CN110261255A - 一种纤维线的摩擦性能测试装置及其测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纤维线的摩擦性能测试装置及其测试方法，包括：摩擦部、测试部和记录部，所述摩擦部设有与所述记录部连接的第一支撑杆和与所述测试部连接的第二支撑杆，所述第一支撑杆设有顶面和侧面，所述顶面设有第一滑轮和第二滑轮，所述侧面设有位于所述第一滑轮和第二滑轮之间的第三滑轮、第四滑轮和第五滑轮，所述第二支撑杆设有第六滑轮，所述摩擦部还设有依次连接所述第一滑轮、第二滑轮、第五滑轮、第六滑轮、第四滑轮和第三滑轮的纤维线；通过摩擦部、测试部和记录部之间的相互配合，以纤维线在实际使用摩擦现象为出发点，将摩擦部的滑轮按照一定的方式排放并通过测试部模拟现实使用环境，对纤维线的耐摩擦性能做出合理表征。
Description
技术领域
本发明涉及纤维及纺织领域摩擦性能试验技术领域，尤其涉及一种纤维线的摩擦性能测试装置及其测试方法。
背景技术
纺织品的磨损是多因素作用的复杂过程，其产品的摩擦损坏程度难以用一项指标进行评定，但织物的耐磨损程度的主要取决于纤维线的组成结构及材料本身的耐磨性能。因此研究与测试纤维线的耐磨性能对预测纺织品的耐磨品质，完成产品工艺，提高产品质量有重要的现实意义。
纤维线之间的耐摩擦性能是纺织领域重要的基础性能之一，目前我国对织物及产业用纤维线等产品有相应的检测标准及方法，但半成品的纤维线没有科学的摩擦测试方法，尤其是对纤维线之间的摩擦缺少系统化的摩擦测试方法。
发明内容
本发明是为解决现有技术中的问题而提出的，其目的在于，提供一种纤维线的摩擦性能测试装置及其测试方法，在不同的环境下，实现了纤维线与纤维线之间的耐摩擦性能的测试与表征。
一种纤维线摩擦测试装置，包括：摩擦部、测试部和记录部，所述摩擦部设有与所述记录部连接的第一支撑杆和与所述测试部连接的第二支撑杆，所述第一支撑杆设有顶面和侧面，所述顶面设有第一滑轮和第二滑轮，所述侧面设有位于所述第一滑轮和第二滑轮之间的第三滑轮、第四滑轮和第五滑轮，所述第二支撑杆设有第六滑轮，所述摩擦部还设有依次连接所述第一滑轮、第二滑轮、第五滑轮、第六滑轮、第四滑轮和第三滑轮的纤维线。
优选的是，所述测试部设有环境模拟箱和位于环境模拟箱内的搅拌器，所述第六滑轮位于所述测试部的内部，以使所述纤维线穿过所述环境模拟箱。
优选的是，所述第一支撑杆与所述第二支撑杆垂直。
优选的是，所述第一滑轮、第二滑轮、第三滑轮、第四滑轮、第五滑轮和第六滑轮均设有轴承和放置纤维线的凹槽。
优选的是，所述第四滑轮与所述第五滑轮的中心间隔为140±2mm；所述第六滑轮位于所述第四滑轮与所述第五滑轮连线中心的下方254±2mm处。
优选的是，所述第一滑轮的下方设有电机，用以驱动纤维线，且所述电机设有光电感应点以及与光电感应点相互配合的光电感应探头。
优选的是，所述第三滑轮的下方设有负重，所述负重设有重物坠落感应传感器，以使所述记录部记录所述纤维线断裂。
优选的是，所述第一滑轮距离所述电机轴距为25±2mm，所述电机转速为20-60r/min，以使所述纤维线的行程为50±4mm。
一种纤维线摩擦测试方法，包括以下步骤：
第一步，将纤维线的一端固定在电机上，纤维线的另一端固定在第一滑轮上，使得纤维线绕电机中心做圆周运动，光电感应点以及光电感应探头将纤维线的摩擦次数传送给记录部；
第二步，纤维线的另一端顺延经过第二滑轮和第五滑轮，并绕第六滑轮至少1圈，纤维线的另一端顺延经过第四滑轮和第三滑轮，并与负重连接；
第三步，在测试部中的环境模拟箱设置纤维线所处的环境，纤维线在测试部中的模拟环境中进行环境摩擦测试；
第四步，调节电机转速，纤维线开始转动，一段时间后，负重上的重物坠落感应传感器在纤维线断裂后，将负重掉落的情况，传送给记录部，记录部终止摩擦试验，并记录实验数据。
优选的是，所述负重的拉力为纤维线破断强力的5％-20％。
本发明的一种纤维线的摩擦性能测试装置及其测试方法，通过摩擦部、测试部和记录部之间的相互配合，以纤维线在实际使用摩擦现象为出发点，将摩擦部的滑轮按照一定的方式排放并通过测试部模拟现实使用环境，对纤维线的耐摩擦性能做出合理表征。
附图说明
图1为纤维线的摩擦性能测试装置结构示意图。
附图标记说明
1摩擦部，11第一支撑杆，111第一滑轮，112第二滑轮，113第三滑轮，114第四滑轮，115第五滑轮，12第二支撑杆，121第六滑轮，13纤维线，14电机，15负重；2测试部，21环境模拟箱，22搅拌器；3记录部。
具体实施方式
以下将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的实施方式，参见图1，一种纤维线的摩擦性能测试装置，包括：摩擦部1、测试部2和记录部3，所述摩擦部1设有与所述记录部3连接的第一支撑杆11和与所述测试部2连接的第二支撑杆12，所述第一支撑11杆设有顶面和侧面，所述顶面设有第一滑轮111和第二滑轮112，所述侧面设有位于所述第一滑轮111和第二滑轮112之间的第三滑轮113、第四滑轮114和第五滑轮115，所述第二支撑杆12设有第六滑轮121，所述摩擦部1还设有依次连接所述第一滑轮111、第二滑轮112、第五滑轮115、第六滑轮121、第四滑轮114和第三滑轮113的纤维线13。
所述测试部2设有环境模拟箱21和位于环境模拟箱21内的搅拌器，环境模拟箱21所述第六滑轮121位于所述测试部2的内部，以使所述纤维线13穿过所述环境模拟箱21，通过模拟不同环境下的纤维线之间的摩擦，来表征纤维线之间的耐摩擦性能，方法设置合理，试验表征效果好，有区分度，为产品研发、测试提供重要的考量依据。
所述第一支撑杆11与所述第二支撑杆12垂直，也就是说第二支撑杆12位于环境模拟箱21内，第一支撑杆11位于环境模拟箱21的上方，在电机14的作用下，带动纤维线13沿着滑轮转动，在经过第六滑轮121时，环境模拟箱21内可做多种状态的模拟，包括温度湿度的调整，及不同溶液环境的承载，制造不同的模拟环境。
所述第一滑轮111、第二滑轮112、第三滑轮113、第四滑轮114、第五滑轮115和第六滑轮121均设有轴承和放置纤维线的凹槽，第一滑轮111、第二滑轮112、第三滑轮113、第四滑轮114、第五滑轮115和第六滑轮121以轴承为核心，自由旋转且外部具有光滑凹槽。
所述第四滑轮114与所述第五滑轮115的中心间隔为140±2mm；所述第六滑轮121位于所述第四滑轮114与所述第五滑轮115连线中心的下方254±2mm处，第六滑轮121位于第四滑轮114与第五滑轮115两者下方的连线的254±2mm处。
所述第一滑轮111的下方设有电机14，用以驱动纤维线13，且所述电机14设有光电感应点，以使所述记录部3记录所述电机14旋转次数，电机14位于第一滑轮111的正下方，在电机14的圆盘上安装有光电感应点，同时在电机的一侧安装有光电感应探头，其作用是记录电机14的旋转次数。
所述第三滑轮113的下方设有负重15，所述负重15的下方设有重物坠落感应传感器，以使所述记录部3记录所述纤维线断裂，纤维线摩擦失效后发生断裂，实验负重坠落，下方的重物坠落感应传感器向记录部3发出信号，终止摩擦试验，并记录实验数据。
所述第一滑轮距离所述电机14轴距为25±2mm，所述电机14转速为20-60r/min，以使所述纤维线13的行程为50±4mm。
本发明的测试方法，参见图1，一种纤维线摩擦测试方法，包括以下步骤：
第一步，将纤维线的一端固定在电机上，纤维线的另一端固定在第一滑轮上，使得纤维线绕电机中心做圆周运动，光电感应点以及光电感应探头将纤维线的摩擦次数传送给记录部；
第二步，纤维线的另一端顺延经过第二滑轮和第五滑轮，并绕第六滑轮至少1圈，纤维线的另一端顺延经过第四滑轮和第三滑轮，并与负重连接；
第三步，在测试部中的环境模拟箱设置纤维线所处的环境，纤维线在测试部中的模拟环境中进行环境摩擦测试；
第四步，调节电机转速，纤维线开始转动，一段时间后，负重上的重物坠落感应传感器在纤维线断裂后，将负重掉落的情况，传送给记录部，记录部终止摩擦试验，并记录实验数据。
所述负重15所提供的拉力为纤维线13破断强力的5％-20％。。
本发明要解决的技术问题是在不同使用环境下，纤维线13与纤维线13相互之间的耐摩擦性能的测试与表征；为达到上述目的，提供了一种模拟自然环境下，测试纤维线13与纤维线13耐摩擦性能的方法，所述的测试方法分三个阶段依次进行：
第一阶段，将纤维线13一端固定于电机14的第一滑轮111，使其围绕电机14中心做圆周运动，纤维线顺延第二滑轮112，第五滑轮115及第六滑轮121后，在第六滑轮121互相缠绕1-3圈，产生360°-1080°的互缠角后经过第四滑轮114和第三滑轮113后挂载所需负重15上。
第二阶段，提供一环境模拟箱21，其特征在于纤维线13在其中穿过，并在其中进行股间摩擦试验，该环境模拟箱21可做多种状态的模拟，包括温度湿度的调整，及不同溶液环境的承载，且箱内包括一温度探头。
第三阶段，提供实验记录的记录部3，记录摩擦循环的实验次数，纤维线13摩擦表面温度，纤维线13摩擦失效时的检测及停止计数装置。
该测试方法适用于70D-30000D的纤维线，但不限于此范围内的规格内的纤维线13，环境模拟箱21包括温湿度调节，以及位于环境模拟箱21内的搅拌器，对测试纤维线13的所处环境进行功能调节；在环境模拟箱21中还设有温度探头，该温度探头为直接接触式温度探头，贴近摩擦部位表面，测试纤维线13摩擦的表面温度；记录部3直接检测驱动电机14所发生的转数，纤维线13失效检测实现原理为纤维线13的张力是否消失。
实施例：模拟在海水中使用的缆绳的绳芯中纤维之间的摩擦为模型，为实验室模拟海洋真是环境下缆绳使用真是的内部情况搭建桥梁，为海洋缆绳的研发与制作提供基础依据。
第一阶段，将一定涂层处理后的3200D的超高分子量聚乙烯纤维网线一端固定于电机14的第一滑轮111上，使其围绕电机14中心做圆周运动，纤维线顺延第二滑轮112，第五滑轮115以及第六滑轮121后，互相缠绕3圈，产生1080°的互缠角，后经过第四滑轮114，第三滑轮113挂载所需负重15，负重的重量为3kg。
第二阶段，提供一环境模拟箱21，网线在其中穿过，并在其中进行网线间摩擦试验，该环境模拟箱内含氯化钠、硫酸镁、氟化钾等配比的盐溶液，其整体盐浓度为35‰，溶液温度控制在20℃，模拟网线在真实海况中纤维线相互摩擦的状况，环境模拟箱21内的温度探头对纤维线摩擦表面进行温度监测。
第三阶段，调节电机14转速为60r/min，开始试验，提供实验记录装置，记录实验数据。
测试结果：该超高分子量聚乙烯纤维网线，在海水模拟条件下，摩擦测试纤维线表面温度较为平稳，在20℃-22℃之间浮动，多次测量取平均值后，摩擦循环次数为105994次，整体耐摩擦性能效果良好。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种纤维线摩擦测试装置，包括：摩擦部(1)、测试部(2)和记录部(3)，其特征在于，所述摩擦部(1)设有与所述记录部(3)连接的第一支撑杆(11)和与所述测试部(2)连接的第二支撑杆(12)，所述第一支撑杆(11)设有顶面和侧面，所述顶面设有第一滑轮(111)和第二滑轮(112)，所述侧面设有位于所述第一滑轮(111)和第二滑轮(112)之间的第三滑轮(113)、第四滑轮(114)和第五滑轮(115)，所述第二支撑杆(12)设有第六滑轮(121)，所述摩擦部(1)还设有依次连接所述第一滑轮(111)、第二滑轮(112)、第五滑轮(115)、第六滑轮(121)、第四滑轮(114)和第三滑轮(113)的纤维线(13)。
2.根据权利要求1所述的一种纤维线摩擦测试装置，其特征在于，所述测试部(2)设有环境模拟箱(21)和位于环境模拟箱(21)内的搅拌器(22)，所述第六滑轮(121)位于所述测试部(2)的内部，以使所述纤维线(13)穿过所述环境模拟箱(21)。
3.根据权利要求1所述的一种纤维线摩擦测试装置，其特征在于，所述第一支撑杆(11)与所述第二支撑杆(12)垂直。
4.根据权利要求1所述的一种纤维线摩擦测试装置，其特征在于，所述第一滑轮(111)、第二滑轮(112)、第三滑轮(113)、第四滑轮(114)、第五滑轮(115)和第六滑轮(121)均设有轴承和放置纤维线(13)的凹槽。
5.根据权利要求1所述的一种纤维线摩擦测试装置，其特征在于，所述第四滑轮(114)与所述第五滑轮(115)的中心间隔为140±2mm；所述第六滑轮(121)位于所述第四滑轮(114)与所述第五滑轮(115)连线中心的下方254±2mm处。
6.根据权利要求1所述的一种纤维线摩擦测试装置，其特征在于，所述第一滑轮(111)的下方设有电机(14)，用以驱动纤维线(13)，且所述电机(14)设有光电感应点以及与光电感应点相互配合的光电感应探头，以使所述记录部(3)记录所述电机(14)旋转次数。
7.根据权利要求1所述的一种纤维线摩擦测试装置，其特征在于，所述第三滑轮(113)的下方设有负重(15)，所述负重(15)设有重物坠落感应传感器，以使所述记录部(3)记录所述纤维线(13)断裂。
8.根据权利要求6所述的一种纤维线摩擦测试装置，其特征在于，所述第一滑轮(111)距离所述电机(14)轴距为25±2mm，所述电机(14)转速为20-60r/min，以使所述纤维线(13)的行程为50±4mm。
9.一种纤维线摩擦测试方法，用于实现权利要求1-7的一种纤维线摩擦测试装置，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将纤维线(13)的一端固定在电机上，纤维线(13)的另一端固定在第一滑轮(111)上，使得纤维线(13)绕电机(14)中心做圆周运动，光电感应点以及光电感应探头将纤维线(13)的摩擦次数传送给记录部(3)；
第二步，纤维线(13)的另一端顺延经过第二滑轮(112)和第五滑轮(115)，并绕第六滑轮(121)至少1圈，纤维线(13)的另一端顺延经过第四滑轮(114)和第三滑轮(113)，并与负重(15)连接；
第三步，在测试部(2)中的环境模拟箱(21)设置纤维线(13)所处的环境，纤维线(13)在测试部(2)中的模拟环境中进行环境摩擦测试；
第四步，调节电机(14)转速，纤维线(13)开始转动，一段时间后，负重(15)上的重物坠落感应传感器在纤维线(13)断裂后，将负重(15)掉落的情况，传送给记录部(3)，记录部(3)终止摩擦试验，并记录实验数据。
10.根据权利要求9所述的一种纤维线摩擦测试方法，其特征在于，所述负重(15)的拉力为纤维线破断强力的5％-20％。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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