Расчет производства ориентированной сетки из полиэтилена низкой плотности, страница 4

Для определения скорости вращения червяка необходимо знать требуемую производительность, геометрические характеристики червяка и вязкость расплава перерабатываемого полимера.

Для переработки нашего материала используется червяк с постоянным шагом при переменной глубине винтового канала. В данном случае он имеет три зоны (при рабочей длине 25 D): питания (12 D) и дозирования (12 D) с постоянной глубиной винтового канала и зону сжатия (1 D) с переменной глубиной канала.

Потребное число оборотов червяка определяется по производительности зоны дозирования.

Шаг винтовой линии t = (0,8 ÷ 1,2) D, Ширина гребня витка червяка e = (0,06 ÷ 0,1) D, радиальный зазор δ = (0,002 ÷ 0,003) D. Глубина винтового канала червяков с постоянным шагом определяются: под загрузочной воронкой h₁ = (0,12 ÷ 0,16) D, h = 0,3 · h₁.

После расчётов, получим:

Для червяка с постоянной нарезкой скорость вращения определяется по выражению

где Q_c – заданная объёмная производительность, см³/с.

где Q – требуемая производительность, кг/ч; ρ – плотность полимерного материала, г/см²; K – коэффициент геометрической формы головки; α, β, γ – коэффициенты, учитывающие расход расплава полимера в вынужденном и обратном потоках, а также потоке утечки через неплотности головки.

где D, h, t, e – геометрические размеры нарезки червяка, см; l₀ – длина дозирующей зоны с постоянными размерами; δ – радикальный зазор, см; φ – угол наклона винтовой линии.

Угол наклона определяется по уравнению

Таким образом, определим число оборотов червяка:

Определение перепада давления в материальном цилиндре и головке

где: μ_э – эффективная вязкость, кг·с/см³.

Величина эффективной вязкости определяется при известной скорости сдвига и температуре по графическим зависимостям.

1.2.2.  Расчет потребной мощности привода червяка

Расчёт потребной мощности выполняют принимая, что она расходуется на преодоление двух основных сопротивлений: при принудительном проталкивании расплава по винтовому каналу червяка N₁ и при срезе материала в зазоре между вершиной витка червяка и стенкой цилиндра N₂.

Затраты на захват и транспортировку холодного материала, на проворот пробки, состоящей из смеси холодного и частично расплавленного материала, на преодоление сил трения в механической передаче и в приводе червяка учитываются введением общего коэффициента полезного действия η = 0,4 ÷ 0,5.

      Таким образом, при выполнении этой части расчёта необходимо учитывать, что он проводится только для дозирующей зоны червяка, длина которой L определённая в пункте 1.2.1 (L = 54 см).

     где L – длина дозировочной зоны червяка; I – коэффициент; Δp – перепад давления кгс/см².

     Коэффициент α₂ – рассчитывали по формуле:

где: интегральные коэффициенты приняты равными: S = 0,97; F= 525,5.

Таким образом: