ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Экструзионные агрегаты и их комплектующее оборудование (В.КСкураОборудование для раздувного формования Бердышев, А.Р. Смышляев) из "Машиностроение энциклопедия Раздел IV Расчет и конструирование машин ТомIV-12 Машины и аппараты химических и нефтехимических производств" Экструзией называется процесс непрерывного или периодического вьщавливания профилированных изделий бесконечной или ограниченной длины из вязкого материала через формующий инструмент определенного поперечного сечения. [c.691] Классификация экструдеров. По виду рабочего органа экструдеры разделяются на поршневые, червячные, бесчервячные (дисковые, гидродинамические, шестеренчатые) и комбинированные (дисково-червячные, червячные с плавильной плитой и т.д.), с электрическим обогревом. (омическим, индукционным, диэлектрическим), с обогревом при помоши теплоносителя (воды, пара, минерального масла) и без наружного обогрева. По методу регулирования и поддержания заданной температуры цилиндра различают экструдеры с воздушным, водяным и смешанным охлаждением. [c.692] Для привода экструдеров применяют электродвигатель переменного тока со ступенчатой или бесступенчатой регулировкой частоты вращения рабочего органа экструдера, электродвигатель постоянного тока и гидравлический двигатель. [c.692] Поршневые и бесчервячные экструдеры имеют ограниченное применение ввиду низкой производительности поршневых экструдеров и недостаточного давления, развиваемого бес-червячными машинами. [c.692] Благодаря универсальности наибольшее распространение получили червячные экструдеры, основными параметрами которых являются диаметр червяка, отношение его диаметра к длине и частота вращения червяка. От диаметра червяка в первую очередь зависят производительность, потребляемая мощность, габаритные размеры и масса машины. [c.692] В зависимости от частоты вращения червяка различают нормальные (политропические) экструдеры (до 150 мин ) и скоростные (свыше 150 мин ), которые обычно работают в автотермическом режиме. На некоторых экструдерах червяк кроме вращательного имеет и возвратно-поступательное (осциллирующее) движение в осевом направлении. [c.692] В зависимости от конструктивного исполнения различают горизонтальные и вертикальные экструдеры с выходом материала вверх и вниз, стационарные и вращающиеся. [c.692] Конструкция экструдера зависит от перерабатываемого материала и в меньшей степени- от вида профилируемого изделия. Для переработки гранулированных термопластичных материалов применяют в основном одночервячные экструдеры. Двух- и многочервячные машины, как правило, используются при переработке нефанулированных, порошкообразных термопластов и композиций на их основе. [c.692] В обычном червячном экструдере термопласт проходит через три состояния твердое, смесь твердого материала с расплавом и расплавленное, при этом применяются одностадийные червяки с постоянным шагом и переменной глубиной в зонах питания и дозирования (рис. 7.3.2), состояшие из зон питания Ll, сжатия 2 и дозирования (выдавливания) 3. [c.693] На рис. 7.3.5 приведена номограмма для определения мощности N привода червяка для полиэтилена низкой и высокой плотности I и 2, полиамидов 3, полиметилметакрилата 4, ударопрочного полистирола 5 и сополимера АБС 6 в зависимости от температуры переработки Тр -Т(, и производительности Q экструдера. Из номограммы следует, что с увеличением температуры расплава при данной мощности привода уменьшается его производительность. [c.694] Полученный прогиб должен быть меньше радиального зазора между гребнем червяка и стенкой цилиндра. [c.694] Так как червяки должны хорошо противостоять нагрузкам от кручения и изгиба и обладать повышенной стойкостью к износу, их обычно изготовляют из хромомолибденоалюминиевой стали (азотируемой 38ХМЮА), хромоникелевой или хромомолибденовой. Поверхности червяков упрочняют методами термохимической обработки (азотирования, закалки), а также нанесением на поверхность червяка или его гребней твердого хрома и твердых сплавов [31]. [c.694] Существенными недостатками одночервячных эктрудеров являются невозможность создания высокого давления без уменьшения объемной производительности экструдера и регулирования времени пребывания материала в нем отсутствие сильно выраженного градиента скорости сдвига перерабатываемого материала, необходимого для перемешивания и гомогенизации неспособность непрерывного обновления эффективных поверхностей перерабатываемого материала для осуществления процесса массопередачи. Кроме того, при загрузке одночервячных экструдеров крошкой и мелкодисперсным порошком с низкой насыпной массой, а также расплавом или пастой, прилипающей к червяку, транспортирование материала, как правило, либо неудовлетворительное, либо вовсе отсутствует. [c.696] Двухчервячные экструдеры. Несомненными преимуществами многочервячных экструдеров, наиболее распространенными из которых являются двухчервячные, являются хороший захват исходного продукта в зоне питания независимо от формы сырья, принудительное продвижение материала к формующему инструменту и взаимная самоочистка червяков. [c.696] Кинематическая схема двухчервячного экструдера приведена на рис. 7.3.7. Червяки вращаются от электродвигателя 7, вал которого соединен муфтой с быстроходным валом трехступенчатого редуктора 6. Выходной (тихоходный) вал редуктора цепной передачей 5 и зубчатыми колесами 4 через жесткую муфту 3 связан с червяками 2. Основными конструктивными элементами двухчервячного экструдера являются цилиндр I, червяки 2, подшипниковый узел 8, коробка скоростей и электродвигатель 7. Перерабатываемый материал подается через загрузочную воронку 9. [c.696] У двухчервячного экструдера основными рабочими органами являются червяки, которые могуг вращаться как в одну, та Г и в разные стороны. При врашении в одну сторону направление винтовой нарезки обоих червяков, находящихся в зацеплении, совпадает, в случае встречного вращения - оно различное (табл. [c.696] В бесчервячном дисковом экструдере использованы свойства эластичности расплава полимера эффект нормальных сил, который возникает при сдвиге вязкоэластичного материала между вращающимся и неподвижным дисками. [c.698] Дисковый экструдер состоит из профильного вращающегося диска 6, расположенного в обогреваемом корпусе 7 (рис. 7.3.8). Диск прикреплен к фланцу 8 вала У, установленного в радиально-упорных подшипниках 5. На консоли вала обычно устанавливается зубчатое колесо, связанное с приводом. Для обогрева диска и корпуса предусмотрены электрические нагреватели, необходимые в момент пуска дискового экструдера. [c.698] В дисковом экструдере нагрев происходит по всей массе материала вследствие интенсивных деформаций сдвига. В результате необходимая длительность пластикации и гомогенизации материала резко сокращаются, что особенно важно для термонестабильных материалов. [c.698] Вернуться к основной статье