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玻璃钢电力管玻璃钢罐,玻璃钢管道缠绕过程控制
[公司新闻]  发布时间:2012-1-4 10:29:45  浏览次数:1984
1.1工艺流程简介
    缠绕成型工艺是指将玻璃钢增强材料——玻璃纤维,通过特定装置浸上一定量的树脂糊,然后依据特定的缠绕运动规律,将浸胶后的增强材料缠绕在旋转着的芯模上,形成柔性玻璃钢半成品,最后经固化、修整等工序获得玻璃钢成品的一种生产工艺。
    纤维缠绕机缠绕过程示意图,如图1所示。玻璃钢纤维缠绕机芯模绕自身水平轴匀速转动,安装有导丝架的小车按一定的速比要求沿芯模做水平往返运动,则纤维纱片将沿着芯模的筒身进行规则缠绕,这样芯模的筒身和封头上就实现了交叉缠绕,其缠绕角一般为45。~75。。交叉缠绕的特点是每条纤维纱片都对应于极孔圆周上的一个切点,相同方向邻近纱片之间相接而不相交,不同方向的纤维纱片则相交。
    纤维缠绕工艺及其缠绕规律必须紧密与结构设计相结合。随着制品结构形状及尺寸不同,纤维纱片在芯模表面上的排布规律(亦称线型)也不同,因此导丝头与芯模相对运动也不同,芯模转速与导丝头的移动速度有严格的速比关系。导丝头往返一次,芯模要多转或少转1个角度(纱片宽度对应芯模圆的圆心角),2条标准线搭接完好,既不重叠也不
离缝,均匀连续布满芯模表面。

1.2缠绕过程模型化
    为了实现纤维纱片连续而有规律地缠绕在芯模上,必须严格控制导丝头与芯模的相对运动关系即缠绕规律。缠绕规律是保证缠绕制品质量的重要前提,也决定制品结构在不同方向上的强度比。根据纤维缠绕的排线规律即纤维缠绕的基本原理,建立了如下静态双轴运动控制关系模型。
    缠绕角:
a==arctan(7(×D/N×Ⅳ)
    式中:θ为缠绕角;D为芯模直径;N为1个完整缠绕层导丝头往返次数;W为纤维纱片宽。θ=(2L/N×W)×360。+θR+θL×360+(KIN)×360。,式中:θ为任意段芯模转角:巩为左
旋转角;靠为右旋转角;L为管长度;K/N为选取最简真分数;以为完成1个完整循环纤维在端部极孔周边的等分点数或切点数。
线速比:M/N一(K/N)+(N—w)/N×7r×D×cosa。
    在纤维缠绕时,如果根据设计缠绕角和设计纤维纱片宽度来缠绕指定长度的圆筒,由于设计时一般只是从圆柱筒的力学性能上来考虑,而不是从缠绕的生产实现上来考虑,很难按照设计参数实现完整搭接,因此一般需要对设计参数进行一定的修正,得到实际缠绕参数后才能实现紧密搭接。
    一般来讲,修正设计缠绕参数的方法有2种:一种是以保证缠绕角和设计纤维纱片宽度,通过修正停留角的方法来实现;另一种是通过保证左右停留角,修正设计缠绕角和设计纤维纱片宽的方法来实现。前1种方法能够保证缠绕时圆筒中间部分最大可能接近设计指标,但其缺点是对停留角有较大影响,尤其是在设计停留角度为零时实现不了正常的
缠绕要求,直接影响缠绕两端的质量;后1种方法能够在尽可能减小对缠绕角的影响的情况下,获得最接近设计指标的缠绕效果,又不影响设计停留角的指标。第2种方法是较为常用的修正算法。文献Eli修正参数后的模型如下。
实际缠绕角:


 

    根据上述模型设计的玻璃钢纤维缠绕设备,在正常运行过程,主轴驱动电机在控制系统的控制下,经减速机带动传动轴,驱动芯模自轴转动,同时控制缠绕台车及其传动机构等按特定速度沿芯模轴向往返运动。

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