CN104526741B - 一种实验室用碳纤维切割装置及其切割方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实验室用碳纤维切割装置及其切割方法，包括底座(1)，底座(1)上表面纵向中间部位设置有贯穿的凹槽(9)，底座(1)上表面横向横跨凹槽(9)设置有定位板(2)和挡板(3)，定位板(2)和挡板(3)上设置有贯穿的两个丝杆(5)，每个丝杆(5)两端分别连接有固定弯杆(4)，固定弯杆(4)固定在底座(1)上表面上；挡板(3)底部设有凸起(13)，凸起(13)与凹槽(9)相配合；定位板(2)和挡板(3)的两侧分别通过螺母(8)固定在丝杆(5)上，定位板(2)内侧面平行设置有切刀(6)，切刀(6)一端与定位板(2)通过铰接螺栓(10)，底座(1)上设有与切刀配合的切刀槽(12)。

Description

一种实验室用碳纤维切割装置及其切割方法

技术领域

本发明涉及碳纤维切割装置，特别是涉及一种实验室用碳纤维切割装置及其切割方法。

背景技术

随着混凝土技术向高强化、智能化方向的发展，碳纤维材料已在混凝土中得到了广泛的应用。碳纤维的综合性较好，有良好的力学性能，可以弥补普通混凝土的不足，解决了许多场合其他材料无法解决的问题，在混凝土加固方面起到了重要作用。同时，利用碳纤维材料的导电性，将碳纤维加到混凝土中，制备成碳纤维智能混凝土，可以检测混凝土的受力特性。根据纤维复合理论，纤维在混凝土中同时受力，混凝土在应力集中的地区容易出现裂缝，这时纤维起着传递应力的作用，当应力达到一定程度，纤维会被拔出，或是被拉断。当纤维的长度达到临界长度时，即纤维与混凝土的黏结强度等于纤维本身的抗拉强度，增强效果最佳；超过此长度，增强效果不但不明显，而且会增加纤维在混凝土中的分散难度。因此，纤维长度对纤维混凝土的影响有重要的应用价值。

越来越多的研究者开始关注碳纤维的尺寸效应，现有市面上的圆盘挤压式纤维切断机通常能达到3～80mm切断长度范围，但这种装置太过笨重，其重量通常能达到500kg以上，使用起来十分不便。最为关键的是装置不仅切断长度达不到实验要求，操作复杂，技术要求较高，而且造价高昂，一般一台需近万元，不适宜高校实验室购买。因此急需设计一种简单实用且可以控制短切尺寸的碳纤维切割装置。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种实验室用碳纤维切割装置及其切割方法，该装置结构简单，操作方便，容易维护，工作效率高且价格低廉。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

技术方案一：

一种实验室用碳纤维切割装置，其特征在于，包括底座，底座上表面纵向中间部位设置有贯穿的凹槽，底座上表面横向横跨凹槽设置有定位板和挡板，定位板和挡板上设置有横穿的两个丝杆，每个丝杆两端分别连接有固定弯杆，固定弯杆固定在底座上表面上，定位板和挡板被每个丝杆贯穿的通孔直径大于丝杆直径，挡板底部设有凸起，凸起与凹槽相配合，定位板和挡板的两侧分别通过螺母固定在丝杆上，定位板内侧面平行设置有切刀，切刀一端设置有铰接螺栓，铰接螺栓贯穿固定在定位板上，底座上设有与切刀配合的切刀槽，切刀槽的深度大于凹槽的深度。

本发明的特点及进一步改进在于：

所述底座上表面上纵向装设有平行凹槽的刻度尺。

所述切刀与刻度尺的零刻线对齐。

所述凹槽形状为半圆形。

所述该切割装置还包含挡塞，挡塞与凹槽配合。

技术方案二：

一种实验室用碳纤维切割方法基于权利要求1所述实验室用碳纤维切割装置，其特征在于，包括以下步骤：

(1)调整切刀与刻度尺零刻线对齐；

(2)将碳纤维放置在定位板和挡板之间的凹槽内；

(3)根据实验室用碳纤维的尺寸长度，通过移动挡板来调整挡板与切刀之间的尺寸；

(4)切刀通过铰接螺栓旋转并与切刀槽配合，将碳纤维切割开。

与现有技术相比，本发明具有显著地技术效果：

本发明的碳纤维切割装置，通过调节挡板与定位板之间的距离，可以任意调整碳纤维切割尺寸；当纤维短小时，可在挡塞的配合下切割精确的短小纤维；该切割装置结构简单，操作方便，容易维护，工作高效且价格低廉。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的一种实验室用碳纤维切割装置的示意图；

图2为图1的左视图；

图3为挡塞示意图。

图中所示：1、底座；2、定位板；3、挡板；4、固定弯杆；5、丝杆；6、切刀；7、刻度尺；8、螺母；9、凹槽；10、铰接螺栓；11、挡塞；12、切刀槽；13、凸起。

具体实施方式

如图1所示，本发明的一种实验室用碳纤维切割装置，其中，底座1上表面纵向中间部位设置有贯穿的凹槽9，凹槽9形状为半圆形，凹槽9上还设置有挡塞11(如图3所示)，当碳纤维短小时，挡塞与挡板配合使用，便于工作人员切割碳纤维；横跨凹槽9设置有定位板2和挡板3，定位板2和挡板3上设置有横穿的两个丝杆5，每个丝杆5两端分别连接有固定弯杆4，固定弯杆4固定在底座1上表面上，定位板2和挡板3被每个丝杆5贯穿的通孔直径大于丝杆5直径，挡板3底部设有凸起，凸起与凹槽9相配合，定位板2和挡板3的两侧分别通过螺母8固定在丝杆5上；定位板2内侧面平行设置有切刀6，切刀6一端设置有铰接螺栓10，铰接螺栓10贯穿固定在定位板2上，铰接螺栓10固定在定位板2的一端，确保切刀6横跨凹槽；每个丝杆5的外侧装设有纵向平行凹槽9的刻度尺7，切刀6与刻度尺7的零刻线对齐。

如图2所示，底座1上表面上设有与切刀6配合的切刀槽12，切刀槽12的深度大于凹槽9的深度。

本发明的底座长、宽、高依次以100mm、100mm、20mm为佳；定位板和挡板则以长80mm、高20mm、厚10mm的不锈钢片为最佳；刻度尺量程取100mm为最佳；凹槽设计为半圆，直径取10mm为最佳；切刀取长60mm、宽30mm、厚0.3mm为最佳。

本实施例实验室用碳纤维切割装置的工作原理和切割方法如下。

(1)固定定位板2的螺母与丝杆5的配合调整定位板2的位置，确保通过铰接螺栓10固定在定位板2上的切刀与刻度尺7上的零刻线对齐，便于实验人员准确切割所需长度的碳纤维长度。

(2)将碳纤维放置在定位板和挡板之间，通过定位板和挡板卡住碳纤维，防止在切割的过程中碳纤维左右摆动，影响切割碳纤维的准确度。

(3)根据实验室用碳纤维的尺寸长度，通过移动挡板来调整挡板与切刀之间的尺寸，通过固定挡板3的螺母与丝杆5的配合调整挡板3的位置，同时利用凹槽9两边的刻度尺7调整实验室所需切割碳纤维的长度，便于工作人员根据自己所需调整；

当碳纤维短小时，挡塞与挡板配合抵挡碳纤维，增加挡板与切刀之间的距离，便于工作人员切割碳纤维。

(4)切刀6通过铰接螺栓10旋转并与切刀槽12配合，将碳纤维切割开。

本发明所有限定的数值均为发挥本发明功能的最优数值，但并不局限于此数值，对于所切割材料尺寸而做出的构件体积尺寸的改进以及任何基于此可做出的其它距离、数值上的改进，均属于本发明的变形，在此不再列举。

本发明针对碳纤维提出，对其他纤维的应用属于本发明的变形，也属于本发明的保护范围。

尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在说明书的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。

Claims (4)

1.一种实验室用碳纤维切割装置，其特征在于，包括底座(1)，底座(1)上表面纵向中间部位设置有贯穿的凹槽(9)，底座(1)上表面横向横跨凹槽(9)设置有定位板(2)和挡板(3)，定位板(2)和挡板(3)上设置有贯穿的两个丝杆(5)，每个丝杆(5)两端分别连接有固定弯杆(4)，固定弯杆(4)固定在底座(1)上表面上；定位板(2)和挡板(3)被每个丝杆(6)贯穿的通孔直径大于丝杆(5)直径，挡板(3)底部设有凸起(13)，凸起(13)与凹槽(9)相配合；定位板(2)和挡板(3)的两侧分别通过螺母(8)固定在丝杆(5)上，定位板(2)内侧面平行设置有切刀(6)，切刀(6)一端设置有铰接螺栓(10)，铰接螺栓(10)贯穿固定在定位板(2)上；底座(1)上设有与切刀(6)配合的切刀槽(12)，切刀槽(12)的深度大于凹槽(9)的深度，所述底座(1)上表面上纵向装设有平行凹槽(9)的刻度尺(7)；所述该切割装置还包含挡塞(11)，挡塞(11)与凹槽(9)配合。

2.根据权利要求1所述的实验室用碳纤维切割装置，其特征在于，所述切刀(6)与刻度尺(7)的零刻线对齐。

3.根据权利要求1所述的实验室用碳纤维切割装置，其特征在于，所述的凹槽(9)截面为半圆形。

4.一种实验室用碳纤维切割方法基于权利要求1所述实验室用碳纤维切割装置，其特征在于，包括以下步骤：

(1)调整切刀与刻度尺零刻线对齐；

(2)将碳纤维放置在定位板和挡板之间的凹槽内；

(3)根据实验室用碳纤维的尺寸长度，通过移动挡板来调整挡板与切刀之间的尺寸；

(4)切刀通过铰接螺栓旋转并与切刀槽配合，将碳纤维切割开。