纤维增强复合材料环形试样缠绕装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种纤维增强复合材料环形试样缠绕装置。
【背景技术】
[0002]纤维缠绕增强塑料制品，由于其质量轻、强度高、耐腐蚀和隔热的优点，在石油、化工、建筑、航空、环保领域得到广泛使用。缠绕成型工艺是一种常用的复合材料成型工艺。目前，市场上的主流缠绕机都采用微机和自动化控制技术，国内大部分纤维缠绕设备也实现了微机控制，中低档的两轴、三轴微机控制纤维缠绕机制造技术，缠绕工艺已经基本成熟，并在管道、储罐以及各种压力容器的缠绕成型方面发挥了重要作用。
[0003]在研发新型复合材料缠绕制品时，对复合制品进行力学性能测试是一项不可少的工作，测试用的试样有一定的数量和尺寸要求，通常试样具有数量较少，尺寸较小的特点。如采用市场上主流的生产用大型缠绕机制备试样，则具有使用成本高的特点:一方面大型缠绕机价格昂贵，使用和维护成本很高，需要专人操作，占用空间也较大。如果仅是用来制作小批量的测试用样品，会造成机器的闲置和巨大的使用成本；另一方面如使用车间生产用的大型缠绕机，会影响正常的制品生产秩序，降低生产效率。
[0004]综合来说，使用大型缠绕机的成本较高。所以在制作测试用小批量的环形试样时，就迫切需要一种成本低廉，操作方便可靠，占地面积小的小型缠绕机。因此，提出了一种纤维增强复合材料环形试样缠绕装置，用于缠绕环形试样的力学性能测试。
【实用新型内容】
[0005]为了满足低成本、快捷、精确可靠的制作测试用缠绕成型环形试样的技术要求，本实用新型提出了一种小型的机械化缠绕装置，该装置可以显著降低新缠绕成型复合材料制品的研发成本，可以根据工艺要求缠绕一定厚度和宽度的环形纤维增强复合材料制品，而且操作简便、快捷。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现:
[0007]—种纤维增强复合材料环形试样缠绕装置，包括模具、环形试样缠绕机构，环形试样缠绕机构包括无级变速电动机、主轴、模具定位组件、传动组件、导纱组件，
[0008]模具定位组件模具定位圆盘、旋紧螺母、模具定位栓，主轴的一端连接在无级变速电动机的转轴上，主轴的中部固定有模具定位圆盘，主轴的另一端设有与旋紧螺母配合的外螺纹，通过旋紧螺母将模具固定于模具定位圆盘上，模具通过模具定位栓定位在模具定位圆盘上；
[0009]传动组件包括传动轴、副轴、传送皮带，传动轴的端部设有计数器，传动轴的另一端部设有传动齿轮，副轴设有椭圆形铁盘和锥形齿轮，锥形齿轮与设于传动轴端部的传动齿轮啮合，传动轴的中部设有皮带轮一，皮带轮一通过传送皮带连接主轴中部的皮带轮-* *
[0010]导纱组件包括椭圆形铁盘、摆臂、伸缩弹簧，摆臂采用方柱状铁质摆臂，摆臂中下部安装旋转轴承，旋转轴承固定在U型夹槽内，摆臂的下端固定伸缩弹簧，弹簧的另一端用螺栓固定在工作台横梁上，在伸缩弹簧的作用下，摆臂的中部紧靠椭圆形铁盘的切面，摆臂的上端与主轴齐平，摆臂的上端设有穿纱瓷眼，摆臂由椭圆形铁盘的转动进行纵向摆动。
[0011]进一步地，环形试样缠绕机构设于工作台上，工作台除设有固定轴承的定位台，还设有纤维浸胶的树脂胶槽，工作台的端部设有纱架。
[0012]进一步地，无级变速电动机带动纵向设置的主轴转动，主轴依次通过传送皮带、锥形齿轮的机械传动，驱动横向设置的副轴转动，从而带动椭圆形铁盘的转动，通过椭圆形铁盘具有的长径差，椭圆形铁盘在旋转中驱动摆臂在纵向来回摆动，同时主轴带动模具转动，纱架的纤维在树脂胶槽浸渍树脂后，纤维通过摆臂上的瓷眼与模具相连接，实现纤维以固定的步长在模具上均匀缠绕。
[0013]进一步地，无级变速电动机设有电动机开关和调速旋钮，通过调速旋钮调节纤维铺放速率，通过计数器确定要缠绕环形试样的厚度。
[0014]本实用新型的有益效果是:该种纤维增强复合材料环形试样缠绕装置，提高了来回转体缠绕的精度，整个缠绕过程稳定可靠，机械化程度高，操作方便，可比较精确的缠绕高质量的环形试样，且成本较低。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型实施例的结构示意图；
[0016]图2是图1的A向视图；
[0017]图3是图1的B向视图；
[0018]图4是传动组件的右向视图；
[0019]其中:1_主轴，2-模具定位圆盘，3-旋紧螺母，4-模具定位栓，5-传动轴，6-副轴，7-椭圆形铁盘，8-锥形齿轮，9-摆臂，10-瓷眼，11-伸缩弹簧，12-传送皮带，13-无级变速电动机，14-计数器，15-电动机开关，16-调速旋钮，17-模具，18-树脂胶槽，19-纱架，20-工作台，21-U型夹槽，22-定位台。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。
实施例
[0021]实施例提高一种纤维增强复合材料环形试样缠绕装置，具有制作使用成本低廉、易于操作、轻量便捷的优点，同时又能满足缠绕一定尺寸的测试用高性能环形试样的要求。该装置适用于碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等各种纤维增强复合材料环形试样样品的制备。
[0022]该种纤维增强复合材料环形试样缠绕装置，包括模具17、环形试样缠绕机构，模具17用于样品成型，环形试样缠绕机构包括无级变速电动机13、主轴1、模具定位组件、传动组件、导纱组件，如图1，图1为该装置的俯视结构图。通过模具定位组件实现对模具17的定位，通过主轴I带动模具17的转动，主轴I由无级变速电动机13提供动力。通过导纱组件实现对纤维缠绕位置的自动控制。通过传动组件为导纱组件提供动力。
[0023]模具定位组件模具定位圆盘2、旋紧螺母3、模具定位栓4，主轴I的一端连接在无级变速电动机13的转轴上，主轴I的中部固定有模具定位圆盘2，主轴I的另一端设有与旋紧螺母3配合的外螺纹，通过旋紧螺母3将模具17固定于模具定位圆盘2上，模具17通过模具定位栓4定位在模具定位圆盘2上。从而实现模具17的定位，并由主轴I的转动带动模具17的转动。
[0024]