автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.09, диссертация на тему:Методы расчета и конструирование вибрационного оборудования для переработки полимеров

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ХИМИЧЕСКОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ

На правах рукописи

ЛЮБАРТОВИЧ СЕРГЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

УДК 678.067

МЕТОДЫ РАСЧЕТА И КОНСТРУИРОВАНИЕ ВИБРАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕРОВ

05.04.09 — Машины и агрегаты нефтеперерабатывающих и химических производств

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 1993

Работа выполнена в Научно-нсследоватсльском ордена Ленина институте шинной промышленности.

Официальные оппоненты:

профессор, доктор технических наук ГОНЧАРОВ Г. М.

профессор, доктор технических наук КАЛИНЧЕВ Э. Л.

профессор, доктор технических наук ШЕРЫШЕВ М. А.

Ведущее предприятие: Научно-исследовательский институт эластомерных материалов и изделий (г. Москва).

Защита состоится « 1А^Л_1993 г.

в _час__мин. на заседании специализированного совета по защите докторских диссертаций по специальности 05.04.09 — Машины и агрегаты нефтеперерабатывающих и химических производств при Московском ордена Трудового Красного Знамени институте химического машиностроения (Д.063.44.01) по адресу: 107884, ГСП, Москва, ул. Старая Басманная, 21/4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан « '< »

Ученый секретарь профессор

О. Н. ЕРМОЛАЕВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОШ

Актуальность 1гообле?.ы. В соответствия с "Концепцией комплексного прогноза развития исследований проблем машиностроения, механики и процессов управления на период до 2015 года", разработанной в IS88 г. АН СССР (раздел 2.6 "Теория малин и систем машин"), одним из приоритетных и многообацавдих направлений совершенствования оборудования различного технологического назначения является создание каапп и аппаратов вибрационного принципа действия. Под термином "вибрационное оборудование" понимается большая группа usaos и аппаратов, принцип работе которых базируется на целенаправленно!.! использовании нэ только вибрационных, но и еолноеых, импульсных, пульсационных и других периодических возмуцений для интенсификации, стимулирования а оптимизации технологических процессов.

Вибрационная техника в настояаее время производит подлинную технологическую революции в ряде отраслей промышленности: при добыче и обогащении полезных ископаемых, металлургии, в форыакологга, пизевой и др.отраслях прогдплеиггепг. Вместе с тем, она пока не нахча широкого применения в таких . лпых энерго-, материале- и капиталоемких подотраслях нефтэперерг.батыза-TE.cZ и хш.1зчг--:эй промышленности гак проуззодстзо шя, РМ п изделий из пластмасс, где внедрение вибрационных технологи!! должно способствовать существенному повыаежш эффективности п ресурсосбережению производств.

В этой связи реиаемые в настоящей работе задачи по созда-шт методов расчета и конструирования вибрацкопкого оборудования для переработка полимеров являются актуальными, перспективными а способствующими научно-техническому прогрессу в области технологии и оборудования для переработки полимерных материалов.

Работа выполнялась в соответствии с Программами работ ГКНТ СССР по проблеме 0.II.03 на 1976-80 гг. (этап 04) и 1981-85 (этап 07); АН СССР по фундаментальным проблемам машиностроения на ХП пятилетку от 21.05.86 $ 642; Координационным плавом Мин-нефтехимпрома СССР и АН СССР от 22.01.87 X 76/3; Программой работ по волновой технологии в нефтехимии я нефтепереработке, ут-верэденной президентом АН СССР Иарчуком Г.И. и Министром МНЗД СССР Лемаевым Н.В. 15-21.09.87, а тагао в рамхдх постановлений ГКНТ СССР й 37 от 18.01.91 и # 326 от 20.03.91.

Анализ состояния проблемы. Кз анализа тенденции развития технологии полимеров с учетом принципиальных положений вибрационной механики, вкброреологии и фнз и ко -химической механики вибрационных процессов следует, что применение вибрационных технологий должно быть элективный средством расширения технических возможностей оборудования при различных методах и на различных стадиях переработки полимерных материалов, находящихся в сыпучем, низковязком или вязкотекучем состояниях.

Наиболее глубоко изучены вопроси расчета и конструирования вибрационного оборудования дяя транспортирования и технологической обработке сыпучих материалов, включая порошкообразные' и гранулированные полиморы. Отечественными учеными Елехш-ном К.И., Быховским И.И., Ганиевым P.O., Гончаревичем И.С-., Гортинским В.В., Дчанелидзе Г.Ю., Лавекделом Э.Э., Лесиным А.Д, Михайловым Н.В., Овчинниковым П.В., Пановко Я.Г., Повидало КА, 'Ребиндером П.Н., Сроловым К.В., Членовым Б.А. и др., а также зарубежными авторами Варгой Iii., Зенцем O.A., Отыероы Д.4., Розе Н.Е. и др. создана фундаментальная теоретическая база, предложены методы расчета и конструктивные решения, которые позволяют успешно решать задачи оптимального проектирования широкого ассортимента оборудования для транспортирования и технологической обработки сыпучих сред.

Оизико-химические, технологические и машинно-аппаратурные аспекты Еибрационной и акустической обработки низковязкпх жидкостей и дисперсных систем рассмотрены в работах Акуличева В.А, Буренкова H.A., Ганиева P.Ö., Зарембо Л.К., Казанцева В.О., Кардашева Г.А., Карпачевой С.М., Назарова В.В., Ыаргулиса U.E., Еазаренко А.Ф., Новицкого Б.Г., Олевского В.М., Розенберга Л.Д, Сридмана В.М., Бергмана Л., Бишопа Л., Мезона У. и др. Однако в указанных работах, практически, не рассматривались вибрационные процессы и оборудование для технологической обработки таких специфичных физико-химических систем, как реакционноспособныо олигомернне композиции, используемые в сравнительно новой.и перспективной технологии реакционного формования полимеров в жидкой $&зв (полиуретаны и др.).

Наименее изученными областями применения вибрационных технологий являются процессы и оборудование для переработки полимеров в вязкотекучем состоянии (экструзия, каландрование.литье

шд давлением, прессование, снесение и др.), хотя серьезные научные предпосылки для постановки исследований в указанных областях были созданы 20-25 лет назад. Так, в работах Биногра-.дова Г.В., Леонова А.И., Сайтельсона Л.А., Яновского Ю.Г. а др., посвященных исследованию реологических свойств полимеров при периодическом де^орыировакии, было показано, что вибровоз-действио обратимо снижает вязкость и модуль сдвига расплавов и растворов полимерных материалов, способствуя существенному улучшении их формуемости и физико-механических свойств. Теоретические и экспериментальные исследования, проведенные Акути-1шы М.С., Басовым Н.И., Еекяидл Н.Г., Гончаровым Г.М., Трлз-но М.С., Тябиныы п.В., Оридулком K.J., Дёриигоы 2., шеягесом Г. а др., показали принципиальную возможность и техяико-зкс комическую целесообразность применения вибротехники при экструзии, каландровании, литье под давлением, прессовании и смешении полимерных материалов.

Вместе с тем отсутствует единая система представлений о возможных разновидностях схем рабочего процесса и типаже оборудования вибрационного принципа действия для' переработки полимеров. Основные закономерности процессов, протекающих пгн вибрационной переработке полимеров в указанном оборудовании, практически но изучены в такой постановке, которая необходима для его рационального проектирования. Отсутствуют гакяе научко-обосковангаз методики расчета оптимальных конструктивно-технологических параметров вибрационного оборудования для экструзии, литья под давлением, литьевого прессования, смепенкя и реакционного формования полимеров.

Зкэеназваняые нерешенные вопросы сдеркивавт промышленное внедрение указанного оборудования.

Целью диссертации является:

- выявление наиболее элективных технических решений по принципиальным схемам и конструктивному оформлению рабочих органов оборудования вибрационного принципа действия для переработки вязкотекучих и низковязких полимеров;

- изучение п количественное описаниэ основных физико-химических процессов, протекающих при вибрационной обработке полимерных материалов при экструзия, литье под давлением и литьевом прессовании, каландровании, смешении и реакционном Зормованил;

- разработка методов расчета оптимальных конструктивно-технологических параметров указанного оборудования;

- выдача рекомендаций по областям рационального использования вибрационного оборудовав в технологии полимеров.

Научная ковлзна работы заклвчается в том, что в ней впервые сформулированы и системно увязаны в рамках единой концепции научные представления о суцности гидродинамических, тепяо-гдссообменкых и физико-химических процессов, протекающих при смешении, экструзии, литье под давлением и литьевом прессована, каландрованип и реакционном £ор.ювакии полимеров на оборудовании вибрационного принципа действия, а такге дано экспериментально-теоретическое обоснование и математическая интерпретация выявленных закономерностей. Базируясь на разра-ботаняых диссертантом теоретических положениях, были разработаны на уровне изобретений научно обоснованные технические ре-'пения по принципиальным схемам и конструктивному осор/лекпю полимерного вибрационного оборудования различного технологического назначения, впервые предложены методы расчета данного оборудования и сформулированы рекомендации по областям наиболее эффективного использования вибрационной техники в технологии полимеров.

Научную новизну имеют таете следуэдие результаты работы:

- реологические зависимости, описывагщие поведение иссле-•дусгдых полимерных систем ('херюпласты, резиновые смеси, одиго-диолы г слигодпизоциаяаты, углеродонаполненкые олигомеры) в деформационных условиях, реализуемых на оборудовании вибрационного принципа действия;

- математическое описание и результаты экспериментальных исследований процесса распространения низкочастотных колебаний большой амплитуда в потоке полимера;

- сопоставительные данные по количественной оценке эффективности различных схем (5 вариантов) возбуждения вибрационного течения в полимерах, полученные аа базе упрощенного математического моделирования, вычислительного и натурного экспериментов;

- аналитическое описание процесса диссипативного виброразогрева и подвулканизации резиновых смесей в кольцевой канале с вибрирующей стенкой;

- экспериментально установленные качественные и количественные закономерности виброактивизации тепло- и массообмена в низковязких полимерных системах;

- физическая трактовка эффекта оптимизации температурного режима камеры резиносмеситоля при импульсной подаче хладоаген-та;

- выявленные особенности вибродробдения капель и твердых частиц в двухфазных полимерных системах, а также результаты сопоставительного экспериментального и теоретического анализа эффективности различных способов впброразруыения гетерофазы в полимерной матрице;

- установленные кинетические закономерности синтеза изоциа-наткого <1орполимера при различных условиях вибровозбуядения;

- математические модели, методики и алгоритмы реления задач оптимального проектирования вибрационного оборудования для смешения, экструзии, литья под давлением, литьевого прессования и реакционного ^ор.ювания полимеров.

Практическую зкцч:;.уость имеют рззработанше диссертантом и реализованные в ряде организаций рекомендация по принципиальным схемам, конструктивное оформлению и методам расчета оптимальных параметров следующего оборудования для переработки полимеров;

1. Червячных и червячно-дисковых экструдеров с вибропорсне-еоС приставкой на заводе "Кузполшермаш", Киевском ПО "Большевик", Московском институте теплотехники и Владимирском химзаводе, обеспечивающих при вибрационном регсиме работы повышение производительности от 30-40£ (червячные экструдеры) до 3-4 раз (дисковый экструдер).

2. Экструэ ионных головок с вибрирувдим дорном в КЕШПэ, ВНИИ кабельной промышленности, на заводе "Азовкабель", использование которых позволяет снизить противодавление в зоне формования до 2-х раз, повысить скорость экструзии и качество профилированных изделий.

3. Литьевого оборудования с вибропоршневой приставкой во ВНИНРТМАШ, НИИШ и БШИСШ, обеспечивающего при вибрационном реяиме формования увеличение предельной длины затекания полимера в »Торму от 2,0-2,5 раз (термопласты и резиновые смеси) до 6-8 раз (литьевые углеродонаполненше олигомерные смеси), либо соответствуидее снижение давления литья, а та юте повышение каче-

ства литьевых изделий.

4. Смесителя с врацаще-осциллирующиы перфорированным диском в 1К2Я, использование которого позволяет в 2-3 раза сократить продолжительность цикла смешения углеродонаполнешпсс литьевых или герметизирующих композиций и добиться совмещения в одном оборудованы: операций смешения и литья (или подачи гермо-

к0мл03ицдк в пину).

5. Резиносмесптслей с кмпульелой подачей хладоагента на Киевском ПО *!Больпевик", Белоцерковском ПО пин и РАИ, Чебоксарском ПО кы .Чапаева Б .П., ПО "Ыигнекамсксина", при 'функционировании которых в условиях промышленной эксплуатации достигается двухкратная экономия водопотребления, сокраяенио цикла смешения и повышение качественных показателей резиновых смесей (экономический эффект 70 тыс.руб.в год на один резпносмеситоль в ценах 1335 года).

6. Оборудование для реакционного (Тормовалия полиуретана в Ш"2Щ, обеспечивающее на подготовительной стадии сокращение цикла сидгсза Сорполимера в 3-3 раз (экономический эффект 800 руб/ тонна в ценах 1250 г.).

Автор застает: - научное обоснование комплекса яритшиаль-но новых конструктивно-технологических решений по соверсенство-ваниа оборудования для экструзии, литья под давлением и литьевого прессования, калавдроваяия, смшония и, реакционного ¿орг.юва-ния полимерных материалов, внедрение которых вносит значительный вклад в ускорение научно-технического процесса.

Аггробагия таботи и публикации. Основные положения и результаты исследований дояожеш и обсуждены на 29 конференциях, симпозиумах и семинарах: производственно-техническом семинаре "Опыт литья под давлением изделий из термопластов"0.5осква,1973); Бсесоюзной конференции "Интенсификация переработки полимеров в крупно- и мелкосерийном производстве" (Свердловск,1974); Международном конгрессе по переработке и применению пластмасс "Тех-номер-75" (Карл-¡."дркс-штадт,1975); Республиканской научно-тех-шческой конференции "Современное оборудование и процессы переработки полимерных материалов" (Киев,1976); II (Ярославль, 1976) и X (Суздаль,1980) Всесоюзных симпозиумах по реологии; Всесоюзных конференциях "Процессы и аппараты производства полимерных материалов, методы и оборудование для переработки их в изделия", Носква, 1977, 1932, 1986; П и Ш-й Всесоюзных симпозиумах "Тео-

рия механической переработки полимерных материалов" (Перга, 1980 п 1985 ); Первой республиканской конференции по экономии топливно-энергетических ресурсов в химической, нефтехимической а нефтеперерабатывающее промышленности Украины (И^ано-£ранковск,1982); Всесоюзной научно-технической конференции "Новое тех=алогическое оборудование, современные средства автоматизации и механизации кабельного производства" (Бердянск,1984); Всесоюзном симпозиуме "Акустическая кавитация и применение ультразвука в химической технологии": "Кавитация-85" (Славск,1985); Всесоюзной конференции "Повышение качества продукция и внедрение ресурсосберегающих технологий в резиновой промышленности" (Ярославль,1986); Ш-Все-союзной коррекции по химии и физико-химиз олигомеров "Олпгоме-ры-86" (Одесса, 1986); Всесоюзном семинаре "¿изпко-хпмическая механика и вибрационные методы на слуабе технического прогресса" (Одесса,IS77); Отраслевой научно-технической конференции "Научные основы и пути создания шин и технологии: их производства уровня 2000 года" (Иосква,19£8); Всесоюзной научно-технической конференции "лаучух-89". "Проблемы развития науки и производства" (3opoHcz,Iäb9); Всесоюзной научно-технической конференции "Современные аспзкты вулканизации резиновых смесе2"(1!ос::ва,1989); Всесоюзном семинаре по ¿ззихо-химли олигомеров (¡¿осква,1920) *

Основные результаты работы изложены в 105 публикациях,в том число монографиях "ВиброфюрьаваЕие полимеров"Д.,Химия,1979, 160с, "Реакционное формование Еслиурвтаноз",м.,хп1яя,19£0,£33о и др.Список основных публикаций приведеи в юнце автореферата. .

Структура диссертация. Работа состоит из введэнкя, 8 глав, основных выводов и списка цитируемой литературы.

- I. ПОСТАНОВКА 11СХ0ДШ ЦШ&, ОБЗОР ЛИТЕРАЗУШ И «»РОТИРОВАНИЕ КОШРЕТШХ ЗАДАЧ ИССЛЕШВАШЯ. (ВВКШШЕ И ШВА I)

Во введении рассмотрены научно-технические предпосылка, актуальность и пеходныо цели исследований по тема диссертационной работы, а также сформулированы общие принципы постановки и проведения этих исследований, базирующиеся на методологии системно- " го подхода. Исхода из названной методкогип, был разработан и представлен в виде блок-схемы частный эвристический алгоритм

поиска оптимальных технических рстений, реализованный в ходе проведения исследований и обобщения их результатов в настоящей диссертационной работе.

В соответствии с исходными целями исследований для постановки конкретных задач, подлехазпх репению о диссертационной работе, в главз X (обсор литература) были произведены сбор, обработка и обобщение научно-технической информации по следущим направденияк:

- физккотхилэтеские эффекты и явления, которые реализуются при вибрационной обработке полимерных материалов, и их научное объяснение;

•- пути целенаправленного использования вибрационных эффектов и явлений в технологии полимеров, схемы и конструктивное оформление оборудования вибрационного принципа действия дзя переработки полимеров;

• - метода расчета указанного оборудования.

В ходе этой работы было обобщено содержание 244 литературных источников, что позволило выявить области наиболее эффективного использовав вибротехники в технологии поли;.!еров (экструзия, литьевое формование, каландрованйе, смешение и реакционное формование), конкретизировать направления научно-исследовательских к опытно-конструкторских работ в области вибрационных процессов и оборудования, а также сформулировать конкретные задачи исследований в рамках каждого направления.

В качестве объектов экспериментальных исследований били выбраны следущие группы полимерных материалов: а) термопласты (полиэтилен, ударопрочный полистирол, ШЭД; б) резиновые смеси (шинные я кабельные); в) кидкле олигомеры и растворы полимеров; г) наполненные олигомерные системы {углеродоналоллеяныэ литьевые композиции, шинные гсрмокомпозиции); д) модельные двухфазные системы с прозрачной матрицей.

2. СОНИРОВАЕКЕ ОБЦЙ КОЩНТЩШ РАБОШ И АЛЬТЕРНАИЗШЙ ВЫБОР ОБЪЕКТОВ ЮТЩОВАНИЙ

В соответствии с принятым алгоритмом поиска оптимальных технических решен. '• следуицей процедурой обработки информации является создание информационных фондов: фонда физико-химических эффектов (ИЗ), целенаправленно используемых в вибрационном оборудовании дая переработки полимеров, и фонда технических репе-

- S -

кий (OTP) по принципиальным схемам рабочего процесса указанного оборудования.

В связи с отсутствием систематизированных представлений в рассматриваемых областях исследований диссертаном в ходе формирования этих фондов била вперпке осуществлена научно-обоснованная классификация массивов информации 03 и OTP в виде иерархических структур. Предложенные классификации позволили не только упорядочить, систематизировать и логически уалзать з виде едино? концепции результаты экспериментально-теоретических исследований, описанных в поел едущих главах, но и предопредалплд-обзуо структуру ддссертацноиной работы и ее отдельных разделов, которые по информационному содерканив z логика построено! находятся в строгом соответствии со структурными схемами СЭ (глава 3) и ОТ? (главы 4-8).

03 представляет собой граф типа "дерею", который содериит следувсие 7 однопорядковых групп эффектов и явлений, протекающих (одновременно или раздельно) в полимерных материалах прп вибро-воздейстЕпи: I) зиброреологические эффекты; 2) -,ибрацноккое течение; 3) термовибрационные эффекты; 4) вибро^:спергпрозакие; 5) виброэмульгировакде; 6) вибромассообмен; 7) внброуаравлеяле химнчесг.имн и фазовыми превращениями. Внутри групп предусмотрена более подробная детализация процессов, эффектов и явлений на более низком иерархическом уровне.

Информация о вибрационном оборудования для переработки полимеров (01?) классифицирована в виде древовидного графа, з котором все многообразие схемных технических решений сведено к 8 одно по рядковым группам, объединтдал оборудование по общности технологического назначения: I) вкброэкструзионное оборудование; 2) каландры с виброклиновыми устройствами; 3) оборудование дм литьевого Биброфорыования; 4) оборудование дг"'зибросрессовакия; 5) вибросмесительное оборудование; 6) оборудование ;.;дя реакционного впброформования; 7) оборудование для производства изделий из стеклопластиков; 8) вибрационные машины для заглючпталышх операций. Внутри каждой группы предусмотрена более подробная детализация технических радений с разделением на подгруппы, объе-диняксие по обоим конструктивным признакам несколько вариантов, шш отдельные схемные варианты вибрационного оборудог. ::ля для переработки полимеров..При формировании OTP диссертантом не только использовалась известная научно-техническая информация, но и

были предприняты интенсивный поиск и проработка новых идей и технических реаениЛ, а такке обобщен" более чек 20 летний опыт научно-производственной деятельности в данной области.

• После сформирования СТР был проведен сопоставительный анализ 44 представленных в нем вариантов схем рабочего процесса по кри-тер/лм технологической эффективности, простоты конструктивного оформления и экономическим показателям. После исглючения из рассмотрения несоверсенных глл недостаточно эффективных вариантов для реализации и дальнейшего экспериментально-теоретического анализа на последующих этапах работы было рекомендовано 20 альтернативных вариантов вибрационных процессов с оборудования, больпая часть которых была защищена авторскими свидетельствами на изобретение.'

з. гксяжштлъгоЕ I: тиорзегоское пссл^эозАига ссюбшх шзаю-я^гстх езрадшнщх прсцзссоз и з^ектоз в полисах

в соответствия с принятым эвристическим алгоритмом исследований в данном разделе проводится анализ основных (физико-химических процессов п эффектов, лехадих в основе рабочего процесса оборудования вибрационного принципа действия для переработка поле/, еров. в ходе этого этапа исследований использовался блочный принцип, согласно которому изучение совокупности физико-химиче-сках процессов и эс-фектов производится отдельно (по блокам) в определенной иерархической последовательности, соответствующей предложенной в разделе 2 классификации СЭ.

3.1 Исследование реологических свойств и виброреологических эффектов

Методической схамой реологических исследований было предусмотрено 5 этапов:

•- изучение реологических свойств исследуемых полимерных систем при стационарном течении в при равновесном объемном сжатии;

- исследование кинетических закономерностей на продстацио-нарных стадиях сдвигового деформирования и в режиме релаксации напряжений после прекращения течения полимеров;

- определение динамических характеристик полимеров при низкочастотном циклическом сдвиговом и объемном деформировании;

- изучение реологического поселения полимеров в условиях совмещения периодического деформирования и стационарного течения.

Экспериментальные исследования проводились на реогониметрв . Вайсекберга модели RI8, реовискозиметре Реотест-2, виброреометре Вис ко эл. AIŒ-5, ИНТ, а также на разработанных автором или при его участии оригинальных реологических приборах.

3 результате роологических исследований было установлено следующее:

1. При анализе низкочастотных колебательных процессов большой амплитуды в вязкотекучих полимерах в области параметров, отвечающих условиям их переработки, с достаточной для инженерных расчетов точностью мозет быть использована модель неупругой нелинейно вязкой хидкости, при этом для описания количественной взаимосвязи меаду мгновенными значениями периодически изменяющихся Т ( t ) и у ( l ) допускается использовать кривую стациона^у-ного течения, аппроксимируемую степенным законом. Для максимизации технологических эффектов, обусловленных нелинейностью кривой течония (нелинейное преобразование гармонического силового воздействия Т ( 1 ) в асимметричный i ( "t ) пчеекпй отклик) необходим применять полимерные системы, обладание существенной аномалией вязкости (ПВХ, ударопрочный полистирол, резиновые смеси и др.), возбуждая низкочастотные колебания достаточно большой амплитуды.

2. У исследованных олигомероз (олягобутадаендиола, олигобута-дленнитраддпола, сополимера тетрогидрофурана и окиси пропилена, полиоксипропкленгликодя, поли- £, -капролактона и олигодиизоциа-натов на их основе) аномалия вязкости проягляется в области сравнительно небольших скоростей сдвига ( Ю^Ю"1 с" ) и снижение эффективной вязкости при стационарном'течении дли вибро-БОЗдеЯствап относитально невелико (не более 25-30£).

3. Высококонцентрированные олагомерные смеси на основе поли-бутадиенов или полипзобутиленов и технического углерода ведут себя как вязкопластичныо тиксотропныо системы, кривые течения которых при t/fm< 10 удовлетворительно описывается моделью Шведова-Бингама, а при 10 - уравнением Гершеля-Балкли

гши степенным законом. В области > tt » Ю4 Ша проявляется сверханомалия вязкоста» Пря наложении на низкоскоросткой поток

указанных систем низкочастотных колебаний большой амплитуда при Т и особенно при Т > Т. наблюдается много-

кратное увеличение среднеинтегральной скорости течения.

Диссертантом бьа впервые экспериментально исследован процесс распространения низкочастотных колобанкй бодызой амшшту-да в одномерном сдвиговом потоке полимеров и изучено влияние затухания колебаний на среднеинтегральную скорость пульсирующего потока. Предложено аналитическое описание данных процессов, базирующееся'на приближенном интегрировании уравнения пьезо-проводности (I) с граничными условиями (2):

• °Р= гп 3_ № • т = аМЦ1 • (!)

ри= + ; ри,е = о . (2)

■ Данная задача резалась методом осреднения, при этом функция £ аппроксимируюая реаение уравнения (I) с граничными условиями (2), задавалась в виде:

Р = Р + вЛ^е-^х) (3)

к ° е ы

В результате решения данной задачи были получены аналитические зависимости для расчета коэффициента затухания сС и волнового числа продольных волн в одномерном пульсирующем потоке, а также впервые установлен важный для практических расчетов критерий эффективного проникновения колебаний, определяемый неравенством 2.

3.2 Гидродинамика вибрационного течения

В данном подразделе рассматриваются физические механизмы возникновения т.н."вибрационного" течения, которое обусловлено асимметричным преобразованием вибрационных импульсов в потоке полимера или на его границах, связанный с нелинсйностямя различных членов уравнения движения или граничных условий. Впервые была произведена количественная оценка (на1 базе математического моделирования) относительного вклада в "вибрационную" силу отдельных составляющих, в том числе связанных с асимметрией сил вязкости, инерционных сил, граничных условий и волновой асимметрией. При этом было установлено, что в области параметров, реализуемой в вибрационном оборудовании для переработки вязкотекучих

и низко вязкое полимеров, доминирующий вклад в вибрационную силу (95-95?) вносится нелинейностями кривой течения и граничных условий. Базируясь на этом выводе был проведен упрощенный год-рода намич ос кий анализ 5 представленных в таблице I вариантов схем возбуждения вибрационного течения в потоке полимера, обладающего ньютоновскими, псевдопластичными, вязкопластичныма и тиксотропныга свойствами.

Из представленных данных видно, что при эквивалентных параметрах колебаний эффективность схем вибровозбуждения возрастает от схемы "а" к схеме "д". В наибольпей степеяд эффект ш.'брацлон-ного течения реализуется при сочетании нелинейности сил вязкости с асимметрией граничных условий (схемы,,г" и ,д) и особенно з условиях их совмещения с нелинейностью коэффициента геометрической формы (схема „д).

3.3 Анализ термоЕнбрациояяых оффектов в полимерах

Ллссипативный вибготазогпев рассматривается как средство интенсивного и равномерного г.озысения температурь1 в массе полимера за счет периодического объемного или сдвигового деформирования.

Исходя из принятых для анализа схем рабочего процесса вибрационного оборудования, в данном подразделе были рассмотрены задачи диссипативного разогрева "степенной" яидкостг. с аррени-усовской зависимостью вязкости от температуры в узкоцелевом канале с тангенциально колеблющейся стенкой при реализации граничных условий первого рода (базируясь на методе тепловых балансов) и третьего рода. Во втором случае использовался приближенный метод, основанный на осреднении температуры по сечению потока,пря этом уравнение теплового баланса для участка длиной Л Х^ имело вид:

Полагая ДХ'-» 0 , после соответствующих подстановок, временного осреднения по периоду колебаний и несложных преобразований уравнение (4) приводится к виду:

ЛТ = Т-Т0 „ еа [1 .С.Д1 ♦ %&>>] / 6 ; «>

Таблица I. Сопоставительная оценка эффективности различных

схем возбуждения вибрационного течения в "степенной" жидкости { £ - аХ^ ) при дРв = дР =сопл! иТ4/Т -2

2гЛ> гтг/ш 0

*{<-<) Я ^C^tT^tcii] ;

с

a _ WitcLi . a ^ ZTtttoh . г a§Cp ' 1 QQCp '

Рассчитанные по (5) значения д Т на выходе из кольцевого канала удовлетворительно коррелируют с экспериментальными дан-иои, полученными при диссипативнои разогрева резпногмх сыосеЗ о экструзионпой головко с вибрирупцим дорвои.

Вибшпдонная активизация теплообмена рассматривается как средство интенсификации процессов разогрева - охлаздопия олиго-ывряых систем на подготовительных этапах реакционного формования в жидкой фазе. Экспериментальные исследования проводились s вибрирущеы сосуде, оснацепном даушг торю па рами с записывающими устройствами для регистрации Т ( "t ). Было установлено, что при низкочастотной ввбровоздействии (5-20 гц) наблюдается супостаенная активизация конвективного тогпообмена s реакционной аппарате, особешю в рсгиме нелинейного резонанса системы Гасидиость-газ" (болов, чем на десятичный порядок). Стать суцо-ственннЗ эффект активизации теплообмена в резонансном рсзимо, согласно представлениям Ганиева P.O., обусловлен целенаправленный использованием да усиления механических колобилий диетических свойств гезо-оидиостной колебательной систем, гдо роль упругого элемента выполняет газовая фаза, а роль инерционного элемента - слой жидкости над ней.

Оптимизация стационарно-периодического температурного состояния поверхности теплообмена за счет волновых эффектов имеет цель» создать наиболее благоприятные условия адгезионно-фрикционного взаимодействия полимера с тешюотдавдей поверхностью рабочих органов, кинимизировать энергопотери и циклическио термические напряжения, связанные о периодически! нагревом - охлаз-

дениен стенок оборудования периодического действия, например, резиносмесителей.

В целях изучения и оптимизации температурного состояния камеры резиносмеситедя диссертантом совместно со специалистами института технической теплофизики АН УССР, Института проблем прочности АН УССР, ПО "Большевик" и Белоцерковского ПО айн и РAíí были проведены комплексные экспериментальные исследования на промышленном резикосмесителе 250-43, который был оснащен 120 термопарами, 9 расходомерами в системе охлаждения и 200 тен-зодахчиками для замора напряжений в обечайках, боковинах и других элементах смесителя.

Ü результате обобщения полученной на этой установке информации были выявлены следущие факты, положенные в основу двух . изобретений (а.с.1068295 и 942884):

- температура стенки камеры соверсаот колебания, соответствующие по частоте продолжительности цикла смешения, при этом распределение температуры по толцине стенки носит характер зату-хащей тепловой волны, а для расчета коэффициента затухания и волнового числа могут быть использованы аналитические зависимости, полученные Лыковым A.B. при рассмотрении задачи распространения тепловых волк в подуогранлченном теле;

- оптимальная область температур внутренней поверхности ре-зиносмеситедя для большинства резиновых смесей находится в интервале 60-90°С и для стабилизации качества резиновых смесей размах колебаний температуры на указанной поверхности необходимо минимизировать;

- для минимизации размаха колебаний температуры на внутренней поверхности резпносмосителя может быть использован волновой эффект взаимного ослабления, интерференции тепловых волн за счет возбуждения в стенке камеры гасящих когерентных противофазных теддовых волн путем прерывыстой подачи хладоагента.

3.4 Вибрационное дробление капель в системах "жидкость - жидкость"

В результата теоретического рассмотрения процесса вибродробления капель в ламинарных и турбулентных потоках полимеров, базирующегося на работах Реяея, Тейлора, Томотики, Кокса, Кулезне-ва B.h., Мироаникова Ю.П., а также представлениях теории локально-изотропной турбулентности Колмогорова-Обухова и спектральной

теории турбулентности, были рекомендованы для экспериментальной сопоставительной оценки 8 способов вибродробления капель: путем возбуждения в непрерывном потоке продольных (осциллирующем порснеы) или поперечных (вибрирущей стенкой) колебаний, гидро-дгнамической генерации звука, при виброструйной или резонансной обработки смеси в замкнутом объеме и др. Исследования проводилась по единой методике с использовалием модальных двухфаз пых систем "полиизобутилен-подкрашенкый глицерин" иля.,поля оксипро-пиленгликоль - подкрашенная вода", при этом максимальный п средний размер капель до и после вибродробления (или з процессе вибродробления) определялся методом оптической микроскопии.

Из результатов указанных экспериментальных исследований было установлено, что наиболее эффективным с позиций минимизации среднего и максимального размеров капать эмульсии является ламинарное вибродробление в узкоцелевом канале (для сравнительно сысоковязкях систем), а гаге с следующие способы принудительной вибротурбулизацид: виброструйное перемешивание, гидродинамическая генерация вихревого звука и звука вращения пли резонансная виброобработка.

3.5 Вибрационное диспергирование и перемешивание . в системах "жидкость - твердая фаза"

Проведенный анализ механизмов диспергирующего вибросмеше-япя, базирующийся на теоретических подходах Берхарда, Данкверт-са, 'iaK-Келви, Богданова З.В., Кима B.C., Красовского З.К., Скачкова В.В., Торнера Р.В. и др., позволил выявить и рекомендовать для экспериментальной проверки 9 способов диспергирования твердой фазы в полимерной матрице (схем сообщения смеси периодических возмущений).

С этой целью при участии автора бшш созданы экспериментальные установки, на которых с использованием модельных смесей "каучук-техугл ерод" и "олягобутадиендиол-техуглород" по единой методике проводилась оценка эффективности каждого из предложенных способов диспергирования твердой фазы. Степень диспергирования оценивалась методом оптической микроскопии.

В результате сопоставительного экспериментального анализа было установлено, что наиболее эффективными способами вибродкс-пергирования высоковязкпх смесей является их низкочастотное деформирование в узкощелевых зазорах, а смесей средней и сравни-

тельно низкой вязкости - ультразвуковая обработка и вибродиспергирование за счет импульсов сжимаюпдос усилий в малых объемах.

Зоб Вибрационная активизация массообмена и химических превращений

Целью вибрационной активизация массообмена и химических превращений в технологии полк/,еров является интенсификация таких сравнительно медленно протекающих процессов, как растворение полимеров (приготовление резиновых клеев), синтез иэоцпаиатных фор-полимеров, вулканизация резиновых смесей и реакционноспособяых литьевых олигомерных композиций и др.

.Исследования первых двух процессов проводились совместно о ИШ1 АН СССР на экспериментальных установках, которое представляют собой прозрачный цилиндрический сосуд с датчиками давления, • температуры и ваброускорения, установленный на электродинамический вибростеяд. Экспериментально было показано, что вибровоздействие существенно (до 10-15 раз) ускоряет процесс растворения НК пли клеевой резиновой смеси в бензине, при этом качество клея do однородности, вязкости, клещей способности и устойчивости при хранении превосходит клей той хе концентрация, изготовленный в клеемешалке. Наибольший эффект достигается при виброрастворении в режиме нелинейного резонанса. Указанные аффекты объясняются увеличением коэффициента массоотдачп, площади поверхности массообмена и градиента концентраций.

В ходе исследований процесса вибросинтеза форполимера были экспериментально получены на приборе Реотест-2, в вибрирующей ячейке и в лабораторном реакторе зависимости реологической г химической степени превращения от продолжительности синтеза при различных температурах и интенсивности механического воздействия. Било установлено, что вибрационная или акустическая обработка жидких реагентов способствует ускорению синтеза форполимера до 10-15 раз, при этом наиболее эффективными способами вкбровозбуждения являются резонансная вибротурбулизация и генерация вихревого звука. Интенсифицирующий эффект здесь можно объяснить активацией диффузионного и конвективного массопереноса под действием вибрации, вызывающим смещение данной гетерогенной реакции из области, лимитируемой диффузией, в кинетически контролируемую область.

В результате реокинетических исследований, проведенных на

вискозиметре Цуни, виброреометрах Монсаято 100 и Вис ко ал, приборе Реотост-2 и экструдере с вибрационной головкой, било установлено, что под действием лизкочастотных сдвиговых колебаний больпой амплитуды происходит ускоренно процессов вулканизация (отверхдояия) химически активных высокопязких смесей на основе высокомолекулярных или олигомерных каучуков, обусловленное, в основном, виброразогревом материала, ¿од количественного прогнозирования эффекта сокращения времени подвулкакизацан (хязнеспо-собности) при виброобработке указанных смесей с погрешности) не более 8-10' мохот бить использован вулканизациошшй критерий Ьейла.

Таким образом, в 3-й главе было рассмотрено С блоков основных физнко-химических вибрационных процессов в полимерных системах, базируясь на которых аз 20 отобранных альтернативных вариантов вибрационных машш и аппаратов било оставлено для последующей инженерной проработки и реализации на практике II предпочтительных схем рабочего процесса.

4. К0ШТРУ,1Р0ДАИ1Е, РАСЧЬТ К 011Е1М1'.2АЦ'Я КХРАЦХШСГО ОБОР/Д5ВА1Ш Ш ЭКСТРУЗЯ И Т?А1С110РЕ»Р01ШЙЯ ПОД^ЮВ •

В соответствии с принятой в работе блок-схемой частного эвристического алгоритма следующим этапом поиска оптимальных технических решений является создание я проведение технологических испытаний предподчитольных вариантов оборудования, а таксе разработка математических моделей и методик оптимизации конструктивно-технологических параметров малин и аппаратов вибрационного принципа действия для переработки полимеров. В данной главе рассматривается указанный круг вопросов применительно к Еябро-зкетрузионному оборудование, при этом били реализованы и экспериментально опробованы следующие конструктивные варианты, позво-лятаие возбуждать вибрационное течение по схемам "а", "б", "г" я "д" таблицы I:

- вибропорешевые приставки (а.с.1153472 и др.), в которых периодическое воздействие производится на входе в зкотрузион-нул головку или транспортирующий трубопровод посредством осциллирующего поршня (схема "г");

- вибрационные головки с дорном, совершающим круговые(тангенциальные) колебания согласно а.с.1337278 (схема "а");

- вибрационные голоьки с тонкостенных ниЗрирупцим элементом, введенным в серодииную область узкоаелёвого канала (а.с.1153472) ■ совериащим продольные (тангенциальные) колебания в направяо-нжх точения (схема "б");

- вибрационная головка с периодически изменятеейся высотой формулаего канала, согласно а.с.8Ю514 (схема "д").

В ходе экспериментального опробования данных устройств на одно- и двухчорвячных ммдинах, порсневых и дисковых экструде-рах било установлено, что за счет низкочастотного вибровоздействия (1-20 га) удается повысить скорость экструзии псевдо- и вязко пластичных материалов до 3-4 раз (схемы "г" и "д") шш снизить протпводаьленяе в головке до 1,8-2,0 раз и повысить качество экструдируомых из термопластов или розсновых смесей за счет дополнительного диспергирования наполнителя, направленного изменения в стабилизации усадки, улучшения качества поверхности, болоо равномерного раегградадеяия пластификатора и др.факторов (схемы "а" и "б").

В диссертационной работе впервые предложено использовать вибрационные головка данного типа для диссипативного разогрева резиновых смесей в процессе профилирования в палях стабилизация калибра в др.качественных показателей дддкомертде изделий за счет подвулканизаша заготовок на выходе из головки.

Основываясь на рассмотренных в главе 3 физико-химических аспектах процессов, протекаодих при вибрационной обработке полиморов, были разработаны математические модели виброэкструзии, применительно к предложенным конструктивно-схемным вариантам оборудования.

Анализ процессов виброэкструзии с использованием вибропоте-певых приставок и головок о периодически кзкекягаейся высотой формувдего канала базировался ва уравнении баланса массы в полости возбуждения колебаний: t

* ^9(x,t)dV= ^(t)Q2(t)dt-

V(t) - 8 Wut + scv0 (6)

Очевидно, начальный t.^ а конечные ~t2 моменты отрыва поршня от полимера могут быть найдены из равенств:

[ д]t.te q*ct); v(t*)= u(t) + ^\ct)d.t; (7) "1 t,

- 21 -

При рассмотрении дал пой задача в гидравлическом прлбдяжоюш применительно к "степенной" жидкости шрадения (6) и (7) после упросаютх преобразований были сводеяы к системе

О ^S^Ci-^-) - = - COS23CG ;

(9)

2JC 8 =-oncrcs6a; S-i/i 27(0.^= ьшгло^-глбД-о^, ГД0 5 tl« • и Ш . R • К Alli ■ ? <■>

рг • I ~ 7Г г' Н U» ' °г"Я1*НСд)' » ^'

Для аналитического описания процесса экструзии в головках о тангенциально вябоирутиуя элементами (схеиы вибровозбуждения "а" - "в") била предложена сяедущая универсальная иодоль, учн-тыващая гидродинамические.тепловыо я роокинотичоскио фактора,а также диспергирование твердой фазы в зоне вибровоэдействия:

/- 2~ /и

= S0v c1cosy sintjt)(aJ + 2a4C1cosf Svxa)t>

С 0 п-(

' AT^eaii.a^ti-ia^/a^-l^/ajG^x/ö; о>

ТГС>Ч>КР]; И-DM.

В результате вычислительного эксперимента, проведенного о использованием (8 ), было установлено, что при использования вибропоршневых приставок или головок с периодически изыонящейся высотой формущего канала, оптимальные кояструктивно-техлологичо-ские параметры, отвечащие режиму S лголс при Рл - coMt .реализуются при 6Ä - &гвпТ^ 0,7 а ЙА - 6l0PT^i 0,07. Режим, соот-ветствущий тал. , реализуется при 6, 0,05.

На базе предложенных аналитических зависимостей и выявленных экстремальных значений целевых функций были разработаны методики и алгоритмы расчета оптимальных конструктивно-технологических параметров виброэкструзиоиного оборудования, достоверность которых

подтверждена результатами tut опытно-проодаленноР. апробация.

5. КОНСТРУьЮаАНПЕ И r£irÜl"iOn;4dJrül£ В03У0*Ж>СТМ ЫЪРО-КШСШХ nniaiOCQbHiii'J. К ЬАЛЮЪОМУ СБОР/iXlbAit'JO

Вопросы расчета и оптимизации конструктивно-технологических паудмотров каландров с впброклкиош.ми устроГствамл рассмотрены в работах ЯрПИ (Гончаров Г.*., Ьекин ¡¡.Г. и др.), поэтому здесь основное внимание удалялось выявлению новых областей использования виброклиновых приспособления ■ усовершенствованию их конструкция.

Анализ механизма образования газовоздушных включений в ка-ландро ванных заготовках показал, что за счет вибровоздействия по схемам "б* и "г" таблицы I принципиально возможно интенсифицировать противоток в м а* вал новом зазоре и активизировать удалена о гаэовоздупной фазы. Для подтверкденпя этой гипотезы совместно с ЯрИИ били поставлены сопоставительные экспериментальные исследования трех конструктивных разновидностей клиновых устройств; I) поподшашый клин о гладкой поверхностью; 2) неподвижный клин о периодически яэыенягсдаыся профилем; 3) виброклил, соверпашяй возвратно-поступательное перемещение с частотой 40-100 га я шиь литудой 1-3 мы в направления минимального зазора. Исследования проводились на каландрах 3x320x160, 4x200x600 и 4x500x1200 при выпуске листованных заготовок толщиной 1,7-2,6 мм из резиновых смесей на основе СКИ-3 в хдорбутилкаучука.

В результате технологически испытаний било установлено,что яэ трех предложенных конструктивных модификаций клиновых устройств наиболее эффективным вариантом с позиций удаления газовоздушных включений является виброклин. Исходя из результатов проведенных исследований, были разработаны на уровне изобретений (а.с.636100 и 903142) рекомендации по совердевствовант конструкция ваброклиновых приспособлений, предназначенных для удаления газовоздушных включений,* по областям их эффективного использования в технология резины.

6. КОНСТРУИРОВАНИЕ, РАСЧЕТ И СШИШШЯ ВИБРАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДНЯ МОЯ ПОД ДШЕНШЫ И ЖЕЬЕВОГО ПРЕССОВАНИЯ ПОШОЕРШХ ЦАТЕИ1АЛ0В

Были реализованы в экспериментально опробованы следующие схемы литьевого виброфорыования:

- с вдбровоэбуадением посредством осциллирующего пораня.вы-

зыващего вибрационное точение по схеме "г" на выходе из иао-тнханионного цилиндра или в литниковом канале çopun (а.о. II53472) ;

- с вибровозбуждена ем вибрационного течения по схеме "а" в кольцевом канале литьевого сопла за счот круговых колебаний его нарухной поверхности (а.с.423670);

- с вибровозбухдописм вибрационного точения по схемам "а" я "б" непосредственно в сфоридявдеС полости литьевой Форш за счет тангенциальных колебаний одной из ¡1орь<упзкх поверхностей;

- с вибровозбуждениом вибрационного течения по схеме "д" г режиме литьевого прессования в неполностью сомкнутую форму о периодически изменяющееся гысотой оСормляпзой полости за счет колебаний одной из полунорм.

С целью сопоставататьной сценки эффективности предложенных вариантов вибролятьеаых устройств были проводены roc технологические испытания с использованием полиэтилена, ударопрочного полистирола, резиновых смесей и литьевых олигомерных композиций, наполненных техническим углородои, при этом для контроля валорно-расходных параметров процесса использовались тонаодат-чики давления и реостатные датчпп! перемочения фронта потока. В ходо испытаний, проведенных в диапазонах частот 7-54 гц и амплитуд 0,5-6 мм, было установлено, что при вибрационном режиме формования удается до нескольких раз увеличить объемную скорость впркска и продольную длину затекания полимера в ?орыу, снизить средний уровень давления литья и уыекьпить температуру полимера на I0-20°C, а так*е повысить качество изделий за счот снижения уровня внутренних напряжений, анизотропии свойств к усадки, дополнительного"диспергирования наполнитоля и устранения пустот, раковин и утяжин в отливке.

Наиболее эффективными с позиций максимизации скорости вприо-ка и предельной дцтины затекания являются схемы с порсневыы вибровозбуждением или с периодически изменяющимся зазором между полуформаки. Максимизация качественных показателей литьевых изделий за счет вибродиспергирования наполнителя, тиксотропного снижения вязкости, диссипативного впброразогрева и темпоратур-ной гомогенизации материала достигается при использовании литьевых сопел и полу форм с тангенциально вибрирующими алемонтами.

Базируясь на гидродинамическом анализе процессов виброыорш-невого возбуждения и распространения периодических импульсов

давления в плоскощсловои канале- при его заполнении, а также всхода кз условия с! С _ ( / пч. | били получены следующие

<И~ 11 - С

приближенные зависимости, описывавдие кинетику перемещения фронта аотока £ ( V ) и поз водящие рассчитывать Г* :

I - [-^Р" $(- i - (- 4 -

: 9= «Л-Я с1 . (ID

Исходя нз уравнения баланса массы в системе "инжошпонная камера - полость ¿орыы" была разработана приблскекная математическая модель процесса изотермического заполнения плоскояелево-п> канала с периодически измоняпцейся высотой f 1 - Г: * h Siyio)t :

41. -и • u) - -

(Li ~ u>n0 О ^шМ^рГ -4 ¿j-Я/6 ■ с 12)

2Jt8A - -aaccos84; sCr\2rf0i- г^б^-В).

На базе предложенных аналитических зависимостях били разработаны методики и алгоритмы расчета оптимальных конструктивно-технологических параметров вибрационного оборудования для литья вод давлением и литьевого прессования, позволяющие рссать задачи оптимизации по критериям ,по* • max т Тл -»nun и др. при соответствующих ограничениях. Даны рекомендации по конструктивному оформлено» основных функциональных узлов вибролитьевого оборудования.

7. КОНСТРУИРОВАНИЕ, РАСЧЕТ И ОПТИмНЗАШ ОБОРУДОВАНИЯ да СШИБКИ ВЯЗКОТЕКУЧИХ ПСШШРОВ

В соответствии с выводами подразделов 3.3-3.5 были разработаны, изготовлены и испытаны следу юане типы смесительного оборудования (см.табл.2 и 3):

- вибродис пергирувдие приставки с вибрирующим дорном или втулкой х смесителю непрерывного действия (а.с.423670);

- смесители непрерывного действия с осциллирующим червяком (4DC) согласно а.с.1243333;

\

- роторно-пудьсацсошше с мое и толе ШС на базе дискового экстру дера и червячной масины;

- смеситель периодического действия с врвяаще-осциялируюсцш перфорированным диском (а.с. 1211057 и 1344610);

- лопастной смоситаль периодического действия о импульсной подачей хладоагеата (а.с.1008294).

В холе технологических испыташй вибсолиспоргигужой приставки к червячной маыияе, проведенных на резиновых смосях и системах "олигоиор-техуглерод", было у с та но ал око, что при непрерывном прохсяденип смесей через кольцевой канал с тангенциально пиб-рирутцоТ. поверхностью под действием импульсов касательных 1Шпрядений с Т„ 2-4.Ю5 Па. у ^ 5-я га, £а х 100-400% происходит сравнительно быстрое (за 10-00 циклов) розруаонио частиц недиспергиро панно го напалнитаья. Образующиеся при вибродиспергя-ровании "следы", состояние из распределенных в матрице частиц агломерата, подвергаются в кольцевом канале продольной ттяжко за счет аксиальной составляющей сдвигового потока, при этой от-яоеитальнов уменьшение тащил "следов" мод от быть рассчитано из равенства: I

8,

(13)

где у. - 2у/Н " безразмерная высотная координата;

L=2L/H - безразмерная длила канала.

Базируясь на этом равенстве были рассчитаны интегральные функции распределения толщин полос ("следов") 74S0/S) , которая определяет долю "следов" с толщиной, менее заданной величипы 8 /8 после прохождения кольцевого канала: НЬ Г о

T(se/S) = (I4)

где уД/S) - дифференциальная функция распределения 60/5 иа выходе из вибродяспергируодей приставки; ^р (S0) ~ 'начально о распределение толщин полос на входов кольцевой канал.

в системах "жидкость-жидкость" требуемая степень вибродробления капель в кольцевом канале (максимальный радиус капли или соответствующей ему размер малой оси вытянутой капли - алипсои-да 8 * ) реализуется при следующем сочетании конструктивно-техно-

логических параметров:

°л ' ~ а*«^ >9/-| ♦ 16 1

; (15)

При технологических испытаниях ЧОС к Н^С на баз о червячных и дисковых тжетрудеров. проведенных на смеси "олпгомер-техугле-род", было выявлено, что наибольшая производительность при требуемом уровне качества достигается на РИС на базо дискового экс-трудера с активированной диспергирующей зоной кпд.982,001 и ЧОС, конструктивно-технологические параметры которого соответствуют а.с.1243333.

Смеситель с втогдюве-оссяялпруюгдм диском, создаплый в ШИШе, обеспечивает при сравнеталыю коротких циклах смешения (15-20 мин) достаточно однородное распределение наполнителя (техуглерод, резиновая крошка в др.) в олягоыерной матрице винных гермокомпозицпЯ и углеродояаполленяах литьевых компаундов, при »том осредненная величина \\ составляла величину У ^

и д Септ

ъ 1000-1000 отн.единиц. При треугольном и синусоидальном закован перемещения перфорированного диска для расчета предложено использовать следупзие выражения (соответственно):

где £ - осредненная по сечешоо цилиндрического отверстия радиусом7 Ч. и высотой б деформация, накопленная смесью при челкоч ном перемещении через эти отверстия; £ , - осредненная по объему смесительной камеры деформация сдвига, накопленная за счет вращения диска; Н - полный размах осцидяяций диска; Я0 - минимальный торцевой зазор.

... —

Система охлаждения рсзиносмосктоля с импульсной попачоЯ хладоагрнта. позволяющая роализонать а.с.10ио294 на серийно выпускаемых смесителях ¿50-40, Сила разработана совместно с ПО "Большевик" (г.Киев) и испытана в ходе и]х>шкленной эксплуатации оборудования на Чебоксарском ПО hm.1i.»!.Чапаева, БолоцсркоБском ПО пин и РАИ, ПО "¡11111!скамскшпнаи и др. Бьло установлено:при импульсной (прерывистой) подаче хладоагента достигается экономия водопотрейления до 1,8-2,0 раз, сокращение цикла смешения до 82 и повышение качества резиновых смесей за счет оптимизации и стабилизации температурного режима. Базируясь на результатах теоретического анализа процесса распространения тепловых волн в стояке смесительной камеры (раздел 3.3), были предложены аналитические зависимости для расчета оптимального угла сдвига фаз 'Рспт между встречными когерентными тепловыми волнами и соответствующей ему амплитуды колебаний температуры на внутренней поверхности каморы Тд : .-,

-/ЗН-М ♦н ; о1 =/3 = -/Др ; м = а'«.^[1 /(< ♦ НЯ)1;

4 (17)

где Т, - Т" - перепад температур в стенке камеры; II - расстояние от внутренней поверхности до каналов охлаждения обечайки; Та -амплитуда колебаний температуры смэся.

Результаты Ш1? и ОКР, описанных в данной главе, обобщены в виде методик и алгоритмов расчета оптямлльных конструктивно-технологических параметров, а такке практических рекомендаций по конструктивному о^орляению отдельных умов ц деталей.

8. К0НС'х?//1Р0КШ2. РАСЧЬТ 1! ОШУ^ЗАШ 0Б0Р/Д)ВАШ ДШ РлАКЗШЮГО '.ОК.:С1ШИ1 ПОЛи.^ЮБ

Были разработаны, изготовлены и испытаны следующие модификации реакторно-смесительного оборудования для одно- и двухстадий-ного реакционного (жидкого) йормования солиуретанов:

- емкостной аппарат вместимостью 100 дм3 с гидродинамическим (вихревым) излучателем в рециркуляционной магистрали;

- емкостной виброреактор вместимостью 8 да3 с гидравлическим вибровозбудителем (установка ЗГВИГ/Р мод.ЕС|\1-1, созданная совместно с Техническим университетом им.Н.Э.Бауман^;

- смесительно-дозирующий агрегат о генерацией в смесительной головке вихревого звука или звука "ращения (посредством штырьево-

го, гребенчатого, фрезерного ели червячного ротора).

Экспериментальные исследования проводились как на модельных прозрачных двухфазных системах с подкраиенными каплями ключевого компонента, так и на про;.ь^ленно применяемых форполимерных системах "оллгобутадпендкол-ТДГ, "ПСОП-15-ТД'п, "полиоксипропи-ленгликоль-ХШ" и уретановых композициях на ах основе. Качество получаемых продуктов оценивалось методами оптическое мнкроскодаи, со ¿¡нзико-мехакяческим показателям вулканизатов, результатам анализа термограмм вулканизации и золь-гель анализа.

Сопоставительные испытания первых двух установок периодического действия показали возможность ускорения синтеза г.ерполк-мора за счет генерации вихревого звука до 3 раз и при резонансной вибротурбулизадии до 7-8 раз, что находится в соответствии с результатами экспериментально-теоретического анализа Физико-химических аспектов данного процесса в разделах 3.4 и 3.6. Резонансная вибротурбулвзаг.ия таете существенно интенсифицирует ряд тспломассооСыенных процессов на подготовительной стадии реакционного ¿ормоьанля и при вторичной переработке полиурьтаяов: разогрев или охлаждение олигомерных полупродуктов, их супка и смеаение с красителями (наполнителями), введение пластификатора, экстракция продуктов гидролиза полиуретана а др. Практические рекомендации по конструктивно-технологическому оформлению и параметрам колебаний процессов вибросинтеза Форполимеров и вулканизатов на их основе защищены авторскими свидетельствами на изобт ретения й 1287544 и 1284221.

В ходе сопоставительных технологических испытаний смеситоль-ных головок различных конструктивных модификаций, проведенных в ШИН совместно с С КБ "Денполимермая" и КЗ;РТ!лАП, было выявлено, что при непрерывном режиме перемешивания компонентов уретановой композиции оптимальным (с позиций эффективности д универсальности) способом вибротурбулизацни является генерация звука вращения ротором птырьеюго типа. При перемеоивании пдохосовместимых и высоковязких компонентов более производительной является головка .гребенчатого типа, представляющая собой роторно-пульсационкыС смеситель, в котором периодическое механическое прерывание потока осуществляется при прохождении смеси через целевые прорези в многодисковом роторе и соответствующем статоре. Преимуществом вихревого смесителя является конструктивная простота и отсутствие вращающихся элементов. Это позволяет рекомендовать их для

использования в смосительных головках, специализированных для переработки определенно" группы рецептур, или в качестве дополнительных смесительных элементов, введенных в литниковую систему Форш.

На базе проведешщх М1РнОКР, е таксе известных методов расчо-та гидродинамических излучателей и виброреакторов, быш разработаны методики у. алгоритмы расчета оптимальных конструктнвно-тех-нологических параметров роакторно-смесительного вибрационного оборудования для реакционного ^ор.юваняя полиуретанов, а такзе сЮр-мулировалы рекомендация по конструктивному О'|орллению отдельных аяемеятов оборудован;«, часть которых защищена а.с.1659222 а 16857-й.

0С:£ЪШ2 РЕЗУЛЬТАТУ 1! ВЦЗОДО

1. Впервые с,ориулированы и системно увязаны в рамках единой кояцеппяи научные предстааленкя о сущности гядродинайкчссетх, теисмассообменпых и других физико-хемических процессов, протекающих при смепення, экструзии, литье под давлением и литьевом прессовании, каяакдрованиа л реакционном Зсрмзвании полимеров па оборудовании вкбрагаонного принципа действия, а также дано экспериментально-теоретическое обоснование и математическая интерпретация названных представлений.

2. Разработано (преимущественно на уроино изобретений), изготовлено и экспериментально опробовано более 20 оригинальных конструктивно-схемных вариантов оборудования для экструзия, калаядро-вания, литья под давлением и литьевого прессования, смепения н реакционного ¡,'ормонакпя полимеров. Выявлены наиболее эффективные варианты технических решений, виданы практические рекомендации по конструктивному оформлению и областям рационального использования вибрационного оборудования в технологии полимеров, в т.ч. по принципиальным схемам рабочего процесса, вариантам компоновки вибрационной оснастки на оборудовании существующих конструктивных модификаций, способу виброЕозбухдения л характеру колебаний, форме

и зоне расположения вибрирующего элемента, типу вибровозбудителей и др.

3. Впервые сформированы фонды вибрационных эффектов и базирующихся на них технических реиений по принципиальным схемам вибрационного оборудования лля переработки полимеров. ✓

4. Установлены виды реологических уравнений состояния, эначо-

кия входгаос в них констант с границ их применимости для количественного описания механического поведения ряда термопластов, резиновых смосеС жидких олкгомеров и каполнеш:ых олпгомерных систем в томпературно-деформационных условиях, реализуемых в оборудовании вибрационного принципа действия для переработки полимеров.

5. Впорвые проведено экспериментальное исследование и дано аналитическое описание процесса распространения низкочастотных продольных колебаний больсой амплитуды а потоке полимера, при этом предложены формулы для расчета коэффициента затухшим колебаний я волновых чисел, а тагасе установлено, что длина зоны эффективного проникновения продольных колебаний в одномерном по- -токе полимера ограничена неравенством Л с 2.

6. Впорвые проведен сопоставительный гидродинамический анализ 5 основных схем возбуждения вибрационного течения в потоке налинейновязких сред. Установлено, что вибрационное течение полимеров может быть обусловлено, в основном, келинойностями кривой течения, граничных условий и коэффициента геометрической Форш канала, при этом наиболее эффективными являются схемы вибровозбуждения, в которых одновременно реализуются две или три из указанных нелпнейяоетей, вызывая увеличение скорости потока до 1-2 десятичных порядков. Экспериментально показано, что за счет возбуждения вибрационного течения по указанным схемам ¡..охно существенно повысить скорости экструзии, каландрования и заполнения форы при литье под давлением и литьевом прессовании полимерных материалов.

7. Теоретически обоснована в экспериментально подтверждена техническая целесообразность использования в определенных областях технологии полимеров следующих термовибрационных эффектов: а) эффекта диссипативяого виброразогрева для увеличения произво»-дительности линий непрерывной вулканизации резиновых профилей и повышения их качества; 6) эффекта активации теплообмена для интенсификации разогрева или охлаждения олигомерных продуктов на подготовительных стадиях реакционного формования; в) оптимизации температурного режима резиносмесителя периодического действия, за счет импульсной подачи хладоагента, способствующей сокращению

водопотребления да 2-х раз, повышению производительности в уровня фзияконивхаяичеекдх показателей резин на 5-82.

8. Исследованы закономерности в выявлены физические механизмы

диспергирующего вибросмешения в полимерных системах "Жидкость-жидкость" и "жидкость-твердая фаза", при этом установлено, что наиболее эффективными способами интенсификации указанных процессов в низковязклх системах является виброобработка в режиме нелинейного резонанса и гидродинамическая генерация звука, а в влз-котекучих полимерных смесях - вибродробление в узкопкловых зазорах под действием периодических схт-ащих или касательных напряжений большой амплитуды и виброструйное перемешивание в рохимо чалночно-вралатсльяого псрсмоаеяия смеси, Одновременно пяброоб-работка полимерных смесей способствует ускорению до нескольких раз массообменных процессов (например, растворения) и хим:гчсско-го взаимодействия (например, синтеза изоцианатного форполимера или вулканизации резиновых смесей).

9. Базируясь на предложенных в диссертации математических моделях и алгоритмах ршения задач оптимизации, разработан комплекс методик расчета оптимальных конструктивно-технологических параметров оборудования для пероработки полимеров различного технологического назначения, достоверность которых подтверкдона при их практической реализация.

10. Рекомендации по расчету, конструированию а организации машинных операций в вибрационном оборудовании использовались при разработке исходных требований, технических предложений,технических заданий и техно-рабочей документации на оборудование различного технологического назначения, его испытаниях и освоо-нлп, а тагске при разработке технологических регламентов на проектирование экспериментальных и опытно-промышленных производств изделий из полимерных материалов.

Основное содержание работы изложено в следующих публикациях: Книги и брошюры

1. Басов H.H., Юшкевич D.U., Любартович В.А., Миронов В.А., Любартович С.А. Технико-экономическая эффективность применения новой техники в производстве изделий из пластмасс.-И.: ИЙ1ТЭХКЫ, 1975.-58с.

2. Басов H.H..Любартович В.А..Любартович С.А.Контроль качества полимерных материалов.-Л.: Химия,1977.-86с.

3. Басов Н.И. .Любартович С.А..Любартович В.А.,Виброформвание полимеров. -Л.:Химия,1979,-IGOc.

4. Любартович С.А.Изготовление резиновых профилей.-Д.:Химия, 1987.-112с.

б. Любартовкч С.А..Морозов Ю.Л. .Третьяков 0.Б .Реакционное формование полиуретанов.-U.¡Химия,1990,- 288с.

6. Басов Н.И.Дюбартович З.А.Дюбартович С.А.Контроль качества полимерных материалов,2-е изд.перераб.и доп.-Л.Химия,1990,-112с.

7. Нишиш Е.В. Дюбартович С.А. .Кондауров А.П.,Мехуев В.В. Процессы смоления при жидком формовании полиуретанов.-М,: цнпитзка: тали, laso. -75с.

8. Цанкин Е.В. Дюбартович С.А..Кондауров А.П..Апанасенко Э.Е., Межуов В.В.Состояние и перспективы развития оборудования для изготовления изделий из литьевых полиуретанов.-11. :ЦНШХХИЦ-Ui¡CT2¿UJ.I99I, Cop.XLi-2.-64c.

Статьи в отечественных периодических изданиях

9 . Басов Н.И..Леонов А.И.Дюбартович С.А..Сслипчук И.П.К вопросу об энергоемкости процесса заполнения капалов расплавами полимерных материалов под действием пульсирующего давления. //¿шсенерно-физаческий зурнал.-Т.ХХУ.-1973.-£ 6.-с.1095-1100.

10. Басов Е.И.,Леонов А.И. Дюбартович С.А.,Сслипчук И.И.Повызе-ние производительности оборудования для переработки пластмасс при вибрационном воздействии на расплав.//Химическое

и нефтяное масиностроеже.-1973.-й 6.-C.7-8.

11. Дюбартович С.А..Басов H.H..Селипчук И.И.Использование виброформования для интенсификации процессов лктъя под давлением термопластов.//Пластические массы.-1974.6.-с.25-27.

12. Басов Н.И..Леонов А.И. Дюбартович С.А..Соколов-Бородкян Е.С., Салипчук И.И.Реологлческое поведение расплава ударопрочного полистирола в условиях наложения колебаний болызой амплитуда на интенсивное стационарное сдвиговое течение.//Механика полимеров.-tó 6.-I974.-C.II27-II30.

13. Босов К.И. .Леонов А.И.Дюбартович С .А. ,4алипчук И.И.Вибро-экструзионное формование полимерных материалов.//Пластические массы.-1975.-JS 2.-с. 19-23.

14. Генендер М.М. .Малышев Л.Н. .¡Ланушин В.И, Дюбартович С.А.,

ч Исаев А.И..Виноградов Г.В.Переработка нетермостабильных полимеров методом экструзионного виброфорыования. //Производство и переработка пластмасс и синтетических смол.-1976.10. -с.34-37.

15. Басов Н.И.,Леонов А.И. .Лгбарторич С.А. .Солг.пчук И.И.Распространение низкочастотных колобани.1 большой амплитуды в потоке расплавов полимеров./Механика полимеров.-1976.-Ii 3.-C.468-50C.

16. Любартович С.А. .Генендер U.M..ЛгхЗаповская В.Г. .Гинзбург M.P. Вкброппршевание резиновых смесей.//Каучук и роз и на.-IS78.-& I.-с.18-20.

17. Любартович С.А.,Басов Н.И. .Оелипчук И.К.Методика расчета оптимальных параметров экструзяонного Едбро;ор<.юва)т полимо-ров.//Химическое и на'/гянов машиностроение.-1979.-й I,-с.11-14.

18. Любартович С.А.,Столбов В.В..Любаиевская В.Г.Вибродиспоргя-ровакие технического углерода в резиновых смесях.-//Каучук

и резина.-1*81.-» 3.-с.32-35.

19. Любартович С.А., Столбов В.ВЛримепение вибрационного воздействия при изготовлении и переработке полимерных материалов.//Электротехническая прокшаленность,серия "Кабельная технпка?-1982.-вып.12 /214/.-с.17-21. •

20. Бклека Б.Д..Бондаренко В.Н..Голочань С.Н..Любартович С.А., Вольнов A.A..Рассказов А.Н.Снихенае затрат энергии и улучпо-ние технологического процесса в резиносмоситолях периодического действия.//Химическая технология.-Кпев.-Наукова думка. -1982т.1» 6 /126/,-с.28-33.

21. Билека Б.Д..Любартович С.А..Рассказов А.Н..Кривукчеако Л.Н. Влияние теплового состояния камеры резиносмеситоля на технологические параметры смешения.//Каучук и резина,-1982,5,-С.22-25.

22. Любартович С.А.Дюбаиевская В.Г..Рухлядева Н.¡¿.Использование впбровоздействня при гра!гуляции полимерных матврталов: Нед-вузовский сборшк "Машины и технология переработки каучуков, полимеров и резиновых смесей",-Ярославль: ЯПИ.-1983.-С.71-74.

23. Головань С.И..Козлов И.А..Бондаренко В.Н. .Лещенко B.U..Билека Б.Д..Любартович С.А..Демин Ii.ll.,Дыбан Е.П.,Куприй Е.И., Рассказов А.Н.,Вольнов А.А.Эксплуатационные,технологические и прочностные характеристики резиносмеситоля 250-40.//Химическое и нефтяное машиностроение,-1984,-2,-о.25-27.

'24. Любартович С.А..Любартович В.А.,Столбов В.В.Теоретический

анализ процесса экструзии полиморов через вибрационную головку. /Дооротичес кие основы химической технологии,-1984,4,-с.561-564.

25. Дыбан Е.П.,Еилека Б.Д..Головань С.Н. .Дгбартович С.А..Рассказов А. 11.Температурное состояние и тепловые характеристики розилосмеситоля периодического действия.//Промышленная теплотехника,АЛ УССР.-Киев: Наукова думка,-1964,-т.6,-й 4,-с. 3-7.

26. Дюбартович С.А. .Лвбапевская З.Г. .Столбов В.В.Методика расчета прироста температуры резиновых смесей в диссипатлвных вибрационных головках./А^аучук и рези на, -Ii 8 4,-.'i I0,-c.2L'-25.

27. Рухлядева K.M. .Любартоьач С.А.,Ломов A.A.«Кожанов Е.О.Псполь-аование клиновых и виброклинового устройств для удаления газовоздушных включений при калаидроБанпп пишшх резиновых смесей: Межвузовский сборник "Магнии и технология переработки каучуков, полимеров и резиновых скесей".-Ярославль KÜ5.-C.III-II6.

28. йобартович С.А..Столбов В.В..Любартов/.ч З.А.Анализ темпера-турно-времонных зависимостей и подвулканизации резиновых смесей в процессе виброэкструзии.//Теоретические основы химической технологии,-1SS6.-X 3,-с.332-338.

29. Двбартович С.А., Третьяков 0.Б..Удальцов В.З..Коротков З.И. Исследование процесса переработки наполненных смесей в двух-червячной машине оригинальной конструкции./Даучук и резина, -L.SG.-v* 2,-с. 17-20.

30- Третьяков О.Б.,Гаш1ев Р.С.,Дабартович С.А.,Скоб.:о Н.Г. ,Борт-кевич C.B..Коротков В.И..Науменко Б.Ю.Ннтенсификация процесса получения и повыаение качества резиновых клеев путем вибрационной обработки в нелинейном резонансной режиме.//Промышленность CK, си к и PTK.-IS86.-J» 6,-с. 20-22.

31. Третьяков 0.Б.,Ганиев P.C. .Любартович С.А.Воздействие низкочастотных акустических полей на кинетику роста цепей и свойства резин на основе олигомеров.//Промышленность CK,пин и РТ11.-19Ь7.-й 4,-С.20-24.

32. Дюбартовнч С.А. .Поваляев В.И. .Коротков В.И..Бондаренко В.Н. Применение червячно-дискоЕых экструдеров для диспергирующего смешения жидких каучуков и эластомеров с техническим углеро-дом./Димическое и н&^тяное мапиностроени е. -1988,-й 9,-с.Ю-13.

33. Дюбартович С.А..Щербаков Ю.М.Анализ импульсного режима транспортирования и литья высоконаполненных слитомерных смесей. /Даучук и резина,-1988,-JS 5.-с.29-32.

34. Любартович С.А. .Третьяков О.Б. ,Ганиев P.I.,Скобло Н.Г.. Борткевич С.3. .Коротков В.¿1 .Использование волновых эОСек-тов для интенси:икации химических и разовых преврааениГ в многофазных системах./Деоретические основы химичос1:оГ. технологии,I9tb,-.!i 4,-c.5fcO-5G4.

35. Любартович С.А. .Щербаков Ю..М.Анализ работы впбронасоса npi: транспортировании и :ормовани/ вязкопластичных материалов. /Деоретические основы химической технологии,-1989,-;; 4,-с. 506-613.

36. Любартович С.А..Третьяков C.L. .Коротков В.П. .Щербаков E.U. Еибрациоиная л имяульско-волноаая технология переработка жидких каучуков и резиновых смесей-',//Каучук и резина,Г.'20, -Я 2,-c.IB-i;4.

Авторские свидетельства на изобретения

37. A.c.42bG70 (СССР).Еибрационное сопло к литьевой машине для полимерных материалов. Басов Н.Н. .Леонов А.И. »Любартович СА. ¿елипчук И.П. .Любартович В.А.-Б.И.,1974,Й 14.

38. A.c.G36I00 (СССР) .Приспособление к вальцам для интенсификации процессов перемешивания полимерных материалов.Сагала-

ев Г.З..Симонов-йлельянов И.Д..Терехов А.К..Любартович С.А., ЛюбашеЕская В.Г..Рухлядева H.U..¡Леерсон В.Д.-Б1,1976,.'« 45.

39. A.C.BI05I4 (СССР).йкструзионная головка. Любартович С.А., Рухлядева Н.Ц..Ионова Т.В.-ЕИ.1981,:; 9.

40. А.с.908142 (СССР) .Приспособление к вальцам для интенсификации процесса перемешивания полимерных материалов. Любартович С.А..Рухлядева H.U.,Болотов З.С.,Гения ВЛ.Дюбашев-ская В.Г. - Ш,1Ьь2,Ус 5.

41. А.с.952884 (СССР) .Способ получения резиновой смеси Любарто-вич С.А..Рассказов А.Н..КриЕунченко Л.Н.,Вольнов А.А., Кузьменко В.II. .Извеков В.А.,Бялока Б.Д..Головань C.ii.- Ш, 1982, И 31.

42. А.с. 1337278 (СССР). Экс трузионно-лить епая головка для полимерных материалов. Любартович С.А.,Коротков В.И.,Щербаков Ю.Ы., Третьяков О .Б. - БИ.1967, № 34.

43. A.C.I344SI0 (СССР) .Смеситель для вязких материалов. Коротков В.И. .Карпухин Ю.Ф..Леонов А.Г. .Любартович С.А., - El, 1987, И 3.

44. А.с.1685745 (СССР).Смесительная головка. Минкин Е.В., Ме-жуев В.В.,Кондауров А.П..Любартович С,А.-Б1,1991,№ 39.

Стати ■ MpyCaaui журналах

44. Bassow N.I., Leo по w Л.1., Ljubartowiisch S.A., Feliptschuk II. Nutzung von Vibrationsimpulsen bei der Verarbeitung von Polymerer. Plaste und Kautschuk. - Bd.21.-I974.-N 6.-S.436-439.

45. Bassow N.I., Leonow A I., Ljubartowiisch S.A., Fcliplschuk 1.1. Rheologische EigenschaAen von Polymerschmelzer bei penodischcr Scher-und Volumendeformation mit grossen Amplituden. Plaste und Kautschuk.-Bd. 22.-1975.-N 12.-S.970-974.

46. Bassow N.I., Leonow A.I., Ljubartowitsch S.A., Feliptschuk'I.l Analyse des Prozesses der Erzeugung periodischer Druckimpylsc. Plaste und Kautschuk.-Bd.23.-1976.-N 3.-S.198-202.

47. Feliptschuk I.I., Bassow N.I., Leonow A.I., Ljubartowitsch S.A. Intcrsivierung des Sprit/ßiess-und Extrusionsprozcsscs durch Vibrationswirkung. Plaste und Kautschuk.-Bd.23,-1976 -N 10.-S.752-754.

48. Bassow N.I., Leonow A.I., Ljubartowitsch S.A., Feliptschuk I I. Zur Ausbreitung' der Longitudinalwellcn in Schmelzestrom. Plaste und Kautschuk.-Bd.24.-1977.-N 7.-S.487-491.

49. Ljubartowitsch S.A., Bassow N.I., Fehptschuk 1.1. Untersuchung des Vibrationsspriugicsses von Polymeren. Melodik zur Bcrixhnung der optimalen Prozessparameter. ,, Plaste und Kautschuk.-Bd.26.-1979.-N 6.-S.328-331.

50. Ljubartowitsch S.A., Bassow N.I., Feliptschuk I.I. Melodik der parametrischen Berechnung eines Vibraüonsvorsatzes für Extruder zur Verarbeitung von Plasten und Elasten. Plaste und Kautschuk.-Bd.26 -1979.-N 7.-S.393-396.

51. Ljubartowitsch S.A., Slolbov V.V., Lyubashevskaya V.G. Vibralory dispersion of carbon black in nibber mixev /, International Polymer Science and Technology.-Vol.8.-N 7.-198!.-p.42-44.

Общее количество публикаций Ю5, в т.ч. 17 изобретений.

Условные обозначения

X ,Х0. текущие, средние и амплитудные значения

скорости и напряжения с.талга; Хт- предел текучести; ^ - суммарная деформация сдвига: P.Pf иР„ - текущее, среднее и амплитудное давление; дРС)лРй 11 Qr .< Qe> - перепад даалення и объемный расход при стационарном и вибрационном течения в канале; t - длина канала; \ =ci t - приведенная длина канала; Т0 - температура приведения; Т, и Тг - температура карухноЗ и внутренней стенок канала; т - осредненная по сечении канала температура полимера; w - мощность диссапативяых выделений; U, и Н,- коэффициенты теплоотдачи через наружную и внутренняя стенки канала; и а,- наружный и внутренний радиусы канала; q и ср- плотность и теплоемкость полимера; $ и ¿о- частота и _кр утопал частота колебаний; 3 - критерий подвулканизации Бейлиф и^0- времена подвул-канизации; Л - коэффициент теплопроводности; А = 4i/*U • ГД® Ii и Чг- вязкости капли и матрицы;ö - коэффициент ме*1азного натя-иения; V(t) и V0- текущий и средний объемы полости внбропрястав-ки; V, и уг - объема формугоаего и соединительного канала вибпоггал-ставга; et, Ä,ai>,a6lf glt ß , 6Х , 15г , С± /¿7,

ta43 , ^ , Е , } , R ,k - константы. ' '

j