往復式單螺桿銷釘擠出機設計原理及混煉機理研究.pdf

1、近年來，往復式單螺桿銷釘擠出機以其獨特的混煉性能越來越多地應用于聚合物混煉加工領域。本文以WXJ-140往復式單螺桿銷釘擠出機的研制開發(fā)為主線，對往復式單螺桿銷釘擠出機的設計原理、擠壓系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)運動仿真、混煉機理、螺紋元件內(nèi)物料三維動態(tài)流動過程以及停留時間分布測量和建模等方面進行探索和研究。 運用系統(tǒng)工程設計原理，全面剖析了往復式單螺桿銷釘擠出機的結(jié)構(gòu)特點，構(gòu)建了擠壓系統(tǒng)銷釘-螺棱復合運動數(shù)學物理模型，通過運動仿真模擬，對其

2、加工過程進行了全程、實時、動態(tài)和全方位觀察和研究，完善了往復式單螺桿銷釘擠出機擠壓系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)的設計原理，并對WXJ系列往復式單螺桿銷釘擠出機系列化開發(fā)理論進行研究和實踐。 采用有限元數(shù)值方法對往復式單螺桿銷釘擠出機三種典型螺紋元件內(nèi)物料流動及混合進行三維動態(tài)模擬，分析了工藝條件、物料特性以及銷釘布置對擠出機分布、分散混合性能的影響。在數(shù)值模擬理論指導下，開發(fā)了國際上最先進的具有超高混合性能的四排銷釘四條螺棱的新型混煉元件。

3、 在驗證數(shù)字圖像處理方法測量塑化擠出機停留時間分布可行性的基礎上，對往復式單螺桿銷釘擠出機的停留時間分布進行了實驗研究。為了預測和控制擠出機的時間分布情況，分別應用化學反應工程和流體力學方法，根據(jù)機器的結(jié)構(gòu)組成和螺桿的組合形式，建立了預測往復式單螺桿銷釘擠壓造粒機組停留時間分布的數(shù)學模型。目前，往復式單螺桿銷釘擠出機的技術(shù)和市場基本上被瑞士Buss公司獨家壟斷，本研究取得的階段性成果不僅可為該機型的系列化開發(fā)和推廣應用提供理論依據(jù)