同向双螺杆和异向双螺杆对聚乳酸挤出过程的影响

探讨了同向双螺杆和异向双螺杆对聚乳酸(PLA)挤出过程及挤出物性能的影响。在相同结构参数下建立同向双螺杆和异向双螺杆的端面曲线,由端面曲线生成的三维模型进行网格划分,将网格模型导入Polyflow软件中设定边界条件并添加示踪粒子后进行仿真分析,使用Fieldview后处理软件将仿真数据中的物理场进行可视化分析,并对示踪粒子在流道中的轨迹进行研究。结果表明,在对PLA的挤出过程中,同向双螺杆流道内的压力相对稳定,异向双螺杆流道内出现局部高压现象;PLA在同向双螺杆挤出过程中示踪粒子的停留时间更短,分布指数、分离尺度更小,即分布混合能力更强,挤出料的拉伸强度高;异向双螺杆挤出过程中物料受到的剪切、拉伸作用更大,经历最大剪切应力的粒子占比较多,即分散混合能力更强,挤出料的冲击强度高,黏度更低。因此,同向双螺杆能提供相对稳定和高效的挤出过程,挤出过程快,分布混合更加均匀;异向双螺杆建压能力、剪切能力、分散混合能力更强,能够提高挤出物料的产品质量。

啮合异向双螺杆挤出机中螺杆端面结构参数对聚乳酸流场的影响

目的:探究啮合异向双螺杆挤出机中螺杆构型的改变对聚乳酸流场的影响。方法:通过Solidworks软件建立异向双头螺纹元件的理论模型和经两种不同方式调整结构参数后的螺纹元件几何模型,将建立的三维模型导入Gambit软件进行网格划分,再应用Polyflow软件进行流场模拟计算,最终借助Fieldview软件提取流场分布结果,对比分析修正时螺纹元件端面上结构参数的调整对剪切速率场、黏度场和速度场的影响。结果:修正时螺纹元件的结构参数经两种方式调整后均会对聚乳酸流场造成影响;两种对结构参数的调整方式均在不同程度上减小了流道内的剪切速率梯度,方式一还造成了流道内聚乳酸的黏度降低。结论:从对剪切速率场、黏度场和速度场的影响上看,经方式一调整后的螺纹元件更有利于挤出,而经方式二调整后的螺纹元件实体构型更贴近螺纹元件理论构型。

基于CFX的新型豆粕单螺杆挤出机数值模拟分析

单螺杆挤出机是加工以豆粕为原料的膨化食品行业中使用的关键设备。普通单螺杆挤出机存在混合不充分、比能耗低的缺点,为了提高其性能,运用ANSYS/CFX软件对具有三角屏障混炼元件以及反向螺纹元件的新型单螺杆挤出机的流道进行流场分析。研究分析豆粕在其流道中的运动情况,包括速度矢量图、速度流线图、宏观压力图,并和具有普通单螺杆元件挤出机进行对比分析,结果表明:新型组合式单螺杆挤出机的建压能力较好,可切断重排豆粕的速度流线,有利于豆粕更好地混合。研究结果可为单螺杆挤出机设计提供参考。

双螺杆三维实体造型的研究

本文根据双螺杆横截面几何造型方程，运用ＭＤＴ软件包，实现了同向和异向旋转双螺杆的三维实体造型。它可用来检验两螺杆的啮合状态，为双螺杆几何特性参数的合理选择和科学设计提供理论依据。

啮合异向双螺杆挤出过程熔体输送段常规螺纹元件3D流场分析

作者对啮合异向双螺杆挤出过程常规螺纹元件在充满熔体情况下的三维、等温、非牛顿流场进行FEM计算模拟的研究结果。所建物理模型包括螺槽区、啮合区和四个间隙 ;边界条件为真实的速度和压力边界条件 ;借助AN SYS有限元求解器进行流场计算 ,得到计算域的速度场、压力场和粘度场 ;利用以上流场计算结果 。

啮合异向双螺杆挤出机仿真研究

采用Solidworks三维建模软件建立了啮合异向双螺杆螺纹元件与啮合同向双螺杆螺纹元件的物理模型。运用Polyflow软件对聚乳酸流体进行三维流体仿真,从聚乳酸流体的剪切速率、黏度、压力和速度等4个方面,对比研究啮合异向双螺杆挤出机螺纹元件与啮合同向双螺杆挤出机螺纹元件对聚乳酸流体的加工效果。研究结果表明,聚乳酸流体在啮合同向双螺杆挤出机螺纹元件中,受到的剪切速率大、轴向运动速度慢而获得了较好的混合效果;聚乳酸流体在啮合异向双螺杆挤出机螺纹元件中,轴向流动速度较快,挤出效果好。

异向双螺杆挤出机啮合原理及计算机辅助设计（CAD）

本文对异向全啮合双螺杆挤出机的几何原理进行了研究，给出了端面曲线，螺杆形状，加工刀型曲线的数学模型；并编制了相应的计算机设计软件。

啮合异向双螺杆挤出机中捏合块元件对PE-HD/PS不相容体系混合效果的研究

在常规啮合异向双螺杆挤出机上引入不同错列角和不同捏合盘厚度的捏合块元件,将其用于高密度聚乙烯/聚苯乙烯(PE-HD/PS)不相容体系的混合,观察混合体系的相态并分析分散相的粒径。结果表明,增加捏合块元件后啮合异向双螺杆挤出机的分散混合能力得到了提高;捏合块的错列角和捏合盘的厚度对PE-HD/PS不相容体系分散相PS的重均粒径和粒径分布指数有较大影响。

发动机连杆裂解槽激光加工机床中的丝杠误差分析及补偿

发动机连杆裂解槽激光加工机床的主要功能是对连杆大头孔内表面两侧进行切槽加工。裂解槽质量的好坏与激光和CNC系统的配合有很大关系。为了消除由于丝杠的误差所带来的激光头的定位误差,以便能够更精确地调整激光头喷嘴与连杆内表面的位置,首先在该激光加工机床的工作原理的基础上对该误差进行了测量,然后采用直线插补补偿算法消除了该误差。最后对激光切槽后得到的连杆进行裂解,并且经过工具显微镜检测后,结果表明,对于各种型号的连杆,切割出来的裂解槽在深度上基本保持一致(裂解槽上各个点的槽深度公差为±0.02 mm)。说明该种方法能够很好地解决这一问题。

啮合型双螺杆挤出机非常规螺纹元件设计新方法

双螺杆挤出机发展的高速高效化使常规螺杆元件不能满足混合要求 ,因此需要设计输送、混合性能好的非常规螺杆元件。本文从齿轮啮合原理的角度出发 ,用齿形法线法对非常规螺纹元件端面曲线几何学进行了分析 。

带有开槽中性捏合块和反向螺纹双螺杆挤出机的三维流场分析

为了改善传统双螺杆挤出机的分散混合性能,提高挤出产品的质量,采用ANSYS中的CFX流体分析软件,对带有开槽中性捏合块和反向螺纹的啮合同向双螺杆挤出机的流道进行三维流场分析.通过得到的组合流道的宏观压力场、宏观速度场、局部速度矢量图以及速度变化曲线来研究豆粕在流道中的运动情况,并与普通双螺杆流道中的豆粕运动情况进行比较.分析结果表明:开槽中性捏合块元件可以降低豆粕的流动速度,并将物料流线进行多次的分割重组;反向螺纹元件能够阻碍豆粕的流动,且在正反向螺纹交汇处产生回流.两者延长豆粕在流道内的停留时间,使豆粕混合的更加充分.故与传统双螺杆挤出机相比,新型双螺杆挤出机的分散混合性能更好,挤出产品质量更佳.

异向旋转双螺杆几何造型的研究

作者根据异向旋转双螺杆啮合原理，应用高级实体造型技术，讨论了异向旋转平行、锥形双螺杆三维实体造型，以指导异向旋转双螺杆几何参数的选择和设计。

啮合异向双螺杆混合性能的分析与调控

依据现有的理论与实验研究结果 ,进一步分析了啮合异向双螺杆的混合性能。就如何增强这种螺杆的混合性能提出了调控措施 。

梯形螺槽双螺杆几何造型的研究

对梯形螺槽同向和异向旋转双螺杆三维实体造型进行了研究 ,并对其中双螺杆设计、双螺杆中物料流动分析中的应用进行了探讨。结果表明 ,双螺杆几何造型程序具有很强的适用性和可操作性 ,为各种双螺杆几何参数的合理选择以及科学设计提供了强有力的工具。

啮合异向双螺杆不同螺纹元件的数值模拟及其制备PP阻燃电缆的研究

首先应用 POLYFLOW 软件对啮合异向双螺杆常规三头螺纹元件和 VCR(Various Clearances Rotors)元件进行流场模拟。通过对剪切速率场、压力场、平均剪切速率分布、平均压力分布、停留时间分布、最大剪切速率概率密度分布的对比研究,发现 VCR 元件和常规三头螺纹元件均有较好的混合能力。分别用带有这两种元件的螺杆组合对PP 阻燃材料进行挤出实验,制得了力学性能较好的样条,实验结果与模拟预期的结论基本一致。

啮合异向双螺杆挤出过程轴向循环流道三维流场分析——轴向循环流场分析(Ⅲ)

介绍了作者在啮合异向双螺杆某一轴向位置设置一非啮合段 (且该段其中一根螺杆是反向输送元件 ) ,从而将轴向循环流动的概念引入到啮合异向双螺杆挤出过程中 ,并利用ANSYS有限元分析软件对啮合异向双螺杆挤出过程轴向循环流道中的非牛顿流体等温流动进行的三维模拟分析 ;在得出速度场和压力场的基础上 ,对剪切速率、剪切应力及剪切粘度进行了模拟 ,并将各模拟结果与未引入轴向循环段的啮合异向双螺杆挤出过程常规螺纹元件流道的模拟结果进行了比较。

啮合异向双螺杆挤出过程停留时间分布实验研究

通过对啮合异向双螺杆挤出过程常规螺纹元件螺杆组合及引入轴向循环段的螺杆组合停留时间的实验研究 ,分析了轴向循环段的引入对啮合异向双螺杆挤出过程停留时间及其分布的影响。

振动作用下异向双螺杆螺槽内熔体行为

采用Tanner方法修正的非线性Maxwell本构方程,对振动力场作用下的聚合物熔体在平行异向双螺杆挤出机螺槽内的行为与响应进行了近似解析研究。分析了不同幂律指数的聚合物熔体在螺槽内的速度分布及其对振动力场的响应。随着幂律指数减小,C型室中上部混合变差,但振动力场使速度场随时间周期性变化,促进了流体界面再取向,进而提高混合效果。

差速双螺杆挤出机螺纹元件及刀具设计

根据啮合原理,设计出一种新型差速啮合异向双螺杆挤出机螺纹元件的端面曲线。借助M atlab和Pro/E软件,对设计的螺纹元件端面曲线进行计算分析和3D模型啮合运动模拟。同时针对所设计的螺纹元件,根据铣刀成形原理,计算出铣削加工所需成形盘铣刀的刃形,并对其进行了修正,然后用修正后的成形铣刀刃形重新计算螺纹元件端面曲线,并和原来的理论端面曲线进行对比,确认其间隙满足要求。

差速窄间隙捏合机螺杆齿形及刀具设计

根据齿轮啮合原理,设计了一种新型差速啮合异向双螺杆捏合机螺杆的端面齿形,该齿形全部由圆弧及圆弧包络线组成,齿形曲线呈光滑连续,齿形上无尖点存在,有利于刀具的设计和磨削加工.同时针对所设计的螺杆,根据铣刀成形原理,计算了铣削加工所需成形盘铣刀的刃形,并根据间隙要求对其进行了修正.用得到盘形铣刀的刃形去加工某些形状的工件,有可能产生过切现象,因此在计算完铣刀刃形后,还对铣刀刃形进行了过切校验,确保所设计的盘形铣刀不会过切螺杆齿形.