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复合材料弯管缠绕机关键技术 第l8卷第3期 2009年9月 淮海工学院(自然科学版) JournalofHuaihaiInstituteofTechnology(NaturalScienceEdition) Vo1.18 Sep. NO.3 2009 DOI:10.3969/j.issn.1672—6685.2009.03.005 复合材料弯管缠绕机关键技术 王智金,曾励,葛藤 (1.扬州大学机械工程学院,江苏扬州225009; 2.淮海工学院a.团委;b.机械工程学院,江苏连云港222005) 摘要:提出一种新型纤维复合材料弯管缠绕机的设计,详细介绍了缠绕机的结构,组成和实现方 式,并对控制系统中缠绕路径的设计和计算等关键技术进行了深入探讨.弯管模往复摆动,供料系 统的吐丝头绕管模旋转,形成缠绕运动,基本实现了测地环形缠绕和管壁厚度均匀.此型复合材料 弯管缠绕机既实现了自动缠绕成型,又可以保证制品的质量,解决了复合材料弯管缠绕过程的关键 技术难题. 关键词:纤维复合材料弯管缠绕机;测地环形缠绕;厚度均匀 中图分类号:TH122文献标识码:A文章编号:1672—6685(2009)03—0016—03 KeyTechniquesofWindingMachineoftheFilament CompositeMaterialBentPipe WANGZhi-jin孙,ZENGLi,GETeng (1.SchoolofMechanicalEngineering,YangzhouUniversity,Yangzhou225009,China;2.a.CommunistYouthLeague; b.CollegeofMechanlcalEngineering.HuaihaiInstituteofTechnology,Lianyungang222005,China) Abstract:Thispaperproducesadesignforthewindingmachineofthefilamentcompositemateri— albentpipe.TheStructure,components,andtherealizingmethodsareintroducedindetail.The keytechniques,suchasthedesignandcalculationforthewindingpass,etc.arediscusseddeep— ly.Theoscillationofthebentpipeandtheorificeofthespinneretinthetabletsupplysystem makethewindingpossible.Themachineaccomplishesgeodesicnon-axisymmetricfilamentwind— ingandpipe—thicknessuniform.Itautomatesthewindingprocess,ensuresthequalityoftbe productsatthesametime,andsolvesthekeytechnicalproblemsinthewindingprocess. Keywords:windingmachineofthefilamentcompositematerialbentpipe;non-axisymmetrieilia mentwinding;uniformthickness 纤维复合材料是20世纪研制的高强度,重量轻 的新型复合材料.复合材料管耐腐蚀,强度高,在石 油,化工及输水输气工程中应用越来越多.现有的 各种复合材料直管缠绕机生产出来的复合材料直管 表面光滑,厚度均匀,生产效率也高.而目前生产所 需的复合材料弯管主要靠手工糊制,生产效率低,质 量也难以保证n].随着复合材料弯管在化工企业的 推广使用,中小El径的弯管用量愈来愈大,因此迫切 需要用机器缠绕复合材料弯管,本文就该机的设计 进行讨论. 收稿日期:2009—02—15;修订日期:2009—07—06 基金项目:江苏省科技厅基础研究计划(自然科学类)项目(BK2008219) 作者简介;王智金(1976一),男,湖北十堰人,扬州大学机械工程学院硕士研究生,主要从事机械设计及其自动化控制方面的研究,(E— mailqq.corn. 第3期王智金等:复合材料弯管缠绕机关键技术l7 1机构简介 本文设计的复合材料弯管缠绕机可实现用浸胶 (树脂)的玻璃纤维缠绕复合材料弯管体(以下简称 复合材料弯管).弯管的外径为50～500mm,轴线 交角为9O.. 如图1所示的复合材料弯管缠绕机,有3个滚 轮9,其中心位于同一个圆周上.滚轮支撑着缠绕