摘要：针对目前传统单螺杆挤出机因输送能力差、不节能等问题而导致的挤出效率不好,设计了一种新型变速单螺杆挤出机,用以提高单螺杆挤出机的挤出效率。文章基于有限元体积法、利用Pro/E三维绘图软件建模、并以ANSYS/CFX流体模块为平台,对新型变速单螺杆挤出机进行数值模拟,参照传统单螺杆挤出机,通过分析了压力场、速度场以及挤出性能指标与其进行对比。分析结果显示,螺杆转速的提高能有效扩大流道压力差,增强建压性能,减少物料的停留时间,从而增加输送率;其普通段与增速段分界处因增速所产生的速度差,以及反转引起的对流效果,使物料的流动由层流变为紊流,大大增强了对物料的分散混合。研究结果表明,新型变速单螺杆挤出机在保证挤出品质的基础上提高了输送能力,并减少了能耗,从而有效改善了挤出效率。

摘要：运用Solidworks三维建模软件建立喂料段沟槽衬套的实体模型。利用ANSYS/FLUENT进行有限元流场分析,针对单螺杆挤出机制备再生胶时喂料段螺旋沟槽衬套的沟槽深度,沟槽宽度,沟槽个数对胶料固体输送速率的影响进行了分析。本文还对挤出机喂料段沟螺旋槽衬套的沟槽深度,沟槽宽度及沟槽个数等参数进行了优化。其研究结果对单螺杆挤出机制备再生胶时喂料段沟槽衬套的设计及参数选取有一定的指导意义。

摘要：利用有限元分析软件Fluent分析制备再生橡胶的单螺杆挤出机喂料段螺槽深度(H)、螺杆导程(S)和螺棱宽度(e)对物料输送效率的影响。通过正交试验和单因素试验,优化设计出单螺杆挤出机喂料段的H为27 mm,S为170 mm,e为9.0 mm,优化设计后的单螺杆挤出机喂料段物料流动速度加快,输送效率提高。该研究结果可以用来指导制备再生橡胶的单螺杆挤出机喂料段设计。

摘要：由于推进剂用单螺杆挤出机所加工材料的特殊性,仅采用几何尺寸相似放大来设计大尺寸机型以提高产量存在安全风险,需要有合理的放大理论进行指导。本文基于Carely和Maddock两种不同的相似放大理论,以φ45推进剂用单螺杆挤出机为基准机型分别设计φ120目标机型,对比了两组目标机型与基准机型的仿真结果,以评估两种放大理论对于该型挤出机放大设计的适用性,为后续该机型系列化设计提供参考。从Polyflow和Virtual Extrusion Laboratory(VEL)仿真结果可知:φ120-Maddock机型的产量提升较φ120-Carely机型的产量提升虽然不显著,但是固体床分布、压力分布等场量参数与基准机型更为相似,而φ120-Carely机型的沿程平均温度和最高温度增加显著,不利于加工安全。经综合分析认为,Maddock相似放大理论更适用于指导推进剂用单螺杆挤出机的放大设计。

摘要：针对传统设计方法下单螺杆挤出机螺杆重量偏大、尺寸结构不合理,导致材料与制造成本增高的问题,将拓扑优化方法应用于单螺杆挤出机的螺杆结构设计与优化。建立螺杆的实体模型,导入至ANSYS中添加约束和边界条件,得到有限元模型,进行静力学与模态分析。在此基础上对螺杆进行拓扑优化设计,结合拓扑优化结果给出螺杆尺寸参数和内部结构优化方案并进行优化,得到了更为合理的结构。研究结果表明:优化后螺杆的最大变形降低了7.32%,最大等效应力减少了21.75%,第一阶、第二阶和第三阶固有频率分别提高了20.56%、19.86%和22.87%,为单螺杆挤出机螺杆结构设计及优化提供了新的思路与参考。

摘要：设计了具有内流道与外流道的新型螺杆。运用CFX对具有内流道与外流道的新型螺杆元件的流场运动规律进行数值模拟,研究了豆粕在其流道中的运动情况,分析了宏观压力场,流场流线,耗能比以及挤出量的基本规律,并和普通螺杆进行对比分析。结果表明:由于内流道的存在,新型螺杆的挤出量大幅度提高,耗能比降低。该研究对单螺杆挤出机的设计开发具有一定指导意义。

摘要：单螺杆挤出机的温度参数存在时变性和非线性的缺点,温度控制中很容易产生异常波动;为了解决这一问题,提出了基于变论域插值的模糊PID单螺杆挤出机温度控制方法;在深入地剖析单螺杆挤出机温度变化规律的基础上,引入了一种温度控制伸缩因子,根据单螺杆挤出机温度波动伸缩度设置PID温度参数的模糊控制规则,解决时变性问题;设计了模糊温度控制逻辑运算表,运用变论域插值模糊PID的方法解决温度参数非线性变化的问题;以某型号的单螺杆挤出机为例,对其进行系统测试,结果表明,该控制技术能够较好地控制单螺杆挤出机的温度,与现有的控制模式相比,温度控制精度提高了7.5%。

摘要：本文对普通三段式螺杆的设计提出了有关参数的计算方法。以聚合物的热物理参数、流变学参数为据，以例题形式对深延比、拖曳流、剪切速率、剪切应力、比能耗、混合度、停留时间、料温升高进行了大量的计算，并得出了最佳的设计效果。

摘要：通过将机筒开设的螺旋沟槽由固体输送段延伸至熔融段,利用挤出机熔融段反压缩比设计的螺杆螺槽和正压缩比设计的机筒沟槽组成的强剪切系统实现物料的快速熔融,并设计了三种不同结构类型的机筒和螺杆结构,组成不同类型的挤压系统,在产量、功率能耗、停留时间、塑化效率等方面进行了对比实验研究。

摘要：通过在单螺杆挤出机固体输送段机筒内壁开设螺旋沟槽,建立了将机筒与螺杆视为一个对物料协同作用的整体的新型物理模型——弧板模型;同时将嵌入机筒沟槽与螺杆螺槽中的物料视为固体塞,提出了新型"双螺棱推动理论",弥补了单螺杆挤出机不能实现正位移输送的传统理论缺陷;最后,通过理论分析确定了螺旋沟槽挤出机由摩擦拖曳输送向正位移输送转换的边界条件方程及正位移输送下沟槽结构参数的设计准则。