依據各種擠出理論和功用需求而規劃的新型擠出機螺桿有許多, 其設計基礎是普通擠出機螺桿。以下主要介紹的是擠出機螺桿優化設計的特點及目標,如下:
特點:
1、設計參數多
由于螺稈幾何形狀雜亂,而且影響擠出機生產能力和功率耗費的要素眾多,從而使螺桿規劃參數多。例如,關于圓體運送段,影響Q的幾何參數有Db,θb,H,W,e等。這些參數在必定條件下又影響到物料的溫升、移動角和壓力等。此外,公式Q=πnHDb(Db-H)*[(tgф*tgθb/tgф+tgθb)*(W/W+e)]是依據固體機械運動而導出的,若考慮到運動進程申接近螺桿和機筒外表處物料呈現熔膜現象,則包括的設計變量更多、更雜亂。
2、優化目標多
如前所述,螺桿各段的功用不同,故相應的優化目標存在較大的差異。而就任一區段而言,亦存在多優化目標的狀況。例如,圓體運送段,既要求螺桿的運送效率高、運送率動搖小,亦期望能耗??;關于熔融段,則要求熔融速率高,亦即能量變換與傳遞效率高、關于計量段,除要求生產率高、能耗低之外,還期望擠出平穩、擠出物質量高。此外,關于批量生產擠出機螺桿的廠家,還存在一個如安在確保螺桿作業性能及強度剛度滿意的前提下,盡可能使螺桿用料最省的問題。
3、約束條件多
機械最優化規劃是依據預訂的優化方針和規劃要求樹立數學模型,并按作業要求及條件斷定約束條件,然后挑選優化辦法尋覓最佳規劃方案的進程。螺桿的優化規劃,除需滿意強度和尉度條件外,還要求滿意聚合物成型加工工藝條件,這就導致規劃模型的約束條件眾多,從而加大尋優的難度。
目標:
擠出機螺桿優化設計的目標有很多種,首要有:在確保擠出物質量的前提下能到達最高生產能力Qmax或最小的功率耗費Nmin。
綜上所述,規劃參數多、優化目標多、約束條件多構成了擠出機螺桿優化設計的首要特色,并導致尋優進程的雜亂性。進一步研討發現,上述特色也是高分子材料加工機械最優化設計的共同特點。