塑料工业塑料电磁动态塑化挤出机的挤出功率成型加工与设备研究与模拟￥瞿金平冯彦洪任鸿烈（华南理工大学工业装备与控制工程系，广州510640）本文采用自行修正的Tanner本构方程研究了塑料电磁动态塑化挤出机中熔体输送挤出功率对振动力场的响应。

　　建立了振动力场作用下熔体输送挤出功率的理论模型，以此为基础模拟塑料电磁动态塑化挤出机的挤出功率，并进行了验材料采用LDPE及PP，其物理参数如表3所示。

　　表1 SJDD―260型挤出机螺杆结构参数21.2实验过程及数据获取加工PP料时螺杆转速分别为60r/min和120r/min加工LDPE料时螺杆转速分别为60r/min和97.5r/min.加工两种料时螺杆的轴向振动参数均为：频率为5Hz、10Hz、15Hz、20Hz、25Hz对应每种频率的振幅分别为0mm、0.05mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm.其中，当振幅S0=0，即螺杆不作轴向振动0寸，称为稳态挤出；当振幅0，即螺杆作轴向振动0寸，称为动态挤出，测取各种条件下的挤出功率。

　　22理论模拟及结果分析利用上文得到的功率模拟方法，对以上实验过程进行模拟，得到两种材料在上述各种实验条件下的理在理论图中按S0从小到大依次记为线1~线6.由可看出，加轴向振动后的曲线均在不加振动曲线之下。当振幅固定，频率增加，挤出功率减小；振幅增加，频率固定，挤出功率亦减小。即振动强度越大，挤出功率减小幅度越大。理论曲线显示，当振幅增加，功率随频率增加而下降的速度加快，即曲线间的间隔不断加大。实验曲线则表现为在低振动频率时，功率随振幅增大而下降的速度加快；而在高振动频率、较大振动幅度时，功率减小的速度非但没有增加反而减（口模：1振幅5一（口模：1振幅5一由可得出与类似的分析结果，即理论图与实验图都反映出振动力场对挤出功率的减小作用。

　　另外还可看出，的理论曲线的变化趋势与的理论曲线的变化趋势相同。比较与还可看出转速提高后挤出功率在振动力场的作用下降的幅度增大了。

　　（口模：1振幅5一、6的理论图的变化趋势与、4理论图的变化趋势相同。理论值比实验值大。但实验曲线与理论曲线都表现为不论在氏振动频率作用下或高振动频率作用下，挤出功率减小的速度是不断加大的。比较与同样可发现在较高转速时，在相同的振动强度下，功率下降的幅度更大。比较与的实验曲线，在转速为60r/min时，在相同振幅下，随频率提高，PP挤出功率比LDPE挤出功率减小得快。再比较与的实验曲线，可看出当转速提高后LDPE挤出功率随频率、振幅增加而下降的变化速度却又比相同条件下的PP挤出功率的变化速度快。

　　（口模：1振幅5一从以上的对比分析结果可以看出，本文利用自行修正的Tanner.本构方程建立的数学模型近似地反映出动态挤出过程中功率消耗的变化趋势。

　　3结论通过对理论模拟结果与实验曲线的分析，可以看出本文对塑料电磁动态塑化挤出机的挤出功率模拟近拟地反映了挤出功率对振动力场的响应趋势，即挤出功率随着振动强度的增大而减小，而且减小的速率逐渐增大。这从理论和实践两方面证明了塑料电磁动态塑化挤出机能够节能降耗。理论分析能够在一定程度上反映振动力场对挤出功率的影响规律，并且有一定的使用范围，将对塑料电磁动态挤出设备的设计和生产应用发挥很重要的指导作用。