ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методика расчета энергосиловых параметров и производительности из "Примеры и задачи по технологии переработки эластомеров " Таким образом, первоначально ставим задачу инженерного расчета градиента давления др/дг, действующего вдоль винтового канала червячной машины при заданной объемной производительности Q, ограниченной пределами Q = UzHw/2 при отсутствии противодавления в последуюи ей зоне или со стороны формующей головки и Q = О для случая полного перекрытия потока. Здесь Uz — составляющая линейной скорости вращения наружных точек червяка относительно корпуса машины, направленная вдоль винтового канала Hw — размер поперечного сечения винтового канала. В решении учтем влияние боковых стенок винтового канала высотой Н на кинематику потока и поле напряжений в отличие от широких каналов, для которых Н w. [c.168] При относительно малых углах подъема винтовой линии (ф 20°) взаимное влияние потоков становится мало заметным. В ином случае целесообразно применить методику расчета, учитывающую участие материала в сдвиговом потоке в двух взаимно перпендикулярных направлениях. [c.168] В данном случае рассмотрим вариант конструкций с относительно малым углом подъема винтовой линии и пренебрежем взаимным влиянием потоков. [c.168] В уравнении (6.1), если оно применяется для аномально вяз кого материала, в качестве коэффициента ньютоновской вязкости 1 используется эффективная вязкость при усредненной скорости сдвиговой деформации в поперечном сечении потока. Способ усреднения, дающий эффективную скорость сдвига э, влияет на точность расчета по уравнению (6.1). [c.169] Коэффициент с зависит от относительного объемного расхода а и индекса течения т. При его нахождении требуется решить уравнение (6.13) относительно промежуточной переменной р методом последовательных приближений, например методом деления отрезка пополам при поиске р[ в интервале 0 Р Ф . [c.170] Для ряда характерных значений индекса течения т значения с рассчитаны и сведены в табл, 6.1. [c.170] Последнее слагаемое в уравнении (6.17) учитывает общий расход утечек, рассчитываемый по утечке в радиальном зазоре на участке одного шага червяка. Эффективная вязкость полимерного материала в этом зазоре Лз рассчитывается по эффективной скорости сдвига = яОп/6 как для аномально вязкой жидкости Здесь коэффициент консистенции л материала следует взять для температуры, равной температуре стенки корпуса червячной машины ввиду малой толщины прилегающего к ней слоя перерабатываемого материала в радиальном зазоре. [c.171] В системе уравнений (6.21) — (6.27) использованы следующие обозначения Г] — относительная координата t]o, Ло ц — константы интегрирования, являющиеся безразмерными координатами сечений, в которых равны нулю напряжения izy и Тху соответственно в продольном и циркуляционном потоках Vx, Vz — составляющие линейной скорости потока Q — объемная производительность в продольном потоке Qyj — интенсивность потока утечки через зазор между гребнем винтовой линии и стенкой корпуса. [c.172] Приближенное решение данной системы уравнений предложено Торнером. Для решения применен метод моделирующих одномерных потоков. В нем утверждается соответствие главных характеристик кинематических полей исследуемого двумерного потока и моделирующих одномерных потоков. Главное соответствие заключается в равенстве объемных расходов моделирующих потоков с составляющими двумерного потока с сохранением граничных условий Q —0 с = 0 Q = Q2 = Q- Здесь величины со штрихом относятся к моделирующим потокам, без штриха — к составляющим двумерного реального потока, причем поток утечки рассматривается не влияющим на эффективную вязкость материала в продольном и циркуляционном потоке. [c.172] Целью такого моделирования является введение поправок на величины напряжений, рассчитываемых по схеме одномерных потоков, для получения поля напряжений и главных кинематических характеристик двумерного потока в винтовом канале червячной машины. [c.172] В моделирующих одномерных потоках граничные условия будут следующими для поступательного потока вдоль винтового канала v =0 V2 = tiz для циркуляционного потока в поперечном сечении винтового канала v =0 V2 = Ux. [c.172] Здесь и Рц определены для продольного и циркуляционного потоков соответственно при Ф = (I/m -h 2) (1 — а) и Ф = 1/m + 2. [c.173] Сравнение параметров моделирующих одномерных потоков с параметрами двумерного потока далее производится на основе двух допущений для продольного потока y = y при т] = 1 для циркуляционного потока Поц Лоц- Здесь параметры без штриха относятся к составляющим реального двумерного потока. [c.173] В итоге искомый перепад давления рассчитываем по уравнению (6.7) или для участка червяка с постоянной геометрией винтового канала и с учетом утечек через радиальный зазор с помощью уравнений (6,17) —(6.20). [c.174] Рассмотрим также мощность диссипации механической энергии в перерабатываемом материале и повышение его температуры в адиабатическом режиме экструзии. [c.174] Производные (dp/dz)o, dNi/dz)o, dN2/dz)o относятся к начальному сечению рассматриваемого участка и определяются при Т = То. Мощность диссипации N отнесена здесь только к одному винтовому каналу. [c.175] Вернуться к основной статье