线芯速度对挤塑机挤出量和挤包质量的影响.pdf

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201年5期
电线电
2001年10月
o.52001
Electric Wire && Cable
et,,001
线芯速度对挤塑机挤出量和挤包质量的影响
彭峰
湘潭电厂职工大学,湖南湘深411101〉
摘要:线魏行业中挤机的挤出理论均朱用塑料加工行业的挤出理论,究全没有考虑内色缄芯的拖曳作用对
挤出量的形响,在高速挤出机上将会带舉較大的選差。本文伩对高建挤出机(带机头)生产能力和線合工作点
作出一些理论分析
关键词:挤工艺p理抡流卑;线芯拖曳:杆特性曲线;综合工作点
中分类号:TM25.1
文标识码:A
文童号:31-1392(201)05-0037-03
Application of wire speed on the extrusion rate and quality
PENG Feng
(Xiangtan Cable Works, Workers University. Xiangtan 411101. Hunan Province. China
Abstracl Plastic extrusion of wire &cable uses the same principle as for lastic processing without condidenng
the effect of the pulling by the wire on the extrusion rate. with igh speed extruders, this effect will give nse
to remarkable errors. his article presents some theoretic analysis on the production capacity and composite
work points of high speed extruders (with cross-head)
Key words Plastic extrusion process theoretic flow rate; pulling by the wire, screw charactenstics: com
posite work polnts
T202
1前言
国内电缆行业中挤塑机的挤出理论均釆用塑料
式中:Q为理论流率(cm3/s);N为螺杆转速(r/
加τ行业的挤出理论,把绝缘层和护套层的挤出当s);为熔体粘度(Pas);△P为沿螺杆均化段长度
作塑料管的挤出,即都是从环型管道中挤出,忽视了上的压力降(Pa);D为机筒内径(cm)为螺杆均
塑料管是空心的,其塑料挤出完全依靠机头产生的化段深(cm);l为杆均化段长度(cm):为螺
压力;而绝缘层和护套层的挤出,除有机头作用的压杆顶部粬向宽度(cm);:6为騾纹升角():6为机筒与
力外,还有内包线芯的拖曳作用。在低速挤塑机上挤螺杆之间的间隙(cm)。
包时,这种拖曳作用并不明显。然而,目前电缆的生
对一台现有的挤出机来说,D、H、L、e、日以及
产速度越来越快,每分钟高达2500m以上。因此,本均是挤出机的几何尺寸?可作为常数看待,如果用
人认为仍然把绝缘层和护套层的挤出看成是从固a、β、7分别代表正流、逆流和流的形状因子,则挤
定的环形管道中挤出,将会在实际中带来较大的误出机理论流率公式可简化为
差。本文对挤出机(带机头)生产能力和综合工作点
Q=aNー(+y)JP
作出必要的理论分析,与各位同行共同探讨
如果熔体为等温牛顿流体则κ=常数,螺杆特
性线(Q-AP曲线)将为一平行线(见图1)。
2杆挤出特性曲线
高转
根据流体力学的分析,挤出机(不带机头)均化
段的单位时间理论挤出量(流率)Q为
低特建
Q=Q正-2
r“NVDア Siracosdァ DH Sim2AP
12
△P/
收日期:2001-01-02
1
作者简介:彭峰(1861-)男,湘南茶陵人,讲师
实际上,塑料熔体的挤出是不等温的非牛顿流
作者地址:湖南省湘潭市違设南路1号[411101
体的挤出。熔体粘度μ随挤塑料各段温度和Q变化
而变化,当温度恒定,焙体为假塑性流体く绝大多数
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2(1年第5期
电线电缆
年16月
Electric wire Cable
(いc.,2(1
塑料属此)时,嫆体粘度随Q的减少而增大、在高
等式右边第一项反映了因线芯移动产生的拖曵
Q值下,流体更接近牛顿流体(当机头阻力系数不变流率?第二项反应了因机头压力产生的压力流率。等
时,Q与剪切速度成正比),实际的螺杆特性曲线如温牛顿流体挤出时的机头特性曲线如图5:实际塑
图2、无论是挤料管还是挤绝缘或护套,其螺杆特料嫆体挤出时的头特性如图6
性曲线相同
域ぶ移动快
高转
低转
机头尺寸不变时
图2
大机头
3机头特性曲线
小头
3.1挤塑料管时机头特性曲线
料熔体从环形管道中的挤出,根据流体力学
b)线芯速度不变时
的推导,采用以上的简化方法,即机头的几何尺寸用
图5
机头形状因子k来描述,则机头流率Q为
(3
式中,P为机头到口模出口处的压力降(Pa)。
芯快
等温牛顿流体挤出时的机头特性线(QP曲
线)如图3。
线芯速皮慢
实际塑料嵱体挤岀时的机头特性曲线如图4,
户/R
这是由于粘度随Q而变化的線故
a)机头尺寸不变时
3.2挤包绝缘和护套时机头特牲曲线
大机头
塑枓熔体仍然从环形暫道中挤出,但内管道已
小机头
不再是静止不动,而是移动着的线芯,其机头流率公
大机头(阻力系放小)
P/P
小机头(阻力系大
b)线書移动速度不变时
图6
4挤出机综合工作点
在实际生产中,沿螺杆均化段长度上的压力降
图3
与机头到口模出口处的压力降近似相等即AP≈
大礼头
P。根据体积不变定律,挤出机均化段的流率与机头
小机头
是
滊率相等,即具有共同的挤出流率Q,因此,可将螺
杆特性曲线和机头特性曲线画在同一QP图中(见
图7)
/
4.1挤塑料管时挤出机综合工作点
螺杆特性曲线与机头特性曲线的交点C、D、E、
式(4)与式3)相比多了Qa流率,即
F称为挤出机的综合工作点,它反应了在一定螺杆
Q=Q十QaカAW+BP/a(
转速和待定机头压力下的挤出量。
式中,A、B为仅与线芯直径,模孔尺寸有关的4.2挤绝缘或护套时挤出机综合工作点
常数;V为线芯移动速度(cm/s)
线芯移动速度一定时的QP图如图8。机头尺