Гаспределение линейных скоростей потоков вязкой жидкости н ил Iковых (6о) и боковых (5,) зазорах зацепления шнеков полно - н. ю описывается уравнениями (3.60), (3.61), (3.63) и (3.64). Соот - || ктвующим дифференцированием указанных уравнений по х, у и получим компоненты скоростей сдвига в валковых и боковых • шеплениях шнеков.

Тогда скорости сдвига в валковых и боковых зазорах зацепле­ния шнеков равны (см. рис. 3.37):

J ( др 1 Z.60 (*| + *2 )+ Z* + ( *2 ~ *1 )*У (

Y» =

2RR2Vb{dz Jbb z(R + *2)(60 - y)+z* (0(/f,-/?2)

*1*2

/^1 + /?-) ■) 26“+жг

Ь* 2Ц„ Эг

(3.127) (3.128) (3.129)

вв'

в 2я«. Ycrt‘ МБ I Эг Jr,„ 8S vV=—■ 5j - б) при одностороннем вращении шнеков

2у /г2-Д|.гУ ЦД|-«2) . 2й, л2 I 2S /?, + /?2' 2 ° 2 Я, Я,

^=2ж(1Цг5о(/?1+/?2)+г3-(/?|-/г2Н +

+ 7~ ^---- * r2 ч[^(*1+*2)(5о“>')+2^5о*2 1: (3.130)

уО цэр Ьв" 2ц. Эг

*■-*2 2 Я, R,

*, + *2

2>' +

+ со

2«„ + f^fZ2’ (3-131J

ВО

^Б=Ш‘

(3.132)

(3.133)

Из выражений (3.126)—(3.133) видно, что скорости сдвига н валковых и боковых зазорах зацепления являются функцией коор­динат у и х (за исключением Y-V|j). Поэтому для оценки смеси­тельного воздействия зазоров зацепления шнеков находим сред­неинтегральные значения скоростей сдвига.

о±оon So 0 (3.134)

(3.135,

2 Л-50 5,

^ = п. "Я и ( JYS*B(z. r)dz djr, (3.136)

(Я-Оо)О, о о 2 Л-5«

У^Б = т-j - I УгуБ^)*- (3.137)

"_йо О

И « iv'iae одностороннего вращения шнеков средне интеграл ь - • и,1. . корости сдвига в валковых (5„) и боковых (64) зазорах зацеп - Nii i шнеков равны:

&=^ibUZ’y)didy’ (3.138)

Го ^(г, У)аг Лу' (3.139)

2 1

= *^ [°Урб(*№ <3.140)

Умножением соответствующих выражений среднейнтеграль - Ш.1Ч скоростей сдвига на время деформирования / получим значе­нии величин сдвиговой деформации:

Y^ = y£b'b;

Y^yn = Y^Vb> =

YbB-iart! yJb-^S (3.141)

Y^ Б = y”vB^B » Y^£ = Y^f//»

1 A.. <r. — время деформации в валковых (б0) и боковых (5,) зазорах зацепления

шнеков.

С использованием компонент деформации сдвига (3.141) по Формуле (3.116) можно рассчитать обобщенную деформацию

сдвига отдельно для валковых боковых зазоров зацепления кя при встречном, так и при одною роннем вращении шнеков. Г1р этом можно приближенно npi пять, что /„ = /г> = / (/ определяет по формуле (3.119)J.

h 300

«200

я

= 100

Рис. 3.58. Зависимость оГмтбшенпой деформации елвита от времени для лвухшнековых экструдеров со встречным вращением шнеков:

a

На рис. 3.58 представлены но личины обобщенной деформацн сдвига в С-образных секциях, переходной зоне, в боковых валковых зазорах зацеп дени

двухшнекового экструдера встречным вращением шнеко] Расчет обобщенной деформацн сдвига проводился С ПОМОЩЬ!" ЭВМ по приведенным выше фо мулам для винтового канала и зоров зацепления шнеков, при чем в расчетах использовали геометрические размеры шнек с наружным диаметром I) = 53 мм И51.

/ — С-образная секция; 2— боковой зазор; 3 — переходная зона; 4 — межвал- конми зазор

Из рис. 3.58 видно, что паи большая деформация сдвига (слс довательно, и наибольшее смеси тельное воздействие) развивается валковых зазорах зацепления, на входе в которые имеет место ин тенсивная циркуляция частиц перерабатываемого материала. Паи

меньшая деформация сдвига (следовательно, и наименьшее смеси тельное воздействие) наблюдается в винтовых каналах С - образны секций. В боковых зазорах зацепления имеет место также относи Тельно высокая деформация сдвига.

Вклад переходной зоны (зоны прокатки) в общий процесс смс шеиня значителен (см. кривую 3, рис. 3.58), откуда следует, чг< при количественной оценке смесительного воздействия двухшне­ковых экструдеров необходимо учитывать перемешивающую сп собность указанной зоны.

При аналитическом описании процессов смешения полиме ных материалов в двухшнековых экструдерах следует, однако, учесть, что если деформации сдвига в зоне прокатки в винтовы каналах С-образных секций и в валковых зазорах зацепления подвергается весь перерабатываемый материал, то смесительно­му воздействию боковых зазоров зацепления шнеков подвергает­ся часть материала. Поэтому оценку смешивающей способности двухшнековых экструдеров необходимо проводить но величине обобщенной деформации сдвига, накопленной в переходной
• п. и ишгговых каналах С-образных секций и валковых зазо-

,11, . с.

Л>1 = Л>и + ^ос + ^ов* (3.142)

t

суммарная величина обобщенной деформации сдвига в двухшнековом •i«v iir|K*. /11И — обобщенная деформация, накопленная в переходной зоне; Г^ — ымпш. ш деформация, накопленная и шиповых каналах С-образных секций; • «•мишенная деформация в валковых зазорах.