Экструзия - это производственный процесс, в котором используется шнек для проталкивания материала через систему под давлением. Чтобы рассчитать производительность системы экструзии, вы должны знать ряд значений, связанных с давлением в системе, размерами экструдера и свойствами материала, который вы выдавливаете. Производительность экструзии рассчитывается путем вычитания объемного давления потока системы из объемного сопротивления потока системы.
Определите значения для переменных, которые необходимы для расчета производительности экструзии. Вам нужно знать диаметр экструзионного шнека, скорость шнека, измеряемую в оборотах в минуту, угол наклона винтов, а также высоту и ширину канала шнеков.Вам также необходимо знать изменение системного давления в фунтах на квадратный дюйм, вязкость вашего материала и длину всего экструзионного канала. Смотрите ссылку ниже для визуального представления каждого из этих измерений.
Определите индекс степенного закона для вещества, которое вы используете. Если вы не знаете Индекс степенного закона для пластичного полимера, вы можете обратиться к Таблице 4.2 на странице 46 книги Джайлса, Вагнера и Монтировки «Экструзия, Руководство по полной обработке и Справочник».
Вычислить системы ньютоновского объемного сопротивления потока. Умножьте вместе следующие переменные: ширина канала, глубина канала, скорость шнека, диаметр шнека и косинус угла спирали. Умножьте этот результат на математическую константу pi (приблизительно 3,14) и разделите этот результат на два. Это уравнение дает оценку объемного потока сопротивления для ньютоновской жидкости в вашей экструзионной системе.
Исправьте ньютоновский поток объемного сопротивления для нью-ньютоновской природы вашего вещества. Добавьте четыре к вашему индексу степенного закона полимеров и разделите полученное значение на пять. Умножьте этот результат на расчетный объемный поток перетаскивания, который вы уже рассчитали. Результатом является истинный объемный поток для вашей экструзионной системы.
Рассчитайте ньютоновский поток давления для вашей системы. Определите высоту вашего экструзионного канала и умножьте полученную величину на синус угла спирали, ширину канала и изменение системного давления во время экструзии. Разделите полученное значение на вязкость пластика, длину всей экструзионной системы и постоянную 12. Полученное значение представляет собой ньютоновскую оценку давления в системе.
Исправьте ньютоновский поток давления, чтобы учесть неньютоновскую природу вашего полимера. Умножьте индекс степенного закона ваших полимеров на два, а затем добавьте один, чтобы получить знаменатель для уравнения. Затем умножьте оценку потока давления Ньютона на три, а затем разделите результат на знаменатель, который вы только что рассчитали. Это даст истинный объемный поток давления для вашей системы.
Вычтите объемный поток давления вашей системы из его объемного потока сопротивления. Результатом является производительность экструзии для вашей системы, измеряемая в дюймах в кубах в секунду.