4.2 Загальна будова і робота черв’ячної машини.

Конструкція любої черв’ячної машини включає в себе наступні вузли: завантажувальний пристрій, робочі органи (черв'як, циліндр), привід черв’яка , вузол упорного підшипника, вузол подачі термостатуючої рідини в черв’як.

Принципова будова і взаємодія цих вузлів зрозумілі із схеми черв’ячної машини, призначеної для переробки термопластів методом екструзії (рис. 4.1). Термопласт у вигляді грану із бункера 9 через вікно 10 завантажувальної секції циліндра 8 попадає у гвинтовий канал черв’яка 6. При транспортуванні черв’яком матеріал ущільнюється, а повітря частково виходить зворотно через вікно 10 у бункер..

Попадаючи в секцію 5 матеріал прогрівається і переходить і у в’язко текучий деформування і тепла від нагрівників 2. На цій стадії відбувається майже повне стан. Прогрів і плавлення його здійснюється як за рахунок тепла видалення повітря із матеріалу.

Підготовлений таким чином розплав термопласту протискається черв’яком через канали формуючого інструмента (екструзійної головки), що кріпиться на фланці 1 циліндра.

Надійність подачі матеріалу в канал черв’яка і рівномірність його захоплення гвинтовою нарізкою - найважливіші фактори забезпечення стабільності продуктивності екструдера. Тільки гранульовані матеріли відповідають даним умовам. В зв’язку з тим при переробці слабо сипучих матеріалів черв’ячні машини забезпечуються спеціальними завантажувальними пристроями з вимушуючим живленням.

Завантажувальна секція 8, контактуючи з нагрівною секцією 5, сама може нагріватись до температур, близьких до температури плавлення, що приведе до погіршення завантаження матеріалу. Для запобігання нагріву секції 8 охолоджується водою, що циркулює в каналі 22.

При обробці гумових сумішей можливі два варіанти живлення шприц-машини: без перервна подача стрічки холодною або гарячою гумовою сумішшю безпосередньо у завантажувальне вікно; періодичне завантаження рулону суміші в завантажувальний люк, із якого вона перетискається в завантажувальне вікно плунжером пневмоциліндра.

У всіх випадках обігрів циліндра виконується в період пуску, щоб досягнути робочої температури. При встановленні режиму роботи кількість тепла , що виділяється при деформуванні матеріалу часто перевищує ту кількість тепла, яке необхідно для нагріву матеріалу до необхідної температури. Надлишок тепла у таких випадках відводиться системою охолодження циліндра і черв’яка.

Черв’як охолоджується рідиною, що подається із пристрою 18 у просвердлений в ньому отвір. Циліндр може мати як рідинне так і повітряне (за допомогою вентиляторів 23) охолодження. Як видно із рис. 4.1, нагрівна секція має три ( а часто чотири і більше – в залежності від типорозміру машини) зони незалежного теплового регулювання. Для кожної із зон сигнал від встановленої в тілі циліндра термопари подається на прилад теплового контролю 4 (змонтований на пульті електро- і теплової автоматики 3), де він порівнюється з заданою температурою. Якщо фактична температура циліндра перевищує задану, то подається команда на відключення нагрівників 2 і включення вентиляторів 23 системи повітряного охолодження, і навпаки.

При протискуванні матеріалу через канали черв’яка на вході в головку розвивається тиск , що може досягати до 40 МПа. Внаслідок чого виникає значне осьове зусилля, яке передається на вихідний вал 12 редуктора 13; з нього – на упорну шайбу 15 і дальше - на упорний підшипник 16 і його корпус 17. Корпус підшипника болтами 14 кріпиться на корпусі редуктора 13, на який і передається зусилля.

Під таким же тиском розплав подається у формуючу головку. Так як головка закріплена на фланці 1, то зусилля тиску передається на нього і після через різьбу – на секцію 5; з неї через болтове з’єднання 7 – на секцію 8 і через таке же з’єднання 11 – на корпус редуктора. Таким чином , існує замкнутий ланцюг деталей черв’ячної машини, що сприймають робоче зусилля.

Незважаючи на високий К.К.Д. упорного підшипника, втрати потужності на ньому є достатніми для створення умов його перегріву із – за значних осьових зусиль. Для запобігання перегріву підшипника у машинах середніх і великих типорозмірів здійснюється циркуляційна рідинна змазка його. Масло насосом 21 із піддона редуктора, подається на полив (охолодження) його шестерень і на змащування. Масло у піддоні охолоджується циркуляцією у змійовику 20 водою.