螺桿擠出機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀及發(fā)展

1、螺桿擠出機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀及發(fā)展摘要：螺桿擠出機(jī)是在特定的技術(shù)條件和生產(chǎn)條件下，選擇變量并根據(jù)設(shè)計(jì)要求和LI標(biāo)確定LI標(biāo)函數(shù)，在適當(dāng)?shù)南拗葡拢a(chǎn)生最優(yōu)參數(shù)，如噴管的直徑、距離和深度。我列出了螺桿擠出機(jī)輸出的主要參數(shù)，研究了感應(yīng)輸出螺桿擠出機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的理論基礎(chǔ)，以及螺旋突出結(jié)構(gòu)的優(yōu)化特性。對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的概述，優(yōu)化步槍和前景。關(guān)鍵詞：螺桿擠出機(jī);優(yōu)化設(shè)計(jì);單螺桿擠出機(jī);雙螺桿擠出機(jī)前言:螺桿擠出機(jī)裝置是聚合物的主要加，設(shè)備之一，在聚合物工業(yè)和其他行業(yè)越來越廣泛使用。排氣機(jī)械性能的主要技術(shù)參數(shù)是:螺旋槳直徑、螺旋槳、伸長、大轉(zhuǎn)速、主螺旋槳發(fā)動機(jī)、機(jī)械功率、汽缸、加熱功率、區(qū)域數(shù)、升降機(jī)和比重計(jì)、這些參數(shù)

2、、評價(jià)和選擇了?？怂固乩兀饕糜谠O(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)。根據(jù)打樁機(jī)中三種聚合物的物理狀態(tài)的變化以及錘子每個部分的工作要求，通常應(yīng)將螺桿螺桿分成組件、熔化和測量段。山于螺桿的兒何非常復(fù)雜，很難建立一個數(shù)學(xué)模型來充分反映排擠結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。理想凸起結(jié)構(gòu)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型，使用樹干凸起，考慮到影響因素的復(fù)雜性和設(shè)計(jì)中的許多變量，這是非常困難的，因此，根據(jù)功能段落優(yōu)化它，更實(shí)際地優(yōu)化它。70年代在20世紀(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)理論，主要工業(yè)國榨成了開始使用電腦的擠出理論設(shè)計(jì)，只有法律為螺釘將日本企業(yè)在這方面超過100，在美國、德國等國家開始使用電腦的一些研究單位大M計(jì)算和分析的基礎(chǔ)上優(yōu)化項(xiàng)目為螺釘。螺桿擠出機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論與方

3、法螺桿擠出機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)理論依據(jù):優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)有兩個主要環(huán)節(jié)或內(nèi)容:一是建立優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型。二是選擇優(yōu)化問題的解決辦法。解釋式數(shù)學(xué)模型除了取決于預(yù)期的優(yōu)化H標(biāo)外，還很大程度上依賴于部件的工作狀況和對理論的認(rèn)識。三段式螺出機(jī)，飼料依次通過固體運(yùn)輸，熔融與溶體運(yùn)輸?shù)炔煌倪\(yùn)輸階段，各個部分的運(yùn)輸原理不同。答:古東提密提提，用絨壇、用絨壇和計(jì)?量壇以最佳設(shè)計(jì)理論為基礎(chǔ)，評價(jià)尼耳和摩爾的提案，用陶摩語和博尼完善古體摩擦的卓越古體運(yùn)輸理論建立在瑪耶克等以數(shù)學(xué)、物理模型為基礎(chǔ)的隆隆理論;還有流體動力理論。（2）優(yōu)化I標(biāo):有多種方式，主要是在保證壓出物質(zhì)量的前提下，達(dá)到最高生產(chǎn)能力或最低功率的消耗

4、。（3）設(shè)計(jì)參數(shù):設(shè)計(jì)方案以默認(rèn)參數(shù)顯示。其中需要選擇好的獨(dú)立參數(shù)稱為設(shè)計(jì)變數(shù)。螺栓直徑、緊致度、螺絲升力、骨架深度等因素直接關(guān)系到螺栓的承重能力、生產(chǎn)能力、動力消耗、推力物的質(zhì)量以及螺栓的機(jī)械加工性等，因此要選擇設(shè)計(jì)變數(shù)。1.2螺桿擠出機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)螺桿擠出機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)有許多設(shè)計(jì)變量。多U標(biāo)與單U標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)并存;數(shù)學(xué)模型的多維性和非線性;多個維度共存于設(shè)計(jì)變量中。1?3螺桿擠出機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)算法常用的約束優(yōu)化設(shè)計(jì)算法有:約束坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)法、約束隨機(jī)方向法、復(fù)合形狀法、懲罰函數(shù)法.拉格朗日乘子法和遺傳算法。1?4螺桿優(yōu)化設(shè)計(jì)的一般流程根據(jù)現(xiàn)象,建立物理模型，建立物理模型的數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計(jì)相關(guān)軟

5、件寫螺桿優(yōu)化設(shè)訃的程序，程序輸入訃算札通過改變值的優(yōu)化訃算，通過優(yōu)化分析和驗(yàn)證的計(jì)?算機(jī)輸出結(jié)果，螺桿優(yōu)化設(shè)計(jì)的參數(shù)。螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)線的工藝及配置使用雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)線對廢舊EPS塑料進(jìn)行再生造粒，具有工藝簡單、PS再生粒子性能得到較好的保持的特點(diǎn)。一條完整的雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)線依次包括粉碎、輸送、均化、除金屬、喂料、雙螺桿擠出、過濾、切粒、干燥等工藝流程。2?1粉碎適用于廢舊塑料粉碎的設(shè)備通常有重型粉碎機(jī)和單軸撕碎機(jī)，重型粉碎機(jī)的出料尺寸為8-16mm,而單軸撕碎機(jī)的出料尺寸為40100mm。因雙螺桿擠出機(jī)受喂料段螺桿深度的限制，故進(jìn)料尺寸必須小于12mm,因此選擇重型粉碎機(jī)來粉碎廢舊EP牌料

6、。粉碎機(jī)運(yùn)行時，出料尺寸越小粉碎的效率就越低，選擇粉碎機(jī)的出料篩網(wǎng)的孔徑為10-12mm,以保證后續(xù)雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)料的穩(wěn)定和順暢。重型粉碎機(jī)的腔體內(nèi)轉(zhuǎn)軸呈開放式，轉(zhuǎn)軸裝有帶角度的轉(zhuǎn)刀，轉(zhuǎn)刀與定刀之間具有一定的角度呈X交義，具有剪切力大，低能耗且剪切顆粒均勻等優(yōu)點(diǎn)。粉碎腔體內(nèi)有未裝偏轉(zhuǎn)楔和安裝偏轉(zhuǎn)楔二種方式，未裝偏轉(zhuǎn)楔時，進(jìn)料強(qiáng)勁有力，物料在粉碎機(jī)內(nèi)的第一次切割通常在4點(diǎn)鐘方向的位置，物料粉碎完以后迅速從篩網(wǎng)孔掉下，出料快、粉碎效率高。安裝偏轉(zhuǎn)楔時，偏轉(zhuǎn)楔與第三把定刀一起安裝在腔體頂部，可降低粉碎機(jī)所承受的沖擊力，起到保護(hù)粉碎機(jī)的作用，物料在粉碎機(jī)內(nèi)的第一次切割通常在2點(diǎn)鐘方向的位置，但是安裝偏

7、轉(zhuǎn)楔和第三把定刀以后增加了切割次數(shù)，也增加了物料在腔體內(nèi)的摩擦。廢舊EP牌料熔點(diǎn)低，在70C時開始軟化，故重型粉碎機(jī)不能安裝有偏轉(zhuǎn)楔，否則容易引起EPSW料因摩擦生熱而導(dǎo)致結(jié)塊。輸送塑料粉碎后常見的輸送方式有密閉式管道輸送、螺桿輸送和皮帶輸送。密閉式管道輸送有風(fēng)送和管鏈輸送二種，一般適用于熔點(diǎn)高、含粉塵量少、尺寸小且粒徑均勻的物料；螺桿輸送適應(yīng)的物料廣泛，但是輸送螺桿的長度不宜大于5m,否則在當(dāng)物料充滿螺桿的情況下，導(dǎo)致電機(jī)負(fù)載加大，容易出現(xiàn)卡料的情況或損毀電機(jī)；皮帶輸送，和螺桿輸送一樣適應(yīng)的物料廣泛，且送料平穩(wěn)，不容易出現(xiàn)卡料的情況，故障率低。實(shí)際使用證明采用皮帶輸送是廢舊EPS塑料粉碎后較

8、合理的輸送方式。雙螺桿擠出螺桿直徑雙螺桿擠出機(jī)的螺桿直徑是一個基本的重要參數(shù)。螺桿直徑的大小，從根本上決定了擠出機(jī)規(guī)格的大小、生產(chǎn)能力的大小，因?yàn)閿D出機(jī)的擠出量與螺桿直徑的平方成正比。也決定了螺槽中物料的剪切速率以及螺桿外徑和筒體內(nèi)壁之間物料的剪切，從而影響到物料的混煉和塑化性能。廢舊EPSE料造粒常采用的雙螺桿擠出機(jī)有75或95二種型號。扭矩等級同向雙螺桿擠出機(jī)的傳動能力用比扭矩等級T=Md/a3來表示，其中Md為單根螺桿驅(qū)動軸的扭矩（N?m）,a為雙螺桿擠出機(jī)的中心距（cm）。比扭矩等級T越高，表明雙螺桿擠出機(jī)的產(chǎn)量更高、比能耗更低、擠出性能更穩(wěn)定。Coperion集團(tuán)制造的雙螺桿擠出機(jī)的

9、比扭矩等級按照型號分為三大類，如Coperion南京制造的CTEPLUS（歹1的比扭矩等級為7.2,STSMC11系列的比扭矩等級為11.3；Coperion德國制造的ZSK系歹U的比扭矩等級為13.5.15和18。雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)線的特點(diǎn)較廣泛的適用性它不僅適應(yīng)于廢舊EPS料，也適應(yīng)于HIPSABSPP、PEPC等廢舊塑料的再生造粒，乂能在增加側(cè)喂料的情況下改性，進(jìn)行優(yōu)質(zhì)再生和高效應(yīng)用，進(jìn)一步提高再生粒子的性能和附加值。在當(dāng)前塑料產(chǎn)品復(fù)合化、多樣化的情況下，雙螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)線可為廢舊塑料循環(huán)再利用提供一條解決合理的經(jīng)濟(jì)規(guī)模與靈活的設(shè)備配置之間矛盾的途徑。242較高的生產(chǎn)能力及較低的能耗雙螺桿擠出機(jī)的擠出M大，而能耗較低。實(shí)測表明：用于廢舊EPS塑料的再生造粒時，本文設(shè)計(jì)的96型雙螺桿擠出機(jī)的擠出M可達(dá)到1800kg/h（400kW.MC11.3s雙螺桿轉(zhuǎn)速600r/min）,是同宜徑普通96型雙螺桿擠出機(jī)（315kW、MC7.2、雙螺桿轉(zhuǎn)速500r/min）的?曠2?3倍,而能耗僅是它的230%。結(jié)束語：前1:對螺桿擠出機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究雖然取得了一些重要成果，但還存在著一些問題,有待于進(jìn)一步研究和完善。參考文獻(xiàn)：靳國寶.面向介入醫(yī)療導(dǎo)管的聚合物微擠出模具設(shè)計(jì)制造技術(shù)與工藝研究D?大連理工大學(xué),2013.徐闊.雙螺桿擠出機(jī)傳動箱有限元分析及優(yōu)化設(shè)