Dinamički model i optimizacija procesa istiskivanja elastomera na toplo hranjenim ekstruderima

Abstract

U okviru ovog rada izložen je postupak modeliranja i optimizacije procesa istiskivanja elastomera toplo hranjenim ekstruderima. Postavka dinamičkog modela izvedena je na bazi hidrodinamičkog modela toka elastomera kroz zavojne kanale pužnog vretena, prvo za slučaj aproksimacije elastomera idealnim fluidom, a zatim, uvodjenjem odgovarajućih korekcija, i za slučaj stvarnih reoloških svojstava gumene smeše u tekućem stanju - pseudoviskozni fluid. Povezivanjem dinamičkog modela sa geometrijskim svojstvima pužnog vretena, definisane su osnovne analitičke relacije za optimizaciju profila zavojnih kanala pužnog vretena i procesa istiskivanja elastomera u celini. Postavljeni analitički modeli verifikovani su na konkretnom primeru pužnog vretena toplo hranjenog ekstrudera nazivnog prečnika D = 250mm.

The paper presents modeling and optimization procedure of extrusion process performed by hot fed screw extruder. Dynamic modeling of two-dimensional elastomer flow through screw helix channel is based on hydrodynamic approach. The effect of pseudo-plastic behavior of real elastomer is analyzed and corrective factors were added to the derived flaw rate equations. Derived analytical relations are used for building up an analytical procedure for optimal design of screw geometry. This procedure was evaluated at hot fed 250 mm single screw rubber extruder.