玻璃钢制品缠绕形式的确定

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1、玻璃钢制品缠绕形式的确定根据纤维在芯模表面的排列状况，缠绕线型可归纳为环向缠绕、纵向缠绕和螺旋缠绕三种。一、环向缠绕环向缠绕是芯模绕自身匀速转动，绕丝嘴沿芯模筒体轴线平行的方向移动，芯模每转一周，绕丝嘴移动一个纱片宽度，如此循环，直至纱片均匀布满芯模筒身段表面为止。环向缠绕只能在筒身段进行，只提供环向强度。环向缠绕角（纤维在芯模表面的切向方向与芯模轴线的夹角）通常在85°-90°之间，环向缠绕参数关系图（图5-1)和计算公式(5-1、5-2）如下：W＝兀•D•ctgα(5-1)b＝兀•D•cosα（5-

2、2）式中：D—芯模直径b-纱片宽a—缠绕角W-纱片螺距从图中得出，当缠绕角小于70°时，纱片宽度就要求比芯模直径还大，这是不可能的，因此环向缠绕时，缠绕角必须大于85°的原因。二、纵向缠绕纵向缠绕又称平面缠绕，图5-2a。缠绕过程中，绕丝嘴在固定平面内作匀速圆周运动，芯模绕自身慢速旋转。绕丝嘴每转一周，芯模转动一个微小角度，反映在芯模表面等于一个纱片的宽度。纱片与芯模轴线的夹角称为缠绕角，其值小于25°。纱片依次连续缠绕到芯模上，各纱片均与极孔相切，相互间紧挨着而不交叉。纤维缠绕轨迹近似为一个平面单圆封

3、闭曲线。平面缠绕基本线型图5-2b。式中：r1、r2-----两封头的极孔半径Lc------筒身段长度Le1、Le2------两封头高度若两封头极孔相同（即r1＝r2＝r），封头高度相等（即Le1＝Le2＝Le）则平面缠绕的速比i为芯模转速Zm和单位时间绕丝嘴绕芯模旋转次数n的比值，若纱片的宽度为b,缠绕解为α，则速比为平面缠绕适用于球形、椭球形及长径比小于1的短粗筒形容器的生产。平面缠绕容器封头上（极孔处）纤维有严重架空现象，为了减少纤维架空对制品质量的影响，一般在缠绕不同层次时，使缠绕角α值在一

4、定范围内变化，以分散纤维在端头部的堆积。环向缠绕和纵向缠绕在一定条件下，可以看作螺旋缠绕的特例。三、螺旋缠绕芯模绕自身轴线匀速转动，绕丝嘴按照特定速度沿芯模轴线方向往复运动。螺旋缠绕的基本线型是由封头上的空间曲线和圆筒段的螺旋线组成的，图5-3。螺旋缠绕纤维在封头上提供经纬两个方向的强度，在筒身段提供环向和纵向两个方向的强度。缠绕纤维与芯模旋转轴线之间的夹角称为缠绕角a，当缠绕角接近90°时，实际上完成的就是环向缠绕，亦称高缠绕角螺旋缠绕。一般螺旋缠绕的缠绕角控制在15°-85°之间，此时绕丝嘴完成一个

5、单程后的纱带与下一单程缠绕的纱带不再相切，而留下很大的缝隙。要使纤维均匀布满芯模表面，就必须让绕丝嘴重复一定次数的两个单程缠绕，才能填满这些缝隙。螺旋线缠绕纱带在芯模上相互交叉，当纤维均匀布满芯模表面时，就构成了双层平衡的纤维壳，所以螺旋缠绕的层数总是偶数。螺旋缠绕纤维绕过极孔圆时，要与极孔圆相切，在筒身段往复两个缠绕单程，缠绕纱片发生交叉现象。因此，可以用出现在封头极孔圆上的切点数和筒身段上出现的交叉点及交叉点连线数来表征螺旋缠绕的线型特点和规律。分析螺旋缠绕规律的方法有“切点法”和“标准线法”两种。

6、切点法是通过缠绕线型在极孔圆上对应切点的分布规律，找出芯模转角、线型和速比之间的关系。标准线法是从芯模表面的标准线出发，找出制品尺寸与绕丝嘴及芯模相对运动的关系，两种方法可以得出完全一致的结果。四、切点法缠绕规律线型是指连续纤维缠绕在芯模表面上的排布形式。用切点法描述螺旋缠绕规律，就是研究线型的切点数及其分布规律。1、纤维在芯模表面均匀布满的条件①一个完整循环的纤维螺旋缠绕概念在缠绕过程中，由绕丝嘴引入的纤维自芯模上某点开始，经过若干次往返运动后，又缠回到原来的起始点上，这样在芯模上所完成的一次（不重复

7、）布线，就是一个完整循环。一个完整循环的纤维轨迹，称为标准线。显然。要使纤维均匀缠满芯模表面，则需要若干条由连续缠绕纤维形成的标准线。换言之，需要进行若干个完整循环缠绕才能实现。标准线的排布型式，包括切点、交叉点、交带及分布规律，充分反映了全部缠绕纤维的排布规律。②标准线的切点数和分布规律螺旋缠绕的纱片完成一个完整循环时，在芯模极孔圆周上只有一个切点，成为单切点。而在一个完整循环中，有两个以上切点的，称为多切点。由于芯模匀速旋转，绕丝嘴每次往返的时间又相同，故在极孔圆周上的各切点将等分极孔圆周。当一个完

8、整循环的切点数n=1与n=2时，切点排布顺序是固定的。单切点与双切点的排布图5-4。当切点数n>=3时，在与起始切点位置紧挨的切点出现以前，在极孔圆周上己出现了n＞3个切点。多切点线型在完成一个标准线型缠绕期间，相继出现的任意两个切点，可以依次排列，也可以间隔排列。当n=3、n=4、n=5时，其切点排列顺序图5-5。③纤维在芯模表面均匀布满的条件由于芯模上的每条纱片都对应着极孔圆上的一个切点，所以只要满足以下两个条件，就可以实现经过若干个完