Расчет шнека для термопласт автомата

[cdx1705 15]

Добрый день.

Кто может дать наводку на литературу по расчетам геометрии шнеков для ТПА.

Спасибо

 

[oleg992 71]

Очень мощная методичка, как по мне.

42047339.pdf

[cdx1705 15]

Считал по ней. Цифры какие-то странные получаются . 

[Vituk 19]

Только что, cdx1705 сказал:

Считал по ней. Цифры какие-то странные получаются . 

Какие ваши требования к будущему ТПА?

[cdx1705 15]

заморочился расчётом для шнека литья ПП.

Детали 2см3

Длина шнека максимальная 300мм ,диаметр не более 20мм

 

 

[el-mech 28]

11 час назад, cdx1705 сказал:

Цифры какие-то странные получаются .

Выложите чертеж. Чтобы понимать в чем странность ваших цифр. Кстати, там же ещё и характер сырья влияет на геометрию, в смысле - гранулы-первичка, или вторяки ("труха", крошка, агломерат...).

ПС. Может, с таким объемом впрыска вам лучше использовать "клизму"?

Змінено 31 липня, 2021 користувачем el-mech

[cdx1705 15]

Получилось следущее:

Диаметр шнека 20мм

Длина 300 мм

Высота зуба в зоне питания 3.2 мм

Высота зуба в зоне дозирования 0,8мм

Длина зоны дозирования 120мм

Зоны питания пластификации 105мм

Зоны питания 75мм

Ширина гребня зуба 2.3мм

Расчет был сделан по методичке для PPR

 

 

 

[el-mech 28]

Хлипковатый. Перекрутит его как пить дать. А чем обусловлен диаметр именно 20мм? Есть готовая гильза под этот диаметр?

[cdx1705 15]

Материал шнека планируется Сталь 42ХМФА улучшеная 29...35HRC плюс ионно плазменная азотация 0,2мм на сторону.

Гильза есть готовая.

 

 

 

[el-mech 28]

45 минут назад, cdx1705 сказал:

Гильза есть готовая.

Понял. Интересно, от чего. Самая маленькая пара, какую видел живьем - 25мм. Если гильза б/у - обязательно промерить диаметр в зоне выгрузки. Зазор для ПП там не более 0.03мм.

 

Теперь собственно по цифрам, полученным в результате расчета по методичке. Формулы там правильные, но у них есть границы применимости. Нельзя, например, взять диаметр 10мм и рассчитать по этим формулам рабочий шнек.

 

Исходя из личного опыта рекомендую изменить следующие параметры:

Высота зуба в зоне питания 4.0мм ---- критерий - размер гранул сырья;

Высота зуба в зоне дозирования 1.2мм ---- критерий - сохранение коэффициента сжатия при изменении предыдущего параметра;

Ширина гребня зуба 5.0мм ---- критерий - препятствование перетеканию расплава через гребень;

Шаг червяка - 16мм ---- критерий - снижение момента скручивания (тело шнека относительно тонкое).

[cdx1705 15]

23 минуты назад, el-mech сказал:

Понял. Интересно, от чего. Самая маленькая пара, какую видел живьем - 25мм. Если гильза б/у - обязательно промерить диаметр в зоне выгрузки. Зазор для ПП там не более 0.03мм.

 

Теперь собственно по цифрам, полученным в результате расчета по методичке. Формулы там правильные, но у них есть границы применимости. Нельзя, например, взять диаметр 10мм и рассчитать по этим формулам рабочий шнек.

 

Исходя из личного опыта рекомендую изменить следующие параметры:

Высота зуба в зоне питания 4.0мм ---- критерий - размер гранул сырья;

Высота зуба в зоне дозирования 1.2мм ---- критерий - сохранение коэффициента сжатия при изменении предыдущего параметра;

Ширина гребня зуба 5.0мм ---- критерий - препятствование перетеканию расплава через гребень;

Шаг червяка - 16мм ---- критерий - снижение момента скручивания (тело шнека относительно тонкое).

А что по длинам зон?Правильно просчитал?

Я думал шаг всегда должен быть равен диаметру.По крайней мере так все пишут.

Чем критично снижение шага относительно диаметра?

Цилиндр выполнен ф20 Е9(+0,04   +0,09)

Шнек думал делать по f8(-0.02  -0.05)

Я так понял зазор я не правильно посчитал?  

Змінено 4 серпня, 2021 користувачем cdx1705

[el-mech 28]

13 минуты назад, cdx1705 сказал:

А что по длинам зон?Правильно просчитал?

Понятие длинны зон имеет смысл для случаев кусочно-переменного диаметра тела шнека, когда высота гребня в зоне загрузки и в зоне выгрузки постоянная, а в зоне сжатия тело шнека утолщается и, соответственно, гребень становится ниже. Вы же, как я понял, планируете равномерное утолщение тела? Даже если нет, то в принципе соотношения более-менее.

 

21 минуту назад, cdx1705 сказал:

Я думал шаг всегда должен быть равен диаметру.По крайней мере так все пишут.

В более ранних (и более детальных методиках) это рассматривают по другому. Просто H=D считается "универсальной" величиной, выбранной по компромиссу нескольких критериев.

 

26 минут назад, cdx1705 сказал:

Чем критично снижение шага относительно диаметра?

Я же написал - снижение шага снизит скручивающий момент. Это надо потому, что тело шнека уж очень тонкое (не забываем, что сечение уменьшается пропорционально квадрату радиуса). Из плохого - энергетическая неоптимальность (важна при диаметрах от 95 и выше, там где привода за 20кВт - точно не ваш случай), ухудшение естественного перемешивания материала (важно при добавлении красящих или других добавок в сырье - видимо, тоже не ваше, иначе в 300мм не уложиться).

[el-mech 28]

1 час назад, cdx1705 сказал:

Цилиндр выполнен ф20 Е9(+0,04   +0,09)

Шнек думал делать по f8(-0.02  -0.05)

Я так понял зазор я не правильно посчитал?

Сложно сказать (я ведь по образованию и основному виду деятельности электронщик, а не "металлист", познания по переработке пластмасс больше из практики - 25 лет в полистироле) - при азотировании, вроде, деталь слегка "разбухает". Я бы делал шнек до термообработки "в ноль", особенно с учетом того, что при нагревании (т.е. в рабочем режиме) внутренний диаметр гильзы увеличивается сильнее, чем наружный диаметр шнека. А значит, зазор ещё увеличится. И кстати, вы в курсе, что сборка пары "гильза-шнек" производится "на горячую"? Т.е. правильно сделанная пара "на холодную" не соберётся.

Змінено 4 серпня, 2021 користувачем el-mech

[cdx1705 15]

Будет где то так

.Допуска не воспринимать в всерьез!

 

[cdx1705 15]

9 минут назад, el-mech сказал:

Сложно сказать (я ведь по образованию и основному виду деятельности электронщик, а не "металлист", познания по переработке пластмасс больше из практики - 25 лет в полистироле) - при азотировании, вроде, деталь слегка "разбухает". Я бы делал шнек до термообработки "в ноль", особенно с учетом того, что при нагревании (т.е. в рабочем режиме) внутренний диаметр гильзы увеличивается сильнее, чем наружный диаметр шнека. А значит, зазор ещё увеличится. И кстати, вы в курсе, что сборка пары "гильза-шнек" производится "на горячую"?

Если честно, то не знал.

А как это происходит?

[el-mech 28]

27 минут назад, cdx1705 сказал:

Будет где то так

Нет, я же писал - высота гребня в зоне загрузки - 4мм. А 5мм я рекомендовал толщину гребня.

А то тела совсем не останется...

 

18 минут назад, cdx1705 сказал:

А как это происходит?

На гильзе устанавливаются ТЭНы, термопары, подключается это к терморегуляторам - обычно 3 зоны. Гильза разогревается до температуры на 20-40С больше рабочего режима. В неё со стороны загрузки вставляется холодный шнек. Затем сзади пристыковывается узел упорного подшипника, температура сбрасывается до уровня рабочего режима. Все. После полной очистки экструдера при запуске слышен зачастую скрип шнека по гильзе, но через время гребень смазывается расплавом и скрип прекращается.

Змінено 4 серпня, 2021 користувачем el-mech

[el-mech 28]

Кстати, на всякий спрошу, в загрузочной части гильзы косые шлицы для захода материала имеются? И какой размер?

Змінено 4 серпня, 2021 користувачем el-mech

[cdx1705 15]

11 минуту назад, el-mech сказал:

Кстати, на всякий спрошу, в загрузочной части гильзы косые шлицы для захода материала имеются? И какой размер?

У меня заготовка мат цилиндра ф50 нар

ф20Е9 длина 350мм

внутри полированная

По этому матцилиндр прийдется ещё доделывать

Что за шлицы должны быть?

Змінено 4 серпня, 2021 користувачем cdx1705

[el-mech 28]

И ещё - нужны радиусы на профиле гребня. Чтобы не было застойных зон и лучше распределялись механические напряжения.

[el-mech 28]

53 минуты назад, cdx1705 сказал:

Что за шлицы должны быть?

Шлицы под углом, начинаются со стороны загрузочного отверстия и сходят на нет в конце зоны загрузки (немного раньше). Примерно так

Предназначены для захвата материала шнеком, иначе шнек будет крутить материал по цилиндру, а продвижения к зоне сжатия (к зоне выгрузки) не будет.

 

Гильзу полировать не надо! Иначе - см. выше. В прошлом веке итальяшки даже микрошлиц с полукруглым профилем вдоль всего цилиндра делали, чтоб увеличить сцепление материала с гильзой.

А вот шнек полировать надо! До 9 кл. минимум.

Змінено 4 серпня, 2021 користувачем el-mech

[cdx1705 15]

4 минуты назад, el-mech сказал:

Шлицы под углом, начинаются со стороны загрузочного отверстия и сходят на нет в конце зоны загрузки (немного раньше). Примерно так

 

 

 

 

Какое их назначение?

[el-mech 28]

Внизу дописал.

[cdx1705 15]

А размер шлицов от размера гранулы пляшет?

Не будет ли возникать застойной зоны в них?

[el-mech 28]

1 час назад, cdx1705 сказал:

А размер шлицов от размера гранулы пляшет?

Да, от характера сырья, в основном - от размера гранул.

 

1 час назад, cdx1705 сказал:

Не будет ли возникать застойной зоны в них?

Если сделать слишком глубокие - то будет.

Для вашего случая рекомендую глубину шлицов на уровне загрузочного отверстия 2.5-3.0мм, ширину шлицов 5мм, сход на нет на уровне окончания загрузочной зоны шнека, количество - 6 шлицов, расположение - со смещением 30град. от вертикали загрузочного отверстия.

[cdx1705 15]

Со шнеком вроде бы вопрос решил.Есть вопрос о мат.цилиндре

Какой инструмент используется для финишных обработок внутреннего отверстия?На ум только развертка приходит