玻璃纖維纏繞機(jī)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真研究.pdf

1、玻璃纖維纏繞機(jī)是生產(chǎn)玻璃纖維產(chǎn)品的重要設(shè)備，目前市場(chǎng)上機(jī)械式玻璃纖維纏繞機(jī)功能單一，張力控制系統(tǒng)不完善，已不能很好適應(yīng)玻璃纖維產(chǎn)品生產(chǎn)需要;同時(shí)，由于缺乏纏繞仿真系統(tǒng)，玻璃纖維制品在批量生產(chǎn)之前需要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，浪費(fèi)寶貴的生產(chǎn)時(shí)間與資源。玻璃纖維纏繞機(jī)的研制和纏繞仿真系統(tǒng)的建立，對(duì)于玻璃纖維產(chǎn)業(yè)發(fā)展有重要的作用。
　　本文在以前兩自由度機(jī)械式纏繞機(jī)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出一臺(tái)新型四軸聯(lián)動(dòng)玻璃纖維纏繞機(jī)。該纏繞機(jī)的四個(gè)自由度分別為:小車沿導(dǎo)

2、軌往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)、芯模主軸轉(zhuǎn)動(dòng)、吐絲頭伸縮與回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過計(jì)算機(jī)控制這四個(gè)自由度聯(lián)動(dòng)完成常見芯模的纏繞過程。在Solidworks平臺(tái)下，完成了纏繞機(jī)這四部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并建立纏繞機(jī)整體仿真系統(tǒng)。在玻璃纖維張力控制方面，為使產(chǎn)品纖維層之間初應(yīng)力一致，本文建立纖維層初應(yīng)力的數(shù)學(xué)模型，并提出相關(guān)施加方法。
　　為了滿足纏繞系統(tǒng)仿真的需要，提高芯模的研設(shè)計(jì)發(fā)速度，本文以VB和Solidworks二次開發(fā)技術(shù)為平臺(tái)，完成錐形、壓力容器等常用

3、芯模的參數(shù)化設(shè)計(jì)，構(gòu)建芯模模型庫(kù)，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)調(diào)用想要特征的芯模。另外本文基于測(cè)地線理論和坐標(biāo)變換的方法，對(duì)圓柱形、錐形、壓力容器芯模纏繞過程中吐絲頭運(yùn)動(dòng)軌跡的進(jìn)行研究，建立了吐絲頭運(yùn)動(dòng)軌跡的數(shù)學(xué)模型，為纏繞機(jī)更精確的完成纏繞過程打下一個(gè)基礎(chǔ)。
　　最后，本論文基于Solidworksmotion插件，對(duì)常見芯模參數(shù)化仿真系統(tǒng)進(jìn)行研究，建立人機(jī)交互界面，完成了錐形芯模、球形封頭芯模、管道芯模的纏繞仿真過程，希望對(duì)指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)有一定的幫