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，fbfs，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0a1时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224z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φ500-3600kwφ600-5000kw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。C、第三种双楔形。24、由熔体输送理论分析提高挤出机生产能力的途径。25、设计螺杆考虑的因素1)物料的特性及其加入时的几何形状、尺寸和温度状况2）口模的几何形状和机头阻力特性。3)料筒的结构形式和加热冷却情况。4)螺杆转数。5)挤出机的用途。26、常规全螺纹三段螺杆存在的问题及目前常用的解决办法熔融效率低、塑化混炼（染色、加填充物）不均匀压力波动、温度波动和产量波动大。加工物料适应性差目前常采取的解决办法1）加大长径比；2）提高螺杆转数；3）加大均化段的螺槽深度27、设计新型螺杆应注意的问题首先必须确切地弄清各种新型螺杆的工作原理，以及其适用的场合。选择理想的混炼元件和剪切元件的位置螺杆熔融能力必须和均化、输送能力相匹配。28、挤出机的安全保护及安全系数的选择其形式有电器保护和机械保护两种。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。