第4课 密炼机.ppt

但是，橡胶属非牛顿型流体，对一台特定的密炼机来说，其功率消耗表示为： N=Cvk+1 k ----胶料特性系数，k＜1： v----转子棱顶回转线速度； C----系数 。 影响功率的因素 密炼机功率消耗受多种因素影响，主要有下面几个： （1）工作容量 工作容量越大，N消耗 越多。 从图4-12知，密炼机 工作容量越大，其功 率消耗越多。 （2）转子棱顶与密炼室内壁间隙h 的关系 功率消耗与转子棱顶和密炼室内壁间隙（h）成反比，h越小，N越大。 （3）转子棱顶宽 B 的关系 从公式 N=4?η?v2B/h 可以看出B越大，N越大 (4) 功率与转子转速的关系 从公式和图4-14看出， 功率与转子转速 近似成正比。 (5) 功率与上顶栓压力的关系 上顶栓压力的增加，会导致功率消耗的增加。 (6) 功率与转子结构的关系 转子由二个螺旋棱增加至四个螺旋棱、六个螺旋棱时，加剧了胶料在捏炼中的分流和增加了胶料的剪切次数，故增加了功率消耗 。 (2) 两转子之间的混合搅拌、折卷作用（啮合型密炼机尤为明显） 两转子的椭圆形表面各点与转子轴心线的距离不等，因而具有不同的圆周速度。因此两转子间的间隙和速比不是一个恒定值，而是处处不同，时时变化的。 速度梯度最大值和最小值相差达几十倍。可使胶料受到强烈的剪切、挤压、搅拌作用。 又由于两转子转速不同，其相对位置也是时刻变化的，使胶料在两转子间的容量也经常变化，产生强烈的混合、搅拌作用。 公式 （3）转子的轴向往返切割作用 胶料在转子上不仅会随转子作圆周运动，同时转子的螺旋突棱对物料产生轴向的推移作用，因此胶料还会沿轴向移动。由右面的突棱螺旋的受力分析可以看出，两突棱螺旋升角的不同其作用也不同，这样胶料在转子的轴向往复移动就形成了切割捏炼的作用。 每个转子都有二个方向不同、长短不一的螺旋棱，长螺旋棱的螺旋角α=30°，短螺旋棱的螺旋角α=45°。当转子旋转时，转子螺旋棱表面对胶料产生一个垂直作用力P，这个力可分解为轴向力Px和圆周力Pa。 圆周力Pa使胶料绕转子轴线转动Pa＝Pcosα 轴向力Px使胶料沿转子轴线移动Px＝Psinα 因为胶料与转子表面的摩擦力T企图阻止胶料轴向移动，故要使胶料产生轴向移动条件是： PxTx P ? sinα P ? tanρ? cosα P ?tanαP ? tanρ tanαtanρ αρ ρ－为胶料与转子金属表面的摩擦角，随胶料温度变化而变。一般情况下，胶料与金属表面的摩擦角ρ=37°-38°。 从试验得知，胶料与金属表面的摩擦角ρ=37°-38°。这样即可得出胶料在转子上的运动情况为： 在转子长螺旋段 ∵α=30°,∴α＜ρ， 即Px＜Tx。因此对胶料不会产生轴向移动，仅产生圆周运动。起着送料作用及滚压揉搓作用。 在转子短螺旋段 ∵α=45°，∴α＞ρ 即Px＞Tx。因此胶料使产生轴向移动，对胶料往复切割。 由于一对转子的螺旋长段和短段是相对安装的，从而促使胶料从转子一端移动另一端；而另一端转子又使胶料作相反方向移动。因此，使胶料来回混杂，进行强烈的混炼 。 （4）上下顶栓分流、剪切和交换作用 由于上、下顶栓顶部的分流作用，及两转子的转速不同，可使胶料在左右密炼室中进行折卷捣换。其中一侧转子前面的部分胶料（高压区）被挤压到对面密炼室转子后面（低压区），并随之带入料斗中。彼此往复捣换，如两台相邻开炼机连续倒替混炼时相似。 为了有效交换，一个转子必须把胶料直接拨到相对应的转子棱峰后部间隙中。否则，因压力平衡性阻止交换。这就要求两转子转到适当位置进行交换，这取决于速比。 此外，在转子外形的 设计上有将突棱的工 作面的圆弧曲率半径 选的小些，这样就会 使棱的圆弧面与密炼 室内壁形成的工作区 的容积由大逐渐变小， 胶料通过时，挤压力 增加；棱的另一面设计 成凹形的，工作区的容积由小变大，更易流动，增加了紊流态。即“S”转子。 3.1.4 技术特征与规格表示 密炼机的规格一般以密炼室的工作容量和转子的转速，并冠以相应的符号来表示。 如X(S)M-250/40. 其中，X表示橡胶用，S表示塑料用；M表示密炼机；250表示混炼室的工作容量，L；40表示转子的转速，r/min。 如XM75/35*70表示工作容量为75L的双速（35r/min和70r/min）密炼机。 3.2 主要参数