|
Проверка литьевой машины по пластикационной производительностиПоскольку табличное значение Qпл. устанавливается для средних режимов эксплуатации, необходимо проверить литьевую машину по производительности реального червяка и реологическим особенностям конкретного полимерного материала. Для выбранной литьевой машины Sintesi 300/1600 расчётное значение (Qрасч.) пластикационной производительности определяется по уравнению: (6) где Q1 – производительность прямого вынужденного потока по винтовому каналу червяка; Q2 – производительность обратного потока по винтовому каналу червяка; Q3 – производительность потока утечек материала через зазор между червяком и цилиндром. Заменяя значения Q1, Q2 и Q3, получим: (7) где n – выбранная скорость вращения червяка; α, β, γ – коэффициенты, учитывающие расход расплава материала соответственно в вынужденном, обратном потоках и потоке утечки; Δp – перепад давления на единицу длины дозирующей зоны червяка; μэ1 и μэ2 – эффективная вязкость материала в канале червяка и в радиальном зазоре. Коэффициент, учитывающий расход расплава материала в вынужденном потоке (α) рассчитывается по формуле: (8) где m – число заходов червяка; D – наружный диаметр червяка; t – шаг нарезки; hср – средняя глубина нарезки червяка в зоне дозирования; φ – угол подъёма винтовой линии червяка; e – ширина гребня нарезки червяка. В нашем случае принимаем:
D = 60 мм; t = (0.8 1.2)D= 60 мм; e = (0.06 0.1)D= 4.8 мм; m = 1; Коэффициент, учитывающий расход расплава материала в обратном потоке ( ) рассчитывается по формуле: (9) Коэффициент, учитывающий расход расплава материала в потоке утечки ( ) рассчитывается по формуле: (10) где ε – коэффициент эксцентриситета червяка относительно материального цилиндра (ε ≈ 1.2). Здесь принимаем: δ ≈ (0.002 0.003)D= 0.15 мм.
(11) Средняя глубина нарезки червяка в зоне дозирования (hср) рассчитывается по следующей формуле: (12) Здесь h1 – глубина нарезки под загрузочной воронкой, h1 = (0.12 0.16)D= 8.4 мм; h2 – глубина червяка в конце зоны дозирования. (13) где i – степень сжатия, т.е. отношение объектов единичных витков с наибольшей и наименьшей глубиной нарезки (в зависимости от вида перерабатываемого материала); Lф – фактически работающая длина червяка; (14) где Lд – длина зоны дозирования червяка, мм ℓ – отход червяка при пластикации. В нашем случае принимаем: ℓ = 435 мм; Перепад давления в материальном цилиндре рассчитывается по формуле:
где pд – давление расплава в дозирующей зоне материального цилиндра при пластикации; pд расчитывается по формуле: (16) где d1 – диаметр гидравлического цилиндра осевого движения червяка; p1 – давление по манометру в гидравлическом цилиндре осевого движения червяка. Значения эффективной вязкости определяют по графикам с учётом скоростей сдвига и . Скорость сдвига в винтовом канале червяка определяется по формуле: (17) (1/c) Скорость
(18) (1/c). На основании выше полученных результатов находим расчётное значение пластикационной производительности (Qрасч) по формуле (7): Параметры технологического режима выбраны правильно, т.к. соблюдается неравенство: (19) Тепловые расчёты
Все расчёты в данной части проекта выполнены в соответствии с методическими указаниями. Материальный цилиндр
Задача состоит в определении необходимой мощности нагревателей материального цилиндра инжекционного узла, работающего в расчётном режиме, и сопоставлении её с табличной мощностью обогревателей выбранной серийной машины Sintesi 300/1600 E4. Для правильно выбранной литьевой машины должно соблюдаться неравенство: (20) где Nрасч − расчётная тепловая мощность потребляемая нагревателями, кВт; Nтабл − табличная тепловая мощность потребляемая нагревателями, кВт. Расчёт ведут по уравнению теплового баланса: (21) где NG − тепловая мощность, расходуемая на нагрев полимерного материала, кВт; Nп − тепловая мощность, расходуемая на потери через боковую поверхность материального цилиндра, кВт; Nохл − тепловая мощность, расходуемая на охлаждение зоны загрузки материального цилиндра, кВт; Nмех − тепловая мощность, выделяемая за счёт преобразования механической энергии, кВт.
(22) Тепловая мощность, выделяемая за счёт преобразования механической энергии (Nмех) определяется по уравнению, полученному опытным путём, поскольку червяк потребляет только часть энергии, которую может развивать привод червяка: , кВт (23) где Q − расчётная пластикационная производительность, кг/ч; с1 − удельная теплоёмкость полимерного материала, Дж/кг*град; t1 и t2 − температура в зоне загрузки и в зоне дозирования. В данном случае принимаем:Q = 151,2 кг/ч; С1 =1.5×*10 3Дж/кг*град;
t1=80°С; t2=250 °С. кВт = 12,7 кВт Тепловая мощность, расходуемая на охлаждение зоны загрузки материального цилиндра (Nохл): Вт, (24) где Cг − теплоёмкость воды, Дж/кг*град; ∆tв − перепад температуры воды на входе и выходе из зоны охлаждения; Gв − количество протекающей воды, кг/с. В данном случае принимаем: Cг = 4.19 кДж/кг*град; ∆tв = 7°C. Количество протекающей воды (Gв) рассчитывается по формуле: (25) Здесь f − площадь сечения подводящих трубок, м2; V − скорость течения воды, м/с; ρ − плотность воды, кг/м3. В нашем случае принимаем: ρ = 998 кг/м3; V = 0.1 м/с. Площадь сечения подводящих трубок (f) рассчитывается: (26) м2 кг/с Вт = 0,91 кВт
Тепловая мощность, расходуемая на потери через боковую поверхность материального цилиндра рассчитывается по формуле: , Вт (27) где F − площадь наружной поверхности материального цилиндра; tк и tв − температура наружной поверности кожуха материального цилиндра и окружающей среды; α − коэффициент теплоотдачи, (Вт/м2*град), оцениваемый по эмпирической формуле: (28) Площадь наружной поверхности материального цилиндра (F) рассчитывается по формуле: (29) где Dц − наружный диаметр материального цилиндра; Lц − длина материального цилиндра. В данном случае принимаем: Dц = 0.66 м; Lц = 1.66 м; tк = 60°С;
tв = 20° С. м 2 °С Вт/м 2*град, Вт = 1,7 кВт Тепловая мощность, расходуемая на нагрев полимерного материала (NG) рассчитывается по формуле: (30) где Q − расчётная пластикационная производительность, кг/ч; С1 − удельная теплоёмкость полимерного материала, Дж/кг*град; t1 и t2 − температура в зоне загрузки и в зоне дозирования. В расчёте принимаем: С1= 1.5×*10 3 Дж/кг*град; t1 = 80°С; t2 = 250°С. Вт = 10,1 кВт Тепловая мощность, потребляемая нагревателями материального цилиндра инжекционного узла (Nрасч) рассчитывается по формуле (22), тогда: Вт Неравенство (20) выполняется: Таким образом, мощность нагревательных элементов выбранного ТПА достаточна для расплавления и гомогенизации гранул ABS
Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)... Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все... ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между... ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|