ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сравнение характеристик многочервячных и одночервячных экструдеров из "Экструзия пластических масс" Со второй половины 30-х годов термопласты стали более доступными. Чтобы перерабатывать их, необходимо было создать совершенно новый тип экструдера, так как свойства термопластов сильно отличаются от свойств резины. Для переработки термопластов требуются высокие давления и температуры, однако при высоких температурах они легко разлагаются. Последнее обстоятельство становится особенно заметным при налипании материала на червяк. Поэтому исследователи пришли к выводу, что для переработки термопластов необходим принудительный механизм подачи материала и применение двух- или многочервячных машия со вза-имозацепляющимися червяками. [c.71] Вначале Коломбо придерживался в своих конструкциях принципа вращения червяков в одну сторону . В настоящее время в Англии такие машины производятся фирмой Виндзор (рис. 33). [c.72] Применяются и двухчервячные машины Карло Паскуэтти в них используется такой же принцип вращения (рис. 34). [c.72] Так же как в одночервячных машинах, в многочервячных экструдерах необходимо создать зону сжатия, чтобы обеспечить изменение насыпного веса подаваемого материала по мере его продвижения от зоны запруз-ки к головке. В машинах системы Коломбо сжатие происходит за счет изменения шага нарезки и диаметра червя ков в трех различных зонах. В других машинах это достигается путем изменения зазора между витками взаимно зацепляющихся червяков или путем изменения шага нарезки. Применяются и постепенно суживающиеся конические червяки. [c.73] Другая проблема — захват воздуха или газа и трудность их удаления из-за принудительной подачи материала. Эта проблема решалась различными способами путем тщательной регулировки зазора между поверхностями витков и стенкой цилиндра или между соседними витками червяков, путем нарезки канавок на витках червяков и т. д. [c.73] В некоторых случаях возникала необходимость установки этих машинах специальных питающих устройств, чтобы строгой дозировкой материала в зону загрузки устранить опасность перегрузки витков. [c.73] Наконец, чтобы повысить производительность машин, стали делать червяки большего диаметра, а иногда увеличивать число совместно работающих червяков. В результате появилась трехчервячная машина, в которой центры трех равных по диаметру червяков лежали в вершинах равностороннего треугольника появилась и четырехчервячная машина. [c.73] Материал, поступающий в двухчервячный экструдер, заполняет отдельные С-образные секции, образованные червяками (рис. 35). Благодаря взаимному зацеплению двух червяков он не может легко перемещаться из одной секции в другую, а продвигается вперед, вдоль цилиндра. Следовательно, отдельные секции не позволяют применить зависимости, основанные на непрерывном потоке материала. Кроме того, траектория движения материала на концах этих секций настолько сложна, что невозможно установить простые теоретические зависимости. [c.74] Скорость вращения червяков в многочервячных машинах обычно гораздо ниже, чем в одночервячных. Следовательно, в винтовом канале червяков выделяется значительно меньше механической энергии, чем в одночервячном экструдере, а тепло для нагрева материала поступает главным образом от внешних нагревателей за счет теплопередачи. [c.75] Считают, что многочервячный экструдер можно рассматривать как коловратный насос. Это обстоятельство позволяет установить некоторые зависимости для определения производительности машины. Так как материал не образует непрерывного потока, то в уравнение производительности не входит член, аналогичный выражению для определения потока под давлением в уравнении производительности одночервячного экструдера. Следовательно, производительность прямо пропорциональна скорости вращения червяков и объему каждой секции. [c.75] Ширина щели для двух червяков приблизительно равна (u=2qjtD, а высота щели б — зазор между гребнями червяков и цилиндром. [c.76] Как уже говорилось выше, это уравнение пригодно только для участка червяков, где материал находится в расплавленном состоянии и полностью занимает винтовой канал. Ввиду изолированности отдельных секций двухчервячного экструдера для него очень трудно определить dpjdz (градиент давления вдоль оси машины). Давление возрастает только на нескольких последних витках червяков, где и возникает градиент давления, вызывающий значительные утечки в радиальном зазоре и между боковыми поверхностями витков. [c.76] Значение В в уравнении (48) совершенно не зависит от профиля нарезки червяков. Поэтому двухчервячные машины чмалочувствйтелыны к смене головок, а их производительность меняется только в зависимости от величины потока утечки (рис. 36). [c.77] Из-за малой скорости вращения червяков многочервячной машины за счет превращения механической энергии образуется сравнительно небольшое количество тепла, поэтому большая его часть подводится от внешних нагревателей.. Количество тепла, получаемое извне, зависит от времени нагрева. Следовательно, материал должен находиться в машине какое-то определенное время, что, естественно, ограничивает производительность двухчервячното экструдера, как и всякой другой машины, работа которой зависит от внешних источников обогрева. [c.77] Каждая из схем обладает теми или иными преимуществами с точки зрения качества смешения и проработки продукта, однако двухчервячный экструдер может успешно работать по любой схеме. [c.78] Необходим ая степень сжатия достигается поср едством применения разнообразных конструкций червяков. Фирма Коломбо использует червяки с тремя зонами (рис. 38,а), характеризующимися различным шагом, разными внутренними и внешними диаметрами. Первая зона (зона загрузки) имеет самый крупный шаг, наибольший внешний и наименьший внутренний диаметры. Вторая несколько длиннее зоны загрузки и у нее меньше шаг, меньше наружный, но несколько больше внутренний диаметр нарезки. [c.78] Третья зона — самая длинная, имеет наименьшие шаг и глубину нар-езки. [c.79] Из рисунка видно, что нарезка во всех зонах очень глубока, сечение витков трапецеидальное и зацепляются они достаточно плотно по всей длине червяка. Особенностью машины является также то, что охлаждение червяков не пред-усм атр ив ается. Внутренняя расточка цилиндра в поперечном сечении имеет вид восьмерки. Внут-реняя полость цилиндра разделяется на стунени, соответствующие трем зонам чepвякoiв. Зазор между наружным диаметром червяка и внутренней стенкой цилиндра измеряется десятыми долями миллиметра. [c.79] Вернуться к основной статье