新型剪切嚙合型轉(zhuǎn)子密煉機(jī)混煉機(jī)理及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著橡塑工業(yè)和其他高分子材料行業(yè)的蓬勃發(fā)展，橡塑制品應(yīng)用也越來(lái)越廣，同時(shí)對(duì)橡塑制品的要求也越來(lái)越高。進(jìn)而對(duì)混煉膠及密煉機(jī)的性能要求也越來(lái)越嚴(yán)格。轉(zhuǎn)子作為密煉機(jī)的心臟部件，更加引起人們的重視和研究。 本文在查閱大量國(guó)內(nèi)外關(guān)于密煉機(jī)及其轉(zhuǎn)子的混煉機(jī)理以及實(shí)驗(yàn)研究的文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)密煉機(jī)轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)理論進(jìn)行了研究。系統(tǒng)分析了密煉機(jī)轉(zhuǎn)子截面幾何形狀和幾何結(jié)構(gòu)對(duì)混煉效果的影響，提出了新型密煉機(jī)轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)思路，研制出了新型剪切嚙合型轉(zhuǎn)子。綜合

2、分析了密煉機(jī)轉(zhuǎn)子的常用造型方法，將三維CAD技術(shù)引入到轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)出了轉(zhuǎn)子精確的三維模型。建立了轉(zhuǎn)子的有限元網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行了結(jié)構(gòu)有限元靜力分析以及有限元?jiǎng)恿W(xué)分析，開拓了一條全新的密煉機(jī)轉(zhuǎn)子造型、分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)的路線。 本文重點(diǎn)分析了剪切嚙合型轉(zhuǎn)子的混煉機(jī)理和混煉過(guò)程；細(xì)致地模擬分析了轉(zhuǎn)子的流場(chǎng)、靜力學(xué)和動(dòng)力學(xué)特性以及在不同工藝條件下，進(jìn)行了全鋼子午胎胎面膠混煉的實(shí)驗(yàn)，對(duì)于新設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子的性能進(jìn)行了全面的分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

3、。 本文的主要工作和成果如下： 1、查閱了大量國(guó)內(nèi)外關(guān)于密煉機(jī)及其轉(zhuǎn)子的混煉機(jī)理以及實(shí)驗(yàn)研究的文獻(xiàn)，對(duì)密煉機(jī)轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)理論進(jìn)行了研究，提出了新型密煉機(jī)轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)思路，并且研制出了新型剪切嚙合型轉(zhuǎn)子。 2、對(duì)剪切嚙合型轉(zhuǎn)子的混煉過(guò)程及混煉機(jī)理進(jìn)行了分析，特別是應(yīng)用ADINA模擬軟件對(duì)混煉過(guò)程的流場(chǎng)機(jī)理進(jìn)行了全面細(xì)致地分析，如壓力場(chǎng)，速度場(chǎng)，粘度場(chǎng)，剪切應(yīng)力場(chǎng)，體積流量流場(chǎng)等參數(shù)。 3、本文選用了Solidw

4、orks作為建立轉(zhuǎn)子三維實(shí)體模型的工具，并采用Ansys有限元分析軟件對(duì)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元靜力學(xué)分析和動(dòng)力學(xué)分析。分析了轉(zhuǎn)子的應(yīng)力、應(yīng)變，并且對(duì)轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度進(jìn)行了校核。首次對(duì)轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子棱的諧響應(yīng)進(jìn)行分析研究，計(jì)算出轉(zhuǎn)子的固有頻率、臨界轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)子棱的諧響應(yīng)曲線。 4、相同工藝條件下進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，剪切嚙合型轉(zhuǎn)子與四棱同步轉(zhuǎn)子、嚙合型轉(zhuǎn)子相比，單位能耗低，排膠溫度低，混煉膠分散度高。在滿足混煉膠的物理機(jī)械性能和分散度的前提下