Экструдер: отношение L/D.

- Здесь размещаются вопросы от новичков по всем темам, а также письма наших читателей регулярно приходящие в редакцию.
- Here are questions from not skilled in plastics about all the topics. Some of them are from the PlastExpert mailbox.
Ответить
Сообщение
Автор
vell58
Сообщения: 34
Зарегистрирован: 31 май 2013, 16:56
Страна, Регион, Область: Пермский край
Город: Пермь
Благодарил (а): 0
Поблагодарили: 0

Экструдер: отношение L/D.

#1 Сообщение vell58 » 08 ноя 2013, 19:53

Уважаемые Форумчане!
Что то я никак не могу разобраться, почему именно значения D и L/D являются основными характеристиками одношнекового экструдера и каким образом именно показатель L/D характеризует производительность экструдера?
Можно же, не меняя диаметра, увеличить "глубину нарезки" на шнеке, можно увеличить число оборотов. Для исключения образования пустот, возможно, есть принудительная подача сырья на экструдер.
Т.е. можно менять, как я предполагаю, эти характеристики шнека и экструдера не ухудшая процесса плавления и гомогенизации расплава и увеличивая производительность.
Чем больше отношение L/D, тем меньше производительность, что ли?
Я никак не могу понять: когда специалист видит в характеристиках экструдера, например,
отношение L/D=33:1 или L/D=10:1, то что он видит за этими цифрами и какие выводы делает?
Может быть просто я зря заморачиваюсь? :nez-nayu:

Аватара пользователя
Дамир
Сообщения: 1386
Зарегистрирован: 05 дек 2007, 11:33
Страна, Регион, Область: республика Татарстан
Город: Набережные Челны
Откуда: Набережные Челны
Благодарил (а): 0
Поблагодарили: 36 раз

Re: Экструдер: отношение L/D.

#2 Сообщение Дамир » 08 ноя 2013, 20:39

vell58 писал(а):Уважаемые Форумчане!
Что то я никак не могу разобраться, почему именно значения D и L/D являются основными характеристиками одношнекового экструдера и каким образом именно показатель L/D характеризует производительность экструдера?
Можно же, не меняя диаметра, увеличить "глубину нарезки" на шнеке, можно увеличить число оборотов. Для исключения образования пустот, возможно, есть принудительная подача сырья на экструдер.
Т.е. можно менять, как я предполагаю, эти характеристики шнека и экструдера не ухудшая процесса плавления и гомогенизации расплава и увеличивая производительность.
Чем больше отношение L/D, тем меньше производительность, что ли?
Я никак не могу понять: когда специалист видит в характеристиках экструдера, например,
отношение L/D=33:1 или L/D=10:1, то что он видит за этими цифрами и какие выводы делает?
Может быть просто я зря заморачиваюсь? :nez-nayu:
Если увеличить глубину нарезки то перемешивание, то есть пластикация, резко ухудшиться, гранулы живыми будут вываливаться. Вместе с тем увеличиться объём экструдера и соответственно время нахождения материала в мат цилиндре, что есть плохо. Увеличение скорости то же не даст ни чего...

Давно уже всё изучено и разложено по полочкам. Если интересно, то читайте литературу.
Просто вам надо знать какой L/D для каких целей оптимален, это можно узнать из литературы или у специалистов.
Если грубо сказать, то чем длиннее, тем лучше, но тут растёт нагрузка на привод и сам шнек, стоимость изготовления и ещё много мелких засад, которые могут похоронить все преимущества длинного шнека.
Как то так. Я думаю...

Короче не заморачивайтесь.
Все профессии-это заговор специалистов против профанов...

Аватара пользователя
Maks42
Сообщения: 12631
Зарегистрирован: 19 окт 2009, 11:40
Страна, Регион, Область: Узбекистан
Город: Ташкент
Откуда: Калинин
Благодарил (а): 2730 раз
Поблагодарили: 3112 раз
Контактная информация:

Re: Экструдер: отношение L/D.

#3 Сообщение Maks42 » 08 ноя 2013, 22:56

Чем больше L/D, тем лучше/стабильнее материал будет плавиться, перемешиваться и выдавливаться.
Yo'q Urush!

Аватара пользователя
Максим Викторович
Сообщения: 1579
Зарегистрирован: 21 авг 2007, 13:24
Страна, Регион, Область: Украина, Луганская область
Город: Северодонецк
Откуда: Украина, г. Северодонецк
Благодарил (а): 253 раза
Поблагодарили: 255 раз

Re: Экструдер: отношение L/D.

#4 Сообщение Максим Викторович » 08 ноя 2013, 23:21

Чем больше L/D, тем лучше/стабильнее материал будет плавиться, перемешиваться и выдавливаться.
Ну и затраты электроэнергии повыше соответственно.
А в целом схема такая. Экструдер - объемная машина, т.е. выдает продукцию в литрах :-) , а уж сколько эти литры весят - это другая песня. Эти литры сами собой не потекут, полимер нужно расплавить, и плавится он в основном за счет трения. В разных случаях по разному, но примерно 60-90% энергии поступает в расплав за счет трения полимера о шнек, цилиндр и об самого себя. Для получения эффективного трения нужно создать необходимую поверхность, то есть создать достаточной толщины слой полимера между шнеком и цилиндром. Естественно чем больше поверхность, тем лучше. А так как мы ограниченно конструктивно диаметром шнека, то приходится увеличивать его длину, пока не добьемся желаемого результата.
Здоровье - лучшее приобретение, удовольствие - лучшая выгода, внушающий доверие - лучший родственник.
Будда.

SBM
Сообщения: 385
Зарегистрирован: 20 июн 2009, 23:08
Страна, Регион, Область: Ukraine
Город: ....
Благодарил (а): 0
Поблагодарили: 4 раза

Re: Экструдер: отношение L/D.

#5 Сообщение SBM » 09 ноя 2013, 10:43

Кроме того
Одношнековая машина перемешивает за счет утечки через виток - т.е. встречи прямого потока и обратного. Чем больше длина тем лучше перемешивание.
При увеличении длины возрастает стабильность подачи экструдера и максимально возможное давление.
При стабильном диаметре увеличение длины шнека позволяет увеличить производительность.
Но увеличение длины - увеличивает время пребывания расплава, что нежелательно для чувствительных к деструкции полимеров, например ПВХ, ПФ, ЭЦ.
Настоящий Бендеровец

polydimethyl
Сообщения: 36
Зарегистрирован: 28 май 2013, 12:59
Страна, Регион, Область: Украина
Город: Большой и красивый
Благодарил (а): 0
Поблагодарили: 0

Re: Экструдер: отношение L/D.

#6 Сообщение polydimethyl » 10 ноя 2013, 19:55

SBM писал(а): Одношнековая машина перемешивает за счет утечки через виток - т.е. встречи прямого потока и обратного. Но увеличение длины - увеличивает время пребывания расплава, что нежелательно для чувствительных к деструкции полимеров, например ПВХ, ПФ, ЭЦ.
Тогда спрошу.Какой зазор обычно делают между крайней наружной точкой витка и внутренней стенкой корпуса(цилиндра)?Под этот зазор как-то размер гранул подгоняют или наоборот?
Что значит "чувствительные к деструкции полимеры"? Деструкция есть у всех полимеров? Она как-то по разному происходит?

SBM
Сообщения: 385
Зарегистрирован: 20 июн 2009, 23:08
Страна, Регион, Область: Ukraine
Город: ....
Благодарил (а): 0
Поблагодарили: 4 раза

Re: Экструдер: отношение L/D.

#7 Сообщение SBM » 10 ноя 2013, 20:06

Все зависит от диаметра шнека. до 90мм обычно 0,12-0,15мм, выше 0,15-0,2. Этот параметр определяется при расчете шнека на прогиб. Под размер гранул подбирают только в случае шнековых питателей \ дозаторов. У всех полимеров \ композиций на их основе все по разному.
Настоящий Бендеровец

polydimethyl
Сообщения: 36
Зарегистрирован: 28 май 2013, 12:59
Страна, Регион, Область: Украина
Город: Большой и красивый
Благодарил (а): 0
Поблагодарили: 0

Re: Экструдер: отношение L/D.

#8 Сообщение polydimethyl » 10 ноя 2013, 20:22

SBM писал(а): до 90мм обычно 0,12-0,15мм, выше 0,15-0,2. Этот параметр определяется при расчете шнека на прогиб. .
Зазор довольно мал.А как дела с тепловым расширением? То есть с такими зазорами возможен вариант,когда температуру нагревателей подняли,шнек расширился и заклинил(или лопнул)?
PS Что там с "чувствительностью к деструкции"?

Аватара пользователя
Максим Викторович
Сообщения: 1579
Зарегистрирован: 21 авг 2007, 13:24
Страна, Регион, Область: Украина, Луганская область
Город: Северодонецк
Откуда: Украина, г. Северодонецк
Благодарил (а): 253 раза
Поблагодарили: 255 раз

Re: Экструдер: отношение L/D.

#9 Сообщение Максим Викторович » 11 ноя 2013, 01:09

Что значит "чувствительные к деструкции полимеры"? Деструкция есть у всех полимеров? Она как-то по разному происходит?
Начнем с того, что полимеры получают двумя методами - полимеризацией и поликонденсацией. Полученные методом поликонденсации полимеры гораздо чувствительнее к термомеханической деструкции, но и среди них есть определенная разница.
Зазор довольно мал.А как дела с тепловым расширением? То есть с такими зазорами возможен вариант,когда температуру нагревателей подняли,шнек расширился и заклинил(или лопнул)?
А цилиндр не расширился? Но основное назначение такого зазора в том, чтобы сквозь него (зазор) мог протечь только расплав. Т.е. исключается проникновение частиц нерасплавленного полимера из одного объема витка в другой.
Здоровье - лучшее приобретение, удовольствие - лучшая выгода, внушающий доверие - лучший родственник.
Будда.

Figaro
Сообщения: 2394
Зарегистрирован: 27 апр 2013, 02:27
Страна, Регион, Область: Владимирская обл.
Город: Владимир
Благодарил (а): 772 раза
Поблагодарили: 551 раз

Re: Экструдер: отношение L/D.

#10 Сообщение Figaro » 11 ноя 2013, 10:42

Максим Викторович писал(а):А цилиндр не расширился? Но основное назначение такого зазора в том, чтобы сквозь него (зазор) мог протечь только расплав. Т.е. исключается проникновение частиц нерасплавленного полимера из одного объема витка в другой.
:sh_ok:
В идеале зазора вообще не должно быть.

Sergpolimer
Сообщения: 1989
Зарегистрирован: 15 июл 2010, 20:16
Страна, Регион, Область: РФ
Город: Не определился
Благодарил (а): 154 раза
Поблагодарили: 290 раз

Re: Экструдер: отношение L/D.

#11 Сообщение Sergpolimer » 11 ноя 2013, 14:20

Насколько я помню, зазор между витком и стенкой цилиндра должен быть равен 0,01D.

Аватара пользователя
Дамир
Сообщения: 1386
Зарегистрирован: 05 дек 2007, 11:33
Страна, Регион, Область: республика Татарстан
Город: Набережные Челны
Откуда: Набережные Челны
Благодарил (а): 0
Поблагодарили: 36 раз

Re: Экструдер: отношение L/D.

#12 Сообщение Дамир » 11 ноя 2013, 16:53

Figaro писал(а):
Максим Викторович писал(а):А цилиндр не расширился? Но основное назначение такого зазора в том, чтобы сквозь него (зазор) мог протечь только расплав. Т.е. исключается проникновение частиц нерасплавленного полимера из одного объема витка в другой.
:sh_ok:
В идеале зазора вообще не должно быть.
Нет, не совсем так. Без зазора мы будем иметь сухое трение, что не допустимо, задиры пойдут, заклинит нафиг и очень быстро. Зазор должен быть, расплав это смазка! Поэтому как правило производители шнеков делают гарантированный зазор, лучше немного потерять в производительности, чем потерять пару шнек-цилиндр. Ещё нужно понимать что на такой большой длинне невозможно получить идеально цилиндрический шнек, его ведёт в процессе изготовления и в процессе работы, чем длиннее шнек тем сложнее он в производстве и дороже.

Зазор должен быть таким, что бы обеспечивать эту смазку, и в то же время не допускать сильных перетоков массы через эти зазоры.

Из за сильных перетоков можно поиметь перегрев материала в мат цилиндре, и падение производительности. У шнеков есть такой параметр как степень сжатия, как у поршневых моторов например. У стандартного шнека это 2:1 примерно, то есть давление, которое удерживается зазором между гребнем шнека и стенкой цилиндра, довольно большое!

Степень сжатия это отношение глубины нарезки в зоне питания к глубине нарезки в зоне дозирования, то есть отношение высоты гребня в первой зоне к высоте гребня в последей зоне, это две зоны с постоянной глубиной нарезки. В середине зона сжатия, там нарезка с переменной глубиной...

Вот такая лекция получилась...
Все профессии-это заговор специалистов против профанов...

Figaro
Сообщения: 2394
Зарегистрирован: 27 апр 2013, 02:27
Страна, Регион, Область: Владимирская обл.
Город: Владимир
Благодарил (а): 772 раза
Поблагодарили: 551 раз

Re: Экструдер: отношение L/D.

#13 Сообщение Figaro » 11 ноя 2013, 19:41

Sergpolimer писал(а):Насколько я помню, зазор между витком и стенкой цилиндра должен быть равен 0,01D.
На порядок ошиблись - 0,001D

Figaro
Сообщения: 2394
Зарегистрирован: 27 апр 2013, 02:27
Страна, Регион, Область: Владимирская обл.
Город: Владимир
Благодарил (а): 772 раза
Поблагодарили: 551 раз

Re: Экструдер: отношение L/D.

#14 Сообщение Figaro » 11 ноя 2013, 20:14

Дамир писал(а): Степень сжатия это отношение глубины нарезки в зоне питания к глубине нарезки в зоне дозирования, то есть отношение высоты гребня в первой зоне к высоте гребня в последей зоне, это две зоны с постоянной глубиной нарезки. В середине зона сжатия, там нарезка с переменной глубиной...
Это про стандартные шнеки.
А про шнеки с многозаходной нарезкой что скажете?

леха
Старпом
Сообщения: 6207
Зарегистрирован: 18 авг 2010, 13:46
Страна, Регион, Область: Россия
Город: невест
Откуда: Россия
Благодарил (а): 1867 раз
Поблагодарили: 1129 раз

Re: Экструдер: отношение L/D.

#15 Сообщение леха » 12 ноя 2013, 05:34

Пусть будет не отношение глубин канала при равном шаге,а соотношение объемов ( всё равно все поняли о чем реч).
Если двух заходный то отношение объемов двух каналов загрузки к одному дозирования .Или нет?
ТС по заклинанию шнеков читайте криса Раувендааля.,единственное что у него нет так это описание конструктива высокоскоростных шнеков .
Спасибо деду за Победу!

Ответить

Вернуться в «Вопросы к специалистам от начинающих/Questions from beginners»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 80 гостей