玻璃纖維纏繞機(jī)設(shè)計及運(yùn)動仿真研究.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，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)行多次實驗，浪費(fèi)寶貴的生產(chǎn)時間與資源。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)計出一臺新型四軸聯(lián)動玻璃纖維纏繞機(jī)。該纏繞機(jī)的四個自由度分別為:小車沿導(dǎo)

2、軌往復(fù)直線運(yùn)動、芯模主軸轉(zhuǎn)動、吐絲頭伸縮與回轉(zhuǎn)運(yùn)動，通過計算機(jī)控制這四個自由度聯(lián)動完成常見芯模的纏繞過程。在Solidworks平臺下，完成了纏繞機(jī)這四部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計，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)計發(fā)速度，本文以VB和Solidworks二次開發(fā)技術(shù)為平臺，完成錐形、壓力容器等常用

3、芯模的參數(shù)化設(shè)計，構(gòu)建芯模模型庫，實現(xiàn)隨時調(diào)用想要特征的芯模。另外本文基于測地線理論和坐標(biāo)變換的方法，對圓柱形、錐形、壓力容器芯模纏繞過程中吐絲頭運(yùn)動軌跡的進(jìn)行研究，建立了吐絲頭運(yùn)動軌跡的數(shù)學(xué)模型，為纏繞機(jī)更精確的完成纏繞過程打下一個基礎(chǔ)。
　　最后，本論文基于Solidworksmotion插件，對常見芯模參數(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，希望對指導(dǎo)實際生產(chǎn)有一定的幫