1通过螺棱利料简壁之间的漏流(Q)这种漏流有些类似于单螺杆挤出机中的漏流。我们称之为螺棱漏流。2,一楼螺杆的螺槽底部和另一根螺杆的螺棱顶部之间的漏流(Q。)。由于它有点类似于压延机上的作用,故我们建议取名为压延漏流。3,通过两根螺杆的螺纹侧面间的间隙,从一根螺杆流向另一根螺杆的漏流(Qt)。对紧密啮合的双螺杆,在接近:螺杆轴线处这条通道通常是窄而长的,在接近料简处则是宽而短的。我们把这个通道称之为四面体间隙,4、漏流Q,它流经垂直干通过螺杆轴线平面的两根爆杆螺纹侧面之间的间隙。该间隙被称作侧面间源,它使复杂的流动状态更为错杂。在性能上,这种漏流题类似于压延漏流。通过特定漏流间隙的质量流,部分是由局部地移动表面所引起的拖曳所决定,部分是由相关腔室间的压差所决定。该压差不仅必须包括由口模节流对螺杆正位移的阻碍所产1生的影响,而且也要包括局部产生的压力梯度。该压力梯度是由主拖电压力生成的,其机理与使单螺杆挤出机工作的机理相同。由容积理论挤出量中减去各种漏流的和可以得到实际产量,从中也可以研究几个因素对产量的影响。8PDF文件使用“pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
第二章技术现状I.1引言本章回顾一下最近15年期间发表的有关双螺杆挤出的理论和实践方面的论文。当准备一份关于挤出的文献目录时,可以着到关于单螺杆挤出和双螺杆挤出的论文在数量上是相差悬殊的。这是因为在单螺杆挤出中,其螺槽是连续的,因此,一种假设的全展流动给解析计算和数值计算提供了有效基础,但在双螺杆挤出中,两根螺杆的连续啮合使上述假设和分析方法不能成立,故很多实际的作用仍然没有完全弄清楚。II.2输入、输出和螺杆的充满大部分定量论文涉及到的描写现代双螺杆工作的基本理论是由Schenkel(1966)建立的,这已在I.3节中述及按照这一理论,在回转工作速度N下,在多根对称装置的单头螺纹的螺杆横截面完全充满物料的情况下,正向输送能力是单位时间释放的总体积,因此Qth=gNV(1.1)式中,Qth是理论产量,V是单个C-形腔室的容积。Schen-kel指出:对径向间隙很小,紧密啮合的双螺杆来说,实际产量将在理论产量的90~95%之间,并取决于口模压力和熔体粘度。在他那本书的同一章中,Schenkel还提出了种计算双螺杆挤出机功率消耗的基础,和对工业用多螺杆挤出机Schenkel在此报的系多频杆一一译者PDF文件使用“pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
的综述。在这些定量论文中,Klenk(19711.*、)的那些论文作了很好的综述。他的这些论文形成了用单螺杆挤出机和双螺杆挤出机挤出PVC的部分系列论文。这篇关于1970年科学现状的优秀综述是在他的论文(Klenk,1969)的基础上写成的。Klenk的第一篇论文(1971)对已采用的挤出机既有总评又有描述。第二篇论文(1971°)涉及到产量并对Dob6czky(1965)提出的熔融模型作了修正。Klenk报导说,产量与螺杆转数成正比。挤出机的效率定义为实际产量和理论产量之间的比值,它与回转速率关系不大。对于几台正常充满的挤出机来说,该比值在34~41%之间,少于Schenkel(1966)所给值的一半。在强制加料的情况下,"-效率可能高得多。当逐个腔室排料时,双螺杆挤出机存在挤出压力波动的缺点。Klenk指出,这是由于各腔室内压力变化造成的,并建议通过制造出这样形式的螺杆,即aPtg(1.2)azax1图展开的C-形腔室及+,乙轴方向PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
使波动减奎最小。式中的x和见图1,1所示。在同一篇论文中(Klenk,19?1),他指出Konstantinov和Levin已经测出了这种压力波动(Konstantinov和Levin,1965)他们发现在缺料挤出机中有大的波动,当挤出机通过强制加料使料完全充满时,这种波动就会消失。当用过量加料将挤出机绝对充满时,某些波动会重新出现,只是比缺料情况下操作时的那些波动小。Dob6czky(1965*)发表了一篇关于双螺杆挤出机产量的有意义的论文,他搜集并比较了几台双螺杆挤出机的数据。为了改变螺杆几何形状和松密度,在修正了理论挤出量之后他得出结论:实际产量与理论产量的比值大约为70%,尽管这个值有上下20%的波动范围。Dob6czky还报导说双螺枉挤出机的产量太约三倍于类似尺寸和转数的单螺杆挤出机的产量,一遗憾的是,这篇文章没有报导口模乐力,因为Janssen,Pelgrom和Smith(1976)还没有发现所要求的产量与较大压力的依赖关系。在一个非常宽的背压范围内,挤出机的产量在只有5%的量值范围内保持不变。这是因为,在双杆挤出机中,由于螺梢被啮合的螺纹所断并,而把固体床破碎为不连续的长度所致。与单螺杆挤出机中的情况不同,双螺杆的口模压力不能通过(部分为粒料的)固体床向回传面影响加料过程。如果冷却入口区,对加料过程不会产生影响,也可防止熔体出现。所以,入口区的输出量由螺杆速度和螺杆的几何形状决定,因此是个常量,并且与挤出机中建立起的任何压力无关。在稳定状态过程中,挤出机的产量也必定不变。还可以推论:挤出机中的漏流也必定与口模压力无关。完全充满牛顿流体的挤出机中的漏流模型(Janssen,HPDF文件使用“pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
Mulders和Smith,1975)分析表明,漏流是由三个因素产生的。个因素是移动壁面间的拖曳流动,第二个因素是口模压力,第三个因素是出于在各腔中的流动所引起的内压而产生的压力流。这并不导致矛盾,因为挤出机中相邻腔室间的压差与各种流有关联。口模处的总压力唯独靠排量和口模儿何形状而建立;随着固定压力梯度存在,在挤出机,内必定有一点,该点的过乐力(over-pressure)实际上已下降到零。在该点和口模之间的各腔室充满了料,而从料斗到该点之间的各腔室必定只有部分充料。只有该点位于接近到入口区,加料过程才受到影响,挤出量就得决定于口模压力。这一理论完全与Marhenkel(1965)的实验相一致。他用沿着料筒每隔一定距离设置的5个传感器测量了双螺杆挤出机中轴向压力的分布。通常,压力只在挤出机的口模端产生。只有用变截面的两根螺杆、且在个或多个区趋于完全充料的情况下,那个区的上段压力才可能被记录下来。此外还有一些与Armstroff和Zettler(1973)双螺杆挤出机捏合段中预测出的压力损失类似的情况。在他们的论文中,述及在同向回转双螺杆挤出机的捏合段之前就建立起的压力是根据一种修正后的单螺杆理论来概算的。分桁和实验涉及到在熔体内建立某种压力所需的挤出机长度,这一长度被称作压缩长度。不应当将该压缩长度与在单螺杆挤出工艺中通常所理解的压缩段相混灌,在单螺杆挤出工艺中的压缩段螺槽深度是递减的(也就是一种从几何图形上规定的区段),对现有双螺杆的情况来说,相关的是一段等深的螺杆段,在这一段中,压缩长度是根据纯流体动力学来考虑并确定的。但是,应当注意到:在Armstroff和Zettler的分析中,并未把漏流间隙的儿何形状考虑在内,在捏合元件12PDF文件使用"pdfFactoryPro”试用版本创建www.fineprint.cn
PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn