Основные процессы и аппараты технологии промышленных взрывчатых веществ - Генералов М.Б.
ISBN 5-94628-130-5
Скачать (прямая ссылка):
Влияние вибрации на процесс уплотнения сыпучих материалов заключается в ослаблении или разрыве межчастичных связей, а также в увеличении подвижности частиц. Эти эффекты достигаются за счет передачи элементам структуры сыпучего материала кинетической энергии, достаточной для преодоления сил сцепления или ослабления их действия.
¦306 cu (d=0,04 мм), % нз> 0 20 40 60 80 иг 100
Рис. 8.19. Диаграмма плотности р (массовой концентрации твердой фазы) трехкомпонентной смеси карбида кремния при виброуплотнении
1 Кинетическая энергия, передаваемая частицам дисперсной среды, определяется большим количеством факторов (геометрия оболочки, условия закрепления оболочки с источником вибрации или вибровозбудителем и т. д.), среди которых первостепенное значение имеют частота, амплитуда, ускорение вибрации и продолжительность вибрационного воздействия.
Частота и амплитуда вибрации также влияют на процесс уплотнения сыпучих материалов. Частоты, используемые для виброуплотнения сыпучих материалов, в основном находятся в диапазоне 20—5000 Гц (механические или звуковые колебания) и диапазоне свыше 20 000 Гц (ультразвуковые колебания).
Во многих известных работах [4], посвященных исследованию влияния амплитуды и частоты колебаний на процесс уплотнения сыпучих материалов, было установлено, что частота колебаний оказывает большее влияние, чем амплитуда. Приводятся данные о существовании оптимальных частот вибрации и указаны конкретные частоты или диапазон частот, применение которых позволяет получить наилучший результат.
При механическом вибрировании наиболее часто используются частоты в диапазоне/=50 + 4000 Гц и ускорениях до 50 g (здесь g - ускорение свободного падения). Эффективность варьирования частоты в определенном диапазоне обусловлена совпадением частоты вынуждающей силы с собственной частотой системы «установка — уплотняемый материал».
Также сделан вывод о большей эффективности высокочастотной вибрации. На основании экспериментальных данных было установле-
¦307 но, что эффект снижения сопротивления порошкообразного материала деформированию под воздействием упругих колебаний зависит от масштаба объекта воздействия (объема перерабатываемого материала). Для достижения равнозначной степени уплотнения различных по размерам пористых тел из одного и того же материала приходилось вводить одинаковое количество упругой энергии, приходящейся на единицу объема тела, т. е. равное количество удельной энергии упругих колебаний.
Продолжительность вибрирования оказывает следующее влияние. Установлено, что при уплотнении предварительно засыпанного сыпучего материала плотность укладки, близкая к предельной для каждого конкретного режима вибрирования (выбранных частоты и амплитуды), достигается за первые несколько секунд. Так, для карбида титана в первые 3 с наблюдается резкое повышение плотности укладки (в зависимости от гранулометрического состава до 85—90% предельной плотности укладки) и к 10—15-й секунде вибрирования уплотнение заканчивается. Дальнейшее вибрирование практически не приводит к повышению плотности укладки дисперсного материала.
Способы передачи энергии вибрации уплотняемому сыпучему материалу, как и большое расположение очага деформаций в сыпучем материале имеют важное значение при вибрационном уплотнении порошкообразных материалов. Были проанализированы различные схемы колебаний пресс-инструмента при прессовании порошкообразных материалов в замкнутой матрице, когда продольные колебания подводятся к матрице и пуансону раздельно или одновременно. Рекомендации отдельных авторов по эффективности той или иной колебательной схемы часто противоречивы. По всей видимости, это связано с недостаточно полным исследованием указанных колебательных систем, отсутствием надежных и теоретически обоснованных методов их расчета. Это приводит к различной степени точности согласования и усиления колебаний в вибрационных системах, используемых в каждом конкретном случае. Вместе с тем следует отметить, что в большинстве известных случаев вибрационного прессования порошкообразных материалов наибольший эффект по увеличению плотности и ее более равномерному распределению по объему брикета наблюдается при прессовании с наложением колебаний на матрицу и пуансон или оба пуансона одновременно.
8.4. Формование зарядов из пластичных промышленных взрывчатых веществ экструзией [2,9]
Экструзия. Для формования изделий из пластичных композиционных ПВВ используют способ экструзии.
¦308 Экструзия — это технологический процесс, сущность которого состоит в придании материалу нужной формы в поперечном сечении путем продавливания материала через профилирующий инструмент (матрицу).
Методом экструзии из пластичных составов BB можно получать изделия различной формы — листы, профильные полосы, шнуры, стержни, трубы и т. д.
Основным оборудованием для переработки пластичных композиций являются одно- и многочервячные шприц-машины или экструде-ры. Подробное описание конструкции экструдеров можно найти в работах [10-12].
Следует отметить, что одно- и двухчервячные экструдеры не только используют для производства изделий, но также широко применяются для смешивания, пластикации, гранулирования и других процессов в технологии переработки пластичных BB [9].
