Способ определения сопротивления канала фильвры потоку экструдируемого материала

 

° °!

403998

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимесиих

Уеспубдик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 08.Х.1968 (№ 1276752/23-5) с присоединением заявки №

Нриоритет

Опу бл икова но 26.ХЛ 973. Бюллетень ¹ 43

M. Кл. 6 01п 11/08 йсудврственный комитет

Совета Минветрев СССР вв делам изввретени» и вткрытий

УДК 678.01:539.5 (О 88.81

Дата опубликования описания 26.III 1974

Автор изобретения М. Б. Хейфец

Заявитель Специальное конструкторское бюро Всесоюзного научно-исследовательского института новых строительных материалов

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ КАНАДА ФИЛЪЕРЪ1

ПОТОКУ ЭКСТРУДИРУЕМОГО МАТЕРИАЛА

Известен способ определения сопротивления канала фильеры потоку экструдируемого через него материала путем прижатия фильеры к корпусу экструзионной головки, измерения силы прижатия и -вычисления по ее значению касательной силы, приложенной к стенке канала фильеры от экструд ируемого материала.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что, с целью повышения точности измерения и снижения трудоемкости процесса силу прижатия фильеры к корпусу .головки постепенно уменьшают до значения, ври котором фильера отходит от корпуса, а касательную силу вычисляют по значению силы прижатия в момент отхода фильеры.

На фиг. 1 приведена схема приложения сил; на фиг. 2 — узел I на фиг. 1.

Оси выходного канала а корпуса 1 и канала б фильеры 2 совпадают с осью Х вЂ” Х экструзии. Корпус и поршень 3 могут быть нагреты до зад анной температуры.

Испытуемый материал под действием поршня или любого другого прессующего (выдавливающего) устройства поступает в канал б фильеры и вытекает из нее с заданной скоростью. При этом на стенке фильеры возникает касательное напряжение т, а на ее входе — давление P.

При совпадении поперечных размеров каналов фильеры и корпуса сила напряжения уравновешивает лишь силу давления Р. Если поперечный размер канала фильеры меньше соответствующего размера корпуса или стык раскрывается, образуя зазор в, то для уравновешивания силы давления P требуется не только сила касательного напряжения т, но и дополнительная сила, величина которой за10 висит от отклонения размеров или степени раскрытия стыка и затекания в него испытуемого материала.

Пока сила Q прижатия фильеры к корпусу больше или равна сумме сил, приложенных к фильере со стороны испытуемого материала, стык между фильерой и корпусом не раскрывается. Как только мы уменьшим силу Q до значения, равного сумме сил, приложенных к фильере со стороны испытуемо20 го материала, возникнет условие для раскрытия стыка.

Существует такое критическое значение силы Q, при котором стык начинает раскрываться и в некоторых условиях при установившемся процессе продолжает это делать.

Очевидно, что это критическое значение Q u есть сила сопротивления фильеры экструзии.

Под раскрытием стыка в условиях работы по предлагаемому способу следует понимать

30 не только появление зазора между корпусом

403998

50 и фильерой, но и более ранние моменты, когда зазора еще нет, но сжимающие напряжения и деформации в области стыка сколь угодно малы.

Зная критическое значение силы Q, легко установить: — влияние геометрии канала 6 фильеры на сопротивление экструзии материала при известном значении касательного напряжения; — значение касательного напряжения при работе по схеме (фиг. 2), когд а поперечные размеры каналов фильеры и корпуса одинаковы, поскольку в этом случае критическое значение Q практически зависит только от т.

Измерения проводят в следующем порядке.

До начала экструзии прижимают фильеру к контейнеру уплотняющей силой Q, значение которой обеспечивает нераскрытие стыка А после начала экструзии, а при установившемся процессе экструзии постепенно уменьшают уплотняющую силу до критического значения, при котором начинается раскрытие стыка, и принимают это значение за силу сопротивления канала фильеры экструзии.

Существенным д ля способа является прием фиксации момента начала раскрытия стыка.

Проще всего этот момент может быть зафиксирован по появлению зазора в в условиях неизменности, в определенном промежутке времени, критического значения уплотняющей силы Q. Момент появления зазора может быть зафиксирован по затеканию экструдата 4 в стык (фиг. 2).

Более точно этот момент может быть установлен по исчезнованию сжимающих напряжений в корпусе вблизи стыка в направлении, параллельном оси экструзии; по восстановлению до исходного значения длины корпуса

2 в направлении, параллельном оси экструзии, ранее уменьшенного под действием уплотняющей силы; по возвращению в исходное положение относительно станины 5 точки на корпусе, ранее перемещенной под действием уплотняющей силы; по прохождении через стык излучения, направленного на него перпендикулярно оси экструзии; по началу возрастания уплотняющей силы за счет затекания экструдата 8 в стык после достижения его наименьшего значения во время уменьшения при установившемся процессе экструзии.

Преимущество приемов определения момента начала раскрытия стыка, основанных на контроле напряжений и деформаций, заключается в том, что они, помимо обеспечения

З0

35 более высокой точности, позволяют засечь момент, когда стык начинает раскрываться, но затечки экструд ата в него еще не происходит. Таким образом обеспечивается некоторое дополнительное удобство в обслуживании прибора, поскольку отпадает необходимость в очистке от затекшего экструдата стыкуемых поверхностей фильеры и корпуса после каждого замера и возникает возможность многократного повторения замера без демонтажа фильеры.

Для измерения и регистрации напряжений и деформаций могут быть также использованы отдельные месдозы, установленные в стык.

Наименьшее (критическое) значение уплотняющей силы может быть опред елено по минимумам кривых хода изменения во времени уплотняющей силы, напряжений и деформаций в корпусе или деталях, примыкающих к стыку А.

Таким образом, существует весьма широкий набор приемов и устройств для фиксации начала раскрытия стыка с любой степенью точности.

Что же касается обеспечения возможности непрерывного изменения, измерения и регистрации уплотняющей силы Q, то здесь также известны широкие возможности, в том числе использование пружинных и тензометрических динамометров с установочными винтами или механизированными нагружающими и разгружающими устройствами.

Наибольшее начальное значение уплотняющей силы также легко устанавливается по нераскрытию стыка прп помощи любого из описанных приемов.

Предмет изобретения

Способ определения сопротивления канала фильеры потоку экструдируемого материала путем прижатия фильеры к корпусу экструзионной головки, измерения силы прижатия и вычисления по ее значению касательной силы, приложенной к стенке канала фильеры от экструд|ируемого материала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и снижения трудоемкости процесса, силу прижатия фильеры к корпусу головки постепенно уменьшают до значения, при котором фильера отходит от корпуса, а касательную силу вычисляют по значению силы прижатия в момент отхода фильеры.

403998

Фиг. 1

Х

Фиг. 2

Составитель Л. Дмитриев

Редактор Н. Джарагеттн Техред А. Камышникова

Корректор Н. Стельмах

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 618/11 Изд. № 176 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5