Скорость сдвига в канале червяка

Здесь" j и г/з — константы интегрирования, полученные из граничных условий Vx (0) = v (0) = О, Vx Н) = —Vb sin 0, vz (Я) = Vb eos 0 константа j — компонента напряжения сдвига в направлении вдоль канала червяка, а у координата сечения, в котором скорость, направленная поперек канала, приобретает экстремальное значение. Ясно, что профиль скоростей вдоль канала v% (у), несмотря на постоянное значение компоненты напряжения сдвига или отсутствие градиента давления вдоль канала, более не является линейным. [c.424]

Метод 1. Четырехкратное повышение производительности достигается увеличением диаметра червяка вдвое при постоянной глубине канала н скорости враш,ения. Скорость сдвига возрастает при этом в два раза. Увеличение скорости сдвига улучшает процесс смешения, но в то же время может привести к перегреву материала. [c.129]

Метод 2. Двукратное повышение производительности достигается увеличением диаметра червяка вдвое при сохранении глубины канала и уменьшении в два раза скорости вращения червяка. Продолжительность пребывания материала в машине при этом удваивается. Несмотря на то, что скорость сдвига остается неизменной, увеличение продолжительности переработки материала вызывает повышение величины сдвиговых деформаций в два раза. Материал при этом может перегреваться. [c.129]

Метод 4. Четырехкратное повышение производительности достигается увеличением диаметра червяка вдвое, умножением глубины канала на "1/2 и делением скорости вращения червяка на у 2. Скорость сдвига остается неизменной, но продолжительность пребывания расплава в канале и деформации сдвига увеличиваются на 40%. Увеличение деформаций вызывает некоторое повышение температуры. Этот метод моделирования используется при конструировании большинства производственных машин. Один из путей снижения продолжительности пребывания материала в машине состоит в уменьшении длины червяка. Это относится и к методу 2, где продолжительность переработки удваивается. [c.129]

Рассмотрение картины движения материала в червяке с уменьшающейся глубиной винтового канала (рис. У.ЗО) показывает, что на большей части червяка существуют области положительных и отрицательных скоростей сдвига, при этом поверхность их раздела не остается постоянной, а перемещается вверх по мере продвижения [c.283]

Известно, что при экструзии материал необходимо полностью пластицировать до поступления в зону выдавливания. Для эффективного повышения качества экструдата при высокой производительности должны быть обеспечены заданные температурные градиенты и изменение текучести материала по длине червяка и глубине винтового канала, а также гомогенность расплава. Обычно частицы термопласта, соприкасающиеся с поверхностью червяка или цилиндра, нагреваются сильнее, чем частицы, удаленные от этих поверхностей. Скорость сдвига и поглощаемая материалом энергия больше у стенок цилиндра, чем в удаленных местах. Термические и механические воздействия на материал изменяются в зависимости от его положения по длине червяка. Для устранения указанных недостатков разработана новая конструкция червяка, обеспечивающая равномерный контакт с поверхностью цилиндра и червяка всех частиц перерабатываемого материала. [c.235]

Жидкий материал выходит из канала червяка после пластикации в виде спирали. За счет того, что скорость материала на теле червяка и у задней стенки винтового канала различны, происходит сдвиг слоев пол>имера и как следствие этого — усиленный разогрев материала, цилиндра и червяка. Температуры на выходном конце ( наконечнике ) и на теле червяка значительно превышают максимальную температуру на поверхности цилиндра. [c.243]

Как отмечалось ранее, между сечением, в котором начинается формирование пленки расплава на поверхности цилиндра (в результате нагрева цилиндра либо за счет тепла, выделяющегося при совершении работы против сил трения), и сечением, в котором у толкающей стенки канала образуется слой расплава, расположена зона задержки. Зона задержки плавления начинается в точке на оси червяка, где Ть превышает (образование пленки расплава) и распространяется до точки, в которой слой расплава начинает скапливаться у толкающей стенки канала. Силы, вызывающие транспортировку материала в этой зоне, складываются из увлекающей силы, возникающей из-за вязкостных напряжений на поверхности цилиндра, создаваемых деформацией сдвига в пленке расплава, и обычного фрикционного торможения, создаваемого силами трения, действующими на поверхностях сердечника и стенках канала [14, 21]. Толщина пленки расплава увеличивается вдоль оси винтового канала и в конце зоны в несколько раз превышает величину зазора между гребнем червяка и цилиндром. В настоящее время не существует математической модели, пригодной для расчета длины зоны задержки. На рис. 12.14 графически представлена зависимость (основанная на ограниченном числе экспериментальных данных) длины зоны, выраженной числом витков червяка, от величины (связь которой со скоростью плавления будет обсуждаться ниже). Соотношение не учитывает механических свойств твердого слоя, которые, вероятно, также оказывают влияние на длину зоны задержки. [c.441]

В этом модельном двумерном неизотермическом течении все функции, описывающие поля скоростей, остаются неизменными. От температуры зависят только значения напряжений сдвига и градиентов давлений, причем эта зависимость сводится к учету изменения коэффициента консистенции ц(Г) через экспоненциальное выражение (Г) = Цоб Соответственно, в таком течении параметры В , т)о, т)оц и х остаются неизменными по всей длине червяка, если не изменяются размеры канала. [c.264]

Вынужденный поток представляет собой поступательное течение расплава, возникающее вследствие существования относительного движения корпуса и цилиндра. Если представить себе шприцмашину, на выходе из червяка которой расплав не встречает никакого сопротивления, так как и пакет сит и мундштук отсутствуют, то в такой машине давление в головке будет равно нулю. Поэтому в канале червяка противотока не будет. Материал, находящийся в кольцевом пространстве между вращающейся наружной поверхностью сердечника червяка и внутренней поверхностью корпуса, подвергается деформации сдвига, которая в результате воздействия стенок винтового канала превращается в поступательное движение материала по каналу, т. е. в вынужденный поток. Основными параметрами, определяющими величину объемного расхода вынужденного потока, являются глубина канала, ширина канала, диаметр червяка и скорость его вращения. [c.177]

При любых условиях шприцевания расплава относительное движение червяка и стенок корпуса вызывает деформацию сдвига в находящемся в канале червяка материале. Мощность,-расходуемая на сдвиг полимера, превращается в тепло и вызывает повышение температуры полимера. Количество выделяющегося в материале тепла увеличивается с уменьшением глубины канала или увеличением длины червяка и с повышением скорости вращения червяка. [c.179]

Вязкость Г1эф связывает реологические свойства смеси с конструкционно-технологическими параметрами червячной машины, но корректное определение этого параметра весьма затруднительно. Изменение вязкости материала внутри машины вызвано различными причинами изменением температуры смеси влиянием предыстории деформации и тиксотропных свойств материала на напряжение сдвига (и, следовательно, вязкость) изменением скорости сдвига от перемены частоты вращения червяка и глубины червячного канала и др. Вследствие этого многие проблемы экструзии (шприцевания) должны решаться путем специфической оптимизации конструкции машин и режимов работы. Применяя подход 17], использованный в (7.11—7.14), можно ограничиться стандартными вискозиметрическими характеристиками. При выводе расчетной формулы производительности червячной машины в некоторых случаях можно исходить из геометрии винтовой поверхности червяка и определять объем между двумя витками червяка, который соответствует его макс мальной производительности за один оборот [23] [c.258]

Метод 3. Восьмикратное повышение производительности достигается увеличением в два раза диаметра и глубины канала червяка при постоянной скорости вращения. Продолжительность переработки материала, скорость сдвига и величина деформации сдвига остаются неизменными. Карлей и Мак-Келви в своих расчетах использовали именно этот метод. Недостатком этого метода, как указывал Маддок, является высокое значение расхода при свободном выходе и низкая величина развиваемого давления, что характерно для червяка, обладающего крутой характеристикой. Такой червяк весьма чувствителен к изменению давления. [c.129]

Следствием требования существования области отрицательных скоростей сдвига является преимущество червяка с коническим сердечником. Рассмотрение картины движения материала в червяке с уменьшающейся глубиной винтового канала (рис. VIII. 32) показывает, что на большей части червяка существуют области положительных и отрицательных скоростей сдвига, при этом поверхность их раздела не остается постоянной, а перемещается вверх по мере продвижения материала к выходу из червяка. Вследствие этого местоположение области эффективного смешения постепенно изменяется, охватывая практически все поперечное сечение винтового канала [69]. [c.312]

Возникающие в материале деформации сдвига зависят от многих факторов. Так, деформации пропорциональны скорости вращения червяка, сопротивлению формующих головок и обратно пропорциональны глубине канала червяка, его температуре, лроиз-зодительности машины при постоянной скорости вращения червяка и т. д. Значительное увеличение или уменьшение шага нарезки червяка по сравнению с нормальным (равным примерно диаметру червяка) также вызывает увеличение сдвиговых деформаций. [c.278]

На рис. 2 приведено поперечное сечение винтового канала червяка, в котором проведены линии равной скорости сдвига, так называемые изовелы. В качестве примера взят червяк с относительно глубоким винтовым каналом, работающий в нормальном режиме. Искривление изовел у стенок винтового канала показывает, что прилипание материала к стенкам проявляется в торможении потока. Вследствие существования возникающего у матрицы противодавления в придонной области червяка, расположенной ниже нулевой изовелы, для которой / ч, = 0, появляется зона [c.107]

Деформация сдвига любого элемента расплава полимера зависит от его первоначального положения в канале червяка. Линия тока, по которой перемещается материал, а следовательно, врел1я его пребывания в машине и скорость сдвига зависит от положения элемента в поперечном сечении канала червяка. Материал, расположенный в центре канала, смешивается хуже, чем расположенный вблизи поверхности червяка или стенки цилиндра. Это происходит в основном вследствие меньшего времени пребывания в машине материала, расположенного в центре канала. Рассмотрение эпюр, иллюстрирующих распределение скоростей в канале червяка, подтверждает это предположение (см. главу IV). Следует еще раз подчеркнуть, что никакого обратного течения материала вдоль оси червяка не существует. Поэтому смешение материала в осевом направлении крайне незначительно. [c.487]

Для удобства практических расчетов целесообразно площадь dA и скорость сдвига dv/dy выразить в зависимости от геометрических параметров червяка и переменных эксплуатационных величин. Поскольку при вращающемся цилиндре и неподвижном червяке необходимый для вращения крутяпщй момент определяется скоростью сдвига у поверхности цилиндра (у = h), можно не учитывать ее изменение по глубине винтового канала. [c.230]

Важнейшим преимуществом вальцов является возможность получения различных гр адиентов скорости и напряжений сдвига с помощью простой регулировки зазора между валками. На смесителях двух других групп можно изменить только градиент скорости путем изменения скорости вращения роторов или червяка, так как изменение величины зазора или глубины канала требует больших механических работ. [c.491]

Прямой поток обычно называют вынужденным, а обратный —потоком под давлением. Прямой поток расплава образуется вследствие относительного перемещения червяка и цилиндра. Материал, нахо-дяпщйся в замкнутом пространстве между сердечником 2 (рис. 1.2, а) червяка и внутренней поверхностью цилиндра I, подвергается деформации сдвига, и в результате воздействия стенок винтового канала (т. е. боковых поверхностей ребер 3) на материал возникает его поступательное движение по каналу (прямой поток). Интенсивность прямого потока определяется в основном глубиной и шириной канала, диаметром червяка и скоростью его вращения. [c.216]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология