能源短缺是當(dāng)今社會面臨的首要問題，所以在工業(yè)生產(chǎn)的各個部門，開發(fā)研制新產(chǎn)品的過程中都把降低消耗和提高產(chǎn)品質(zhì)量作為首先考慮的問題。高聚物加工行業(yè)亦是如此，在過去的十幾年中，熔體泵輔助擠出機(jī)在聚合物加工中的應(yīng)用得到了較大的發(fā)展。由于其易增壓，能顯著消除壓力波動等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用熔體泵的擠出系統(tǒng)，幾乎能加工所有熱塑性塑料，并且生產(chǎn)出各種優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，如片材、吹塑膜、拉伸膜、管材、桶材和型材等。在許多發(fā)達(dá)的工業(yè)國如美國、日本和德國，熔體泵的開發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)取得了很好的成果。而由于種種原因，我國有關(guān)熔體泵技術(shù)的研究工作還處于起步階段。 就是在這種背景下，本課題在闡述了熔體泵的性能特點(diǎn)和輸送機(jī)理的同時，針對熔體泵設(shè)計中的諸難點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步的剖析，如潤滑和密封結(jié)構(gòu)，建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，得出了動壓反輸粘滯密封的計算公式并通過大量的有限元分析，繪制了特定軸承尺寸、物料特性下軸承的轉(zhuǎn)速、承載能力和偏心率的關(guān)系曲線(即潤滑曲線)。這些理論在化工二廠使用的日本神戶制鋼所生產(chǎn)的熔體泵中得到了驗證。 本文的第一個特點(diǎn)是將單螺桿的熔體輸送理論巧妙地應(yīng)用于動壓反輸粘滯密封裝置中，得出了一套簡便易行的計算密封結(jié)構(gòu)尺寸的公式，這部分工作是所查前人文獻(xiàn)中所沒有的。經(jīng)實(shí)際驗證表明，其可靠程度高，基本可以用來指導(dǎo)熔體泵密封裝置的設(shè)計工作。 本文的第二個特點(diǎn)是作者所提供的潤滑曲線，是本文作者首次提出的解決熔體泵非牛頓流體潤滑問題的方法。有限元模擬是當(dāng)今科學(xué)領(lǐng)域中普遍應(yīng)用的一種數(shù)學(xué)方法，其可靠性得到了廣泛的認(rèn)可和贊同。在滑動軸承中，潤滑介質(zhì)的流動狀態(tài)很難進(jìn)行測量，而非牛頓流體的流變行為又非常復(fù)雜，所以嘗試用其它的方法來描述和求解。本文所給出的潤滑曲線是經(jīng)過大量的計算并得到了實(shí)際生產(chǎn)裝置的驗證，其精度可以滿足設(shè)計中的要求。 本文的第三個特點(diǎn)是將動壓推力潤滑的原理應(yīng)用到熔體泵中。在確定影響熔體泵容積效率的主要因素為軸向間隙的基礎(chǔ)上，以減少磨損、維持設(shè)計間隙為前提，比較了幾種保證壁面潤滑結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，并用有限元方法計算出了自制熔體泵特定尺寸和工作條件下的承載效果。 從第三章的一般設(shè)計程序可以看出，本文的另一特點(diǎn)就是提出了一套比較系統(tǒng)的熔體泵設(shè)計理論，為以后開發(fā)研制各類規(guī)格高粘度熔體泵奠定了一定的理論基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2001
【中圖分類】：TH38
【部分圖文】：

北京化』二大學(xué)周反士研究生學(xué)位論文泵最主要的功能是將來自擠出機(jī)的高溫塑料熔體增壓、入擠出模具，泵出口的熔料壓力受入口壓力波動的影響圖1一1的實(shí)例表示「”1。由圖可見，熔體泵能將750psi在15Psi的范圍內(nèi)，其穩(wěn)壓能力優(yōu)于各種類型的擠出增壓穩(wěn)壓和穩(wěn)定流量的特性，當(dāng)它與單螺桿或雙螺桿擠整條生產(chǎn)線的性能優(yōu)異，效益顯著增加。

圖l一1熔體泵穩(wěn)壓效果圖1.3.2熔體泵的應(yīng)用特點(diǎn)l)熔體泵能夠持續(xù)地向擠出機(jī)頭泵送精確的料流量，從而減小擠出制品的公差，使單位重量的物料制出更多的合格產(chǎn)品，當(dāng)擠出制品的尺寸公差要求比較嚴(yán)格或制品的原料成本較為昂貴時，使用熔體泵顯得更有價值。2)如圖1一2所示，在同向雙螺桿擠出機(jī)與熔體泵組合的混煉擠出造粒生產(chǎn)

換句話說，泵在一定的出口壓力下，對應(yīng)有一定的轉(zhuǎn)速范圍，也就是軸頸表面的線速度有一個最大限定值。圖2一2軸承運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)示意圖同時，根據(jù)摩擦學(xué)中的”分子一機(jī)械”理論，滑動軸承的失效形式，主要是磨料磨損和粘著磨損。泵的出口壓力越高，軸頸對薄膜的剪切力就越大，潤滑膜破壞越嚴(yán)重，承載區(qū)就越接近混合摩擦甚至于干摩擦，對軸和軸承表面損壞也就越厲害，所以，控制泵的出口壓力對軸承的承載能力有決定性的影響。2.1.3有限元法分析結(jié)果為了與牛頓流體潤滑時有關(guān)資料中提供的解析解進(jìn)行比較和直接觀察，將軸表面壓力(即第一層壓力)分布輸入Excel展開，生成三維曲面。如圖2一3。圖2一3軸表面熔體壓力分布圖第18頁
【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 徐歡;熔體泵的計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)[D];北京化工大學(xué);2007年

2 李旭東;雙驅(qū)動熔體泵的性能結(jié)構(gòu)研究[D];北京化工大學(xué);2009年

本文編號：2889063