Механические параметры процесса центробежного формования
Центробежная сила F, появляющаяся при вращении массы т, отстоящей от центра вращения на расстояние г, с угловой скоростью со, равняется. А массу — через плотность полимера р и объем V, ограниченный площадью поверхности, А и толщиной стенки S= га— г. (причем 5″ га). Где, а — угол, определяющий положение элементарной площадки по отношению к вертикальной оси; g— ускорение силы тяжести. Критическая… Читать ещё >
Механические параметры процесса центробежного формования (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Как уже было сказано, при центробежном формовании усилия, необходимые для равномерного распределения полимера по стенкам формы (барабана) и для уплотнения полимерной массы, возникают за счет быстрого вращения формы вокруг продольной оси. Чаще всего это горизонтальная ось, реже — наклонная или вертикальная.
Центробежная сила F, появляющаяся при вращении массы т, отстоящей от центра вращения на расстояние г, с угловой скоростью со, равняется.
Применительно к схеме, представленной на рис. 7.4, выразим г через эффективный диаметр d: 
угловую скорость — через частоту вращения барабана п (1/мин):
а массу — через плотность полимера р и объем V, ограниченный площадью поверхности А и толщиной стенки S= га— г. (причем 5″ га).
Рис. 7.4. Расчетная схема процесса центробежного формования.
Так как сила, отнесенная к единице площади, есть не что иное, как давление, то.
Качественное оформление изделия произойдет в том случае, если при вращении формы полимер будет удерживаться на ее стенках. Пренебрежем вязкостью материала и его адгезией со стенками формы, тогда минимальную частоту вращения, обеспечивающую удержание материала на стенках формы (критическую частоту вращения), можно определить из следующих соображений.
Выражение для реакции опоры N (рис. 7.2) определяется из условия равновесия — сумма проекций всех сил на направление нормали к поверхности равна нулю:
где, а — угол, определяющий положение элементарной площадки по отношению к вертикальной оси; g— ускорение силы тяжести.
Из исследования функции N следует, что dN/dct = 0 при, а = 0. Таким образом, минимальное значение реакции опоры N равно.
Критическая частота вращения якр определяется из условия N — О (так как в момент отрыва материала от стенки N=0)
В том случае, если неизвестна толщина стенки будущего изделия, а заданы лишь масса и плотности исходных компонентов (например, смолы и наполнителя), то расчет толщины стенки проводится по следующей формуле:
где / — длина барабана; тн — масса наполнителя; <�р — тлс/тн — соотношение масс смолы и наполнителя; рн — плотность наполнителя; рс — плотность смолы.