往复式单螺杆销钉挤出机往复运动传动机理与混炼性能关系的研究.pdf

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1、66甏期ENG工INEER程INGP塑LAST料ICSAP应PLIC用ATIONVoAl_u4g1．．N20O1．83doi：lO．3969／j．issn．1001-3539．2013．08．015往复式单螺杆销钉挤出机往复运动传动机理与混炼性能关系的研究刘倩楠，毕超(北京化工大学机电工程学院，北京100029)摘要：对比了几种不同的往复式单螺杆销钉挤出机传动系统的传动机理，并在此基础上设计其对应的混合元件。利用Polyflow软件对混合元件内物料的流动和混合过程进行了模拟，分析了流场内的压力分布、剪切应力

2、分布、物料停留时间和加工过程中物料经历的最大剪切应力。结果表明，采用摇摆箱传动系统时，流场内的剪切应力、温升和压力差较低，而轮系传动系统可实现单次旋转多次往复驱动模式，并且机械结构更具可靠性。关键词：往复式单螺杆销钉挤出机；传动系统；往复运动；混炼特性；摇摆箱；轮系中图分类号：TQ320．5文献标识码：A文章编号：1001—3539(2013)08-0066—06StudyofDriveMechanismofReciprocatingMotionandMixingPerformanceofReciproca

3、tingSingleScrewPin-BarrelExtruderLiuQiannan．BiChao(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，BeijingUniversityofChemicalTechnology，Beijing100029，China)Abstract：Thetransmissionmechanismsofseveraldifferentdrivesystemsofreciprocatingsinglescrewpin—barrelext

4、ruderwerecompared．Thescrewelementswhichcorespondedtothedrivesystemsweredesignedbasedonthetransmissionmechanisms．TheflowandmixingcharactersofthescrewelementswerestudiedbyusingaPolyflowfiniteelementpackage．Thepressuredistribution，shearstressdistribution，resi

5、dencetimeandmaximumshearstresswhichthematerialsexperiencedduringtheprocessingwereanalyzed．Theresultsshowthattheshearstress，temperatureriseandpressuregradientareslowerunderswingingdrivethanthatundergeartraindrive．Howeverthescrewcanreciprocaterepeatedlywhile

6、rotatingonceundergeartraindriveandthemechanicalstructureofgeartraindriveismorereliablethanthatofswingingdrive．Keywords：reciprocatingsinglescrewpin—barrelextruder；drivesystem；reciprocatingmotion；mixingperformance；swingbox；geartrain随着高分子材料科学的发展，对高分子材料连机构运动机理

7、的基础上，分析了往复式单螺杆销钉续混炼装备的技术升级提出了越来越严格的要求。挤出机采用摇摆箱传动系统和轮系传动系统时，混往复式单螺杆销钉挤出机作为一种特殊的连续混炼合元件的几何参数以及其对元件混炼特性的影响。装备，具有三低一高(低压力、低剪切、低温升和高1传动机构原理对比混炼质量)的优势，特别适用于对温度和剪切较敏1．1摇摆箱传动系统感的材料加工[】]。关于往复式单螺杆销钉挤出机的往复式单螺杆销钉挤出机的摇摆箱传动系统研究，武停启等[1对往复式单螺杆销钉挤出机挤压工作原理图如图1所示。电机的旋转运动通过齿系

8、统的原理和设计要点进行了论述；王春芬等口】提轮1和齿轮2的啮合传递给输出轴，由于摇摆盘存出了采用参数化动态模拟检查往复式单螺杆销钉挤在安装角度，螺杆旋转时，带动摇摆盘做偏心转动，出机销钉和螺棱之间干涉的方法；M．Y．Lyu等口同时由于摇摆杆的限位作用，使螺杆在旋转的同时研究了物料在往复式单螺杆销钉挤出机元件流场内做轴向往复运动[7]。在图1中，C，A，K三点共线，的指标，可根据这些指标评价元件的混合性能。采BD可