КН ≤ 2451,7 кН, где

2112 кН ≤ 2451,7 кН, где

Р_нт - номинальное усилие смыкания плит термопласта, кН [27].

2.3.3 Расчет гнездности, обусловленной объемом впрыска термопластавтомата

n_Q= (β₁ Q_H) / Q_u R₁ = 0,65*570/61,8*1,02 = 5,8, где

β₁ - коэффициент использования машины, для кристаллических полимеров

β₁ = 0,6…0,7, примем β₁ = 0,65 [27].

Q_H - номинальный объем впрыска, см³.

Q_u - объем одного изделия, см³.

Q_u = m/ρ = 0,056/905 = 0,0000618 м³ = 61,8 см³.

2.3.4 Расчет гнездности, обусловленной усилием смыкания плит ТПА

n_р = (10Р_нт) / gF_прR₂R₃ = (10*2500*10³) 32*10⁶*0,08*1,1*1,25 = 7,1

Для определения гнездности из расчетных значений n₀, n_Q, n_р принимают наименьшее:

n_н = min [5,8; 7,1; 6,15] = 5,8 ≈ 6.

Примем гнездность литьевой формы равную 6.

2.3.5 Расчет литниковой системы:

d_p = 0,2√ (V/π τ υ) = 0,2*√510/3,14*20*550 = 0,02 см, где

d_p - расчетный диаметр центрального литникового канала.

V - объем впрыска, см^{3 [}28].

υ - средняя скорость течения расплава материала в литниковой втулке, см/с, примем равную 550 см/с.

τ - продолжительность впрыска, с.

Длина центрального литника принимается l (5-9) d, l=8*0,02=0,16 см [29].

2.4 Расчет энергетических затрат на технологические нужды 2.4 1 Тепловой расчет бункера с сушкой материала в токе горячего воздуха

Расход тепла на подогрев материала:

(135*1,93* (100-20)) /3600 = 5,79 кВт, где

135 - пластикационная производительность ТПА, кг/ч; 1,93 - теплоемкость материала, кДж/кг ⁰С; 100 - температура конечная, ⁰С; 20 - начальная температура, ⁰С. Расход тепла с учетом потерь 20%:

5,79*1,2 = 6,95 кВт.

Удельный расход тепла: 6,95/16,8 = 0,414 кВт*ч/кг

2.4.2 Тепловой расчет ТПА

Мощность нагревателя определяется по уравнению:

N_нагр = N_ц+ N_пот+ N_охл - N_мех, где

N_ц - мощность для нагревания полимера в цилиндре, Вт; N_пот - тепловые потери с поверхности цилиндра, Вт; N_охл - мощность на нагрев охлаждающей воды в червяке и в цилиндре, Вт; N_мех - тепловыделение за счет механической работы червяка, Вт.

N_мех = 3,2*10^-4 Q C_n (T₂-T₁) = 3,2*10^-4 18,9*7,1* (260-220) = 0,00045 Вт,

где

Q - пластикационная производительность ТПА, кг/ч;

C_n - удельная теплоемкость полимера, кДж/кг ⁰С;

T_1, T₂ - температура полимера в зоне загрузки и в зоне дозирования соответственно, ⁰С [17,24,25].

N_ц = Q C_n (T₂-T₁) 1/3600 = 135*7,1* (260-220) *1/3600 = 10,65 Вт, где

Q - пластикационная производительность ТПА, кг/ч; [26].

N_пот = F  = (9,74+0,07*25) 25*0,0145 = 4,165 Вт, где

F - площадь наружной поверхности цилиндра, м²;

 - разность температур наружной поверхности теплоизоляции цилиндра и окружающего воздуха, К [24].

 - коэффициент теплоотдачи конвекцией и лучеиспусканием, Вт/м²К, = 9,74+0,07.

N_охл =  = 0,0694*4180* (20-15) = 1,45 кВт, где

 расход охлаждающей воды;

 теплоемкость воды, кДж/кг ⁰С;

 разность температур между конечной и начальной температурой охлаждающей воды, К [20].

N_нагр = 10,65+1,45+4,165-0,00045 = 1464,8 Вт =1,5 кВт.

Расчетная мощность нагревателя не должна превышать фактической, принятой для машины:

N_факт N_расч

10,3кВт 1,5кВт.

Удельный расход тепла в ТПА:

10,3/18,9 = 0,5 кВт ч/кг продукта.

2.4.3 Тепловой расчет экструдера

N_нагр = N_ц+ N_пот+ N_охл - N_мех

N_мех = 3,2*10^-4 Q C_n (T₂-T₁) = 3,2*10^-4 *150*1,93* (218-150) = 1,75 Вт [20].

N_ц = Q C_n (T₂-T₁) 1/3600 = 150*1,93* (218-150) *1/3600 = 5468,33 Вт.

N_охл =  = 0,07*4180* (22-15) = 2048,2 Вт.

N_пот = F  = (9,74+0,07*25) * (45-20) *0,385 = 110,6 Вт.

N_нагр = 5468,3+110,6+2050-1,75 = 7,6 кВт.

N_факт N_расч