螺杆有转速显示,但挤不出物料可能原因及排除方法如下。
① 料斗没有物料。向料斗内加料。
② 加料口被异物堵住或产生 “架桥”现象不能下料,排除料斗中的异物或清除“架桥”现象。
③ 螺杆内有金属等坚硬物(如螺母等)堵塞螺槽,不能输送物料。如确认确有硬物进入挤出机内,应停机、拆卸螺杆,排除堵塞硬物。
④ 螺杆从加料段根部扭断。检查从动轮是否转动,如转动正常且排除了 “不加料”或 “硬物堵塞”的可能,则可能为螺杆扭断,应立即停机、拆卸螺杆、更换修理。
⑤ 螺杆、料筒温度过高,螺杆内冷不良,北京塑料制品厂技术员常把这种情况叫做“抱轴”现象。检查螺杆冷却水系统,加大螺杆冷却水量。
⑥ 染色时,物料加入的白油过多,打滑。取出物料,掺入一些好料。
压缩段指螺杆中部的一部分,塑料在这段中受热前移并压实和塑化,使包围在塑料内的空气压回到加料口处排出,这一段的螺槽由深变浅。
当塑料从加料段进入熔融段后,随着塑料的继续向前输送,并由于螺杆的螺槽逐渐变浅,以及过滤板和机头的阻碍作用,塑料逐渐形成压力,并进一步被压实。
与此同时,物料受到来自机筒的外部加热和螺杆与机筒的强烈搅拌、混合和剪切等作用,塑料温度不断升高。熔融塑料量不断增加,而未熔化的固态塑料则不断减少,至熔融段末端,塑料全部或大部分熔融而转变为黏流态。
螺杆是挤出机的关键部件,由于它的转动,机筒内的塑料才发生移动,得到增压和部分的热量 (摩擦热)。螺杆的各几何参数对螺杆工作特性有重要的影响。
螺杆外表面切有螺旋槽的圆柱或者切有锥面螺旋槽的圆锥。螺杆具有不同的头,如外六角螺杆、大扁螺杆、内六角螺丝等等。
挤出机是聚合物重要的加工成型设备之一。螺杆是挤出机的主要工作部件,它与机筒相配合,完成聚合物物料从输送、塑化到熔融泵出的过程。在挤出过程中,物料经历了从固态到黏流态的转变,聚合物熔体呈现出复杂的粘弹性行为。
显然,螺杆几何结构设计合理与否,直接影响到挤出机的造价、挤出运作成本和产品质量。然而,由于螺杆的几何结构相当复杂,且牵涉到物料的输运、动量传递和能量传递与耗散,要准确地描述聚合物熔体在机筒内的流场是十分困难的,尤其是聚合物共混物及其复合材料。在此情况下,难以建立一个能全面反映挤出过程的挤出机螺杆优化设计的数学模型。即便能建立起理想的挤出机螺杆优化设计的数学模型,由于影响因素繁杂,设计变量多,其求解也非常不易。
所以,按螺杆的功能段建模并进行优化设计,应较为符合实际可行。本章将分别对螺杆各段几何参数的优化设计进行论述。
螺杆的性能特征用以下几个主要技术参数表示:
⒈螺杆直径:指螺杆外径,用D表示,单位毫米。
⒉螺杆长径比:L/D,L指螺杆的工作部分(或者说有效部分)长度,也就是带有螺纹部分的长度,而工艺上将L定义为从加料口中心线到螺纹末端的长度;D是指螺杆直径。
⒊螺杆的分段:根据物料在螺槽中的运动和物理状态的变化,对常规螺杆来说,一般分为三段:加料段,是指从塑料加工厂料斗加入的物料依靠此段向前输送,并开始被压实;压缩段(也叫转化段),指物料在此段继续被压实,并向熔融状态转化;均化段(也叫计量段、泄出段),物料在此段呈粘流态。
⒋螺槽深度:这是个变化值。对常规三段螺杆来说,加料段的螺槽深度用h1表示,均化段的螺槽深度用h3表示,这两个一般是定值;压缩段的螺槽深度用h2表示,这个是变化的。
⒌压缩比:在螺杆设计中压缩比的概念一般是指几何压缩比,是螺杆加料段第一个螺槽容积和均化段最后一个螺槽容积之比,用ξ表示。
另外还有一个物理压缩比,是指塑料受热熔融后的密度和松散状态时的密度之比。
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