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1．1工藝流程簡(jiǎn)介
纏繞成型工藝是指將玻璃鋼增強(qiáng)材料――玻璃纖維，通過(guò)特定裝置浸上一定量的樹(shù)脂糊，然后依據(jù)特定的纏繞運(yùn)動(dòng)規(guī)律，將浸膠后的增強(qiáng)材料纏繞在旋轉(zhuǎn)著的芯模上，形成柔性玻璃鋼半成品，后經(jīng)固化、修整等工序獲得玻璃鋼成品的一種生產(chǎn)工藝。
纖維纏繞機(jī)纏繞過(guò)程示意圖，如圖1所示。玻璃鋼纖維纏繞機(jī)芯模繞自身水平軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，安裝有導(dǎo)絲架的小車(chē)按一定的速比要求沿芯模做水平往返運(yùn)動(dòng)，則纖維紗片將沿著芯模的筒身進(jìn)行規(guī)則纏繞，這樣芯模的筒身和封頭上就實(shí)現(xiàn)了交叉纏繞，其纏繞角一般為45。～75。。交叉纏繞的特點(diǎn)是每條纖維紗片都對(duì)應(yīng)于極孔圓周上的一個(gè)切點(diǎn)，相同方向鄰近紗片之間相接而不相交，不同方向的纖維紗片則相交。
纖維纏繞工藝及其纏繞規(guī)律必須緊密與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相結(jié)合。隨著制品結(jié)構(gòu)形狀及尺寸不同，纖維紗片在芯模表面上的排布規(guī)律(亦稱線型)也不同，因此導(dǎo)絲頭與芯模相對(duì)運(yùn)動(dòng)也不同，芯模轉(zhuǎn)速與導(dǎo)絲頭的移動(dòng)速度有嚴(yán)格的速比關(guān)系。導(dǎo)絲頭往返一次，芯模要多轉(zhuǎn)或少轉(zhuǎn)1個(gè)角度(紗片寬度對(duì)應(yīng)芯模圓的圓心角)，2條標(biāo)準(zhǔn)線搭接完好，既不重疊也不
離縫，均勻連續(xù)布滿芯模表面。
1．2纏繞過(guò)程模型化
為了實(shí)現(xiàn)纖維紗片連續(xù)而有規(guī)律地纏繞在芯模上，必須嚴(yán)格控制導(dǎo)絲頭與芯模的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系即纏繞規(guī)律。纏繞規(guī)律是保證纏繞制品質(zhì)量的重要前提，也決定制品結(jié)構(gòu)在不同方向上的強(qiáng)度比。根據(jù)纖維纏繞的排線規(guī)律即纖維纏繞的基本原理，建立了如下靜態(tài)雙軸運(yùn)動(dòng)控制關(guān)系模型。
纏繞角：
a==arctan(7(×D／N×Ⅳ)
式中：θ為纏繞角；D為芯模直徑；N為1個(gè)完整纏繞層導(dǎo)絲頭往返次數(shù)；W為纖維紗片寬。θ=(2L／N×W)×360。+θR+θL×360+(KIN)×360。，式中：θ為任意段芯模轉(zhuǎn)角：鞏為左
旋轉(zhuǎn)角；靠為右旋轉(zhuǎn)角；L為管長(zhǎng)度；K／N為選取簡(jiǎn)真分?jǐn)?shù)；以為完成1個(gè)完整循環(huán)纖維在端部極孔周邊的等分點(diǎn)數(shù)或切點(diǎn)數(shù)。
線速比：M／N一(K／N)+(N―w)／N×7r×D×cosa。
在纖維纏繞時(shí)，如果根據(jù)設(shè)計(jì)纏繞角和設(shè)計(jì)纖維紗片寬度來(lái)纏繞指定長(zhǎng)度的圓筒，由于設(shè)計(jì)時(shí)一般只是從圓柱筒的力學(xué)性能上來(lái)考慮，而不是從纏繞的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)上來(lái)考慮，很難按照設(shè)計(jì)參數(shù)實(shí)現(xiàn)完整搭接，因此一般需要對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行一定的修正，得到實(shí)際纏繞參數(shù)后才能實(shí)現(xiàn)緊密搭接。
一般來(lái)講，修正設(shè)計(jì)纏繞參數(shù)的方法有2種：一種是以保證纏繞角和設(shè)計(jì)纖維紗片寬度，通過(guò)修正停留角的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)；另一種是通過(guò)保證左右停留角，修正設(shè)計(jì)纏繞角和設(shè)計(jì)纖維紗片寬的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。前1種方法能夠保證纏繞時(shí)圓筒中間部分大可能接近設(shè)計(jì)指標(biāo)，但其缺點(diǎn)是對(duì)停留角有較大影響，尤其是在設(shè)計(jì)停留角度為零時(shí)實(shí)現(xiàn)不了正常的
纏繞要求，直接影響纏繞兩端的質(zhì)量；后1種方法能夠在盡可能減小對(duì)纏繞角的影響的情況下，獲得接近設(shè)計(jì)指標(biāo)的纏繞效果，又不影響設(shè)計(jì)停留角的指標(biāo)。第2種方法是較為常用的修正算法。文獻(xiàn)Eli修正參數(shù)后的模型如下。
實(shí)際纏繞角：
根據(jù)上述模型設(shè)計(jì)的玻璃鋼纖維纏繞設(shè)備，在正常運(yùn)行過(guò)程，主軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)在控制系統(tǒng)的控制下，經(jīng)減速機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)芯模自軸轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)控制纏繞臺(tái)車(chē)及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等按特定速度沿芯模軸向往返運(yùn)動(dòng)。