CN110608959B - 基于动态载荷条件下的纱线疲劳寿命检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一种基于动态载荷条件下的纱线疲劳寿命检测装置，包括机架，机架上沿同一方向依次设置有给纱线施加张力的张力器、用于检测纱线断纱的自动停经装置、在纱线移动过程中与纱线接触的固定摩擦件和模拟提综结构、用于模拟打纬动作的模拟打纬结构以及对纱线进行收卷的卷取装置；本发明通过在机架上设置导入辊和卷取装置，将纱线的一端固定连接在卷取装置上，另一端通过导入辊连接一个重锤，利用重锤对纱线持续提供稳定的张力，从而使纱线单次单向输送，消除纱线两端连接导致预加张力不稳定的问题，对于多根纱线同时检测，只要每根纱线上连接的重锤质量相等，则可确保每根纱线所受张力一致，从而提高检测精度。

Description

基于动态载荷条件下的纱线疲劳寿命检测装置

技术领域：

本发明属于纱线性能检测技术领域，具体涉及基于动态载荷条件下的纱线疲劳寿命检测装置。

背景技术：

纱线在织造过程中存在断头的现象，当一根纱断头，则整台织机需要停机，等待纱线连接好后继续织造，纱线连接处成为接头，在织造完成的布匹上也会形成一个容易被肉眼观察到的瑕疵，因此，纱线在织造过程中的断头率成为影响布匹织造效率和质量的关键因素。

传统的用于判断纱线织造过程中的断头率的依据是纱线抗拉强度，通常采用抗拉强度测试仪对纱线进行拉伸直至断裂，检测出纱线的抗拉强度，并设定一个合格值，达到该强度的纱线，认为织造过程中断头率满足要求，但是，由于纱线在织造过程中所受到的力同时包括拉力和摩擦力，并且摩擦力以多种形式存在，有间歇摩擦、有持续摩擦、有冲击摩擦等，因此，仅以单一的抗拉强度值来判断纱线的织造性能是片面的，并不能准确地判断纱线的织造性能。

为此，发明专利“一种用于浆纱性能评价的纱线张力控制装置及方法”(专利号为：2018101381530)公开了一种同时对纱线进行摩擦及拉伸的测试装置，该装置通过模拟纱线织造过程以检测纱线在织造过程中的疲劳寿命(提综和打纬次数)，但是，由于该装置在使用的时候，需要将纱线首尾连接起来，然后在装置上周向运动，因此存在诸多问题，其中，纱线首尾打结的时候难以控制纱线预加张力，导致纱线张力难以控制，特别对于多根纱线同时进行检测时，由于手工打结，导致多根纱线预加张力不同，即使使用张力调节装置也无法使各纱线预加张力保持一致，这就导致最后的检测结果数据离散性更大，检测结果不准确。

因此，有必要提供一种结构，能有效避免纱线预加张力难以控制的问题。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于动态载荷条件下的纱线疲劳寿命检测装置，该装置能够准确地对检测中的纱线提供稳定的张力。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：基于动态载荷条件下的纱线疲劳寿命检测装置，包括机架，机架上沿同一方向依次设置有给纱线施加张力的张力器、用于检测纱线断纱的自动停经装置、在纱线移动过程中与纱线接触的固定摩擦件和模拟提综结构、用于模拟打纬动作的模拟打纬结构以及对纱线进行收卷的卷取装置；

所述张力器包括一个导入辊和一个连接在纱线末端的具有一定重量的重锤；

所述自动停经装置包括固定连接在机架上的停经感应器以及活动套接在停经感应器上的用于检测纱线断纱的停经片；

所述模拟提综结构包括一个固定连接在机架上的直线往复运动机构、一个受该直线往复运动机构驱动而做直线往复运动的升降摩擦件，所述升降摩擦件上设置有供纱线穿过的穿线通道，穿线通道垂直于升降摩擦件的运动方向；

所述模拟打纬结构包括固定连接在机架上的摆动往复运动机构以及受该摆动往复运动机构驱动而做往复摆动的摆动摩擦件，该摆动摩擦件随着自身摆动在纱线移动过程中与纱线接触并在接触状态沿纱线轴向移动一段距离；

所述卷取装置包括固定连接在机架上的旋转驱动装置和受旋转驱动装置驱动而转动的收线辊。

作为一种优选方案，所述导入辊上沿其轴向依次设置有多道导槽，位于导入辊下方的机架上固定连接有一个重锤分配盒，重锤分配盒内竖向设置有多块隔板，多块隔板沿导入辊的轴向依次排列，多块隔板将重锤分配盒内部分隔成多个独立的滑槽，重锤分配盒上端开口，多个所述滑槽与导入辊上的多道导槽一一对应，所述机架上沿纱线移动路径还依次设置有若干个分梳筘。

作为一种优选方案，纱线疲劳寿命检测装置还包括一个控制器，所述自动停经装置、模拟提综结构、模拟打纬结构分别与控制器电性连接，所述机架上还设置有数据显示装置和开关，数据显示装置和控制器电性连接，开关控制电源。

本发明的有益效果是：本发明通过在机架上设置导入辊和卷取装置，将纱线的一端固定连接在卷取装置上，另一端通过导入辊连接一个重锤，利用重锤对纱线持续提供稳定的张力，从而使纱线单次单向输送，消除纱线两端连接导致预加张力不稳定的问题，对于多根纱线同时检测，只要每根纱线上连接的重锤质量相等，则可确保每根纱线所受张力一致，从而提高检测精度。

本发明进一步通过在导入辊上设置多道导槽，使本发明所述纱线疲劳寿命检测装置在对多根纱线同时进行检测时，能够使多根纱线相互分离不干扰，提高检测精度，同时，将重锤一一对应地设置在重锤分配盒的滑槽内，也是避免重锤相互碰撞导致纱线缠绕而影响每根重锤的张力，进一步提高检测精度，分梳筘的作用也是用于分离纱线避免缠绕。

本发明进一步通过控制器来控制，实现自动化控制，当自动停经装置检测到纱线断开，控制器能够快速响应控制模拟提综结构和模拟打纬结构停止动作并记录提综和打纬次数，并将该结果反馈到数据显示装置供实验人员抄录。通过控制器来计数能有效提高提综打纬速度，从而提高检测效率。

附图说明：

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是张力器的结构示意图；

图3是自动停经装置的结构示意图；

图4是图1中的A-A剖视图；

图5是停经感应器的结构示意图；

图6是模拟打纬结构的机构示意图；

图7是固定摩擦件和模拟提综结构的另一种结构示意图。

图1～图7中：1、机架，2、纱线，3、张力器，301、导入辊，302、重锤，303、导槽，304、重锤分配盒，305、隔板，306、滑槽，4、自动停经装置，401、停经感应器，4011、U形外导电体，4012、U形绝缘体，4013、条形内导电体，402、停经片，5、固定摩擦件，6、模拟提综结构，601、直线往复运动机构，602、升降摩擦件，603、穿线通道，7、模拟打纬结构，701、摆动往复运动结构，702、摆动摩擦件，7021、钢筘，7022、摆动摩擦杆，8、卷取装置，801、旋转驱动装置，802、收线辊，9、分梳筘，10、控制器，11、数据显示装置，12、开关。

具体实施方式：

下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。

如图1～图4所示的基于动态载荷条件下的纱线疲劳寿命检测装置，包括一个盒状的机架1，机架1的一个侧面上沿水平方向依次设置有给纱线2施加张力的张力器3、用于检测纱线2断纱的自动停经装置4、在纱线2移动过程中与纱线2接触的固定摩擦件5、模拟提综结构6、用于模拟打纬动作的模拟打纬结构7以及对纱线进行收卷的卷取装置8；

如图2所示，所述张力器3包括一个导入辊301和一个连接在纱线2末端的具有一定重量的重锤302；导入辊301转动连接在机架1上。

如图3所示，自动停经装置4包括固定连接在机架1上的停经感应器401以及活动套接在停经感应器401上的用于检测纱线2断纱的停经片402；如图5所示，停经感应器401包括开口向上的U形外导电体4011、插接在U形外导电体4011内且开口向上的U形绝缘体4012、插接在U形绝缘体4012内的条形内导电体4013，U形绝缘体4012隔离U形外导电体4011和条形内导电体4013，条形内导电体4013上端伸出U新绝缘体4012外，所述停经片402套接在U形外导电体4011外部，纱线2穿过停经片402，在纱线2的张力作用下，纱线2将停经片402提起，使停经片与条形内导电体4013分离，当纱线2断头，停经片402在重力作用下下落，停经片402接通U形外导电体4011和条形内导电体4013，自动停经装置4便停止纱线疲劳寿命检测装置的工作。

如图4所示，所述模拟提综结构6包括一个固定连接在机架1内部的直线往复运动机构601、一个受该直线往复运动机构601驱动而做直线往复运动的升降摩擦件602，直线往复运动机构601可以是气动滑台、气缸、丝杆螺母、或连杆滑块机构，本实施例中采用的升降摩擦件602为综框和综丝，所述升降摩擦件602上设置有若干个供纱线2穿过的穿线通道603，穿线通道603垂直于升降摩擦件602的运动方向，在升降摩擦件602做往复直线运动时，带动纱线2上下移动，纱线2在移动过程中改变与固定摩擦件5的接触面，模拟纱线2在织机上提综过程中所受的摩擦力和拉力。本实施例中，固定摩擦件5为固定连接在机架1上的综框和综丝。为了提高检测效率，可适当提高固定摩擦件5、升降摩擦件602与纱线2接触的面的粗糙度，从而提高摩擦力，加速纱线2的断头。如图7所示，固定摩擦件5可采用两根上下排列且外表具有一定粗糙度的杆件来提高粗糙度，升降摩擦件602也可采用两根竖向排列的外表具有一定粗糙度的杆件，穿线通道603则位于两根杆件之间。对于不同纱线2，只要采用的固定摩擦件5、升降摩擦件602相同，则得出的结果依然具有有效的对比性。

如图1、图6所示，所述模拟打纬结构7包括固定连接在机架1上的摆动往复运动机构701以及受该摆动往复运动机构701驱动而做往复摆动的摆动摩擦件702，摆动往复运动机构701是电机，电机输出轴垂直于纱线2移动方向，电机固定在机架1内部，电机输出轴伸出机架1外并与摆动摩擦件702固定连接，电机通过输入电流的正反接可实现快速的正反转来实现正反转从而带动摆动摩擦件702摆动，摆动摩擦件702包括钢筘7021，模拟纱线2在织机上的钢筘摆动过程中对纱线2形成的摩擦力。如图1所示，摆动摩擦件702还包括一根摆动摩擦杆7022，摆动摩擦杆7022的轴向垂直于纱线2移动方向，摆动摩擦杆7022随着自身摆动在纱线2移动过程中与纱线2间隔接触并在接触状态沿纱线2轴向移动一段距离。

虽然在本实施例中采用电机作为摆动往复运动机构701，但也可以采用传统的与织机上所使用的类似的打纬驱动机构如连杆式打纬机构、共轭凸轮式打纬机构，这些打纬机构均为现有技术，因此此处不做展开叙述。本实施例仅以容易理解的电机作为摆动往复运动机构701以实现摆动摩擦件702的往复摆动动作。

如图1所示，卷取装置8包括固定连接在机架1上的旋转驱动装置801和受旋转驱动装置801驱动而转动的收线辊802，旋转驱动装置801为一个电机，收线辊802与电机输出轴传动连接。

如图2所示，所述导入辊301上沿其轴向依次设置有多道导槽303，位于导入辊301下方的机架1上固定连接有一个重锤分配盒304，重锤分配盒304内竖向设置有多块隔板305，多块隔板305沿导入辊301的轴向依次排列，多块隔板305将重锤分配盒304内部分隔成多个独立的滑槽306，重锤分配盒304上端开口，多个所述滑槽306与导入辊301上的多道导槽303一一对应，所述机架1上沿纱线2移动路径还依次设置有若干个分梳筘9。

如图1所示，纱线疲劳寿命检测装置还包括一个控制器10，控制器可安装在支架1内，也可单独安装在支架1外部，自动停经装置4、模拟提综结构6、模拟打纬结构7分别与控制器10电性连接，所述机架1上还设置有数据显示装置11和开关12，数据显示装置11和控制器10电性连接，开关12串联在电路中，控制电源的接通和断开。

本发明工作原理是：如图1到图4所示，首先将若干根收线2安装到本发明所述的纱线疲劳寿命检测装置上，具体安装过程为：将任一纱线2末端连接重锤302，前端依次经过一个分梳筘9、自动停经装置4、固定摩擦件5、模拟提综结构6、模拟打纬结构7，最后连接到卷取装置8上，重锤302在其重力作用下自然下垂，置于重锤分配盒304中的一个滑槽306内。各纱线2相互分离，多根纱线同时检测时，根据需要分别设置相同重量或不同重量的重锤302。

所有纱线安装好后，通过开关12启动纱线疲劳寿命检测装置，控制器10工作，控制卷取装置8的旋转驱动装置801开始转动，收线辊802开始缓慢收线；于此同时，控制器10控制直线往复运动机构601和摆动往复运动机构701同步运动，控制器10记录提综次数和打纬次数，在直线往复运动机构601上下往复运动时，纱线2受到升降摩擦件602的提拉、下压，纱线2上下面交替地与穿线通道603内壁摩擦，于此同时，由于纱线2运动方向的变化，固定摩擦件5也对纱线2的上下面进行交替的摩擦，从而真实模拟纱线2在织机上提综时所受的拉伸力和摩擦力。

而模拟打纬结构7上设置的摆动摩擦件702中的钢筘7021，在摆动过程中模拟织机上钢筘压线动作，对纱线2进行摩擦，而摆动摩擦杆7022则模拟织机织造过程中的纬纱，使本发明所述纱线疲劳寿命检测装置能够模拟出纬纱对纱线2所产生的摩擦力，从而更准确地反应出纱线2在织造过程中的受力情况，并通过模拟精确地检测出纱线2的织造性能。

在纱线2断头之前，停经片402始终与停经感应器401的条形内导电体4013断开，在持续提综、打纬一定次数后，纱线2断头，原本施加在停经片402上的支撑力消失，停经片402下落导致U形外导电体4011和条形内导电体4013接通，控制器10即刻停止模拟提综结构6、模拟打纬结构7和卷取装置8的动作，并将记录的提综、打纬次数显示在数据显示装置11(显示器)上，检测结束。

在模拟提综和模拟打纬过程中，纱线的张力由于重锤302的作用始终保持稳定，重锤302可在纱线2收到作用力时在各自滑槽306内上下移动。

采用上述检测方法对符合要求的纱线进行初次检测确定标准值(提综打纬次数)，然后对目标纱线进行检测，检测结果达到或超过标准值的，表示该纱线符合织造要求，否则则不符合织造要求。

通过这一检测装置，能够快速且准确地检测出纱线的织造性能，从而向纱线的生产工艺进行反馈，使纱线工艺进一步改进，以提高纱线质量，满足织造要求。确保纱线织造过程中的表现，提高布匹质量。

上述实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.基于动态载荷条件下的纱线疲劳寿命检测装置，包括机架（1），其特征在于，机架（1）上沿同一方向依次设置有给纱线（2）施加张力的张力器（3）、用于检测纱线（2）断纱的自动停经装置（4）、在纱线（2）移动过程中与纱线（2）接触的固定摩擦件（5）和模拟提综结构（6）、用于模拟打纬动作的模拟打纬结构（7）以及对纱线进行收卷的卷取装置（8）；

所述张力器（3）包括一个导入辊（301）和一个连接在纱线（2）末端的具有一定重量的重锤（302）；

所述自动停经装置（4）包括固定连接在机架（1）上的停经感应器（401）以及活动套接在停经感应器（401）上的用于检测纱线（2）断纱的停经片（402）；

所述模拟提综结构（6）包括一个固定连接在机架（1）上的直线往复运动机构（601）、一个受该直线往复运动机构（601）驱动而做直线往复运动的升降摩擦件（602），所述升降摩擦件（602）上设置有若干个供纱线（2）穿过的穿线通道（603），穿线通道（603）垂直于升降摩擦件（602）的运动方向；

所述模拟打纬结构（7）包括固定连接在机架（1）上的摆动往复运动机构（701）以及受该摆动往复运动机构（701）驱动而做往复摆动的摆动摩擦件（702），该摆动摩擦件（702）随着自身摆动在纱线（2）移动过程中与纱线（2）接触并在接触状态沿纱线（2）轴向移动一段距离；摆动摩擦件（702）包括钢筘（7021），模拟纱线（2）在织机上的钢筘摆动过程中对纱线（2）形成的摩擦力，摆动摩擦件（702）还包括一根摆动摩擦杆（7022），摆动摩擦杆（7022）的轴向垂直于纱线（2）移动方向，摆动摩擦杆（7022）随着自身摆动在纱线（2）移动过程中与纱线（2）间隔接触并在接触状态沿纱线（2）轴向移动一段距离；

所述卷取装置（8）包括固定连接在机架（1）上的旋转驱动装置（801）和受旋转驱动装置（801）驱动而转动的收线辊（802）。

2.根据权利要求1所述的基于动态载荷条件下的纱线疲劳寿命检测装置，其特征在于，所述导入辊（301）上沿其轴向依次设置有多道导槽（303），位于导入辊（301）下方的机架（1）上固定连接有一个重锤分配盒（304），重锤分配盒（304）内竖向设置有多块隔板（305），多块隔板（305）沿导入辊（301）的轴向依次排列，多块隔板（305）将重锤分配盒（304）内部分隔成多个独立的滑槽（306），重锤分配盒（304）上端开口，多个所述滑槽（306）与导入辊（301）上的多道导槽（303）一一对应，所述机架（1）上沿纱线（2）移动路径还依次设置有若干个分梳筘（9）。

3.根据权利要求1所述的基于动态载荷条件下的纱线疲劳寿命检测装置，其特征在于，还包括一个控制器（10），所述自动停经装置（4）、模拟提综结构（6）、模拟打纬结构（7）分别与控制器（10）电性连接，所述机架（1）上还设置有数据显示装置（11）和开关（12），数据显示装置（11）和控制器（10）电性连接，开关（12）控制电源。

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