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真空练泥机泥料挤出过程的应用

时间:2019-12-21 18:56:17  来源:  作者:  浏览量: 10
简介:  螺槽中泥料运动模型的建立与分析为了建立泥料在螺槽中的运动模型,作如下假设:橡胶注射机泥料与筒体之间的摩擦力矩足够大,使最外层泥料与筒体之间无相对转动;螺槽叶片的倾斜

 螺槽中泥料运动模型的建立与分析为了建立泥料在螺槽中的运动模型,作如下假设:橡胶注射机泥料与筒体之间的摩擦力矩足够大,使最外层泥料与筒体之间无相对转动;螺槽叶片的倾斜和摩擦作用对泥料运动的影响忽略不计;绞刀直径、螺距和筒体的直径沿长度不变;加在绞刀轴毂上的转矩为M;同一半径r的柱面上泥料与绞刀的相对速度X相等。

  真空练泥机中的泥团可以在应力作用下模制成所需要的形状,当模制应力消除后,能够保持形状。从流变学的角度来看,泥团属宾汉体一类,因此,泥团的切应力和切应变之间的关系应该服从:dCdt=1L(S-Y)式中,dCdt为切应变;L为泥团的塑性粘度或宾汉粘度;S为切应力;C为泥团的屈服值。因此:

  (1)塑性粘度L越小,泥料与绞刀的相对速度X越大,那么附着在绞刀上的泥料就越少,泥料轴向运动速度就越大,绞刀的输送效率就越高。

  (2)同时可看出,在同一塑性粘度下,随着r的增大其相对速度X也增大,可见距离绞刀轴毂越远的泥料,轴向速度越大,越容易进入机头。

  (3)R1越大,关系曲线的斜率越大,从而得出的R1越大,泥料的径向速度梯度越大,层与层之间的相对运动加剧。这不但会引起泥料温度升高,产生温度梯度以及湿度梯度,导致不同方向水分迁移产生一定压力的空气,生成气泡,而且会使挤出泥段中的螺旋纹增多;

  (4)一般情况下,L为5Y左右,YL的值较小,YrL1n(rR1)对X的影响较小,而且屈服值Y变小的同时L变大,反之亦然,仅从这个角度来看,屈服值Y的变化对X的影响并不明显。

  但在螺槽中,各层泥料之间都有相对运动,根据宾汉定律,泥料的切应力应大于或等于屈服值,特别在绞刀轴毂处,若泥料切应力大于屈服值,泥料就不会和绞刀一起转动,否则泥料就会粘在绞刀上形成呆泥跟随绞刀一起转动,输送效率降低。由于轴毂表面对泥料的摩擦作用,呆泥层不可避免的会出现,只是尽量减小呆泥层半径Rd,增大(R2-Rd)值,提高绞刀的输送效率。因为Y值越小Rd越小,所以应该在满足工艺要求的前提下,减小泥料的屈服值Y。一般情况下,假设其他条件不变,绞刀的输送效率的提高必然会带来真空练泥机生产效率的增大,因此,合理配置结构函数是真空练泥机设计过程中不可缺少的环节。综上所述应用Matlab软件,对真空练泥机中泥料挤出过程进行了数值模拟及分析,分析结果表明:

  (1)塑性粘度L越小,泥料与绞刀的相对速度X越大,泥料的轴向速度越大,绞刀的输送效率越高;

  (2)在同一塑性粘度L情况下,随着泥料所处半径r的增大,相对速度X增大。可见离轴毂越远的泥料,轴向速度越大,越容易进入机头;

  (3)屈服值Y的大小直接影响绞刀的输送效率,屈服值越大,输送效率越低。

  (4)绞刀的结构函数Z=R2/R1增大,绞刀的输送效率增加。

  (5)轴毂半径R1不仅对输送效率有很大的影响,而且影响挤出泥段的质量。

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