溝槽機筒單螺桿擠出機熔融理論研究
發(fā)布時間:2022-12-17 12:17
本文以螺旋溝槽機筒單螺桿擠出機固體輸送段輸送理論研究為基礎(chǔ),將機筒開設(shè)的螺旋溝槽由固體輸送段機筒延伸至熔融段機筒,形成正壓縮比螺旋溝槽機筒和反壓縮比分離型螺桿的強剪切塑化組合創(chuàng)新結(jié)構(gòu),利用機筒溝槽和螺桿螺槽內(nèi)物料強剪切摩擦熱實現(xiàn)固相物料高效塑化,搭建了液壓驅(qū)動剖分式機筒單螺桿擠出機實驗平臺,對螺旋溝槽機筒單螺桿擠出機塑化機理和熔融過程等方面進行了系統(tǒng)的理論和實驗研究。主要研究工作如下:1、創(chuàng)新設(shè)計了正壓縮比螺旋溝槽機筒和反壓縮比分離型螺桿組成的強剪切塑化系統(tǒng),建立了機筒溝槽和螺桿螺槽協(xié)同作用的耦合雙槽熔融物理模型。通過對數(shù)學(xué)模型求解得到了正壓縮比螺旋溝槽機筒和反壓縮比分離型螺桿協(xié)同作用下的物料熔融起始點和熔融長度表達式,建立了耦合雙槽熔融理論。理論分析了物料物性參數(shù)、機筒溝槽結(jié)構(gòu)參數(shù)、螺桿螺槽結(jié)構(gòu)參數(shù)和加工工藝參數(shù)對耦合雙槽單螺桿擠出機的熔融起始點和熔融長度的影響。2、基于耦合雙槽熔融理論,設(shè)計了光滑機筒單螺桿擠出機、固體輸送段開設(shè)螺旋溝槽的IKV單螺桿擠出機和耦合雙槽單螺桿擠出機,搭建了液壓驅(qū)動剖分式機筒單螺桿擠出機實驗平臺,可及時觀測單螺桿擠出機中物料的熔融狀況。3、實驗研究了并分...
【文章頁數(shù)】:153 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 溝槽機筒單螺桿擠出機固體輸送研究現(xiàn)狀
1.1.1 軸向直槽機筒單螺桿擠出機固體輸送研究進展
1.1.2 螺旋溝槽機筒單螺桿擠出機固體輸送研究進展
1.2 單螺桿擠出機誘導(dǎo)熔融機理概述
1.2.1 拖曳誘導(dǎo)熔融機理
1.2.2 壓力誘導(dǎo)熔融機理
1.3 溝槽機筒單螺桿擠出機熔融的研究現(xiàn)狀
1.3 溝槽機筒單螺桿擠出機的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.4 本課題的研究意義、研究內(nèi)容、可行性分析及創(chuàng)新點
1.4.1 研究意義
1.4.2 研究內(nèi)容
1.4.3 可行性分析
1.4.4 創(chuàng)新點
第二章 耦合雙槽熔融理論的研究
2.1 耦合雙槽熔融物理模型
2.2 耦合雙槽熔融數(shù)學(xué)模型
2.2.1 基本假設(shè)
2.2.2 固體塞受力的分析
2.2.3 固體塞速度的分析
2.2.4 熔融起始點
2.2.5 熔融長度
2.3 耦合雙槽熔融作用分析
2.3.1 固體輸送段固體塞溫度
2.3.2 耦合雙槽熔融熱量占整體固體塞熔融熱量分析
2.4 本章小節(jié)
第三章 耦合雙槽單螺桿擠出機實驗平臺的研制
3.1 耦合雙槽單螺桿擠出機實驗平臺的設(shè)計要求和設(shè)計難點分析
3.2 耦合雙槽單螺桿擠出機機筒螺桿結(jié)構(gòu)方案分析
3.2.1 耦合雙槽單螺桿擠出機機筒結(jié)構(gòu)分析
3.2.2 耦合雙槽單螺桿擠出機螺桿結(jié)構(gòu)分析
3.3 耦合雙槽單螺桿擠出機機筒螺桿結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計
3.3.1 耦合雙槽單螺桿擠出機固體輸送段結(jié)構(gòu)設(shè)計準(zhǔn)則
3.3.2 耦合雙槽單螺桿擠出機熔融段結(jié)構(gòu)設(shè)計準(zhǔn)則
3.3.3 耦合雙槽單螺桿擠出機機筒螺桿結(jié)構(gòu)參數(shù)
3.4 液壓剖分式機筒單螺桿擠出機實驗平臺的功能分析
3.4.1 實驗平臺熔融可視化功能的實現(xiàn)
3.4.2 剖分式機筒快速啟閉功能的實現(xiàn)
3.5 液壓剖分式機筒單螺桿擠出機實驗平臺的建立
3.6 本章小節(jié)
第四章 熔融性能理論分析及實驗驗證
4.1 實驗材料物性參數(shù)分析
4.1.1 實驗材料常規(guī)物性參數(shù)統(tǒng)計
4.1.2 實驗材料重要物性參數(shù)測試及結(jié)果討論
4.2 熔融性能研究中加工工藝的選擇
4.3 熔融性能研究中結(jié)構(gòu)參數(shù)變量的分析
4.3.1 溝槽機筒結(jié)構(gòu)參數(shù)變量的分析
4.3.2 螺桿螺槽結(jié)構(gòu)參數(shù)變量的分析
4.4 耦合雙槽單螺桿擠出機熔融起始點的實驗分析
4.4.1 熔融起始點與物料摩擦系數(shù)關(guān)系
4.4.2 熔融起始點與螺桿轉(zhuǎn)速關(guān)系
4.4.3 熔融起始點與機筒結(jié)構(gòu)參數(shù)關(guān)系
4.4.4 熔融起始點與螺桿結(jié)構(gòu)參數(shù)關(guān)系
4.5 耦合雙槽單螺桿擠出機熔融長度的實驗分析
4.5.1 熔融長度與物料摩擦系數(shù)關(guān)系
4.5.2 熔融長度與螺桿轉(zhuǎn)速關(guān)系
4.5.3 熔融長度與機筒結(jié)構(gòu)參數(shù)關(guān)系
4.5.4 熔融長度與螺桿結(jié)構(gòu)參數(shù)關(guān)系
4.6 停留時間研究
4.7 本章小結(jié)
第五章 耦合雙槽單螺桿擠出機整體性能的研究
5.1 耦合雙槽單螺桿擠出機產(chǎn)量研究
5.1.1 耦合雙槽單螺桿擠出機產(chǎn)量理論計算
5.1.2 耦合雙槽單螺桿擠出機產(chǎn)量討論
5.2 耦合雙槽單螺桿擠出機能耗研究
5.2.1 耦合雙槽單螺桿擠出機能耗理論計算
5.2.2 耦合雙槽單螺桿擠出機能耗討論
5.3 產(chǎn)量和電機功率波動分析
5.4 本章小節(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 本文所作的主要工作和取得的階段性成果
6.2 研究展望
參考文獻
致謝
研究成果及發(fā)表的論文
作者和導(dǎo)師簡介
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]單螺桿擠出機螺旋溝槽固體段產(chǎn)量的實驗研究[J]. 賈明印,薛平,苗立榮,潘龍. 當(dāng)代化工. 2012(01)
[2]單螺桿擠出機螺旋溝槽固體段壓力的實驗研究[J]. 苗立榮,潘龍,薛平,賈明印. 當(dāng)代化工. 2011(04)
[3]螺旋溝槽單螺桿擠出機中固體段壓力分布研究[J]. 潘龍,賈明印,薛平,金志明,唐廣利. 中國塑料. 2011(04)
[4]螺旋溝槽單螺桿擠出機雙螺棱推動理論模型的研究[J]. 潘龍,賈明印,薛平,金志明,唐廣利. 中國塑料. 2010(11)
[5]聚合物超聲波熔融塑化實驗研究[J]. 胡建良,蔣炳炎,李俊,林名潤,王仁全. 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(04)
[6]基于機器視覺的全程可視化擠出熔融理論研究[J]. 文生平,賀華艷,麥國銘. 塑料工業(yè). 2010(04)
[7]管式法低密度聚乙烯LD607的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 谷漢進,耿存,王艷芳,張啟明. 合成樹脂及塑料. 2009(05)
[8]大縫隙密封的幾種異型截面橡膠密封結(jié)構(gòu)的有限元分析[J]. 陳鑫,吳福迪,王立峰,趙云峰. 強度與環(huán)境. 2009(04)
[9]振動力場強化單螺桿擠出固體輸送的離散單元法模擬[J]. 張琳,瞿金平,李建波. 中國機械工程. 2006(22)
[10]潛射導(dǎo)彈級間段密封圈動態(tài)密封性能模擬試驗方法[J]. 馬斌捷,吳軍,林宏. 強度與環(huán)境. 2006(03)
博士論文
[1]體積拉伸形變支配的聚合物塑化熔融機理研究[D]. 張桂珍.華南理工大學(xué) 2013
[2]螺旋溝槽單螺桿擠出機新型擠出理論研究[D]. 潘龍.北京化工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]擠出機螺旋槽加料段固體輸送特性研究[D]. 盧和亮.華南理工大學(xué) 2011
[2]螺旋溝槽襯套單螺桿擠出機固體輸送段的研究[D]. 苗立榮.北京化工大學(xué) 2011
[3]注塑機塑化理論的研究及其應(yīng)用[D]. 戴曉靜.浙江大學(xué) 2004
本文編號:3719913
【文章頁數(shù)】:153 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 溝槽機筒單螺桿擠出機固體輸送研究現(xiàn)狀
1.1.1 軸向直槽機筒單螺桿擠出機固體輸送研究進展
1.1.2 螺旋溝槽機筒單螺桿擠出機固體輸送研究進展
1.2 單螺桿擠出機誘導(dǎo)熔融機理概述
1.2.1 拖曳誘導(dǎo)熔融機理
1.2.2 壓力誘導(dǎo)熔融機理
1.3 溝槽機筒單螺桿擠出機熔融的研究現(xiàn)狀
1.3 溝槽機筒單螺桿擠出機的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.4 本課題的研究意義、研究內(nèi)容、可行性分析及創(chuàng)新點
1.4.1 研究意義
1.4.2 研究內(nèi)容
1.4.3 可行性分析
1.4.4 創(chuàng)新點
第二章 耦合雙槽熔融理論的研究
2.1 耦合雙槽熔融物理模型
2.2 耦合雙槽熔融數(shù)學(xué)模型
2.2.1 基本假設(shè)
2.2.2 固體塞受力的分析
2.2.3 固體塞速度的分析
2.2.4 熔融起始點
2.2.5 熔融長度
2.3 耦合雙槽熔融作用分析
2.3.1 固體輸送段固體塞溫度
2.3.2 耦合雙槽熔融熱量占整體固體塞熔融熱量分析
2.4 本章小節(jié)
第三章 耦合雙槽單螺桿擠出機實驗平臺的研制
3.1 耦合雙槽單螺桿擠出機實驗平臺的設(shè)計要求和設(shè)計難點分析
3.2 耦合雙槽單螺桿擠出機機筒螺桿結(jié)構(gòu)方案分析
3.2.1 耦合雙槽單螺桿擠出機機筒結(jié)構(gòu)分析
3.2.2 耦合雙槽單螺桿擠出機螺桿結(jié)構(gòu)分析
3.3 耦合雙槽單螺桿擠出機機筒螺桿結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計
3.3.1 耦合雙槽單螺桿擠出機固體輸送段結(jié)構(gòu)設(shè)計準(zhǔn)則
3.3.2 耦合雙槽單螺桿擠出機熔融段結(jié)構(gòu)設(shè)計準(zhǔn)則
3.3.3 耦合雙槽單螺桿擠出機機筒螺桿結(jié)構(gòu)參數(shù)
3.4 液壓剖分式機筒單螺桿擠出機實驗平臺的功能分析
3.4.1 實驗平臺熔融可視化功能的實現(xiàn)
3.4.2 剖分式機筒快速啟閉功能的實現(xiàn)
3.5 液壓剖分式機筒單螺桿擠出機實驗平臺的建立
3.6 本章小節(jié)
第四章 熔融性能理論分析及實驗驗證
4.1 實驗材料物性參數(shù)分析
4.1.1 實驗材料常規(guī)物性參數(shù)統(tǒng)計
4.1.2 實驗材料重要物性參數(shù)測試及結(jié)果討論
4.2 熔融性能研究中加工工藝的選擇
4.3 熔融性能研究中結(jié)構(gòu)參數(shù)變量的分析
4.3.1 溝槽機筒結(jié)構(gòu)參數(shù)變量的分析
4.3.2 螺桿螺槽結(jié)構(gòu)參數(shù)變量的分析
4.4 耦合雙槽單螺桿擠出機熔融起始點的實驗分析
4.4.1 熔融起始點與物料摩擦系數(shù)關(guān)系
4.4.2 熔融起始點與螺桿轉(zhuǎn)速關(guān)系
4.4.3 熔融起始點與機筒結(jié)構(gòu)參數(shù)關(guān)系
4.4.4 熔融起始點與螺桿結(jié)構(gòu)參數(shù)關(guān)系
4.5 耦合雙槽單螺桿擠出機熔融長度的實驗分析
4.5.1 熔融長度與物料摩擦系數(shù)關(guān)系
4.5.2 熔融長度與螺桿轉(zhuǎn)速關(guān)系
4.5.3 熔融長度與機筒結(jié)構(gòu)參數(shù)關(guān)系
4.5.4 熔融長度與螺桿結(jié)構(gòu)參數(shù)關(guān)系
4.6 停留時間研究
4.7 本章小結(jié)
第五章 耦合雙槽單螺桿擠出機整體性能的研究
5.1 耦合雙槽單螺桿擠出機產(chǎn)量研究
5.1.1 耦合雙槽單螺桿擠出機產(chǎn)量理論計算
5.1.2 耦合雙槽單螺桿擠出機產(chǎn)量討論
5.2 耦合雙槽單螺桿擠出機能耗研究
5.2.1 耦合雙槽單螺桿擠出機能耗理論計算
5.2.2 耦合雙槽單螺桿擠出機能耗討論
5.3 產(chǎn)量和電機功率波動分析
5.4 本章小節(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 本文所作的主要工作和取得的階段性成果
6.2 研究展望
參考文獻
致謝
研究成果及發(fā)表的論文
作者和導(dǎo)師簡介
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]單螺桿擠出機螺旋溝槽固體段產(chǎn)量的實驗研究[J]. 賈明印,薛平,苗立榮,潘龍. 當(dāng)代化工. 2012(01)
[2]單螺桿擠出機螺旋溝槽固體段壓力的實驗研究[J]. 苗立榮,潘龍,薛平,賈明印. 當(dāng)代化工. 2011(04)
[3]螺旋溝槽單螺桿擠出機中固體段壓力分布研究[J]. 潘龍,賈明印,薛平,金志明,唐廣利. 中國塑料. 2011(04)
[4]螺旋溝槽單螺桿擠出機雙螺棱推動理論模型的研究[J]. 潘龍,賈明印,薛平,金志明,唐廣利. 中國塑料. 2010(11)
[5]聚合物超聲波熔融塑化實驗研究[J]. 胡建良,蔣炳炎,李俊,林名潤,王仁全. 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(04)
[6]基于機器視覺的全程可視化擠出熔融理論研究[J]. 文生平,賀華艷,麥國銘. 塑料工業(yè). 2010(04)
[7]管式法低密度聚乙烯LD607的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 谷漢進,耿存,王艷芳,張啟明. 合成樹脂及塑料. 2009(05)
[8]大縫隙密封的幾種異型截面橡膠密封結(jié)構(gòu)的有限元分析[J]. 陳鑫,吳福迪,王立峰,趙云峰. 強度與環(huán)境. 2009(04)
[9]振動力場強化單螺桿擠出固體輸送的離散單元法模擬[J]. 張琳,瞿金平,李建波. 中國機械工程. 2006(22)
[10]潛射導(dǎo)彈級間段密封圈動態(tài)密封性能模擬試驗方法[J]. 馬斌捷,吳軍,林宏. 強度與環(huán)境. 2006(03)
博士論文
[1]體積拉伸形變支配的聚合物塑化熔融機理研究[D]. 張桂珍.華南理工大學(xué) 2013
[2]螺旋溝槽單螺桿擠出機新型擠出理論研究[D]. 潘龍.北京化工大學(xué) 2012
碩士論文
[1]擠出機螺旋槽加料段固體輸送特性研究[D]. 盧和亮.華南理工大學(xué) 2011
[2]螺旋溝槽襯套單螺桿擠出機固體輸送段的研究[D]. 苗立榮.北京化工大學(xué) 2011
[3]注塑機塑化理論的研究及其應(yīng)用[D]. 戴曉靜.浙江大學(xué) 2004
本文編號:3719913
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