棉线编织胶管结构设计

2024年2月21日发(作者：)

棉线编织胶管

项

目

设

计

任

务

书

项目名称： 棉线编织胶管设计

项目性质： 设 计

系 名 称： 化学工程系

专 业： 高分子材料应用技术

班 级： 高分子1431班

指导教师： 屈 超

学生姓名： 李 强

目 录

一、项目名称：棉线编织胶管设计 ........................................................................................ 1

二、毕业专题（设计）主要内容............................................................................................. 1

三、 计划进度 ............................................................................................................................... 1

四、项目设计报告 ........................................................................................................................ 1

（一）概述 .............................................................................................................................. 1

1． 用途 .......................................................................................................................... 1

2． 趋势 .......................................................................................................................... 1

（二）设计要求..................................................................................................................... 1

1． 设计目的 ................................................................................................................. 1

2． 设计器材 ................................................................................................................. 2

3． 设计原则 ................................................................................................................. 2

4． 设计结构及作用 .................................................................................................... 2

5． 骨架材料的要求 .................................................................................................... 2

6． 胶管部件尺寸的选择........................................................................................... 2

7． 耐压强度的计算 .................................................................................................... 3

8． 施工计算及验证 .................................................................................................... 4

9． 施工设计表 ............................................................................................................. 4

10． 工艺流程 ............................................................................................................... 5

11． 结构简图 ............................................................................................................... 5

五、 总结 ........................................................................................................................................ 6

六、参考文献 ................................................................................................................................. 8

七、原始数据记录 ........................................................................................................................ 8

一、项目名称：棉线编织胶管设计

二、毕业专题（设计）主要内容：

掌握胶管的组成、胶管的结构设计程序和方法。熟练了解胶管的几种成型方法；了解胶管的质量问题及改进措施。

三、计划进度：

日期

10月24日

10月25～26日

10月27～28日

任务进度

接收信息，进行设计胶管的相关准备，制定计划进度

查阅橡胶工业手册，找出相关数据并进行小组讨论

带入数据并进行相关公式计算

10月31～11月1日 验证相关数据是否符合符合要求

11月2日

11月3日

11月4日

再次回顾，寻找并记录出各个数据的出处

整理数据，校正资料，查找不足

写出总结并检查其中不足

11月5日～11月9日 再次核对信息内容，准确无误，上交资料

四、项目设计报告

（一）概述

1．用途

通常都用于在正压和负压条件下输送或抽吸各种气体、液体、粘流体和粉粒状固体的等物料。广泛应用于农业生产及交通各部门，在不同压力下输送固体、液体或气体介质；适用于常温条件下输送水及其他中性液体。

2．趋势

胶管生产的发展趋势为无接头、大长度、大口径、高耐压。胶管的生产与研发应向着不断改进工艺、改进骨架材料、扩大使用新型高分子材料方面去发展。

（二）设计要求

1．设计目的

1）提高自主学习能力

2）掌握胶管的设计步骤

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3）学习胶管的基本程序和方法

4）学会胶管结构设计计算能力

2．设计器材

笔、练习本、电脑、计算器、橡胶工业手册。

3．设计原则

1) 胶管的使用条件，以确定骨架材料及结构。

2) 应考虑产品标准根据各类胶管所需技术要求进行设计。

3) 所用原材料必须满足技术要求、并保证来源充足，成本低；

4) 设备合理，生产效率高；

5) 既要保证产品质量也要有较高的经济收益。

4．设计结构及作用：

5．骨架材料的要求——(橡胶工业手册第一分册，1107页)

1) 具有足够的强度

2) 高温稳定性好

3) 对输送介质的抗耐性好

4) 对名称

的选

结构

内胶层

骨架层

外胶层

作用

支撑管体，保护管体

承受压力，也是其增强层

保护骨架及管体

橡胶的粘合性能好

数据结果

1

10mm

2.8Mpa

择

6．胶管部件尺寸胶管层数

胶管内径d内

胶管工作压力P

1）已知：

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2）查资料：

续表：

线径d0

伸长率

0.7mm

10%

橡胶工业手册第五分册，302页，表2-3-10

橡胶工业手册第五分册，302页，表2-3-10

修正系数C

0.95～1.25，取1

橡胶工业手册第五分册，347页，公式2-5-23

3）计算可得

名称

编织角度修正系数C1

编织松紧修正系数C2

棉线长度伸长修正系数C3

编织不均匀度修正系数C4

7．耐压强度的计算

计算公式

sin5444sin

取值结果

1

0.9

1.1

0.96

0.85～0.9

1

1－An－1

D计内径2内胶厚id01021.810.714.3 mm

PBKBNniC2C47824310.90.960.73514Mpa22222214.311.1D计C1C3

c

PB145＞c3P2.8名称

安全系数

锭×根

胶管內胶厚

单根线强度KB

数据结果

3

24×3

1.8mm

78N

来源

橡胶工业手册第五分册，295页，表2-2-20

橡胶工业手册第五分册，286页，表2-2-1

橡胶工业手册第五分册，302页，表2-3-10

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∴所以设计合理

8．施工计算及验证

1）计算

T2.22D计2.2214.331.74 mm

DNndC243

min2cos0.7123.140.613 mmTNndC

min2sin2430.7120.831.5 mm

n2D计cos23.14

maxNdC14.30.6240.713.2 mm

2）验算

D计14.3mm＞Dmin13mm

T31.7mm＞Tmin31.5mm

n3根＜nmax3.2根

∴以上设计合理

9．施工设计表——橡胶工业手册第五分册，348页，表2-5-11

内径，mm

10

简要

特征

编织层数

1

外观

黑色

胶料代号

NR

内

工艺方法

压出

胶

层

厚度，mm

1.8

外径，mm

3.5

编织线规格

0.7

骨

锭×根

24×3

架

层

编织行程，mm

31.74

外径，mm

8.4

外 胶料代号

SBR

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胶

层

工艺方法

厚度，mm

外径，mm

压出

1

10.4

其他要求

10．工艺流程

（1）胶管成型方法：1）硬芯成型法：套芯；成型；缠水布。

2）无芯成型法

3）软芯成型法

由于是棉线编织输水胶管，此处选择采用软芯成型法

（2）工艺流程

软芯成型法法

管芯整理

管芯

隔离剂 胶浆 胶料 钢丝 水包熔铅

涂隔离剂

内胶压编织

合股

外胶压出

缠水包布（或剥铅）

硫化

解水包布（或剥铅） 水包布整理

脱管芯

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11．结构简图

2

3

1

整理

检验

包装入库

1—内胶层；2—骨架层；3—外胶层

五、总结：

从入学到现在，已经经过了两年的时间了。在这两年的时间里，我自己学习的机会基本上没有多少时间，也导致了自己的自主学习能力没有多大的提高，反而是如高中的时候那样遇到点困难，就随它过去，不了了之了。

在以往的时候，当老师把任务布置下来之后，然后当我们在进行团队学习的时候，我们总是没有怎么认真的去完成，得过且过。等到要到提交本组的讨论成果的时候，只能东拼西凑得出一些数据来，应付了事。

然而在这一次，老师布置下了胶管设计课题之后，并在经过了这近两周的学

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习之后，我学习到了很多，在这一个过程中，我通过自己的学习，找到了自己的学习方法，学会了怎样去自主学习。

自我学习的重要性，在大学里面可能没有什么大的作用，但是当我们出身社会之后，就会显得很重要了，因为当你要做一件任务的时候，你不可能询问别人，因为别人也会有自己的事情要忙，可能会无暇顾及你的感受，这样就会显出自主学习的重要性了。

当然，团队协作的能力也尤为重要，在这一次的结构设计中，我也得到了许多团队之间的朋友们之间的帮助，我从他们那里得到了自己进行结构设计时需要的相关数据，如果只是靠我自己的话，我可能会无法将这项工作提前造成的，而且是在保质保量的前提下完成的。

当然，在这个过程中我也会遇到一些困难，当我在接收到自己要进行设计的胶管的相关数据之前，我以为胶管设计会很简单，查数据和计算什么的都很容易，不会有多大的难度的，但当我得到相关的数据的时候，我开始蒙了，我发现这并不是一件容易的事，因为只有三个数据是已知的，其他的都需要我们自己去查资料。

所以当一开始，我们拿着老师给定的数据的时候，然后就根本就不知道从何下手了，因为这也是我们大家第一次做项目课，对内容也不是很熟悉，但是随着我们自己一次一次的自我摸搜，以及在老师的细心讲解下和同学的帮助下，我们则慢慢的熟悉了内容，知道了从何下手，以及知道了怎样计算相关的实验数据。

虽然这一次我绕了很多的弯路，还有就是计算过程中，不能够灵活的运用计算公式，导致了在计算过程中出现了很多的差错，但所幸的是，在朋友们以及自己的努力之下，我找到了正确的道路。

在这个过程中我懂得了自主学习与团队协作的重要性，并且也锻炼了我在遇到困难的时候要沉着冷静的面对的良好心态。这也是我此次进行实验设计过后所得到的最大的收获。这亦是我人生中的一笔宝贵的财富。

在双选会即将来临之际，我将做好准备，迎接适合自己的岗位，并且为了自己的将来搏出一个美好的明天。

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参考文献:

[ 1 ] 罗桂平; 消防用棉线编织胶管的试制. 陕西化工. 1985年01期.

[ 2 ] 张利斌; 纤维编织胶管耐压强度的简便计算. 中国橡胶. 1994年第9期.

[ 3 ] 高称意; 纤维骨架材料技术讲座第4讲管带类橡胶制品用纤维骨架材料的结构与性能(续完). 北京橡胶工业研究设计院. 2004年1月8日.

六、原始数据记录：

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