Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Метод расчета сдвиговых головок для диссипативного разогрева резиновых смесей при экструзии Винокурова, Елена Анатольевна

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Винокурова, Елена Анатольевна. Метод расчета сдвиговых головок для диссипативного разогрева резиновых смесей при экструзии : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.04.09 / Ярославский техн. ун-т.- Ярославль, 1996.- 15 с.: ил. РГБ ОД, 9 96-3/69-2

Введение к работе

Актуальность темы.

Основной технологической схемой реализации процесса получе-іия длинномерных резинотехнических изделий является профилирова- . гие заготовки из резиновой смеси, непрерывная вулканизация, от-iop, упаковка и складирование. Получение заготовки осуществляет-:я методом экструаии, далее следует вулканизация в средах газообразного или жидкого теплоносителя, в поле СВЧ и т.д. На этой яадии процесса происходит доразогрев экструдируемой заготовки to необходимой температуры. В силу слабой теплопроводности рези-ювой смеси этот процесс достаточно длителен, что либо ограничи-5ает общуп производительность процесса, либо требует установки ромоздкого (по длине) оборудования и значительных капитальных їложений. Кроме того вулканизация в среде жидких теплоносителей (расплавах солей) экологически вредна и поэтому существует необ-(одиыость проведения специальных защитных технологических мероп-зиятий. Быстрого и равномерного разогрева удается достичь в поле ЗВЧ, однако, этот метод применим только для резиновых смесей на хзнове полярных каучуков. В результате ряда исследований было гокззано, что одним из наиболее перспективных направлений интен-зификации процессов разогрева полимерных материалов является их іереработка в условиях сложного сдвига, который реализуется в 'оловках к червячным машинам за счет вращения или вибрации эле-кентоа головок, а также наложением ультразвуковых колебаний на іерерабатьшаеммй материал в сдвиговом сечении. Интенсивная сдви--овая деформация в головке способствует снижению вязкости мате-зиала, обеспечивает дополнительную гомогенизацию расплава и его быстрый разогрев.

Вопросы деформирования полимерных материалов в условиях зложного сдвига рассматриваются в трудах М.Л.Фридмана, А.Н.Прочуняна, Г.В.Виноградова, А.В.Попова, н.В.Тябина. Однако в этих заботах отсутствует комплексный подход, учитывающий термодинамику и технологические особенности процесса, а также нелинейность звойств перерабатываемого материала. Поэтому при разработке но-зых конструкций и устройств, выбор параметров их работы в боль-пинстве случаев может основываться лишь на практических рекомен-

дациях, что не исключает преждевременной подвулканизации резиновой смеси. Для корректного же описания процесса течения необходимо учитывать двумерность винтового потока, . неизотермичность процесса, специфику области деформации и особенность граничных условий.

В связи с этим очевидна актуальность настоящей работы, посвященной разработке и созданию научно-обоснованной методики расчета технологических и конструктивных параметров головки, на основе описания динамики изменения поля температур, гидродинамических и энергосиловых характеристик течения резиновой смеси при экструзии с использованием диссипативНой головки и экспериментальной проверки адекватности разработанной математической модели и методики расчета реальному процессу.

Цель работы:

на основании теоретического и экспериментального исследования диссипативного разогрева резиновой смеси в экструэионной сдвиговой головке создание методики.расчета температурного распределения, гидродинамических и энергосиловых характеристик процесса и конструктивных параметров головки^

Научная новизна:

- математическая модель винтового течения аномально-вязкой жидкости в кольцевом канале сдвиговой головки при эткструаии с учетом неизотермичносги процесса;

-алгоритм и программа, позволяющие численно исследовать влияние технологических и конструктивных параметров процесса и оборудования на температуру экструдата, гидродинамические и энергосиловые характеристики;

-метод расчета оптимальных технологических параметров процесса экструзии и конструктивных размеров сдвиговой головки, обеспечивающих заданную степень разогрева материала при минимальной мощности привода головки.

Практическая ценность.

Проведенные экспериментальные и теоретические исследования процесса позволили создать методику расчета и проектирования оптимальных параметров процесса и оборудования для произі чства длинномерных резинотехнических изделий методом экструзии с использованием диссипагивной головки.

Разработана оригинальная конструкция головки, позволяющая

расширить технологические возможности профилирования РТИ за счет предотвращения проскальзывания материала и срыва его с поверхности цилиндра головки. Конструкция (защищена авторским свидетельством 153Г7559. Разработана конструкция диссипативной головки для производства сложнопрофильных изделий, позволяющая увеличить скорость экструзии в 1,5-2 раза при улучшении качества поверхности получаемого экструдата. Головка внедрена на опытном производстве УНИКТИ "ДИНГЭМ" (г.Днепропетровск). Методика расчета диссипативной головки к червячной машине использована при проектировании червячно-валкового агрегата на Костромском машиностроительном заводе им. Красина.

Автор защищает:

-математическую модель винтового течения аномально-вяакой жидкости в кольцевом канале диссипативной головки при экструзии с учетом кеизотермкчкости процесса;

-метод расчета гидродинамических и энергосиловьк параметров течения аномально-вязкой жидкости в цилиндрическом кольцевом канале головки;

-метод расчета оптимальных технологических и конструктивных параметров процесса и оборудования для разогрева экструдируемой резиновой смеси с применением диссипативной головки;

-результаты численного расчета температуры перерабатываемого материала, давления в головке и мощности привода головки;

-методику, и.результаты экспериментального исследования влияния конструктивных и технологических параметров процесса на степень разогрева экструдата, давление в головке, мощность, потребляемую приводом головки.

Апробация работы.

Отдельные результаты диссертационной работы докладывались на научно-технических конференциях "Современное оборудование и процессы переработки полимерных материалов" (Киев 1988г.), "Реология и оптимизация процессов переработки полимеров" (Ижевск, 1989г.), "Реология и оптимизация процессов переработки полимерных материалов давлением" (Пермь 1990г.)

Публикации.

По теме диссертации, опубликовано 8 статей, получено 1 авторское свидетельство СССР на изобретение.

Обгеи работы. Основное содержание диссертационной работы изложено на 138 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений. Список литературы включает 119 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

Похожие диссертации на Метод расчета сдвиговых головок для диссипативного разогрева резиновых смесей при экструзии