挤出机复习题答案

1、基本概念：

1）固体流率：

流率是描写挤出过程的一个重要参量。它的大小表征着机器生产效率的高低。

a、绝对流率（流量、产量）

用Q表示，为公斤/每小时，代表挤出机每小时的生产能力。

2）方向角：固体塞运动的绝对速度方向与螺杆轴线垂直面的夹角。也叫：输送角、移动角、拖曳角

3）螺旋升角：

实验证明，物料形状不同，对加料段的螺纹升角要求也不一样。

a）θ=30°左右适于粉料，

b）θ=l7°左右适于圆柱料，

c）θ=15°左右适于方块料。

出于机械加工的方便，一般取D=S，θ=17°40’。

4）几何压缩比：加料段第一个螺槽容积与均化段最后一个螺槽容积之比。

5）分流型螺杆：在螺杆的某一部位设置许多突起部分或沟槽或孔道。将螺槽内的料流分割，以改变物料的流动状况，促进熔融、增强混炼和均化的一类螺杆。

6）分离型螺杆：将已熔融的物料和未熔融的物料尽早分离，从而促进未熔物料更快的熔融，使已熔融物料不再承受导致过热的剪切，而获得低温挤出，在保证塑化质量的前提下提高挤出量。

7）屏障型螺杆：在螺杆的某部位设立屏障段，使未熔的固相不能通过，并促使固相熔融的一种螺杆。

8）螺杆长径比：螺杆的长径比是螺杆的重要参数之一。若将它与螺杆转数联系起来考虑，在一定意义上也表示螺杆的塑化能力和塑化质量。

9）比功率消耗、

10）比流率：用每转的流率Q/n表示。

后者更能反映挤压系统的性能，应当作为衡量挤出机挤压系统性能的标准。

2、由固体输送理论，分析提高生产率的途径

Qs与fs、fb有关，fb>fs，可以提高固体输送率。

4）物料的性质、其粒子的几何形状对固体输送率、压力的建立、温度的升高有直接影响。

3、用熔融理论的物理模型分析熔融过程

塑料在挤出过程中，在接近加料段的末端，与机筒相接触的塑料已开始熔融而形成了一层熔膜。当熔膜厚度超过螺杆与机筒的间隙时，螺杆顶面把熔膜从机筒内壁径向的刮向螺杆底部，而形成了熔池。

4、固相分布函数的含义及如何求熔融长度

为了找出固相宽度X沿螺槽方向Z的变化规律，即分布函数X=f（z）

对熔融理论的物理模型进行固相的质量平衡，熔膜的质量平衡，固液相分布截面的热量平衡，即可求出固相分布函数X=f（z）的解析式。

5、熔体在螺槽中的运动分析

熔体在螺槽中的流动由a、正流（拖曳流）b、倒流（压力流）c.横流（环流）d. 漏流几种运动合成

6、求挤出机最高危险压力

7、截流比及挤出机的工作状态

a=Qp/Qd称为截流比，它反映了挤出机的实际工作状态。

因Q= Qd-Qp，所以有：

Q/ Qd= (Qd –Qp) )/ Qd =1- Qp/ Qd=1-a

当a=1时，

Q=0，Qd=Qp 代表机头完全关闭，完全截流状态。

当0

Q=Qd-Qp 代表挤出机正常工作状态。

当a=0时，

Q=Qd 代表机头完全打开的状态。

8、螺杆特性线、机头特性线、综合工作点

螺杆的特性线是挤出机的重要特性之一，它表示螺杆均化段熔体的流率与压力的关系。随着机头压力的升高，挤出量降低，而降低的快慢决定于螺杆特性线的斜率。

9、螺杆材料及热处理

目前我国常用的螺杆材料有45号钢, 热处理：调质HB220—270，高频淬火HRC45—48；40Cr ，热处理：调质HB220—270，镀硬铬HRC ＞55；氮化钢、38CrMOAl 等，热处理：调质HB220—270，渗氮HRC ＞65。

10、螺杆强度校核及危险断面

• 根据材料力学可知，对塑性材料，复合应力用第三强度理论计算，其强度条件为：

其中:

σT ---材料的屈服极限

n---安全系数，一般取n=3

螺杆的危险断面一般在加料段螺纹根径最小处。

11、挤出机传动系统设计的基本问题及其工作特性

1)基本问题

选择传动特性

确定功率大小

确定转速范围

选择调速机构

选择减速机构

布置止推轴承

考虑传动系统的安全保护

2）工作特性

所谓挤出机的工作特性，是指螺杆的转速和驱动功率与扭矩之间的关系。

工作特性分两种：

恒功率特性和恒扭矩特性。

挤出机的工作特性是恒扭矩特性。

12、挤出机设计时安全系数的选择

螺杆和机筒的安全系数选的最大，其次的顺序是机筒与减速箱的联结螺栓，机头与机筒的联结螺栓，而安全销或安全键的安全系数则为最小。

13、挤出机的组成及各部分的作用

一台挤出机一般由主机、辅机、控制系统等各部分组成

挤压系统：主要由料筒和螺杆组成。塑料通过挤压系统而塑化成均匀的熔体，并在这一过程中所建立的压力下，被螺杆连续地定压定量定温地挤出机头。

传动系统：它的作用是给螺杆提供所需的扭矩和转速。

加热冷却系统：其功用是通过对料筒（或螺杆）进行加热和冷却，保证成型过程在工艺要求的温度范围内完成。

14、表示挤出机性能特征的主要参数

单螺杆挤出机的性能特征通常用以下几个主要技术参数表示：

螺杆直径：指螺杆外径，用D 表示，单位毫米。美国max750mm)

螺杆长径比：用 L ／D 表示。其中L 为螺杆有效长度，即螺纹部分的长度（工艺上将L

定义为由加料口中心线到螺纹[]z σσ=≤

末端的长度），D为螺杆直径，

螺杆的转数范围：用n/min表示。

驱动电机功率：用N表示，单位千瓦。德国φ500-3600kw φ600-5000kw

料筒加热段数：用B表示。

料筒加热功率：用E表示，单位千瓦。

挤出机生产率：用Q表示，单位公斤／小时。

机器的中心高：用H表示，指螺杆中心线到地面的高度。单位毫米。

机器的外形尺寸: 长、宽、高。单位毫米。

15、简述挤出机的挤出过程

将塑料加热，使之呈粘流状态，在加压的情况下，使之通过具有一定形状的口模而成为截面与口模形状相仿的连续体，然后通过冷却，使其具有一定几何形状和尺寸的塑料由粘流态变为高弹态，最后冷却定型为玻璃态，得到所需要的制品。（玻璃态----粘流态----高弹态----玻璃态）

16、描述挤出过程的主要参变量有哪些？

17、挤出机螺杆头部主要的结构形式

a、钝的螺杆头

b、带有较长锥面的螺杆头

c、斜切截锥体的螺杆头

d、锥部带螺纹的螺杆头

e、鱼雷头螺杆头

18、物料自料斗加入到由机头挤出，要通过哪几个职能区？

喂料---输送---压实---熔融---均化---挤出成型

1）加料段---输送并开始压实物料

2）压缩段---压实并熔融物料

3) 均化段---均化、挤出

4) 机头---成型、定型

19、评价螺杆的标准主要有哪几方面？

1）塑化质量

2）产量

3）适应性

4）单耗

5）制造的难易

20、获得压缩比的方法有哪几种？

获得压缩比的方法，可采用等距变深螺槽、等深不等距螺槽、不等深不等距螺槽、锥形螺杆等方法。

其中等距不等深螺槽的办法易于进行机械加工，故多采用。

21、新型螺杆的主要形式？

分离型螺杆

分流型螺杆

屏障型螺杆

组合型螺杆

22、IKV料筒的形式及特点

A、料筒加料段内壁开设纵向沟槽

b、强制冷却加料段料筒

缺点：

强力冷却会造成显著的能量损失；

螺杆磨损较大；

挤出性能对原料的依赖性较大。

有损坏带有沟槽的薄壁料筒的危险；

23、螺纹断面形状及特点

a、一种是矩形

b、另一种是锯齿形。