一、挤出过程

      普通的挤出机螺杆，一般由以下三个职能段组成：等距等深的加料段；等距变深的塑化段；等距等深的流体输送段，如下图所示。

胶料在机筒中的挤出过程是：当疏松的固体物料从料斗进入加料段时，随着螺杆的传动沿着螺槽方向向前输送，由于受到机头的阻力

作用，固体料逐渐压实；与此同时，胶料又受到来自机筒的外部加热和螺杆与机筒的强烈搅拌、混合和剪切作用，温度升高并开始塑

化，此即为塑化段的初始点；在塑化段，由于螺槽逐渐变浅，以及升温升压作用，固体床逐渐变小，黏流态胶料增多并进入流体输送

段；在流体输送段，黏流态胶料得到进一步塑化均匀，定量定压地由机头流道均匀挤出。

二、质量流量

       根据胶料在挤出过程中的状态变化，已建立了相应的挤出理论，即固体输送理论、塑化理论和流体输送理论，挤出机螺杆设计及

其优化是基于这些理论而进行的。例如，对于加料段，按照Darnell 和 Mol 的假设条件及 Tadmor 和 Klein 的修正，可导出该段物料的

质量流量公式：

式中： 

  p_s —— 固体料密度， kg/m³ ； 

  e—— 螺棱顶法向宽度， m ； 

  h₁—— 加料段螺槽深度，m  ； 

  n  —— 螺杆转速，r/min  ；

  —— 螺杆外径处螺纹升角，rad  ；

   —— 平均螺槽宽度， m ;  

   —— 平均螺纹升角，弧度； 

   d_b —— 机筒内径 ； 

   —— 移动角，

  f_{s ,} f_b —— 螺杆和机筒与固体塞的摩擦系数；

    —— 螺杆平均直径  , m  ； 

  p₁ , p₂   —— 固体输送段的起始压力，Pa  ； 

  Z₁ —— 所计算段的螺槽长度，M  ；

  W_b ,W_s  ，  —— 螺杆外圆和根径 d_s 处的法向槽宽，m  ； 

  K —— 系数，表达式如下：

        对于流体输送段，根据 Tadmor 和 Klein 的假设，并应用 Reynold 普通润滑原理及 Navier-Stokes 运动微分方程，可导出质量流

量q_mL计算公式：

• i—— 螺纹头数；

• ρ_mm—— 流体密度，kg/m3；

• h₃3—— 螺深，m；

• S—— 螺纹导程，m；

• δ₃3—— 螺杆与机筒的间隙，m；

• ηss，ηbb—— 螺槽和机筒处熔体黏度，Pa⋅s；

• Δp—— 流体输送段的压力降，Pa；

• e′—— 轴向螺棱宽度，m；

• l₃3—— 流体输送段长度，m。

三、 能量消耗

 1.固体料输送过程中因摩擦作用所消耗的能量；

 2.因压力增高及为克服向前输送物料时各种阻力所消耗的能量；

 3.在螺槽和间隙中剪切胶料所消耗的能量。即：

式中，l=l₁+l₂+l₃，称为螺杆有效长度（参见图 7-1），m。