缠绕压力管夹砂装置设计及控制研究

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1、武汉理一【大学硕士学位论文摘要玻璃钢夹砂管道(以下简称夹砂管)是玻璃纤维与合成树脂及石英砂的复合体。具有轻质高强、耐腐蚀性能优异、内壁光滑、粗糙度低、热性能优良、设计灵活性等诸多优点。被广泛用于城镇供水系统建设、工业污水排放工程建设、农田灌溉建设中。国际上现有三种制造夹砂压力管的工艺方法。它们分别是，交叉缠绕工艺、连续缠绕工艺和离心浇铸工艺。我国广泛采用的工艺主要是交叉缠绕工艺。生产夹砂管的关键设备是玻璃钢夹砂压力管缠绕机。目前，我国已经能够自主生产玻璃钢夹砂压力管缠绕机。但在一些关键技术上，如含胶量控制，夹砂层厚度均匀性控制，与国外同类产品还存在一

2、定的差距。本文中所设计的夹砂缠绕机采用的是预混、中加砂技术。结构上采用缠绕小车和加砂小车共用一个工作台的方案。这样的布置，降低了设备制造成本，减少了设备所占的空间。在夹砂装置设计时，采用了较为先进的石英砂和合成树脂预混方式。首先，石英砂和合成树脂在螺旋给料器中混合，再由螺旋给料器挤出落入兜砂布中。由于砂和合成树脂的混合实在相对密封的环境中进行，从而大大改善了工作环境。’在控制系统的设计中，采用以工控机为核心的计算机控制系统，主要由工控机、数字量输入输出板卡、模拟量输入输出板卡、三轴正交编码器和计数卡、伺服电机及其驱动器、机械执行机构、开关等组成。控制

3、系统的软件用VC++编写，具有良好的人机交互界面。因此，本文所研究的玻璃钢夹砂管道夹砂装置及其控制系统具控制精度高、高效、高可靠性等优点。运用湿法加砂工艺，改善加砂管道的生产环境；利用微机控制伺服电机转速，实现胶量和砂量的精确控制。关键词：玻璃钢夹砂管道，生产设备，夹砂装置，控制系统武汉理工大学硕士学位论文AbstractThesandinclusionglassfiberreinforcedplasticpipetakesthermosettingresinasbasebody，takeglassfibreanditsproductsasreinf

4、orcedmaterial．Generally，Thiskindofpipehasbeenwidelyusedinconstructionofurbanwatersupplysystems，industrialsewageprojects，constructionoffarmlandirrigation，becauseofitsadvantagesofhigh—strengthlight—weight，excellentcorrosionresistance，smoothwall，lowroughness，excellentthermalperfor

5、mance，designflexibilityandother．ThethreemostcommonlyusedmethodofmanufacturingFRPareCross—windingprocess，continuouswindingprocessandthecentrifugalcastingprocess．Inourcountrycross-windingprocessiswidelyusedtoproduceSGFRPinmanyManufacturers．ThewindingmachineisthekeytoproduceFRP．At

6、present，ChinahasbeenabletoproducetheirownSGFRPwindingmachine．However，Domestictechnologylagbehindforeigntechnologyinsomeareas，suchasvolumecontrolwithplastic，sandthicknessuniformitycontr01．Theretwoadvancedtechnologyareemploiedinthemachinewithastructureofwindingcarandsandwindingca

7、rsharingthesameplatform．Thisarrangementisspacesavingandcanreducesthecostofproduction．Intheprogram，sandandsyntheticresinaremixedinthespiralfeederandextrudeouttothecloth．Asthesandandsyntheticresinismixedarelativelyclosedenvironment，whichgreatlyimprovedtheworkingenvironment．Comput

8、ercontrolsystem，inwhichIPCisusedasthecore，containsdigi