单螺杆挤出机螺旋沟槽固体段压力的实验研究

在自制的压力测试仪上对单螺杆挤出机螺旋沟槽固体输送段的压力进行了实验研究,探讨了螺杆转速,沟槽衬套、螺杆的主要结构参数以及物料的粒径大小对挤出机固体输送段压力的影响,同时将螺旋沟槽单螺杆挤出机与IKV挤出机固体输送段的建压能力做了对比.实验研究表明:螺杆转速、沟槽宽度对固体输送段压力影响较小;粒径越小,螺杆螺距越大,挤...     

螺旋沟槽单螺杆挤出机中固体段压力分布研究

通过在固体输送段机筒内壁开设螺旋沟槽,同时将嵌入机筒沟槽与螺杆螺槽中的物料视为固体塞,建立了一个机筒与螺杆对物料协同作用的整体系统。充分考虑固体塞运动过程中的可压缩性及其受到的加速度的影响,建立数学模型,进而求解固体塞的压力及速度方程式。结果表明,固体塞在沟槽螺棱与螺杆螺棱的共同推力作用下正位移输送时,系统建压能力被显著提高,在固体输送段末端产生的沿螺杆轴向上的压力峰值有效保证了物料的稳定挤出。     

沟槽机筒单螺杆挤出机固体输送产量的粒径模型研究

在分析机筒衬套沟槽槽深、螺杆螺槽槽深和加工物料粒径关系的基础上,建立了沟槽机筒单螺杆挤出机3种常见的固体输送段产量粒径模型,该模型可用于研究机筒衬套沟槽槽深、螺杆螺槽槽深和颗粒物料粒径对固体输送机理的影响并定量计算沟槽机筒单螺杆挤出机固体输送段产量。此外,通过不同的机筒和螺杆组合及不同粒径的原料在自制的在线模拟试验机上对该模型进行了验证和试验分析。     

螺旋沟槽单螺杆挤出机双螺棱推动理论模型的研究

通过在单螺杆挤出机固体输送段机筒内壁开设螺旋沟槽,建立了将机筒与螺杆视为一个对物料协同作用的整体的新型物理模型——弧板模型;同时将嵌入机筒沟槽与螺杆螺槽中的物料视为固体塞,提出了新型"双螺棱推动理论",弥补了单螺杆挤出机不能实现正位移输送的传统理论缺陷;最后,通过理论分析确定了螺旋沟槽挤出机由摩擦拖曳输送向正位移输送转换的边界条件方程及正位移输送下沟槽结构参数的设计准则。     

喂料段沟槽锥角对单螺杆挤出机性能的影响

本文介绍了一种在沟槽喂料挤出机中调整沟槽几何尺寸的新装置。采用该装置可在挤出过程中高效、连续、独立地改变沟槽尺寸、这一新颖的解决方案能改变沟槽数量、锥角以及与之相关的沟槽深度。文中包含的图表来自科学的实验分析，实验采用在挤出机上用自热挤出法挤出中密度聚氯乙烯，在挤出过程中调整了喂料     

振动力场作用下的单螺杆挤出机固体输送理论

在单螺杆挤出机中,通过螺杆的轴向振动将振动力场引入聚合物固体输送过程,提出振动力场强化固体输送过程的新概念.以螺槽中运动的物料为对象建立了振动力场强化固体输送过程的数学模型,并获得了物料沿螺槽方向输送的压力（密度）、速度的近似解析解.传统固体输送过程就是当螺杆轴向振动的振幅为零时的特例,此时的压力降与Darnell and Mol 理论一致,但不同的是物料速度及密度沿螺槽方向是变化的,从而修正了Darnell and Mol 固体输送理论.螺杆的轴向振动提高了固体输送平均压力,缩短了固体输送的长度,增加了固体输送角.透明料筒全程可视化实验挤出机证明了螺杆轴向振动确实缩短了物料固体压实输送所需的螺槽长度.     

单螺杆挤出机固体输送机理研究的发展与趋势

介绍了国内外单螺杆塑料挤出机固体输送理论研究的发展,指出对固体输送段中固体颗粒体系密度和磨擦系数的研究是固体输送理论的两个研究热点,因为它们为更好地预测固体输送段的压力、产量提供数据,并指导团体输送段的设计及工艺操作。还提出了将固体输送与熔融过程作为一连续过程来研究的思路。     

沟槽机筒单螺杆挤出机耦合双槽熔融理论研究

利用自制的液压剖分式沟槽机筒单螺杆挤出机实验平台,研究了沟槽机筒单螺杆挤出机的熔融长度和螺杆转速的关系,实验验证了单螺杆挤出机固体输送段和熔融段机筒均开设沟槽的耦合双槽熔融理论。结果表明,与传统光滑机筒单螺杆挤出机和IKV单螺杆挤出机相比,在熔融段机筒开设沟槽的单螺杆挤出机的熔融长度较短且熔融过程比较稳定,熔融效率得到较大提高。     

沟槽喂料挤出机中固体进料段的数学模型

和屏障式螺杆结合起来，沟槽强制输送进料段重新引起人们的重视。采用现代切割加工机械设备，加工制造螺线形沟槽喂料衬套也并不困难。     

同向啮合双螺杆固体输送特性的可视化研究——螺纹元件的粉料输送

利用可视化的啮合同向双螺杆实验挤出机,对挤出过程中不同操作条件下粉状聚合物在螺纹元件中的输送特点、输送机理和输送能力进行了实验研究,并对不同导程的螺纹元件组合在计量和溢流加料时的输送能力进行了分析。     

聚乳酸用单螺杆挤出机熔体输送段数值模拟研究

运用Polyflow分别对聚乳酸(PLA)用3种不同结构类型单螺杆挤出机熔体输送段进行模拟,在流场分析的基础上,分析3种螺杆的混合性能。结果表明,在相同工艺条件下,普通型单螺杆和菠萝型单螺杆熔体轴向速度波动较大,且产生局部回流区域,不利于熔体的输送;菠萝型螺杆产生的流场速度和熔体黏度较高,使得物料在流场中受到更高的剪切速率,因此挤出产物的分散混合性能更好;挤出过程中,PLA熔体的黏度变化与流动速度变化存在一致性,随着流动速度逐渐增大,熔体受到的剪切作用逐渐增强,使黏度降低,流动性变好。     

新型螺杆挤出机固体输送理论的研究

介绍了一种嵌套式新型螺杆挤出机。在固体输送段对内螺杆的两种等效情况下固体塞的运动和受力作了深入分析。理论上证明了这两种情况下的固体输送机理与外螺杆的情况相同,均建立在固体摩擦输送机理基础之上;讨论了牵引角、摩擦因数和螺纹升角对上述三种情况固体输送流率的影响。结果表明,螺杆旋转机筒静止和螺杆静止机筒旋转两种情况下固体输送流率相差不大,而螺杆机筒同时旋转情况下的固体输送流率远大于其他两种情况。增大牵引角、降低螺杆表面粗糙度和提高机筒内表面的摩擦因数均有助于提高固体输送流率。螺杆旋转机筒静止和螺杆静止机筒旋转这两种情况下最佳螺旋角均为17°左右,而螺杆机筒同时旋转情况下最佳螺旋角为15°左右。     

IKV挤出机新型固体输送理论研究

从弧板物理模型出发,提出一种新的固体输送理论—双螺棱推动理论(或称TGL理论),其核心思想是避免固体塞发生周向剪切,实现单螺杆挤出机由拖曳输送向正位移输送转化。通过对IKV单螺杆挤出机固体塞的运动分析和受力分析可知,螺杆螺棱与加料套螺棱推进面的推动力是固体塞前进的原因,无论是固体塞与机筒表面的摩擦力,还是固体塞与螺杆表面的摩擦力,均是固体塞前进的阻力。通过判定系数k可求解避免固体塞发生周向剪切的边界条件。     

单螺杆挤出机固体输送段的优化设计

基于正交实验法与Matlab模拟仿真相结合的方法对单螺杆挤出机的固体输送段进行数值模拟,通过多个目标进行优化分析得到最优结果,得到固体输送段的单螺杆几何参数对固体输送速率和固体输送效率的影响,以及最优的螺杆参数组合。结果表明,优化结果不仅有较高的可靠度,而且还能缩短单螺杆的设计周期,可减少研发成本。     

新型螺杆挤出机熔体输送理论的研究

介绍了一种新型嵌套式螺杆挤出机。对熔体输送段进行了深入分析，把内螺杆的运动等效为螺杆轴的反向拖曳和螺棱的正向推力置换两部分作用，建立了对应的物理模型和数学模型，并得到了解析解。重点讨论了沿螺槽方向的流动和横向流动，并与普通单螺杆挤出机作对比，得到了螺杆和机筒同时旋转情况下的体积流率。结果表明，所建模型的解析解和文献中的实验数据较为吻合，当螺杆和机筒同时旋转时，熔体输送段的体积流率大大增加，横向流动和平行平板模型类似。     

瞬态熔融理论在单螺杆挤出机中研究进展

总结了瞬态熔融理论的发展历程,并对比了其与螺杆挤出行业中的强制熔体移走的熔融理论。总结了瞬态熔融理论应用于单螺杆挤出机的相关熔融理论的研究,指出将瞬态熔融理论与沟槽机筒和分离型螺杆结合,理论上可提高单螺杆挤出机熔融能力的提升,从而匹配沟槽机筒单螺杆挤出机的高固体输送效率,提升单螺杆挤出机的产量和制品质量。     

离散元法及其在单螺杆挤出机计算机模拟中的应用

离散元法(Discrete Element Method,简称DEM)为模拟每个粒子运动及其相互接触行为的数值方法,已成功运用于工业过程的分析和产品设计领域。介绍了离散元法的基本原理,及其在单螺杆挤出机计算机模拟中的应用,并对其发展趋势进行了探讨。