四棱VCMT同步转子密炼机混炼机理及实验研究

论文摘要

随着橡塑工业及其它高分子材料加工行业的迅速发展，密炼机在高分子材料加工中所占的地位越来越重要，应用范围越来越广泛。同时，对密炼机性能的要求也越来越高。各种新型密炼机不断涌现，同步转子密炼机就是其中之一，而且同步转子密炼机有着比异步转子密炼机更优异的性能，人们一直致力于同步转子密炼机技术的改进、开发和研制。转子是密炼机的核心，所以人们一直致力于密炼机转子的研究。 青岛科技大学混炼工程研究室一直从事密炼机及转子的研发工作，取得了大量成果，特别是在同步转子密炼机的研究方面。本人主要完成四棱变间隙(VCMT)同步转子的研发工作，所做的主要工作和取得的成果如下： 1、本人查阅了大量关于密炼机及其转子的混炼机理、混炼理论以及实验研究的文献，并对密炼机转子的设计理论进行了研究。在系统分析了密炼机转子截面几何形状和几何结构对混炼效果影响的基础上，提出了新型密炼机转子的设计思路，研制出了新型四棱变间隙(VCMT)同步转子。经查询，本文所研制的四棱VCMT同步转子为国内首创，填补了国内在同步转子密炼机领域的空白。 2、在分析了多种三维实体造型方法的基础上，本文选用了Solidworks作为建立转子三维实体模型的工具，并采用ADINA有限元分析软件对转子进行了结构有限元静力分析。 3、本文重点分析了四棱VCMT同步转子的混炼机理和混炼过程，并在X(S)M—1.7同步转子密炼机实验平台上进行了转子混炼效果的实验。在不同工艺条件下，分别对四棱同步转子、四棱VCMT同步转子、六棱同步转子进行了全钢子午胎胎面胶混炼的对比实验，对设计的新型转子的性能进行了分析和实验验证。 4、实验研究表明：相同工艺条件下，本文设计的四棱VCMT同步转子与普通四棱同步转子相比，单位能耗和排胶温度低，混炼胶分散度高，各项物理机

论文目录

• 1 绪论
• 1.1 密炼机技术发展概况
• 1.1.1 国内密炼机技术发展概况
• 1.1.2 国内密炼机技术发展概况
• 1.2 密炼机转子构型概述
• 1.3 变间隙混炼技术（VCMT）
• 1.4 本课题的研究背景、目的及意义
• 1.4.1 研究背景
• 1.4.2 研究目的及意义
• 1.5 本课题主要研究内容
• 2 四棱VCMT同步转子的设计及混炼机理分析
• 2.1 剪切式密炼机混炼工作原理
• 2.1.1 橡胶混炼过程分析
• 2.1.2 剪切式密炼机的工作原理
• 2.2 同步转子密炼机主要技术特征
• 2.3 四棱VCMT同步转子设计
• 2.3.1 设计依据
• 2.3.2 转子几何结构的设计
• 2.3.3 应用变间隙混炼技术（VCMT）
• 2.4 四棱VCMT同步转子密炼机的混炼过程分析
• 2.4.1 四棱VCMT同步转子密炼机的混炼机理
• 2.4.2 四棱VCMT同步转子密炼机的混炼过程分析
• 2.5 本章小结
• 3 四棱VCMT同步转子三维实体造型及有限元结构分析
• 3.1 四棱VCMT同步转子三维实体造型
• 3.1.1 转子三维实体造型的必要性
• 3.1.2 密炼机转子三维实体造型常用方法
• 3.1.3 SolidWorks软件简介
• 3.1.4 采用SolidWorks进行新型转子的三维实体造型
• 3.2 四棱VCMT同步转子有限元结构分析
• 3.2.1 有限元分析技术及发展
• 3.2.2 有限元分析软件简介
• 3.2.3 四棱VCMT同步转子有限元结构分析
• 3.3 本章小结
• 4 实验研究
• 4.1 实验装置
• 4.1.1 转子实验平台
• 4.1.2 主要实验设备和仪器
• 4.1.3 设备和胶料的各种性能测试
• 4.2 实验方案
• 4.3 实验配方及其工艺条件
• 4.3.1 主要原材料及常态物理性能
• 4.3.2 实验配方
• 4.3.3 实验条件
• 4.3.4 工艺条件
• 4.4 本章小结
• 5 实验结果分析与性能比较
• 5.1 实验数据
• 5.2 实验结果比较分析
• 5.2.1 填充系数对混炼过程的影响
• 5.2.2 冷却水温度对混炼过程的影响
• 5.2.3 上顶栓压力对混炼过程的影响
• 5.2.4 转子转速对混炼过程的影响
• 5.2.5 四棱VCMT转子的性能分析
• 5.3 本章小结
• 全文总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文