Kỹ thuật gia công Polime - Phần 8

5.2.1. Máy Đùn Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Máy đùn một vít  Cấu tạo đơn giản.  Dễ vận hành và bảo trì.  Tính năng cao.  Phạm vi ứng dụng rộng rãi. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Cấu tạo  Hộp giảm tốc: là bộ phận truyền động lực, giảm tốc độ từ mô tơ qua trục vít. Có khả năng thay đổi tốc độ.  Ổ đở chịu lực dọc truc: chịu lực phát sinh đẩy trục vít và giảm ma sát khi trục vít quay.  Phểu nạp liệu: là bộ phận dự trử và cung cấp ổn định nguyên liệu cho máy đùn. Vì vậy cần lưu ý về độ côn của phểu. Có thể có gắn thêm các bộ phận phụ trơ như bộ phận nạp liệu, hệ thống sấy … Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.  Trục vít  Vùng tải: giữ nhiệm vụ đưa vật liệu về phía trước, nạp liệu cho vít đùn. Vật liệu trong vùng này ở trạng thái rắn rời.  Vùng làm chảy: còn gọi là vùng chuyển tiếp giữ nhiệm vụ nén chặt và làm chảy vật liệu. Vật liệu trong vùng này ở trạng thái hỗn hợp: rắn rời, cao su và chảy nhớt.  Vùng bơm: còn gọi là vùng phối liệu giữ nhiệm vụ tạo áp suất đến giá trị cần thiết, tạo dẫn lực đẩy vật liệu chảy nhớt ra khỏi đầu tạo hình. Trục vít phải tạo được hệ số nén. Cấu tạo phụ thuộc tính chất vật liệu (đặc biệt tính chất nhiệt khi chuyển pha, độ nhớt nóng chảy) và trở lực của đầu tạo hình. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.  Xy lanh: là phần vỏ bọc trục vít có gắn bộ gia nhiệt. Vật liệu chế tạo xy lanh phải chống được mài mòn và ăn mòn hóa học.  Lổ thoát khí: dùng loại trừ khí và hơi phát sinh khi gia nhiệt, thường dùng biện pháp tăng bề sâu rảnh để giảm áp và rút khí.  Bộ phận làm nguội xy lanh: trong qua trình chuyển động của nhựa trong rảnh vít do ma sát nhiệt độ của nhựa có thể tăng lên quá giới hạn cho phép nên phải tiến hành làm nguội xy lanh. Đối với xy lanh có vỏ bọc thì việc làm nguội có thể dùng nước, tuy nhiên nước cần phải xử lí để tránh đóng cặn, Trường hợp xy lanh sử dung vòng gia nhiệt thì việc làm nguội được thực hiện bởi quạt gió. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Máy đùn 2 vít  Lưu lượng ổn định  Thời gian lưu đồng đều  Khả năng trộn tốt  Lực trộn thấp  Giá thiết bị cao. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.  Ổ đỡ chịu lực dọc trục: Khuyết điểm lớn nhất của trục đôi là khoảng cách trục bị hạn chế nên không thể gắn ổ chịu lực lớn. Đây là nhược điểm không thể khắc phục của máy vít đôi.  Thiết bị cung cấp định lương: Vì lực kéo vật liệu vào xy lanh nhỏ nên việc lắp đặt thiết bị cung cấp định lượng cho vít là cần thiết. Không thể sử dụng phểu nạp liệu kiểu rơi tự do như trường hợp máy 1 vít. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Máy đùn đặc biệt  Máy đùn kiểu trục hành tinh.  Máy đùn dùng chày.  Máy đùn nguyên liệu có độ nhớt thấp. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 5.2.2. Trạng thái và qui luật chuyển động Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Vùng nhập liệu  Vật liệu ở trạng thái rắn.  Chuyển động ma sát khô, sự đảo lộn vật liệu chưa rõ ràng, mang tính chất chuyển động khối.  Để vật liệu có thể chuyển động tới: B > s Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Vùng làm chảy  Vật liệu ở trạng thái hỗn hợp rắn và lỏng.  Chuyển động của vật liệu có sự đảo trộn rõ nét hơn và có tính chuyển động của vật rắn có bôi trơn.  Vật liệu chuyển động theo khối lỏng và rắn, bề dày khối rắn tăng dần khi vật liệu tiến về phía trước. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Pha loûng Pha raén Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Vùng bơm  Vật liệu ở trạng thái chảy nhớt.  Chuyển động của vật liệu là chuyển động ma sat nhớt.  Tính năng đùn phụ thuộc chính yếu vào chuyển động trong vùng này. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 5.3. ĐẶC ĐIỂM DÒNG CHẢY TRONG RẢNH VÍT Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 5.3.1. Mô tả dòng chảy V  zV  xV  QL Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Dòng chảy dọc trục rảnh Qz  Dòng chảy nhớt và dòng chảy áp suất.  Dòng chảy này quyết định lưu lượng của máy trục vít.  Profil của dòng chảy này là sự kết hợp giữa profil thẳng của dòng chảy nhớt và profil parabol của dòng chảy áp suất.  Dòng chảy nhớt chảy cùng chiều với chiều chuyển động của vật liệu trong rảnh vít.  Dòng chảy áp suất chảy ngược chiều với chiều chuyển động của vật liệu trong rảnh vít. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Profil dòng chảy dọc trục 0 000 y H z z v V z z v V z z v V 1111 1 0 z z v V  = 0  = 1/3  = 2/3  = 1 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Dòng chảy ngang Qx  Dòng chảy này tạo sự luân chuyển trong tiết diện của rảnh vít.  Dòng chảy này ảnh hưởng đến việc trộn lẫn vật liệu trong rảnh vít.  Lưu lượng Qx của dòng chảy này bằng không. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Profil dòng chảy ngang 0 x x v V 1 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Dòng chảy rò QL  Dòng chảy này do có khe hở không thể tránh giữa đỉnh răng vít và thành xy lanh.  Do sự hiện diện của gradien áp suất giữa hai bề mặt của răng vít, sẽ phát sinh dòng chảy ngang qua đỉnh răng vít.  Dòng chảy này làm giãm lưu lượng chung của vít đùn. Tuy nhiên trong tính toán thường đươc bỏ qua vì để đơn giản hóa giả sử rằng khe hở giữa đỉnh răng vít và thành xy lanh nhỏ. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Kết hợp dòng chảy dọc trục rảnh vít và dòng chảy ngang, nhựa lỏng chảy trong rảnh vít theo hình vít xoắn tiến về phía trước.  = 0  = 1/3  = 2/3  = 1 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 5.3.2. Đặc tuyến của vít P Q N L       D PQ Q Q  2 2 sin cos 2 D H     3 2sin 12 DH    Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 5.3.3. Phương trình năng lượng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Dựa trên ma sát tại thành xy lanh 2p N L N P    3 3 2[1 3sin ] D He H W           y H v p DN DL y       Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Dựa trên các dòng chảy 3 3 2 2 2 2 2 2 2 ' [(1 3 )cos 4sin ] sin D N L p H D N Le Q P                Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 5.3.4. Đặc tuyến đoạn nhiệt 2 p N P Q N C Q T        2 pQC dT N dL  Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 5.3.5 Yeáu toá thieát keá löïa choïn tính naêng vít ñuøn Chæ soá oån ñònh ( ) 100 LQ P      Ñoä taêng nhieät ñoä ñoaïn nhieät ôû löu löôïng cöïc ñaïi * 1 ln[1 i p NLB T B C       Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Thôøi gian löu truù sin res WHL t Q   Hieäu suaát naêng löôïng e n c m H E p p    Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 5.4. ĐẦU TẠO HÌNH Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 5.4. ÑAÀU TAÏO HÌNH Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 5.4.1. Hieäu öùng ñaàu vaøo 1 2 3 4 P 0 L Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 2[ ] e P L C R     Phöông trình hieäu chænh Bagley Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 5.4.2. Söï baát oån ñònh cuûa phoâi ñuøn 2 daïng baát oån ñònh Phoâi ñuøn chaûy roái. Phoâi ñuøn daïng maét tre. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Phoâi ñuøn chaûy roái Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Phoâi ñuøn chaûy roái Nguyeân nhaân: Do doøng chaûy trong ñaàu taïo hình khoâng phaùt trieån thaønh cheá ñoä chaûy taàng. - Chieàu daøi vuøng chaûy roái trong ñaàu taïo hình quaù daøi. - Chieàu daøi ñaàu taïo hình ngaén Bieän phaùp khaéc phuïc: - Keùo daøi ñaàu taïo hình. - Giaûm toác ñoä ñuøn. - Giaûm nhieät ñoä ñuøn ñeå taêng ñoä nhôùt polime. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Phoâi ñuøn daïng maét tre Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. Nguyeân nhaân Do öùng suaát tröôït vöôït quaù giaù trò tôùi haïn (khoaûng 0.1 – 0.4 MPa) nhöïa loûng seõ tröôït treân beà maët thaønh daãn. Khi coù hieän töôïng tröôït, vaän toác tröôït giaûm vaø nhöïa loûng laïi baùm laïi thaønh daãn. Quaù trình tröôït vaø baùm dính dieãn ra keá tieáp nhau khi nhöïa loûng chaûy qua ñaàu taïo hình. Phoâi ñuøn daïng maét tre Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.