ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Более точный подход к конструированию головок из "Переработка термопластичных материалов" Головка шприцмашины представляет собой приспособление, через которое под давлением продавливается расплавленная пластическая масса и при этом образуется изделие. Геометрические размеры изделия определяются головкой только в плоскости, перпендикулярной направлению шприцевания. [c.278] Наиболее просто представить себе головку шприцмашины как фигурное отверстие, через которое течет установившийся поток расплава. [c.278] Профиль поперечного сечения матрицы головки определяет поперечное сечение шприцуемого изделия. Следует иметь в виду, что профиль изделия й профиль матрицы могут не совпадать друг с другом. В некоторых случаях между ними не существует даже геометрического подобия. [c.278] Это определение охватывает все виды головок, применяемых на шприцмашинах для переработки пластмасс. Головки подразделяются на листовальные, трубные, для шприцевания профильных изделий и т. д. [c.278] В некоторых случаях форма шприцованного изделия подвергается дальнейшему изменению, необходимому для придания ему окончательного вида. Например, при пневмоформовании бутылок или при переработке листов. [c.278] Эти технологические процессы рассматриваются в последующих главах. [c.278] При расчете по этой упрощенной схеме следует подставлять в уравнение (146) величину эффективной вязкости, определенной при соответствующем значении градиента скорости и соответствующей температуре. [c.279] Этими формулами можно пользоваться не только при проектировании новых головок, но также и при анализе характеристик уже существующих головок. Анализируя работу головок даже с сравнительно сложной формой проточной части, можно, зная суммарную величину потерь давления, представить себе, как эти потери распределены по различным участкам головки. При этом градиент скорости рассчитывается для каждого участка отдельно и по нему определяется величина эффективной вязкости, соответствующая режиму течения на этом участке. По полученным данным рассчитывается величина потерь давления. Сумма потерь давления, определенная таким образом для всех участков, должна быть примерно равна фактическому давлению в головке. [c.279] В качестве примера использования изложенной выше методики рассмотрим листовальную головку (рис. 4,46). Эта головка представляет собой по существу цилиндрическую трубу, в стенке которой расположен паз, направленный вдоль образующей цилиндра. [c.280] Длина губок щели I измеряется в направлении, указанном маленькими стрелками. [c.280] Л—ширина щели (расстояние между губками), см ш—длина щели, см д—расход, см /сек. [c.280] Поскольку в большинстве случаев материал, вытекая из головки, оказывается при обычном атмосферном давлении, величина падения давления в головке равна показанию датчика давления, установленного в головке. При определении эффективной вязкости расплава используется номограмма зависимости эффективной вязкости рассматриваемого материала от градиента скорости при выбранной температуре (рис. 4,47). [c.280] Из графика рис. 4,47 следует, что при этом значении градиента скорости эффективная вязкость равняется 0,32/сГ-сек/с-и . [c.281] При этом градиенте скорости эффективная вязкость -оказывается равной 1,3-10 2 к/. се /сл1 , составляя менее 1/г5эффективной вязкости расплава в центральном канале головки. [c.281] Этот расчет показывает, что величина потерь давления в центральном канале головки составляет около 10% потерь давления в губках щели. Очевидно, что из головки такого типа будет шприцеваться лист, толщина которого со стороны, расположенной у входа в головку, намного превысит толщину другого, удаленного от входа края. Для того чтобы избежать получения листа с непостоянной толщиной, следует либо увеличить радиус центрального канала, либо увеличить длину губок щели, либо осуществить одновременно и то и другое. При увеличении длины губок щели одновременно увеличится и перепад давлений. Суммарное падение давления невелико и составляет только 44,5/сГ/сл. Известно, что во многих случаях можно допустить значительно большее давление. Если технические условия на лист допускают уменьшение степени продольной вытяжки, то увеличения потерь давления можно добиться, уменьшая расстояние между губками щели. Одновременно необходимо уменьшить степень вытяжки на приемном устройстве. Следует также принять во внимание, что увеличение сопротивления головки может сопровождаться уменьшением производительности шприцмашины. Для того чтобы все это учесть, необходимо внимательно проанализировать рабочую характеристику шприцмашины. [c.282] Несмотря на весьма приближенный характер, даже такой простой расчет позволил выявить существенный дефект в конструкции головки и предложить ряд мер для его устранения. [c.282] Применение уравнений течения ньютоновской жидкости для расчета головок со сложными геометрическими размерами проточной части оказывается не очень удобно, так как рассчитанная величина эффективной вязкости, подставляемой в эти уравнения, соответствует действительности только для таких участков сечения, в которых можно точно определить величину градиента скорости. Более точные результаты получаются при использовании для расчета математических выражений, описывающих зависимость эффективной вязкости от геометрических размеров канала, если эти зависимости позволяют получить точное аналитическое решение уравнений течения для всей системы. Очевидно, что с физической точки зрения результаты, полученные при таком аналитическом подходе, являются лучшим приближением, чем при использовании метода поэтапного расчета. [c.283] Задачи, возникающие при проектировании головки. При проектировании головок приходится решать задачи двух типов во-первых, необходимо так выбрать геометрические размеры проточной части, чтобы головка обладала сравнительно небольшим сопротивлением при заданной производительности во-вторых, нужно правильно подобрать геометрические размеры профилирующих органов головок с тем, чтобы из головок шприцевалось изделие с заданной формой сечения и с заданными размерами. В соответствии с требованиями, предъявляемыми к профилирующим органам головки, все существующие головки можно разделить на две категории головки, в которых происходит одномерное течение расплава, т. е. скорости потока изменяются только в одном направлении, и головки, в которых наблюдается двумерное течение расплава. В головках с одномерным течением (головки с круглым, кольцевым и тонким щелевым сечением) заданная форма и размеры шприцуемого изделия обеспечиваются сравнительно просто Для этого достаточно учесть при конструировании профилирующих органов величину высокоэластической (упругой) деформации шприцуемого изделия либо предусмотреть возможность регулирования степени вытяжки за счет приемного устройства. [c.283] При шприцевании материала через головки, в которых существует двумерное течение, после прохождения материала через профилирующую матрицу в нем возникают силы, которые стремятся исказить профиль поперечного сечения шприцуемого изделия. [c.283] ТЯЖКИ ДЛЯ всех точек сечения обычно одинакова. Поэтому тонкие участки изделия, изготовленного на такой головке, оказываются чрезмерно утоненными. [c.284] Вернуться к основной статье