纖維纏繞規(guī)律是研究繞絲嘴與芯模之間相對運動關系的規(guī)律,使紗帶能均勻排布在芯模表面。國外雖在雜志上有照片報道,但沒有關于如何能纏繞出規(guī)律線型的文字資料。1965年我國揭示了纖維纏繞規(guī)律,提出了兩種計算方法,即“切點法”和“標準線法”。 纏繞規(guī)律是保證纖維纏繞制品質量的技術關鍵,是制品強度設計和纏繞機運動機構設計的依據。根據纖維在芯模上的排列狀況,纏繞線型歸納為環(huán)向纏繞、縱向纏繞和螺旋纏繞三種。 ⑴環(huán)向纏繞 環(huán)向纏繞是芯模自身軸線勻速旋轉,繞絲嘴沿芯模筒體軸線平行方向移動,芯模每轉一周,繞絲嘴移動一個紗片寬度,如此循環(huán)下去,直到紗片均勻地布滿芯模筒體段表面為止。 ⑵縱向纏繞 縱向纏繞又稱平面纏繞。纏繞時,纏繞機的繞絲嘴固定的平面內做均勻速圓周運動,芯模繞自身軸線慢速旋轉,繞絲嘴每轉一周,芯模旋轉一個微小角度,相當于芯模表面上一個紗片寬度。紗片與芯模軸的夾角稱為纏繞角,其值小于25°。紗片依次連續(xù)纏繞到芯模上,各紗片均與兩極孔相切,各紗片依次緊挨而不相交,纖維纏繞軌道近似為一個平面單圓封閉曲線。 ⑶螺旋纏繞 螺旋纏繞的特點是:芯模繞自身軸線均勻轉動,繞絲嘴沿芯模軸線方向按纏繞角所需要的速度往復運動——螺旋纏繞的基本線型是由封頭上的空間曲線和圓筒段的螺旋線所組成。螺旋纏繞纖維在封頭上提供經緯兩個方向的強度,在筒身段提供環(huán)向和縱向兩個方向的強度。 纏繞纖維與芯模旋轉軸線相交的夾角,成為纏繞角α,當纏繞角近90°時,實際上完成的是環(huán)向纏繞,亦稱高纏繞角螺旋纏繞。一般螺旋纏繞的纏繞角控制在15°~18°之間,此時繞絲嘴完成一個單程后的紗帶與下一單程纏繞的紗帶不再相切,而留下很大縫隙。要使纖維均勻布滿芯模表面,就必須讓繞絲嘴多次往復移動,才能填滿這些縫隙。往復的螺旋線纏繞紗帶,在芯模上相互交叉,當纖維均勻布滿芯模表面時,就構成了雙層平衡纖維殼,所以螺旋纏繞的層數總是纏繞。 從連續(xù)纖維螺旋纏繞的規(guī)律中發(fā)現,纖維繞過極孔圓時,要與極孔圓相切,而在筒身段,同一層中的纖維有交叉現象。因此,可以通過用出現在封頭極孔圓上的切點數和出現在筒身段部分的交叉點及交叉點連線的數量來表征螺旋纏繞的線型特點與規(guī)律。分析螺旋纏繞規(guī)律的方法有“切點法”和“標準線法”兩種。切點法是通過纏繞線型在極孔圓上對應切點的分布規(guī)律,找出芯模轉角、線型和速比之間的額關系。標準線法師從芯模表面的標準線出發(fā),找出制品尺寸與繞絲嘴及芯模相對運動的關系,兩種方法可以得出完全一致的結果。 ⑷切點法纏繞規(guī)律 ①線型 線型是連續(xù)纖維纏繞在芯模表面上的排布形式。用切點法描述螺旋纖維纏繞的規(guī)律,就是研究線型與切點數和分布的規(guī)律。 ②轉速比和線型的關系 線型是指纖維在芯模表面的排布形式,而轉速比是芯模與繞絲嘴相對運動的關系。他們是全然不同的概念,但是不同線型嚴格對應著不同的轉速比,所以 筆者認為線型在數值上等于轉速比。 |