Екструзія поліетиленових труб - Производство и технологии курсовая работа

Главная

Производство и технологии
Екструзія поліетиленових труб

Маркування і стандарти для поліетиленових труб. Опис технологічного процесу: приймання, зберігання і відпускання сировини; зберігання та завантаження поліетилену; екструзія трубної заготовки; калібрування та охолодження труби; маркування та відвід.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1.2 Маркування і стандарти для поліетиленових труб
2.1 Приймання, зберігання і відпускання сировини
2.5 Калібрування та охолодження труби
2.8 Різка або намотування в бухти і на котушки
2.10 Контроль технологічного процесу
3.1 Конструкція однечерв'ячні екструдера
5.1 Заходи безпеки при експлуатації виробництва
5.2 Застосування засобів індивідуального захисту працюючих
7. Характеристика готової продукції
8. Види браку. Можливі причини. Дії персоналу
9. Вимоги безпеки та охорони навколишнього середовища
9.1 Аналіз технологічного процесу на відповідність вимогам до організації технологічного процесу
9.2 Охорона навколишнього середовища
поліетиленовий труба екструзія калібрування
В сучасному світі поліетиленові труби давно та успішно приходять на зміну сталевим та чавуним трубам при будівництві та реконструкції газоросподілів та технологічних трубопроводів, транспортуючих агресивні середовища.
Перед людьми постійно стояла задача з чогось робити труби, аби зменшити затрати на їх будівництво та експлуатації.
Ще в 19 віці труби зазвичай робилися з чавуна. Чавун володіе великою стійкістю, а саме головне не боїться короззії.
Корозія - земельна , а також блукаючих струмів є найзлішим ворогом сталевих труб. Але ж надійне зьєднання труб зваркою стала головним фактором, саме цим сталеві труби витіснили чавуні.У другій половинні минулого століття стало зрозуміло,що при великій протяжності сталевих трубопроводів затрати на їх утримання стали досягати величезних розмірів и необхідно шукати нові рішення.
Дякуючи успіхам в нафтохімічному напрямі стали з'являтися труби із полімерніх матеріалів .Вже в 70-80х роках при будівництві як внутрішніх так і зовнішніх трубопроводів стали використовувати труби із полімерних матеріалів.
Праця по вдосконаленю труб йшла в двох напрямах:
1.Створення матеріала (сировини) для виготовлення труб необхідної міцності та довгого строку експлуатації ;
2. Створення обладнення та техгології для виготовлення труб.
Труби для газопостачання виробляються чорного кольору з поздовжніми помаранчевими смугами і з відповідним маркуванням. Труба для газу виготовлена ??з поліетилену має підвищену морозостійкість, відмінно витримує дію агресивних хімічних сполук, пластична, не піддається корозії.
Поліетилен-виходить з полімеризації газу етилену. Сам процес має каталітичний термічний характер, проходячи під великим тиском.
Залежно від того, за яких умов протікає реакція, на виході виходять два різновиди поліетилену:
Поліетилен високого тиску виходить досить щільним, за рахунок чого він і отримав свою другу назву - лінійний поліетилен низької щільності. Лінійність досягається за допомогою вибудовування полімерних ланцюжків.
Поліетилен парадоксальний тим, що чим вище тиск, тим меншу щільність на Позначення поліетилену високого давленіявиходе має сам матеріал. Також при цьому страждає міцність, матеріал виходить не таким жорстким. Саме таким чином виготовляють широко відомі поліетиленові плівки.
У підсумку, поліетиленова труба високого тиску не може бути використана для того, щоб проводити по ній різні гази під тиском. Труби для напірних систем з поліетилену високого тиску виготовляють, але їх низьку міцність компенсують великою товщиною стінки та армуванням за допомогою капронової нитки.
Поліетилен низького тиску має велику щільність, але при цьому він набагато більш крихкий. Така труба може лопнути при вигині. Вироби низького тиску можуть витримати значний тиск, тому їх часто застосовують для магістралей, передавальних рідини або гази.
В залежності від марки пластика ці труби можуть витримувати тиск до 20 атмосфер. Напірні комунікації низького тиску не можуть витримувати великих прольотів, тому для них необхідно робити більше точок опори.
Ще одна характерна особливість - труби з "різних поліетиленів" не можна зварювати між собою, тому що з'єднання виходять неміцними. Найкращий варіант - це використання проміжних фітингів, які допоможуть утворити міцне з'єднання
Сам по собі поліетилен на виробництві виглядає як прозорий гранулят. Він починає стає м'яким при вісімдесяти градусах за Цельсієм, а при 130 градусах вже починається повноцінний процес плавлення. Підігрів ведеться в термопласт автоматах, які автоматично забезпечують цілісність готового виробу, виключаючи бульбашки повітря і утворення раковин.
Поліетилен являє собою нескінченні ланцюги полімерних ланцюгів. При надвисокому тиску з використанням каталітичних присадок поліетилен починає утворювати поперечні зв'язки між ланцюжками. Матеріал стає більш структурованим, а також більш міцним. Цей матеріал істотно розширює сортамент поліетиленових труб.
І дійсно, отриманий таким способом поліетилен зовсім не схожий на класичний варіант матеріалу.
Труба із зшитого поліетілена.Щоб досягти його пластичності, необхідно виконувати нагрів вже до 200 градусів за Цельсієм, що не набагато менше температури горіння паперу. Щоб такий поліетилен загорівся або почав плавиться, йому необхідна температура вже в два рази більше.
Крім того, при згорянні він не виділяє токсичних фракцій, розкладаючись на невелику кількість комплексних нелетких вуглеводнів, а основну масу з продуктів згоряння становить вода і вуглекислий газ. Також може утворюватися вугільна кислота, яка нешкідлива для людини, а її пари перешкоджають нормальному перебігу процесу горіння.
Існують також армовані поліетиленові труби, які кілька міцніше звичайних труб. Армування виконується за допомогою капронових ниток, які впроваджуються в стінки труби на етапі екструзії.
Автомат для виробництва таких труб значно дорожче звичайного термопласту. Армувати можуть не тільки капроном, але також полістиролом або ж полівінілхлоридом. Така продукція може витримувати досить великий тиск, аж до 30 атмосфер.
У підсумку, поліетиленова армована труба завдяки внутрішній силовій схемі може витримувати також великі навантаження на вигин і крутіння.
1.2 Маркування і стандарти для поліетиленових труб
Всі напірні поліетиленові труби підкоряються ГОСТ 18599-2001, який вийшов порівняно недавно.
Сам стандарт виглядає як ряд таблиць для кожного типу грануляту поліетилену. Марки поліетилену зараз більш різноманітні, ніж представлені в ГОСТ, але технологічно їх підганяють по фізичних і хімічних властивостях до найближчого аналогу. Поліетилен низької і високої щільності також буває різним, але все підганяється під існуючі стандарти.
За діючої документації основних марок поліетилену всього 4: ПЕ32, ПЕ63, ПЕ80 і ПЕ100. Для перерахування всіх задіяних на ринку марок не вистачить і сотні сторінок. Щільність поліетилену відповідає його числу, вказаному в марці. ПЕ 100 щільніше, ніж ПЕ 80 і т.д. У цих таблицях фігурують зрозумілі всім характеристики, такі як товщина стінок, внутрішній і зовнішній діаметри і т.д. Також там є дві незрозумілих для більшості людей змінних, S і SDR. Це два коефіцієнта, перший з яких - клас міцності поліетиленової труби, а другий - це діаметр розділений на товщину стінок. Чим більше це значення прагне до одиниці, тим більшою міцністю володіє труба.
Маркуються такі труби через кожен метр або ж на розсуд виробника. Маркування в необов'язковому порядку може містити будь-яку інформацію, наприклад, контакти та назву виробника.
Стандартне позначення в маркуванні повинно містити в собі:
-повинен бути вказаний ГОСТ або інший стандарт, за яким проведена труба.
Рис1.-Маркування поліетиленових труб
Для того, щоб розібратися з маркуванням, можна розібрати один з варіантів: "ПЕ100 - SDR14 - 110х10.00 питна ГОСТ 18599-2001"
Це труба низького тиску, яка виготовлена з поліетилену марки 100, її зовнішній діаметр 110 міліметрів, а товщина стінки 9 міліметрів. Труба може бути використана для транспортування холодних харчових продуктів або холодної питної води.
Властивості труб багато в чому визначаються маркою застосовуваного поліетилену. На сьогоднішній день найчастіше використовують ПЕ 80 і ПЕ 100, модифікація ПЕ 63 вважається застарілою, тому застосовується вкрай рідко, в основному для невідповідальних виробів. На сьогоднішній день налагоджено виробництво напірних труб діаметром 16-1600 мм, що дає можливість застосовувати їх як в побутових, так і в магістральних мережах.
Основний показник, за яким класифікуються труби поліетиленові
напірні ГОСТ 18599 2001 і Р 50838-2009, відношення діаметра вироби до товщині його стінки (SDR). Виробники пропонують труби, в яких він варіюється від SDR 6 до SDR 41, при цьому товщина стінки виробу може досягати 20,5 мм.
Рис.2 Відношення діаметра вироби до товщині його стінки (SDR)
Дана величина обернено пропорційна робочому тиску, так, наприклад, труба напірна поліетиленова ПЕ 80, що має SDR 6, розрахована на експлуатацію при 25 атмосферах.
2.1 Приймання, зберігання і відпускання сировини
Гранульований поліетилен надходить на виробництво у поліетиленових мішках з сертифікатом якості з підприємства-виробника.
Поліетилен випускається у вигляді гранул чорного кольору. Гранули в межах однієї партії повинні бути однаковою геометричної форми і розмір їх у всіх напрямках має бути від 2 до 5 мм. Допускаються гранули з відхиленнями по геометричній формі та розмірами не менше 2 мм і понад 5 до 8 мм включно. Масова частка, яких не повинна перевищувати для кожного розміру 1,0% від партії. Ці композиції повинні бути призначені для виготовлення труб, використовуваних для транспортування горючих газів. Не допускається використання вторинної сировини, композицій поліетилену НЕ серійного виробництва; композицій поліетилену, не призначених для виготовлення труб, які подають горючі гази
Показники якості поліетилену повинні відповідати вимогам, зазначеним у таблиці 1.
Табиця 1 Показники якості поліетилену
2.Показатель плинності розплаву при 190 ° С, г/10 хв
3.Разброс показника текучості розплаву в межах однієї партії,%, не більше
4. Межа текучості при розтягуванні, МПа, не менше
5. Відносне подовження при розриві,%, не менше
6. Масова частка технічного вуглецю (сажі),%,
8. Масова частка термостабілізатора,%, не менше
9.Термостабільность при 20 ° С, хв, не менше
10.Массовая частка летючих речовин, мг / кг, не більше
11. Стійкість до повільного поширення тріщин при 80 ° С і початковому напруженні в стінці труби 4 МПа, ч, не менш
ПО ГОСТ 24157-80 і 4.12 ТУ 2243-046 -
12. Запах і смак водних витяжок, бал, не вище
ПО ГОСТ 22648-77 і ТУ 2243-046-00203521-98
13.Стойкость до газових складових при 80 ° С і початковому напруженні в стінці труби 2 МПа, ч, не менш
14. Мінімальна тривала міцність, МПа
15.Стойкость до швидкого поширення тріщин при 0 ° С, критичний тиск, МПа, не менше
Гранульований поліетилен надходить на виробництво залізничним транспортом в поліетиленових мішках. Після оформлення документації на отримання сировини, мішки перевозяться на розтарювання і завантаження гранул в бункер. Порожні мішки пресують в пакети і обв'язують дротом. Завантаження в бункери здійснюється вручну після розрізання одного краю мішка за допомогою ножа.
Вхідний контроль поліетилену не здійснюється через відсутність лабораторії.
Якщо в зимовий період сировина зберігається в холодному приміщенні, то перед переробкою поліетиленову крихту витримують в приміщенні цеху не менше 12 годин.
З витратних ємностей сировина подається пневмотранспортом в сушарку розташовану над екструдером, в якій вбудовано пристрій для підігріву гранул гарячим повітрям (70 ° С). Підігріті гранули поступають в завантажувальну зону циліндра екструдера.
Отримання трубної заготовки з гранул поліетилену здійснюється в екструдері, основним робочим органом якого є шнек, що обертається в нерухомому обігрівається циліндрі.
Глибина витків шнека в напрямку руху зменшується. Завдяки взаємодії робочої гвинтової поверхні та робочої поверхні циліндра з вступниками гранулами, останні просуваються по гвинтовому каналу в напрямку зони стиснення. У міру просування вздовж циліндра матеріал прогрівається до 220 ° С. У зоні стиску відбувається його плавлення і пластифікація, а в подальшій зоні дозування забезпечується гомогенізація і рівномірна подача розплаву в голівку.
Обігрів екструдера проводиться за допомогою електронагрівальних інструментів. (Режими екструзії наведені в таблиці 3). Циліндр і головка розділені на декілька теплових зон з самостійною автоматичним регулюванням температури в кожній зоні. Для виміру температури використовуються термопари, встановлені в стінці циліндра і головки.
Для запобігання перегріву маси циліндр машини охолоджують при допомогою води і обдування повітря. У зоні завантаження гранульованого поліетилену, охолоджуваної водою, підтримується температура 100 ± 20 ° С. Це здійснюється у уникнення передчасного оплавлення і зависання гранул в завантажувальному бункері екструдера. Регулювання охолодження циліндра здійснюється автоматично за допомогою теплової автоматики.
Формування труби відбувається в головці екструдера. Трубна оснастка являє собою екструзійну трубну головку певного типорозміру, комплектуемую набором матриць, Дорн, калібрів для виготовлення труб в певному діапазоні діаметрів і товщини стінок.
Чистка оснастки здійснюється відразу після знімання з екструдера, вручну. Залишки розплаву поліетилену, нагару видаляють за допомогою інструменту, виготовленого з кольорового металу (латуні, бронзи, міді). Робочі поверхні оснастки змащують парафіном, протирають ганчір'ям, потім наносять пасту ГОИ і полірують.
Гомогенізований розплав поліетилену нагнітається в головку, обтікає торпеду і продавлюється на суцільний потік в кільцевому зазорі між мундштуком і дорном.
Гаряча трубна заготовка безперервно видавлюється з кільцевої щілини головки і надходить в калібрі пристрій.
Таблиця 3 Режими екструзії в залежності від марки поліетилену
ПНД марки 289-137 клас ПЕ 63 ГОСТ Р 50838-95
2.5 Калібрування та охолодження труби
Основне призначення калібрує пристрої - утворення на поверхні заготовки охолодженого, затверділого шару, який до моменту виходу заготовки з калібрує пристрою забезпечує збереження трубою необхідної форми і розмірів при проходження через охолоджуючі ванни. Як охолоджуючого агента в ваннах використовується фільтрована вода. У зимовий період температура води не повинна опускатися нижче 15 ° С, а в літній період температура води у ваннах повинна бути не вище 30 ° С.У процесі виробництва ПЕ труб технологічні стічні скидаються у внутрішні мережі проммайданчика
Після проведеного аналізу стічних вод виявлено:
Для труб діаметром до 110 мм використовується повітряне калібрує пристрій. Воно являє собою ванну з вбудованим набором калібрують пластин. Ванна заповнена водою і з'єднана з водоструминним насосом. Різниця тисків у порожнини труби і зовні в порожнині ванни-забезпечує притиснення зовнішньої поверхні заготовки до поверхні калібрують пластин, при цьому забезпечується інтенсивне охолодження поверхні заготовки безпосередньо водою.
Для труб діаметром 160 мм і більше використовується метод пневмокаліброванія. Необхідна для калібрування тиск повітря всередині труби (0,2 - 0,7 атм) зберігається з допомогою, спеціальної конструкції "плаваючої пробки", яка утримується в трубі на тросі, закріпленому на Дорн головки.
Гаряча заготівля надходить в калібруючу насадку, яка була охолоджену металеву втулку, внутрішня (робоча) поверхня якої за розмірами і конфігурації відповідає (з урахуванням усадочних явищ) оформлюваної трубі.
За рахунок підвищення тиску повітря гаряча заготівля притискається до холодної калібрує поверхні. При цьому миттєво утворюється твердий шар охолодженого, затверділого матеріалу, товщина якого в міру просування труби вздовж калібру збільшується і до моменту виходу з калібру, стає достатньою для забезпечення збереження трубою необхідних розмірів, тобто для подолання дії внутрішнього надлишкового тиску власної ваги труби і тиску води в охолодженій ванні. Крім того, труба набуває при калібруванні подовжню міцність, достатню для того, щоб витримати зусилля відведення без зайвих деформацій.
Гаряча поліетиленова труба на виході з калібрує насадки надходить у вакуумну водяну ванну, де відбувається формування структури матеріалу, що забезпечує фізико-механічні властивості. Остаточне охолодження труби відбувається в двох послідовно розташованих водяних ваннах.
Для маркування труб використовується маркувальна машина.
Маркування можна наносити на поверхню труби нагрітим металевим інструментом або іншим способом, не погіршує якість труби, з інтервалом не більше 1,0 м.
1.товарний знак підприємства та умовне позначення труби без слова "труба". 2.Дату виготовлення (місяць, дві останні цифри року).
3.в маркування допускається включати іншу інформацію, наприклад номер партії, лінії.
Глибина клеймування не більше 0,3 мм для труб номінальною товщиною стінки до 6,8 мм включно і не більше 0,7 мм для труб номінальною товщиною стінки більше 6,8 мм.
Бухти, котушки, пакети або блок - пакети забезпечують ярликом з нанесенням транспортного маркування за ГОСТ 14192.
Відвід труби проводиться за допомогою спеціально призначеного для цього тягне пристрої гусеничного типу - "траків", які щільно обхоплюють трубу і забезпечують відвід з постійною швидкістю за рахунок бесступенчаторегулируемого приводу для рівномірного зміни швидкості відведення труби. Від плавності руху тягнуть органів відвідного пристрою залежить стабільність рівномірних і якісних показників уздовж труби.
Швидкість відводу безступінчатий регулюється в дуже широких межах.
2.8 Р і зка або намотування в бухти і на котушки
За тягне пристроєм встановлюється ріжуче або намотувальне пристрій.
Труби виготовляються в прямих відрізках. Допускається труби діаметром до 160 мм виготовляти в бухтах і на котушках.
Різка труби на прямі відрізки заданої довжини здійснюється дисковою пилкою маятникового типу. Під час різання труби дискова пилка переміщується разом з нею, не порушуючи безперервності процесу. Труба захищена металевим кожухом. Відрізана труба при русі натискає на кінцевий вимикач, приводить в дію механізм скидання і скидається в лоток.
Відрізне пристрій може працювати як з періодичним включенням ріжучого інструменту для різання труб на великі довжини, так і постійно включеної пилкою для різання труб на відрізки малої довжини. При різанні труб утворюються стружки поліетилену зсипаються в металеву ємність, розташовану під відрізним пристроєм.
Намотування труб у бухти виконується на барабані спеціального намотувального пристрою. Швидкість намотування повинна плавно регулюватися в широких межах.
Труби, що випускаються у відрізках, зв'язують у пакети масою до 3 т. За погодженням із споживачем з пакетів допускається формувати блок - пакети масою до 5 т.
Внутрішній діаметр бухти повинен бути не менше 20 зовнішніх діаметрів труби.При упаковці труб використовуються кошти за ГОСТ 21650.
Пакети труб скріплюють не менше ніж у двох місцях на відстані 2 - 2,5 м, а пакети труб, призначених для районів Крайньої Півночі і важкодоступних районів - на відстані 1-1,5 м. Бухти скріплюють не менше ніж в шести місцях.При упаковці труб у бухти і на котушки кінці труб повинні бути жорстко закріплені.
За узгодженням із споживачем можлива відвантаження труби без упаковки. Після проведення контролю якості, складування труб, забезпечених супровідною документацією (дата отримання, № зміни, розпис змінного майстра), проводиться через дерев'яні бруси з обмежувачами для виключення падіння труби зі стелажів.
Переміщення труб від приймального лотка роблять за допомогою вантажопідіймального механізму (кран балки) на спеціально відведений для складування місце.Висота складування не більше 1,5 м.
2.10 Контроль технологічного процесу
Всі контрольовані технологічні параметри заносяться машиністом в змінну карту із зазначенням часу контролю. Змінна карта видається змінним майстром денної зміни і заповнюється машиністом денної та нічної зміни з двох сторін. Зразок змінної карти див. у додатку. У карті обов'язково вказується № труби п / п з початку зміни для контролю прохідності труб за часом на певній ділянці лінії. Відповідно маркуються і всі труби з початку до кінця зміни. Кожна зміна починає нумерацію з початку. У карті ставить розпис машиніст, який здає зміну, а також машиніст, який приймає зміну, з відповідним звіренням всіх робочих параметрів.
Для контролю параметрів технологічного процесу застосовані прилади, що серійно випускаються вітчизняною промисловістю. Тип приладів підібраний з урахуванням вимог технічних процесів і властивостей контрольованих середовищ
3.1 Комплект обладнання для організації виробництва
Рис.3 Схема линии экструзионной для производства пластмассовых труб: 1 - завантажувальний пристрій; 2 - екструдер; 3 - формуюча головка; 4 - калібруюча гільза; 5 - водяні вакуумні ванни (вакуум-калібратори); б - товщиномір; 7 - водяні охолоджуючі ванни; 8 - лічильно-Маркіруючий пристрій; 9 - тягнучий пристрій; 10 - відрізне пристрій; 11 - приймальний пристрій; 12 - намотувальний пристрій.
Стандартна лінія з виробництва поліетиленових труб повинна включати в себе наступне обладнання:
-Апаратура керування й контролю процесу.
-Устаткування для безперервної подачі сировини в бункер екструдера.
-Одношнековий екструдер з формуючої насадкою (матричної головкою).
-Устаткування для калібрування (вакуумне або іншого типу).
-Пристрій для охолодження заготовки і готових виробів.
-Механізм переміщення заготовок по лінії (тягнучий пристрій).
-Пристрій для різання (найчастіше це установки з планетарної пилкою)-Оснащення для нанесення відповідного маркування готових виробів.-Апаратура точності розмірів і геометрії готової продукції (найбільш ефективною вважається апаратура ультразвукового контролю)
Оснащений таким обладнанням завод з виробництва поліетиленових труб може випускати труби напірні водопровідні діаметром до 120 см., Труби напірні газопровідні до 31,5 см., Технічні безнапірні труби до 120 см.
3.2 Конструкція однечерв'ячні екструдера
Однечерв'ячні екструдер складається з черв'яка 1, обертового всередині циліндричного корпусу 2, на якому встановлений бункер І. ??Усередині корпусу, як правило, запресовується гільза 3 з азотували, загартованої і Термообробк-танной поверхнею. Обігрів корпусу здійснюється нагрівачами 4, згрупованими в кілька (як правило, три або чотири) теплових зон. На кінці корпусу встановлюється головка з профілюючим інструментом 5, що з'єднується з корпусом екструдера допомогою адаптера 6. Між черевиками і адаптером розташовується решітка з пакетом фільтруючих сіток 7. Корпус встановлюється на станині 8. Осьове зусилля сприймається блоком завзятих підшипників 10. Привід черв'яка здійснюється від регульованого електродвигуна через шестерний редуктор 9. Бункер виготовляється з листової сталі або алюмінієвих сплавів з оглядовим вікном для контролю за рівнем знаходиться в бункері матеріалу. Для переробки матеріалів, схильних до сводообразованию (зависання), в бункері встановлюють переміщуючий пристрій. Бункера екструдеров, призначених для переробки матеріалів з низькою сипучістю (порошки, відходи виробництва плівок і ниток), обладнають пристроями для попереднього ущільнення матеріалу.
Рис.4 Принципова схема однечерв'ячні екструдера
У сучасних екструдерах застосовуються черв'яки з відносною довжиною L / D = 154-35. Діаметр черевиків регламентується ГОСТ 14773-80 і може становити 20 32; 45; 63; 90; 125; 160; 200; 250; 320; 450; 630 мм. Найбільш поширені так звані зонірованниє черв'яки рис 3, на яких можна виділити зону харчування L3, зону плавлення і зону дозування
Екструзійний матеріал може надходити на переробку у вигляді гранул або порошку. Гранули завантажуються в бункер і через завантажувальний отвір надходять до черв'яка. Просуваючись уздовж черв'яка, гранули розплавляються, розплав продавлюється через грати і пакет фільтруючих сіток. Потім розплав проходить через конічний дифузор (адаптер) в головку, в якій встановлено профілюючий інструмент. Черв'як - це основний робочий орган екструдера. Він забирає непластіцірованний матеріал від завантажувального отвору пластикується його і рівномірно подає у вигляді гомогенного розплаву до голівки. Просуваючись по каналу черв'яка, матеріалу розігрівається як за рахунок тепла, що виділяється внаслідок в'язкого тертя, так і тепла, що підводиться від розташування на корпусі нагрівачів. У результаті ущільнення з матюкала видаляється захоплений разом з гранулами (або порошків повітря, і питомий об'єм пробки гранул зменшується. Для компенсації зменшення питомої обсягу грануляту канал черв'яка виконується зі зменшуваним об'ємом витка. Тому глибина гвинтового каналу черв'яка на виході завжди менше, ніж на вході.
Рис.5 Пластикується черв'як з явно вираженою зоною плавлення
За характером процесів, що протікають на кожній ділянці черв'яка, його зазвичай можна розділити по довжині на три основні зони:
-зона харчування (або зона завантаження) -ділянку, на якому переробляється знаходиться у твердому стані;
-зона стиснення (або зона плавлення) -ділянку, на якому майже повністю відбувається плавлення матеріалу;
-зона дозування - ділянка, на якому матеріал знаходиться в розплавленому в'язкотекучий стані.
Черв'як, представлений на рис, має явно виражену зону плавлення. У зоні харчування глибина каналу максимальна. У зоні плавлення вона поступово зменшується до значення, відповідного зоні дозування. У міру наближення до голівці площа поперечного перерізу каналу черв'яка скорочується. Це досягається в результаті зменшення глибини каналу черв'яка, внаслідок зниження кроку нарізки або за рахунок того й іншого одночасно.
Черв'яки сучасних екструдерів виготовляють з нержавіючих хромомолібденових, хромонікелевих сталей. Висока поверхнева твердість забезпечується різними видами термообробки (гартом, цементацією з наступним загартуванням, азотуванням). Гребені нарізки черевиків, призначених для переробки композицій з абразивним наповнювачем, захищають, наварівая покриття з твердих сплавів з твердістю HRC = 70.
При роботі екструдера на черв'як діють значні осьові і радіальні зусилля, для сприйняття яких як опор застосовують конічні самоустановлювальні підшипники, що сприймають осьові і радіальні зусилля, в поєднанні з радіальними підшипниками, що сприймають тільки радіальні зусилля. При розрахунку підшипників стандартними методами приймають, що тиск в кінці черв'яка (для підрахунку осьової складової) одно 70-80 МПа, а термін служби - 30-103 ч.
Корпус однечерв'ячні екструдера виготовляють з поковок, виконаних із сталі 45. Кріплення корпусу до блоку підшипників здійснюють фланцевим з'єднанням. Гільзи виготовляють з нержавіючої сталі, внутрішню поверхню цементують і азотіруют. У екструдерах, призначених для переробки матеріалів, наповнених абразивним наповнювачем, застосовують гільзи, внутрішня поверхня яких покривається твердим зносостійким сплавом (переможе, ксіллой), або борованої біметалічні гільзи довжиною (Зч-4) Ј>. Для переробки порошкоподібних полімерів на ділянці зони харчування встановлюють втулку з рифленою внутрішньою поверхнею.
Способи регулювання частоти обертання черв'яка залежать від необхідного діапазону регулювання. Найчастіше в якості приводу застосовують електродвигуни постійного струму з тиристорним керуванням і колекторні двигуни змінного струму. Деяке поширення отримав гідропривід і асинхронні двигуни в поєднанні з механічними шестерними редукторами.Верхня межа робочої області обрана з умови забезпечення безпечної з точки зору механодеструкція максимальної швидкості обертання черв'яка (максимальна швидкість зсуву).Обраний привід повинен надійно забезпечувати необхідний для роботи екструдера обертаючий момент у всьому робочому діапазоні частот обертання черв'яка ..
Питомі енерговитрати при екструзії складаються з енергії, споживаної приводом черв'яка, і енергії, споживаної нагрівачами корпусу і головки. Зі збільшенням частоти обертання черв'яка частка енергії, що витрачається на привід черв'яка, збільшується, а використовуваної нагрівальними елементами - відповідно зменшується.
Електроприводи зі стабілізацією частоти обертання черв'яка. Діапазон регулювання частоти обертання черевиків становить близько 1: 10 (для приймальних пристроїв діапазон регулювання швидкості дещо ширше - від 1: 30 до 1:50). В даний час для регулювання частоти обертання двигуна найбільш широко застосовують систему тиристорний перетворювач - двигун постійного струму (ТП-Д) з живленням якірного ланцюга двигуна від регульованого резисторного перетворювача при незмінному струмі збудження двигуна. Як і більшість сучасних АСР, вона має два контури регулювання: внутрішній (підлеглий) -Замкнута контур регулювання сили струму з регулятором РТ і вимірником сил струму ДТ - і зовнішній (основний) контур регулювання частоти з тахогенератором в якості датчика частоти ДЧ і регулятором, встановленими в ланцюзі зворотного зв'язку. При такому виконанні АСР тиристорний перетворювач ТП, охоплений негативним зворотним зв'язком по струму, грає роль регульованого джерела живлення з великим внутрішнім опором; задане значення сили струму визначається вихідним сигналом регулятора частоти РЧ. Обмеження максимальної сили струму двигуна Д (отже, і крутного моменту) досягається в такій системі обмеженням величини вихідного сигналу основного регулятора РЧ. Системи управління приводом такого типу внаслідок малої інерційності тиристорних перетворювачів володіють високою швидкодією.
Апаратура керування екструдерів зазвичай складається з пульта управління і шафи теплової автоматики. На пульті управління розташовується апаратура управління двигуном приводу, кнопки пуску і зупинки екструдера і прилади, які показують основні параметри процесу: частоту обертання черв'яка, силу струму в ланцюзі двигуна приводу, температуру і тиск розплаву на виході з черв'яка. У шафі теплової автоматики встановлюються прилади для контролю і регулювання температури теплових зон. В даний час широке поширення набувають мікропроцесорні системи управління. У таких системах все управління процесом екструзії здійснюється мікроЕОМ, в програмує блок якої лише вводиться перфокарта із заданим технологічним режимом. Застосування ЕОМ з мікропроцесором дозволяє проводити швидку переналагодження устаткування при переході з випуску одного виробу на випуск іншого. Більш якіс
Екструзія поліетиленових труб курсовая работа. Производство и технологии.
Эссе На Тему Народы
Купить Дипломную Работу Пгс
Какой Объем В Пиве Эсса
Курсовая работа по теме Выполнение полета по маршруту Сасово – Тамбов
Курсовая работа по теме Определение конструктивных параметров аппаратов выпарных установок
Дипломная работа: Профилактика искусственных абортов как комплексная социальная, медицинская и педагогическая проблема
Дипломная работа по теме Бюджетирование на предприятии
Сочинение По Литературе Поэты Серебряного Века
Курсовая работа: Разработка экспериментальной программы по изучению традиционной росписи (на примере гжели для учащихся 5 классов)
Курсовая работа по теме Учет денежных средств на примере организации ООО 'Строй-снаб'
Реферат по теме Популярные продукты для бюджетирования. SAS и Comshare
Доклад по теме История автоматизированных систем управления предприятиями (АСУП)
Макарычев Дидактические Материалы Контрольная Работа
Реферат по теме Основные требования к профессиональной этике таможенника
Реферат: Стекло в интерьере
Курсовая работа по теме Импульсный блок питания
Реферат: Повышение квалификации управленческого персонала
Сочинение По Картине Проводы Ополчения 8 Класс
Дипломные Рефераты Заказ
Межнациональное Общение Как Социально Психологическое Явление Эссе
Понятие и значение договоров, их виды - Государство и право лекция
Развитие нервной системы - Биология и естествознание реферат
Воспитание согласованных действий у детей шестого года жизни в строительной игре и на занятиях по конструированию - Педагогика дипломная работа