往復(fù)式單螺桿銷釘擠出機(jī)設(shè)計原理及混煉機(jī)理研究.pdf

1、近年來，往復(fù)式單螺桿銷釘擠出機(jī)以其獨(dú)特的混煉性能越來越多地應(yīng)用于聚合物混煉加工領(lǐng)域。本文以WXJ-140往復(fù)式單螺桿銷釘擠出機(jī)的研制開發(fā)為主線，對往復(fù)式單螺桿銷釘擠出機(jī)的設(shè)計原理、擠壓系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)運(yùn)動仿真、混煉機(jī)理、螺紋元件內(nèi)物料三維動態(tài)流動過程以及停留時間分布測量和建模等方面進(jìn)行探索和研究。 運(yùn)用系統(tǒng)工程設(shè)計原理，全面剖析了往復(fù)式單螺桿銷釘擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，構(gòu)建了擠壓系統(tǒng)銷釘-螺棱復(fù)合運(yùn)動數(shù)學(xué)物理模型，通過運(yùn)動仿真模擬，對其

2、加工過程進(jìn)行了全程、實時、動態(tài)和全方位觀察和研究，完善了往復(fù)式單螺桿銷釘擠出機(jī)擠壓系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)的設(shè)計原理，并對WXJ系列往復(fù)式單螺桿銷釘擠出機(jī)系列化開發(fā)理論進(jìn)行研究和實踐。 采用有限元數(shù)值方法對往復(fù)式單螺桿銷釘擠出機(jī)三種典型螺紋元件內(nèi)物料流動及混合進(jìn)行三維動態(tài)模擬，分析了工藝條件、物料特性以及銷釘布置對擠出機(jī)分布、分散混合性能的影響。在數(shù)值模擬理論指導(dǎo)下，開發(fā)了國際上最先進(jìn)的具有超高混合性能的四排銷釘四條螺棱的新型混煉元件。

3、 在驗證數(shù)字圖像處理方法測量塑化擠出機(jī)停留時間分布可行性的基礎(chǔ)上，對往復(fù)式單螺桿銷釘擠出機(jī)的停留時間分布進(jìn)行了實驗研究。為了預(yù)測和控制擠出機(jī)的時間分布情況，分別應(yīng)用化學(xué)反應(yīng)工程和流體力學(xué)方法，根據(jù)機(jī)器的結(jié)構(gòu)組成和螺桿的組合形式，建立了預(yù)測往復(fù)式單螺桿銷釘擠壓造粒機(jī)組停留時間分布的數(shù)學(xué)模型。目前，往復(fù)式單螺桿銷釘擠出機(jī)的技術(shù)和市場基本上被瑞士Buss公司獨(dú)家壟斷，本研究取得的階段性成果不僅可為該機(jī)型的系列化開發(fā)和推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)