沟槽机筒单螺杆挤出机熔融理论研究

发布时间：2022-12-17 12:17

　　本文以螺旋沟槽机筒单螺杆挤出机固体输送段输送理论研究为基础,将机筒开设的螺旋沟槽由固体输送段机筒延伸至熔融段机筒,形成正压缩比螺旋沟槽机筒和反压缩比分离型螺杆的强剪切塑化组合创新结构,利用机筒沟槽和螺杆螺槽内物料强剪切摩擦热实现固相物料高效塑化,搭建了液压驱动剖分式机筒单螺杆挤出机实验平台,对螺旋沟槽机筒单螺杆挤出机塑化机理和熔融过程等方面进行了系统的理论和实验研究。主要研究工作如下：1、创新设计了正压缩比螺旋沟槽机筒和反压缩比分离型螺杆组成的强剪切塑化系统,建立了机筒沟槽和螺杆螺槽协同作用的耦合双槽熔融物理模型。通过对数学模型求解得到了正压缩比螺旋沟槽机筒和反压缩比分离型螺杆协同作用下的物料熔融起始点和熔融长度表达式,建立了耦合双槽熔融理论。理论分析了物料物性参数、机筒沟槽结构参数、螺杆螺槽结构参数和加工工艺参数对耦合双槽单螺杆挤出机的熔融起始点和熔融长度的影响。2、基于耦合双槽熔融理论,设计了光滑机筒单螺杆挤出机、固体输送段开设螺旋沟槽的IKV单螺杆挤出机和耦合双槽单螺杆挤出机,搭建了液压驱动剖分式机筒单螺杆挤出机实验平台,可及时观测单螺杆挤出机中物料的熔融状况。3、实验研究了并分... 

【文章页数】：153 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 沟槽机筒单螺杆挤出机固体输送研究现状
        1.1.1 轴向直槽机筒单螺杆挤出机固体输送研究进展
        1.1.2 螺旋沟槽机筒单螺杆挤出机固体输送研究进展
    1.2 单螺杆挤出机诱导熔融机理概述
        1.2.1 拖曳诱导熔融机理
        1.2.2 压力诱导熔融机理
    1.3 沟槽机筒单螺杆挤出机熔融的研究现状
    1.3 沟槽机筒单螺杆挤出机的应用现状
    1.4 本课题的研究意义、研究内容、可行性分析及创新点
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 可行性分析
        1.4.4 创新点
第二章 耦合双槽熔融理论的研究
    2.1 耦合双槽熔融物理模型
    2.2 耦合双槽熔融数学模型
        2.2.1 基本假设
        2.2.2 固体塞受力的分析
        2.2.3 固体塞速度的分析
        2.2.4 熔融起始点
        2.2.5 熔融长度
    2.3 耦合双槽熔融作用分析
        2.3.1 固体输送段固体塞温度
        2.3.2 耦合双槽熔融热量占整体固体塞熔融热量分析
    2.4 本章小节
第三章 耦合双槽单螺杆挤出机实验平台的研制
    3.1 耦合双槽单螺杆挤出机实验平台的设计要求和设计难点分析
    3.2 耦合双槽单螺杆挤出机机筒螺杆结构方案分析
        3.2.1 耦合双槽单螺杆挤出机机筒结构分析
        3.2.2 耦合双槽单螺杆挤出机螺杆结构分析
    3.3 耦合双槽单螺杆挤出机机筒螺杆结构参数设计
        3.3.1 耦合双槽单螺杆挤出机固体输送段结构设计准则
        3.3.2 耦合双槽单螺杆挤出机熔融段结构设计准则
        3.3.3 耦合双槽单螺杆挤出机机筒螺杆结构参数
    3.4 液压剖分式机筒单螺杆挤出机实验平台的功能分析
        3.4.1 实验平台熔融可视化功能的实现
        3.4.2 剖分式机筒快速启闭功能的实现
    3.5 液压剖分式机筒单螺杆挤出机实验平台的建立
    3.6 本章小节
第四章 熔融性能理论分析及实验验证
    4.1 实验材料物性参数分析
        4.1.1 实验材料常规物性参数统计
        4.1.2 实验材料重要物性参数测试及结果讨论
    4.2 熔融性能研究中加工工艺的选择
    4.3 熔融性能研究中结构参数变量的分析
        4.3.1 沟槽机筒结构参数变量的分析
        4.3.2 螺杆螺槽结构参数变量的分析
    4.4 耦合双槽单螺杆挤出机熔融起始点的实验分析
        4.4.1 熔融起始点与物料摩擦系数关系
        4.4.2 熔融起始点与螺杆转速关系
        4.4.3 熔融起始点与机筒结构参数关系
        4.4.4 熔融起始点与螺杆结构参数关系
    4.5 耦合双槽单螺杆挤出机熔融长度的实验分析
        4.5.1 熔融长度与物料摩擦系数关系
        4.5.2 熔融长度与螺杆转速关系
        4.5.3 熔融长度与机筒结构参数关系
        4.5.4 熔融长度与螺杆结构参数关系
    4.6 停留时间研究
    4.7 本章小结
第五章 耦合双槽单螺杆挤出机整体性能的研究
    5.1 耦合双槽单螺杆挤出机产量研究
        5.1.1 耦合双槽单螺杆挤出机产量理论计算
        5.1.2 耦合双槽单螺杆挤出机产量讨论
    5.2 耦合双槽单螺杆挤出机能耗研究
        5.2.1 耦合双槽单螺杆挤出机能耗理论计算
        5.2.2 耦合双槽单螺杆挤出机能耗讨论
    5.3 产量和电机功率波动分析
    5.4 本章小节
第六章 总结与展望
    6.1 本文所作的主要工作和取得的阶段性成果
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
研究成果及发表的论文
作者和导师简介
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]单螺杆挤出机螺旋沟槽固体段产量的实验研究[J]. 贾明印,薛平,苗立荣,潘龙.  当代化工. 2012(01)
[2]单螺杆挤出机螺旋沟槽固体段压力的实验研究[J]. 苗立荣,潘龙,薛平,贾明印.  当代化工. 2011(04)
[3]螺旋沟槽单螺杆挤出机中固体段压力分布研究[J]. 潘龙,贾明印,薛平,金志明,唐广利.  中国塑料. 2011(04)
[4]螺旋沟槽单螺杆挤出机双螺棱推动理论模型的研究[J]. 潘龙,贾明印,薛平,金志明,唐广利.  中国塑料. 2010(11)
[5]聚合物超声波熔融塑化实验研究[J]. 胡建良,蒋炳炎,李俊,林名润,王仁全.  中南大学学报(自然科学版). 2010(04)
[6]基于机器视觉的全程可视化挤出熔融理论研究[J]. 文生平,贺华艳,麦国铭.  塑料工业. 2010(04)
[7]管式法低密度聚乙烯LD607的结构与性能[J]. 谷汉进,耿存,王艳芳,张启明.  合成树脂及塑料. 2009(05)
[8]大缝隙密封的几种异型截面橡胶密封结构的有限元分析[J]. 陈鑫,吴福迪,王立峰,赵云峰.  强度与环境. 2009(04)
[9]振动力场强化单螺杆挤出固体输送的离散单元法模拟[J]. 张琳,瞿金平,李建波.  中国机械工程. 2006(22)
[10]潜射导弹级间段密封圈动态密封性能模拟试验方法[J]. 马斌捷,吴军,林宏.  强度与环境. 2006(03)

博士论文
[1]体积拉伸形变支配的聚合物塑化熔融机理研究[D]. 张桂珍.华南理工大学 2013
[2]螺旋沟槽单螺杆挤出机新型挤出理论研究[D]. 潘龙.北京化工大学 2012

硕士论文
[1]挤出机螺旋槽加料段固体输送特性研究[D]. 卢和亮.华南理工大学 2011
[2]螺旋沟槽衬套单螺杆挤出机固体输送段的研究[D]. 苗立荣.北京化工大学 2011
[3]注塑机塑化理论的研究及其应用[D]. 戴晓静.浙江大学 2004



本文编号：3719913