Производство гранулята термопластов, основанное на методе экструзии, страница 6

где Д- основание конуса на входе материала, см;

d- диаметр вершины конуса на выходе материала, см.

Эффективная вязкость полиэтилена при температуре расплава 190°С и скорости сдвига :

μэ=

Определяем потери давления через плоскощелевой канал:

b- ширина щели, см b=0,5

h- высота щели, см h=0,7.

При скорости сдвига  при температуре 190°С и скорости сдвига 159,41.

μпэ=

Общее падение давления в головке:

Проверка устойчивости ванны

Запас устойчивости nу- определяется соотношением:

где - критическое напряжение в МПа,  вызванное усилием Pкр.

- номинально действующее в поперечном сечении штока сжимающее напряжение в МПа, определяется по формуле, где площадь Pь- площадь рабочей части штока в м2.

Критическое усилие для сжатия стержней постоянного сечения определяется по формуле Эйлера:

E=2,1*Па где - момент инерции поперечного сечения рабочей части штока в м4;

l- длина сжимаемой части штока, м4;

а- коэффициент приведенной длины.

Критическое напряжение при этом определяется по формуле:

где гибкость штока

Здесь i- радиус инерции поперечного сечения рабочей части штока:

При критических напряжениях, превышающих предел пропорциональности, формул Эйлера неприменима. Она справедлива для:

где - предел пропорциональности в МПа. В этих случаях l/i<90.

Для штоков, гибкость которых <90, расчет устойчивости:

МПа где P- допускаемое усилие;

- коэффициент понижения допускаемого напряжения, зависящий от k и материала штока.

Расчетные сведения

Расчет ножей и мощности их привода.

Площадь сечения всех отверстий в решетке:

где n- число отверстий;

d- диаметр отверстия в см.

Скорость выхода массы расплава из решетки головки гранулятора:

где Q- производительность червячной машины в ;

=- удельный вес материала в .

Число оборотов вала ножей:

где l- длина гранулы в см;

t- время в мин. между ударами ножа по материалу;

z- число ножей.

Скорость ножа в средней части:

где R- расстояние между осями формующей решетки и валом ножей;

n- число оборотов в минуту.

Усилие резания:

где r- удельное сопротивление материала резанию в  ;

n1- минимальное число отверстий, попадающих в один рез ножа.

Необходимая мощность привода:

где  - коэффициент полезного действия механической передачи.

Рекомендуется выбирать электродвигатель постоянного тока с плавным регулированием скорости вращения от 300 до 1500 .

При производительности машины, отличающейся от расчетной, необходимо регулировать число оборотов ножей так, чтобы сохранить постоянную величину гранул.

Необходимое число оборотов ножей для любой производительности можно определить по формуле:

где  - новая производительность в ;

- число оборотов при производительности .

Расчет скорости вращения резательных устройств валков, тянущих стренги.

В случае применения тянущих валков для передачи стренгов к режущему устройству необходимо обеспечить одинаковую скорость движения стренгов и окружную скорость движения валков, считая. Что проскальзывание стренгов в валках исключено.

Линейная скорость стренгов:

где - окружная скорость валков в

Кроме этого, линейная скорость стренгов:

где  - производительность червячной машины в ;

d- диаметр стренга в см;

z- число стренгов (8шт.);

- удельный вес материала в , а окружная скорость валков.

где n- число оборотов валка в минуту;

Д- диаметр валков в см.

Из этой формулы определяем число оборотов:

Усилие, действующее на ножи и мощность, необходимая для привода ножей, определяется по формуле:

Выбираем электродвигатель ЧПБ8L.

1.8. Измельчитель роторный ножевого типа (дробилка).

Данный измельчитель предназначен для измельчения отходов размеров, пригодных для переработки в изделия. Главными параметрами дробилки являются диаметр и длина ротора.

где Дм- размер максимальных кусков загружаемого материала.

Дм=200мм для производительности 85 кг/ч.

Длина ротора:

Установочная мощность:

Ориентируясь на максимальную мощность, выбираем асинхронный электродвигатель типа 4AC120S4 (мощность 22кВт).

Список литературы:

1.  «Роторные дробилки. Исследование, конструирование, расчет и эксплуатация». Под ред. В.А. Баумана. М.: Машиностроение, 1973.

2.  А.Ф. Николаев «Синтетические полимеры и пластические массы на их основе» М.: Химия, 1966.