Червяк частиц в канале

Выражения (11.10-1) и (11.10-3) позволяют проследить путь частицы жидкости внутри экструзионного канала (см. разд. 10.3). Проследим за частицей жидкости, находящейся в сечении с координатой I в верхней части канала ( > % см. рис. 11.22). Из (11.10.1) следует, что эта частица будет двигаться с постоянной скоростью в отрицательном направлении оси л . Достигнув толкающей стенки винтового канала червяка, она перевернется и начнет двигаться в положительном направлении оси д на некотором расстоянии от стенки цилиндра 1 - Совершив круговое движение в плоскости, перпендикулярной оси канала, и достигнув задней стенки винтового канала червяка, частица вернется на свою первоначальную траекторию с координатой . Между траекториями с координатами и установится соотношение, описывающее циркуляционное движение частицы [c.407]

Червяки, используемые Бернхардтом и Мак-Келви, в корне отличаются от конструкции, показанной на рис. 117. В использованных ими червяках глубина канала резко уменьшалась уже после двух-трех витков червяка. Бернхардт и Мак-Келви стремились сконструировать червяк таким образом, чтобы добиться наиболее быстрого плавления полимера. Это необходимо для того, чтобы длины червяка хватало для подъема температуры расплава до желаемого значения. Ими было обнаружено, что у таких червяков при нормальных условиях ведения процесса транспортирование твердых частиц полимера в зону плавления было неудовлетворительным. Следовательно, в данном случае производительность зоны плавления была значительно ниже производительности зоны выдавливания. [c.311]

Сердцем червячного экструдера является червяк — архимедов БИНТ, вращающийся внутри обогреваемого корпуса. Исходный полимер в виде сыпучего твердого вещества (гранулы, порошок и т. п.) под действием силы тяжести поступает в канал червяка из бункера. Твердые частицы движутся по каналу вперед, при этом они плавятся и перемешиваются. Затем однородный полимерный расплав продавливается через формующую матрицу, установленную в головке экструдера. Вращение червяка осуществляет электродвигатель, соединенный с червяком через шестеренчатый редуктор. Корпус экструдера имеет систему электрического или циркуляционного жидкостного обогрева. Определение и регулирование температуры осуществляется посредством термопар, установленных в металлической стенке корпуса. Однако отдельные участки его приходится охлаждать, чтобы удалить излишнее тепло, выделяющееся вследствие вязкого трения. [c.15]

Кроме того, червячная конструкция имеет еще целый ряд допол -нительных преимуществ неподвижный корпус можно при необходимости нагревать или охлаждать червяк может быть полым, что позволяет осуществлять его подогрев или охлаждение подвод механической энергии достигается путем вращения вала червяка через редуктор от электродвигателя винтовой канал создает составляющую скорости, перпендикулярно гребню, что приводит к вращению потока и обеспечивает хорошее перемешивание расплава результирующий профиль скоростей позволяет получить узкий интервал распределения времен пребывания отдельных частиц в кана-ле,что делает червячный экструдер [c.320]

Ha рис. 10.42 представлены профили скоростей для червяка с диаметральным шагом (0 = 17,65°) при У sin 9 = 1. Эти профили скоростей указывают на существование интенсивной внутренней циркуляции, в результате которой расплав в нижней части канала увлекается сердечником червяка к толкающему червяку, тогда как в верхней части у корпуса он течет в обратном направлении (противоположном движению поверхности корпуса). В то же время в плоскости, перпендикулярной направлению канала, существует также циркуляционное течение, так как в верхней части канала расплав увлекается поверхностью корпуса в направлении толкающих гребней и течет назад в нижней части канала. Взаимное положение этих двух течений исключает возможность существования неподвижного слоя. Траектории, описываемые частицами жидкости, зависят от их начального положения и имеют довольно сложные очертания. В принципе эти траектории можно рассчитать, используя уравнения, описывающие профили скоростей, и, скорее всего, они имеют форму открытых винтовых" петель. [c.361]

Хорошее ламинарное смешение достигается лишь тогда, когда в смесителе расплав полимера подвергается большой суммарной деформации. При зтом удается существенно уменьшить композиционную неоднородность материала по сечению канала. Однако особенность профиля скоростей в экструдере заключается в том, что суммарная деформация, накопленная частицами жидкости, зависит от местоположения частиц. Следовательно, степень смешения по сечению канала неодинакова. А значит, и по сечению экструдата следует ожидать определенную композиционную неоднородность. Количественной мерой этой неоднородности могут быть функции распределения деформаций Р (у) и f (у) йу. Проанализируем эти функции для экструдера с постоянной глубиной винтового канала червяка, используя простую изотермическую модель, описанную в разд. 10.2 и 10.3. В гл. 12 рассмотрен процесс смешения в пласти-цирующем экструдере, в котором плавление полимера влияет на вид функций распределения. [c.406]

Рис. 11.22. Траектория движения частицы жидкости в канале червяка (I — поверхность корпуса, 2 - канал червяка).

Заменив величину 5 на в (11.10-23) и (11.10-24), получим соответствующие выражения для у (5с)- Положениям I и 5 соответствуют различные направления сдвига частицы жидкости. Это затрудняет расчет суммарной деформации частицы жидкости, циркулирующей между положениями I и поскольку в зависимости от фактического значения 5 и характера движения жидкости в пространстве между сердечником червяка и стенкой цилиндра может происходить частичное разделение смеси. Точное решение задачи требует определения траектории движения частицы в трехмерном пространстве и соотнесения увеличения площади поверхности раздела с инвариантами тензора деформации. Однако в качестве первого приближения можно допустить, что общая деформация равна сумме деформаций, накопленных в верхней и нижней частях канала, т. е. суммарная деформация, накопленная частицей жидкости за период времени равна [c.411]

Попав в область расплава, жидкая частица начинает участвовать в циркуляционном течении, перемещаясь между двумя положениями в верхней части канала она относительно быстро движется по направлению к толкающей стенке канала червяка и вниз вдоль канала, в то время как в нижней части канала она сравнительно медленно движется по направлению к пробке (которая также скользит по каналу) или к передней стенке канала (если плавление закончилось полностью). Это продолжается до тех пор, пока частица расплавленного полимера не покинет канал червяка. Температура и давление полимера, находящегося в области расплава, обычно повышаются. Участок червяка, на котором происходит плавление, называют зоной плавления. Этот участок граничит с зоной дозирования, простирающейся до конца червяка. Очевидно в зоне плавления все элементарные стадии протекают одновременно, в то время как в зоне дозирования (транспортировки расплава) происходит только перекачивание и перемешивание расплава. [c.432]

Течение полимера в массе чрезвычайно сложно. Частицы материала движутся в корпусе по спирали и одновременно совершают циркуляцию поперек винтового канала червяка. [c.244]

Из-за действия сдвиговых напряжений во времени эта часть расплава получит как бы большую часть энергии для разогрева. Из условия неразрывности потока по всей длине червяка из каждого предшествующего витка в последующий за ним переместится объем полимера, равный выталкиваемому последним витком. Остальная часть полимера в каждом витке не получает осевого (точнее, вдоль спирали) перемещения, подвергается действию касательных напряжений сдвига, участвует в циркуляционном потоке и за счет этого интенсивно нагревается. Поскольку в зонах загрузки и плавления каждый виток имеет объем, в 2—4 раза превышающий объем витка в зоне дозирования, то эти зоны образуют громадный аккумулятор полимера, непрерывно подвергающегося сдвиговым деформациям и контакту с нагретой поверхностью цилиндра, за счет чего происходит нагрев и плавление полимера. Чем длиннее эти зоны, тем больший аккумулятор образуется и большее количество термопласта одновременно нагревается и плавится. Нетрудно определить, что частица (гранула) термопласта, поступающая в канал червяка в зоне загрузки, будет вытолкнута из последнего витка через количество оборотов, численно равное отношению [c.231]

Математич. модели зоны питания учитывают одномерное движение в винтовом канале червяка твердой сжимаемой пробки , сопровождающееся ее проскальзыванием относительно стенок канала червяка и корпуса. Иногда рассматривают дополнительно и начальную стадию движения сыпучего материала (гранул, порошка), частицы к-рого взаимодействуют между собой. Движение пробки сопровождается в этом случае перемещением слоев сыпучего тела. [c.467]

Мерой качества окрашивания при работе с червяками без перемешивающих элементов считается степень смешения М это расчетное значение полной деформации сдвига контрольной частицы в канале нарезки. Контрольная частица с координатой /д глубины выточки канала имеет минимальную деформацию сдвига и выбрана поэтому для характеристики качества смешения [3]. [c.213]

Таким образом, вначале, при движении твердых частиц полимера, преодолеваются силы внешнего трения, а затем при переходе полимера в расплавленное состояние, — силы внутреннего) трения. При открытом конце канала величина внешней силы, вызывающей движение полимера, зависит от суммы величин внешнего и внутреннего трений. Если поток расплава при выходе его из канала червяка встречает сопротивление — решетку, сетки, головку или какое-нибудь сочетание названных элементов, — величина внешней силы, способной вызвать движение полимера, зависит от суммы величин внешнего и внутреннего трений, а также величины сопротивления потоку. [c.146]

Твердые частицы полимера под действием, которое оказывает на них ведущая стенка нарезки, перемещаются на некоторое расстояние, сохраняя свою форму на данном участке. При этом в частицах не происходит деформации сдвига, и они перемещаются как упругая пробка. Под действием тепла, передаваемого полимеру стенками цилиндра, а также возникающего вследствие трения частиц о стенки, полимер начинает плавиться. Процесс плавления соверщается постепенно и реализуется на определенной длине канала. Расплавленный полимер течет по каналу к концу червяка. [c.147]

Поступательное движение твердого полимера в зоне загрузки тормозится трением полимера о стенки канала и цилиндра. Это трение преодолевается усилием, которое прикладывается передней стенкой нарезки вращающегося червяка. Усилие, приложенное к полимеру, создает давление на стенках машины. Величина давления в зоне загрузки зависит от природы полимера и формы его частиц (табл. У-1). [c.147]

Перевод литьевой машины, которая использовалась ранее для переработки термопластов, на переработку реактопластов невозможен без предварительной переделки агрегата. Как правило, для этого требуется замена червяка и цилиндра. Некоторые типы машин позволяют произвести переналадку за 1 час [5]. Большое значение придается конструкции червяка. Определенные требования накладываются на глубину канала в зоне загрузки и величину шага нарезки. Если нарезка выполнена неправильно, то крупные частицы материала, создавая сильное сопротивление, вызывают слишком большое выделение тепла при трении. Слишком большая глубина канала ухудшает теплопроводность и как следствие этого— пластикацию материала. В результате проведенных научно-исследовательских и конструкторских работ в разных странах почти одновременно были разработаны червячные литьевые машины [1, 6—9] для переработки реактопластов. Все эти машины имеют общие принципиальные схемы (табл. 2). [c.48]

Механизм плавления оказался для всех червяков в основном одинаков. Частицы быстро перемещаются по поверхности червяка до тех пор, пока они не подвергнутся сдвигу под воздействием относительного движения поверхности сердечника червяка и слоя расплава, имеющегося на поверхности корпуса. В таком положении они размазываются по поверхности корпуса до тех пор, пока, двигаясь перпендикулярно к оси червяка, они не соприкоснутся с толкающей кромкой набегающей стенки винтового канала. В этот момент размазанные гранулы смешиваются с ранее расплавленным материалом, и начинается их движение по винтовой траектории в канале червяка. Это циркуляционное винтовое течение охватывает область, примыкающую к толкающей (передней) стенке винтового канала. Передняя часть канала, примыкающая к задней стенке, оказывается заполненной главным образом нерасплавленным материалом. Ширина ленты расплавленного и участвующего в циркуляционном движении материала увеличивается по мере приближения к выходу из червяка. В идеальном случае этот механизм приводит к полному расплавлению материала и гомогенизации расплава еще до его выхода из червяка. Это условие, однако, очень часто не соблюдается в особенности если глубина канала на выходе слишком велика. [c.35]

Одним из результатов этих исследований является вывод о том, что до тех пор, пока имеется хоть небольшое поступательное течение, ни один слой жидкости в канале червяка никогда не движется по направлению к загрузочной воронке, хотя отдельные компоненты векторов скорости частиц, расположенных у дна канала, кажутся направленными в сторону, обратную движению всей массы жидкости. Это противоречие объясняется тем, что в то время как материал, находящийся на дне канала, кажется движущимся в направлении, обратном течению, он одновременно участвует в движении, направленном к передней стенке канала. [c.37]

Уже много веков известно, что винт Архимеда, применяемый в машиностроении под названием червяка, пригоден для непрерывной транспортировки твердых и жидких материалов, которые могут быть им доставлены на определенную высоту. Существует два типа конструкций червяк расположен в открытом желобе и в закрытом со всех сторон полом цилиндре. Мы рассмотрим лишь второй случай, при котором червяк и цилиндр составляют одно целое, иначе говоря,—элемент машины. Представим себе червяк, вращающийся в горизонтальном цилиндре. Наружный диаметр червяка соответствует внутреннему диаметру цилиндра, так что величина зазора (половина разности диаметров) равна нулю. В пространстве между поверхностью винтового канала червяка и стенкой цилиндра находится произвольное количество твердых частиц, неполностью заполняющих это пространство. Если привести червяк во вращение, то частицы, которые вследствие сил [c.312]

Так как у начала червяка из загрузочного отверстия не наблюдается выход материала, то, очевидно, производительность противотока значительно меньше, чем у вынужденного потока. Принято считать, что канал червяка заполняется неполностью и между частицами гранулята имеется свободное пространство, в котором и распределяется текущий обратно материал. Следовательно, можно говорить о проницаемости нарезки червяка, т. е. у начала червяка можно было бы наблюдать выходящий оттуда материал. Это не препятствовало использованию червяка с полной загрузкой его нарезки следует отметить, что это обычный случай работы червячной машины в качестве винтового насоса. Остаются еще промежутки между частицами гранулята в загрузочной зоне червяка. Однако гранулы там находятся при температуре, хотя и близкой, но меньшей, чем их температура размягчения в результате обратного течения температура попала- [c.319]

В зоне питания шприцмашины гранулы термопластичного материала находятся в нерасплавленном состоянии и пластическая масса не смачивает металлических стенок. Поступающий материал заполняет винтовой канал червяка и продвигается по нему. Так как объем витка винтового канала по мере удаления от загрузочного окна уменьшается, перемещающиеся вдоль канала частицы материала преодолевают сопротивление, которое вызывает увеличение давления внутри уплотняющегося твердого материала. [c.253]

Однако на практике гораздо чаще приходится иметь дело с транспортировкой сферических, кубических или цилиндрических гранул термопластичных смол, размер которых составляет 2,5—5,4 мм. При таких размерах частиц поступающего из бункера материала относительное движение отдельных гранул в загрузочной секции червяка полностью отсутствует и материал ведет себя как твердый упругий стержень. Такой стержень соприкасается со стенками канала и в нем может развиться давление. [c.253]

Как видно из рис. 103 (стр. 263), частицы материала в канале червяка движутся по искаженной винто- вой линии. Когда эти частицы на- ходятся в нижней части канала, они перемещаются в отрицательном х-направлении. Если же они находятся в верхней части канала, то их движение происходит в положительном х-направлении. Рис. 102 дает ясное представление о движении частиц в канале червяка. На этом рисунке представлены составляющие скорости движения. [c.346]

Следует отметить, что быстрее всего проходят через экструдер частицы, первоначально расположенные вблизи центра канала червяка. Это происходит в том случае, когда а = /з. В частном случае, когда ф = 0 (противоток отсутствует), а а = 1з, [c.348]

При движении пробки материала вдоль канала червяка отдельные частицы пробки достигают температуры плавления вследствие неравномерного распределения те.мпературы и давления. В результате происходит качественное изменение характера движения перерабатываемого материала, начинается процесс плавления. [c.128]

Если нарезку червяка распрямить, то при прямоугольном ее профиле получится открытый желоб прямоугольного сечения. В том случае, когда червяк установлен в цилиндре и канал закрыт стенками цилиндра, при распрямлении нарезки получается труба прямоугольного сечения. Следовательно, канал червяка мо жно представить как трубу прямоугольного сечения, согнутую по спирали. При вращении червяка такая труба образуется неподвижной стенкой цилиндра и движущимися стенками червяка. В канал поступают твердые частицы полимера, которые начинают двигаться под воздействием винтовой нарезки. За время переме щения до выхода из канала полимер должен нагреться и перейти в состояние расплава, находящегося под давлением. Таким обра зом, основной задачей червячного пресса является нагрев поли-мера и создание давления. [c.146]

Большинство одночервячных экструдеров, применяемых в промышленности переработки пластмасс, является пластицирующими, т. е. полимер загружают в них преимущественно в виде твердых частиц (гранул). Гранулы перемещаются в загрузочной воронке под действием сил тяжести и заполняют канал червяка, в котором они транспортируются и сжимаются за счет сил трения, затем плавятся или пластицируются под действием сил трения. Наряду с плавлением происходят процессы генерирования давления и смешения полимера. Таким образом, процесс пластнцирующей экструзии (рис. 12.7) включает все четыре элементарные стадии транспортировку твердых частиц в зонах 1, 2 я 3 плавление, перекачивание и смешение в зоне 4. Удаление летучих может происходить в зонах 3 и 4 благодаря особой конструкции червяка. [c.428]

В результате экспериментов установлено, что на большей части червяка экструдера сосуш,ествуют твердая и жидкая фазы, однако разделение их приводит к образованию слоя расплава у толкающего гребня червяка и твердой полимерной пробки у тянущего гребня. Ширина слоя расплава постепенно увеличивается в направлении вдоль винтового канала, в то время как ширина твердой пробки умень -шается. Твердая пробка, имеющая форму непрерывной винтовой ленты изменяющейся ширины и высоты, медленно движется по каналу (аналогично гайке по червяку), скользя по направлению к выходу и постепенно расплавляясь. Все поперечное сечение канала червяка от точки начала плавления до загрузочной воронки заполнено нерасплавленным полимером, который по мере приближения к загрузочному отверстию становится все более рыхлым. Уплотнение твердого полимера позволяет получать экструдат, не содержащий воздушных включений пустоты между частицами (гранулами) твердого полимера обеспечивают беспрепятственный проход воздушных пузырьков из глубины экструдера к загрузочной воронке. Причем частицы твердого полимера движутся по каналу червяка к головке, а воздушные пузырьки остаются неподвижными. Хотя описанное выше поведение расплава в экструдерах является достаточно общим как для аморфных, так и для кристаллических полимеров, малых и больших экструдеров и разнообразных условий работы, оказалось, что при переработке некоторых композиционных материалов на основе ПВХ слой расплава скапливается у передней стенки канала червяка [12]. Кроме того, в больших экструдерах отсутствует отдельный слой расплава на боковой поверхности канала червяка, чаще наблюдается увеличение толщины слоя расплава на поверхности цилиндра [131. Как отмечалось в разд. 9.10, диссипативное плавление — смешение возможно в червячных экструдерах в условиях, которые приводят к возникновению высокого давления в зоне питания. В данном разделе будет рассмотрен процесс плавления, протекающий по обычному механизму. Отметим, что на большей части длины экструдера [c.429]

В загрузочной воронке мы начинаем медленное и в некоторой степени неустойчивое движение вниз, которое сопровождается многократно повторяющимися столкновениями с соседними гранулами и кратковременными зависаниями в своде. Это продолжается до тех пор, пока мы не достигнем зоны сужения — горловины питающего отверстия. Здесь винтовой гребень подхватывает гранулы и толкает их вперед. Он мгновенно догоняет нашу гранулу, и она начинает вращаться (при этом изменяется ее система координат). Теперь мы регистрируем свое движение относительно червяка, и поэтому кажется, что цилиндр вращается в противоположном направлении. Мы находимся в мелком канале, ограниченном гребнями червяка, его сердечником и поверхностью цилиндра, и начинаем медленное движение по каналу, сохраняя свое местоположение относительно ограничивающих канал стенок. По мере передвижения соседние гранулы нажимают на нашу гранулу со все возрастающим усилием, причем пространство между гранулами постепенно уменьшается. Большинство гранул испытывает такое же воздействие, за исключением тех, которые контактируют с цилиндром и червяком. Движущаяся поверхность цилиндра оказывает интенсивное тормозящее воздействие, в то время как трение о поверхность червяка приводит к возникновению силы трения, направленной вдоль винтового канала. Из разд. 8.13 известно, что это торможение о поверхность цилиндра является движущей силой, вызывающей перемещение частиц твердого полимера в канале червяка. Оба эти фрикционных процесса приводят к выделению тепла, возрастанию температуры полимера, и в особенности слоя, расположенного у поверхности цилиндра. В каком-то сечении температура слоя может превысить температуру плавления или размягчения полимера, и фрикционное торможение переходит в вязкое трение, т. е. твердый полимер перемещается по каналу червяка за счет напряжений сдвига, генерируемых в пленке расплава. Однако в более общем случае еще до начала сколько-нибудь значительного фрикционного разогрева экстремальные условия достигаются на тех участках, где цилиндр разогрет до температуры, превышающей температуру плавления, что ускоряет появление пленки расплава. Это означает окончание той части процесса транспортировки гранул, которая происходит в зоне питания, когда в экструдере присутствует только твердый нерасплавленный материал. К этому моменту наша гранула оказывается до некоторой степени деформированной соседними гранулами, с которыми она тесно контактирует, образуя вместе с ними достаточно прочный, хотя и деформируемый твердый блок, движущийся подобно пробке по каналу червяка. Тонкая пленка, отделяющая слой нерасплавлениого полимера от цилиндра, подвергается интенсивной деформации сдвига. Разогрев твердой пробки происходит как за счет тепла, генерируе- [c.431]

Транспортировка материала в червячных экструдерах осуществляется за счет сил трения (см. разд. 8.13). Для описания транспортировки твердых частиц в мелких каналах можно использовать уравнение (8.13-7). Однако канал на участке зоны питания червячных экструдеров обычно имеет большую глубину, и его кривизной нельзя пренебрегать. Используя методы, разработанные Дарнеллом и Молом [15], и произведя те же самые упрощения, что и в разд. 8.13, получим описание процесса транспортировки твердого материала в глубоких каналах червяка. [c.434]

В 1955 г. М. С. Френкель, а также М. К. Поршель и П. Гейер (США) независимо друг от друга разработали конструкцию одночервячной машины с винтовой нарезкой на внутренней поверхности цилиндра. Особенностью такой машины являлось то, что глубина нарезок противолежащих витков червяка и цилиндра были переменными, колеблясь между определенными минимальными и максимальными значениями так, что перерабатываемый материал в процессе работы машины непрерывно переходит из винтовых каналов червяка в винтовой канал цилиндра и обратно. Червяк и полость цилиндра (рис. 4.14) имеют коническую форму и сужаются в направлении материального потока. Масса перерабатываемого материала находится в меж-витковых каналах червяка и цилиндра. Вектор скорости течения материала в обеих нарезках имеет осевую составляющую и компоненту, перпендикулярную направлению оси. Вследствие изменяющейся глубины нарезки перерабатываемый материал послойно переходит из межвитковых каналов червяка в каналы цилиндра и обратно. Такому процессу движения подвержена вся масса материала, поскольку глубина нарезки как на червяке, так и в цилиндре местами нисходит до нулевого значения, и в этих участках не может практически задерживаться ни одна частица материала. Следовательно, кроме движений, возникающих в обычных одночервячных машинах, частицы совершают движения по траекториям, перпендикулярным оси червяка. При таких перемещениях частицы материала, находящиеся вначале рядом, разносятся далее друг от друга, что способствует интенсификации смесительного эффекта. Вынуждаемый переход материала из канала червяка в нарезку цилиндра и наоборот называют конвергентно-дивергентной принудительной обработкой. [c.107]

Наиболее убедительные эксперименты по определению траекторий движения материала в канале червяка были поставлены Эккером и Валентинотти . Они использовали прозрачный цилиндр, который вращался вокруг червяка. В качестве среды была выбрана жидкая смесь полиизобутилена с парафиновым маслом. Наблюдения за частицами алюминия, помещенными в жидкость, позволили определить траекторию их движения в канале червяка. Положение частиц в отдельные моменты времени дало возможность определить профиль скоростей в потоке. При свободном выходе потока, что соответствует работе экструдера со снятой головкой, профиль скоростей в канале подобен показанному на рис. 25,а. Из рисунка видно, что скорость изменяется от нулевого значения около внутреннего диаметра червяка до максимального значения у стенки цилиндра. С возникновением сопротивления на выходе в нижней части канала образуется кажущийся противоток (рис. 25,6). Слово кажущийся применяется здесь по той причине, что хотя поток движется по каналу назад, сам канал продвигается вперед. Поэтому в действительности течения назад относительно цилиндра не существует. Величина противотока достигает максимального значения при закрытом выходе (рис. 25,в). [c.117]

Дарнелл и Мол вывели уравнение, описывающее движение твердых частиц под действием различных сил. Прежде всего они предположили, что по размеру частицы больше, чем одна четвертая часть глубины канала. Поэтому при движении материала деформация сдвига не играет существенной роли. Иначе говоря, движение частиц напоминает движение сплошной пробки. Мелкодисперсные порошки могут подвергаться действию сдвига и текут подобно расплаву полимера . Пробка твердого материала должна перемещаться в винтовом канале в направлении, перпендикулярном нарезке. Но в то же время червяк захватывает материал, заставляя его совершать вращательное движение. Поэтому перемещение пробки в осевом направлении оказывается меньше, чем в том случае, если бы она двигалась в направлении, перпендикулярном нарезке. Действительное перемещение материала происходит под углом к винтовой нарезке, величина которого зависит от соотношения коэффициентов трения между частицами и [c.119]

Твердый полимер загружается в бункер 4 червячного пресса и через воронку 5 ссыпается в канал червяка (винта) 6. По мере продвижения частиц пояимера в сторону головки 4 они плавятся за счет трения и внешних нагревателей 10 расплавленный полимер продавливается через пакет сеток И и нагнетается в головку, откуда выходит сформованный расплав, охлаждаемый затем в специальных устройствах. [c.144]

На основании этих рассуждений можно сделать определенные выводы относительно движения частиц в канале червяка. При закрытом выходном отверстии (ф=1) частицы жидкости не будут перемещаться по направлению X, а будут совершать кругообразное движение в одной и той же плоскости в направлениях X ъ у. При этом, как показано на рис. 103, они описывают замкну-гые траектории. Сплошные линии на рис. 103 показывают путь частицы в верхней части канала червяка. Как только частица приблизится к витку червяка, эна повернет вниз и благодаря наличию градиента давления повернет назад, к другой стороне канала червяка, где виток опять направит ее вверх. Следует этметить, что если вначале частица расположена в точке, которая находится на [c.261]

На рис. 103 показаны также траектории частиц, соответствующие промежу-гочным значениям ф. В нижней части винтового канала при ф= /з /-компоненты невелики, но положительны. Когда в нижней части канала червяка <р= /з, то компонента у отрицательна. Это говорит о том, что проекция частицы жидкости будет циркулировать как в плоскости х—у, так и в плоскости [c.263]

Рассмотрим более подробно процесс плавления полимеров. Исследования Маддока освещают некоторые особенности процесса плавления . Он изучал процесс экструзии на полиэтилене. По достижении установившегося режима червяк останавливался, и цилиндр с червяком охлаждались. После отверждения полимера в канале червяка цилиндр слегка нагревался, и червяк выталкивался из цилиндра при помощи пневматического поршня. Затем полимер извлекался из канала червяка и нарезался на части. При исследовании полученных таким образом образцов Маддок пришел к выводу, что процесс плавления начинается, когда соприкасающиеся с поверхностью цилиндра частицы полимера немного расплавляются и образуют у поверхности цилиндра вязкую пленку. Это явление, названное поверхностным плавлением, схематически показано на рис. 118,а. Ясно, что на этой стадии процесса плавления скорость теплопередачи [c.309]

По мере того как вязкая масса у задней стенки канала червяка увеличивается в объеме, она постепенно начинает циркулировать, что показано на рис. 118,в. Нерасплавивщиеся частицы полимера попадают в вязкую массу, обволакиваются горячим расплавом полимера и быстро плавятся. Благодаря циркуляции жидкости теплопередача от цилиндра экструдера к расплаву полимера улучшается. Как только весь полимер превращается в вязкую массу, дальнейшее плавление идет очень быстро. [c.310]

Сильный луч света от специального фонаря падал в вннтовой канал. Частпцы алюмпния, отражая свет, становились хорошо видны. Зеркальная фотокамера с приставкой явилась своеобразной оптической системой, с помощью которой фиксировалась истинная скорость движения частиц. Ошибки, обусловленные оптической аберрацией и кривизной траекторий, были незначительны, так как уменьшался путь, проходимый частииа-ми. Его величина в процессе эксперимента равнялась 0,95 мм. Электрическим секундомером измерялось время прохождения частицами этого отрезка. Чтобы это время не было слишком мало, использовалась невысокая частота вращения червяков (0,0472—0,0115 с-1). [c.169]

На рпс. 5.15 показана диаграмма Т ( Г) для двух материальных частиц А м Б, расположенных в начальном и конечном участках накопленной дозы. Характер Т(7) существенно зависит от отношения объе.ма канала нарезки червяка к объему дозы. Для простоты рассуждений предположим, что оно равно 2. Таким образом, в течение каждой операции пластикации в дозу выдается половина объема материала, содержащегося в канале нарезки (с целью упрощения и для большей наглядности пренебрегаем также перемещениями материальных частиц во время пребывания их в канале червяка при осевом смещении его в течение впрыска). Из этого очевидно, что частица Л в одном из предшествующих циклов (назовем его циклом I) попала из загрузочного окна в канал червяка (точка а на диаграмме рис. 5.15) в начале операции пластикации, а частица Б — в конце этой операции. Дальнейшие перемещения этих частиц проследим по схеме пластикатора и диаграмме. [c.272]

Подобные же рассуждения для точки Б дают возможтюсть определить вид диаграммы Т(t) и для частицы Б. Отметим лишь некоторые особенности диаграммы этой частицы. Попадая в точку а в конце пластикации цикла I (момент 4 ), частица находится здесь до начала пластикации следующего цикла II (момент 3/ ), почти не нагреваясь, так как область цилиндра у загрузочного окна, как правило, охлаждается. Прп пластикации в цикле III частица Б находится в канале червяка практически в течение всего периода Зт—4т). нагреваясь при этом за счет диссипативных тепловыделений до те.мпературы, гораздо большей 7 ц, и только по истечении этого периода (момент 4т) попадает в концевую часть дозы (позиция Б). Пребывает здесь она вплоть до начала впрыска в следующем цикле IV, практически не охлаждаясь, так как диаметр дозы во много раз больше глубины канала червяка, и. [c.273]

Такпм образом, сочегапие машинных параметров цикла, обеспечивающих максимально допустимую температуру расплава дозы, контролируемую условием (5.5), может быть определено с полющью выражений (5.6) — (5.11). Подобную же методику можно использовать и для общего случая, когда отношение объема канала червяка к объему дозы не равно 2, а также с учетом осевых смещений частиц в канале червяка при впрыске (последнее уточнение не вносит существенных измене-нп1 1 в количественные результаты данного анализа). [c.275]

Первое мероприятие заключается в термостатировании области цилнндра у дозы расплава независимо от остальной части цилиндра и поддержании ее температуры примерно равной температуре Тв для частицы Б на выходе из канала червяка. [c.276]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология