【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纤维摩擦性能测试，涉及纤维束摩擦性能测试装置，还涉及纤维束摩擦性能测试方法。
技术介绍
1、随着纤维技术的发展，纤维制品的应用越来越广泛，进而探索其摩擦性能越发重要。纤维制品的摩擦过程是多因素作用的复杂过程，其摩擦损坏程度难以用一项指标进行评定，但纤维制品的摩擦损坏程度的主要取决于纤维束本身的摩擦性能。因此研究与测试纤维束的摩擦性能对完成纤维制品工艺，提高纤维制品质量有重要的现实意义。
2、中国专利《一种测试高性能纤维束耐磨性能的装置及测试方法》(申请日：2020.06.16；申请号：cn202010563506.9；公开日：2020.08.18；公开号：cn111551461a)公开了一种测试高性能纤维束耐磨性能的装置及测试方法，包括顶板、纤维压紧机构、底板、摩头、固定滑块、滑轨、计数器、电控箱、负载砝码、半圆仪角度尺、丝杆、导向轮、顶板旋钮、传感器。该装置通过设置张力，摩擦速度等参数，实现对不同纤维线的摩擦性能测试，但是却无法实现不同弯曲角度下纤维线的摩擦性能测试，且纤维线的行程为固定值。
3、中国专利《一种碳纤维摩擦系数测试装置和方法》(申请日：2018.08.10；申请号：cn201810908139.4；公开日：2018.10.19；公开号：cn108680498a)公开了一种碳纤维摩擦系数测试装置和方法，包括电机控制箱、摩擦辊控制箱和负荷相等的一对张力夹，电机控制箱内部放置有电机，摩擦辊控制箱上设有可电磁加热的摩擦辊，摩擦辊通过传动杆和所述电机相连，电机驱动所摩擦辊进行转动，碳纤
4、目前现有的纤维摩擦性能测试方法主要有绞盘法、抽拨法和刮动法。织物表面摩擦性能测试装置由于自身结构的原因存在以下其中一个或多个问题,无法实现不同弯曲角度下纤维线的摩擦性能测试，且纤维线的行程为固定值；无法测试摩擦角度与摩擦区间长度是否会对碳纤维摩擦系数存在影响,测试指标单一,精确度、稳定性较差的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是提供纤维束摩擦性能测试装置，解决了现有技术中存在的摩擦测试指标单一、精确度、稳定性较差的问题。
2、本专利技术的另一个目的是提供纤维束摩擦性能测试方法。
3、本专利技术所采用的一种技术方案是，纤维束摩擦性能测试装置，包括底板，底板一侧固定电机，底板另一侧边缘上竖直设置支架，电机输出轴连接丝杠，丝杠上套接滑块，滑块滑动连接滑轨；底板上均匀排布开设定位孔，定位孔上安装支撑杆ⅱ、支撑杆ⅰ，支撑杆ⅱ上设置导向轮ⅱ，支撑杆ⅰ上设置摩擦轮，导向轮ⅱ和摩擦轮的圆心方向与支撑杆ⅱ、支撑杆ⅰ的向位于同一条直线，支架上设置导向轮ⅰ。
4、本专利技术的特点还在于，
5、滑块上设置拉力传感器，拉力传感器电连接计算机，计算机连接显示器和打印机。
6、导向轮ⅱ、摩擦轮和导向轮ⅰ周向边缘开设凹槽。
7、滑轨两端均设置计数器传感器，滑轨一侧设置计数器显示面板，计数器显示面板电连接计数器传感器，计数器显示面板内设置控制器，计数器传感器电连接电机。
8、本专利技术所采用的另一种技术方案是，纤维束摩擦性能测试方法，使用上述纤维束摩擦性能测试装置，具体按照以下步骤实施：
9、步骤1、将待测纤维束样品一端固定连接拉力传感器，依次绕过导向轮ⅱ、摩擦轮和导向轮ⅰ上的凹槽，纤维束样品另一端固定连接负载砝码，整个纤维束样品拉紧；
10、步骤2、分别进行测试纤维束样品在摩擦断裂情况下的摩擦系数、纤维束样品摩擦弯曲角度、纤维束样品在摩擦轮上往复摩擦速度、纤维束样品在摩擦轮上往复摩擦长度、维束样品所受到的摩擦正压力与不同表面粗糙度的摩擦轮之间的单因素对照实验，保持其它变量不变的情况下，进行单一因素的控制变量实验，进行重复实验，得到实验结果；
11、步骤3、将步骤2得到的实验结果进行对比，对纤维束样品各个的摩擦性能进行比较，得出纤维束样品在某一变量改变的情况下摩擦性能的变化情况，对差异进行定量评估，简单直观地反映出纤维束样品的摩擦性能。
12、本专利技术的特点还在于，
13、步骤2中测试纤维束样品在摩擦断裂情况下摩擦系数的具体过程为，通过打开电机开关，滑块在滑轨上往复运动，纤维束样品在摩擦轮上往复摩擦，计数器传感器采集滑轨上滑块往复运动次数，即纤维束样品在摩擦轮上往复摩擦次数，计数的结果通过计数器显示面板显示，纤维束样品通过在摩擦轮上往复摩擦断裂后，记录计数器显示面板上的数值；计算机实时记录拉力传感器上的拉力值，自动生成并分析拉力—时间曲线图，计算机计算得出纤维束摩擦系数，通过显示器或者打印机将纤维束摩擦系数输出，得到的不同纤维束样品类型摩擦系数。
14、步骤2测试纤维束样品会摩擦断裂和不会摩擦断裂的两种情况下，采用人工设定计数器显示面板上的数值，当纤维束样品的摩擦次数为设定值时，电机停止转动，人工设定计数器显示面板上的数值之后，打开电开关，滑块在滑轨上往复运动，当纤维束样品在摩擦轮上往复摩擦次数为计数器显示面板上的设定值时，电机停止转动。
15、步骤2测试纤维束样品会摩擦断裂和不会摩擦断裂的两种情况下，改变纤维束样品摩擦弯曲角度的具体过程为，通过定位孔调节支撑杆ⅱ及支撑杆ⅰ之间的相对位置，纤维束样品摩擦弯曲角度范围为0°-180°。
16、步骤2测试纤维束样品会摩擦断裂和不会摩擦断裂的两种情况下，改变纤维束样品在摩擦轮上往复摩擦速度的具体过程为，调节电机转速，改变滑块在滑轨上的滑动速度，纤维束样品在摩擦轮上往复摩擦速度的变化范围为：1mm/s-10mm/s。
17、步骤2测试纤维束样品会摩擦断裂和不会摩擦断裂的两种情况下，改变纤维束样品在摩擦轮上往复摩擦长度的具体过程为，调节滑轨两端的计数器传感器之间的相对距离，改变滑块在滑轨上的滑动位移，纤维束样品在摩擦轮上往复摩擦长度的变化范围为10mm-150mm。
18、本专利技术的有益效果是：本专利技术纤维束摩擦性能测试装置，根据实际的实验要求改变纤维束样品摩擦弯曲角度且在摩擦过程中纤维束样品摩擦弯曲角度不会发生改变；摩擦轮根据实际的实验要求更换为其他不同材质以及不同表面粗糙度的圆柱状摩擦轮；根据实际的实验要求改变纤维束样品在摩擦轮8上往复摩擦速度；根据实际的实验要求改变纤维束样品在摩擦轮8上往复摩擦长度；负载砝码11的重量根据实际的实验要求更改为不用重量，从而实现改变纤维束样品所受到的摩擦正压力；调节计数器显示器13的数值，从而测试纤维束样品在规定摩擦次数下纤维束样品的摩擦性能及摩擦系数；更换纤维束样品的类型，从而测试不同纤维类型纤维束样品的摩擦性能。
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1.纤维束摩擦性能测试装置，其特征在于，包括底板(1)，底板(1)一侧固定电机(2)，底板(1)另一侧边缘上竖直设置支架(10)，电机(2)输出轴连接丝杠，丝杠上套接滑块(4)，滑块(4)滑动连接滑轨(3)；底板(1)上均匀排布开设定位孔，定位孔上安装支撑杆Ⅱ(5)、支撑杆Ⅰ(6)，支撑杆Ⅱ(5)上设置导向轮Ⅱ(7)，支撑杆Ⅰ(6)上设置摩擦轮(8)，导向轮Ⅱ(7)和摩擦轮(8)的圆心方向与支撑杆Ⅱ(5)、支撑杆Ⅰ(6)的轴向位于同一条直线，支架(10)上设置导向轮Ⅰ(9)。
2.根据权利要求1所述的纤维束摩擦性能测试装置，其特征在于，所述滑块(4)上设置拉力传感器(14)，拉力传感器(14)电连接计算机(15)，计算机(15)连接显示器(16)和打印机(17)。
3.根据权利要求1所述的纤维束摩擦性能测试装置，其特征在于，所述导向轮Ⅱ(7)、摩擦轮(8)和导向轮Ⅰ(9)周向边缘开设凹槽。
4.根据权利要求1所述的纤维束摩擦性能测试装置，其特征在于，所述滑轨(3)两端均设置计数器传感器(12)，滑轨(3)一侧设置计数器显示面板(13)，计数器显
5.纤维束摩擦性能测试方法，使用上述权利要求1中纤维束摩擦性能测试装置，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
6.根据权利要求5所述的纤维束摩擦性能测试方法，其特征在于，所述步骤2中测试纤维束样品在摩擦断裂情况下摩擦系数的具体过程为，通过打开电机(2)开关，滑块(4)在滑轨(3)上往复运动，纤维束样品在摩擦轮(8)上往复摩擦，计数器传感器(12)采集滑轨(3)上滑块(4)往复运动次数，即纤维束样品在摩擦轮(8)上往复摩擦次数，计数的结果通过计数器显示面板(13)显示，纤维束样品通过在摩擦轮(8)上往复摩擦断裂后，记录计数器显示面板(13)上的数值；计算机(15)实时记录拉力传感器(14)上的拉力值，自动生成并分析拉力—时间曲线图，计算机(15)计算得出纤维束摩擦系数，通过显示器(16)或者打印机(17)将纤维束摩擦系数输出，得到的不同纤维束样品类型摩擦系数。
7.根据权利要求6所述的纤维束摩擦性能测试方法，其特征在于，所述步骤2测试纤维束样品会摩擦断裂和不会摩擦断裂的两种情况下，采用人工设定计数器显示面板(13)上的数值，当纤维束样品的摩擦次数为设定值时，电机(2)停止转动，人工设定计数器显示面板(13)上的数值之后，打开电(2)开关，滑块(4)在滑轨(3)上往复运动，当纤维束样品在摩擦轮(8)上往复摩擦次数为计数器显示面板(13)上的设定值时，电机(2)停止转动。
8.根据权利要求7所述的纤维束摩擦性能测试方法，其特征在于，所述步骤2测试纤维束样品会摩擦断裂和不会摩擦断裂的两种情况下，改变纤维束样品摩擦弯曲角度的具体过程为，通过定位孔调节支撑杆Ⅱ(5)及支撑杆Ⅰ(6)之间的相对位置，纤维束样品摩擦弯曲角度范围为0°-180°。
9.根据权利要求7所述的纤维束摩擦性能测试方法，其特征在于，所述步骤2测试纤维束样品会摩擦断裂和不会摩擦断裂的两种情况下，改变纤维束样品在摩擦轮(8)上往复摩擦速度的具体过程为，调节电机(2)转速，改变滑块(4)在滑轨(3)上的滑动速度，纤维束样品在摩擦轮(8)上往复摩擦速度的变化范围为：1mm/s-10mm/s。
10.根据权利要求7所述的纤维束摩擦性能测试方法，其特征在于，所述步骤2测试纤维束样品会摩擦断裂和不会摩擦断裂的两种情况下，改变纤维束样品在摩擦轮(8)上往复摩擦长度的具体过程为，调节滑轨(3)两端的计数器传感器(12)之间的相对距离，改变滑块(4)在滑轨(3)上的滑动位移，纤维束样品在摩擦轮(8)上往复摩擦长度的变化范围为10mm-150mm。
...【技术特征摘要】
1.纤维束摩擦性能测试装置，其特征在于，包括底板(1)，底板(1)一侧固定电机(2)，底板(1)另一侧边缘上竖直设置支架(10)，电机(2)输出轴连接丝杠，丝杠上套接滑块(4)，滑块(4)滑动连接滑轨(3)；底板(1)上均匀排布开设定位孔，定位孔上安装支撑杆ⅱ(5)、支撑杆ⅰ(6)，支撑杆ⅱ(5)上设置导向轮ⅱ(7)，支撑杆ⅰ(6)上设置摩擦轮(8)，导向轮ⅱ(7)和摩擦轮(8)的圆心方向与支撑杆ⅱ(5)、支撑杆ⅰ(6)的轴向位于同一条直线，支架(10)上设置导向轮ⅰ(9)。
2.根据权利要求1所述的纤维束摩擦性能测试装置，其特征在于，所述滑块(4)上设置拉力传感器(14)，拉力传感器(14)电连接计算机(15)，计算机(15)连接显示器(16)和打印机(17)。
3.根据权利要求1所述的纤维束摩擦性能测试装置，其特征在于，所述导向轮ⅱ(7)、摩擦轮(8)和导向轮ⅰ(9)周向边缘开设凹槽。
4.根据权利要求1所述的纤维束摩擦性能测试装置，其特征在于，所述滑轨(3)两端均设置计数器传感器(12)，滑轨(3)一侧设置计数器显示面板(13)，计数器显示面板(13)电连接计数器传感器(12)，计数器显示面板(13)内设置控制器，计数器传感器(12)电连接电机(2)。
5.纤维束摩擦性能测试方法，使用上述权利要求1中纤维束摩擦性能测试装置，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
6.根据权利要求5所述的纤维束摩擦性能测试方法，其特征在于，所述步骤2中测试纤维束样品在摩擦断裂情况下摩擦系数的具体过程为，通过打开电机(2)开关，滑块(4)在滑轨(3)上往复运动，纤维束样品在摩擦轮(8)上往复摩擦，计数器传感器(12)采集滑轨(3)上滑块(4)往复运动次数，即纤维束样品在摩擦轮(8)上往复摩擦次数，计数的结果通过计数器显示面板(13)显示，纤维束样品通过在摩擦轮(8)上往复摩擦断裂后，...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭飞飞，程启增，王珂心，李本寅，
申请(专利权)人：西安工程大学，
类型：发明
国别省市：
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