押出機のスクリューは押出機の重要な部品であり、その性能が押出機の性能を決定します。したがって、押出機スクリューの設計最適化は非常に重要なことです。一般に、最適設計数学モデルにおける目的関数、設計変数および制約条件が多いほど、設計プロセスと最適化プロセスはより複雑で困難になります。人々は、予定された最適化目標の下で、スクリューの重要な幾何学的パラメータ(スクリュー角度、溝の深さ、スクリューとシリンダーの間隙、長さ対直径比など)の最適設計方法を追求しています。以下では、押出機スクリュー設計の最適化方法について一緒に見ていきましょう。
現在よく使用されている押出機スクリューの最適設計方法には、簡略化条件下での数学的極値法(解析法)、図解法、試験・統計分析およびCADに基づく直交設計法などがあります。
1、分析方法。
この方法は以前に使用されていました。通常、設計変数の最適化は、単一の最適化目的(例えば出力や消費電力)の下で行われます。最適化方法は、高等数学における極値を求める方法です。例えば、式(1)からもわかります。圧力変化やスクリュー摩擦の要素を考慮しない場合、最大値を達成することができます。したがって、式(1)は次のように書くことができます。
2、図解法。
検討すべき設計変数が単一の変数でない場合、または設計変数が何らかの関数関係の形式で表される場合、パラメータの最適値の範囲は図解によって直接示すことができます。例えば、式(1)からわかるように、他のパラメータが変わらない場合、生産能力はTg容量*Tgθb/(Tg比率 Tgθb)に比例します。f.=fB、D=50 mm、H=10 mmとし、Tg*Tgθb/(Tg T Tgθb)とθの関係曲線を描きます。したがって、現在ほとんどのボルトの設計はθbが17.66のとき、ピッチが直径に等しくなるようになっています。
3、直交設計法。
前述のように、ねじ設計には多くの変数があり、変数間には何らかの関係が存在する可能性があり、場合によっては非常に複雑なこともあります。このような場合、実験手法を用いて設計変数の最適範囲を見つける方が効果的であることが多いです。しかし、従来の実験手法を採用すると、何百回もの実験を行う必要があります。時間と労力を要する直交設計は、一定の規則(直交表)に従って最少の試行回数で最適な実験効果を求める科学的手法です。影響要因の分析に基づき、直交表の組み合わせの原則に従って各要因の必要な階層数を選択し、実験結果を直交分析して設計パラメータの最適値を決定します。実験計画をより良く分析するために、主要な要因について判断することも可能です。
現在よく使用されている押出機スクリューの最適設計方法には、簡略化条件下での数学的極値法(解析法)、図解法、試験・統計分析およびCADに基づく直交設計法などがあります。
1、分析方法。
この方法は以前に使用されていました。通常、設計変数の最適化は、単一の最適化目的(例えば出力や消費電力)の下で行われます。最適化方法は、高等数学における極値を求める方法です。例えば、式(1)からもわかります。圧力変化やスクリュー摩擦の要素を考慮しない場合、最大値を達成することができます。したがって、式(1)は次のように書くことができます。
2、図解法。
検討すべき設計変数が単一の変数でない場合、または設計変数が何らかの関数関係の形式で表される場合、パラメータの最適値の範囲は図解によって直接示すことができます。例えば、式(1)からわかるように、他のパラメータが変わらない場合、生産能力はTg容量*Tgθb/(Tg比率 Tgθb)に比例します。f.=fB、D=50 mm、H=10 mmとし、Tg*Tgθb/(Tg T Tgθb)とθの関係曲線を描きます。したがって、現在ほとんどのボルトの設計はθbが17.66のとき、ピッチが直径に等しくなるようになっています。
3、直交設計法。
前述のように、ねじ設計には多くの変数があり、変数間には何らかの関係が存在する可能性があり、場合によっては非常に複雑なこともあります。このような場合、実験手法を用いて設計変数の最適範囲を見つける方が効果的であることが多いです。しかし、従来の実験手法を採用すると、何百回もの実験を行う必要があります。時間と労力を要する直交設計は、一定の規則(直交表)に従って最少の試行回数で最適な実験効果を求める科学的手法です。影響要因の分析に基づき、直交表の組み合わせの原則に従って各要因の必要な階層数を選択し、実験結果を直交分析して設計パラメータの最適値を決定します。実験計画をより良く分析するために、主要な要因について判断することも可能です。
