а) б) в)
Рисунок 12 - Диаграммы уплотнения различных материалов
Прессование сыпучих материалов в матрице сопровождается
уменьшением его объема, вследствие чего увеличивается плотность и
прочность гранул.
Отношение плотности гранул
ρ
к плотности сыпучей массы в
насыпном состоянии
ρ
0
характеризуется степень его уплотнения
β
[96]
0
, (106)
1
Sh
M
,
Sh
M
0
,
(107)
где
М
– масса прессуемого материала, кг;
S
– площадь поперечного сечения
матрицы, м
2
;
h
и
h
1
– соответственно начальная и текущая высота материала,
м.
Подставив значения уравнения (106) в уравнение (107) получим [96]
1
h
h
, (108)
Известно, что относительное уплотнение материала
β
характеризует
относительное уменьшение его высоты в матрице при гранулировании [96]
h
h
h
1
(109)
Значение
β
и ε являются переменными величинами, зависящими от
давления прессования, и характеризуют способность материала
увеличивать свою плотность при приложении давления и образовывать
Деформация
Наг
р
узка
74
гранулы заданной формы и размера поэтому основной задачей теории
прессования и величинами, характеризующими уплотняемость материала.
На
основании
исследований
предложен
ряд
уравнений,
описывающих процесс прессования различных сыпучих материалов.
Уравнение Н.Ф.Кунина и Б.Д,Юрченко нашло широкое применение
описании кривых прессования (зависимость плотности от давления,
различных по реологической природе материалов: от порошкообразных до
вязкопластичных).
Уравнение имеет вид [96]
e
K
np
0
, (110)
где
ρ –
давление прессования, Па;
ρ
np
– условная предельная плотность, кг/м
3
;
K
0
– коэффициент прессования, кг/(Па∙м
3
);
α
– коэффициент потери сжимаемости,
Па
-1
.
Рассмотрим случай, когда
р→ ∞
, то
ρ→ ρ
np
,
так как
0
0
e
K
.
В начальный период прессования, когда
р=0
выражение
1
e
, а
ρ
=
ρ
0
. Из этого видно, что
0
K
имеет размерность плотности и
определяется зависимостью:
0
0
пр
K
(111)
С учетом (110) уравнения (111) запишем в виде
е
пр
(112)
Уравнение (112) в координатах
е
, в интервале практических
давлений, обычно представляет собой прямую [96].
Значение коэффициентов уравнения (112), характеризующих свойства
прессуемого материала, можно находить по методике изложенной в работе
[96].
При гранулировании возникает внешнее трение продукта о стенки
пресс-формы, зависящее от характера взаимодействия поверхностей
трущихся тел. На преодоление сил трения затрачивается работа, трение
вызывает износ деталей прессов, ограничивает срок службы пресс-
инструмента.
При гранулировании сыпучих материалов большое значение имеет
введение в состав прессуемой массы различных наполнителей, которые
придают прессуемой массе новые свойства и облегчают изготовление
гранул. Механизм действия, масса и вид вспомогательных веществ
определяются их физико-механическими и технологическими свойствами.
В качестве наполнителей применяются индифферентные для организма
75
веществ, отвечающие требованиям по чистоте, прессуемости и
распадаемости гранул.
По технологическому назначению наполнители делятся на связующие
и смазывающие. Связующие вещества в процессе гранулирования
обеспечивают хорошее сцепление частиц и уменьшают упругое
последействие. В качестве связующих веществ применяют воду, сахарный
сироп, мелассу и др. смазывающие вещества сглаживают неравномерные
формы частиц гранулируемого материала, уменьшают внутреннее трение и
сцепление частиц при их движении, обеспечивая тем самым более
равномерную текучесть материала [96].
Достарыңызбен бөлісу: |