1. 机械结构分析及应用 石家庄高新区莱德复合材料设备有限公司 主讲：刘智杰 大型玻璃钢烟道专用缠绕机

2. 目录 公司概况 研发能力 产品介绍 缠算绕机结构有限元计书 回转支承计算书 响应速度 联系我们

3. 公司概况 公司成立于 2003 年 11 月，位于河北省政治、经济、文化中心石家庄市。专业从事复合材料设备开 发、生产, 主要产品有玻璃钢夹砂管道系列生产线、玻璃钢电缆保护管生产线、现场储罐缠绕机、 四维高压容器缠绕机、 FW4000 储罐生产线及其他配套设备。多年来在玻璃钢设备和工艺方面积 累了很多经验并应用到设备生产中，产生了很好的经济和社会效益。 公司本着 " 团结敬业，迈向二十一世纪，以高额投入，高科技装备，创一流产品、一流效益， 服务于海内外用户 " 的宗旨。奉行 " 质量第一，信誉第一 " 的原则，向国内外客户提供最优质的服务。 以人才、信息、质量、效率竭力满足复合材料行业日新月异的发展需要。公司将继续发扬 " 开拓、 进取 " 的创业精神，在各行各业，各届朋友的热忱支持下取得更大的成就。

4. 研发能力 用 2D 、 3D 软件设计 采用仿真分析软件

5. （ 一）用途 本机为现场缠绕玻璃钢烟道及塔器的专用设备， 主要用于大型玻璃钢烟道、塔器制衬、结构层制 作、脱模。为制衬、缠绕、固化、脱模一体机。

6. （二）大型玻璃钢烟道、塔器专用现场缠绕机示意图

7. （三）性能特点： 制品规格（ DN5000-10000*12000 ） 此缠绕机适合大型烟道及塔器缠绕。大型烟道、塔 器要求上下厚度一致，强度均匀，而此缠绕机正是 利用了缠绕普通管道的原理，保证制品整体厚度一 致，强度均匀。而立式缠绕机适合缠绕下部厚并且 树脂含量高，适合化工储罐的缠绕。普通现场卧式 缠绕机，每个罐要先组装内模，缠绕完成后再拆卸 内模效率很低。

8. 罐模具由数块模板组成，方便运输，运至现场后组 合成两半。 缠绕完成固化后，利用液压油缸收缩模具，启动脱 模小车快速脱模。 大型悬臂式缠绕机，方便脱模，提高生产效率，生 产效率是普通现场缠绕机的二至三倍。 （四）、主要结构原理概述 本机由机头驱动系统、缠绕平台、缠绕小车、

9. 浸胶槽、纱架、输胶系统及淋胶头、控制系统、缠 绕机驱动床头、可移动尾架、开合模具、液压 泵站、伸缩油缸、中心轴、卷扬机、脱模小车、脱 模车行走轨道、钢制地梁、喷射机组成。 开合模具安装完成后，伸开模具，转动主轴， 缠聚酯薄膜，制衬，缠绕，固化，升起脱模小车， 拖住制品，收缩模具，启动脱模小车向尾部行走， 脱出制品，生产结束。

10. （五）大型烟道、塔器缠绕、制衬、脱模一体机 中国大唐集团直径 8 米烟道生产现场图片 （设备由石家庄莱德公司设计、制造）

11. 缠绕机结构有限元计算书 1 计算说明 本计算采用 ANSYS12.0 软件对烟道缠绕机进行金 属结构强度分析与计算，采用许用应力法对计算 结果进行判定。 2 参考规范与技术文件 [1] 烟道缠绕机设计图册 [2] 起重机设计规范 GB/T 3811-2008 [3] 低合金高强度结构钢 GB/T 1591-2008 [4] 起重机设计手册 中国铁道出版社 第二版

12. 3 材料特性 烟道缠绕机金属结构主要采用 Q235 、 Q345 两种 材料的板材焊接及螺栓连接组成，各种材料的性 能如下。 (1) 弹性模量： 206GPa (2) 泊松比： 0.3 (3) 密度： 7850kg/m3 强度指标见表 3-1( 参见 [3]) 表 3-1 材料强度指标 材料 板厚 (mm) 屈服强度 (MPa) 抗拉强度 (MPa) 安全系数 许用应力 (MPa) Q235 1-16 235 375 1.48 158.78 17-40 225 375 1.48 152.03 41-60 215 375 1.48 145.27 Q345 1-16 345 470 1.48 233.11 17-40 335 470 1.48 226.35

13. 4 模型说明 4.1 作业情况 缠绕机作业时，强度最不利工况见图 4-1 ，图中双 点划线部分为模具（重量 60 吨），处于悬臂状态， 仅通过回转支承用螺栓安装于连接板

15. 4.2 有限元模型 建立有限元模型时采用了 SHELL181 壳单元和 MASS21 集中质量单元，连接板、机头框架、底座 采用 SHELL181 建立，模具采用 MASS21 建立，通 过 RBE3 命令将 MASS21 的重力载荷传到连接板的 回转支撑连接处。模型见图 4-1 ，其中连接板为 2500*2178*50 尺寸钢板，机头框架、底座的为型钢 组成，型钢的具体尺寸见图 4-2 。模型的约束见图 4- 3 ，图中圆圈为约束点位置，约束点位置 300*300mm 内的节点全部约束垂向位移。

16. 图 4-1 缠绕机结构 有限元 模型

17. 图 4-3 底座有限元模型约束位置

19. 5 计算结果 图 5-1 为连接板的应力分布云图，最大等效应力为 145MPa, 图 5-2 为机头框架的应力分布云图，最大等效应力为 202MPa, 图 5-3 为底座最大应力分布云图，最大等效应力 为 136MPa, 各结构件应力结果汇总 见表 5-1 ，皆小于许用应力，满足要求。 图 5-1 连接板应力分布

20. a 整体分布

21. b 局部放大 图 5-2 机头框架应力分布

22. a 整体分布

23. b 局部放大 b 局部放大 图 5-2 底座应力分布

24. 表 5-1 应力计算结果汇总

25. 6 回转支承选型计算方法

27. 烟道制品图

28. 公司业绩 北京大唐恒通机械输送技术有限公司 DN8000*8000 型卧式烟道缠绕机一套 DN7500*6500 型卧式烟道缠绕机一套 连云港中复连众复合材料集团有限公司 DN10000*8600 型卧式烟道缠绕机一套 DN8000*8600 开合模具一套 江苏九鼎新材料股份有限公司 DN8500*10000 型卧式烟道缠绕机三套 DN8500*10000 开合模具一套 DN7500*9000 开合模具一套 DN7200*8000 开合模具一套 浙江鑫宙竹基复合材料科技有限公司 DN5000*6500 型卧式竹基管道缠绕机一套 DN5000*6500 开合模具一套

29. 响应速度 研发周期： 1 Week< 一般产品 <3 Week 4 Week< 复杂产品 <8 Week 报 价： 1 Day 订单反馈： 1 Day 批量交期： 10~15 Day 售后服务： 1 H 电话响应； 24H 反馈处理意见； 48H 到达现场。

30. 联系我们 石家庄高新区莱德复合材料设备有限公司 办公地址：石家庄市天山大街方大科技园 生产基地：石家庄恩帝环保设备有限公司 地 址：石家庄市天山国际工业制造产业园凤凰北街 1 号 电 话： 0311- 84531708 手 机： 13785142559 网 址： www.laidefrp.comwww.laidefrp 总 部 : laidefrp@qq.com 国际业务部 销售一部： sales1@laidefrp.com sales1@laidefrp.com 销售二部： sales2@laidefrp.com sales2@laidefrp.com 销售三部： sales3@laidefrp.com sales3@laidefrp.com

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