雙螺桿擠出機(jī)支撐元件流場模擬與實(shí)驗研究.pdf

1、對于大長徑比的嚙合同向雙螺桿擠出機(jī)，機(jī)筒中高速旋轉(zhuǎn)的螺桿在自身重力和離心力等的作用下易發(fā)生撓性變形，當(dāng)撓度大于螺桿和機(jī)筒之間的間隙時，螺桿與機(jī)筒內(nèi)壁之間會產(chǎn)生摩擦磨損，從而影響制品質(zhì)量、降低擠出機(jī)壽命，在擠出機(jī)中增加支撐可以改善這種情況，本課題為在螺桿組合中放置支撐元件。
　　本文基于流變學(xué)以及流體動力學(xué)原理研究了兩種嚙合同向雙螺桿支撐元件及其螺桿組合的流場特性;基于材料力學(xué)原理，綜合運(yùn)用解析法及有限元數(shù)值模擬的方法研究了支撐元件

2、的放置數(shù)量及放置位置對螺桿撓度的影響，并提出了一種放置兩組支撐元件時支撐元件位置組合的優(yōu)化方法;通過實(shí)驗研究了放置滑動支撐元件的雙螺桿擠出機(jī)，在使用兩種不同熔體流動速率的物料、三種不同的螺桿構(gòu)型和不同操作參數(shù)條件下對擠出機(jī)能耗的影響。
　　流場分析結(jié)果表明，兩種支撐元件均為耗壓元件，與建壓元件搭配后消耗的壓力可被補(bǔ)償，同等長度下滑動支撐元件的壓力消耗大于滾動支撐元件;兩種支撐元件對分散混合影響不大，其構(gòu)型具有一定分布混合能力;支撐

3、元件更適用于加工高熔體流動速率物料的場合;
　　支撐元件放置數(shù)量及放置位置對螺桿撓度影響的研究結(jié)果表明，螺桿的彎曲主要由重力引起，離心力和機(jī)頭壓力產(chǎn)生的撓度遠(yuǎn)小于重力;放置支撐元件對改善螺桿的彎曲效果顯著，長徑比不超過68的螺桿，按研究得到的擬合公式計算出的最佳位置可放置一組支撐元件，長徑比介于68-120之間的螺桿，按研究得到的擬合公式計算出的優(yōu)化組合放置兩組支撐元件，即可最大限度地避免螺桿與機(jī)筒內(nèi)壁發(fā)生摩擦或碰撞。