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1、復(fù)合材料槳葉增強(qiáng)帶是直升機(jī)主旋翼系統(tǒng)中的核心承力構(gòu)件,是決定直升機(jī)動(dòng)力水平的關(guān)鍵因素。纏繞成型技術(shù)適合于高強(qiáng)度纖維增強(qiáng)復(fù)合材料構(gòu)件的制造,但傳統(tǒng)纏繞方法及工裝難以滿足槳葉增強(qiáng)帶特殊的復(fù)雜幾何形狀要求,且存在產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、成型效率低、型號(hào)擴(kuò)展性差和工人勞動(dòng)強(qiáng)度大等諸多問(wèn)題。
本文根據(jù)多種規(guī)格型號(hào)槳葉增強(qiáng)帶的外形尺寸和力學(xué)性能等要求,在對(duì)多種基于傳統(tǒng)帶纏繞、帶鋪放等自動(dòng)化成型工藝方案設(shè)計(jì)和分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)行工藝優(yōu)化與開(kāi)發(fā),提出一
2、種新型變長(zhǎng)度芯模纏繞成型工藝方法。對(duì)應(yīng)用設(shè)計(jì)的纏繞工藝的成形件外廓進(jìn)行數(shù)學(xué)描述,檢驗(yàn)對(duì)于增強(qiáng)帶的幾何可行性,提出纖維預(yù)浸帶張力與疊層壓緊力的力學(xué)模型與恒力控制方案。
根據(jù)提出的工藝方法,進(jìn)行槳葉增強(qiáng)帶纏繞成型裝備的總體方案設(shè)計(jì),并在此基礎(chǔ)上,完成對(duì)機(jī)身、高速長(zhǎng)行程直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、纏繞梭及其夾具等零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其中機(jī)身設(shè)計(jì)為可保證主體床身與夾具工況相對(duì)位置精度的一體組合式;運(yùn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為具有消振功能的輕型鋁制兩軸移動(dòng)臺(tái);夾具
3、的設(shè)計(jì)為適合多種纏繞梭規(guī)格型號(hào),且具有六工位轉(zhuǎn)換功能的纏繞梭托架。
對(duì)裝備的工作執(zhí)行單元-纏繞頭系統(tǒng)進(jìn)行功能分析,對(duì)基于收放料卷徑時(shí)變特征的纏繞頭進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)與力學(xué)計(jì)算,根據(jù)理論結(jié)果提出創(chuàng)新性的輪系結(jié)構(gòu)和恒力控制裝置等設(shè)計(jì)理念,設(shè)計(jì)出包括預(yù)浸帶恒張力放卷機(jī)構(gòu)、PE隔離膜穩(wěn)張力收卷機(jī)構(gòu)和兼?zhèn)銫軸功能的氣動(dòng)式壓緊力施力機(jī)構(gòu)等內(nèi)部組件的纏繞頭系統(tǒng);
對(duì)纏繞裝備中關(guān)鍵支撐部件-繞梭托架滾轉(zhuǎn)架體和懸臂式Y(jié)向運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)剛度
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