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1、螺桿擠壓機的紡絲工藝參數(shù)北京化工學院合纖組,,、在熔融法紡絲中螺桿擠壓機的紡絲工藝參數(shù)是否合適對于纖維的質(zhì)量切片的消耗以及纖維后加工能否順利進行均有很大的影響。目前在生產(chǎn)某一規(guī)格的纖維時,螺桿擠壓機。由于螺桿擠壓機的紡絲工藝參數(shù)較多,的紡絲工藝參數(shù)一般還是憑經(jīng)驗決定的它們之間的,因此在相互關(guān)系又較為復雜生產(chǎn)新規(guī)格的纖維時廠往往因為螺桿擠壓機的紡絲工藝參數(shù)不,,,夠合適造成螺桿的嚴重環(huán)結(jié)不但影響了生產(chǎn)計劃的完成而且由于價格較貴的切片大量,。,,消耗在經(jīng)濟上損失很大為此本文想從理論和實踐相結(jié)合的基礎上研究螺桿紡絲各項、、、、,工藝參數(shù)(包括螺桿的幾何尺寸流量壓力熔體粘度多區(qū)溫
2、度等)之間的相互關(guān)系,,以并在紡制滌綸時對目前最常用的螺桿各工藝參數(shù)之間的關(guān)系繪成計算圖表葬供有關(guān)人。員參考一、螺桿擠壓過程中的流體流動參數(shù),。進入紡絲螺桿的原料一般經(jīng)過干燥后為具有一定結(jié)晶度的固體顆粒在螺桿的進料段,,,(圖1)固體顆粒被螺桿套筒逐漸加熱在理想情況下到緊靠進料段末端固體顆粒表面,,,開始熔化隨著切片推進至壓縮段切片進一步熔化原來具有空隙的固體顆粒由于通道變,。,。窄逐漸被壓緊在壓縮段切片主要被熔融壓縮由固體逐漸熔化為流體到壓縮段結(jié)束,,,,,前切片已全部熔化為液體再往前隨著流道進一步變窄熔體的速度略有增加同時混,。在熔體中的氣泡由于前方熔體的壓力就向后方
3、逸出在切片全部熔化為流體后(一般可以,,,,認為從計量段算起)熔體開始建立起壓力隨著螺紋的推進作用愈往計量段前端熔體,,。,,壓力愈大直至計量段出口熔體壓力達到最大以后在管道輸送中需要消耗能量壓力,口,,以保證能充滿計量泵,否則將造又逐漸降夠但到計量泵進熔體還需要保持一定壓力。,,成泵供量的不足另一方面由于螺桿的計量段出口與計量段進口的流體壓力差便產(chǎn)生熔,。,體沿著螺槽的逆向流動這就是所謂逆流量但事實上熔體在螺桿中并沒有產(chǎn)生倒返現(xiàn),,,。,象只不過由于逆向流動的傾向抵消了一部分正流量使螺桿的擠出量減少了因此計,即螺桿的生產(chǎn)。量段的流量決定了螺桿的擠出量能力,,.或許認為螺
4、桿在正常運轉(zhuǎn)下的生產(chǎn)能力可以}典尹月‘、.壓腸段計全限,,悶尸卜悶卜卜悶卜‘曰又·‘一‘一‘J;、il、匕、今今卜目~味.二,】.勺1.~,“r‘,、~,r~1~,-,,-.,,,,,,,,r,曰‘由進料管的翻板閥門加以調(diào)節(jié)其實這是不正確二二卜~啼月‘,尸毛悶.、曰,,/的因為翻板閥門開得再大進料量還是由計量段的/才力6刀,刀,。流量決定的要進料再多也是不可能的,螺桿的擠出量即計量段的流量可用下述分析方:法求得計算公式1.螺桿流t的分析計X螺桿基本尺寸(見圖2)D直徑—,t節(jié)距一般t=D—h梭高圖—2a螺旋角—(.1)正盆1正流t是由梭的推動作用所產(chǎn)生。,3a),,1當螺
5、桿向左旋轉(zhuǎn)其圓周位移為矢IM時(圖根據(jù)相對運動原理也可理解為,。螺桿不動料對姍桿向右位移為矢盤M這一位移可分解為料在垂直梭的方向分位移Msi叻,,,及平行梭的方向分位移Mcose由于棱的阻檔料在垂直校的方向不能運動故實際上料只,?！つ茉谒蟮钠叫蟹较蚧屏薓cose此即為料對螺桿的相對位移(圖3b)而此時螺桿的絕,,對位移為矢量M故料的絕對位移即為料對螺桿的相對位移與螺桿絕對位移的矢金和c+,,s,。即MoseM從圖3b中得知料的絕對位移即為Mina其方向與梭垂直偏夔劍時_‘口,圖3,,介,o根據(jù)以上原理當拐桿轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)其圓周位移為刀時(田3b)料在梭的垂直方向位二si,,eo
6、s6)。移為D叻(在梭的方向清移TD行刀5c,。à料在螺桿軸向的位移為(1叨)ose此即為料向前推進的有效位移如螺桿轉(zhuǎn)N,介s,,轉(zhuǎn)則其向前推進的有效位移為NDinscose若此位移在單位時間內(nèi)發(fā)生則此位移值即?？烧J為是料的向前推進速度‘,,?上述速度為緊貼螺槽表面的熔體速度緊貼螺桿套筒的熔體速度則由于套筒是靜止,。,:的向前推進速度趨近于零因熔體速度按等速度梯度分布故其平均速度。=竺旦絲一立竺竺旦2。?螺桿槽的環(huán)形面積A為介刀h(圖4):?向前推進的正流量為._。,ZZseos,r。__廳Dhins口圖41‘一甘,J生‘JV乙(2)逆流盆,。由于螺桿前后熔體壓力差造成沿
7、螺槽的返回流t該流盆可以用柏努利公式計算,:對于在扁平型流道中流動后的熔體一(圖5)該公式可寫成二‘.口衛(wèi)揭二渭-一歲,子洲昌一洲洲J,一洲,尸戶認戈戈勺么勻圖5圖6圖712甲I“=△尸2h1按上式二棱間熔體后退速度(圖6)二_尸hZ舀石畫△a場(Z)12甲l:上二式中△P計量區(qū)出口與進口間的壓力—差(圖5).刃—熔體粘度—l螺旋通道總長(圖7)—‘二一L計量區(qū)長度飛石萬—h計量區(qū)棱高代—入式(Za)ZPhZsi△尸h△n612于L/5112甲L叨‘o二棱之垂直距離為,Dsin6(圖8)棱高為h。則二棱間的流道面積A為二Dsi
