挤出机螺杆优化设计的特点及目标

发布日期:2017-08-30 14:54:25
摘要:挤出机螺杆优化设计的目标有很多种,首要有:在确保挤出物质量的前提下能到达最高生产能力Qmax或最小的功率耗费Nmin。
挤出机螺杆
 
 
 
依据各种挤出理论和功用需求而规划的新型挤出机螺杆有许多, 其设计基础是普通挤出机螺杆。以下主要介绍的是挤出机螺杆优化设计的特点及目标,如下:
 
目标:
 
挤出机螺杆优化设计的目标有很多种,首要有:在确保挤出物质量的前提下能到达最高生产能力Qmax或最小的功率耗费Nmin。
 
特点:
 
1、设计参数多
 
由于螺秆几何形状杂乱,而且影响挤出机生产能力和功率耗费的要素众多,从而使螺杆规划参数多。例如,关于圆体运送段,影响Q的几何参数有Db,θb,H,W,e等。这些参数在必定条件下又影响到物料的温升、移动角和压力等。此外,公式Q=πnHDb(Db-H)*[(tgф*tgθb/tgф+tgθb)*(W/W+e)]是依据固体机械运动而导出的,若考虑到运动进程申接近螺杆和机筒外表处物料呈现熔膜现象,则包括的设计变量更多、更杂乱。
 
2、优化目标多
 
如前所述,螺杆各段的功用不同,故相应的优化目标存在较大的差异。而就任一区段而言,亦存在多优化目标的状况。例如,圆体运送段,既要求螺杆的运送效率高、运送率动摇小,亦期望能耗小;关于熔融段,则要求熔融速率高,亦即能量变换与传递效率高、关于计量段,除要求生产率高、能耗低之外,还期望挤出平稳、挤出物质量高。此外,关于批量生产挤出机螺杆的厂家,还存在一个如安在确保螺杆作业性能及强度刚度满意的前提下,尽可能使螺杆用料最省的问题。
 
3、约束条件多
 
机械最优化规划是依据预订的优化方针和规划要求树立数学模型,并按作业要求及条件断定约束条件,然后挑选优化办法寻觅最佳规划方案的进程。螺杆的优化规划,除需满意强度和尉度条件外,还要求满意聚合物成型加工工艺条件,这就导致规划模型的约束条件众多,从而加大寻优的难度。
 
综上所述,规划参数多、优化目标多、约束条件多构成了挤出机螺杆优化设计的首要特色,并导致寻优进程的杂乱性。进一步研讨发现,上述特色也是高分子材料加工机械最优化设计的共同特点。