Экструзия - это производственный процесс, в котором используется шнек для проталкивания материала через систему под давлением. Чтобы рассчитать производительность экструзионной системы, вы должны знать ряд значений, связанных с давление в системе, размеры экструдера и свойства материала, который вы используете выдавливание. Производительность экструзии рассчитывается путем вычитания объемного потока давления системы из объемного потока сопротивления системы.
Определите значения переменных, которые необходимы для расчета производительности экструзии. Вам необходимо знать диаметр экструзионного шнека, скорость шнека, измеряемую в оборотах в минуту, угол спирали шнека, а также высоту и ширину канала шнека. Вам также необходимо знать изменение давления в системе в фунтах на квадратный дюйм, вязкость материала и длину всего канала экструзии. См. Ссылку ниже для визуального представления каждого из этих измерений.
Определите индекс степенного закона для вещества, которое вы используете. Если вам неизвестен показатель степенного закона для пластикового полимера, вы можете обратиться к таблице 4.2 на странице 46 книги Джайлза, Вагнера и Маунта «Экструзия, полное руководство и справочник».
Рассчитайте ньютоновское объемное сопротивление системы. Перемножьте следующие переменные: ширину канала, глубину канала, скорость вращения винта, диаметр винта и косинус угла наклона спирали. Умножьте этот результат на математическую константу «пи» (приблизительно 3,14) и разделите результат на два. Это уравнение обеспечивает оценку объемного сопротивления потока ньютоновской жидкости в вашей экструзионной системе.
Исправьте ньютоновский объемный поток сопротивления с учетом ньютоновской природы вашего вещества. Добавьте четыре к Индексу степенного закона вашего полимера и разделите полученное значение на пять. Умножьте этот результат на расчетный объемный расход сопротивления, который вы уже рассчитали. Результатом является истинное объемное сопротивление потоку для вашей экструзионной системы.
Рассчитайте ньютоновское давление для вашей системы. Возьмите в куб высоту вашего экструзионного канала и умножьте полученный результат на синус угла спирали, ширину канала и изменение давления в системе во время экструзии. Разделите полученное значение на вязкость пластика, длину всей экструзионной системы и константу 12. Полученное значение является ньютоновской оценкой давления в системе.
Исправьте поток давления Ньютона, чтобы учесть неньютоновскую природу вашего полимера. Умножьте индекс степенного закона вашего полимера на два, а затем добавьте единицу, чтобы получить знаменатель уравнения. Затем умножьте оценку потока под давлением Ньютона на три, а затем разделите результат на знаменатель, который вы только что рассчитали. Это позволит получить истинное объемное давление для вашей системы.
Вычтите объемный поток давления вашей системы из его объемного потока сопротивления. Результат - производительность экструзии для вашей системы, измеряемая в кубических дюймах в секунду.