Розрахунок черв’ячного пресу

Мета: розрахувати ефективну продуктивність екструдера при максимальному числі обертів, максимальну швидкість відводу екструдуємої труби.

Схема розрахунку представлена на рисунку 4.1

Параметричний розрахунок ЧПК ведемо за методикою, що наведена
в [3].

Рисунок 4.1 - Схема черв’ячного пресу

Параметричний розрахунок.

Вхідні дані:

Діаметр черв'яка D, м 0, 063.

Крок нарізки S, м 0, 063.

Ширина гребня е, м 0, 007.

Координати кінця зони живлення l _0, м 0, 504.

Координати початку конуса черв'яка l _1, м 0, 504.

Коефіцієнт тертя полімеру об стінку ¦_r, 0, 4.

Відношення коефіцієнтів тертя ¦ 1.1.

Насипна щільність гранул , кг/м³ 520.

Ентальпія гранул, що надходять, при Т вх i_вх, Дж/кг 42100.

Масова продуктивність G _M, кг/год (кг/с) 100 (0, 0277).

Початкове наближення числа обертів n, об/хв 140.

Температура гранул, що надходять Т _вх, К 293.

Температура плавлення Т _пл, К 388

Температура стінки мінімальна Т _{ц min}, К 433.

Кінцева температура розплаву Т _к, К 453.

Розрахунок продуктивності черв’ячного преса:

Ефективну продуктивність екструдера при максимальному числі обертів черв’яка визначаємо по формулі:

, кг/с (4.1)

де - середній об’єм простору між двома витками черв’яка:

, м (4.2)

де - об’єм гвинтового каналу черв’яка, який приходиться на один крок при завантажувальній воронці:

де:

D – діаметр черв’яка, D = 0, 063 м;

D ₁ – діаметр осерддя черв’яка в зоні завантаження, D ₁ = 0, 041 м;

Т – крок черв’яка, Т = 0, 063 м;

Е – ширина витка, Е = 0, 0063 м;

І – кількість заходів черв’яка, І = 1;

N ₁ – число обертів черв’яка, N ₁ = 120 об/хв;

– густина поліпропілену марки ППНТ-500, = 962 кг/м³;

β – коефіцієнт заповнення, β = 0, 247;

- об’єм гвинтового каналу черв’яка, який проходиться на один крок в зоні плавлення:

,

де D ₂ – діаметр осердя черв’яка в зоні дозування, D ₂ = 0, 058 м.

.

Ступінь стиснення:

Продуктивність екструдера:

.

Знайдемо максимальну швидкість відводу екструдуємої труби:

,

де - діаметр труби зовнішній, м;

- діаметр труби внутрішній, ;

Висновки: За допомогою розрахунку визначили продуктивність єкструдера 0, 0277 кг/с, максимальну швидкість відводу екструдуємої труби 1, 73 м/с.