автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Метод расчета соэкструзии резиновых смесей и мультиплексных формующих головок

На правах рукописи

ГУДАНОВ Илья Сергеевич

МЕТОД РАСЧЁТА СОЭКСТРУЗИИ РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ И МУЛЬТИПЛЕКСНЫХ ФОРМУЮЩИХ ГОЛОВОК

Специальность 05.17.08 - Процессы и аппараты химических технологий

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Ярославль - 2009

003480816

Работа выполнена на кафедре «Технологические машины и оборудование» в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ярославский 'государственный технический университет» (ГОУВПО «ЯГТУ»).

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Гончаров Григорий Михайлович Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Скуратов Владимир Кириллович (Московский государственный университет инженерной экологии), доктор технических наук, профессор Бытев Донат Олегович (Ярославский государственный технический университет)

Ведущая организация: ОАО «Ярославский шинный завод», Ярославль

Защита состоится «12» ноября 2009 г. в_ч. на заседании диссертационного совета Д 212.308.01 при ГОУВПО «Ярославский государственный технический университет», по адресу 150023, Ярославль, Московский проспект, 88, аудитория Г-219.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Ярославского государственного технического университета по адресу 150023, Ярославль, Московский проспект, 88, корпус А.

Автореферат разослан «_»_2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одно из основных приоритетных направлений политики большинства заводов шинной и резинотехнической промышленности - создание перспективных технологий и оборудования для производства высококачественной продукции, отвечающей требованиям смежных отраслей. Важным аспектом развития шинного и резинотехнического производства является создание новых и совершенствование существующих технологий производства длинномерных профильных изделий автомобильных покрышек: протекторов, боковин, наполнительного шнура, бортовых лент.

Одним из путей повышения качества автомобильных покрышек является применение дублировочных технологий для производства ранее перечисленных профильных деталей. Агрегирование последних из различных материалов способствует повышению качества без существенного увеличения материальных затрат.

Основным способом изготовления агрегированных изделий из резиновых смесей является соэкструзия, сущность, которой заключается в непрерывном совместном продавливании двух и более материалов через матрицу мультиплексной формующей головки. При этом совместное течение пластифицированных материалов называется стратифицированным, а канал, в котором данное течение происходит - областью стагнации.

Номенклатура агрегированных изделий постоянно расширяется, а их потребление неуклонно растёт, соответственно увеличиваются капиталовложения в эту отрасль. Однако, несмотря на высокие темпы внедрения дублировочных технологий в современное производство, уровень развития соэкструзии в РФ значительно отстаёт от уровня, достигнутого в развитых странах. В большей степени это связано с отсутстви-

ем надёжных методов инженерного расчёта и проектирования формующего оборудования.

Таким образом, актуальной задачей полимерного машиностроения является создание научно-обоснованных методов расчёта и проектирования мультиплексных формующих головок и подходов к объединению червячных машин в агрегат.

Для получения высококачественной продукции необходимо поддержание определённых значений важнейших технологических параметров, обеспечивающих выравнивание суммарной скорости в выходном сечении матрицы головки. От последней в наибольшей степени зависят анизотропия свойств и размерное качество изделия. Также на качество шприцуемых заготовок существенно влияет геометрия границ области совместного формования. Таким образом, выявление закономерностей, связывающих геометрические характеристики формующего инструмента и режимные параметры процесса соэкструзии с качественными показателями изделия - актуальная задача, имеющая важное теоретическое и прикладное значение для современного производства.

Настоящая работа посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию стратифицированного течения резиновых смесей в дублирующем канале мультиплексной формующей головки при соэкструзии. При этом в основу разрабатываемой математической модели процесса было положено решение гидродинамической задачи нестационарного стратифицированного течения аномально-вязких жидкостей с учётом деформирования поверхности раздела материалов.

Значительный вклад в развитие теории соэкструзии внесли такие зарубежные и отечественные учёные, как A. Karagiannis, J. Perdikoulias,

A.J. Rincón, J. Vlachopoulos, S. Dufour, J. Dooley, C.D. Han, H. Mavridis,

B. Khomami, W.J. Schrenk, А.Я. Малкин, P.B. Торнер и другие.

Работа проводилась в рамках основных направлений научных исследований кафедры «Технологические машины и оборудование» ЯГТУ, соответствующих тематическому плану (№ гос. регистрации 0120.0 604213) «Моделирование физических процессов деформирования сложных реологических сред с оптимизацией режимов воздействия» на 2006-2007 гг.; (№ гос. регистрации 0120.0 852842) «Развитие моделей динамических процессов в сложных средах с нелинейными эффектами» на 2008-2009 гг.

Цель и задачи диссертационной работы. Цель работы - теоретическое описание процесса соэкструзии резиновых смесей и создание методов расчёта мультиплексного формующего оборудования на его основе, разработка научно обоснованных рекомендаций по его совершенствованию с применением стандартных процедур и методов оптимизации по поиску геометрических характеристик агрегата и режимных параметров процесса.

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи, вытекающие из современного состояния проблемы:

- создание математической модели неизотермического стратифицированного течения аномально-вязких жидкостей;

- изучение основных закономерностей гидродинамики и теплообмена в процессе соэкструзии (влияние геометрических характеристик формующих каналов, реологических характеристик обрабатываемых материалов и режимных параметров на характер протекания исследуемого процесса и состояние получаемых экструдатов) и разработка на этой основе рекомендаций для создания эффективных условий производства агрегированных изделий заданного качества;

- исследование влияния соотношения основных режимных параметров процесса и конфигурации каналов формующей головки на меха-

низм формирования поверхности раздела в модельных каналах простых геометрических форм с учётом специфики свойств материалов.

- разработка базовых принципов для создания перспективных конструкций мультиплексных головок и технологических средств устранения деформирования граничной поверхности материалов;

- создание и реализация на базе существующих систем автоматизированного проектирования алгоритмов расчёта червячных агрегатов для процесса соэкструзии, обеспечивающих эффективное использование материальных и энергетических ресурсов и размерное качество агрегированных изделий;

- разработка рекомендаций по научно-практическому обеспечению интенсификации процесса соэкструзии резиновых смесей.

Научная новизна. Разработана математическая модель расчёта гидродинамических и энергетических параметров стратифицированного течения аномально-вязких жидкостей, направленная на создание концептуальных методов расчёта формующих головок к червячным агрегатам для соэкструзии резиновых смесей.

Выявлены, сформулированы и описаны основные закономерности гидродинамики и теплообмена в модельных каналах при дуплексной экструзии (влияние длины зоны дублирования и кривизны её стенок, соотношений углов схождения, толщин совмещаемых потоков, их вяз-костей и расходов на распределение скоростей материалов и деформирование граничной поверхности); изучена возможность и обоснована необходимость применения способов устранения деформирования межматериальной поверхности.

Предложен подход по стабилизации структуры совместного потока материалов при соэкструзии с целью повышения качества агрегиро-

ванного изделия. Введён комплекс показателей качества комбинированных профилей.

Разработан математический комплекс, основанный на использовании упрощённой математической модели (без учёта межматериального деформирования) для расчёта соэкструзии основных деталей автомобильных покрышек.

Сформулирована и решена задача оптимизации мультиплексной экструзии и формующего оборудования для её реализации.

Практическая значимость. Комплексные теоретические и экспериментальные исследования, результаты численного моделирования, а также анализ работы червячных агрегатов позволили выработать базовые подходы к созданию методов расчёта мультиплексных головок.

Сформулированы и обоснованы способы обеспечения характеристик соэкструзии резиновых смесей, гарантирующих снижение удельных энергозатрат и повышение качества готовой продукции.

Предложены конструкции мультиплексных головок для соэкструзии длинномерных изделий из резиновых смесей с возможностью регулирования толщины отдельных слоёв.

Научные положения, выносимые автором на защиту:

- математическая модель неизотермического стратифицированного течения аномально-вязких жидкостей в пространственной постановке, учитывающая деформирование поверхности раздела материалов по длине формующего канала;

- результаты экспериментальных исследований гидродинамики стратифицированного течения резиновых смесей и численно-полученные закономерности влияния геометрических характеристик формующих каналов, реологических характеристик материалов и режимных параметров процесса соэкструзии на деформирование гра-

ничной поверхности;

- метод расчёта основных параметров мультиплексных формующих головок для соэкструзии высоконаполненных резиновых смесей;

- метод расчёта оптимальных технологических параметров процесса соэкструзии и конструктивных характеристик червячного агрегата, обеспечивающих минимальные материало- и энергозатраты при производстве агрегированных профильных изделий заданного качества;

- результаты промышленных и лабораторных исследований гидродинамики дуплексной и триплексной экструзии;

- обоснование принципов и методов интенсификации процесса соэкструзии резиновых смесей;

- способ производства агрегированных изделий с использованием устройств регулирования положения граничной поверхности в стратифицированном течении.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научных конференциях: 2-ой Международной научно-технической конференции (Вологда, 13-15 ноября 2006 г.); 20-ой Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-20» (Ярославль, 29 мая - 1 июня 2007 г.); 3-ей Международной научно-технической конференции «Полимерные композиционные материалы и покрытия (Ярославль, 20-22 мая 2008 г.); 6-ой Всероссийской научно-технической конференции «Вузовская наука - региону» (Вологда, 22 февраля 2008 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликована 21 работа, в том числе 6 статей в центральных реферируемых изданиях, рекомендованных ВАК для кандидатских и докторских диссертаций, 12 статей в

сборниках трудов Международных конференций и 3 тезисов в сборниках докладов Всероссийских и региональных конференций.

Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, основных результатов и выводов по работе, библиографического списка, включающего 206 наименований, в том числе 128 - иностранных. Основное содержание работы изложено на 184 страницах машинописного текста, содержит 9 таблиц, 106 рисунков и 2 приложения.

Личный вклад автора. Непосредственное участие во всех этапах работы и обсуждения результатов.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении охарактеризовано современное состояние процессов производства агрегированных профильных изделий из резиновых смесей, обоснована актуальность темы диссертационной работы, научная новизна и практическая значимость выполненных исследований.

В первой главе систематизированы данные о современном состоянии и основных направлениях совершенствования техники и технологий процесса дублирования пластифицированных материалов, его сущности и основных видах агрегированных профильных фрагментов автомобильных шин. Рассмотрены и классифицированы традиционные и наиболее современные конструкции экструдеров для червячных агрегатов, выпускаемых в России и за рубежом. Произведена типизация основных конструкций мультиплексных головок для производства агрегированных изделий, дан анализ их преимуществ и недостатков, а также намечены пути дальнейшего конструктивного совершенствования.

На основании анализа состояния проблемы обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи диссертационной работы,

Во второй главе сформулированы цель и задачи теоретического исследования соэкструзии резиновых смесей. Рассмотрены основные аспекты численного моделирования гидродинамики течения аномально-вязких жидкостей, которые были положены в основу математической модели, описывающей стратифицированное течение резиновых смесей в сложнопрофильных формующих каналах мультиплексных головок.

Математическая модель неизотермического стратифицированного течения аномально-вязких жидкостей в области со сложной геометрией границ включает в себя классические уравнения механики сплошных сред: модифицированное уравнение движения, записанное через индикаторные функции, уравнение неразрывности, энергии и уравнение, учитывающее реологические свойства резиновых смесей. Формулировка модели выполнена в соответствии с допущениями типичными для большинства задач гидродинамики течения резиновых смесей: стратифицированное течение материалов в пространственной постановке (рис. 1) симметрично относительно плоскости уОг (т.е. составляющая скорости нормальная к данной поверхности равна нулю); течение установившееся; массовые и инерционные силы пренебрежимо малы, вследствие довольно большой вязкости; совместно текучие материалы несжимаемы (р1=сош^; течение подчиняется степенному реологическому закону; отсутствие проскальзывания материала по стенкам канала. Специальные допущения характерные для данной задачи: равенство температур материалов на поверхности соприкосновения:

Т1 = Тг и ктъ'ЧТх^ктъ-ЧТг, (1)

отсутствие проскальзывания материалов относительно друг друга:

угЙЕ = • Яг = VI:'иг = 0; Т\-У\~хг-Уг', Тг'У\ = тгУг- (2) в стратифицированном течении совмещаемые среды не смешиваются:

и

К1

ду<,1 | Эуя,1 ч дп дг

= Кг

дУ1,2 | ду„,2 дп Э/

сп дп

(3)

(4)

поверхность раздела материалов деформируется по вязкому механизму: ?! • сп = г г &г; Г: • = г 2" <?2! Я: • Л = Яг • Стг = 0- (5) По результатам теоретических исследований было установлено, что условия (3)-(5) могут быть учтены модифицированным уравнением переноса. Математическая модель с учётом допущений и сделанных граничных условий (1)-(5) примет вид:

дГ

д1

(6)

(7)

(8) (9)

шшшштшмшшшшшя

Рис. 1. Расчётная область двухслойного стратифицированного течения Разработан метод расчёта процесса соэкструзии резиновых смесей, учитывающий возможность деформирования граничной поверхности. Алгоритм предложенного метода был реализован численно с использованием программно-вычислительных комплексов, основанных на

использовании МКЭ. С их помощью были получены основные закономерности гидродинамики стратифицированного течения.

Предложенный метод позволяет с достаточной точностью (±15%) рассчитать значения скоростей материалов; давления, температуры, деформации поверхности раздела материалов и других параметров, важных для проектирования мультиплексных формующих головок.

При изучении влияния геометрических характеристик формующих каналов на распределения составляющих результирующей скорости установлено, что превалирующее воздействие имеют кривизна боковых стенок канала, углы схождения питающих каналов и длина области стратификации. Последняя в наибольшей степени способна влиять на нелинейность скоростного профиля (см. рис. 2).

В=0,8п С=0,7к; В=0Е=0>~, О0>; Н=0>; 1=0,1т/

Рис. 2. Изолинии результирующей скорости в выходном сечении каналов различной длины: (а) 5 мм (у=0,72 м/с); (б) 40 мм (>'=0,1.8 м/с) Дальнейшее исследование гидродинамики стратифицированного

течения, связанное с изучением влияния реологических свойств на распределения скорости и давления, показало, что возрастание фактора консистентности одного из материалов на 20% ведёт к локальному изменению градиента скорости в среднем на 8,3%. Замечено, что увеличение показателя вязкости {¡3=Кх1К^ и показателя индекса течения

{ф=п\!пг) в два раза, приводит к возрастанию давления дублирующего канала в среднем на 42% и 13% соответственно.

В третьей главе численно изучены возможные причины деформирования границы раздела материалов и возникновения крайней степени его проявления - инкапсулирования (см. рис. 3 б). В этой связи рассматривалось влияние геометрических характеристик области дублирования, реологических характеристик материалов и режимных параметров процесса соэкструзии на конечно-деформированное состояние поверхности раздела материалов. Для оценки последнего использовались следующие характеристики: относительный периметр смачивания (Лин), равновесная длина вытеснения (РДВ) (¿выг), угол вытеснения (в), высота поверхности раздела в слое материала с большей

вязкостью (/ги), определение и смысл которых очевиден из рис. 3 а.

Исходная материал материал конфигурация конфигурация

Рис. 3. К определению основных характеристик деформирования поверхности раздела материалов Установлено, что достаточно большие деформации характерны

уже при значениях РДВ 0,4-0,5. Однако более негативно деформирова-

ние в направлении материала с большей вязкостью, что наблюдается при а= /УР2<1,0 (рис. 4 а). Также нежелательным является изменение соотношения вязкостей (рис. 4 б). Так при изменении а и р= К\!Кг в 2 раза при прочих равных условиях в первом случае РДВ увеличивается в среднем на 1,4 - в последнем случае на 0,8.

1,5 1,0 1,5 2,0 а "'1,0 2,0 3,0 4,0 5,0> Рис. 4. Зависимость равновесной длины вытеснения от показателя объёмной скорости а (а) и от показателя вязкости ¡5 (б) При варьировании относительной длиной канала выявлено, что

полное инкапсулирование достигается уже при соотношении £/¿=9,2 и

К./К2=2; Рх/Р2=2 (см. рис. 5).

■^отнА

■ 0-0=1,0;

О- №2,0; Х- 01=2,0; (^2,0.

О 2.0 4.0 ¡10 8.0 10 20 40 60 80 100Ш Рис. 5. Распределения относительного периметра смачивания Из анализа данных, приведённых в табл. 1, следует, что зависимость положения граничной поверхности от показателя вязкости /3 носит линейный характер. Обратная ситуация наблюдается при варьировании

показателя объёмной скорости, где нелинейность зависимости /г(кон=Да) особенно ярко выражена на начальном участке. Табл. 1. Безразмерная высота конечного положения поверхности А]иш

а=Р{/Р2

0,5 1,0 1,5 2,0

1,0 0,3424 0,5171 0,5926 0,6471

2,0 0,4009 0,5495 0,6252 0,6756

3.0 0,4414 0.5796 0,6471 0,7162

4,0 0,4864 0,6118 0,6736 0,7322

1 5,0 0,5270 0,6431 0,7007 0,7500

С целью прогнозирования качества профильных изделий было проведено комплексное исследование по оценке динамики деформирования граничной поверхности. На рис. 6 приведены зависимости, из которых следует, что для случаев с большим различием объёмных расходов соответствуют достаточно высокие значения начальной скорости инкапсулирования и малое расстояние, на котором можно воздействовать на нерегулярность межматериальной поверхности.

100 120 140 160 Рис. 6. Зависимость скорости инкапсулирования от длины канала при различных соотношениях расходов В четвёртой главе изложено описание промышленных и лабораторных экспериментальных исследований процесса соэкструзии резиновых смесей различных марок. Промышленные исследования прово-

дились на червячных агрегатах типа Дуплекс (150/150 и 200/150) и Триплекс (120/200/120 и 120/200/150), основными узлами, которых являются формующая головка с системой темперирования и блоки контрольно-измерительной аппаратуры, совмещённые с ПЭВМ.

С целью исследования основных закономерностей гидродинамики и межматериального деформирования в процессе соэкструзии резиновых смесей по экспериментальным данным были построены графические зависимости (рис. 7, 8, 9), отражающие влияния режимных и реологических параметров на характер совместного профилирования.

0 2 4 б 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Рис. 7. Динамика деформирования положения граничной поверхности в продольном направлении при соэкструзии бикомпонентных профилей

1,161,15 1,14-1ДЗ 1.121,11 110 1,09 1,08 1,07

Е

10 12

«- дня груз овых а/п и - дня легковых а/п

14 16 18 20 22ЬМ б 20 40 60 80 100 120 1405>/2 Рис. 8. Зависимость изменения относительного периметра смачивания

(Рош) от геометрии профиля протекторной планки при 61/62=1,39: 1 -Я-636; 2 -Я-646; 3 -Я-467; 4 -Я-626; 5 -Я-620; 6-Я-435А; 7-Я-457; 8 - Я-462; 9 - Я-630 Рис. 9. Зависимость скорости инкапсулирования от ширины канала

По виду графических зависимостей, приведённых на рис. 8 и 9, сделан вывод, что наибольшую интенсивность поверхностное деформирование имеет на периферии - вблизи боковых стенок канала.

Дня более детального изучения влияния геометрии формующих каналов и реологических характеристик материалов на гидродинамику стратифицированного течения сконструирована экспериментальная со-экструзионная установка (рис. 10) на базе рамного пресса, состоящая из двух плунжерных экструдеров диаметром 72 и 78 мм и дуплексной плоскощелевой головки.

1152

ша_„I 1ц дав

Рис. 10. Плунжерный агрегат для дуплексной экструзии резиновых смесей: 1 и 2 - плунжерные экструдеры; 3 - дуплексная головка; 4 -траверса пресса; 5 - плита верхняя; 6 - подпятники; 7 - захваты; 8 -нижняя плита; 9 - стойки с захватами; 10 - сухари; 11 - хомут стяжной; 12 - клапаны регулирующие; 13 - плиты фундаментные; 14 - плита пресса; 15 - система обогрева; 16 - устройство маркирующее

В результате проведённых лабораторных исследований установлено, что наибольший вклад в формирование поверхности раздела вносит длина дублирующего канала (рис. 11).

а) Б) г)

Рис. 11. Распределение скоростей в выходном сеченш дублирующего канала длиной: а) 20 мм; б) 30 мм; в) 50 мм; смесь1:24-Я-525 (//1=0,0224 Па-с"; п=0,266); смесь2: 24-Я- 697Н 0=0,0205 Пас"; и=0,315) Экспериментальная оценка распределения скорости позволила

выявить, что при сильном различии вязкостей дублируемых материалов в разной степени проявляется тормозящее воздействие стенок профилирующего канала, являющегося причиной нелинейности скоростного профиля. Подобные нелинейности эпюр лишь усиливаются по мере продвижения материалов и являются причиной склонности к инкапсулированию.

В пятой главе разработана и практически реализована задача оптимизации соэкструзии резиновых смесей, позволяющая рассчитывать режимные параметры процесса и геометрические параметры мультиплексной головки, обеспечивающие высокое качество получаемого изделия при сохранении заданной производительности. Функциями состояния были выбраны параметры, наиболее полно отвечающие за качество изделия: относительный периметр смачивания (Р0равновесная длина вытеснения (1ВЫ1), технологическая мощность (И). В качестве параметров управления были назначены: показатель объёмной скорости (а), показатель вязкости (/3), показатель толщинности (%) и показатель углов схождения (£). Ограничения задавались на производительность агрегата (0 и толщины отдельных слоёв изделия (А).

В результате задача оптимизации выглядит следующим образом:

^1 = Рохн^,

[Ра = («, А ДГ,^)]-*<//</!

[^3 = Л^общ («/, , А. А/, а ,/„«)]-»• шш

при ограничениях ог'<о<«"; Р<Р<Р'; х!<х<)?\ С<С<С'; ¿М-зд.

Решение представленной задачи многокритериальной оптимизации осуществлялось комбинацией метода скользящего допуска и метода Нелдера-Мида. В результате был разработан алгоритм поиска конструктивных параметров червячных агрегатов с мультиплексными головками, обеспечивающих минимум энергетических затрат и требуемое качество изделия при заданных условиях.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

1. На основании анализа научно-технической, патентной литературы и производственных данных установлено, что основными причинами снижения качества агрегированных изделий являются значительная неравномерность полей скорости и давления, а также деформирование поверхности раздела материалов по объёму дублирующего канала.

2. Разработана математическая модель неизотермического стратифицированного течения аномально-вязких жидкостей в областях со сложной геометрией границ, которая позволяет учитывать деформирование поверхности раздела материалов.

3. Разработан метод расчёта мультиплексных формующих головок для соэкструзии резиновых смесей. Практическая реализация предложенного метода в конечно-элементном представлении показала, что наибольшее влияние на гидродинамику стратифицированного течения оказывают геометрические размеры питающих каналов и области дублирования. На основашш этого предложены базовые принципы созда-

ния перспективных конструкций мультиплексных формующих головок к червячным агрегатам.

4.Численно изучено деформирование граничной поверхности при совместном течении нелинейно вязких сред, в результате которого установлено, что деформирование материальных границ носит периодический характер и при определённых условиях может привести к инкапсулированию. Результаты исследований показали, что в наибольшей степени на искажение формы граничной поверхности влияют соотношения расходов материалов, их реологических параметров и геометрия границ области совместного формования.

5. На основе полученных результатов предложен способ устранения межматериального деформирования, а также способ непрерывного ре1улирования толщин слоёв при соэкструзии резиновых смесей. К реализации предложены конструктивные варианты данного способа.

6. Разработан алгоритм определения оптимальных технологических режимов процесса соэкструзии и геометрических характеристик мультиплексных головок, позволяющих достичь оптимального соотношения качества агрегированных изделий и удельных затрат материальных и энергетических ресурсов. Сделаны рекомендации по повышению интенсивности соэкструзии и обеспечению качества агрегированных изделий.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах: 1. Гончаров Г.М., Гуданов И.С., Лаврентьев Ю.Б., Ломов А.А. Исследование эффективности способов устранения инкапсулирования при экструзии резиновых смесей // Химическое и нефтегазовое машиностроение. - 2009. - № 1. - С. 6-9.

2. Гуданов И.С., Лаврентьев Ю.Б., Гончаров Г.М. Исследование течения резиновых смесей в мультиплексных формующих головках к червячным агрегатам // Каучук и резита. - 2008. - № 2. - С. 31-35.

3. Гуданов И.С., Лаврентьев Ю.Б., Гончаров Г.М. Исследование формирована поверхности раздела материалов при соэкструзии резиновых смесей // Известия ВУЗов. Химия химическая технология. -2008. - Т. 51. - Вып. 4. - С. 64-66.

4. Гуданов И.С.. Лаврентьев Ю.Б., Гончаров Г.М. Анализ методов расчёта стратифицированного течения аномально-вязких жидкостей в мультиплексных формующих головках // Известия ВУЗов. Химия и химическая технология. - 2008. - Т. 51. - Вып. 8. - С. 68-69.

5. Круглов В.П., Гуданов И.С., Гончаров Г.М. Метод определения комплексного показателя качества обрезиненного корда // Известия ВУЗов. Химия и химическая технология. - 2009. - Т. 52. - Вып. 8. -С. 99-101.

6. Goncliarov G.M., Gudanov I.S., Larentev Yu.B., Lomov A.A. Effectiveness of methods of eliminating encapsulation during extrusion of rubber mixtures // Journal Chemical and Petroleum Engineering. - 2009. - vol. 45, № 1-2.-P. 7-12.

7. И.С. Гуданов, Г.М. Гончаров, Ю.Б. Лаврентьев. Определение оптимальных технологических и конструктивных параметров профилирующих инструментов к экструзионным агрегатам для выпуска протекторных заготовок шин // 2-я Международная научно-техническая конференция «Автоматизация машиностроительного производства, технология и надёжность машин, приборов и оборудования». - Вологда, 2006. - Т. 2. - С. 68-71.

8. И.С. Гуданов, Ю.Б. Лаврентьев, Г.М. Гончаров. Применение средств деформационного воздействия на материальные потоки при

соэкструзии резиновых смесей // 3-я Международная научно-техническая конференция «Автоматизация и энергосбережение машиностроительного производства, технология и надёжность машин, приборов и оборудования». - Вологда, 2007. - Т. 1. - С. 92-95.

9. Гуданов И.С., Лаврентьев Ю.Б., Гончаров Г.М. Экспериментальная оценка конечно деформированного состояния поверхности раздела материалов на червячных агрегатах Триплекс // 4-ая Международная научно-техническая конференция «Автоматизация и энергосбережение машиностроительного и металлургического производств, технология и надёжность машин, приборов и оборудования». - Вологда, 2008. - Т. 1.-С. 119-121.

10. Круглов В.П., Гончаров Г.М., Гуданов И.С. Автоматизированный контроль качества и диагностика оборудования на технологическую точность при производстве агрегированных деталей шин // 4-ая Международная научно-техническая конференция «Автоматизация и энергосбережение машиностроительного и металлургического производств, технология и надёжность машин, приборов и оборудования». - Вологда, 2008. - Т. 1. - С. 215-218.

11. Круглов В.П., Гуданов И.С., Сабиров O.E. Контроль размерных показателей профиля протекторных заготовок в процессе их производства // 4-ая Международная научно-техническая конференция «Автоматизация и энергосбережение машиностроительного и металлургического производств, технология и надёжность машин, приборов и оборудования». - Вологда, 2008. - Т. 2. - С. 207-211.

12. Бадаева Н.В., Гуданов И.С., Лаврентьев Ю.Б., Гончаров Г.М. Основные вопросы дискретизации области течения при численном моделировании процессов профилирования // Сборник материалов и статей XX международной научной конференции

Математические методы в технике и технологиях». - Ярославль, 2007.-Т. 5.-С. 92-94.

13. Гуданов И.С., Лаврентьев Ю.Б., Гончаров Г.М. Численное моделирование процесса соэкструзии резиновых смесей // Сборник материалов и статей XX Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях». - Ярославль, 2007. -Т. 1.-С. 171-174.

14. Гончаров Г.М., Гуданов И.С., Лаврентьев Ю.Б., Ломов А.А. Численные методы локализации поверхности раздела материалов при их стратифицированном течении // Сборник трудов XXI Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях». - Саратов, 2008. - Т. 5. - С 155-157.

15. Гуданов И.С., Лаврентьев Ю.Б., Гончаров Г.М. Исследование причин гидродинамического и геометрического инкапсулирования при соэкструзии резиновых смесей // Сборник трудов пятой Международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности». -Санкт-Петербург, 2008. - Т. 10. - С. 201-202.

16. Гуданов И.С., Лаврентьев Ю.Б., Гончаров Г.М. Основные проблемы соэкструзии полимеров и резиновых смесей // Сборник материалов III Международной научно-технической конференции «Полимерные композиционные материалы и покрытия». - Ярославль, 2008. -С. 500-501.

17. Гуданов И.С., Лаврентьев Ю.Б., Гончаров Г.М. Влияние технологических факторов на динамику деформирования поверхности раздела при соэкструзии резиновых смесей // Сборник материалов шестой Всероссийской конференции «Вузовская наука - региону». -Вологда, 2008. - С. 213-217.

18. Гуданов И.С. Применение современных компьютерных средств к исследованию процесса течения резиновой смеси в сложных формующих каналах «Ярославский край наше общество в третьем тысячелетии»: Сборник материалов VII областной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных вузов. - Ярославль: Изд-во «Литера», 2006. - С. 200.

19. Гуданов И.С. К вопросам расчёта профилирующих каналов головок экструзионного оборудования // Сборник научных работ «Ярославль на пороге тысячелетия». - Ярославль: Изд-во «Литера», 2006. - С. 253-257.

20. Гуданов И.С., Гончаров Г.М. Применение современных компьютерных средств к исследованию процесса течения резиновой смеси в сложных формующих каналах // Сборник тезисов докладов пятьдесят девятой научно-технической конференции студентов, магистрантов и аспирантов. - Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2006. - С. 352.

21. Гуданов И.С., Лаврентьев Ю.Б., Гончаров Г.М. «Методика численного исследования и расчёта гидродинамики стратифицированных течений в каналах мультиплексных головок» Сборник тезисов докладов шестидесятой научно-технической конференции студентов, магистрантов и аспирантов, посвященная 1000-летию Ярославля. -Ярославль: Изд-во «Литера», 2007. - С. 270.

Подписано в печать 02.10.2009. Бумага белая. Формат 60x84 1/16. Усл. печ. л. 1. Печать ризограф Заказ 1043 Тираж 100 экз. Отпечатано в топографии Ярославского государственного технического университета г. Ярославль, ул. Советская, 14 а, тел. 30-56-63

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПУТИ ДАЛЬНЕЙШЕГО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АГРЕГИРОВАННЫХ ПРОФИЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ РЕЗИНОВЫХ

СМЕСЕЙ.

1.1 Номенклатура комбинированных изделий, выпускаемых на дублировочном оборудовании.

1.2 Современное состояние процессов и оборудования производства агрегированных профильных изделий из резиновых смесей.

1.2.1 Изготовление комбинированных изделий дублировочным каландрованием.

1.2.2 Изготовление комбинированных изделий послойно симплексной экструзией.

1.2.3 Изготовление комбинированных изделий мультиплексной экструзией.

1.3 Существующие конструкции мультиплексных формующих головок к червячным агрегатам.

1.4 Основные вопросы обеспечения качества агрегированных профильных изделий при соэкструзии.

1.4.1 Анализ факторов, определяющих качество экструдируемых заготовок.

1.4.2 Способы устранения нестабильности граничной поверхности слоев.

1.4.3 Способы выравнивания скорости потока материалов на выходе из каналов головки.

1.4.4 Существующие способы повышения качества.профилирования агрегированных изделий и интенсивности процесса соэкструзии.

1.5 Теоретические основы расчёта и проектирования мультиплексных формующих головок к червячным агрегатам.

1.5.1 Реологические модели, используемые при описании: экструзионных течений резиновых смесей.

1.5.2 Основные способы расчёта мультиплексных формующих головок к червячным агрегатам

1.6*Численное моделирование процесса соэкструзии .I.:. —

1.6Л Программные средства для проведениярасчётовд.

1.6.2 Выбор численного метода для.решения задач гидродинамики

1.6.3 Основные этапы численного решения гидродинамической задачи процесса соэкструзии

1.7 Выводы по главе;и постановка задачи исследования.

ГЛАВА

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СОЭКСТРУЗИИ РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ.

2.1 Постановка задачи теоретического исследования.

2.2 Основные допущения и граничные условия, принимаемые при моделировании стратифицированного течения в мультиплексных головках.

2.3 Математическая модель трёхмерного стратифицированного течения аномально-вязких жидкостей в мультиплексных головках.

2.3.1 Уравнения математической модели.

2.3.2 Преобразование исходной системы дифференциальных уравнений.

2.3.3 Решение задачи временной зависимости для деформирования границы раздела материалов.

2.3.4 Определение энергетических характеристик стратифицированного течения полунеявным методом Эйлера

2.4 Метод расчёта трёхмерного стратифицированного течения аномально-вязкой жидкости в сложнопрофильном канале.

2.5 Анализ результатов численного исследования гидродинамики стратифицированного течения в модельных мультиплексных головках.

2.5.1 Влияние геометрии питающих и дублирующих формующих каналов на гидродинамику стратифицированного течения.

2.5.2 Влияние реологических характеристик материалов на гидродинамику стратифицированного течения.

2.5.3 Влияния режимных параметров на гидродинамику стратифицированного течения.

2.6 Обсуждение результатов расчёта гидродинамических параметров в каналах протекторных мультиплексных головок промышленных агрегатов.

2.7 Результаты и выводы по главе.

ГЛАВА

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДЕФОРМИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ РАЗДЕЛА МАТЕРИАЛОВ ПРИ СОЭКСТРУЗИИ РЕЗИНОВЫХ СМЕСЕЙ.

3.1 Формулировка задачи теоретического исследования.

3.2 Анализ численных методов определения текущего положения поверхности раздела материалов.

3.2.1 Эйлеровы методы.

3.2.2 Лагранжевы методы«.

3.2.3 Смешанные методы.

Важное место в шинном и резинотехническом производстве занимают процессы переработки резиновых смесей в длинномерные профильные изделия, массовое производство которых характеризуется повышенными требованиями к качеству.

Существуют различные способы получения комбинированных изделий, основанные на использовании агрегатов, состоящих из экструзионного либо экструзионно-валкового оборудования. Наибольшее распространение получила соэкструзия, реализующая совместное продавливание двух и более материалов через матрицу мультиплексной формующей головки. При этом совместное течение материалов называется стратифицированным, а канал, в котором данное течение происходит - областью стагнации.

В шинной промышленности соэкструзией получают такие детали покрышек, как протекторы, боковины, наполнительный шнур и т.д. Необходимость выпуска перечисленных деталей в многослойном исполнении во многом обусловлена высокими эксплуатационными требованиями автомобильной промышленности. Например, протекторы автомобильных шин, имея в основе от 2 до 5 слоёв, сочетают в себе физико-механические свойства различных марок резиновых смесей. В результате удаётся повысить ресурс ходимости шины и улучшить её динамические и эксплуатационные характеристики.

Однако кроме шинной промышленности соэкструзия широко используется в производстве РТИ, в промышленности полимеров и термопластов. Их основной продукцией являются кабельная изоляция, уплотнительные шнуры, армированная лента, шланги, плёнка, тара и упаковка продуктов питания и т.д.

При этом по сравнению с другими аналогичными способами дублирования слоёв к преимуществам соэкструзии можно отнести малую стадийность, большую производительность и относительно высокое качество агрегированного изделия. Изделия, получаемые соэкструзией, сочетают в себе различные физико-химические свойства тех или иных используемых материалов. Применение мультиплексных червячных агрегатов типа «Дуплекс», «Триплекс», «Квадруплекс» и «Квинтуплекс» позволяет исключить недостатки присущие валковому дублирующему оборудованию и повысить производительность процесса за счёт уменьшения-его стадийности.

Однако, несмотря на существующие преимущества мультиплексной экструзии, существует целый ряд проблем, связанных со сложностью обеспечения качества выпускаемых агрегированных изделий и отсутствием возможности его прогнозирования. Данное обстоятельство определяется различием реологических характеристик совместно профилируемых материалов, отсутствием средств калибровки стратифицированного потока и инерционностью регулирования параметров технологического процесса. Также ситуацию усугубляют: трудности синхронизации работы экструдеров, т.к. она зависит от множества различных факторов и сложность формующего инструмента. Приведённые причины потери качества агрегированного изделия взаимосвязаны и способны исключать друг друга, однако на практике они ведут к образованию воздушных включений, поверхностных дефектов и раз-нотолщинности отдельных слоев. Последняя является следствием нерегулярности граничной поверхности, возникающей при стратифицированном течении материалов. При этом форма поверхности раздела материалов далеко отлична от той, которая задаётся формующим инструментов. Крайней степенью проявления такой нерегулярности служит инкапсулирование, заключающееся в стремлении маловязкого компонента обволакивать более вязкий материал вплоть до полного обтекания. Практикой склонность к инкапсулированию рассматривается как нежелательное явление, которое ведёт к неустранимому браку.

Применительно к экструзии составных протекторных заготовок нерегулярность граничной поверхности приводит к отклонению от заданных до-пусковых значений толщин жёсткой беговой части и эластичной подложки. Так, например, увеличение толщины подложки уменьшает отвод теплообразований от брекерных слоёв покрышки, а уменьшение толщины - ухудшает способность демпфировать ударные нагрузки. И то и другое с позиции контроля качества является непозволительным, поскольку ведёт к сокращению ресурса ходимости шины.

Среди прочих дефектов, наблюдаемых при соэкструзии деталей автомобильных покрышек, можно выделить: наплывы и разрывы по стыкам, раз-нотолщинность, трещины и бугристость внешней поверхности, а также воздушные включения. Большинство вышеуказанных дефектов вызвано явлениями, происходящими в материалах в процессе их совместного течения в оформляющих каналах мультиплексной головки. При этом геометрия границ дублирующего канала будет влиять на интенсивность деформирования материалов и, как результат, на развивающиеся в них напряжения.

Таким образом, в мировой практике мультиплексной экструзии имеется широкий круг проблем, что служит серьёзным препятствием дальнейшему развитию технологии мультиплексной экструзии.

Несмотря на высокие темпы внедрения дублировочных технологий в современное производство; уровень развития соэкструзии в РФ значительно отстаёт от уровня, достигнутого в развитых странах.В большей степени это связано со снижением темпов* производства экструзионного оборудования. Отечественные червячные агрегаты отличаются от зарубежных аналогов большей массо- и металлоёмкостью, более высокими удельными энергозатратами; они не универсальны й предназначены преимущественно для производства одного вида продукции. Кроме того, данные агрегаты создаются?и используются в небольших количествах как опытные образцы. При этом проведение процесса не отвечает в полной мере основным его закономерностям, что не позволяет обеспечить стабилизацию гидро- и термодинамических параметров - скорости, давления и температуры в каналах формующей головки, а следовательно, получить качественные профильные заготовки.

По этой причине актуальной задачей следует считать создание методов инженерного расчёта и проектирования мультиплексных агрегатов для со-экструзии изделий любого уровня сложности.

Для решения поставленной задачи необходимо проведение всестороннего исследования гидродинамики стратифицированного течения в мультиплексных головках червячных агрегатов. Таким образом, математическое описание соэкструзии является инструментом изучения закономерностей деформационного характера межматериальной границы и причин, воздействующих на неё.

Данная работа посвящена изучению гидродинамических особенностей стратифицированного течения резиновых смесей, созданию математического описания, разработке методов инженерного расчёта профилирующего оборудования и режимов его работы.

Требуемое качество комбинированных изделий может достигаться различными сочетаниями режимных и геометрических характеристик агрегата, поэтому актуальной становится задача поиска оптимальных параметров процесса соэкструзии и агрегата для её проведения, при которых заданному качеству изделия соответствуют минимальные энергозатраты.

Таким образом, вышесказанное обуславливает главную задачу работы - создание научно обоснованных методов расчёта и проектирования мультиплексного формующего оборудования, обеспечивающего требуемое качество совместно экструдируемых заготовок.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Систематизированы данные о современном состоянии производства агрегированных профильных изделий в шинной и резинотехнической промышленности. Обоснована актуальность проблем соэкструзии резиновых смесей и практическая значимость исследования особенностей стратифицированных течений аномально-вязких жидкостей. Рассмотрены перспективные методы получения комбинированных профильных изделий. Приведена классификация мультиплексных формующих головок по конструктивным признакам и функциональным особенностям. Проанализировано использование наиболее важных реологических уравнений, используемых при соэкструзии нелинейно-вязких материалов. Сформулированы основные принципы, условия и пути совершенствования дублировочной технологии производства высококачественной многослойной продукции с рациональным использованием материально-энергетических ресурсов.

2. Разработан математический аппарат расчёта технологических параметров процесса соэкструзии, основанный на математической модели неизотермического стратифицированного течения аномально-вязких жидкостей с учётом деформирования поверхности раздела материалов. Полученная система дифференциальных уравнений была преобразована численно и реализована с помощью программных средств. В - результате была установлена степень воздействия геометрических параметров дублирующего канала, а также режимных и реологических характеристик на распределения основных гидродинамических параметров. Выявлено, что на формирование качественного агрегированного изделия влияет геометрия питающих и дублирующих каналов.

3. Дана сравнительная оценка точности основных методов идентификации материалов при их совместном течении в различных гидродинамических задачах. Исследована стабильность формы границы раздела материалов под воздействием различных факторов. Введён ряд параметров для оценки конечно деформированного состояния границы раздела. Проанализирована динамика деформирования границы раздела материалов и дана количественная оценка её причин. На основе полученных результатов предложен способ локализации межматериального деформирования и конструктивные варианты его реализации.

4. Проведено численное и экспериментальное изучение деформирования граничной поверхности при совместном течении нелинейно вязких сред, в результате которого установлено, что деформирование материальных границ носит периодический характер и при определённых условиях может привести к инкапсулированию. Результаты исследований показали, что в наибольшей степени на искажение формы граничной поверхности влияют соотношения расходов материалов, их реологических параметров и геометрия границ области совместного формования. Подтверждена удовлетворительная сходимость теоретических расчётов с экспериментальными данными, что позволило использовать разработанные теоретические положения для создания методики расчёта оптимальных параметров соэкс-трузии.

5. Сформулирована и решена задача оптимального проектирования мультиплексного экструзионного оборудования и управления им. Представлена методология численного расчёта оптимальных параметров соэкструзии и алгоритм её реализации с использованием систем автоматизированного проектирования и программно-вычислительных средств. Охарактеризовано использование предложенных методов расчёта соэкструзии, а также представлена критериальная оценка границ их допустимого использования. Рассмотрены вопросы аналитического решения гидродинамических задач наиболее встречаемых в практике соэкструзии основных деталей автомобильных покрышек. Составлены рекомендации по использованию методов расчёта и проектированию формующих головок к мультиплексным червячным агрегатам.

1. AI 2006101075 WO В29С 47/06. Die for molding multi-layer film sheet / Nozawa К., заявитель и патентообладатель Toshiba Kiaki Kabushiki Kaisha. -№ 305545; Заявл. 22.04.2005, опубл. 28.09.06, Бюл.;

2. C2 2286255 RU B29C 47/04. Устройство для соэкструзии резиновых смесей / Д. Кальвар, Б. Марешаль, заявитель и патентообладатель Сосьете де Текноложи Мишлен. 2003105224/12, заявл. 15.05.02, опубл. 20.06.04, Бюл.

3. Бекин Н.Г. Валковые машины для переработки резиновых смесей (основы теории работы). Ярославль, 1969. - 80 с.

4. Скачков A.C., Левин С.Ю. Оборудование предприятий резиновой промышленности. — М.: Высшая школа, 1968. — 347 с.

5. Барсков Д.М. Машины и аппараты резинового производства. М.: Химия, 1979.-288 с.

6. Бекин Н.Г., Шанин Н.П. Оборудование заводов резиновой промышленности. Л.: Химия, 1978. - 400 с.

7. Воскресенский A.M. Интенсификация процессов каландрования полимеров. Л.: Химия, 1991. - 222 с.

8. Красовский В.Н. Переработка полимерных материалов на валковых машинах. JT.: Химия, 1979. - 120 с.

9. Лукач Ю.Е. и др. Валковые машины для переработки пластмасс и резиновых смесей. М.: Машиностроение, 1967. - 295 с.

10. Рагулин В.В. Технология шинного производства. М.: Химия, 1975. -352 с.

11. Тадмор 3., Гогос К. Теоретические основы переработки полимеров. М.: Химия, 1984. - 632 с.

12. Любашевская В.Г., Гришин Б.С. Опыт эксплуатации и перспективы применения червячных машин холодного питания в шинном производстве. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1988. - 56 с.

13. Любартович С.А. Изготовление резиновых профилей. Л.: Химия, 1987. -111 с.

14. Володин В.П. Экструзия профильных изделий из термопластов. СПб: «Профессия», 2005. - 480 с.

15. Крыжановский В.К., Кербер МЛ., Бурлов В.В., Паниматченко А.Д. Производство изделий из полимерных материалов. Спб: Изд-во «Профессия», 2004. - 464 с.

16. Haney J.G., Kemper D.C. An overview of modern extrusion technology // Rubber Chem. and Technol. 1986. - Vol. 59, №1. - P. 162-168.

17. Автоматизированное проектирование и расчёт шнековых машин: Монография / М.В. Соколов, A.C. Клинков, О.В. Ефремов, П.С. Беляев, В.Г. Однолько. — М.: Машиностроение-1, 2004. 248 с.

18. Торнер P.B. Теоретические основы переработки полимеров. М.: Химия, 1977.-464 с.

19. Козулин H.A. и др. Оборудование для производства и переработки пластических масс. JL: Химия, 1967. — 784 с.

20. Силин А.И. и др. Тенденции развития пластосмесительного оборудования непрерывного действия. — М.: ЦДНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1978.-46 с.

21. Фишер Э. Экструзия пластических масс. М.: Химия, 1970. - 288 с.

22. Оборудование для переработки пластмасс: Справ, пособие по расчёту и конструированию / Под ред. В.К. Завгороднего. М.: Машиностроение, 1976.-407 с.

23. Шенкель Г. Шнековые прессы для пластмасс. М.: Госхимиздат, 1962. -180 с.

24. ГОСТ 11441-93. Машины резиноперерабатывающие одночервячные. Типы, основные параметры и размеры. М.: Изд-во стандартов, 1995. -8 с.

25. Говша А.Г. и др. Состояние, перспективы применения и развития одночервячных резиноперерабатывающих машин. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1986. - 42 с.

26. Попов A.B., Соломатин A.B. Непрерывные процессы производства неформовых резиновых изделий. -М.: Химия, 1977. 142 с.

27. Басов Н.И. и др. Расчёт и конструирование оборудования для производства и переработки полимерных материалов. — М.: Химия, 1986.-488 с.

28. Garmaby H. Development of laminar morphology in sheet extrusion of polymer blends: Ph.D Thesis. McGill University, Montreal, Quebec, 1997. -279 p.

29. Капелле Г. Новые достижения для пальчиковых цилиндров экструдеров и мультиплексной экструзионной системы / Рекламный проспект «Hermann Вerstorff Maschinenbau» (ФРГ); опубл. 1988.

30. Chung СЛ. Extrusion of polymers. Theory and practices. Hanser Garden, 2000.-384 p.

31. Скульский О.И. Разработка методов расчёта одно- и двухчервячных машин для полимеров и дисперсных систем с учётом гидромеханических, тепловых и ориентационных явлений: Дис. . д-ра техн. наук. Пермь, 1991. - 307 с.

32. Al 3924842 US, В29С47/38К. Apparatus for preparing a plasticated material / Tadmor Z., заявитель и патентообладатель Scient process &. research' Inc.-№19740411. заявл. 29.10.74, опубл. 09:12.75, Бюл.

33. Parallel und gegenläufig // Kunststoffe. 1998. - №9. - S: 1460.

34. Lokensgard E., Richardson T.L. Industrial plastics: theory and applications. -Cengage Learning, 2003. 528 p.

35. Силин А.И., Остапчук Ю.Г., Борисюк JI.H., Тенденции развития пластосмесительного оборудования непрерывного действия. — М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1978. 46 с.

36. Sandeep T., Anup K.G. Morphology development during blending of immiscible polymers in screw extruders // J. Polym. Eng. and Sci. — 2004. — vol. 42, №6.-P. 1309-1321.

37. Planetary roller extruders / Рекламный проспект «Battenfeld Extrusiontechnic GmbH» (Германия); опубл. 2005. 14 с.

38. Dufour S. Méthodes d'éléments finis adaptatives pour les écoulements multifluides: Ph.D. Thèse. Université de Montréal, 1999. - 171 p.

39. Хан Ч.Д. Реология в процессах переработки полимеров. М.: Химия, 1979.-366 с.

40. Говша А.Г. Оборудование для переработки пластмасс и резин. — М. ЦИНТИхимнефтемаш, 1986. 42 с.

41. Экструдеры и экструзионные линии для переработки каучуковых смесей / Рекламный проспект «Hermann Berstorff Maschinenbau» (ФРГ); опубл. 1988.- 17 с.

42. Проспект «Extruder und Analagen fur die Kautschukverarbeitung» фирмы «Paul Troester Maschinenfabrik» (ФРГ). 32 с.

43. Машины и аппараты резинового производства / Под. ред. Д.М. Барскова. -М.: Химия, 1975. 600 с.

44. Southern J.H., Ballman R.L. Stratified bicomponent flow of polymer melts in a tube // Appl. Polym. Sci. 1973. - Vol. 20, №2 - P. 175-180.

45. Puissant S. and al. Two-dimensional multilayer coextrusion flow in a flat coat-hanger die. Part 1 // Polym. Eng. Sei. 2004. - Vol. 34, № 3. - P. 201208.

46. Schrenk WJ. etand al. Coextruded multilayer polymer films an sheet // Chapt. 15, Polymer Blends. 1978. - Vol. 2, Academic Press, Inc. - 129 p.

47. Schrenk W.J. New Developments in coextrusion // Thesis of International Conference on Advances In Polymer Processing, (New Orleans, Apr., 1991). -Louisiana.-P. 142-147.

48. Kim J.K., Han C.D. Polymer-polymer interdiffiision during coextrusion // Polymer Engineering and Science. 2001. - Vol. 31, № 4. - P. 258-269.

49. Любашевская В.Г., Гришин Б.С. Опыт эксплуатации и перспективы применения червячных машин холодного питания в шинном производстве. М.: ЦНИИТЭнефтехим , 1988. - 56 с.

50. Ломов A.A., Залунаев М.Ю. К вопросу о проектировании протекторных головок к червячным машинам // Каучук и резина. — 2001, №1. — С. 1921.

51. Michaeli W. Extrusion dies for plastics and rubber. Design and engineering computations. Carl Hanser Verlag, München, 2003. — 370 s.

52. Perdikoulias J. Analysis and design of annular dies for mono an multi-layer polymer flows: Ph.D. Thesis. University of Waterloo, 1997. - 284 p.

53. Huckepack-aggregate "Piggy-Back units" : Рекламный проспект «Troester. Excellence in extrusion» (Германия); опубл. 2007. — 21 с.

54. Huckepack-aggregate. Piggy-back units Headquarter: Технич. информ. фирмы «Troester Maschinenfabrik» (Германия); опубл. 2004. - 18 с.

55. Фадеев A.K. Шприцевание резиновых заготовок. — М., «Госхимиздат», 1960.- 108 с.

56. Moritoki Н., Itoh К., Sagawa Т. Prediction of central bursting in extrusion using multiplicity criterion // J. Trans. Jap. Soc. Mech. Eng. A. 1999. - Vol. 65, №636.-P. 176-183.

57. Itoh K. Designing extrusion dies // Japan Plastics. 1978. - №4. - P. 15-17.

58. Wilson H.J. Instabilities and constitutive modeling // J. Phyl. Trans R. Soc. A. -2006. -№364. P. 3267-3283.

59. Бриедис И.П. Высокочастотное периодическое деформирование вязкотекучих полимеров // Механика полимеров. — 1973. — №4. С. 722728.

60. Lodge A.S. Elastic liquids. Academic press, New York, 1964. - P. 243-244.

61. Karagiannis A. and al. Interface determination in bicomponent extrusion // J. Pol. Eng. Sei. 1988. - Vol. 29, № 15. - P. 982-988.67