Jak změna úhlu spirály kuželové šnekové hlavně ovlivňuje vytlačovací tlak a rozložení teploty?

Kónická hlaveň se šroubem je klíčovým zařízením v průmyslu vytlačování plastů. Změny úhlu jeho spirály mají významný vliv na distribuci vytlačovacího tlaku a teploty.
1. Vliv na vytlačovací tlak
Zvětšený úhel šroubovice
Když se úhel šroubovice kuželového šroubu zvětší, materiál se ve šroubu posune rychleji. Je to proto, že větší úhel šroubovice poskytuje větší axiální složku, což umožňuje rychlejší axiální pohyb materiálu podél šroubu. Tento rychlý postup však také povede ke snížení stupně plnění materiálu v válci, což má za následek relativně snížené tření mezi materiálem a šnekem a stěnou válce. V tomto případě bude vytlačovací tlak snížen. Protože vytlačovací tlak pochází hlavně z reakční síly generované smykem a třením materiálu mezi šnekem a válcem, třecí síla klesá a tlak se odpovídajícím způsobem snižuje.
Úhel šroubovice se zmenšuje
Naopak, když se úhel šroubovice zmenšuje, axiální rychlost posuvu materiálu se zpomaluje. V této době se prodlužuje doba, po kterou materiál zůstává ve šnekovém kanálu, zvyšuje se stupeň plnění a zvyšuje se tření mezi materiálem a stěnou šneku a válce. To má za následek zvýšení vytlačovacího tlaku. Navíc menší úhel šroubovice způsobí, že dráha toku materiálu ve šnekovém kanálu bude klikatější, zvýší se střihový účinek materiálu a dále se zvýší vytlačovací tlak.
2. Vliv na rozložení teplot
Zvětšený úhel šroubovice
S rostoucím úhlem šroubovice se zkracuje doba setrvání materiálu ve šroubu. Vzhledem k tomu, že doba kontaktu materiálu se šnekem a stěnou válce je zkrácena, je odpovídajícím způsobem zkrácena také doba přenosu tepla. Proto se v přední části šneku zmenší nárůst teploty materiálu. Na konci sudu však může v důsledku rychlého vytlačování materiálu docházet k lokální akumulaci tepla, což má za následek mírné zvýšení teploty na výstupu, ale celkové rozložení teplot je poměrně ploché.
Úhel šroubovice se zmenšuje
Když se úhel šroubovice zmenšuje, prodlužuje se doba setrvání materiálu ve šroubu. To dává materiálu více času na výměnu tepla se šnekem a stěnou válce a teplo může být plněji přeneseno do materiálu. Ve střední a přední části šneku se bude teplota materiálu postupně zvyšovat. Současně se v důsledku zvýšeného smykového účinku materiálu také zvýší teplo generované smykovým teplem, což způsobí, že rozložení teploty v celém šnekovém kanálu bude vykazovat postupně rostoucí trend od vstupu k výstupu.
Ve skutečných výrobních aplikacích vyžaduje výběr vhodného úhlu šroubovice komplexní zvážení faktorů, jako jsou požadavky na kvalitu produktu, účinnost výroby a spotřeba energie zařízení. U produktů, které vyžadují vysoký vytlačovací tlak a rovnoměrné rozložení teploty, jako jsou vysoce přesné trubky nebo desky, je třeba přesně navrhnout úhel šroubovice kuželového šneku a upravit jej podle charakteristik materiálu a požadavků procesu, aby bylo dosaženo optimálního vytlačování. Účinek.