Теоретическая подготовка. Мощность , потребляемая экструдером , расходуется на передвижение массы материала вдоль спирального канала к головке и далее

Мощность , потребляемая экструдером , расходуется на передвижение массы материала вдоль спирального канала к головке и далее , а также на срез материала в зазоре между гребнем шнека и внутренний стенкой цилиндра :

Для шнека с переменной глубиной нарезки:

где - постоянная прямого потока, см³; n – частота вращения шнека, ; J – коэффициент, см²;

– перепад давления в головке, Па; – диаметр вала в начале напорной зоны, см:

Мощность :

где – величина зазора между стенкой цилиндра и гребнем шнека; в этих расчётах следует брать

Для графического определения вязкости расплава в спиральном канале шнека находим скорость сдвига

где

для графического определения вязкости расплава в зазоре между гребнем шнека и стенкой цилиндра :

На практике для определения средней вязкости расплава в цилиндре экструдера можно использовать зависимость:

здесь n – частота вращения шнека, ; Q – производительность экструдера, – перепад давления в головке, Па.

Для шнека с переменным шагом нарезки величина будет равна :

где G – коэффициент, см^-1;

- угол подъема спиральной линии в начале напорной зоны;

- шаг нарезки в начале напорной зоны, см:

– угол подъема спиральной линии в конце зоны дозирования:

R – коэффициент, см^-2:

Для графического определения вязкости расплава в канале шнека необходимо скорость сдвига 𝛾 :

Мощность , потребляемая шнеком с переменным шагом на срез расплава в зазоре

Для графического определения вязкости расплава в зазоре между гребнем шнека и стенкой цилиндра :

Мощность двигателя привода экструдера должна быть выше на величину , чтобы компенсировать неучтенные потери: на преодоление сил трения на механические потери в приводе экструдера и др., т.е.

Мощность , потребляемую экструдером, можно подсчитать в зависимости от средней вязкости по формуле:

Необходимая для привода шнека мощность может быть также получена из уравнения энергетического баланса экструдера:

где Q_в – производительность экструдера, ; с – удельная теплоемкость материала, - температура расплава, К; - температура загружаемого материала, К.