金鑫擠出機(jī)螺桿優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)、特點(diǎn)和方法(1)
摘要：近年來,基于各種擠出理論和功能需求而設(shè)計(jì)的新型螺桿很多, 其設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是普通螺桿。以下主要討論的是普通螺桿優(yōu)化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和方法。
螺桿優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)
1.1理論依據(jù)
機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)有兩個(gè)主要的環(huán)節(jié)或內(nèi)容：一是建立優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型，它可以是解析式、試驗(yàn)數(shù)據(jù)或經(jīng)驗(yàn)式，以及求解問題的限制條件；二是選擇優(yōu)化問題的求解方 法，即優(yōu)化方法。 對(duì)于解析形式的數(shù)學(xué)模型，除了取決于預(yù)定的優(yōu)化目標(biāo)之外，還在相當(dāng)程度上依賴于對(duì)部件( 機(jī)構(gòu)) 的工作情況及機(jī)理的認(rèn)識(shí)。所以，擠出機(jī)擠出理論就自然成 為螺桿優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要理論依據(jù)。
1.2優(yōu)化目標(biāo)
螺稈優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)有多種，主要有：在保證擠出物質(zhì)量的前提下能達(dá)到最高生產(chǎn)
能力 Qmax或最小的功率消耗 N min。
圖1所示為物料固體塞于螺桿加料段中的運(yùn)動(dòng)示意。對(duì)于給定的物料，影響輸送率
Q的主要因素有；螺桿的幾何參數(shù)、轉(zhuǎn)速n，壓力和溫度等，其表達(dá)式為：
Q=πnHDb（Db-H）*[(tg ф*tgθb/tgф+tgθb)*(W/W+e)] (1)
式中: ф-移動(dòng)角
W=平均螺槽寬度,其余參數(shù)如圖1所示.
1.3設(shè)計(jì)變量
一個(gè)設(shè)計(jì)方案可甩一組基本參數(shù)的數(shù)值來表示。其中，需要優(yōu)選的獨(dú)立參數(shù) ，稱之為設(shè)計(jì)變量。 由于螺桿直徑 D，長(zhǎng)徑比 L /D，螺紋升角θb螺桿深度 H等直接關(guān)系到螺桿
的承載能力、生產(chǎn)能力、動(dòng)力消耗，擠出物質(zhì)量，以及螺桿的機(jī)加工等，故通常選擇為設(shè)計(jì)變量.
