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      擠出機螺桿設計的優化方法

      擠出機螺桿是擠出機的關鍵部件,其性能決定了擠出機的性能。因而擠出機螺桿設計優化就是一件非常重要的事情。一般來說,優化設計數學模型中的目標函數、設計變量和約束條件越多,設計過程和優化過程就越復雜、越困難。人們致力于在預定的優化目標下,尋求螺桿的重要幾何參數,如螺桿角度、槽深、螺桿與機筒間隙、長徑比等的優化設計方法。下面小編帶大家一起來看看擠出機螺桿設計的優化方法有哪些。


       

      目前常用的擠出機螺桿優化設計方法有:簡化條件下的數學極值法(解析法)、圖解法和基于試驗、統計分析和CAD的正交設計法等。


      1、分析方法。

      這種方法早些時候就用過了。通常,設計變量的優化是在單一優化目標(如輸出或功耗)下進行的。最優化方法是高等數學中求極值的方法,例如,可以從公式(1)中看出。在不考慮壓力變化和螺桿摩擦因素的情況下,可以達到最大值。因此,公式(1)可以寫成。

      2、圖解法。

      當要考慮的設計變量不是單一變量時,或者當設計變量以某種函數關系的形式表示時,參數的最優值范圍可以用圖解的方式直接顯示出來。例如,從公式(1)可知,當其他參數不變時,生產能力與Tg容量*Tgθb/(Tg比率+Tgθb)成正比。取f.=fB,D=50 mm,H=10 mm,繪制Tg*Tgθb/(Tg T+Tgθb)與θ的關系曲線。因此,目前大多數螺栓的設計都是在θb為17.66時,節距等于直徑。

      3、正交設計法。

      如前所述,螺桿設計中的變量很多,變量之間可能存在某種關系,有時可能非常復雜。在這種情況下,使用實驗方法找出設計變量的最佳范圍往往更為有效。然而,如果采用常規的實驗方法,則需要舉行成百上千場宴會。費時費力的正交設計是按一定規律(正交表)用最少的試驗次數尋求最佳試驗效果的科學方法。在分析影響因素的基礎上,根據正交表中的組合原則,對各因素進行選擇所需的層數,對試驗結果進行正交分析,確定設計參數的最佳值。為了更好地對實驗方案進行分析,還可以對主要因素進行判斷。

      4、統計分析。

      雖然圖解法和正交設計法的應用可以確定設計參數的最優范圍,但不能建立模型來指導設計,因此存在一定的局限性?;诮y計理論的回歸分析方法可以很好地解決這一問題。具體方法是根據實驗結果,確定螺桿設計參數與擠出工藝、材料性能和工作特性的近似定量關系(用回歸分析),檢驗IF級數公式的回歸效果;用得到的關系對擠出過程進行分析和預測,用圖解法或計算機找出設計的最優方案。


      以上4個方面的內容就是小編跟大家介紹的擠出機螺桿設計的優化方法。希望對大家有所啟發。


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