ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методика обработки данных капиллярной вискозиметрии из "Примеры и задачи по технологии переработки эластомеров " Из всего разнообразия реологических свойств эластомеров рассмотрим только самые необходимые для инженерного проектирования перерабатывающего оборудования и технологических процессов. Это вязкостные характеристики материалов в состоянии их переработки. Их используют для определения сопротивления перерабатываемого материала деформации в рабочих зазорах каландров и вальцов, в камерах рсзиносмесителей закрытого типа, в винтовых каналах червячных машин, в формующих каналах экструзионных головок, в литниковых системах и камерах литьевых пресс-форм. [c.84] Для определения вязкостных характеристик резиновых смесей наибольшее распространение получил метод капиллярной вискозиметрии. На практике используется также метод валковой переработки с измерением энергосиловых параметров — распорного усилия, крутящего момента на валках или потребляемой мощности. Каждый из них обладает своими преимуществами и недостатками. [c.84] В отличие от испытаний расплавов и консистентных растворов термопластичных полимеров, для которых капиллярная вискозиметрия дает воспроизводимые результаты в относительно широком интервале скоростей сдвига, испытания резиновых смесей обладают меньшей воспроизводимостью ввиду влияния на вязкость смеси режима ее предварительной пластикации путем механической переработки и времени термостатирования в испытательном приборе. Нормальный режим термостатирования не должен приводить к подвулканизации резиновой смеси за полное время испытания, а предварительная пластикация должна в одинаковой мере снимать начальное избыточное сопротивление деформации, связанное с эффектом тиксотропии эластомеров. С этой точки зрения рациональнее конструкция капиллярного вискозиметра в виде червячного пресса с терморегулируемой экструзионной головкой со сменным капилляром, а также с датчиком давления эластомера перед головкой. Тем не менее широкое применение нашли вискозиметры плунжерного типа благодаря меньшему расходу материала и точному заданию требуемой скорости истечения, что важно в случае обычно применяемого метода двух капилляров. [c.85] Лабораторная валковая переработка как вискозиметрическое испытание характеризуется значительно большей неоднородностью и сложностью поля скоростей деформации резиновой смеси в области проводимых измерений, чем капиллярная вискозиметрия. Обработка результатов измерений здесь основана на применении математической модели процесса с конкретной аналитической формой реологического уравнения, содержащего малое число параметров, например в виде степенного уравнения (2.1). Несмотря на указанные ограничения, данным методом определения вязкостных свойств оценивается состояние эластомеров, непосредственно моделирующее некоторые виды переработки ка-ландрование, вальцевание, переработку в роторных смесителях закрытого типа. [c.85] Нйя плунжера, вторая — перепад давления Лр в установившемся потоке на участке AL = Li — Lg в средней части длинного капилляра, определяемый как разность pi и рг, где pi и рг — соответственно удельное давление перед длинным и коротким капиллярами. Данные такой таблицы используют для определения наилучшего приближения для параметров х ц т степенного реологического уравнения (2.1) и проверки справедливости этого уравнения для данной резиновой смеси. [c.86] При наличии большого среднеквадратичного отклонения экспериментальных значений Ар от рассчитанных при найденном для [I и т приближении целесообразно далее построить кривую течения t(y) без использования конкретной аналитической формы реологического уравнения по методу Рабиновича — Ривлина — Муки. Для снижения трудоемкости обработки экспериментальных данных целесообразно воспользоваться программой для ЭВМ в отличие от графического построения и обработки зависимости давления от объемного расхода через капилляр в логарифмических координатах. [c.86] Минимизация по параметру т осуществляется одним из численных методов поиска минимума функции одной переменной. Минимизируемая функция S m) вычисляется с подстановкой для ц в выражении (2.6) значения, вычисленного по формулам (2.9) и (2.10). [c.87] В приложении приведен конкретный вариант программы (программа 1) для реализации указанного метода поиска. Программа составлена для ЭВМ Мир-1 . При ее выполнении печатаются найденные значения параметров л и т, среднеквадратичное отклонение A = V / где п — число точек эксперимента, а также таблицы значений Та,, уэу w, рассчитанные для принятых в эксперименте скоростей истечения эластомера через капилляр. Для сравнения печатаются также значения Ар и соответствующие выполненным измерениям. [c.87] В приводимой программе содержание алгоритма минимизации заимствовано из автономной процедуры MINIMUM, составленной на языке программирования АЛГОЛ и помещенной в том же при-ложении. [c.87] В случае, когда испытания проводятся на вискозиметре с червячной пластикацией и нагнетанием в экструзионную головку с капилляром, построенные в координатах р — Q результаты предварительно обрабатываются графически (интерполируются) и принимаются для расчета точки при Q = onst для длинного и короткого капилляров. Вместо скорости плунжера при этом в исходную таблицу заносят значения объемного расхода, и в программе 1 устраняется оператор (в первой строке) пересчета по формуле (2.2). В остальном методика расчета остается прежней. [c.87] После обработки результатов испытаний, выполненных при разных температурах, строят зависимости i(T) и при необходимости т(Т) которые становятся обобщенным результатом для данной резиновой смеси. [c.87] Др(уэ), т. е. обработанные графическим путем с учетом разброса точек эксперимента. Сглаженную кривую Ар(уэ) далее представляют в виде таблицы координат Лр , достаточно плотного множества точек, и расчет для заданного множества значений Уэ с целью построения кривой течения производят путем параболической интерполяции с одновременным вычислением производной с1(Ар)/йуэ Содержание используемого интерполяционного алгоритма соответствует автономной процедуре URVE (см. приложение). Значения напряжений Xw по-прежнему вычисляются по формуле (2.4). [c.88] В приложении представлена программа для ЭВМ Мир-1 , реализующая данный метод построения кривой течения (программа 2). Там же даны пояснения к составлению исходных данных для обращения к программе и указано содержание печатаемых программой результатов. [c.88] Вернуться к основной статье