При разработке геометрии канала конструктор должен принимать во внимание некоторые ограничения, с учетом которых конструктор может задать полную геометрию канала экструзионной головки, основываясь на целях конструирования и оптимизации. На сегодняшний день не существует методов, которые позволяли бы установить исходную или базовую геометрию канала, представляющую собой основу для пошаговой оптимизации. Поэтому первоначальная конструкция головки до сих […]
ЭКСТРУЗИОННЫЕ головки ДЛЯ ПЛАСТМАСС И РЕЗИНЫ
Практические граничные условия и ограничения при конструировании каналов
При конструировании экструзионных головок конструкторам приходится учитывать граничные условия и некоторые ограничения. Например, выбор длины для канала может быть ограничен максимально допустимыми габаритными размерами головки, расположением смежных формующих каналов (в головках для соэкстру — зии) или даже других питающих каналов, например, в головках для нанесения покрытий. Дополнительные ограничения на выбор геометрии канала зависят только от […]
Практические цели оптимизации
При конструировании экструзионных головок, а также в процессе оптимизации каналов, обычно преследуется ряд целей. В зависимости от конкретных граничных условий эти цели могут получить различные приоритеты. Качество экструдируемого изделия зависит главным образом от распределения скоростей в потоке расплава полимера на выходе из экструзионной головки. Соответственно основной целью реологического моделирования экструзионной головки или какого-либо распределительного устройства […]
Практика промышленного конструирования экструзионных головок
В переработке пластмасс основной целью реологических принципов конструирования экструзионных головок или распределительных устройств, как уже неоднократно упоминалось, является обеспечение равномерного распределения скоростей течения расплава полимера на выходе из головки[15]. Это требование следует из необходимости получения конечного изделия, для которого изменение формы и размеров вследствие наложения локальных профилей скорости после выхода из экструзионной головки было бы […]
Методы конструирования и оптимизации экструзионных головок
В настоящем разделе обсуждаются вопросы конструирования и оптимизации экструзионных головок. Приводятся цели конструирования головок и дается описание процесса конструирования, применяемого в настоящее время в промышленности. Кроме того, рассматриваются методы абстрагирования процесса конструирования, чему способствуют приемы оптимизации также обсуждаемые в данной главе. В конце главы приводятся примеры оптимизации, и дается краткий обзор современного состояния вопросов автоматизированной […]
Расчет разбухания экструдата
Как было показано на рис. 4.22 и 4.23, существует две возможности расчета разбухания экструдата: в первом случае предполагаемое разбухание определяется на основе запасенных при течении обратимых упругих деформаций и экспериментального значения полного разбухания (увеличения площади поперечного сечения). Этот подходописан в работах [12,16,17]. При использовании второго подхода координаты поверхности экструдата, как и поля скоростей, давлений и […]
Вязкоупругое поведение расплава
При конструировании экструзионных головок упругие свойства расплава, т. е. способность расплава запасать в результате деформирования упругую энергию (так называемый «эффект памяти жидкости», см. раздел 2.13), как правило, не учитывают. Однако упругие свойства приводят к возникновению побочных эффектов, важных для конструкции головок. К их числу относятся: • падение давления на входе в каналы при изменении поперечного […]
Примеры расчетов методом конечных элементов
По сравнению с явным разностным методом, описанным в предыдущих разделах, МКЭ предоставляет возможности гораздо более гибкого подхода к анализируемой геометрической конфигурации. Примеры, приведенные в настоящем разделе, подтверждают это утверждение. Течение в формующей зоне экструзионной головки для изготовления профильных изделий [23,30] Простой и быстрый способ установить распределение скоростей и напряжений сдвига на стенках канала с постоянными […]
Примеры расчетов методом конечных разностей
В данном разделе приводятся примеры расчетов, выполненных с помощью МКР, что позволит пояснить области его возможного применения. Описание ограничивается расчетами течений с использованием явных разностных схем, так как именно они играют наиболее важную роль при моделировании процессов переработки пластмасс. Сужающийся щелевой канал [16] Изучение распределения скоростей и температур в щелевом канале с переменной высотой зазора […]
Сравнение методов конечных разностей и конечных элементов
На практике часто возникает вопрос, какой из вышеописанных методов больше подходит для решения конкретной задачи. Как уже упоминалось, аналитические и различные численные методы различаются как по объему вычислений, так и по точности и качеству получаемых результатов (см. рис. 4.6 [26]). При составлении обобщенной классификации различных численных методов для сравнения использовались и некоторые простые расчетные методы, […]