CN109576828B - 一种用于束强仪的外置闸刀式纤维束切断机构及用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于束强仪的外置闸刀式纤维束切断机构及用途。该切断机构包括闸刀、推杆、气缸、下切气门、复位气门、上压条、压簧、滑杆、压簧座、下压条、扭板、上夹头、下夹头、上夹座、下夹座、底座、吸风口。闸刀与气缸间的推杆上固定有压簧座，压簧座上设有两个圆孔以使两根滑杆可以在其间上下运动，当闸刀向下运动时，固定在连杆上的压簧座将压簧压紧，压簧随之压紧上压条，上下压条闭紧，将其间束纤维夹紧；紧接着闸刀下落到与纤维接触的位置，从一侧开始随着闸刀继续下降将所有纤维切断。将此发明应用至束强仪上可实现纤维切割的自动化和连续化。

Description

一种用于束强仪的外置闸刀式纤维束切断机构及用途
技术领域
本发明涉及一种用于束强仪的外置闸刀式纤维束切断机构及用途，属于束纤维强力自动测量领域。
背景技术
纤维断裂强力表示纤维能承受拉伸负荷的最大能力，单位为牛顿(N)，或厘牛(cN)。单根纤维的断裂强力称绝对强力，它与纤维粗细有关，为了相互比较，通常采用断裂强度(或相对强度)来表征。表示纤维断裂强度常用以下3种指标：(1)断裂应力：它是单位纤维横截面上纤维所能承受的最大拉力，单位为Pa；(2)比应力：它是指单位线密度纤维所能承受的最大拉伸力，单位为N/tex。(3)断裂长度：它是指纤维本身重力等于其断裂强力是的纤维长度，单位为千米(km)。而在纺织工业中最长用到的是比应力，而且这也是最易测量的指标，故测量纤维断裂强力一般要先获得其细度。
纤维细度是指纤维的粗细程度。细度是纤维重要的形态尺寸和质量指标之一，实际应用中，纤维细度多用间接指标特克斯或支数来表示，两者之间可以互相表示。特克斯的定义为：在公定回潮率下，1000米长的纤维所具有的质量克数。这里我们测量其细度所使用的原理为中段切断称重法：将适量的纤维成一端整齐、纤维伸直平行的纤维束，用中段切取器切取中断(10mm或20mm视纤维长度而定)，称出中段重量，计数中段纤维根数，代入纤维细度公式计算出细度指标Ntex。
计算公式为：
Ntex＝Gk/L×1000 (1)
式中Gk为纤维公定回潮率是的质量(g)；L为纤维的测量长度(m)。
所以实验室在做束纤维强度测量实验时，需要在拉伸结束后对束纤维式样称重以确定纤维线密度(tex)，这就需要对束纤维进行定长切断。对于小样实验，大都采用固定后人工用切刀切取或采用侧刀手动切取，其中人工缺点是操作麻烦，需要另外准备切割工具，效率低，切割时纤维易歪斜，造成切割不准确，误差浮动较大，另外大都采用衬垫板切取，不但边缘切取不彻底，而且刀具磨损快；而采用侧刀手动切取的机构则需要侧刀在纤维垂直方向作水平移动，需要另外的机构来完成这一运动，不但占用空间，而且增加机器制造成本，同时也不能满足连续操作的要求，测量时间较长。
发明内容
本发明的目的是提供一种纤维束切断机构，在节省机器制造成本的同时可以长时间夹持和确保切割的连续进行，达到提高工作效率的目的。
为了达到上述目的，本发明的所提供的技术方案基于的原理是：
这里我们测量其细度所使用的原理为中段切断称重法：将适量的纤维成一端整齐、纤维伸直平行的纤维束，用中段切取器切取中断(10mm或20mm视纤维长度而定)，称出中段重量，计数中段纤维根数，代入纤维细度公式计算出细度指标。计算公式为：
Ntex＝Gk/(L+2×h)×1000 (2)
式中Gk为纤维公定回潮率是的质量(g)；L为纤维的测量长度(m)；h为夹头厚度(m)。
基于上述原理，本发明的具体技术方案是提供了一种用于束强仪的外置闸刀式纤维束切断机构，包括气缸，其特征在于，气缸通过推杆驱动闸刀上、下移动，推杆上设有与推杆同步运动的压簧座，压簧座上设有布置在推杆左右两侧的滑杆，上压条与滑杆连接固定，每根滑杆外分别套设有一根压簧，压簧位于压簧座与上压条之间，上压条的下方设有位置固定的下压条；
上压条及下压条位于闸刀的外侧，上压条及下压条用于夹持束纤维的一端，闸刀的内侧设有用于夹持束纤维的另一端的上夹头与下夹头。
优选地，所述闸刀呈梯形，切割时一端先接触纤维。
优选地，所述气缸上设有下切气门及复位气门，下切气门进气时，所述推杆带动所述压簧座和所述闸刀向下运动，复位气门进气时，所述推杆带动所述压簧座和所述闸刀向上运动。
优选地，所述压簧座上设有两圆孔，所述滑杆通过圆孔与所述上压条相连。
优选地，所述下压条固定在竖直布置的扭板上，扭板固定在底座上。
优选地，所述上夹头及所述下夹头分别固定在上夹座与下夹座上。
优选地，所述上压条及所述下压条的外侧设有吸风口，吸风口用于吸取切断后的多余纤维。
本发明的另一技术方案是提供了一种上述的用于束强仪的外置闸刀式纤维束切断机构的应用，其特征在于，用于束强仪上的束纤维露出头端的完全切割，一次性地切割划割切断并完整地收集；使被切束纤维段的切割长度精准，而使束纤维的线密度测量准确。
本发明的束纤维一端的切断原理为双夹持切断，闸刀位于两夹持机构之间，下降过程中带动压簧座挤压推杆上的压簧从而使上压条与下压条在闸刀接触到纤维之前夹紧束纤维。
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的有点和积极效果：(a)切断过程精确、自动、高效及一次完成；(b)机构使用与安装方便；(c)切下束纤维区域被握持，而收集完整无丢失，使线密度的测量和计算准确。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的侧视图；
图3是本发明的正视图；
图中：1—闸刀；2—推杆；3—气缸；4—下切气门；5—复位气门；6—上压条；7—压簧；8—滑杆；9—压簧座；10—下压条；11—扭板；12—上夹头；13—下夹头；14—上夹座；15—下夹座；16—底座；17—吸风口；18—切下纤维；19-夹持纤维。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。实施中的原材料及设备为国家重点研发计划(2016YFC0802802)资助项目。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本实施例均采用了一种用于束强仪的外置闸刀式纤维束切断机构，包括气缸3，气缸3通过推杆2驱动闸刀1上、下移动，闸刀1呈梯形，切割时一端先接触纤维。推杆2上设有与推杆2同步运动的压簧座9。所述气缸3上设有下切气门4及复位气门5，下切气门4进气时，所述推杆2带动所述压簧座9和所述闸刀1向下运动，复位气门5进气时，所述推杆2带动所述压簧座9和所述闸刀1向上运动。压簧座9上设有布置在推杆2左右两侧的两个圆孔，两根滑杆8分别穿设在两个圆孔内，上压条6与滑杆8连接固定，每根滑杆8外分别套设有一根压簧7，压簧7位于压簧座9与上压条6之间，上压条6的下方设有位置固定的下压条10，下压条10固定在竖直布置的扭板11上，扭板11固定在底座16上。
上压条6及下压条10位于闸刀1的外侧，上压条6及下压条10用于夹持束纤维的一端，上夹头12及下夹头13分别固定在上夹座14与下夹座15上，闸刀1的内侧设有用于夹持束纤维的另一端的上夹头12与下夹头13。上压条6及所述下压条10的外侧设有吸风口17，吸风口17用于吸取切断后的多余纤维。
实施例1
实施例采用精梳羊毛66支(2114μm)测试。实验的环境条件：温度为20℃，相对湿度为65％。羊毛束纤维首先被定隔距的夹持在上夹头12和下夹头13之间，长出来的纤维两端自然直铺在下压条10板面上，气缸3下切气门4进气，闸刀1和压簧座9随之向下运动，在闸刀1接触到纤维之前，压簧座9通过挤压压簧作用于上压板6，使上压板6和下压板10闭合夹紧长出来的束纤维。闸刀1继续下降，对束纤维进行顺序切割。最后吸风口17收集切下纤维18。
实施例2
实施例采用苎麻(细度为0.9tex，长度为36.2mm)测试。实验的环境条件：温度为20℃，相对湿度为65％。苎麻束纤维首先被定隔距的夹持在上夹头12和下夹头13之间，长出来的纤维两端自然直铺在下压条10板面上，气缸3下切气门4进气，闸刀1和压簧座9随之向下运动，在闸刀1接触到纤维之前，压簧座9通过挤压压簧作用于上压板6，使上压板6和下压板10闭合夹紧长出来的束纤维。闸刀1继续下降，对束纤维进行顺序切割。最后吸风口17收集切下纤维18。
实施例3
实施例采用碳纤维2.2K测试。实验的环境条件：温度为20℃，相对湿度为65％。碳束纤维首先被定隔距的夹持在上夹头12和下夹头13之间，长出来的纤维两端自然直铺在下压条10板面上，气缸3下切气门4进气，闸刀1和压簧座9随之向下运动，在闸刀1接触到纤维之前，压簧座9通过挤压压簧作用于上压板6，使上压板6和下压板10闭合夹紧长出来的束纤维。闸刀1继续下降，对束纤维进行顺序切割。最后吸风口17收集切下纤维18。

Claims (8)

1.一种用于束强仪的外置闸刀式纤维束切断机构，包括气缸（3），其特征在于，气缸（3）通过推杆（2）驱动闸刀（1）上、下移动，推杆（2）上设有与推杆（2）同步运动的压簧座（9），压簧座（9）上设有布置在推杆（2）左右两侧的滑杆（8），上压条（6）与滑杆（8）连接固定，每根滑杆（8）外分别套设有一根压簧（7），压簧（7）位于压簧座（9）与上压条（6）之间，上压条（6）的下方设有位置固定的下压条（10）；
上压条（6）及下压条（10）位于闸刀（1）的外侧，上压条（6）及下压条（10）用于夹持束纤维的一端，闸刀（1）的内侧设有用于夹持束纤维的另一端的上夹头（12）与下夹头（13）。
2.如权利要求1所述的一种用于束强仪的外置闸刀式纤维束切断机构，其特征在于，所述闸刀（1）呈梯形，切割时一端先接触纤维。
3.如权利要求1所述的一种用于束强仪的外置闸刀式纤维束切断机构，其特征在于，所述气缸（3）上设有下切气门（4）及复位气门（5），下切气门（4）进气时，所述推杆（2）带动所述压簧座（9）和所述闸刀（1）向下运动，复位气门（5）进气时，所述推杆（2）带动所述压簧座（9）和所述闸刀（1）向上运动。
4.如权利要求1所述的一种用于束强仪的外置闸刀式纤维束切断机构，其特征在于，所述压簧座（9）上设有两圆孔，所述滑杆（8）通过圆孔与所述上压条（6）相连。
5.如权利要求1所述的一种用于束强仪的外置闸刀式纤维束切断机构，其特征在于，所述下压条（10）固定在竖直布置的扭板（11）上，扭板（11）固定在底座（16）上。
6.如权利要求1所述的一种用于束强仪的外置闸刀式纤维束切断机构，其特征在于，所述上夹头（12）及所述下夹头（13）分别固定在上夹座（14）与下夹座（15）上。
7.如权利要求1所述的一种用于束强仪的外置闸刀式纤维束切断机构，其特征在于，所述上压条（6）及所述下压条（10）的外侧设有吸风口（17），吸风口（17）用于吸取切断后的多余纤维。
8.一种如权利要求1所述的用于束强仪的外置闸刀式纤维束切断机构的应用，其特征在于，用于束强仪上的束纤维露出头端的完全切割，一次性地切断并完整地收集；使被切束纤维段的切割长度精准，而使束纤维的线密度测量准确。
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