新型剪切嚙合型轉(zhuǎn)子密煉機混煉機理及實驗研究.pdf

1、隨著橡塑工業(yè)和其他高分子材料行業(yè)的蓬勃發(fā)展，橡塑制品應(yīng)用也越來越廣，同時對橡塑制品的要求也越來越高。進而對混煉膠及密煉機的性能要求也越來越嚴格。轉(zhuǎn)子作為密煉機的心臟部件，更加引起人們的重視和研究。 本文在查閱大量國內(nèi)外關(guān)于密煉機及其轉(zhuǎn)子的混煉機理以及實驗研究的文獻的基礎(chǔ)上，對密煉機轉(zhuǎn)子的設(shè)計理論進行了研究。系統(tǒng)分析了密煉機轉(zhuǎn)子截面幾何形狀和幾何結(jié)構(gòu)對混煉效果的影響，提出了新型密煉機轉(zhuǎn)子的設(shè)計思路，研制出了新型剪切嚙合型轉(zhuǎn)子。綜合

2、分析了密煉機轉(zhuǎn)子的常用造型方法，將三維CAD技術(shù)引入到轉(zhuǎn)子的設(shè)計中，設(shè)計出了轉(zhuǎn)子精確的三維模型。建立了轉(zhuǎn)子的有限元網(wǎng)絡(luò)模型，對轉(zhuǎn)子進行了結(jié)構(gòu)有限元靜力分析以及有限元動力學分析，開拓了一條全新的密煉機轉(zhuǎn)子造型、分析和優(yōu)化設(shè)計的路線。 本文重點分析了剪切嚙合型轉(zhuǎn)子的混煉機理和混煉過程；細致地模擬分析了轉(zhuǎn)子的流場、靜力學和動力學特性以及在不同工藝條件下，進行了全鋼子午胎胎面膠混煉的實驗，對于新設(shè)計的轉(zhuǎn)子的性能進行了全面的分析和實驗驗證

3、。 本文的主要工作和成果如下： 1、查閱了大量國內(nèi)外關(guān)于密煉機及其轉(zhuǎn)子的混煉機理以及實驗研究的文獻，對密煉機轉(zhuǎn)子的設(shè)計理論進行了研究，提出了新型密煉機轉(zhuǎn)子的設(shè)計思路，并且研制出了新型剪切嚙合型轉(zhuǎn)子。 2、對剪切嚙合型轉(zhuǎn)子的混煉過程及混煉機理進行了分析，特別是應(yīng)用ADINA模擬軟件對混煉過程的流場機理進行了全面細致地分析，如壓力場，速度場，粘度場，剪切應(yīng)力場，體積流量流場等參數(shù)。 3、本文選用了Solidw

4、orks作為建立轉(zhuǎn)子三維實體模型的工具，并采用Ansys有限元分析軟件對轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)進行了有限元靜力學分析和動力學分析。分析了轉(zhuǎn)子的應(yīng)力、應(yīng)變，并且對轉(zhuǎn)子的強度進行了校核。首次對轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子棱的諧響應(yīng)進行分析研究，計算出轉(zhuǎn)子的固有頻率、臨界轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)子棱的諧響應(yīng)曲線。 4、相同工藝條件下進行對比實驗，剪切嚙合型轉(zhuǎn)子與四棱同步轉(zhuǎn)子、嚙合型轉(zhuǎn)子相比，單位能耗低，排膠溫度低，混煉膠分散度高。在滿足混煉膠的物理機械性能和分散度的前提下