[发明专利]一种基于缠绕工艺的管道相贯线水切割控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于缠绕工艺的管道相贯线水切割控制方法及系统，涉及切割控制系统技术领域；它的控制方法为：获取成型前管道缠绕工艺参数，所述成型前管道缠绕工艺参数根据需求确定；根据成型前管道缠绕工艺参数，确定成型前预制主管厚度计算模型；根据预制主管厚度计算模型，确定所述主管与所述支管相交形成的主管内、外壁相贯线轨迹方程；根据所述主管内、外壁相贯线轨迹方程，确定管道相贯线坡口厚度模型；根据管道质量与水刀切割速度和管道厚度成反比，确定管道厚度与切割速度关系模型；本发明使得相贯线切割工艺简单，容易实施，切割时不需要考虑主管壁厚，切割精度得到提高，适合于现场进行管道相贯线切割。

技术领域

本发明属于切割控制系统技术领域，具体涉及一种基于缠绕工艺的管道相贯线水切割控制方法及系统。

背景技术

在现代工业的飞速发展中，管道的铺建应用非常广泛，船舶工业，现代大型建筑等领域上的应用逐步扩大。相贯线结构的玻璃钢管道的制造效率和质量几乎影响着整个管道系统的使用寿命。

目前工厂切割管道相贯线缺少管道厚度等相关数据，需要工人通过测量获得管道厚度数据，精确度不高，操作复杂。

发明内容

为解决目前工厂切割管道相贯线缺少管道厚度等相关数据，需要工人通过测量获得管道厚度数据，精确度不高，操作复杂的问题；本发明的目的在于提供一种基于缠绕工艺的管道相贯线水切割控制方法及系统，使管道相贯线水切割工艺简单，容易实施，切割时不需要考虑主管壁厚，切割精度得到提高，适合于现场进行管道相贯线切割。

本发明的一种基于缠绕工艺的管道相贯线水切割控制方法，它的控制方法为：

一、主管与支管相交形成的曲线为相贯线，所述主管内壁与所述支管外壁相交形成的曲线为主管内壁相贯线，以所述主管内壁相贯线为起点沿坡口向量向外发散且与主管外壁相交形成的曲线为主管外壁相贯线；其中所述支管外径应小于所述主管内径，所述主管轴线与所述支管轴线垂直相交；

二、获取成型前管道缠绕工艺参数，所述成型前管道缠绕工艺参数根据需求确定；

三、根据成型前管道缠绕工艺参数，确定成型前预制主管厚度计算模型；

四、根据预制主管厚度计算模型，确定所述主管与所述支管相交形成的主管内、外壁相贯线轨迹方程；

五、根据所述主管内、外壁相贯线轨迹方程，确定管道相贯线坡口厚度模型；

六、根据管道质量与水刀切割速度和管道厚度成反比，确定管道厚度与切割速度关系模型；

七、将所述管道相贯线坡口厚度模型中管道坡口厚度带入所述管道厚度与切割速度关系模型，得到切割最优速度；

八、水刀头按照所述切割最优速度移动，完成管道相贯线水切割过程。

作为优选，所述成型前管道缠绕工艺参数，具体包括：成型前粗纱线密度、成型前纤维密度、成型前预浸料中纤维质量含量、成型前粗纱展纱宽度和缠绕层数。

作为优选，所述确定成型前预制主管厚度计算模型，具体包括：将成型前预制主管厚度计算模型确定为其中，h为成型前预制主管道的厚度，N_tex为成型前粗纱线密度，P_f为成型前纤维密度，M_f为成型前预浸料中纤维质量含量，w为成型前粗纱展纱宽度，t为缠绕层数。

作为优选，所述确定主管与支管相交形成的主管内、外壁相贯线轨迹方程，具体包括：将所述主管内壁相贯线轨迹方程V₁＝(x₁,y₁,z₁)确定为：其中，R为主管内径，r为支管内径，λ为所述支管圆周角；