WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |

17. Выполнить действия по пунктам 4 – 12, используя в качестве исходного сырья смесь, содержащую 50 % первичного и 50 % вторичного полимерного материала.

18. В качестве исходного сырья использовать вторичный полимерный материал.

19. Выполнить действия по пунктам 4 – 12, используя в качестве исходного сырья вторичный полимерный материал.

20. Отключить электрический обогрев материального цилиндра пресса одночервячного ЧП 32 и питание лабораторной экструзионной установки.

21. Полученные результаты экспериментальных данных заносятся в таблицы (пример – табл. 3.1).

22. Полученный вторичный полимерный материал подвергается экспресс-контролю по определению показателя текучести расплава, предела текучести при растяжении, относительного удлинения и предела прочности при разрыве. Методика определения этих показателей дана в разделе 2.3. лабораторной работы 1.

23. Полученные результаты заносятся в таблицы и строятся графические зависимости Nт = f (u), Q = f (u), I = f (u), т и р = f (u), = f (u) по заданию преподавателя.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ЧЕРВЯЧНОГО ПРЕССА, ПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЯ В ГОЛОВКЕ И МОЩНОСТИ ПРИВОДА Для расчета производительности червячного пресса студенты должны определить геометрические характеристики червяка и формующей головки и в рабочей тетради сделать эскиз червяка, проставить основные размеры и дать расчетную схему формующей головки.

К основным геометрическим размерам червяка относится диаметр, длина нарезной части, шаг винтовой линии, глубина винтового канала в зонах загрузки и дозирования, угол наклона винтовой линии, ширина гребня нарезки, величина радиального зазора между гребнем нарезки червяка и поверхностью цилиндра.

К геометрическим характеристикам формующей головки относятся длина формующих каналов и размеры их поперечного сечения (диаметр, ширина, высота).

Объемную производительность червячных прессов с учетом влияния формующей головки определяют по соотношению K Q = n, (3.1) K + + где K – коэффициент геометрической формы головки, м3; n – частота вращения червяка, с–1;,, – соответственно постоянные потоков прямого, обратного и утечки, м3.

Значения, и в зависимости от конструкции червяка определяют по соответствующим соотношениям [10, с. 25 – 39]; [14, с. 18 – 20].

Для определения коэффициента геометрической формы головки студенты должны по выполненному эскизу разбить головку на ряд каналов простейшей формы и для каждого из каналов по соответствующим зависимостям [10, c. 50 – 58]; [14, c. 12 – 15] определить свой коэффициент k1, k2, …, kn.

Общий коэффициент геометрической формы для всей головки определяют по соотношению K =. (3.2) 1 1 + +...+ k1 k2 kn Перепад давления в формующей головке Pобщ складывается из перепадов давления на отдельных участках, для которых рассчитывались коэффициенты геометрической формы, n Pобщ =, (3.3) Pi i=где n – число участков простейшей конфигурации.

Величину перепада давления на отдельном участке рассчитывают по соотношению Qµэф i Pi =, (3.4) Ki где µэф i – эффективная вязкость расплава в канале простейшей формы.

Величину эффективной вязкости материала следует определять по соответствующим реологическим кривым в зависимости от скорости сдвига [15, с. 609 – 737]; [16, c. 185 – 206].

Скорости сдвига в каналах простейшей конфигурации рассчитывают по соответствующим зависимостям [10, с. 59 – 62]; [14, c. 12 – 15].

Мощность привода определяется по соотношению N1 + NNпр =, (3.5) где N1 – мощность, расходуемая на принудительное проталкивание массы по винтовому каналу червяка, и N2 – мощность, затрачиваемая на срез материала в зазоре между вершиной витка нарезки и стенкой цилиндра, в зависимости от конструкции зоны дозирования рассчитывают по соответствующим зависимостям [14, с. 24 – 29]; – коэффициент полезного действия одночервячных прессов, который при переработке термопластов составляет 0,4…0,6.

В итоге производится сравнение экспериментальных данных с расчетными и делаются выводы по полученным результатам.

3.1. СОСТАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ Техническая характеристика червячной машины должна включать в соответствии с номенклатурным справочником следующие позиции: диаметр червяка, отношение рабочей длины червяка к его диаметру, тип червяка, частота вращения червяка, производительность, расстояние от основания до оси червяка, обогрев цилиндра и формующей головки, мощность электродвигателя привода, габаритные размеры, масса.

4. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА 1. Краткие сведения по типам и конструкциям червячных машин, их конструктивные особенности, назначение, параметрические расчеты (схемы, эскизы, расчетные формулы по литературе). Раздел выполняется в процессе подготовки к лабораторной работе по рекомендуемой литературе.

2. Составление кинематической схемы лабораторной экструзионной установки для производства длинномерных изделий на базе пресса одночервячного ЧП 32 20.

3. Эскиз червяка и расчетную схему формующей головки с указанием основных размеров.

4. Измерение и расчет параметров лабораторной экструзионной установки.

5. Определение физико-механических и технологических свойств материала, полученного при переработке отходов термопластов на лабораторном экструзионном оборудовании.

6. Выводы по проведенным экспериментальным исследованиям.

7. Составление технической характеристики пресса одночервячного ЧП 32 20.

5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Назначение и классификация червячных машин.

2. Каковы конструктивные особенности червячных прессов для переработки отходов термопластов 3. Какие основные рабочие зоны можно выделить по длине червяка и какие процессы в них происходят при переработке отходов термопластов 4. Назовите основные геометрические характеристики червяка, и как они влияют на производительность червячного пресса 5. Каковы особенности привода червячных прессов 6. Как влияет формующий инструмент на производительность червячных прессов 7. Какие параметры экструзионного оборудования варьируются в процессе переработки отходов 8. Какие факторы влияют на физико-механические свойства получаемого изделия из вторичного полимерного материала 9. Как определяется коэффициент геометрической формы формующего инструмента 10. От каких параметров зависит мощность, затрачиваемая на процесс переработки отходов 11. Какие трудности возникают при переработке отходов термопластов экструзионным способом Лабораторная работа ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ОТХОДОВ ТЕРМОПЛАСТОВ МЕТОДОМ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ Цель работы: ознакомление с конструкцией и принципом действия литьевых машин для переработки термопластов;

составление кинематической и расчетной схем, технической характеристики литьевой машины; определение производительности и энергозатрат при получении изделий из отходов термопластов методом литья под давлением.

Оборудование и материалы: установка вертикальная литьевая, первичный гранулированный термопласт, дробленые отходы термопласта.

1. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА По литературным источникам ознакомиться с процессом литья под давлением термопластов, конструкциями литьевых машин [12, c. 243 – 360]; [13, c. 161 – 215]; [17, c. 9 – 81]; [18, c. 229 – 243]; [19, c. 5 – 21]. Изучить методики расчета основных параметров литьевых машин [12, c. 243 – 257]; [17, c. 82 – 99].

2. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ 1. В лаборатории на рабочем месте ознакомиться с конструкцией установки вертикальной литьевой. Составить кинематическую схему; описать принцип действия, назначение, особенности работы.

2. Ознакомиться с технологическим процессом получения изделий из отходов термопластов методом литья под давлением, получить экспериментальные образцы при различных режимах работы установки вертикальной литьевой (при варьировании времени цикла литья, температурного режима, процентного содержания вторичного термопласта в первичном полимере и др.) по указанию преподавателя.

3. Определить показатель текучести расплава полученного вторичного полимерного материала, первичного полимера и смеси первичного и вторичного полимера в различных соотношениях.

4. Определить физико-механические свойства полученных изделий (предел текучести при растяжении, относительное удлинение и предел прочности при разрыве).

5. По соответствующим зависимостям определить основные параметры установки вертикальной литьевой (объем впрыска, усилие впрыска, усилие запирания, время цикла литья, производительность).

6. Составить техническую характеристику установки вертикальной литьевой.

2.1. ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ УСТАНОВКИ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ЛИТЬЕВОЙ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ОТХОДОВ ТЕРМОПЛАСТОВ МЕТОДОМ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ Установка вертикальная литьевая состоит из трех основных сборочных единиц: установки литьевой, насосной станции и шкафа электрооборудования.

Установка литьевая (рис. 4.1) имеет сварную станину 1, выполненную из листового проката, на которой жестко закреплены гидроцилиндр 2, и две вертикальные колонки 5. На колонках установлены плита нижняя 6, плита промежуточная 7, клипсы 19 и средняя плита 10 с узлом цилиндра пластикации 18, а также пружины 11. Пружины, размыкающие плиты при опускании формы, установлены в защитных колпаках 12 и 13.

На горловине пластикационного цилиндра закреплен загрузочный бункер 17 для засыпки гранул полимера. Верхняя плита 14 со штоком 16 жестко закреплена при помощи гаек 15 на колонках.

Узел цилиндра пластикации состоит из обогревательного цилиндра, нагревательной спирали в керамических бусах, асбоцементной теплоизоляционной трубы, защитного металлического кожуха 9 и самозапирающегося сопла 8. Открытие самозапирающегося сопла происходит при соприкосновении литниковой втулки формы со сферической поверхностью сопла.

Для контроля температуры в нижней части обогревательного цилиндра установлена термопара ТХК, подающая сигнал на регистрирующий и регулирующий прибор типа ТРМ1.

16 15 17 Рис 4.1. Установка вертикальная литьевая:

1 – станина; 2 – гидроцилиндр; 3 – верхний концевик; 4 – ограничитель;

5 – вертикальная колонка; 6 – нижняя плита; 7 – промежуточная плита; 8 – сопло;

9 – кожух; 10 – средняя плита; 11 – пружина; 12, 13 – защитные колпаки;

14 – верхняя плита; 15 – гайки; 16 – шток; 17 – загрузочный бункер;

18 – пластикационный цилиндр; 19 – клипса; 20 – штанга; 21 – литьевая форма;

22 – защитная шторка; 23 – рукоятка; 24 – нижний концевик; 25 – пульт управления Литьевая форма 21 крепится к нижней и промежуточной плитам. На нижней плите установлена штанга 20 с верхним и нижним упорами, которые управляют работой установки в автоматическом режиме. При движении нижней плиты вверх нижний упор штанги воздействует на нижний концевик 24, что соответствует началу отсчета времени впрыска и выдержки под давлением. По истечении заданного времени нижняя плита начинает движение вниз и верхний упор штанги, воздействуя на верхний концевик 3, остановит плиту на заданном расстоянии.

Штанги защиты 20 выполняют роль механического съемника пластикационного цилиндра со штока установки.

Управление движением нижней плиты осуществляется в наладочном режиме с пульта управления 25, а в полуавтоматическом режиме – от рукоятки 23, которая воздействует на микроконцевик и включает запрограммированный цикл работы установки. Защитная шторка 22 служит для предохранения оператора от травм и при открытой шторке невозможно движение нижней плиты.

2.2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 1. Включить питание установки вертикальной литьевой.

2. Включить электрический обогрев узла цилиндра пластикации установки вертикальной литьевой.

3. В качестве исходного сырья использовать первичный полимерный материал (например, полиэтилен низкой плотности).

4. При достижении заданной температуры переработки полимерного материала непрерывно загрузить в бункер исходное сырье.

5. По достижении заданного времени плавления исходного сырья подать рабочую жидкость в гидроцилиндр для формования экспериментальных образцов.

6. Получить экспериментальные образцы, с помощью секундомера и весов определить производительность процесса.

7. В качестве исходного сырья использовать смесь, содержащую 85 % первичного и 15 % вторичного полимерного материала.

8. Выполнить действия по пунктам 4 – 7, используя в качестве исходного сырья смесь, содержащую 85 % первичного и 15 % вторичного полимерного материала.

9. В качестве исходного сырья использовать смесь, содержащую 70 % первичного и 30 % вторичного полимерного материала.

10. Выполнить действия по пунктам 4 – 7, используя в качестве исходного сырья смесь, содержащую 70 % первичного и 30 % вторичного полимерного материала.

11. В качестве исходного сырья использовать смесь, содержащую 50 % первичного и 50 % вторичного полимерного материала.

12. Выполнить действия по пунктам 4 – 7, используя в качестве исходного сырья смесь, содержащую 50 % первичного и 50 % вторичного полимерного материала.

13. В качестве исходного сырья использовать вторичный полимерный материал.

14. Выполнить действия по пунктам 4 – 7, используя в качестве исходного сырья вторичный полимерный материал.

15. Отключить электрический обогрев узла цилиндра пластикации и питание установки вертикальной литьевой.

16. Полученные результаты экспериментальных данных заносятся в таблицы (пример – табл.

4.3).

17. Полученный вторичный полимерный материал подвергается экспресс-контролю по определению показателя текучести расплава, предела текучести при растяжении, относительного удлинения и предела прочности при разрыве. Методика определения этих показателей дана в разделе 2.3 лабораторной работы 1.

18. Полученные результаты заносятся в таблицы, и строятся графические зависимости по заданию преподавателя.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ УСТАНОВКИ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ЛИТЬЕВОЙ Основными параметрами, необходимыми и достаточными для разработки конструкции любой литьевой машины, являются: объем впрыска за один цикл, давление литья, скорость впрыска, пластикационная производительность, площадь литья, усилие запирания формы, расстояние между колоннами прессовой части, максимальное и минимальное расстояние между плитами, ход подвижной плиты.

Объем впрыска за один цикл рассчитывается по формуле Vo = (Vиздn +Vл ) kутkсж, (4.1) где Vизд – объем изделия, см3; n – предполагаемая гнездность формы; Vл – объем литниковой системы, см3; kут – коэффициент, учитывающий утечки расплава в пластикационном цилиндре, kут =1…1,02; kсж – коэффициент, учитывающий сжатие расплава в материальном цилиндре, который определяется по формуле kсж =, (4.2) 1- Pф где – коэффициент, учитывающий сжатие расплава в пластикационном цилиндре; Pф – давление на входе в форму.

Из практических рекомендаций максимальные значения Pф при изготовлении толстостенных изделий из термопластов составляют 20…40 МПа, изделий со средней толщиной стенки – 40…60 МПа, тонкостенных – 70…100 МПа.

Производительность литьевого оборудования Qл (кг/ч) определяется по формуле Qл = 3600Vo / tц, (4.3) где – плотность расплава, кг/см3; tц – время цикла литья, с.

Время цикла литья определяется по формуле tц = tс + tп + tвп + tв + tохл + tр, (4.4) где tс и tр – время смыкания и размыкания формы, соответственно; tп – время подвода и отвода узла пластикации и впрыска; tвп, tв, tохл – время впрыска, выдержки под давлением и охлаждения, соответственно.

Производительность узла пластикации Qп (кг/ч) определяется по формуле Qп = 3600Vo / tпл, (4.5) где tпл – продолжительность пластикации.

Номинальное давление литья Pл создается гидроприводом литьевой машины, определяется в каждом конкретном случае с учетом конструкции формы, свойств материала, температуры переработки.

Давление литья можно выбрать, руководствуясь табл. 4.1.

Таблица 4.Объем отливки, 8 16 32 63 125 250 500 смВремя 0,4… 0,4… 0,4… 0,5… 0,8… 0,8… 1,5… впрыска, 1…0,5 0,5 1,2 1,3 1,5 1,8 2,с Давление 45… 45… 50… 50… 60… 60… 60… 60… литья, 90 90 120 120 140 140 180 МПа Таблица 4.Объем отливки, 12 8 16 32 63 500 см3 5 Максимально допустимая 10 20 35 35 60 1000 площадь литья, 0 0 0 смПлощадью литья называют проекцию поверхности детали на плоскость, перпендикулярную направляющим колоннам, определяется исключительно ассортиментом деталей данного веса. Анализ параметров литьевых машин позволяет установить соотношение применяемых площадей литья для машин с различными номинальными объемами отливок. В табл. 4.2 приведены ориентировочные значения площадей литья для деталей, изготавливаемых на отечественных заводах.

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.