本文關(guān)鍵詞：差速嚙合轉(zhuǎn)子混合設(shè)備研制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：為了研究差速嚙合轉(zhuǎn)子混合器的均化塑煉效果,本文開展了差速嚙合轉(zhuǎn)子混合設(shè)備的研制�；陔p轉(zhuǎn)子嚙合的特點(diǎn),運(yùn)用相對(duì)運(yùn)動(dòng)法建立統(tǒng)一型線方程,并設(shè)計(jì)多種差速元件；利用有限元方法分析差速元件的流場(chǎng)特點(diǎn)及混合效果；搭建混合器的實(shí)驗(yàn)臺(tái),研究差速混合器的混合效果。本文的工作及結(jié)論如下：1、利用流變儀測(cè)得高密度聚乙烯的本構(gòu)方程參數(shù)。通過數(shù)值手段分析整個(gè)流場(chǎng)及關(guān)鍵監(jiān)測(cè)點(diǎn)的剪切速率和壓力變化規(guī)律,得到轉(zhuǎn)子與料腔內(nèi)壁面之間的較佳間隙值為0.3mm。選擇分散準(zhǔn)數(shù)、剪切速率和分離尺度三個(gè)表征量,對(duì)比差速比分別為2.1、4：1和5：2的異向嚙合轉(zhuǎn)子二維截面的混合效能,得到轉(zhuǎn)子差速比為2：1時(shí)混合效能較好的結(jié)論。選擇停留時(shí)間,分散準(zhǔn)數(shù)、剪切速率和剪切應(yīng)力的最大值為表征量,對(duì)比差速比分別為-3：1和3：1轉(zhuǎn)子的混合效果,得到結(jié)論：異向差速螺旋轉(zhuǎn)子的分布能力好于同向差速螺旋轉(zhuǎn)子,但分散效果不佳；同向差速捏合塊的分布效果和拉伸性能更好,但剪切效果比異向差速捏合塊差。數(shù)值分析差速比4：1螺旋轉(zhuǎn)子的擠出產(chǎn)量及時(shí)間分布,得到轉(zhuǎn)速與流量線性相關(guān)且低轉(zhuǎn)速下分布效果好的結(jié)論。2、搭建差速雙轉(zhuǎn)子擠出機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。設(shè)計(jì)了差速比為4：1的螺旋轉(zhuǎn)子,選擇驅(qū)動(dòng)電機(jī)和變頻器,設(shè)計(jì)齒輪減速箱和圓柱口模。不同轉(zhuǎn)速與物料體系下,擠出產(chǎn)量、出口壓力分別與轉(zhuǎn)速線性相關(guān)。利用示蹤顆粒法發(fā)現(xiàn)高轉(zhuǎn)速下物料的最小停留時(shí)間過短,對(duì)分布混合不利。物料粘度高造成出口壓力波動(dòng)大,擠出產(chǎn)量不穩(wěn)定。完成差速直橫截面轉(zhuǎn)子混合器實(shí)驗(yàn)臺(tái)的搭建,設(shè)計(jì)出差速比分別為3：2和5：2的轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)速比可調(diào)式減速箱和料腔。給出物料在不同轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下的扭矩曲線。高轉(zhuǎn)速下曲線加料峰和塑化峰提前,且對(duì)應(yīng)扭矩值更大。通過扭矩平衡值、扭矩最大值及對(duì)應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的對(duì)比分析,得出3：2轉(zhuǎn)子混合效果較好的結(jié)論。通過觀察不同采集時(shí)間點(diǎn)樣品的外觀,分析物料混合過程。利用偏光顯微鏡從微觀角度觀察樣品的混合效果。3、設(shè)計(jì)出不等徑差速轉(zhuǎn)子混合器、星型差速轉(zhuǎn)子混合器和行星差速轉(zhuǎn)子混合器,并給出傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)方案。利用數(shù)值手段分析差速比分別為-3：1和3：1轉(zhuǎn)子混合器截面的混合行為,得到結(jié)論為：無論哪種嚙合方向的差速轉(zhuǎn)子混合器,同向差速轉(zhuǎn)子混合器的分布效果好于異向差速轉(zhuǎn)子混合器,但分散效果不佳。設(shè)計(jì)行星差速轉(zhuǎn)子混合器時(shí),通過建立止多邊形模型,給出轉(zhuǎn)子的差速比與多邊形邊數(shù)之間的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的周向正確嚙合。
【關(guān)鍵詞】：差速 嚙合 混合 混合器 差速雙轉(zhuǎn)子擠出機(jī)
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH132.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-17
• 第一章 緒論17-23
• 1.1 嚙合型混合設(shè)備的發(fā)展17-18
• 1.2 嚙合型雙轉(zhuǎn)子截面型線的研究18-20
• 1.2.1 等速雙轉(zhuǎn)子截面型線的研究18-19
• 1.2.2 差速雙轉(zhuǎn)子截面型線的研究19-20
• 1.2.3 其他轉(zhuǎn)子截面型線的研究20
• 1.3 轉(zhuǎn)子混合特性的研究20-21
• 1.4 本文研究的意義及目的21-22
• 1.5 本文研究?jī)?nèi)容及方案22-23
• 1.5.1 研究?jī)?nèi)容22
• 1.5.2 研究方案22-23
• 第二章 嚙合型轉(zhuǎn)子截面型線的統(tǒng)一方程及轉(zhuǎn)子元件的設(shè)計(jì)23-33
• 2.1 轉(zhuǎn)子截面型線的設(shè)計(jì)23-30
• 2.1.1 轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系的標(biāo)定及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換23-26
• 2.1.2 相對(duì)運(yùn)動(dòng)法設(shè)計(jì)截面型線26-29
• 2.1.3 轉(zhuǎn)子在不同速比下的截面構(gòu)型29-30
• 2.2 轉(zhuǎn)子元件的設(shè)計(jì)30-32
• 2.2.1 差速螺旋轉(zhuǎn)子31
• 2.2.2 差速捏合塊31-32
• 2.2.3 差速組合元件32
• 2.3 小結(jié)32-33
• 第三章 差速嚙合雙轉(zhuǎn)子混合器的流場(chǎng)分布及混合效果33-61
• 3.1 物料性能參數(shù)測(cè)量33-36
• 3.1.1 DSC實(shí)驗(yàn)33-34
• 3.1.2 本構(gòu)方程參數(shù)的測(cè)定34-36
• 3.2 混合效能的表征量36-37
• 3.2.1 混合的分類36
• 3.2.2 表征量的定義36-37
• 3.3 轉(zhuǎn)矩混合器轉(zhuǎn)子與料腔內(nèi)表面間隙值的數(shù)值優(yōu)化37-46
• 3.3.1 轉(zhuǎn)矩混合器轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)37-39
• 3.3.2 模型建立39-40
• 3.3.3 模擬結(jié)果及分析40-46
• 3.4 轉(zhuǎn)矩混合器轉(zhuǎn)子二維截面混合行為的數(shù)值研究46-51
• 3.4.1 模擬結(jié)果及分析46-50
• 3.4.2 結(jié)果與討論50-51
• 3.5 差速轉(zhuǎn)子螺旋元件及捏合塊的混合效能分析51-59
• 3.5.1 同向與異向差速螺旋轉(zhuǎn)子混合效能的比較51-54
• 3.5.2 同向與異向差速捏合塊混合效能的比較54-57
• 3.5.3 螺旋轉(zhuǎn)子擠出產(chǎn)量及分布時(shí)間分析57-59
• 3.6 小結(jié)59-61
• 第四章 差速雙轉(zhuǎn)子混合器的實(shí)驗(yàn)研究61-79
• 4.1 差速雙轉(zhuǎn)子擠出機(jī)相關(guān)實(shí)驗(yàn)61-70
• 4.1.1 差速轉(zhuǎn)子擠出設(shè)備61-64
• 4.1.2 材料及實(shí)驗(yàn)方案64
• 4.1.3 結(jié)果與分析64-70
• 4.2 差速直橫截面轉(zhuǎn)子混合器相關(guān)實(shí)驗(yàn)70-77
• 4.2.1 差速直橫截面轉(zhuǎn)子混合設(shè)備70-73
• 4.2.2 材料及實(shí)驗(yàn)方案73-74
• 4.2.3 結(jié)果及分析74-77
• 4.3 小結(jié)77-79
• 第五章 不等徑差速轉(zhuǎn)子混合器及多轉(zhuǎn)子差速混合器的設(shè)計(jì)79-101
• 5.1 不等徑轉(zhuǎn)子79-85
• 5.1.1 截面型線的形成79-80
• 5.1.2 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)80-81
• 5.1.3 不等徑轉(zhuǎn)子截面的數(shù)值研究81-85
• 5.2 星型轉(zhuǎn)子85-91
• 5.2.1 轉(zhuǎn)子周向排列設(shè)計(jì)85-86
• 5.2.2 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)86-87
• 5.2.3 星型轉(zhuǎn)子截面的數(shù)值研究87-91
• 5.3 行星轉(zhuǎn)子91-100
• 5.3.1 轉(zhuǎn)子周向正確嚙合的條件91-95
• 5.3.2 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)95-96
• 5.3.3 行星轉(zhuǎn)子截面的數(shù)值研究96-100
• 5.4 小結(jié)100-101
• 第六章 總結(jié)101-103
• 參考文獻(xiàn)103-107
• 致謝107-109
• 研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文109-111
• 作者和導(dǎo)師簡(jiǎn)介111-112
• 附件112-113

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：差速嚙合轉(zhuǎn)子混合設(shè)備研制，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：425211