Запропоновано, обгрунтовано та реалізовано новий підхід до вибору раціональних параметрів процесу фрезерування термопластичних полімерних матеріалів, який передбачає врахування особливостей розподілу тепла у поверхневому шарі, змін його внутрішнього енергетичного стану та формування мікрогеометрії поверхні, що дозволяє забезпечити стабільні фізико-механічні властивості матеріалів на етапі напівчистової обробки та підвищити її продуктивність. На підставі результатів експериментальних досліджень теплових явищ процесу фрезерної обробки визначено вплив параметрів режиму різання і властивостей різального інструменту на стан поверхневого шару полімерних матеріалів, що дозволило одержати регресійні залежності температури на обробленій поверхні. Доведено, що регулювання теплофізичної дії на даний шар полімерів доцільно виконувати за рахунок зміни геометричних параметрів інструмента та параметрів зрізу. З використанням розроблених математичних моделей для випадку нелінійного та нестаціонарного процесу розповсюдження тепла під час обробки полімерів фрезеруванням установлено залежність температури у тонких поверхневих шарах матеріалу від фізичних і технологічних параметрів процесу обробки, що дозволило оцінити ступінь їх деструкції та науково призначити припуски для чистових операцій. Установлено взаємозв'язок між термомеханічним станом обробленої поверхні полімерів до її обробки, особливостями її мікрогеометрії та структури, а також характером зміни ентальпії, температури склування та товщиною дефектного поверхневого шару. Надано характеристику структурних перебудов у цьому шарі полімерів, сформованому за різних теплофізичних умов механічної обробки.

  Скачати повний текст

Досліджено процес перебудови структури полімерів та кополімерів за умов дії зовнішніх та внутрішніх факторів, а також розглянуто його механізм. Визначено, що дія електричного поля в процесі відпалення затримує перебудову структури полімеру і кополімеру, або вносить в цю структуру певні зміни у взаємне розташування бічних груп, конформацію, щільність успакування та взаємодію макромолекул. Встановлено, що характер змін полімерів та кополімерів залежить від жорсткості ланцюга макромолекули, кількості та порядку розташування бічних груп, кількісного вмісту та природи низькомолекулярного компонента в системі. Запропоновано механізм впливу електричного поля на полімер, що відпалюється, за яким дію електрополя зведено до кінетичного гальмування електричними силами трансляційного руху сегментів, а також ускладнюється конформаційна перебудова макромолекул та перехід їх в стан з мінімумом вільної енергії.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено математичну модель, засновану на теорії ламінарного змішування та конвективного перенесення однофазних середовищ і середовищ з дисперсною фазою. Запропонована модель дозволяє визнчити поля швидкостей, розподілу функцій дисипації, температур, накопичення деформацій зсуву, смугастості, концентрації компонентів полімерної композиції. Створено експериментальну установку для визначення процесу змішування за екструзії та лиття під тиском з використанням статичних і динамічних змішувачів, а також методику експериментальних досліджень. Доведено, що застосування статистичних і динамічних змішувальних пристроїв у процесах змішування забезпечує позитивні результати у ході процесів багатоколірного лиття, за екструзії дозволяє виключити ефект "смугастості".

  Скачати повний текст

З використанням фізичних моделей процесів, що відбуваються у функціональних зонах одночерв'ячного екструдера під час виготовлення спінених полімерів, розроблено їх математичні моделі. Створено загальну математичну модель процесу екструзії спінених полімерів як послідовність моделей подачі, плавлення та гомогенізації у зонах до та після введення спінювального агента, об'єднаних відповідно сформульованими умовами стикування. Процес екструзії розглянуто у циліндричній системі координат Лагранжа з нерухомим циліндром і черв'яком, що обертається. За цього виділено кільцевий об'єм, що дорівнює кроку нарізки, рухається вздовж осі черв'яка, та проходить послідовно зони подачі, плавлення та гомогенізації. Створено методику та відповідне програмне забезпечення для визначення параметрів, що забезпечують задану продуктивність. Адекватність створених моделей підтверджено результатами проведених експериментальних досліджень.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено розробці методики розрахунку зони дозування-гомогенізації одно- та двочерв'ячних екструдерів з метою обгрунтованого вибору технологічної схеми, розрахунку оптимальної геометрії робочих органів та режимів переробки, за яких якість розплаву полімерної композиції задовольняє поставлені вимоги. Запропоновано узагальнену математичну модель течії розплаву полімера в каналах одно- та двочерв'ячних екструдерів, алгоритм та програму розрахунку. Створено алгоритм та програму розрахунку параметрів змішення з використанням розрахованої гідродинаміки потоку.

  Скачати повний текст

Розроблено ефективні методи розрахунку та конструювання плоскощілинних екструзійних головок для формування листових і плівкових виробів з полімерних матеріалів та термонестабільних композицій на їх основі. Створено алгоритм розрахунку головки, який поєднує наближену математичну модель з уточенням методом скінченних елементів і враховує залежність реологічних властивостей композицій від основних параметрів процесу формування. Проведено експериментальні та числові дослідження впливу технологічних параметрів процесу та рецептури композицій на профіль каналів. Розроблено конструкцію плоскощілинної головки, яка дозволяє змінювати переріз каналів за шириною формуючої щілини. Розроблено склад композиції для формування мікропористих матеріалів і визначено її реологічні та технологічні властивості.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено метод модифікації полівінілпіролідоном (ПВП) поліамідів і полістиролу за допомогою змішування у в'язкотекучому стані та встановлено вплив складу сумішей, умов змішування на реологічні, технологічні й експлуатаційні властивості одержуваних матеріалів. Реологічні властивості сумішей поліамід - ПВП визначаються природою поліаміду та кількісним вмістом ПВП. У сумішах на основі полістиролу ПВП має властивості інертного доданку. В'язкопружні властивості розтопів залежать від вмісту ПВП, швидкості зсуву та температури. Показано залежність реологічних властивостей сумішей від вмісту вологи та умов їх приготування. Досліджено структурні особливості та визначено температури фазових переходів у сумішах з різним вмістом ПВП. Установлено вплив ПВП у сумішах на їх фізико-механічні, сорбційні та теплофізичні показники. На підставі проведених наукових і практичних досліджень установлено вплив вмісту ПВП на морфологію матеріалів залежно від методу змішування з сумішей поліамід - ПВП та полістирол - ПВП. Для підвищення сумісності між компонентами у сумішах полістирол - ПВП синтезовано компатибілізатори кополімерної будови. Розроблено основні технологічні стадії та встановлено оптимальні режими одержання сумішей з ПВП та процесу виготовлення виробів з модифікованих промислових термопластів за методом лиття під тиском і екструзією.

  Скачати повний текст

Вперше одержано математичні залежності розрахунку тиску та питомої витрати в екструзійному обладнанні методом дослідження впливу на значення даних параметрів процесів, що відбуваються у кожній секції екструдера з багатосекційним шнеком, який переробляє вторинну комбіновану полімерну сировину. Уточнено критерії оцінки якості змішування компонентів в'язкотекучої полімерної маси в основних секціях екструдера методом аналізу зсувних деформацій текучості в'язкої полімерної маси у каналі екструдера в двох напрямках. Удосконалено математичну модель функціонування екструдера з багатосекційним шнеком з метою дослідження параметрів його роботи та розробки нових конструкцій шнеків екструдерів шляхом послідовного моделювання окремих секцій з постійним кроком за довжиною екструдера.

  Скачати повний текст

Висвітлено питання удосконалення конструкції екструзійного обладнання та технології переробки вторинних комбінованих полімерних матеріалів з використанням двошнекового екструдера, що забезпечує підвищення продуктивності та покращання якості виготовлених виробів. Розроблено конструкцію зони витискування двошнекового екструдера для переробки полімерних сумішей, що містить вторинну комбіновану сировину. Удосконалено математичну модель течії полімерного розплаву в зоні видавлювання двошнекового екструдера з урахуванням його реологічних властивостей. Розроблено методику визначення збалансованого складу полікомпонентних полімерних сумішей для виробництва якісних виробів. Визначено оптимальну геометрію внутрішньої поверхні зони видавлювання двошнекового екструдера, що відповідає підвищенню ступеня переробки вторинних комбінованих полімерних матеріалів.

  Скачати повний текст

З метою дослідження впливу конструктивних параметрів прес-форми та технологічних параметрів процесу лиття під тиском на розташування спаїв у готовому виробі розроблено математичну модель динаміки течії в'язкої рідини в оформлювальній порожнині прес-форми. Досліджено вплив орієнтації спаїв відносно напрямку діючого навантаження на експлуатаційні властивості підошов. На основі отриманих результатів встановлено, що зменшення кута між лінією спаю та напрямком руйнівного впливу збільшує довговічність нижньої частини. Запропоновано метод проектування вдосконалених прес-форм для отримання низу взуття, лиття низу як заготовки верхньої частини взуття та розроблено конструкцію прес-форми для лиття підошов. Представлено засіб виготовлення полімерних виробів (блочків для верху взуття), що забезпечує поліпшення фізико-механічних властивостей цих виробів за рахунок зменшення кута між спаєм і напрямком руйнівного впливу.

  Скачати повний текст

Удосконалено математичну модель процесу комбінованої екструзії, яка дозволяє визначити раціональні конструктивні та технологічні параметри виробництва порожніх полімерних виробів з використанням роторного роздуву. Одержано математичні залежності розрахунку продуктивності роторної машини для виробництва порожніх полімерних виробів з урахуванням продуктивності екструдерів, межової потужності, крутного моменту, напруги зсуву, часу охолодження виробу та мінімальної в'язкості розплаву. Уточнено закономірності впливу технологічних параметрів виробництва на властивості одержуваних порожнистих полімерних виробів.

  Скачати повний текст

Показано можливість підвищення ефективності технологічних процесів переробки вторинних полімерних матеріалів методом соекструзії на базі математичного моделювання процесу створення багатошарової структури та встановлення взаємозв'язків між технологічними та конструктивними параметрами процесу. Розроблено конструкцію соекструзійної головки, призначеної для роздільної переробки вторинних полімерів промислового та побутового походження. Показано, що дана конструкція дозволяє виготовляти виріб з вторинної полімерної сировини, яка має такі ж властивості, як і виріб з первинного полімеру. На підставі принципу електрофізичних аналогій вперше розроблено математичну модель роботи соекструзійної головки, з використанням якої встановлено взаємозв'язок технологічних і конструктивних параметрів процесу створення багатошарової структури. Визначено раціональні конструктивні параметри соекструзійної головки, що забезпечують підвищення якості готового виробу. Проведено експериментальні дослідження на фізичній моделі та промисловому обладнанні, результатами яких підтверджено адекватність математичної моделі та визначено вплив технологічних параметрів процесу соекструзії та вмісту вторинних полімерних матеріалів на межу міцності одержаних виробів.

  Скачати повний текст