1.Wstęp

Efekt Barusa

Związany jest on z zachowaniem płynów lepko-sprężystych, które pod wpływem ciśnienia zmniejszają swoją objętość (są ściśliwe). Taka sytuacja ma miejsce podczas dostarczania płynnego tworzywa pod ciśnieniem do głowicy wytłaczarskiej. Naprężenia normalne skumulowane pod wpływem ciśnienia po wyjściu z ustnika głowicy powodują powiększenie się wymiarów poprzecznych wyrobu, objętość wytłoczyny wzrasta. Naprężenia te zależą tutaj od prędkości ścinania i lepkości materiału.Jest to efekt obserwowalny gołym okiem, mający znaczny wpływ na odkształcenie wyrobu, które w późniejszym etapie wytwarzania wymaga kalibracji.

2.Opis ćwiczenia

Na zajęciach przeprowadziliśmy proces wytłaczania rurki z tworzywa sztucznego zmieniając parametry prędkości obrotowej ślimaka dla dwóch określonych temperatur nagrzewania.

Sterując tymi parametrami mierzyliśmy odkształcenia.

Zaproponowany przez nas sposób pomiaru był następujący.

Do pomiaru wykorzystaliśmy kartkę papieru oraz kamerę telefonu komórkowego.

Kartka papieru w kratkę posłużyła nam jako układ odniesienia. Za pomocą telefonu rejestrowaliśmy obraz wytłoczyny, na tle naszej kartki papieru i porównywaliśmy średnice wytłoczyny z kratkami na kartce papieru. Średnica ustnika wynosiła Du=18mm,a pomiaru dokonywaliśmy w odległości 4cm od wylotu z gniazda (efekt Barusa w tej odległości jest największy).

Oto tabela z pomiarami średnicy wytłoczyny w zależności od temperatury i prędkości obrotowych:

		Temperatura [°C]
f [Hz]	prędkości [obr/min]	150
10	14	24
20	28	25
30	42	26
40	56	23
50	70	24

Wykresy:

Wnioski:

• Z powyższych wykresów ciężko ocenić jakiekolwiek zależności, jedynie patrząc na wykres dla temperatury 200 °C można stwierdzić, że przy zwiększaniu prędkości obrotowej, średnica wytłoczyny zmniejsza się dość znacznie.Różnica między max. wartością,a wartością min. wynosi aż 7mm,czyli jest stosunkowo duża .Dla przykładu w pozostałych pomiarach różnica ta wynosi tylko 3 mm.

• Na podstawie powyższych wykresów ciężko stwierdzić jaki wpływ na odkształcenie wytłoczyny ma prędkość obrotowa ślimaka, natomiast zaryzykowałbym stwierdzenie, że odpowiednio duża temperatura przy odpowiednio dużej prędkości obrotowej ślimaka pozwala zredukować znacznie niechciane odkształcenia

• Pomiary są generalnie kiepskie i mówią nam niewiele o wpływie parametrów na odkształcenia. Być może pomiar powinien być robiony bardziej dokładnymi metodami

• Wg mnie odkształcenie powinno wzrastać wraz ze wzrostem prędkości obrotowej ślimaka ponieważ większa prędkość wywołuje większe ciśnienie w gnieździe a za tym idzie większe naprężenia, które wywołują po wyjściu z ustnika odkształcenia. Jest to moje własne spostrzeżenie nie poparte w tym badaniu.