依據(jù)各種擠出理論和功用需求而規(guī)劃的新型擠出機(jī)螺桿有許多, 其設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是普通擠出機(jī)螺桿。以下主要介紹的是擠出機(jī)螺桿優(yōu)化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及目標(biāo),如下:
特點(diǎn):
1、設(shè)計(jì)參數(shù)多
由于螺稈幾何形狀雜亂,而且影響擠出機(jī)生產(chǎn)能力和功率耗費(fèi)的要素眾多,從而使螺桿規(guī)劃參數(shù)多。例如,關(guān)于圓體運(yùn)送段,影響Q的幾何參數(shù)有Db,θb,H,W,e等。這些參數(shù)在必定條件下又影響到物料的溫升、移動(dòng)角和壓力等。此外,公式Q=πnHDb(Db-H)*[(tgф*tgθb/tgф+tgθb)*(W/W+e)]是依據(jù)固體機(jī)械運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)出的,若考慮到運(yùn)動(dòng)進(jìn)程申接近螺桿和機(jī)筒外表處物料呈現(xiàn)熔膜現(xiàn)象,則包括的設(shè)計(jì)變量更多、更雜亂。
2、優(yōu)化目標(biāo)多
如前所述,螺桿各段的功用不同,故相應(yīng)的優(yōu)化目標(biāo)存在較大的差異。而就任一區(qū)段而言,亦存在多優(yōu)化目標(biāo)的狀況。例如,圓體運(yùn)送段,既要求螺桿的運(yùn)送效率高、運(yùn)送率動(dòng)搖小,亦期望能耗??;關(guān)于熔融段,則要求熔融速率高,亦即能量變換與傳遞效率高、關(guān)于計(jì)量段,除要求生產(chǎn)率高、能耗低之外,還期望擠出平穩(wěn)、擠出物質(zhì)量高。此外,關(guān)于批量生產(chǎn)擠出機(jī)螺桿的廠家,還存在一個(gè)如安在確保螺桿作業(yè)性能及強(qiáng)度剛度滿(mǎn)意的前提下,盡可能使螺桿用料最省的問(wèn)題。
3、約束條件多
機(jī)械最優(yōu)化規(guī)劃是依據(jù)預(yù)訂的優(yōu)化方針和規(guī)劃要求樹(shù)立數(shù)學(xué)模型,并按作業(yè)要求及條件斷定約束條件,然后挑選優(yōu)化辦法尋覓最佳規(guī)劃方案的進(jìn)程。螺桿的優(yōu)化規(guī)劃,除需滿(mǎn)意強(qiáng)度和尉度條件外,還要求滿(mǎn)意聚合物成型加工工藝條件,這就導(dǎo)致規(guī)劃模型的約束條件眾多,從而加大尋優(yōu)的難度。
目標(biāo):
擠出機(jī)螺桿優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)有很多種,首要有:在確保擠出物質(zhì)量的前提下能到達(dá)最高生產(chǎn)能力Qmax或最小的功率耗費(fèi)Nmin。
綜上所述,規(guī)劃參數(shù)多、優(yōu)化目標(biāo)多、約束條件多構(gòu)成了擠出機(jī)螺桿優(yōu)化設(shè)計(jì)的首要特色,并導(dǎo)致尋優(yōu)進(jìn)程的雜亂性。進(jìn)一步研討發(fā)現(xiàn),上述特色也是高分子材料加工機(jī)械最優(yōu)化設(shè)計(jì)的共同特點(diǎn)。