Plastics_6_2017

w w w . p l a s t i c s . r u 42 ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТ П Л А С Т И К С № 6 ( 1 6 8 ) 2 0 1 7 как опору скольжения в виде втулки длиной 1,5-2 D с геометрией поверхности, обеспе- чивающей переток расплава через узкие четные гребни винтов с пятью шагами нарез- ки (рис. 1). Это повысит надежность шнека по показателям долговечности и ремонто- пригодности, а также будет способствовать выравниванию температурыпо всему объему расплава, попадающего в зону дегазации. Геометрия вымешивающего участка шнека должна выбираться в зависимости от свойства получаемого продукта переработки. Это может быть наконечник со штифтами, расположенными в шахматном порядке (ис- пользуется для очень тонких пленок), типа «ромашка» (для пленок под фасовку сыпучих продуктов в торговой сети) или типа «куку- руза» (для стретч-пленок) [1]. Длина такого вымешивающего участка составляет 2-4 D. Для полимеров, склонных к термическому разложению (ПВХ и другие), вымешиваю- щие участки с острыми кромками обычно не используют. Для производства окрашенных пленок вымешивающую зону лучше органи- зовывать на конце шнека в виде сменного привинтного наконечника, что позволяет избежать нежелательных кольцевых прото- чек и осуществлять его замену при ремонте. При этом резьбовое соединение должно быть выполнено с применением мелкой резьбы, противоположной направлению винта (для лучшей затяжки и во избежание самопро- извольного вывинчивания при работе). Для облегчения разборки резьбового соединения в процессе эксплуатации допустимо исполь- зовать разрушаемое подкладное кольцо из мягкого конструкционного материала. Увеличение соотношения длины шнека к диаметру L/D от 22-25 до 32-35 и более ограничено запасом прочности шнека. Для шнеков малых диаметров (16-32 мм) следует опасаться разрушения в поперечном сече- нии зоны загрузки. Эти технологичные в изготовлении шнеки могут выпускаться из инструментальной стали с объемной закал- кой и без азотирования. Для шнеков диаме- тром 90-100 мм и более долговечность опре- деляет задиростойкость металла на гребне винтовой поверхности. Износ до капиталь- ного ремонта может достигать нескольких миллиметров на сторону, что многократно превышает толщину азотированного слоя. Такие шнеки целесообразно изготавливать с бронированным гребнем (например с лентой из высокопрочной стали толщиной 2-3 мм, закатанной в спиральную канавку и прива- ренной шовной сваркой). Для производства труб диаметром 250 мм и более используются шнеки с впаянными в гребень твердосплав- ными пластинами. В среднем диапазоне диа- метров 32-90 мм для большинства шнеков возможны оба механизма разрушения, но преобладающим фактором является общий износ гребня, усиливающийся под действи- ем коррозионной среды. Гильза представляет собой толстостенный цилиндр, в котором металл нагружен очень неравномерно. В зоне загрузки действуют максимальные растягивающие напряжения от действия отрывной силы, уравновеши- вающей сжатие шнека при работе, а также максимальные касательные (сдвиговые) на- пряжения от крутящего момента. В процессе износа шнековой пары растет циклическая изгибающая нагрузка, от действия которой максимальные напряжения возникают на наружной поверхности. Следует иметь в виду, что если фланец для крепления при- вода был приварен к гильзе после ее упроч- няющей обработки и силовой кольцевой шов не подвергался отпуску, остаточные напряжения в металле достигают предела текучести и суммируются с напряжениями, возникающими при работе. Вследствие это- го в процессе эксплуатации могут возникать усталостные трещины в вершинах загрузоч- ного отверстия, если оно не усилено жесткой приваренной площадкой с отверстиями под крепление загрузочного бункера, а расстоя- ние от отверстия до фланца невелико и на- ходится в пределах действующих остаточных сварочных напряжений. Устранение таких трещин подваркой невозможно, поскольку потребовало бы разделки трещины по всей длине и на всю толщину гильзы, а наложе- ние сварного ремонтного шва вызвало бы искривление оси гильзы в зоне загрузки. Однако дальнейшая эксплуатация такой гильзы с трещинами в вершинах отверстия и по кольцевому шву приварки фланца до- пускается, если частично разгрузить эту зону наложением бандажа [2]. Для среднелегированных углеродистых сталей, используемых для изготовления шнековых пар, коэффициент линейно- го расширения в диапазоне температур от комнатной до 250°С примерно одинаков. Это позволяет не опасаться изменения по- садки шнековой пары при нагреве и приме- нять для изготовления металлоемкой гиль- зы более дешевые марки стали в сравнении со сталью, используемой для изготовления шнека. Площадь внутренней поверхности гильзы, работающей на истирание, на по- Рисунок 1. Барьер перед участком дегазации