聚合物加工机械复习重点内容

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1、聚合物加工机械复习重点内容四、论述题（每题10分共20分）1. 密炼机气力输送系统的优缺点：（1）优点a. 所有的固体输送设备与气力输送系统相比，气力输送系统可能是小颗粒固体物 料连续输送的最合适的方法，同样也适合间断地将大批量颗粒物料从罐车、铁路 车辆和货船输送至贮仓。b. 气力输送系统对充分利用空间的设计有极好的灵活性。带式输送机、振动给料 机及螺旋输送机和埋刮板输送机在实质上仅为一个方向输送，如果输送物料需要 改变方向或提升时，就必须有一个转运点并需要有第二台单独的输送机来接运。 气力输送机可向上、向下或围绕建筑物、大的设备及其他障碍物输送物料，可以 使输送管道高出或避开其他操作装置所占

2、用的空间。c. 气力输送系统所采用的各种固体输送泵、流量分配器以及接收器非常类似于流 体设备的操作，因此大多数气力输送系统很容易实现自动化，由一个中心控制台 操作，可以节省操作人员的费用。d. 与其他固体物料输送方法比较，气力输送系统着火和爆炸的危险性小，因此具 有安全的优点。e. 一个设计比较好的气力输送系统常常是干净的，消除了对环境的污染。2）缺点a. 与其他散状固体物料输送设备相比，气力输送系统的动力消耗较高（系指与机 械输送系统输送每吨物料所需要的最高功率）。b. 使用受到限制。气力输送系统仅能用于输送必须是干燥、没有磨琢性、有时还 需要能自由流动的物料。一般，如果最终产品不允许破碎，

3、则脆性的、易于破裂 的产品不适合采用气力输送机输送。除非是特殊设计的设备，否则易吸潮及易结 块的物料也不宜用气力输送系统输送。易氧化的物料不适合用空气输送，但可以 采用带有气体循环返回的惰性气体来代替空气。由于管道、通风机及其他元件与 物料接触极易被磨损或损坏。c.输送距离受到限制。至目前为止，气力输送系 统只能用于比较短的输送距离，一般物料小于3000米，较粘的物料会更小，比 如炭黑的气力输送目前仅能输送500米。d.物料特性的微小的变化（像倾注密度、颗粒大小分布、硬度、休止角、磨琢性、 爆炸的潜在危险）都可能引起操作上的困难。2. 固体输送理论做了哪些基本假设，得出了什么主要结论？（1）假

4、设1）螺槽中被压实的物料象具有弹性的固体塞子一样移动2）塞子在与所有面（料筒表面、螺纹槽底面、螺纹两个侧面）相接触3）塞子与各表面的摩擦系数是一个常数，但在螺杆和料筒表面可以取不同的数 值。4）忽略料筒和螺纹棱之间的间隙5）螺槽是矩形的，并且其深度不变6）固体塞子的密度不变7）机筒转动而螺杆相对的静止不动（2）结论1）Qs与fs、fb有关，fbfs，可以提高固体输送率。2）在固体输送区，压力的建立对压实固体塞子以及避免熔融区的不良熔融和波 动都是必须的。压力的建立与下列因素有关：a、随着固体输送段的加长，压力增大。b、固体输送段螺杆根部的锥度越大，则压力建立越快，压力值越大。c、压力的建立与固

5、体塞子表面温度（主要是料筒接触面温度）有关。d、 压力的建立与fs、fb的大小有关，fs/ fb减小，则压力升高，fs/ fb增大， 则压力下降。3）在固体输送区所消耗的动力主要消耗在料筒表面上，转变为摩擦热。4）物料的性质、其粒子的几何形状对固体输送率、压力的建立、温度的升高有 直接影响。目前在挤出机加料段内腔开设带锥度的纵向沟槽并对此段进行强力 冷却，就是固体输送理论研究成果的具体应用。3. 鼓式硫化机有哪些优缺点?（1）优点：A.能连续硫化；B.制品表面光洁度高；C.厚度均匀；D.劳动强度低；E.容 易实现生产过程自动化。适用于生产表面质量要求高的和具有连续花纹的制品。（2）缺点：A.生

6、产能力低；（受鼓径影响）B.制品厚度受到限制；（受压力限制）C.操作 不方便。三、简答题（每题5分共25分）1. 开炼机要达到强化炼胶的效果，须具备哪些条件？（1）使胶料摩擦角大于接触角（中a）以便把胶料带入辊距；（2）使前后辊速（线速度）不相等，以便对辊隙中的胶料进行强烈的挤压和剪 切；（3）炼胶时，需要切割翻胶，以破坏胶料的封闭回流线，加强物料的分散效果；（4）炼胶过程中不断调整辊距，以改变速度梯度，提高炼胶效果。2. 密炼机的工作原理在密炼室内，生胶的混炼和混炼胶的混炼过程，比开炼机的塑炼和混炼要复杂的 多，物料加入密炼室后，就在由两个具有螺旋棱、有速比、相对回转的转子与密 炼室壁，上、

7、下顶栓组成的混炼系统内受到不断变化反复进行的强烈剪切和挤压 作用，使胶料产生剪切变形，进行了强烈的捏炼。由于转子有螺旋棱，在混炼时 胶料反复地进行轴向往复运动，起到了搅拌作用，致使混炼更为强烈。3. 平板硫化机的工作原理在平板硫化机工作时热板使胶料升温并使橡胶分子发生了交联，其结构由线型结 构变成网状的体形结构，这是可获得具有一定物理机械性能的制品，但胶料受热 后，开始变软，同时胶料内的水份及易挥发的物质要气化，这时依靠液压缸给以 足够的压力使胶料充满模型，并限制气泡的生成，使制品组织结构密致。如果是 胶布层制品，可使胶与布粘着牢固。另外，给以足够的压力防止模具离缝面出现 溢边、花纹缺胶、气孔

8、海绵等现象4. 挤出成型的特点与其它成型方法相比，挤出成型有下述特点：1）生产过程是连续的，因而其产品都是连续的；即可连续化生产2）生产效率高；3）应用范围广，能生产管材、棒材、板材、薄膜、单丝、电线、电缆、异型材，以及中空制品等；4）投资少，收效快。5）结构简单，易操作。5. 简述螺杆式注射机的注射成型过程（1）塑化a）加料-输送-压缩-排气b）熔融c）计量d）预塑完毕（2）合 模3）注射（4）保压（5）冷却定型（6）顶出制品6. 注射成型的特点（1）能一次成型出外形复杂、尺寸精确或带有嵌件的塑料、橡胶制件；（2） 对各种塑料、橡胶加工的适应性强（几乎能加工所有塑料和橡胶）；（3）生产 率高

9、；（4）易于实现自动化；（5）所成型的制件经过很少修饰或不修饰 就可满足使用要求；（6）还能生产加填料改性的某些制品。用途广。7. 鼓式硫化机的工作原理当上调节辊以一定速度按顺时针主动旋转时，带动硫化鼓、下调节辊及张紧辊等 一起缓慢的旋转。硫化鼓的转速，是由制品的硫化时间决定的。其转矩是靠压力 带借助于摩擦力传递的。为了获得一定的硫化压力，可由液压油缸向后推移张 紧辊，使张紧了的压力带，在硫化鼓上包容并压紧待硫化的制品。压力带的包角， 可通过上下调节辊的移动来调节。为了获得所需要的硫化温度，可在硫化鼓内通 蒸汽加热，调节蒸汽压力，即可控制硫化温度。8. V带颚式平板硫化机与平带平板硫化机的主要

10、区别1）框架一边为敞开的，一般为双层。（2）在热板上装有模板，以控制硫化后 成品的断面规格。 （3）硫化机两端装有带沟槽的伸张辊，以便在硫化前对V 带进行预伸张。（4）更换V带规格时，应更换硫化模具。 （5）由于V带需 要分段硫化，为防止硫化时交接处过硫，因而热板要有缓冲区，设置冷却通道。9. 密炼机采用同步转子的优点有哪些？（1）吃料能力，剪切、撕裂及拉伸等作用均得以增强；（2）分散和分布混炼 效果好；（3）炭黑分散度高；（4）同一车胶料之间和各批次胶料之间的均 匀性好、温差小； （5）虽然消耗的功率峰值较大，但混炼时间短，生产效率 高，单位能耗低；（6）能适应各种配方的混炼或混合。 综合同

11、、异步转子密 炼机的优、缺点并加以对比，可见，同步转子的性能远远优于异步转子。10. 开炼机的横压力定义：胶料在辊隙间对辊筒产生的径向作用力亦即横压力，又称分离力。影响因素：辊筒横压力的大小，主要取决于胶料的性质、加工温度、辊距和 辊筒线速度等。用函数式表示出来，即P=F（T,V,DXL,e, t ）1）当辊温T增大，P减小（2）横压力P与辊筒规格DXL，当DXL增大，P增 大（3）横压力P与炼胶时间t的关系,t越长；P越小。（4）堆积胶的多少与横压力的关系，（实际用接触角也可）a越大，P越大（5） 胶料性质与横压力的关系，当胶硬度越大，P越大；（6）胶料温度与横压力的关 系：温度越低，横压力

12、越大。7）横压力P与辊距e的关系，对于混炼胶来讲，当 e增大，P减小；（8）辊筒工作速度与速比对横压力的影响比较复杂从流变学观点分析辊速越高，橡胶在短时间内变形量大，横压力应增加，但与此 同时，如胶料温度亦升高，使横压力相对下降，二者相互抵消的作用，故横压力 增加不大。二、名词解释（5个每题3分共15分）1. 塑炼：把弹性生胶转变成可塑状态的工艺加工过程。其特征为子量降低，弹 性降低，可 塑性增大，流动性好，永久变形增大等。2. 供胶：根据工艺要求，在开炼机上把压成一定的宽度和厚度的胶料，送到下 一步工艺（挤 出、压延）的工艺过程。3. 鼓式硫化机包角：压力带与硫化鼓两切点之间的包容较度即为硫

13、化鼓的包角。4. 公称注射量:指在对空注射的条件下，注射螺杆或柱塞作一次最大注射行程时， 注射装置所能达到的最大注射量。5. 挤出机的方向角6 :固体塞运动的绝对速度方向与螺杆轴线垂直面的夹角。也 叫：输送角、移动角、拖曳角。6. 接触角：即胶料在辊筒上接触点a与辊筒断面圆心连线和辊筒断面中心线的水 平线的交角，以a表示。7. 塑炼：把弹性生胶转变成可塑状态的工艺加工过程。其特征为子量降低，弹 性降低，可 塑性增大，流动性好，永久变形增大等。8. 开炼机速比：开炼机辊筒的速比即是主动辊（后辊）与其被动（前辊）筒的 线速度之比。9. 开炼机速度梯度：由于开炼机两辊筒的线速度不等（速比f尹1），所

14、以胶料在辊隙间的运动是变化的，（即产生速度变化）与后辊接触的胶料比与前辊接触的胶料运动快，所以我们把两辊线速度之差同辊距之比称为速度梯度10. 鼓式硫化机包角一.填空题（20个，每题2分，共40分）1. 橡胶设备按加工过程中的特点来分类包括：炼胶设备、成型设备、硫化设备、 检测设备、实验设备。2. 开放式炼胶机的主要作用包括：塑炼、混炼、热炼、压片。3. 橡胶挤出机分为：冷喂料挤出机、热喂料挤出机，其主要用来生产电线电缆、 空心制品、实心制品、钢丝圈包胶。4. 胶带硫化设备包括：平板硫化机、颚式平板硫化机、立式胶套硫化机、鼓式硫 化机、连续平板硫化机。5. 塑炼的方法包括：机械塑炼法、物理塑炼

15、法、化学增塑法。6. 开炼机主要由辊筒、轴承、机架、压盖、传动装置、调距装置、润滑系统、辊 温调节装置和紧急制动装置等组成7. 密炼机的技术规格表示中，XM-250/20其中：X表示橡胶，M表示密炼机，250 表示密炼机的总容量，20表示转子转速8. 密炼机的结构主要由：混炼部分、加料部分、压料部分、卸料部分、传动装 置部分、底座六大部分组成。9. 橡胶行业中用于输送炭黑及相关粉料的气力输送方式分为：负压式气力输送系 统、正压式气力输送系统、脉冲式气力输送系统。10. 橡胶压延机按用途可分为：压片压延机、擦胶压延机、压片擦胶压延机、贴 合压延机、压型压延机、压光压延机、实验用压延机。11. 按

16、照平板硫化机的技术规格表示，QLB-350X350X2其中Q表示类型为其他 机械；L表示硫化；B表示板型，QLB-350X 350X2表示宽度X长度X层数。12. 平板硫化机按机架结构分为：立柱式、框板式、侧板式、颚式、连杆式、回 转式平板硫化机。13. 通常硫化V带的设备包括：V带颚式平板硫化机、V带鼓式硫化机、液压圆模 平板硫化机、硫化罐。14. 平板硫化机的加热板按加热介质可分为：蒸汽加热平板、电加热平板、过热 水加热平板、油加热平板。15. 鼓式硫化机的规格通常用硫化鼓的直径X可硫化制品的最大宽度来表示。16. 轮胎定型硫化机按采用胶囊类型的不同可分为四种类型：A型、B型、AB型、 R

17、IB型定型硫化机。17. 轮胎定型硫化机的技术规格表示如：LLB1050/1.37X2,表示B型定型硫化 机，护罩内径为1050mm，双模，一个模具上的合模力为1.37MN。18. 硫化罐按硫化的橡胶制品来分类可分为：胶鞋硫化罐、胶管硫化罐、胶布和 胶辊硫化罐。19. 卧室硫化罐的技术规格表示通常为：罐体内径X有效长度。20胶管硫化罐生产线主要由卧式硫化罐、卷扬机、牵引小车、硫化小车、和活 动接轨等组成。21. 挤出机主要由主机、辅机、控制系统等各部分组成。22. 挤出机的工作过程可以归纳为：喂料-输送-压实-熔融-均化-挤出 成型等步骤。23. 一台通用型注射机主要包括注射装置、合模装置、液压传动系统和电器控制 系统组成。24. 注射机按机器外型特征分为：立式注射机、卧式注射机、角式注射机和多模 注射机；25. 注射机按塑化方式和注射方式可分为：柱塞式注射机、螺杆式注射机、螺杆 塑化柱塞注射式注射机。26. 注射机的合模装置主要由：固定模板、活动模板、拉杆、油缸、连杆以及模 具调整机构、制品顶出机构等组成。27. 注射机的顶出装置可分为机械顶出、液压顶出和气动顶出三种。