钢丝缠绕液压胶管设计优化有限元分析

钢丝缠绕胶管的爆破压力、轴向变形和径向变形与钢丝缠绕角度密切相关,目前的研究和工程实践中主要是基于压力容器薄膜应力理论和经验公式对四层排布角度相同或者相近的软管进行分析和设计。但是由于薄膜理论的假设建立在胶管小变形和材料各向同性的假设条件下,而由于各层钢丝在受力后,会发生耦合作用,工程上已发现四层角度相同的设计,无论在受力,还是轴向位移都不是最佳方案,不能满足优化的目的。因此,本文使用有限元的分析方法,对四层缠绕胶管的排布角度进行独立优化,发现四层钢丝缠绕胶管每层角度的变化对其本层和其他三层的应力分布均有影响,并且有一定的规律性。利用这一规律,可以实现对钢丝缠绕胶管排布角度的优化,使爆破压力和变形都达到符合使用要求的结果。本文分析的结果被证明和工程试验结果有很好的相关性。     

胶管接头扣压成型的力学分析

扣压式胶管接头压缩量大小,直接影响着接头连接性能。高压胶管由含有钢丝增强层、内外橡胶层组成,具有正交各向异性。本文采用橡胶复合体理论,将胶管视为异性圆筒壳,并考虑扣压力,研究由多种材料组成的层合圆管中的应力分析方法,建立复合管的力学模型,从理论上得出胶管变形规律,推导出扣压力与扣压量关系,同时通过ANSYS有限元进行了模拟分析,最后通过实验进行了论证。     

钢丝缠绕液压胶管优化设计有限元分析

采用有限元分析方法,对4层钢丝缠绕胶管的钢丝缠绕角度进行独立优化。结果表明,每层角度变化对各层应力分布均有影响,某层钢丝缠绕角度增大,本层应力随之提高,而其他3层应力随之降低。利用这一规律,可以实现对钢丝缠绕胶管缠绕角度的优化,使爆破压力和变形都达到使用要求。已证明分析结果与工程试验有很好的相关性。     

西橡总厂新型钢丝缠绕胶管通过鉴定

由西北橡胶总厂自主开发、研制的特种钢丝缠绕胶管，于２００３年１月１２日顺利通过陕西省科技厅组织的技术鉴定。该产品是由内胶层、纤维编织层、中胶层、钢丝缠绕层和外胶层组成，其优异的超高压液压传递性可广泛应用于石油勘探、钻井、煤矿、机械等作业。鉴定委员会一致认为：钢丝缠绕胶管胶料配方设计科学合理，缠绕结构采用大配合角度设计技术，使钢丝强度得到充分应用，爆破压力高于传统平衡角度的设计能力；石油钻探胶管各项技术指标达到ISO６８０７—１９８４国际标准要求，钢丝缠绕胶管爆破压力指标超过GB１０５４４—８９标准…     

高压注水封孔器钢丝增强膨胀管结构设计

介绍井下采掘应用的高压注水封孔器的核心部件膨胀管的增强层结构设计,膨胀管由内胶层、4层钢丝缠绕层增强层、中胶层和外胶层构成。膨胀管膨胀变型的依据是钢丝增强层采用非＂中性角＂缠绕结构,在工作承压后会恢复＂中性角＂而产生变形;并分析了内径为25 mm的膨胀管的工艺计算过程,验证表明工作压力31.5 MPa时外径达到81 mm满足应用。     

钢丝缠绕复合气瓶的安全设计及有限元分析

针对钢丝缠绕气瓶的应力与应力分布的优化,利用有限元分析软件ANSYS对钢丝缠绕气瓶进行建模。考虑自紧和不自紧两种情况,对气瓶受力进行对比分析,得出自紧可以使得钢丝缠绕复合气瓶的受力得到明显优化。对不同直径的钢丝所缠绕的气瓶进行计算,分别得出了能保证气瓶安全性的缠绕层数,同时对不同直径下的安全缠绕层数进行质量对比,得出用0.35 mm直径的钢丝缠绕9层以后,在20 MPa的工作压力下不仅能保证直径为342.8 mm的气瓶的安全,而且缠绕层的质量相对较轻。     

软管增强机械设备的技术进展(二)

(续上期)4Magnatech WSW-Ⅲ型精密钢丝缠绕机钢丝编织增强的软管在液压设备,以及建筑、采矿等行业获得很好的应用,但是在要求超高压的应用场合,钢丝编织结构的软管又表现出了一定的局限性,因而在上世纪70年代人们就开发出了钢丝缠绕增强结构的软管满足那些超高压应用的需求。Magnatech公司研制生产的WSW-Ⅲ型精密钢丝缠绕机恰好是可以生产SAEJ517规定的4层钢丝缠绕和4层重型钢丝缠绕的高压软管(100R10系列)以及6层钢丝缠绕和4层重型钢丝缠绕的高压软管(100R12系列)。这种钢丝缠绕机投入市场之后,受到了许多公司的欢迎,法国、英国、日…     

高压胶管微型钢丝缠绕机设计

高压胶管微型钢丝缠绕机设计天津橡胶研究所唐玺用高强度钢丝缠绕制作高压胶管已有３０多年的历史，其间出现过各式各样的单盘、双盘、四盘和六盘缠绕机，８０年代以前，缠绕机设计中，大多数是以平衡角５４°４４′为胶管的增强角：在传动结构上多采用有级缠绕、无级牵引...     

我国高压钢丝缠绕橡胶软管现状与主要问题

一、前言高压钢丝缠绕新工艺始创于60年代,而真正发展和工业化生产则在70年代。目前,美国、英国、西德、日本、苏联等国家已经分别实现了工业化生产,并各自制定了高压钢丝缠绕橡胶软管的标准。如美国汽车工程师协会标准(SAE)、英国橡胶工业标准委员会标准(BS)、日本工业标准(JIS)、     

轮胎复合材料力学性质的实验研究

测定了子午线轮胎复合材料 (胎体帘布层、锦纶带束层、钢丝带束层和冠带层 )中的杨氏模量、泊松比和密度 ,并通过对所得数据进行理论分析得知 ,复合材料的力学性质介于线性和非线性之间 ,在小变形范围内 ,钢丝和纤维帘线是线性的 ,而橡胶则呈现明显的非线性 ;在大变形范围内 ,胎体帘布层、锦纶带束层、钢丝带束层和冠带层等复合材料均呈现非线性     

钢丝缠绕增强塑料复合管的应力分析

将钢丝缠绕增强塑料复合管(PSP管)简化为内层、复合层、外层三层结构组成的力学模型,其中复合层由内外两层单层板组成。采用串并联模型确定单层板弹性参数,通过正交各向异性材料三维弹性理论推导出各层界面上接触压力与轴向力的方程组,进而得到PSP管各层在内压、外压和轴向力联合作用下的应力及应变计算公式。实验结果表明：随着内压载荷的增加,PSP管环向应变与轴向应变均呈上升趋势,理论值与实验结果较为一致,所建模型可用于预测PSP管应力和应变。     

基于断裂力学的钢丝缠绕胶管疲劳寿命分析

建立钢丝缠绕胶管的三维有限元模型,基于橡胶材料疲劳裂纹扩展理论,选取钢丝缠绕角度、钢丝层间距、钢丝层数、钢丝直径4个结构参数,采用正交试验法,以橡胶材料疲劳寿命为依据,分析在交变负荷下胶管的疲劳寿命和最大轴向位移。结果表明:钢丝层间距对胶管疲劳寿命的影响最大,其次是钢丝缠绕角度,再次是钢丝层数,最小是钢丝直径;钢丝层数对胶管最大轴向位移的影响最大,其次是钢丝缠绕角度,再次是钢丝层间距,最小是钢丝直径。     

PE复合管材生产设备

PE复合管材生产设备是一种生产以钢丝为中间层，内外层为塑料，通过挤出成型的复合管材的生产设备。其结构由挤出机1、机头2、缠绕机3、烘箱4、复合机头5、挤出机6和牵引机7构成。缠绕机由单个或多个转盘同向进行缠绕。将复合机头的塑料出口设置成节流增压形式。在所缠绕的钢丝上涂抹了热熔胶，当涂抹了热熔胶的钢丝经过烘箱和复合机头时，热熔胶熔化与内层塑料管、外层塑料管黏合在一起。     

消息报导

辽宁省盘锦新生机械厂与上海橡胶厂联合设计试制的GRG—4S160四盘钢丝缠绕机,六月中旬通过了技术鉴定。鉴定会由化工部橡胶司和设备总公司主持在上海召开,23个单位40名代表参加了会议。该机用于单根钢丝或钢丝绳缠绕内径φ6～32毫米高压或超高压胶管。     

高压钢丝缠绕软管设计与生产工艺

经过科研技术人员的不懈努力,高压钢丝缠绕胶管技术得到飞速发展,从单盘钢丝缠绕到先进的四盘钢丝缠绕,钢丝缠绕胶管也成为软管类产品的主流之一。目前,钢丝缠绕软管以其优异的耐高压高温及脉冲性能广泛应用在工程机械、石油钻探、国防航空航天等尖端科技领域。     

海外橡胶加工专利精选

可改善转弯性能的充气轮胎Jpn.kokai Tokkyo Koho JP2011000946此轮胎有一层沿轮胎周向分布、由螺旋状钢丝绳构成的加固层。在加固层里面,钢丝绳由缠绕在一起的预成型的钢丝和橡胶组成,其横断面拉断强度Ts=T/S≤3000 MPa[T=扯断力(N);S=截面积(m2)],橡胶的伸长率在     

橡胶履带用环形钢丝帘布缠绕工艺研究与应用

目前橡胶履带用环形钢丝帘布的生产工艺按钢丝挂胶方法分为单丝浸胶缠绕法和单丝挤出缠绕法两种。本文介绍了两种方法的生产工艺与应用情况,结果表明,单丝挤出缠绕法与单丝浸胶缠绕法比较,前者具有每根钢丝受力均匀、钢丝与橡胶黏接性能好、表面平整、尺寸精确等优点,提高了橡胶履带产品质量,延长了橡胶履带使用寿命。     

解决高压胶管常见质量问题的措施

随着我国国防、煤炭、五油、化工等工业的发展,高压钢丝编织或缠绕胶管（简称高压胶管）的应用领域日益广泛,性能要求相应提高,使得国内许多高压胶管生产厂商在生产工艺、新材料应用上常遇到一些难题,诸如胶料配方、钢丝编织背股或编织（缠绕）紧密性等等,常常困扰着工程技术人员。笔者从事3O多年高压胶管生产,摸索出一些可供选择的解决上述问题的经验。一、钢丝编织胶管高压钢丝编织胶管（简称钢编胶管）系由钢丝编织层、内外胶层和金属接头等的总成,其最重要的一项性能是脉冲次数,通常应达到ZO万次。1．内胶层”①性能要求。内…     

高速永磁电机转子碳纤维护套的缠绕张力计算研究

表贴式高速永磁电机转子的永磁体不能承受高速旋转时产生的离心力,为此研究了一种特殊的大张力环向缠绕碳纤维护套,由于缠绕时张力的施加,这种碳纤维护套会在永磁体外表面形成一定的预压力,从而保护永磁体在高速旋转时不被离心力破坏。基于弹性力学相关理论,提出了计算缠绕张力作用下纤维层应力分布及其对永磁体预压力的方法。通过不同张力缠绕实验确定碳纤维缠绕工艺极限张力,以此为基础,分别采用解析法和有限元法计算了不同张力制度下的纤维层剩余应力,并在大张力缠绕电机转子实验中测试了纤维层提供的预压力。结果表明,解析法能较为准确地预测出碳纤维缠绕层的应力分布情况及其对永磁体的压紧力,且解析结果和有限元的误差很小,和实验测试结果的误差在可接受范围之内,所提出的大张力环向缠绕碳纤维护套可以满足永磁电机转子高速旋转的要求。     

钢丝子午轮胎带束层缠绕装置

由广州华工百川科技股份有限公司申请的专利(公开号CN 202242025U,公开日期2012-05-30)"钢丝子午轮胎带束层缠绕装置",涉及的钢丝子午线轮胎带束层缠绕装置包括钢丝帘线覆胶机构、胶片放卷机构和贴合缠绕机构。钢丝帘线覆胶机构设于贴合缠绕机构的钢丝帘线输入