Шнековый экструдер со смесительным штифтовым узлом

• Автор: Веретнов, Андрей Леонидович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 178 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ РАЗВИТИЯ ПРОЦЕССОВ СМЕШЕНИЯ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
1.1. Характеристика смесительных агрегатов
1.2. Анализ конструкций одношнековых экструдеров и пути их совершенствования
1.3. Существующие методики расчета одношнековых экструдеров
1.4. Цель и задачи исследований
1.5. Шнековый экструдер со смесительным штифтовым узлом
1.6. Выводы
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА
ШНЕКОВОГО ЭКСТРУДЕРА СО СМЕСИТЕЛЬНЫМ
ШТИФТОВЫМ УЗЛОМ
2.1. Определение коэффициента геометрической формы смесительного штифтового узла
2.2. Определение поля скоростей расплава материала в смесительном штифтовом узле
2.3. Затраты мощности в смесительном штифтовом узле
2.4. Производительность шнекового экструдера оснащенного
смесительным штифтовым узлом
2.5. Определение перепада давления в смесительном штифтовом узле
2.6. Мощность, затрачиваемая в шнековом экструдере оснащенном смесительным штифтовым узлом
2.7. Определение рационального режима работы шнекового экструдера оснащенного смесительным штифтовым узлом
2.8. Инженерная методика расчета основных конструктивнотехнологических параметров шнекового экструдера
оснащенного смесительным штифтовым узлом
2.9. Выводы
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЭКСТРУЗИИ В ШНЕКОВОМ ЭКСТРУДЕРЕ СО СМЕСИТЕЛЬНЫМ ШТИФТОВЫМ УЗЛОМ
3.1. Описание и программа исследований на экспериментальной установке
3.2. Приборы, методика измерений, оценка погрешности
3.3. Характеристика основных факторов, определяющих процесс экструзии
3.4. Характеристика применяемых материалов
3.5. Методика проведения поисковых экспериментов
3.6. Влияние степени наполнения на показатель текучести расплава композиционного материала
3.7. Регрессионная модель процесса экструзии ПКМ
3.8. План проведения многофакторного эксперимента для определения эффективности процесса экструзии
3.9. Выбор модели и построение плана эксперимента
3.10. Определение необходимого количества повторных опытов
3.11. Выводы
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССА ЭКСТРУЗИИ В ШНЕКОВОМ ЭКСТРУДЕРЕ СО СМЕСИТЕЛЬНЫМ ШТИФТОВЫМ УЗЛОМ
4.1. Анализ результатов эксперимента и выявление основных функциональных зависимостей
4.2. Исследование влияния варьируемых факторов на потребляемую мощность приводом шнекового экструдера со смесительным штифтовым узлом
4.3. Исследование влияния варьируемых факторов на производительность шнекового экструдера оснащенного смесительным штифтовым узлом

4.4. Исследование влияния варьируемых факторов на удельный расход электроэнергии шнековым экструдером оснащенным смесительным штифтовым узлом
4.5. Оценка качества смешения полимера с наполнителем
4.6. Выводы
ГЛАВА 5. ПРОМЫШЛЕННОЕ ВНЕДРЕНИЕ
5.1. Описание промышленной установки
5.2. Технологическая схема линии гранулирования
5.3. Экспериментальные исследования промышленной установки
5.4. Выводы
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1. Матрица планирования ЦКРП ПФЭ
Приложение 2. Сводные данные результатов экспериментов
Приложение 3. Патент РФ № 97087
Приложение 4. Акт внедрения
Приложение 5. Технико-экономическая эффективность

компонентов.
Во Всесоюзном научно-исследовательском институте машин для производства синтетических волокон авторы A.B. Тупицын, В.Г. Ильин и Г.М. Коваленко разработали и запатентовали устройство для смешивания и гомогенизации полимерных материалов (A.C. № 887213) [98]. Общий вид устройства представлен на рисунке 1.18.
Рис. 1.18. Устройство для смешивания и гомогенизации полимерных материалов
Устройство содержит шнек 1, на конце которого закреплена коническая торпеда 2 с волнообразной наружной поверхностью и с каналами 3 и 4 для перетока расплава, соединяющими гребни наружной поверхности торпеды с ее впадинами. Каналы направлены таким образом, что позволяют перемещать расплав с большого диаметра наружной поверхности торпеды 2 на меньший диаметр соседней впадины и с меньшего диаметра этого же гребня на больший диаметр соседней впадины. Каналы 3 и 4 торпеды расположены под углом 30..45° к продольной оси шнека 1, который размещен в гильзе 5, жестко соединенной с насадкой 6, образующей с наружной волнообразной поверхностью торпеды 2 рабочий зазор 7.
Устройство работает следующим образом. Расплав, подаваемый