毕业设计-双螺杆挤出机开题报告(含全套CAD图纸)

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双螺杆挤出机毕业小论文

双螺杆挤出机毕业小论文

1.前言1.1研究目的啮合同向双螺杆挤出机是应用最广泛的聚合物加工设备之一,由于其具有优异的混合性能,很强的适应性及良好的自洁性能而被广泛应用于聚合物的物理改性———共混、填充,增强及成型制品[1 ] 。

为了适应各种聚合物材料的加工要求并解决混炼过程中存在的问题,近年来世界著名的同向双螺杆挤出机厂家和双螺杆挤出机研究者们对其挤出系统中的混炼元件进行了重点的研究并开发出了一些典型的新型混炼元件。

如德国WP 公司开发出的具有特殊几何形状的RGS 元件、L GS 元件、Schaufel 元件和美国Far2rel 公司开发出的FAMME 混炼元件[2 ] 。

本研究小组的金月富设计了一种新型元件———S 型元件[3 ] ,这种元件借鉴了FAMME 的设计思路,即采用了FAMME 大的螺棱间隙、小螺棱夹角,引入了双楔形区(螺棱拖曳面和机筒内壁之间的楔形区、啮合区内两螺棱之间的楔形区) 内的拉伸流动和螺槽区内物料松弛等概念,从而设计出一种端面形状类似于英文字母S 的元件。

这种设计加大了螺杆与机筒之间的间隙,增加了物料在挤出机流道内的周向流动和轴向回流,使两螺杆间和相邻两螺槽间的物料产生混合;由于物料在流动过程中通过两个楔形区,便受到剪切和拉伸作用;在相对低压区(松弛区) 物料产生松弛,这也有利于混合。

在本研究小组曾分别对S 型元件和捏合块元件流场的理论分析及实验研究的基础上[4 、5 ] ,本文拟对S 型元件和捏合盘块的流场分别进行数值模拟,以分析和比较两种元件的输送特性和混合能力,以供选择使用。

1.2 前人工作四十多年来,化工机械及自动化研究设计院在科研开发中取得了在科研开发过程中取得了丰硕的科研成果,共获重大科技成果346项,其中获全国科学大会奖、国家发明奖和国家科技进步奖19项。

获部、省级科技进步奖61项。

获国内专利授权16项、获美国专利1项。

于1965年兰泰公司作为化工部化工机械及自动化研究设计院的下属科研生产机构,承担国家大型技术攻关项目的科研主体,即开始从事同向双螺杆挤出机的研究开发工作,是国内同行业历史最悠久、专业最齐全,技术积累最雄厚,研究开发实力最强的科研制造实体。

双螺杆挤压机模糊控制系统设计及其工程实现的开题报告

双螺杆挤压机模糊控制系统设计及其工程实现的开题报告

双螺杆挤压机模糊控制系统设计及其工程实现的开题报告一、研究背景及意义随着工业化的发展和科技的进步,双螺杆挤压机已成为制造化学物质的主要设备之一,广泛应用于橡胶、塑料、食品等行业。

但是,在挤出加工过程中,受到原材料特性、挤出机结构、加工参数等多种因素的影响,很难精确控制挤出产品的质量和生产效率。

因此,研究双螺杆挤压机数学模型及控制方法,具有重要的理论和实际意义。

目前,国内外对双螺杆挤压机的研究主要包括数学建模、控制算法和实验研究等方面。

传统的PID控制和反馈控制法在控制双螺杆挤压机中存在着响应速度慢、控制精度不高、抗扰性差等问题。

而模糊控制技术因其具有自适应、非线性、鲁棒性强等特点,已成为双螺杆挤压机控制中的研究热点之一。

因此,本文拟设计一个双螺杆挤压机的模糊控制系统,以提高其控制效果和生产效率。

二、研究内容和方法本文主要研究双螺杆挤压机的模糊控制系统设计及其工程实现。

具体研究内容包括:1. 建立双螺杆挤压机数学模型,分析其控制特点和难点。

2. 设计基于模糊控制的双螺杆挤压机控制系统,包括模糊控制器参数设计、控制规则库的建立和模糊综合评估方法的确定。

3. 利用Matlab/Simulink进行仿真验证,研究模糊控制系统的控制效果和鲁棒性。

4. 在实际双螺杆挤压机生产线中进行工程实现和测试,探究模糊控制系统在实际生产中的可行性和实用性。

本文的主要研究方法包括理论分析和仿真实验。

通过对双螺杆挤压机的数学模型进行研究和分析,设计模糊控制器,建立控制规则库,以达到对双螺杆挤压机控制的精确度和效率的要求。

并通过Matlab/Simulink进行仿真实验,检验控制策略的有效性和鲁棒性。

最后在实际生产线上进行实际测试,验证控制策略的实用性。

三、研究预期成果本文主要实现了双螺杆挤压机的模糊控制系统设计及其工程实现。

预期的研究成果包括:1. 建立了双螺杆挤压机的数学模型,分析了其控制特点和难点。

2. 设计了基于模糊控制的双螺杆挤压机控制系统,并通过仿真和实验验证了其控制效果和鲁棒性。

最新反向旋转型双螺杆挤压机及传动系统的设计(含全套cad图纸

最新反向旋转型双螺杆挤压机及传动系统的设计(含全套cad图纸

反向旋转型双螺杆挤压机及传动系统的设计(含全套C A D图纸)毕业设计论文任务书一、题目及专题:1、题目反向旋转型双螺杆挤压机及传动系统的设计2、专题二、课题来源及选题依据双螺杆挤压机是为解决单螺杆挤压机的局限性而发展起来的。

与单螺杆挤压机相比,双螺杆挤压机更容易加入带状料,分料及玻璃纤维等物料;物料在机筒内停留时间短;塑化混合效果优良。

双螺杆挤压机在我国的使用非常普遍,因此对双螺杆挤压机的进一步研究对我国的经济发展有着极其重要的意义。

三、本设计(论文或其他)应达到的要求:①熟悉反向旋转型双螺杆挤压机的发展历程,特别是近十几年来的发展;②熟悉掌握反向旋转型双螺杆挤压机的工作原理;③熟练反向旋转型双螺杆挤压机传动箱的设计方法;④熟练绘制挤压机及传动系统总装图、部件图和零件图;⑤能够熟练使用AUTO-CAD。

四、接受任务学生:机械94 班姓名徐志强五、开始及完成日期:自2012年11月12日至2013年5月25日六、设计(论文)指导(或顾问):指导教师签名签名签名教研室主任〔学科组组长〕签名研究所所长系主任签名2012年11月12日摘要本文先分析了挤压机的市场需求和生产现状,并初步探讨了挤压机生产食品的工艺可行性;提出了用双螺杆挤压机生产食品的工艺流程。

在现有挤压机的基础上,并参考了国内外比较成熟的挤压机设计方法,根据各种食品的特性和生产食品的特殊工艺要求,对挤压机的关键部位进行了相应的设计。

本文详细的介绍了挤压机的主要零部件传动箱、传动系统、机筒等的结构设计,并进行了相应的校核计算;对主要传动零部件如传动箱大小齿轮,带轮,从动轴,键等进行了设计和强度校核,并对轴承承载能力进行了校核计算;本文还涉及了挤压机一些辅助元件如加料系统,加热冷却装置,模头的选择要求,并进行了简单的设计。

最后,本文介绍了一些关于挤压机的安装,操作,控制和维护等方面的内容。

关键词:传动系统;挤压混炼;反向旋转双螺杆挤压机AbstractIn this page, the market need of the extrusion press and the condition of the production is analyzed first.And from theoretically, we studied the technique possibility to produce the foods. We expounded the specialty and working elements of the twin-screw extruder and pointed working flow to produce the foods with twin-screw extruder. In the base of the extruders in existence, we referenced the mature means of extruder design in our country and abroad and based the characteristic of foods and the special working craftwork requires, then, we designed the key structure of extruder. In this text, we introduced the structure design of extruder in detail, particular to the major parts: assignment tank, screw, barrel and systems analysis and calculating. To those important transmission parts: the big gear and the small gears in assignment tank, strip wheel, driving spindle, key, we made a design and check the intensity. And we calculate and check the carrying capacity of the bearing particularly. We also refer to the choosing requirements of the accessories: heating and cooling system, die, knife equipment, and made a simple design. In the end of the text, the installing, operation, controlling and repairing of the extruder were also introduced.Key words:The transmission system;extrusion mixing and shaping;Counter-rotation twin -screw extruder目录摘要 (III)ABSTRACT (IV)目录 (V)1 绪论 (1)1.1挤压机技术应用及分析 (1)1.2国内外生产现状 (1)1.2.1国内发展 (1)1.2.2国际上主要有以下方面 (1)1.3挤压机生产食品的可行性分析 (2)1.4挤压技术在口香糖加工中的应用 (2)1.4.1口香糖的市场需求 (2)1.4.2口香糖的加工工艺 (2)1.4.3挤压机生产口香糖的可行性 (4)2 食品挤压机挤压设备简介 (6)2.1双螺杆挤压机的工作原理 (6)2.1.1挤压原理 (6)2.1.2挤压加工系统 (7)2.2总体结构设计 (7)3 双螺杆挤压机挤压设备设计 (8)3.1传动系统的设计及计算 (8)3.1.1 传动系统设计 (8) (8)3.1.2 电动机的选用 (8)3.1.3 传动比分配 (8)3.1.4 主要传动零部件设计计算和校核 (9)图推力轴承组示意图 (17)3.2 辅助零部件设计计算 (20)3.2.1 加料系统设计计算 (20) (20) (21)螺旋进料传动方案............................................................................................................................................................................ 22 3.2.2 加热与冷却系统的设计 .. (22)铝块冷却水管 (24)3.2.3 润滑油的选用 ........................................................................................................................................ 24 4 挤压加工系统的安装、操作与维护 . (25)4.1挤压加工系统的安装 (25)4.1.1 挤压机的安装基础 (25)4.1.2 调整挤压机水平 (25)4.1.3 机筒的安装 (25)4.1.4 螺秆的装拆 (25)4.1.5 模头的安装 (25)4.2 挤压加工系统的操作 (25)4.2.1 挤压机的开车 (25)4.2.2 开车操作注意事项 (25)4.3 挤压机的维护保养 (25)4.3.1 螺杆的保养 (25)4.3.2 机筒的保养 (25)4.3.3 挤压机其它部分的保养 (26)4.4 设计中的几个问题 ....................................................................................................................... 26 5 总结与展望 .. (27)5.1 总结 (27)5.2 展望.......................................................................................................................................... 27 致 谢 .. (28)参考文献 (29)1 绪论1.1 挤压机技术应用及分析挤压加工技术作为一种经济实用的新型加工方法广泛应用于食品生产中,并得到迅速的发展。

双螺杆二次挤压法生产脱水方便米饭的工艺研究的开题报告

双螺杆二次挤压法生产脱水方便米饭的工艺研究的开题报告

双螺杆二次挤压法生产脱水方便米饭的工艺研究的开题报告一、题目:双螺杆二次挤压法生产脱水方便米饭的工艺研究二、研究背景和意义方便米饭是现代快节奏生活中不可或缺的一种快餐食品,已经成为人们日常生活中常见的一种饮食方式。

在市场上,方便米饭以其方便、随时随地就餐的特性,广泛受到了消费者的欢迎和喜爱。

传统的方式是使用蒸煮或微波加热使其加热,并在特殊的包装材料保持温度。

但是,这种方式有一定的局限性,诸如品质不稳定、加热时间长、卫生状况难以保证等问题,因此需要研究一种新的生产工艺,更好地适应市场的需求。

双螺杆挤压成型工艺作为一种新型生产工艺,已经在食品加工领域得到了广泛应用。

其可通过挤压成型,将水分含量高、有一定黏性的材料转化为脱水形式,因此适用于生产脱水方便食品。

本研究将以双螺杆二次挤压工艺为基础,采用米饭和淀粉为主要原料,研究其生产脱水方便米饭的工艺,并对其可行性进行探究,为方便米饭行业的发展提供新的选择。

三、研究内容和方法1.选取合适的米种及添加剂通过调查市场上的不同品种米饭及其添加剂的情况,选取适合双螺杆二次挤压生产工艺的米种及添加剂。

2.双螺杆挤压工艺确定双螺杆二次挤压生产工艺的工艺参数,并掌握其操作技能。

3.生产实验根据确定的工艺,进行脱水方便米饭的生产实验,并对不同工艺条件下的产品进行品质分析和比较。

4.工艺优化根据实验结果,对脱水方便米饭的生产工艺进行优化,并得出最优工艺条件。

5.食品安全评价对脱水方便米饭的营养成分、微生物指标、物理指标等进行检测,同时评估其安全性。

四、预期成果1. 确定适合双螺杆二次挤压生产工艺的米种及添加剂。

2. 确定生产脱水方便米饭的最优工艺条件。

3. 实现脱水方便米饭的生产。

4. 评估脱水方便米饭的品质和食品安全指标。

五、研究文章结构该研究文章将按照以下顺序完成:1. 绪论:介绍研究背景和意义,阐述研究内容和方法,提出预期成果。

2. 文献综述:对国内外关于脱水方便食品生产工艺现状和发展趋势进行分析和归纳,为后续研究提供参考。

双螺杆挤出机传动系统的方案比较和强度分析的开题报告

双螺杆挤出机传动系统的方案比较和强度分析的开题报告

双螺杆挤出机传动系统的方案比较和强度分析的开题报告
一、研究背景和意义
随着塑料行业的不断发展,双螺杆挤出机已成为制造塑料制品的重要工业设备。

传统的双螺杆挤出机采用传统的侧向齿轮传动系统,齿轮系统的传动效率低、噪声大、过载能力弱等问题已经越来越受到关注。

因此,本文旨在设计一种新型的传动系统并进行比较和强度分析,以提高双螺杆挤出机的性能和使用寿命。

二、研究内容
1. 传统侧向齿轮传动系统的缺陷及双螺杆挤出机传动系统代替方案的研究和设计。

2. 选择传动系统的材料,并分析该材料的机械性能和耐久性。

3. 建立传动系统模型,并进行有限元分析。

4. 对传统侧向齿轮传动系统和新型传动系统进行比较和强度分析,并分析两种系统的优缺点。

三、研究方法
1. 通过实验和文献资料查阅,了解双螺杆挤出机的相关知识。

2. 设计新型传动系统方案,并选择合适的材料。

3. 建立传动系统模型,并通过有限元分析软件模拟传动系统应力状态和变形情况。

4. 对传统侧向齿轮传动系统和新型传动系统进行比较和强度分析。

四、预期结果
在完成研究后,预计可以得出以下结论:
1. 新型传动系统相比传统侧向齿轮传动系统在传动效率、噪声和过载能力方面具有明显优势。

2. 新型传动系统的设计可以提高双螺杆挤出机的性能和使用寿命。

五、结论
本研究将为双螺杆挤出机传动系统的改进提供新思路和参考,为塑料制品制造企业提高生产效率和降低生产成本做出贡献。

LWZ150双头螺杆型干式无油真空泵设计【全套CAD图纸】【2017年机械毕业设计】.pdf

LWZ150双头螺杆型干式无油真空泵设计【全套CAD图纸】【2017年机械毕业设计】.pdf

本科毕业设计(论文)题目:LWZ-150双头螺杆型干式无油真空泵的设计系别:机电信息系专业:机械设计制造及其自动化班级:姓名:学号:指导教师:2013年05月LWG-150双头螺杆型干式无油真空泵的设计摘要干式双螺杆真空泵是一种容积式无油真空泵,具有结构紧凑,抽速大,真空度高,可直排大气,使用寿命长,自吸能力强,无易损件,运转可靠,维修维护方便,动平衡性好,振动小,无压力脉动与噪音,可高速平稳的一作,适应性强,还可用于多相混输,无喘振现象,易于实现连续排气等诸多优点,因此厂泛的应用于冶金、电子、化学、食品、医药、环保等工业生产部门。

国外已发展出诸多此类真空泵产品,而在我国的发展却相对落后。

虽然我国对无油真空泵的需求日益增长,但是许多跨国公司的真空泵产品却在我国的高端真空泵市场中占据了主导位置。

因此,自行研究经济可行、运转可靠的无油真空泵意义可见一斑。

为了适应我国开发研究生产螺杆真空泵的需要,本文对双螺杆真空泵的设计型线组成问题等内容进行了的研究与探讨。

关键词:双头干式真空泵;螺杆;型线LWZ-150Double-Headed Screw Type Dry Vacuum PumpAbstractThe oil-free twin-screw vacuum pump is a new kind of rotational positive displacement pump.The structure of the pump is simple and liquids or solids are hard to accumulate when sucked with gas or are condensed or solidified in the pump.It is outstanding for its excellent efficiency,high vacuum,exhausting to the air directly,a long life,good sucking,reliable work,convenient maintenance,favorable dynamical balance,light vibration,no pressure fluctuate and noise,work placidly with high speed,strong adaptability,mufti-phase duties,no quiver,easy to continuous exhausting,etc.It is used widely in industrial territory of metallurgy,electron, chemistry,pharmacy,food and environment,and so on.At present,all over the world have been trying their best to develop oil-free vacuum pumps,but our country has been fallen behind other countries.Although the demand of the oil-free vacuum pumps has been experiencing a rapid growth,the products of many multinational companies take up the major market share of dry compression vacuum pumps and high vacuum pumps.Therefore it is very significant to develop economical,feasible and reliable dry-running vacuum pumps by us.For the sake of requirements of developing and researching in our country,the paper investigates the meshing theory of twin-screw pump,buildup of the rotors'curve,and leaks.Keywords:dry(oil-free)vacuum;pump;screw目录1绪论 (1)1.1概述 (1)1.2课题背景及研究意义 (1)1.3螺杆泵的应用及特点 (3)1.4螺杆真空泵在国内外的研究现状与发展方向 (4)2螺杆双头干式真空泵转子型线的研究 (6)2.1常见转子型线比较 (6)2.2多头双边对称圆弧型线 (8)2.2.1转子型线要素 (9)2.2.2转子型线设计原则 (10)2.2.3多头双边对称圆弧型线方程 (11)3螺杆双头干式真空泵工作原理 (14)3.1吸气过程 (14)3.2压缩过程 (15)3.3排气过程 (15)4螺杆双头干式真空泵设计计算 (17)4.1螺杆基本尺寸 (17)4.2排气量 (19)4.2.1理论排气量 (19)4.2.2实际排气量 (20)4.3进排气孔口 (20)4.3.1轴向进气口 (20)4.3.2轴向排气口 (21)4.4极限真空度、功率及冷却水量 (21)4.5轴的强度计算 (21)4.6同步齿轮的设计计算 (22)4.6.1齿轮尺寸计算 (22)4.6.2齿轮强度校核 (23)5结论与展望 (24)参考文献 (25)致谢 (26)毕业设计(论文)独创性 (27)毕业设计(论文)知识产权声明 (28)1绪论1绪论1.1概述1905年德国人沃尔夫岗.盖德发明了油封式旋片泵,从此各种以油为工作液、润滑剂、密封液的真空泵如雨后春笋般迅速普及,统治了真空设备市场近百年。

双螺杆同向挤出机实验报告

双螺杆同向挤出机实验报告

双螺杆同向挤出机实验报告同向平行双螺杆挤出机研究报告——北京化工大学目录1概述-----------------------------------12同向平行双螺杆挤出机的分类-------------12·1基本分类-------------------12·2组合分类-------------------23主要结构及基本原理---------------------23·1主要结构-------------------33·2基本原理-------------------44同向平行双螺杆挤出机的优点-------------65同向平行双螺杆挤出机的发展趋势---------7参考文献------------------------------91概述挤出机起源18世纪,英格兰的Joseph Bramah于1795年制造的用于制造无缝铅管的手动活塞式压出机被认为是世界上第一台挤出机。

在挤出机作为一种制造方法的发展过程中,第1次有明确记载的是R.Brooman在1845年申请的用挤出机生产固特波胶电线的专利。

在聚合物加工中首先应用双螺杆挤出机是在20世纪30 年代的意大利, 其标志是Roberto Colombo研制成功了同向双螺杆挤出机Pasquetti 研制成功了异向双螺杆挤出机。

现代双螺杆挤出技术是在20 世纪60 年代末至70 年代初随着RPVC制品的发展得以发展的1964 年Inning 和Zaadnik 申请了己内酞胺在标准组件同向旋转双螺杆挤出机内连续阴离子聚合的专利。

在我国, 双螺杆挤出机的应用大约在20 世纪70 年代初, 到90 年代初发展迅速。

关于最早双螺杆挤出机的设计初衷是为了解决挤出时物料挤出不净的问题,后来在使用和研究的过程中发现双螺杆挤出机的性能在很多方面优于单螺杆挤出机,因此,对于双螺杆的研究是很必要的,下面主要分析同向平行双螺杆挤出机的分类。

双螺杆挤出机的传动系统研究的开题报告

双螺杆挤出机的传动系统研究的开题报告

双螺杆挤出机的传动系统研究的开题报告一、选题的背景和意义双螺杆挤出机作为一种重要的高分子材料加工设备,其应用范围非常广泛,包括塑料、橡胶、化纤、食品、医药等领域,成为现代化生产的重要组成部分。

在双螺杆挤出机中,传动系统对于整个设备的性能和工作效率具有重要作用。

为了提高传动系统的精度和稳定性,保证设备正常运行,对其进行深入的研究和优化非常必要。

二、研究的主要内容和思路本研究的主要内容是双螺杆挤出机传动系统的分析和研究。

采用先进的动力学分析方法和计算机仿真技术,对双螺杆挤出机的传动系统进行建模和仿真,分析其动力学特性和传动机理,并进行优化设计。

1. 传动系统建模:根据双螺杆挤出机的结构特点,利用计算机辅助设计软件进行建模。

选择合适的材料和零部件,考虑传动系统的刚度和稳定性,建立传动系统的数学模型。

2. 仿真分析:根据建立的数学模型,利用ANSYS等先进的有限元分析和动力学仿真软件,对传动系统进行仿真分析。

分析传动系统的负载特性、动态响应和传动效率等。

3. 传动系统优化:根据仿真分析结果,对传动系统进行优化设计。

采用先进的材料和工艺,优化传动系统的结构和布局,提高传动效率和精度,保证设备的正常运行。

三、预期成果和实现途径本研究预期的成果为:深入研究双螺杆挤出机传动系统的动力学特性和传动机理,优化传动系统的结构和布局,提高传动效率和稳定性,为设备的正常运行提供技术支持。

同时,通过本研究的成果,可以为双螺杆挤出机的设计和生产提供参考和依据。

实现途径主要包括:(1)采用先进的动力学分析方法和计算机仿真技术,进行传动系统的建模和仿真;(2)利用先进的材料和工艺,对传动系统进行优化设计;(3)通过实验验证和比较分析,验证传动系统的优化效果和性能提升。

四、研究的难点和挑战双螺杆挤出机传动系统研究中的难点和挑战主要有以下几点:(1)传动系统的复杂度较高,需要建立准确的数学模型;(2)传动系统的运动学和动力学分析较为困难,需要采用先进的计算机仿真技术;(3)传动系统的优化设计需要考虑多个因素和约束,需要综合考虑各种因素和进行平衡;(4)传动系统的实验验证和效果分析需要具备较强的实验技能和数据分析能力。

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毕业设计-双螺杆挤出机开题报告(含全套CAD图纸)本科毕业设计(论文)开题报告
学院,部,: 机械工程学院专业: 机械工程及自动化学生姓名: 班级: 学号
指导教师姓名: 职称
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题目:双螺杆塑料挤出机
1. 双螺杆塑料挤出机设计概述
1.1双螺杆塑料挤出机概述
塑料挤出成型是在挤出机中通过加热、加压而使塑料以及熔融流动状态连续通过口模成型的方法,或简称为挤塑。

挤出成型是聚合物加工中出现较早的一门技术,在19世纪初已有使用。

挤出成型可加工的聚合物种类很多,制品更是多种多样,成型过程也有许多差异,比较常见的是以固体块状加料挤出制品的过程。

双螺杆塑料挤出机有主机,机头和辅机组成。

其中主机是核心部分,由传动系统,挤压系统,加热冷却系统,控制系统组成。

其挤出成型过程为:将颗粒状或粉状的固体物料加入到挤出机的料斗中,挤出机的料筒外面有加热器,通过热传导将加热器产生的热量传给料筒内的物料,温度上升,达到熔融温度。

机器运转,料筒内的螺杆转动,将物料向前输送,物料在运动过程中与料筒、螺杆以及物料与物料之间相互摩擦、剪切,产生大量的热,与热传导共同作用使加入的物料不断熔融,熔融的物料被连续、稳定地输送到具有一定形状的机头(或称口模)中。

通过口模后,处于流动状态的物料取近似口型的形状,再进入冷却定型装置,使物料一面固化,一面保持既定的形状,在牵引装置的作用下,使制品连续地前进,并获得最终的制品尺寸。

最后用切割的方法截断制品,以便储存和运输。

加料挤出系统
整体方案设计
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双螺杆挤出机有啮合型的,也有非啮合型的;啮合型的又分同向旋转的和异向旋转的;异向旋转啮合型双螺杆又有平行双螺杆挤出机和锥形双螺杆挤出机之分。

主要考虑的参数是双螺杆直径(Φ72MM)、中心距、长径比、螺杆转数范围、功耗、挤出量、螺杆轴向推力。

1.2 挤出系统设计
1.2.1 螺杆设计
(1)螺杆元件的设计根据实现功能的不同,可将螺杆元件分为输送元件(它由螺纹元件组成,可有不同的螺纹头数和导程),剪切元件(主要是捏合盘及其组成),混合元件(主要是齿形元件等)。

(2) 螺杆局部构型设计整根螺杆的组合分两个方面:一是完成不同局部功能的各种螺杆区段(即局部构型)设计;二是针对整个挤出过程完成的任务,整跟螺杆的组合设计。

(3)螺杆机械结构设计
双螺杆的结构设计包括芯轴、螺杆轴、螺杆元件的设计以及各种螺杆元件的类型、数量及如何装配在一起等总体规划设计。

(4)螺杆的材质及热处理
螺杆材质的选自要考虑强度、耐磨度、耐腐蚀等问题,国内双螺杆挤出机厂家一般用合金结构钢,制成螺杆后氮化处理,氮化层厚度一般0.3-0.5mm。

1.2.2 机筒设计
根据挤出过程和工艺的需要,将不同功能,不同结构形状的若干机筒段用不同的方法把它们组合成一根整体机筒,与相应的组合螺杆装在一起,成为挤压系统。

1.3 传动系统设计
双螺杆挤出机传动系统的作用是在设定的工艺条件下,向两根螺杆提供合适的转数范围、稳定而均匀的速度、足够且均匀相等的扭矩(功率),并能承受挤出过程中
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所产生的巨大的螺杆轴向力。

下图是德国某公司的传动箱的内部结构。

传动系统
(1)主驱动电动机选型
常用的电机有直流电动机、交流变频调速电机、滑差电机、整流子电机,其中以直流电机和交流变频调速电机居多。

(2)传动箱设计
双螺杆挤出机的传动箱由两部分组成,即减速部分和扭矩分配部分。

这两部分虽然功能不同,但联系紧密,有时互相制约。

根据目前流行的结构看,其布置设计主要分两种:一种是将减速部分和扭矩分配部分很明显的分开,即分离式;一种是将两者和在一起。

追求的目标总的来说是实现规定的螺杆转数(范围)、螺杆旋转方向、扭矩均匀分配、轴承合理布置的前提下,通过传动方案的确定和结构设计,采取措施,降低齿轮负载,抵消或减小传动齿轮的径向载荷,传递更大的功率和轴向力,提高轴承的寿命,装配维修方便。

1.4 双螺杆挤出机辅助系统设计
(1) 压力调节装置
挤出过程中沿螺杆轴向方向的压力分布是挤出过程的操作因变量之一,它会影响能量的转换和混合效果,沿螺杆方向的压力分布跟螺杆构型、物料特征与操作条件有关。

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(2) 排气系统
双螺杆挤出机一般都设有排气系统,用于将挤出过程中物料中的空气、残留单体、低分子挥发物、溶剂、反应生成物中的气体排出。

排气效果的好坏,排气口冒不冒料,与排气系统各组成部分的合理设计与匹配有很大关系。

(3) 加料系统
双螺杆挤出机一般使用计量加料,有时也采用溢流加料,强制加料。

所谓计量加料,就是加料装置给挤出系统加多少料,挤出系统就挤出多少料。

挤压系统的挤出量与螺杆转数无关。

加料系统的调速电机可以采用直流电机,也可以采用变频调速电机,计量方式有体积计量、失重计量、称重计量。

(4) 加热冷却系统
挤出过程物料要吸热变成粘流态才能完成挤出,一般的加热方式是电加热和载体加热。

冷却有风冷,油冷、水冷。

(5) 安全保护系统
双螺杆挤出机设有很多安全装置,如螺杆扭矩过载保护,止推轴承过载保护,计量加料装置和主机联锁,润滑系统保护。

2 选题依据、主要研究内容、研究思路及方案
2.1 选题依据
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当今世界四大材料体系(木材、硅酸盐、金属和聚合物)中,聚合物和金属是应用最广泛和最重要的两种材料。

据统计,在塑料制品成型加工中,挤出成型制品的产量大约占整个塑料制品产量的50%以上。

其中不仅包括板、管、膜、丝、和型材等制品的直接成型,还包括热成型、中空吹塑等坯料的挤出加工。

除此之外,在填充、共混、改性等复合材料和聚合物合金生产过程中,螺杆挤出很大程度上取代了密炼、开炼等常规工艺。

挤出机几乎成为任何一个塑料有关公司或研究所最基本的装备之一。

挤出成型有如此发展趋势主要原因为:螺杆挤出机能将一系列化工基本单元过程,如固体输送、增压、熔融、排气、脱湿、熔体输送和泵出等物理过程集中在挤出机内的螺杆上来进行。

近年来,挤出工程的创新表现,更多的过程,如发泡、胶联、接枝、嵌段、调节相对分子质量甚至聚合反应等化学加工过程都愈来愈多地在螺杆挤出机上进行。

螺杆挤出工艺装备逐步取代了一些由多台经典化工装备组成的生产线。

连续生产代替间歇生产,必然有较高的生产率和较低的能耗,减少生产面积和操作人员数量,降低生产成本,也易于实现生产自动化,创造好的劳动条件和减少少的环境污染。

与此同时,螺杆的搅拌作用也提高了混合质量。

正因如此,螺杆挤出这种工艺不仅广泛地用于聚合物加工,而且在建材、食品、纺织、军工、和造纸等工业部门中都得到了愈来愈多的应用。

2.2 主要研究内容
双螺杆挤出机最重要的部分是挤出系统和传动系统,要着重设计螺杆和机筒以及两者的配合,这个设计要自主设计传动系统,要独立设计调速装置。

2.3 研究思路及方案
同向啮合双螺杆挤出机与单螺杆挤出机一样,承担输送、塑化、混合和混炼聚合物的工作,但在工作上与单螺杆挤出机有许多不同点。

同向啮合双螺杆挤出机表现为物料的正位移输送特性。

所谓正位移输送特性是这移动的外部表面物质置换了系统中的部分液体的输送方式。

啮合同向双螺杆挤出机必须纵向开放,否则螺杆会因为发生干涉而不能正常啮合。

意味着螺槽的宽度一定要大于螺棱的宽度,在纵向留下一定的输送物料的通道。

纵向开放程度越大,正位移输送能力损失也越多,此时摩擦拖曳和粘性拖曳所起的作用越大。

但是无论开放程度多大,物料沿螺槽流动时在螺棱出仍然受阻而改变方向,因此具有一定的正位移输送能力。

由于螺槽纵向开放,由加料口到机头,两螺杆间有一通道,当物料由加料口加到一根螺杆上后,物料在摩擦拖曳作用下沿着这跟螺杆的螺槽向前输送物料至下方的楔形区,在这里物料会受到一定的压缩。

因螺棱比螺宽窄,那么另一根螺杆的螺棱不会把
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物料向前输送的道路堵死。

两根螺杆在楔形区有大小相等、方向相反的速度梯度,因此物料不会进入啮合区绕同一根螺杆继续前进而被另一螺杆托起,在挤出机机筒表面的摩擦拖曳下沿另一根螺杆的螺槽向前输送。

由于同向双螺杆挤出机具有分布混合及分散混合良好、自洁作用较强、可实现高速运转、产量高等特点,特别适用于聚合物的改性,如共混、填料、增强及反应挤出。

并且本次设计的挤出机主要用于复合塑料挤出,因此应设计同向啮合双螺杆挤出机。

3.工作进度及具体安排
第1到4周开题报告
第5到8周编写设计说明书、绘草图,中期检查
第9到12周绘装配图、零件图,输出说明书、图纸
第13周作好答辩前的准备工作
第14周毕业答辩
4.指导教师意见
指导教师:
年月日
说明:开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一,此报告应在导师指导下,由学生填写,将作为毕业设计(论文)成绩考查的重要依据,经导师审查后签署意见生效。

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