Торнер Р. В., Акутин М. С. Оборудование заводов по переработке пластмасс

Торнер Р. В., Акутин М. С. Оборудование заводов по переработке пластмасс. — Москва: Издательство Химия, 1986. — 400 с, ил.

Приведена классификация технологического оборудования для переработки пластмасс, описаны типовые конструкции наиболее распространенных видов основного и вспомогательного оборудования, изложена физическая сущность процессов и приведены методы расчета основных технологических параметров. Особое внимание уделено вопросам монтажа нового оборудования и ввода его в эксплуатацию. Рассмотрено оборудование подготовительных производств.
Предназначена в качестве учебного пособия по курсу «Оборудование заводов по переработке пластмасс» для студентов химико-техиологических вузов. Может быть полезна инженерно-техническим и научным работникам, занятым созданием, модернизацией н эксплуатацией технологического оборудования.

Рецензенты: Зам. зав. кафедрой «Полимерное машиностроение» МИХМа доц. канд. техн. наук В. К. Скуратов;
зав. отделом НПО «Пластик» проф. д-р техн. наук Э. Л. Калищев.

(С) Издательство «Химия», 1986 г.

Содержание книги "Оборудование заводов по переработке пластмасс"
Предисловие
Глава 1. Физико-химические основы переработки полимеров
1.1. Основные физические закономерности, используемые для описания процессов переработки полимеров
1.2. Характеристики сыпучего материала
1.3. Теплопередача и радиационный нагрев при переработке полимеров
1.4. Реологические характеристики полимеров
1.5. Нормальные напряжения и высокоэластическая деформация расплавов
1.6. Сжимаемость расплавов и уравнение состояния
1.7. Физико-химические аспекты переработки термореактивных полимеров

Глава 2. Оборудование для приема, хранения и транспортирования сырья
2.1. Оборудование складов сырья
2.2. Пневмотранспорт
2.2.1. Расчет скорости воздуха в системах пневмотранспорта
2.2.2. Производительность системы пневмотранспорта
2.2.3. Потери напора в системе пневмотранспорта
2.3. Питатели и дозаторы для сыпучих материалов

Глава 3. Оборудование для измельчения
3.1. Основные виды измельчения
3.2. Ножевые дробилки
3.3. Молотковые и роторные дробилки
3.4. Струйные мельницы

Глава 4. Оборудование для смешения
4.1. Классификация смесителей для полимерных материалов
4.2. Статистическая теория смешения
4.2.1. Экспериментальная оценка гомогенности смеси
4.2.2. Чувствительность критерия
4.3. Смесители для сыпучих материалов
4.3.1. Барабанные смесители с вращающимся корпусом
4.3.2. Смесители с псевдоожиженным слоем материала
4.3.3. Центробежные смесители
4.3.4. Планетарный турбосмеситель
4.4. Смесители для высоковязких сред
4.4.1. Основные закономерности ламинарного смешения
4.4.2. Смесительные вальцы
4.4.3. Двухроторные лопастные смесители
4.4.4. Двухроторные смесители закрытого типа

Глава 5. Экструдеры и экструзионные агрегаты
5.1. Классификация экструдеров
5.2. Конструкция одночервячного экструдера
5.3. Качественный анализ работы экструдера
5.4. Расчет внешней характеристики экструдера
5.4.1. Расчет давления на входе в зону питания
5.4.2. Скорость движения пробки и производительность зоны питания
5.4.3. Приращение давления в зоне питания
5.4.4. Температура поверхности пробки
5.4.5. Математическое описание работы зоны плавления
5.4.6. Распределение давлений в зоне плавления на участке
5.4.7. Математическое описание работы зоны дозирования
5.4.8. Распределение напряжений сдвига, поле скоростей и объемный расход при поступательном течении
5.4.9. Элементарная мощность, рассеиваемая в винтовом канале червяка
5.4.10. Распределение давлений в зоне плавления на участке X
5.4.11. Давление на выходе из червяка и внешняя характеристика экструдера
5.5. Головки экструдеров. Коэффициенты сопротивления
5.6. Производительность экструдера. Рабочая точка. Основные параметры процесса
5.6.1. Поверочный расчет экструдера
5.6.2. Проектный расчет экструдера
5.6.3. Осевое усилие на червяке и мощность привода
5.7. Экструзионные линии (агрегаты)
5.7.1. Грануляторы
5.7.2. Экструзионные агрегаты для производства рукавных пленок
5.7.3. Экструзионные агрегаты для производства плоских пленок
5.7.4. Агрегаты для изготовления комбинированных пленок (ламинирования)
5.7.5. Экструзионные агрегаты для производства листов
5.7.6. Экструзионные агрегаты для изготовления труб
5.7.7. Экструзиоиные агрегаты для изготовления профильных изделий
5.7.8. Экструзионно-кабельные агрегаты
5.8. Двухчервячные экструдеры
5.8.1. Двухчервячные экструдеры с незацепляющимися червяками
5.8.2. Двухчервячные экструдеры с зацепляющимися червяками и со смесительными кулачками
5.8.3. Расчет производительности двухчервячных экструдеров
5.9. Дисковые экструдеры
5.10. Техника безопасности и особенности обслуживания экструзионного оборудования

Глава 6. Каландры и каландровые агрегаты
6.1. Принципиальная схема каландрового агрегата
6.2. Конструкция каландра
6.3. Основные теоретические представления о процессе каландрования
6.3.1. Влияние основных технологических параметров на температурное поле в области деформации
6.3.2. Кинетостатические параметры при неизотермическом каландровании
6.4. Методы компенсации прогиба валков каландра
6.5. Контрольно-измерительные приборы и системы управления
6.6. Каландровый агрегат для производства поливинилхлоридной пленки
6.7. Техника безопасности при работе на каландрах

Глава 7. Оборудование для литья под давлением
7.1. Принципиальная схема литьевой машины
7.2. Литьевой цикл
7.3. Литьевая головка и пластикатор
7.3.1. Литьевая головка с плунжерным пластикатором
7.3.2. Литьевая головка с червячным пластикатором и осевым перемещением червяка
7.3.3. Литьевое сопло
7.3.4. Корпус пластикатора
7.3.5. Привод червяка пластикатора
7.4. Механизм смыкания
7.4.1. Гидропрессовый механизм смыкания прямого действия
7.4.2. Коленчато-рычажный механизм смыкания
7.5. Гидропривод литьевых машин
7.5.1. Система управления гидроприводом
7.5.2. Числовые системы регулирования расхода и давления масла в гидроприводе литьевых машин
7.6. Система управления литьевой машиной
7.7. Литьевые машины для отливки изделий из двух различных материалов
7.8. Литьевые машины для литья реактопластов
7.9. Расчеты основных параметров литьевого цикла
7.9.1. Продолжительность стадии охлаждения
7.9.2. Продолжительность стадии выдержки под давлением
7.9.3. Параметры режима пластикации
7.9.4. Расчет системы охлаждения
7.10. Многопозиционные литьевые машины
7.11. Техника безопасности при работе на литьевых машинах

Глава 8. Оборудование для формования полых изделий методом раздува
8.1. Методы формования полых изделий
8.2. Оборудование для экструзионно-выдувного формования
8.3. Выдувные машины
8.4. Аппаратура управления экструзионно-выдувными агрегатами
8.5. Оборудование для инжекционно-выдувного формования
8.6. Определение производительности экструзионно-выдувных агрегатов
8.7. Форма для раздува
8.8. Техника безопасности при работе на экструзионно-выдувных агрегатах

Глава 9. Оборудование для формования изделий из листовых термопластов
9.1. Основные методы формования из листовых термопластов
9.2. Основные виды формующего оборудования
9.2.1. Однопозиционная полуавтоматическая вакуум-формовочная машина
9.2.2. Многопозиционные вакуум-формовочные машины
9.3. Специализированные агрегаты для термоформования
9.4. Системы управления вакуум- и пневмоформовочными машинами
9.5. Расчет производительности вакуум-формовочной машины
9.6. Техника безопасности при работе на оборудовании для формования из листовых термопластов

Глава 10. Прессы и прессовые линии
10.1. Классификация прессов
10.2. Конструкция гидравлического пресса
10.3. Гидропривод
10.4. Аппаратура управления гидропрессом
10.5. Прессы-автоматы и прессовые линии
10.6. Роторные прессы
10.7. Оборудование для таблетирования
10.8. Расчет основных технологических параметров процесса прессования
10.9. Особенности монтажа и обслуживания гидравлических прессов. Техника безопасности

Глава 11. Оборудование для изготовления изделий из стеклопластиков
11.1. Оборудование для изготовления заготовок
11.2. Установки для контактного формования
11.3. Оборудование для формования эластичной диафрагмой
11.4. Оборудование для формования пропиткой и прессованием в форме
11.5. Оборудование для изготовления плоских и гофрированных лент
11.6. Оборудование для центробежного формования
11.7. Оборудование для намотки
11.8. Агрегаты для изготовления профилей и труб методом пултрузии
11.9. Техника безопасности в производстве стеклопластиков

Глава 12. Промышленные роботы и их применение в производстве изделий из пластмасс
12.1. Устройство промышленных роботов
12.2. Информационная система промышленных роботов
12.3. Системы управления и связи с технологическим оборудованием
12.4. Технические возможности промышленных роботов
12.5. Применение промышленных роботов для автоматизации технологических процессов
12.6. Использование промышленных роботов в производстве изделий из пластмасс

Рекомендательный библиографический список
Предметный указатель

ПРЕДИСЛОВИЕ
В настоящее время развитие мировой экономики и экономики отдельных стран все в большей мере зависит от уровня развития производства и применения полимерных материалов.
«Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 г.», принятыми XXVII съездом КПСС, предусмотрен рост производства синтетических смол и пластических масс до 6,8-1-7,1 млн. т в 1990 г.
Переработка пластмасс включает в себя три основные группы процессов: подготовительные, формующие и вспомогательные. К подготовительным процессам относятся приготовление композиций, гранулирование и сушка. Формующие все основные процессы переработки, с помощью которых осуществляется изготовление пластмассовых изделий. Их можно разделить на две группы; непрерывные процессы (экструзия и каландрование) и периодические процессы (литье под давлением, прессование, выдувное формование, термоформование листовых материалов пневмо- и вакуум-формование, ротационное формование, напыление и ряд других методов). К вспомогательным относятся процессы механической обработки и доделки отформованных изделий, окрашивание и металлизация их поверхности, сварка и склеивание отдельных частей, переработка пластмассовых отходов, образующихся при формовании изделий.
Каждый из методов переработки осуществляется на том или ином оборудовании. Современная промышленность переработки пластмасс располагает многочисленным и разнообразным парком машин, предназначенным для изготовления изделий самого различного назначения и насчитывающим более 3500 различных типов машин и аппаратов. Многие из этих машин представляют собой сложные полуавтоматические или полностью автоматические агрегаты, при создании которых широко используются современные достижения в области гидравлики, электроники и микропроцессорной техники. Все более широкое распространение на заводах по переработке пластмасс получают манипуляторы и роботы первого и второго поколения. Разумеется, описать все это многообразие машин в рамках одной книги практически невозможно. Авторы поставили перед собой цель охватить только основные типы машин, на которых в промышленности перерабатывается большая часть пластмасс.
По назначению все многообразие машин и аппаратов можно разделить на три большие класса, соответствующие трем названным выше основным группам процессов: 1) оборудование для подготовительных производств, к которому относятся устройства для приемки, транспортирования и хранения сырья, весовые и объемные дозаторы, смесительное оборудование, оборудование для дробления сырья и измельчения отходов; 2) основное технологическое оборудование, к которому относятся все виды машин и аппаратов, предназначенных для формования изделий из пластмасс — экструзионные агрегаты, литьевые машины, машины для формования методом раздува, машины для термоформования из листа, прессы,аппараты для напыления, оборудование для изготовления изделий из армированных пластмасс, роботы и манипуляторы; 3) оборудование для окончательной отделки изделий; это различные станки для механической обработки изделий, машины для сварки, аппараты для окрашивания, нанесения печати и металлизации пластмассовых изделий.
В настоящей книге подробно рассмотрены первые два класса машин, поскольку именно процессы, осуществляемые на этом оборудовании, определяют специфику заводов по переработке пластмасс и выделяют это производство в отдельную отрасль промышленности.
Книга состоит из двенадцати глав. В гл. 1 изложены основные представления о физико-химических процессах, протекающих в перерабатывающем оборудовании. Главы 2—4 посвящены оборудованию подготовительных производств, включающих аппараты для хранения и транспортирования гранулированных полимеров, смесительное оборудование и оборудование для дробления отходов. Особое внимание уделено вопросам теоретического определения эффективности смешения и оценки качества смеси, приготавливаемой в смесителях роторного и валкового типов. Главы 5—10 содержат описание основного технологического оборудования, применяемого при переработке пластмасс. При этом вначале (гл. 5 и 6) описывается оборудование, применяемое для проведения непрерывных процессов, к которым относятся экструзия (гл. 5) и каландрование (гл. 6). Учитывая интерес к применению средств вычислительной техники для целей автоматизации сбора экономических данных в системах управления, в гл. 5 предложен принцип построения классификационной схемы экструзионных агрегатов, удобный для использования в программах АСУ, поскольку он позволяет кодировать тип агрегата с помощью семизначных чисел.
Главы 7—10 посвящены описанию технологического оборудования, применяемого для осуществления периодических процессов. Наибольшее внимание здесь уделено машинам для литья под давлением (гл. 7), на которых перерабатывается 40—50% термопластов. По сравнению с существующими учебными пособиями значительно большее внимание уделено системам управления литьевыми машинами и машинами для формования полых изделий методом раздува (гл. 8). Это вызвано тем, что именно в области систем управления в последние 10 лет наблюдается наибольший прогресс, связанный с применением микропроцессорной техники.

Гл. 11 содержит описание оборудования для изготовления армированных пластиков. Здесь наряду с оборудованием для контактного формования и формования напылением описаны машины для центробежного формования, оборудование для намотки и машины для протяжки.
В гл. 12 описаны роботы и манипуляторы, применяемые в отечественной и зарубежной промышленности переработки пластмасс. Такой раздел впервые появился в книге, посвященной оборудованию для переработки пластмасс. Авторы уверены в его необходимости, поскольку развитие научно-технического прогресса неизбежно приведет к расширению применения роботов и роботизированных комплексов в промышленности переработки пластмасс, освобождающих рабочих от тяжелого и монотонного физического труда, неизбежного при обслуживании многих современных видов оборудования (литьевые машины, прессы, машины для термоформования и др.) . Поскольку для понимания возможностей современной робототехники необходимо располагать определенным минимумом представлений об устройстве исполнительных механизмов и систем управления роботами, в этой главе изложены основные сведения о конструкции исполнительных механизмов, системах привода и системах управления современных роботов первого и второго поколения: Эти сведения позволят читателю правильно сориентироваться на практике при встрече с роботизированными технологическими комплексами, так как, несмотря на все их многообразие, в любом роботе можно выделить одни и те же функциональные части. Поэтому знакомство с основными конструктивными принципами позволит легко освоить и незнакомые на первый взгляд конструкции.
Использованный в книге математический аппарат рассчитан на математическую подготовку, получаемую инженерами-технологами в химических и химико-технологических вузах.

Скачать книгу Торнер Р. В., Акутин М. С. Оборудование заводов по переработке пластмасс. Москва, Издательство Химия, 1986