1、可视化连续混炼机实验装置的设计,毕业设计的任务和过程,在现代橡塑工业中，连续混炼机已经得到越来越广泛的应用。为了提高连续混炼机的混炼性能，需要不断改进混炼机转子的构型，以得到最优化的转子构型。本次设计的实验装置就是为了试验不同转子构型对物料的混合效果，然后提出对转子改进的意见。为了方便更换转子，转子采用组合式，通过在花键轴上套上不同的转子元件，实现转子构型的变化，同时混炼室采用剖分式，并且用透明材料制作，可以观察到物料在混炼腔中混合的全过程。,1.实验装置的试验用料 本实验装置主要为了试验和观察转子的混合效果，混炼腔没有加热冷却系统，因此试验用料需为类似聚合物性能的流体，试验用料采用淀粉糊，将
2、淀粉和热水，增塑剂如甘油按一定比例混合均匀制备试验料。,2.混炼室的材料 混炼室的材料可选用普通玻璃和有机玻璃。普通玻璃强度较高，能耐高温，透光率也符合要求，但由于本实验装置要求整个混炼室都用透明材料制作。转子直径为50mm,长径比取为20，则混炼室长度为1m,普通玻璃无法加工成如此大的尺寸，而且混炼腔的截面为曲线较难加工，如右图,毕业设计的任务和过程,本人咨询玻璃加工厂，认为混炼室难于用普通玻璃加工，建议用有机玻璃加工。有机玻璃是一种塑料，适用于各种机械加工，透光率为92%，满足要求，且可以制成要求的长度。有机玻璃的使用温度69-95，也适用于本试验装置。有机玻璃缺点为加工过程中可能会影响透
3、光率。有机玻璃表面也容易划伤，影响观察效果。因此在加工过程中要保证主要观察面的透光率，实验过程中也要注意保护观察表面。,混炼室剖分面结构,毕业设计的任务和过程,3.混炼机的功率确定由于本试验装置采用自制料，混炼腔没有加热冷却系统，试验料采用淀粉糊，黏度比一般的聚合物黏度低，因而要求的转矩和功率较小。如果参照挤出机的经验公式计算，则功率过大，因而参考同类机器的功率选择。江苏石油化工学院的连续混炼实验设备转子直径为30mm,有加热冷却系统，可以加工各种热塑性塑料，其选用电机功率为4kw，本实验装置转子直径比它大，但由于加工物料不同，此功率足够，因而此实验装置功率确定为4kw.,毕业设计的任务和过程
4、,4.混炼机传动方案本实验装置为方便试验在不同转速下转子的混合效果，电机选用变频调速电机。工作速度参照江苏石油化工学院的混炼试验装置，其最高转速为1750r/min，也为变频调速。本实验装置选用同步转速为1500r/min的变频调速电机，为简化结构，省去减速器，而通过联轴器直连到一根转子，然后通过齿轮将扭矩传递给另一根转子。转子花键轴末端开有螺纹孔，然后通过转子头锁紧轴承和花键轴上的元件。,毕业设计的任务和过程,5.混炼机轴承选用及轴承箱设计混炼机转子在工作过程中由于混炼段有两段反向的螺棱，工作时产生的轴向力可以相互抵消。但是考虑到转子加料段螺纹的反向力。转子加料端的轴承座选用角接触球轴承，并
5、且成对安装，另一端选用普通的深沟球轴承。本实验装置两转子的中心距仅为52mm，因此两转子的轴承错列布置。由于本实验装置为单件生产，因此轴承箱采用焊接结构，轴承座和轴承盖焊上剖分的圆钢管来支撑轴承外圈。,毕业设计的任务和过程,6.润滑和密封齿轮润滑选用浸油润滑，由于转子工作速度不高，轴承选用脂润滑。为了使结构紧凑，轴承箱内采用o型橡胶密封圈密封。由于转子前后端物料都为流体，故前后端采用反螺旋密封。混炼室上腔和下腔通过加密封垫片密封。轴承座和轴承盖采用压紧面密封，并涂以密胶。由于两端的轴承座与混炼室没有连接，混炼室端部需要密封，本实验装置通过拉杆将轴承座和混炼室的端面拉紧实现密封。,拉杆示意图,毕业设计的任务和过程,7.卸料门设计通常混炼机卸料门的结构如右图。在转子轴向上通过涡轮蜗杆机构旋转手柄推动卸料门开启关闭。本实验装置中为简化结构，在转子出料口径向上设置卸料座，通过推拉挡料板实现对出料的控制。结构与挤出机加料斗控制进料的挡板结构类似，如下图,实验装置中的卸料结构,FCM的卸料结构,毕业设计的任务和过程,8.机架设计本实验装置机架用普通钢板焊接而成，结构如图。实验装置固定在机架上然后直接放在实验台上。机架高度考虑接收出料方便，要高于接料盆的高度。,毕业设计的任务和过程,整体结构如下图,敬请各位老师批评指正,谢谢!,
