Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

В данном случае нагревание зависит от тепловых потоков, обу­словленных теплопроводностью и диссипацией энергии трения. Обычно температура цилиндра выше, чем температура шнека, поэтому пленка расплава вначале появляется на поверхности цилиндра. На входе в зону плавления пленка имеет незначитель­ную толщину и не срезается нарезкой шнека. Движение материала происходит за счет течения вязкой жидкости по поверхности цилиндра и скольжения слоя гранул по поверхности шнека. В зависимости от этой скорости развивается профиль скорости вязкого течения в пленке расплава. Поскольку объем, занимаемый гранулами, при плавлении уменьшается, шнек в зоне плавления обычно имеет уменьшающуюся глубину, что обеспечи­вает постепенное сжатие и уплотнение пористого слоя гранул. Под действием давления расплав частично заполняет воздушные полости между гранулами, что увеличивает коэффициент теплопроводности и повышает скорость плавления полимера. Измене­ние давления по длине канала шнека зависит от соотношения кру­тящих моментов, возникающих на поверхностях шнека и цилиндра.

В конце зоны плавления, когда основная часть канала шнека заполнена расплавом, слой гранул разрушается на отдельные части и движение полимера осуществляется за счет вязкого тече­ния. Поскольку частицы твердого полимера сравнительно неве­лики, то они не оказывают существенного влияния на характер течения расплава. Большинство полимеров в вязкотекучем состоя­нии обладает адгезией к металлам, поэтому при течении они не проскальзывают относительно поверхностей каналов. В данном случае слой расплава, прилегающий к цилиндру, оста­ется неподвижным, а расплав, находящийся около шнека, враща­ется вместе с ним. Часть расплава, которая остается неподвижной, срезается с поверхности цилиндра винто­вым выступом нарезки шнека, вследствие чего по ширине канала возникает перепад давления.

Расплавленная масса проходит через ситосменное устройство, предназна­ченное для удаления механических включений, которые могут быть в сырье. Причем, для лучшей фильтрации массы температура в зонах ситосменного устройства должна быть выше.

За счет винтовой нарезки вращающегося червяка создается мощное усилие, которое выдавливает расплав полимера из цилиндра экструдера в головку, где расположен формующий инструмент (дорн и матрица) обеспечивающий наложение заданного слоя изоляции (или оболочки) на токопроводящую жилу.

Инструмент экструдера (дорн и матрица) образует кольцевое отверстие, размеры и форма которого определяют основные параметры накладываемой оболочки, и существенно влияет на работу экструдера. От конструкции и взаимного расположения инструмента зависят плотность наложения материала на жилу или кабель и качество выпрессовываемой оболочки.

Все типы головок экструдеров можно разделить в зависимости от направления потока перерабатываемой массы и способа крепления к цилиндру.

По направлению потока массы головки делятся на прямоточные, прямо- и косоугольные, а по способу крепления к цилиндру экструдера – на резьбовые, фланцевые на болтах и шарнирно-откидные.

Наибольшее применение в кабельной промышленности получила головка прямоугольной конструкции, легко доступная для чистки, заправки и контроля температур, имеющая небольшой размер и массу по сравнению с косоугольной и малый свободный объем внутри головки.

После выхода из экструдера изолированная жила или заготовка с наложенным в экструдере покрытием поступает в охлаждающую ванну, состоящую из одного или нескольких охлаждающих желобов. Длина каждой секции охлаждающей ванны около 4 м. Секции охлаждающей ванны обычно изготавливают из коррозионно-стойкой листовой стали и соединяются между собой фланцами. Секции представляют собой два желоба, вставленных один в другой; по внутреннему желобу в потоке воды проходит охлаждаемое изделие, наружный желоб используется для транспортировки воды, поступающей из внутреннего желоба.

Применяемые тяговые устройства бывают колесного и гусеничного типов. Тяговое устройство колесного типа состоит из двух шкивов, которое изолировочная жила или заготовка огибает несколько раз, что увеличивает силу трения между поверхностью шкивов и кабельного изделия или полуфабриката. Такие устройства используются при изолировании или ошлангировании кабельных изделий, имеющих малые диаметры, и при сравнительно высоких линейных скоростях. Тяговое устройство колесного типа может иметь также шкивы с трапецеидальным желобом, в который уложен провод. Кабальные изделия прижимаются к поверхности желоба клиновидным ремнем. Тяговые устройства гусеничного типа имеют две или три гусеницы, расположенные в вертикальной или горизонтальной плоскости и движущиеся в противоположных направлениях. В месте соприкосновения с кабельным изделием поверх ремней или цепей гусениц имеются эластичные резиновые накладки с желобообразным профилем для размещения изолированной жилы или заготовки. Тяговые устройства гусеничного типа предназначены для кабельных изделий больших диаметров или имеющих малую гибкость.

Экструзионные линии оборудуются различной контрольно-измерительной аппаратурой. Измерители диаметра бывают контактного и бесконтактного типа. Контактный измеритель диаметра размещается непосредственно после охлаждающего устройства, и, как правило, состоит из двух роликов, между которыми и проходит измеряемое изделие. Широкое применение, особенно при экструдировании с большими скоростями, получили также бесконтактные измерители диаметра, которые устанавливаются непосредственно после головки экструдера. Принцип действия прибора – фотоэлектрический. Сканирующий луч лазера, ощупывающий поверхность изделия фокусируется в фотощели. Полученная информация анализируется, и необходимая информация передается к ЭВМ, воспроизводящим профиль или размер измеряемого изделия /4/.

Необходимым элементом для экструзии профильных изделий из термопластич­ного материала — является формующий инструмент. Формую­щим инструментом называется узел, имеющий канал, проходя по которому, поток расплавленного термопласта формируется в изделие заданного профиля. Формующий инструмент крепится к экструдеру, нагнетающему расплав под нужным давлением, с требуемой скоростью и температурой.

Головка экструдера представляет собой отдельный сменный узел. В ней крепятся детали, составляющие непосредственно формующий инструмент.

Головка экструдера предназначена для направления потока пластмассы к устанавливаемому в ней инструменту – дорну и матрице. При этом в кольцевом зазоре между дорном и матрицей давление должно быть всюду одинаковым. Все типы головок экструдеров можно разделить в зависимости от направления потока перерабатываемой массы и способа их крепления к цилиндру.

По направлению потока массы головки делятся на прямоточные, прямо- и косоугольные, а по способу крепления к цилиндру экструдера – на резьбовые, фланцевые на болтах и шарнирно-откидные.

Прямоугольные головки применяют чаще, так как они наиболее удобны в эксплуатации, их легко выполнить откидными, что обеспечивает смену формующего инструмента, фильтрующих сеток и решеток. При применении прямоугольных головок, в которых угол между осью червяка и жилы заготовки составляет 90, проще производить чистку червяка и головки. Схема прямоугольной головки представлена на рис. 2.2. Однако в прямоугольной головке поток перерабатываемого материала испытывает поворот на 90, что осложняет центровку изоляции.

Ось косоугольной головки экструдера расположена по отношению к оси червяка под углом 40-60. Это позволяет уменьшить угол поворота расплава. Однако косоугольные головки имеют увеличенный объем, так же как и прямоугольные, они должны быть откидными для удобства в эксплуатации. Схема косоугольной головки представлена на рис.2.3.

Прямоугольная головка

1-дорн, 2-матрица, 3-перерабатываемый материал, 4-червяк, 5-цилиндр, 6-токопроводящая жила или заготовка

Рис. 2.2

Косоугольная головка

1—дорн, 2—матрица, 3—перерабатываемый материал, 4—червяк, 5—цилиндр, 6— токопроводящая жила или заготовка

Рис. 2.3

В прямоточной головке поворота потока расплава не происходит, поэтому достигается равномерное по толщине наложение покрытия. Но чистка головки усложняется, так как дорн находится на вращающемся червяке. Поэтому прямоточные головки применяются в том случае, когда отверстие в дорне не требуется (производство трубок, нитей и т.п.). Схема прямоточной головки представлена на рис.2.4.

В производстве проводов и кабелей применяют два способа наложения полимерных покрытий на заготовку: плотное (с обжатием под давлением) и свободное (трубкой). Схемы наложения покрытий показаны на рис. 2.5.

Первый способ позволяет получить покрытие, плотно охватывающее заготовку, с минимальными воздушными за­зорами между заготовкой и покрытием; вытяжка и, следо­вательно, ориентация минимальны, что обеспечивает также относительно небольшую усадку и минимальные относительные перемещения элементов кабеля на концах при циклических изменениях температуры.

Прямоточная головка

1—дорн, 2—матрица, 3—перерабатываемый материал, 4 – червяк, 5—цилиндр, 6— токопроводящая жила или заготовка

Рис. 2.4

Применение свободного наложения позволяет снизить рас­ход материала при негладкой поверхности заготовки, сущест­венно облегчает центровку и заправку заготовки в дорн, так как зазор между заготовкой и дорном может быть больше, чем при первом способе. Так как по второму способу необходима значительная вытяжка экструдата, то возрастает ориентация и, следовательно, усадка, однако скорость прохож­дения расплава в формующей части инструмента ниже, чем скорость отвода провода, что увеличивает производительность переработки материалов с низкой критической скоростью сдвига.

К недостаткам этого способа относится то, что расплавы ряда полимеров имеют недостаточную способность к вытяжке, особенно при наличии в материале посторонних гелеобразных включений, агломератов наполнителя, которые приводят при высокой вытяжке к появлению точечных разрывов и даже к полному обрыву трубки при ее вытяжке.

Схемы наложения полимерных покрытий

а - плотное наложение, б - свободное наложение, 1-дорн, 2-матрица, 3-заготовка, 4 - расплав

Рис. 2.5

Варианты технологического инструмента приведены на рис. 2.6. Дорн служит для ввода заготовки в формующую головку и точного направления ее в матрицу. Он должен обеспечивать концентрическое положение заготовки в матрице, что требует минимального зазора между заготовкой и цилин­дрической частью дорна, но одновременно свободное и рав­номерное без рывков введение заготовки в матрицу. Кроме того, при большом зазоре возможно проникновение расплава в дорн, что исключает возможность нормального ведения технологического процесса /4/.

Варианты технологического инструмента

а - дорн для плотного наложения, б - дорн для свободного наложения, в – матрица, г - вставка с наконечником из твердого сплава; д - матрица с конической формующей частью

Рис.2.6

2.4. Обслуживание и ремонт оборудования

Рабочим, осуществляющим обслуживание и уход за установкой, следует особенно обращать внимание на следующие источники опасности:

1.При нормальной работе.

1.1. Во время процесса пуска запрещено находиться перед фланцем машины и перед формовочным инструментом. Во время работы машины следует по возможности избегать нахождение перед машиной, так как из нее выходит горячая пластмасса.

1. Соприкасаться с формовочным инструментом, с фланцем и его окрестностью и со шнеком разрешается только в асбестовых рукавицах.

2. Необходимо быть осторожным при переработке ПВХ, так как при местном перегреве выделяются пары соляной кислоты. Следует сразу выключить обогрев и охладить вентиляторами. Следует предпринять меры защиты от коррозии.

2.При пуске в ремонтном режиме.

2.1.Монтаж и демонтаж шнека должен производиться двумя рабочими. При демонтаже следует использовать вспомогательные средства, поставляемые вместе с машиной, а также следует носить асбестовые рукавицы.

Характеристики

Список файлов реферата