摘要：挤出生产线由主机、辅机和控制系统组成,是生产塑料的管、板、片、膜及部分异性材料的设备,其中,挤出机螺杆...挤出生产线由主机、辅机和控制系统组成,是生产塑料的管、板、片、膜及部分异性材料的设备,其中,挤出机螺杆是塑料以合适的温度和压力进行挤出的重要零件。在生产中易存在控温精度低、压力波动不稳定等亟待解决的问题,对挤出产量和质量方面产生不利影响。针对单螺杆挤出机挤出LDPE材料产量欠佳及机筒上温度传感器检测的温度无法准确表达中间熔体温度的问题,本文在分析挤出机螺杆结构和整个挤出工艺过程的基础上,对某企业现有的用于生产LDPE材料的单螺杆挤出机,设计了一套基于Labview的温度和压力监测程序,实现了对温度的精确测定、描述、调控和对压力数据的存储,提高挤出LDPE的产量并保证其质量,并通过实验研究分析,得到挤出机中间熔体的温度变化趋势,为提高挤出产品产量和保证产品质量提供了可靠的依据。本文主要研究内容包括:首先,分析国内外挤出机挤出过程温度和压力监测的发展现况,在对现有挤出LDPE物料的单螺杆结构以及温度传感器在机筒上的分布情况进行分析研究后,提出了在螺杆上进行打孔安装温度传感器来实现检测螺槽处熔体温度的一种方法。第二,对单螺杆挤出机温度和压力监测系统进行整体方案的设计。利用AutoCAD软件绘制改进后的螺杆结构以及设计套筒的形状和尺寸,通过滑环将螺槽处温度传感器的导线引出进行温度的检测,借助Workbench软件根据实际工况进行螺杆强度分析。第三,根据影响LDPE挤出产量的工艺参数(即转速与温度),建立正交试验,根据Z-Tio温控模块的传输协议以及结构特点,利用labview软件和MODBUS通讯协议处理采集到的温度信号,再通过温控模块本身自带的PID调控来进行机筒的加热,实现温度的监控,进而得出熔体在各区的温度曲线。第四,采用正交试验方法对监测结果进行试验研究,讨论了温度、转速对挤出产品产量的影响。利用INSTRON万能力学试验机,采用ISO 527-1塑料拉伸性能测试方法检测各正交试验号的挤出质量,从挤出质量和产量两个方面分析计量段的最佳温度值,并借助NI USB 6009型数据采集卡和Labview程序采集模头处压力传感器的数值,得出最佳压力值。第五,经理论分析得出计量段熔体径向分布的计算公式,根据机筒内壁层以及螺槽处熔体的温度数据,利用Origin软件的公式编辑方程模块拟合出挤出机计量段部分熔体的径向温度曲线,并分析理论中间层熔体温度曲线表示实际中间层熔体温度值的不合理之处。更多还原显示全部
