玻璃纤维布单边缝合装置与实验研究

发布时间：2021-04-19 05:19

　　缝合技术因能有效改善玻璃纤维等增强体树脂基复合材料的分层破坏,提高冲击损伤容限而得到广泛应用。本文首先对比分析当前缝合技术,设计出一种新式单边缝合装置,该装置具有双线缝合增强以及可变角度缝合的特点。对双针配合进行理论分析以验证其满足缝合工作原理。其次分析并确定各机构的运动配合关系,为装置的调试和使用提供理论指导。实验部分首先研究双针夹角对缝合成功率的影响,得出角度越大成功率越高的结论,并验证该缝合技术与装置能基本满足缝合要求。其次研究其他缝合参数对缝合的影响,表明线径增大不利于缝合,针径增大有利于缝合,需要合理选择缝合参数;采用开槽支撑比泡沫支撑缝合效果好,但泡沫支撑方式的成功率可高达94.3%,仍有研究和应用价值。 

【文章来源】：复合材料科学与工程. 2020,(09)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

缝合技术原理

图2中变角度缝合装置由四大机构组成:钩线针机构和引线针机构采用曲柄滑块机构,旋梭成圈机构采用立式旋梭,挑线机构采用导杆机构挑线。采用交流伺服电机驱动和齿轮进行传动,钩线针机构、旋梭成圈机构及导杆挑线机构由一个伺服电机通过齿轮传动进行运动配合;引线针机构由另一个伺服电机通过齿轮传动进行缝合,从机构上方便引线针机构进行变角度缝合。以钩线针机构作为缝合装置的主体机构,在其引线针安装空间处的前后固定板上分别设计出一定角度的圆弧槽,在引线针机构前后固定板的相应位置上设计出三点定位圆孔,通过销轴及螺母固定的方式使引线针机构以嵌入的形式安装在钩线针机构内,改变前后固定板6点定位固定销轴在圆弧槽中的位置来改变引线针机构与钩线针机构间的角度,实现双针夹角变化。

为满足缝合原理的动作要求及变角度缝合装置设计的功能,本文对双针机构进行理论分析以确定正确的运动配合关系。以钩线针机构为分析对象,采用正置曲柄滑块机构作为运动配合机构,运动简图如图3所示。R为曲柄回转半径;L为连杆长度;φ为转角;α为压力角;γ为传动角;Y为滑块位移。根据曲柄滑块原理,将矢量向两方向轴分解得:

【参考文献】：
期刊论文
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[3]复合材料单面双线缝合装置的设计[J]. 田会方,刘丽君,陈培.  玻璃钢/复合材料. 2018(02)
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博士论文
[1]纺织复合材料单边缝合机械手系统及其缝合行为研究[D]. 姚福林.天津工业大学 2016

硕士论文
[1]三维增强复合材料单面双针缝合装备技术研究[D]. 潘杰.南京航空航天大学 2017
[2]缝纫增强泡沫夹芯结构复合材料制备及力学性能研究[D]. 徐庆林.国防科学技术大学 2016



本文编号：3146912