|
Katedra Przeróbki Plastycznej |
|
---|---|---|
|
|
|
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z wytłaczanie jako metodą przetwórstwa tworzyw sztucznych oraz budową i charakterystyką wytłaczarki. Porównanie praktycznej i doświadczalnie wyznaczonej wydajności wytłaczania oraz wyznaczenie parametrów reologicznych tworzywa polimerowego w procesie wytłaczania
Stanowisko:
Obliczenie wartości objętościowego natężenia przepływu:
Prędkość obrotowa N | Ciśnienie p | Masa M | Średnia masa Ṁ | α ̇mas | Q ̇ | α ̇obj |
---|---|---|---|---|---|---|
[min-1] | [bar] | [g] | [g/s] | [10-4kg] | [10-7m3/s] | [10-7m3] |
2 | 85,30 | 0,582 | 0,020 | 6,080 | 0,220 | 6,607 |
0,627 | ||||||
0,615 | ||||||
4 | 85,5 | 1,018 | 0,036 | 5,363 | 0,389 | 5,828 |
1,079 | ||||||
1,121 | ||||||
6 | 85,6 | 1,237 | 0,042 | 4,159 | 0,452 | 4,519 |
1,279 | ||||||
1,227 | ||||||
8 | 85,7 | 1,315 | 0,046 | 3,452 | 0,500 | 3,751 |
1,396 | ||||||
1,431 | ||||||
10 | 85,8 | 2,349 | 0,079 | 4,737 | 0,858 | 5,148 |
2,725 | ||||||
2,032 | ||||||
12 | 86,4 | 3,477 | 0,111 | 5,527 | 1,201 | 6,005 |
2,768 | ||||||
3,703 | ||||||
14 | 86,5 | 3,822 | 0,121 | 5,179 | 1,313 | 5,627 |
3,484 | ||||||
3,569 | ||||||
16 | 86,6 | 4,236 | 0,159 | 5,960 | 1,727 | 6,476 |
4,831 | ||||||
5,237 |
Określenie parametrów reologicznych przetwarzanego tworzywa (PP):
Prędkość obrotowa N | Ciśnienie p | Q ̇ | γ ̇a | lnγ ̇a | γ ̇w | τ | lnτ | η |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
[min-1] | [bar] | [10-7m3] | [s-1] | [-] | [s-1] | [Pa] | [-] | [Pa*s] |
2 | 85,3 | 0,231 | 8,702 | 0,940 | 243 | 426500 | 5,630 | 1755,229 |
4 | 85,5 | 0,407 | 15,352 | 1,186 | 429 | 427500 | 5,631 | 997,217 |
6 | 85,6 | 0,473 | 17,857 | 1,252 | 499 | 428000 | 5,631 | 858,348 |
8 | 85,7 | 0,524 | 19,760 | 1,296 | 552 | 428500 | 5,632 | 776,570 |
10 | 85,8 | 0,899 | 33,901 | 1,530 | 947 | 429000 | 5,632 | 453,181 |
12 | 86,4 | 1,258 | 47,459 | 1,676 | 1325 | 432000 | 5,635 | 325,978 |
14 | 86,5 | 1,375 | 51,882 | 1,715 | 1449 | 432500 | 5,636 | 298,536 |
16 | 86,6 | 1,809 | 68,240 | 1,834 | 1906 | 433000 | 5,636 | 227,232 |
Stałe charakteryzujące strefę dozowania ślimaka:
D [m] | d [m] | e [m] | P [-] | h [m] | ϕ [°] | t[m] | R[m] | L[m] | Δz |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0,025 | 0,0214 | 0,003 | 1 | 0,0018 | 16,992 | 0,024 | 0,0015 | 0,015 | 0,175 |
$$\alpha = \frac{\left( \pi*D \right)^{2}*sin\varphi*cos\varphi*h}{2}*\left( 1 - \frac{e*P}{\pi*D*sin\varphi} \right) = 1,349*10^{- 6}$$
$$\beta = \frac{\pi*D*h^{3}*sin\varphi}{12}*\left( 1 - \frac{e*P}{\pi*D*sin\varphi} \right) = 97*10^{- 12}$$
Teoretyczna wydajność wytłaczarki:
Prędkość obrotowa N | Ciśnienie p | η | Q ̇t |
---|---|---|---|
[min-1] | [bar] | [Pa*s] | [10-7m3] |
2 | 85,3 | 1755,229 | 2,243 |
4 | 85,5 | 997,217 | 3,852 |
6 | 85,6 | 858,348 | 4,177 |
8 | 85,7 | 776,570 | 4,317 |
10 | 85,8 | 453,181 | 8,243 |
12 | 86,4 | 325,978 | 11,989 |
14 | 86,5 | 298,536 | 12,908 |
16 | 86,6 | 227,232 | 17,521 |
Wnioski:
Wytłaczanie jest dość łatwym i szybkim procesem formowania wyrobów z tworzyw sztucznych. Proces ten można całkowicie zautomatyzować, co daje nam dużą efektywność produkcji. Jak można zauważyć teoretyczna sprawność jest większa od tej, która została wyznaczona w sposób doświadczalny. Otrzymane pomiary są obarczone nie wielkim błędem wynikającym z konieczności ustabilizowania się parametrów wytwórczych który nie był równomierny dla wszystkich próbek.