Беҳтар кардани манфиатҳои иқтисодии экструдерҳо: Таҳлили мухтасари омилҳое, ки ба самаранокии иқтидор таъсир мерасонанд

Хамири якҷоя экструдери ду-винтдор (минбаъд экструдер номида мешавад) ба сабаби кори аълои омехтакунӣ, омезиши винтҳои фардӣ ва кори хуби худтозакунӣ ба таҷҳизоти асосӣ дар коркарди пластикҳои тағйирёфта табдил ёфтааст.

Самаранокии истеҳсоли экструдер параметрест, ки ширкатҳои тағирдиҳӣ ҳангоми интихоби таҷҳизот ба он хеле аҳамият медиҳанд. Умуман, чунин мешуморанд, ки экструдерҳои диаметри калон самаранокии истеҳсолии бештар доранд, аммо дар асл, диаметрҳои калон калиди беҳтар кардани самаранокии истеҳсоли экструдерҳо нестанд. Омили ягона. Омилҳое, ки ба самаранокии истеҳсоли экструдер таъсир мерасонанд, суръати экструдер, таносуби ҳаҷм, моменти мушаххас, тарҳи комбинатсияи винт, ҳолати маводи формула, ҳолати пластиккунонӣ, фарсудашавии таҷҳизот ва ғайраро дар бар мегиранд.

Дар зер омилҳои таъсиррасон вобаста ба ҳолати мавод дар равандҳои гуногун дар экструдер ва тарҳи комбинатсияи винтҳо як ба як таҳлил карда мешаванд. Дар ин мақола мо аз нуқтаи назари механизми интиқоли экструзия муфассалтар баррасӣ хоҳем кард.

Механизми конвейери экструзӣ

Таҳқиқоти механизми интиқоли экструдери яквинтӣ асоси таҳияи экструдери дувинтӣ мебошад. Аввалин назарияи интиқоли яквинтӣ аз ҷониби Дарнел ва Мол пешниҳод шудааст. Нуктаи асосии он дар он аст, ки қувваи интиқоли пеши маводҳо дар экструдери яквинтӣ ба интиқоли сахт дар зери кашиши соишӣ асос ёфтааст. Вақте ки риштаи унсури винтии экструдер тадриҷан кам мешавад ё қувваи экструзияи унсури муқовимати хамиркунӣ татбиқ мешавад, маводи аввалия мулоим ва пароканда ба як вилкаи сахт бе ҷойивазкунии нисбӣ табдил меёбад ва соиш байни вилкаи сахт ва сатҳи винт ва вилкаи сахт Якҷоя бо қувваи соиш байни сатҳи дарунии милаи винтӣ, вилкаи сахт дар баробари чуқурии винтӣ ба пеш интиқол дода мешавад.

Назарияи классикии интиқол ҳангоми пешниҳод маҳдудиятҳои худро дорад. Он фарз мекунад, ки дар дохили вилкаи сахт ҷойивазкунии нисбӣ вуҷуд надорад ва қувваи соиш, ки он мегирад, доимӣ аст. Аммо, вазъияти воқеӣ хеле фарқ мекунад, аз ин рӯ формулаи ҳисобкунии назариявӣ аксар вақт аз инҳирофи калони воқеӣ фарқ мекунад. Бо вуҷуди ин, ин назария моҳияти интиқоли винти экструдериро пешниҳод мекунад, яъне қувваи ҷузъи соишнокии милаи винт ба мавод дар баробари канори винти чуқури винт манбаи интиқоли мавод аст ва соиш байни сатҳи винти чархзананда ва мавод маводи маҳдудкунанда мебошад. Муқовимати пешрафта. Ба ибораи дигар, фарқи байни коэффитсиенти соиш fi байни маводе, ки интиқол дода мешавад ва сатҳи металлии винт ва коэффитсиенти соиш fb байни мавод ва сатҳи металлии дохили милаи винт манбаи қувваи пешбаранда барои кашолакунии соиш мебошад. Таҳлили ҳаракат ва қувваи интиқоли мавод ба пеш дар расми 1 нишон дода шудааст.

Гарчанде ки назарияи аввалин ва муфассалтарини интиқоли сахт, ки бар асоси трибостатикаи сахт асос ёфтааст, аз ҷониби Дарнел ва Мол пешниҳод шуда буд, якчанд фарзияҳои асосӣ мавҷуданд:
1 Дар канали винтии экструдер, маводи қатрон дар ҳолати вилкаи сахт мавҷуд аст ва суръати интиқоли муқарраршуда дорад ва самти фишор ба вилкаи сахт танҳо бо самти ҳаракати мавод мувофиқ аст;
2. Сими сахт ва ҳама гуна сатҳ дар чуқурии винт бо ҳамдигар таъсир мерасонанд ва коэффитсиенти соиш бо тағйирёбии фишор тағйир намеёбад, балки танҳо бо тағйирёбии ҳарорат тағйир меёбад;
3. Нодида гирифтани тағйирёбии зичии ҳаҷмии поршени сахт ва таъсири қувваи ҷозибаи Замин ва фарз кардани он, ки байни мил ва винти экструдер фосила вуҷуд надорад;
4. Винт нисбат ба милаи винтӣ дар ҳолати ҳаракат қарор дорад ва он ҳангоми ҳаракати милаи винтӣ дида мешавад.
Потенте ва ҳамкоронаш бар он ақидаанд, ки дар минтақаи чуқури винти меҳвари винт, зичии ҳаҷмии мавод/зичии ҳаҷмии мавод дар минтақаҳои гуногун гуногун аст. Дар баъзе минтақаҳо, мавод дар ҳолати фуҷур қарор дорад ва дар баъзе минтақаҳо, мавод фишор оварда мешавад, то як вилкаи сахтро ташкил диҳад. Механизми интиқоли қисми вилкаи сахт бо он алоқаманд аст. Назарияи интиқоли Дарнелл-Мол мувофиқ аст ва формулаи зерин бо таҳлили ҳолати ҳаракат ва қувваи вилкаи сахт ба даст оварда мешавад:

Аз формулаи (1) дидан мумкин аст, ки ҳаҷми интиқол G бо суръати гардиш n, таносуби ҳаҷм H ва диаметри винт Db коррелятсияи мусбат дорад. Азбаски фарзияҳои назарияи интиқоли яквинтии Дарнел ва Мол ба воқеият мувофиқат намекунанд, байни маълумоти ҳисобкардаи наслҳои баъдӣ ва маълумоти воқеии истеҳсолӣ тафовути калон вуҷуд дорад. Аз он вақт инҷониб, шумораи зиёди олимон таҳқиқоти муфассалтарро дар бораи ин назария анҷом додаанд. Дар шумораи зиёди таҳқиқот, ду назарияе, ки бисёре аз олимон эътироф кардаанд, назарияи кашиши часпак, ки аз ҷониби Чунг ва дигарон пешниҳод шудааст ва назарияи кашиши часпак, ки аз ҷониби Теддер пешниҳод шудааст, мебошанд.

Гарчанде ки байни назарияҳо ихтилофҳо мавҷуданд, нуқтаи ибтидоии асосии назарияи Дарнелл-Мол ва назарияи Теддер аз рӯи моҳият якхелаанд, яъне қувваи соиши динамикӣ байни маводи... экструдери яквинтдор ва девори дарунии баррели винтӣ омили муҳимтарин барои интиқоли маводҳои сахт аст. Манбаи моҳияти он. Фарқият дар он аст, ки Чунг бовар дорад, ки мавод аввал ба девори металлии дохили баррел молида, қабати тунуки гудохтаро ба вуҷуд меорад ва қувваи кашиши часпак аст, ки аз ҷониби ин қабати тунуки гудохта ба вуҷуд меояд, ки ба кори интиқоли сахт таъсир мерасонад. Он чизе, ки дар боло зикр шуд, ин аст, ки маводи сахт дар экструдер як вилкаи сахт ҳисобида мешавад, мавод дар қисмати интиқоли сахт зич ҳисобида мешавад ва байни зарраҳои сахт ҷойивазкунии нисбӣ вуҷуд надорад.

Чжу Фухуа ва дигарон дар тамоми раванди кори экструдери визуалӣ мушоҳида карданд, ки пеш аз ворид шудани мавод ба қисмати гудохта, зарраҳои сахт асосан дар раванди мубодилаи мутақобила ва лағжиш қарор доранд ва чуқури винтӣ пурра пур намешавад. Ин падида то ворид шудан ба қисмати гудохта тадриҷан нопадид намешавад. Илова бар ин, ҳангоми раванди интиқоли пеши зарраҳои қатрон, метавон ба таври возеҳ мушоҳида кард, ки дар байни зарраҳои қатрон гудохтаи дурахшон мавҷуд аст. Вақте ки фазое, ки гудохта дар марҳилаи баъдӣ ишғол мекунад, бештар ва бештар мешавад, сарҳади байни зарраҳо ва гудохта камтар возеҳ мешавад. Ин ба таври визуалӣ қатънашавандагии вилкаи сахт ва ногузирии тағирёбии ҷойивазкунии вилкаи сахтро исбот мекунад. Чу Фухуа бар асоси шумораи зиёди мушоҳидаҳо ва таҷрибаҳо бори аввал назарияи интиқоли сахти ҷараёни ғайривилкаро пешниҳод кард.

Мутаассифона, муддати тӯлонӣ пас аз пешниҳоди назарияи интиқоли ҷисмҳои сахти бе ҷараёни васлкунӣ, онро барои ҳалли масъалаҳои амалӣ дар дохил ва хориҷ аз кишвар истифода бурдан имконнопазир буд, зеро ин назария мураккаб буд. Гарчанде ки дақиқии ҳисобкунии назарияи интиқоли ҷисмҳои сахти бе ҷараёни васлкунӣ хеле беҳтар шудааст, формулаи возеҳе барои ҳисоб кардани истеҳсолот ва фишор вуҷуд надорад ва худи он як масъалаи тамосии ғайрихаттӣ аст. Формулаҳои зиёде ва мураккаб мавҷуданд ва усули унсурҳои ниҳоӣ барои ҳисобкунӣ зарур аст. Ин дар татбиқи амалӣ мушкилоти зиёдеро ба бор меорад. Ҷаноби Каррот геометрияи винтҳои дугоникии ҳамгардишкунандаро омӯхта, модели раванди интиқоли маводро дар экструдери дугоник дар асоси тадқиқот эҷод кард. Онҳо якдилона қайд карданд, ки раванди интиқоли маводҳо дар экструдер мураккаб ва гуногунҷабҳа аст ва асосан ду механизми интиқол вуҷуд дорад, яъне интиқоли ҷойивазкунии мусбат дар баробари меҳвари винт дар минтақаи болоии шабака ва интиқоли кашиши соишӣ дар минтақаи чуқури винт. Лю Тингхуа ва дигарон. бо экструдери сеҷонибаи пурраи визуалӣ таҷрибаҳои зиёде анҷом додаанд ва қисмати интиқоли ҷисмҳои сахтро ба интиқоли мусбати ҷойивазкунӣ дар минтақаи торбандӣ ва интиқоли соишӣ аз зарраҳои донадор дар минтақаи чуқури винти паҳлӯӣ тақсим кардаанд. Ҳаҷми интиқоли мусбати ҷойивазкунӣ дар минтақаи торбандӣ чунин ҳисоб карда мешавад: (2):

Чӣ гуна ба ҳадди аксар расонидани фоидаи иқтисодии экструдер аз самаранокии истеҳсоли экструдер ҷудонашаванда аст. Самаранокии истеҳсолот на танҳо аз рӯи параметрҳои физикӣ ва шароити раванди экструдер муайян карда мешавад, балки ҳолати мавод низ ба самаранокии истеҳсолот таъсир мерасонад. Ҳар қадар зичии ҳаҷмии мавод пасттар бошад, ҳамон қадар миқдори ҳаво дар мавод баландтар мешавад. Дар раванди интиқоли мавод тавассути винт, он дар асл бо ҳамон ҳаҷми мавод пеш меравад. Ҳар қадар зичии ҳаҷмии он пасттар бошад, ҳамон қадар иқтидори интиқол пасттар мешавад.

Ҳангоми омехта кардани гудохтаи экструдер, шумораи зиёди зарраҳо ва хокаҳо фишурда шуда, ба гудохта табдил меёбанд. Ягона роҳи баромадан аз дохили экструдер ин баргардонидани дубора ба дум аст, ки аз додани пайвастаи хока пешгирӣ мекунад. Вақте ки фишор ва суръати ҷараёни муқобил аз арзиши муайяни муҳим зиёд мешавад, он қувватро бармегардонад. Вақте ки фазои буриши винт хурдтар мешавад, ҷараёни муқобили ҳаво. Ҳар қадар фишор баландтар бошад, суръат баландтар мешавад. Дар ин вақт, он метавонад ба додани ғизо таъсири манфӣ расонад, зеро нуқтаи аз ҳад зиёд пур шудани суръат бо афзоиши суръат кам мешавад, яъне ҳар қадар суръат баландтар бошад, ҳамон қадар маводи ғизоӣ моеътар мешавад. Тавре ки қаблан зикр гардид, соиш калиди интиқоли мавод аст. Самаранокии интиқол мустақиман ба коэффитсиенти соиш "динамикӣ" мутаносиб аст. Ҳар қадар коэффитсиенти соиш дар милаи винт баландтар бошад, самаранокии интиқол ҳамон қадар баландтар мешавад. Тағйирёбии қувваи соиш инчунин ба самаранокии интиқоли он таъсир мерасонад. Илова бар ин, комбинатсияҳо ва сохторҳои гуногуни винтҳо низ ба коэффитсиенти соиш "динамикӣ"-и он таъсир мерасонанд.