失重式计量加料机在塑料挤出加工中的应用_能源/化工_工程科技_专业资料。失重式计量加料机在塑料挤出加工中的应用 在挤出加工中,往往需要将多种原料混合在一起(如颜色、阻燃剂、玻纤等) ,进入挤出机。计量喂料机 在连续的挤出生产过程中,各种原料都要连续地同步加入,显然,各种原料的加入
失重式计量加料机在塑料挤出加工中的应用 在挤出加工中,往往需要将多种原料混合在一起(如颜色、阻燃剂、玻纤等) ,进入挤出机。 在连续的挤出生产过程中,各种原料都要连续地同步加入,显然,各种原料的加入速度必须 依据相应的配比() 。要控制原料的加料速度就需要使用计量加料机,而且是每种原料 要用一台加料机。 加料机的形式 目前常见的加料机都是螺杆式的, 这种加料机是在储料桶的底部装配螺杆, 依靠螺杆的转 动将料桶中的原料推出, 达到加料的目的。 我们通过控制螺杆的转速就可以控制加料的流量, 这就是螺杆式计量加料机。除了螺杆式的,计量喂料机还有皮带式、振动盘式以及添加液体用的计量泵 等形式的计量加料机。 失重式计量控制系统 根据自动控制学理论,要达到控制的目的,就必须采用死循环控制的方式,即要把控制 量反馈,与设定值作比较。对于计量加料机,我们所希望控制的量就是加料机的加料流量, 所以可得出控制流程图如图1: 从图1可以看到,我们必须用传感器采集实际加料流量,然后反馈给控制器,再与设定值作 比较,如果实际值小于设定值,控制器就增加加料机的转速,反之就减小加料机的转速,从 而使实际与设定值接近。 由此原理可知, 传感器的度和采样速度与控制的精度息息相关。 那么,传感器是如何测得实际的加料流量的?通常传感器就是一台荷重元(秤) ,荷重元测 量整个加料机的重量(包含料桶中的原料,如图2) ,加料机工作时重量就会减少,减少的 值就是排出原料的量,计量喂料机若在一小段时间内(Δt)重量的减少量为(ΔG) ,那么这段时间内的 平均加料流量就是:ΔG/Δt。如果 Δt 足够小,就可以看作是实时的加料流量。由于实际流量 是靠重量的减少来测定的,故这种计量方式称为失重式计量。 应用这一原理控制的加料机都称为失重式计量加料机, 其形式不仅仅局限于螺杆式的, 其它 如皮带式、振动盘式乃至计量泵(液体) ,等等,均可采用失重式控制以得到高的添加精度。 荷重元(传感器) 由于荷重元的好坏与控制精度直接相关, 所以荷重元就成为失重式计量机的核心部件。 根据 前面讲过的控制流程图, 荷重元重要的性能指针就是测量精度和速度。 由于计量机工作时 重量是不断变化的, 要准确测得实时的重量值就要求荷重元的测量速度极快, 稍有延迟重量 就已经变化。 而我们通常使用的称重组件都是静态称重, 测重物放上去后要等一小段时间平 静之后才能称准。 这就是为什么普通的测重组件不能用在加料机上, 即便是它的测量精度很 高。 也正是因为这一点, 目前世界上能够生产失重式加料机的商还不是很多。 Colortronic 以 等品牌的失重式计量机制造商代表着当今世界上荷重元技术的水准, 其荷重元采用震动 弦式,响应速度极快,分辨率达1/1,000,000。不仅如此,荷重元还内置有微处理器,测量 数据全部采用数字化传输, 进一步保证了速度与精度。 荷重元本身还具有软件滤波和温度补 偿功能,可消除一般的震动和温度变化对测量的影响。 设选型 有了先进的加料机并不意味着就能解决生产中的实际问题。 现实生产中所使用的原料千变万 化,原料的性质也各有不同。从原料的形态上分有:颗粒、粉末、微粒、碎片、纤维、针状、 束状、液体等等,原料性质也有粘结、硬度、低熔点、磨蚀性等的区别,表现出来的流动性 有好、中、差甚至极难流动之分。可以说没有任何一种加料机可以适应所有的原料,为此, 设制造商们针对不同的需求开发了各种类型的加料机。 单是螺杆式加料机就分为单螺杆和 双螺杆,螺杆的形式又分为螺旋形的和实心的,甚至还可以再细分。对于流动性差,易于架 桥的原料,通常采用在料桶内部加水平搅拌器或垂直搅拌器的方式解决,然而 Brabender 和 Colortronic 却设计出了弹性料斗加料机,这种加料机采用弹性树脂制成料桶,在料桶外 侧装上蠕动机构, 通过在料桶壁外侧的按压来破坏料桶内原料的架桥。 这种设计的优点之一 就是在更换和清理原料时比较方便,省去了清理内部搅拌器的种种不便。 从上所述可知加料机的形式有很多种, 对于不同的原料要搭配何种形式的加料机是一门非常 复杂的学问,不仅要了解原料的各种性质,还要了解不同形式加料机的性能特点,除此之外 还需要有大量的实际经验, 有时看似不太匹配的选择却往往可以达到意想不到的效果。 在此 无法一一详述, 如有需要可直接询问加料机的供货商, 他们本着对设的了解加上长期积累 的实际经验,通常会给出用户理想的解决方案。对于一些特殊的需求,客户甚至可以提供原 料样品给设供货商做测试,以寻求的设选择。 文章由橡胶工业网整理:
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