一种纤维材料轴向压缩性质测试装置制造方法及图纸

一种纤维材料轴向压缩性质测试装置，用于拓宽测试范围、提高测试效率和精度。其技术方案是：它包括测试台、数字式电子推拉力计和测控计算机，所述测试台底座上设有带竖直滑杆的立柱，电子推拉力计通过滑块与滑杆滑动连接，其下端的测试杆端部安装上测试头，所述上测试头为圆盘式测试头或上夹持器；在测试台上装有与上测试头对应的下夹持器。本发明专利技术在简化了测试装置和操作方法的同时，消除了影响测试过程再现性的因素。它拓宽了装置的适用范围，对试样的夹持可靠、准确、简便、再现性好、可操作性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种测试纤维材料轴向力学性质的仪器，属测试

技术介绍
纤维材料是一种长度比细度大百倍、千倍以上的细长物体，是重要的产业原材料， 主要应用于服装、装饰及产业用纺织品的加工。纤维的机械物理性质不但对纤维制品(如 纱、线、织物)的加工制造过程有较大影响，更对其最终产品的使用性能影响显著。纤维的 轴向压縮、弯曲性质对最终产品质量或使用性能的影响主要表现在以下几个方面①影响 织物表面毛羽(暴露在织物表面的纤维头端)的分布，并进而影响布面表观效果；②影响 织物接触皮肤的舒适性；③影响织物的起绒、植绒效果。对纤维性质的测试与分析，有利于 在设计加工纤维制品时选择合适的纤维品种和规格，制定合适的加工方法和工艺路线与参 数。 纤维材料轴向压縮性质的测试技术从原理上来说与其它材料压縮性质的测试是 相同的，但实际操作要解决由于纤维材料的特殊性所带来的诸多问题，如纤维试样的约束 条件确定与实现问题 一一 纤维材料在不同的端部约束条件下( 一端夹持一端为自由端或 两端均为夹持)，其压縮性质表现不同，测试装置应能够满足不同约束条件的实现；测试装 置的传感器精度问题；测试装置操作的简便性及试验结果的准确性问题，等等。 中国专利CN200310109512. 3公开了一种纤维压縮弯曲性能测量的方法及装置， 该技术采用高精度微力传感器、多功能上夹头、能作水平与垂直运动的下夹持器组成的 力_位移测量机构，可测量纤维头端应力和纤维轴向应变等数据、以及模拟人体皮肤的剌 扎效果，但该技术所用装置存在以下缺点 1.所述装置该只能对纤维进行一端夹持、一端为自由端的轴向压縮性质测试，缺 乏对纤维两端夹持轴向压縮性质测试的必要设施，适用范围较窄； 2.该技术对纤维试样的夹持方式采用开窗式纸质制样模板和双面胶制备测试试 样，试样制备复杂，操作过程麻烦，且容易产生因试样制备水平差异对测试结果的一致性产 生较大的影响； 3.在检测过程中，试样每次测试都要调整其轴向对中，且还需通过目测实现对中 过程的监控，可操作性不高； 4.由于纤维试样径向尺寸非常小，当采用不同品牌双面胶时，双面胶性质的差异 (主要是厚薄差异)会造成纤维试样约束条件的差异，由此造成测试结果的差异，使在不同 条件下所做的测试结果缺乏精确的可比性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足、提供一种测试方式较多、操作方便、测试精度较高的纤维材料轴向压縮性质测试装置。 本专利技术所述问题是以下述技术方案实现的 —种纤维材料轴向压縮性质测试装置，它包括测试台、数字式电子推拉力计和测 控计算机，其改进在于所述测试台的底座上设有带竖直滑杆的立柱，所述电子推拉力计通 过滑块与滑杆连接，电子推拉力计下端的测试杆端部安装上测试头，所述上测试头为圆盘 式测试头或上夹持器；在测试台上装有与上测试头对应的下夹持器。 上述纤维材料轴向压縮性质测试装置，所述下夹持器由U型夹持器主体和下活动 夹片组成，所述下活动夹片位于U型夹持器主体的U型槽内、且通过下夹紧螺钉与U型夹持器主体连接；所述上夹持器由n型夹持器主体和上活动夹片组成，所述n型夹持器主体通 过其上端的装配螺孔与测试杆连接，所述上活动夹片位于n型夹持器主体的n型槽内、并 通过上夹紧螺钉与n型夹持器主体连接。 上述纤维材料轴向压縮性质测试装置，所述u型夹持器主体的夹持面与n型夹持 器主体的夹持面位于同一垂直平面内；所述u型夹持器主体和n型夹持器主体上分别设有夹持位置线，上述两夹持位置线位于同一垂直平面内。 上述纤维材料轴向压縮性质测试装置，所述圆盘式测试头与纤维试样的接触面上设有乳胶膜，所述上夹持器的夹持面上上设有乳胶膜，所述下夹持器的夹持面上设有乳胶 膜。 本专利技术针对已有技术的诸多不足进行了优化设计，采用电子推拉力计和电子测试 台配套，结合创新的试样夹持机构，在简化了测试装置和操作方法的同时，消除了影响测试 过程再现性的因素。本专利技术可实现对纤维试样进行一端夹持一端为自由端、或两端均为夹 持约束条件下的性能试验，拓宽了装置的适用范围；对试样的夹持可靠、准确、简便、再现性 好、可操作性高。采用本专利技术装置，使纤维试样的制备和测试操作更加简单、快捷，提高了重 复操作的一致性，使测试结果更加可靠合理。附图说明 下面结合附图对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术的结构示意图； 图2是图1的左视图； 图3是下夹持器的结构示意图； 图4是图3的俯视图； 图5是上夹持器的结构示意图； 图6是图5的仰视图； 图7是圆盘式测试头的结构示意图； 图8是图7的仰视图。 图中各标号为1、电子推拉力计；2、立柱；3、底座；4、圆盘式测试头；5、纤维试样； 6、下夹持器；7、电子测试台；8、数据总线；9、测控计算机；10、控制总线；11、滑块；12、测试 杆；13、 U型夹持器主体；14、下活动夹片；15、下夹紧螺钉；16、下夹持器乳胶膜；17、18、夹 持位置线；19、上夹持器乳胶膜；20、上夹紧螺钉；21、上活动夹片；22、TI型夹持器主体；23、 装配螺孔；24、压盘；25、圆盘式测试头乳胶膜；26、滑杆；27、紧固夹片。具体实施例方式参看图1、图2，纤维试样5的一端夹持在下夹持器6上，下夹持器固装在测试台7 上，上测试头通过螺孔安装于电子推拉力计1的测试杆12上，上测试头包括上夹持器或圆 盘式测试头4，测试时根据测试方法一端夹持一端为自由端或两端均为夹持约束条件，选择 上测试头。电子推拉力计1安装于配套测试台立柱2上的滑块11上，随着滑块11以设定 的速度做上下运动。当电子推拉力计随滑块11按设定的速度向下运动至设定的压縮动程 时，即可实现纤维试样的轴向压縮测试过程。电子推拉力计运行的速度及压縮动程均可通 过测控计算机9中的应用程序进行设定。电子推拉力计1与测试台7分别通过数据总线8、 控制总线10与测控计算机9相连，实现实验参数的设定、数据采集与处理及实验结果的计 算输出。 本专利技术装置主要构件说明如下 ①数字式电子推拉力计 有多种市场产品型号可选，电子推拉力计通过测试杆12上的测试头测试所受压 力的大小。考虑到纤维材料轴向压縮的最大载荷情况及压縮过程要求，选择精度高的型号， 技术特征最大荷重(工作范围)2N(200gf)，最小读值(测试精度)O. OOIN(O. lgf)，取样率 1000次/秒(可在范围内设定)，输出信号为USB接口或RS232C接口 ，可通过随机配置的数 据总线直接连接计算机，借助应用程序实现数据采集、输出与数据采集密度等参数的设定。 ②测试台 为电子推拉力计配套附件，电子推拉力计1安装在测试台立柱2中滑杆26(或是 丝杠)的滑块(或是丝母)11上，位于底座3中的电机驱动滑块11做上下运动。电子式测 试台7配有控制总线接口，通过随机配置的控制总线IO可直接连接计算机，借助应用程序 实现测试速度、压縮位移等操作。滑块运动速度可调，其数值范围为5 100mm/min。作压縮操 作时，电子推拉力计1随滑块11按设定的速度向下移动，达到设定的位移量即完成压縮过程。 ③上测试头 它安装在电子推拉力计1的测试杆12上，有两种结构一种结构为图7、图8所示 的圆盘式测试头4(设有①40mm、60mm、10mm规格可选)，装配在电子推本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维材料轴向压缩性质测试装置，它包括测试台（７）、数字式电子推拉力计（１）和测控计算机（９），其特征在于：所述测试台（７）的底座（３）上设有带竖直滑杆（２６）的立柱（２），所述电子推拉力计（１）通过滑块（１１）与滑杆（２６）连接，电子推拉力计下端的测试杆（１２）端部安装上测试头，所述上测试头为圆盘式测试头（４）或上夹持器；在测试台（７）上装有与上测试头（４）对应的下夹持器（６）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：敖利民，郑元生，贾立霞，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]