Расчет производительности

При движении материала по винтовому каналу червяка принято рассматривать три составляющих потока:

1. Вынужденный поток, который представляет собой поступательное течение материала вдоль оси червяка. Это течение возникает от движения червяка относительно цилиндра.

2. Вторая составляющая характеризует торможение, возникающее вследствие сопротивления головки поступательному движению. Эта составляющая называется противотоком. Противоточное течение реально не существует и принимает для облегчения теоретических расчетов.

3. Третья составляющая – поток утечки через зазор между гильзой и наружной поверхностью винтов червяка. Эта величина мала и ей при расчетах можно пренебречь.

Рассмотрим конструкцию отдельных узлов червячных машин.

Важным узлом червячных машин является корпус. Для обеспечения необходимого технологического режима корпус должен иметь рубашку.

Корпус должен быть прочным и износоустойчивым. Обычно его изготавливают из чугунного литья. Гильзы и втулки корпусов выполняют из сталей марок типа 40Х. Гильзы подвергаются термообработке или азотированию. После обработки гильзы запрессовывают в корпус стопорят от проворачивания, а затем шлифуют на заданный размер. Размер этот должен быть точным для образования зазора между витками червяка и внутренней поверхностью гильзы. Этот зазор сильно влияет на производительность. Обычно для новых машин зазор равен , для старых -

Основным рабочим органом червячных машин является червяк. Червяки выполняются обычно двухзаходными, со степенью сжатия от (1:1) до (1:2.5). Двухзаходные червяки более производительные, сильнее уплотняют материал перед головкой и обеспечивают лучшую однородность смеси. Длина червяка составляет (3 - 10), шаг нарезки обычно равен диаметру, а глубина канала бывает N^/₃. Для изготовления червяка применяют стали типа 4Х13, 40Х гребни винта направляют твердые сплавы.

а) камерная головка; б) протекторная головка.

Рисунок 68 - Устройство головок универсальной машины.

В зависимости от типа установленной головки машина может быть камерной, проекторной и фильтрующей. В корпусе можно установить червяк диаметром 200 и 250 мм при установке соответствующей гильзы. Устройство камерной и протекторной головок показано на рисунке 68.

Подобное деление общего потока в винтовом канале на три составляющих условно. Противотока практически не существует, а есть некоторое ограничение вынужденного потока из-за наличия сопротивления головки. Для изучения процесса экструзии необходимо знать характер и величину сил и скоростей, образующихся в каналах червяка.

Экспериментальное определение скоростей по сечению канала дает возможность построить эпюры распределения скоростей. Действительный профиль скорости потока получается при сложении профилей вынужденного потока и противотока.

Суммарные векторы скоростей ни при каких случаях движения материала не дают скоростей, направленных в сторону загрузочной воронки.