依據(jù)各種擠出理論和功用需求而規(guī)劃的新型擠出機螺桿有許多, 其設(shè)計基礎(chǔ)是普通擠出機螺桿。以下主要介紹的是擠出機螺桿優(yōu)化設(shè)計的特點及目標,如下:
特點:
1、設(shè)計參數(shù)多
由于螺稈幾何形狀雜亂,而且影響擠出機生產(chǎn)能力和功率耗費的要素眾多,從而使螺桿規(guī)劃參數(shù)多。例如,關(guān)于圓體運送段,影響Q的幾何參數(shù)有Db,θb,H,W,e等。這些參數(shù)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(jù)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(xiàn)熔膜現(xiàn)象,則包括的設(shè)計變量更多、更雜亂。
2、優(yōu)化目標多
如前所述,螺桿各段的功用不同,故相應的優(yōu)化目標存在較大的差異。而就任一區(qū)段而言,亦存在多優(yōu)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,亦期望能耗小;關(guān)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(guān)于計量段,除要求生產(chǎn)率高、能耗低之外,還期望擠出平穩(wěn)、擠出物質(zhì)量高。此外,關(guān)于批量生產(chǎn)擠出機螺桿的廠家,還存在一個如安在確保螺桿作業(yè)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(yōu)化規(guī)劃是依據(jù)預訂的優(yōu)化方針和規(guī)劃要求樹立數(shù)學模型,并按作業(yè)要求及條件斷定約束條件,然后挑選優(yōu)化辦法尋覓最佳規(guī)劃方案的進程。螺桿的優(yōu)化規(guī)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(guī)劃模型的約束條件眾多,從而加大尋優(yōu)的難度。
目標:
擠出機螺桿優(yōu)化設(shè)計的目標有很多種,首要有:在確保擠出物質(zhì)量的前提下能到達最高生產(chǎn)能力Qmax或最小的功率耗費Nmin。
綜上所述,規(guī)劃參數(shù)多、優(yōu)化目標多、約束條件多構(gòu)成了擠出機螺桿優(yōu)化設(shè)計的首要特色,并導致尋優(yōu)進程的雜亂性。進一步研討發(fā)現(xiàn),上述特色也是高分子材料加工機械最優(yōu)化設(shè)計的共同特點。