CN111487118A - 针测试仪 - Google Patents
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Abstract
一种针测试仪,涉及针测试技术领域,包括支架,还包括:放置板,用于放置试样;压力传感器,一侧与放置板固定连接,另一侧通过第一传动件设置于所述支架上;针板,用于放置针,设置在固定梁上,固定梁连接第二传动件;以及电控装置,设置于所述支架上,用于控制测试仪的运行;其中,当所述放置板与针板相对往复运动时,针从试样中往复插入和抽出;或,当所述放置板与针板相对运动时,针冲击试样。本发明本发明的有益效果是:能够对针进行精确测试,使得对针进行测试的作用力始终稳定位置,力的模拟更加准确;该测试仪具有多功能,能够进行回弹性试验、磨损测试、抗冲击力测试、温升测试、弯曲疲劳测试、抗弯曲折断角测试和断裂测试。
Description
技术领域
本发明涉及针测试技术领域,特别是一种针测试仪。
背景技术
用针生产非织造布的技术已有一百多年历史,随着科技发展和技术进步,各种新型针不断涌现。但是对针的质量物理性能检测,除了使用传统的硬度计测硬度,外径千分尺和卡尺测量尺寸以及金相显微镜检测金相组织外,尚无专门的其它物理性能检测仪器和设备,无法对各种针进行全面的物理性能评测,导致目前有产品标准、有检测指标和方法,但无专业的测试仪器和手段的现象长期存在,因此带来以下问题:
1、用户不通过实际使用无法判定针质量的优劣(如磨损寿命、抗折断及回弹性、与布面摩擦所产生的温升等)。
2、用户不清楚各个品牌各种型号的针物理性能指标的情况下,无法根据产品工艺最终要求选择合适的用针规格型号和品牌。
3、针生产厂家在没有完整的测试手段和测试仪器的情况下,很难保证产品的合格率和进一步提升产品质量。
4、科研单位、大专院校和研发中心的专业人员,欲使用新材料开发新功能的非织造产品时,不能准确的得到每支针或者整板针在穿刺纤维网时的作用力及对纤维网产生的功效。
5、针使用者不敢将所使用针的功能和效率全部发挥出来。
另外,《中华人民共和国纺织行业标准》FZ/T93048-2010中记录如下试验方法:首先将刺针针杆全长固定,在距离支点一定的位置处施加垂直的外力,刺针的针尖移动一定的距离,保持外力一定的时间后,卸去外加的作用力,然后测定塑性变形量。该方法中的外力会随着刺针的摆动移动过程中,刺针会与外力压头产生滑动,作用点产生偏移。
发明内容
本发明的目的是为了实现对被测试样针的全面精确测试,设计了一种针测试仪。
为了实现上述目的,本发明的技术方案为,一种针测试仪,包括支架,还包括:放置板,用于放置试样;压力传感器,一侧与放置板固定连接,另一侧通过第一传动件设置于所述支架上;针板,用于放置针,设置在固定梁上,固定梁连接第二传动件;以及电控装置,设置于所述支架上,用于控制测试仪的运行;其中,当所述放置板与针板相对往复运动时,针从试样中往复插入和抽出;或,当所述放置板与针板相对运动时,针冲击试样。
进一步的,还包括设置在支架上的弹性弯曲疲劳测试装置,所述弹性弯曲疲劳测试装置包括:固定台,设置于所述支架上,用于固定针;以及旋转组件,设置于所述支架上,所述旋转组件旋转时为针提供摆动的弧形力。
再进一步的,所述旋转组件包括:转盘,设置于所述支架上;以及拨动件,固定设置于所述转盘上,作用于针。
再进一步的,所述固定台内设有相交的固定腔和活动腔,所述固定腔用于固定针,所述固定台中的活动腔内设有导电棒;所述导电棒的一端固定连接第一导线的一端、另一端正对所述固定台的固定腔;所述拨动件为导电体,所述拨动件的一端固定连接第二导线的一端,所述第一导线的另一端和第二导线的另一端分别与电源的正负极连接。
更进一步的,还包括压缩弹簧,所述压缩弹簧设置于所述固定台的活动腔内,所述压缩弹簧的一端固定、另一端与所述导电棒相抵。
更进一步的,还包括刻度盘,所述刻度盘固定设置于所述固定座上,所述刻度盘的刻度线的延长线汇集于一点,该点为固定在所述固定台上针的摆动点。
更进一步的,还包括第一摆杆,旋转设置于所述支架上,所述第一摆杆上设有一对直槽口,所述直槽口位于第一摆杆旋转中心的两侧;第二摆杆,旋转设置于所述转盘上,其一端通过压簧8012连接转盘;第一推杆,滑动设置于所述支架上,其一端通过销轴设置于所述第一摆杆的直槽口内,另一端与所述第二摆杆相对;第二推杆,滑动设置于所述支架上,其一端通过销轴设置于所述第一摆杆的直槽口内,另一端与所述第二摆杆相对,第一推杆和第二推杆分别对应设置于所述第一摆杆旋转中心的两侧;第三推杆,滑动设置于所述转盘内,其一端通过销轴设置于所述第二摆杆的直槽口内;夹块,固定设置于所述第三推杆的另一端,与所述拨动件分别拨动针往复摆动;所述拨动件和夹块分别设置在针的两侧。
进一步的,所述第一传动件包括:第一动力装置,设置于支架上,用于提供动力;第一传动轴,通过同步皮带与所述第一动力装置连接;以及蜗轮蜗杆减速机,所述蜗轮蜗杆减速机的涡杆与所述第一传动轴连接,所述蜗轮蜗杆减速机的蜗轮轴与所述放置板连接。
进一步的,所述蜗轮蜗杆减速机至少有一对,每对所述蜗轮蜗杆减速机相对设置在所述第一传动轴的两端。
进一步的,还包括剥离板,所述剥离板设置于所述放置板和针板之间,所述剥离板设有与针板相对应的通孔。
再进一步的,所述剥离板通过第三往复运动机构设置于所述支架上,所述第三往复运动机构固定设置于所述支架上,所述第三往复运动机构为升降电机。
进一步的,所述第二传动件包括:第二导套,固定设置于所述支架上;第二导杆,滑动设置于所述第二导套内,其一端与所述固定梁连接;主轴,旋转设置于所述支架上,并与主伺服动力装置连接;偏心轮,固定设置于所述主轴上;以及第二联杆,其一端与所述第二导杆铰连接,另一端与所述偏心轮铰连接。
进一步的,还包括分别与电控装置连接的显示器、红外线测温仪、电子影像测量仪和声光报警器;所述显示器设置于所述支架上,用于显示;所述红外线测温仪设置于所述支架上,用于测量被测试样针的温度;所述电子影像测量仪设置于所述支架上,用于测量针;所述声光报警器设置于所述支架上,分别与压力传感器、显示器、电控装置电连接,用于非正常工作的报警。
进一步的,所述针板上设有装针孔,以所述装针孔为端点,试样运动反方向无限延长所形成的射线不相交。
再进一步的,所述装针孔设有数组,每组所述装针孔倾斜设置。
再进一步的,每组所述装针孔呈折线或者弧线设置。
进一步的,所述针板包括相互连接的基板和弹性层,所述弹性层设置在基板的上方。弹性层上设有定向槽,在定向槽内设置装针圆孔,以便于将针固定住。
进一步的,所述放置板的两侧设有放置试样的滚筒,所述滚筒旋转设置于所述底座上。
再进一步的,所述底座滑动设置于所述支架上。
本发明的有益效果是:设计了一种专业测试仪,能够对针进行精确测试,使得对针进行测试的作用力始终稳定位置,力的模拟更加准确;该测试仪具有多功能,能够进行回弹性试验、磨损测试、抗冲击力测试、温升测试、弯曲疲劳测试、抗弯曲折断角测试和断裂测试。
附图说明
图1是本申请测试仪的结构示意图;
图2是本申请测试仪的使用状态示意图;
图3是本申请针板的结构示意图,其中,每组所述装针孔倾斜设置;
图4是本申请针板的结构示意图,其中,每组所述装针孔折线设置;
图5是本申请针板的剖视结构示意图;
图6是本申请针测试仪的使用状态示意图,其中,试样a为硬度试块;
图7是本申请弹性弯曲疲劳测试装置的结构示意图;
图8是图7中H-H处的剖视图,其中,第一摆杆处于O点位置;
图9是图7中H-H处的剖视图,其中,第一摆杆处于D1方向位置;
图10是图7中H-H处的剖视图,其中,第一摆杆处于D方向位置。
以上各图中,1、支架;2、放置板;3、压力传感器;
4、针板;401、装针孔;402、基板;403、弹性层;
5、第一传动件;501、第一动力装置;502、第一传动轴;503、蜗轮蜗杆减速机;
6、固定梁;
7、第二传动件;701、第二导套;702、第二导杆;703、主轴;704、偏心轮;705、第二联杆;706、主伺服动力装置;707、联轴器;708、转轴;709、支撑架;
8、弹性弯曲疲劳测试装置;801、固定台;802、旋转组件;8021、转盘;8022、拨动件;803、导电棒;804、压缩弹簧;805、刻度盘;806、第一摆杆;807、第二摆杆;808、第一推杆;809、第二推杆;8010、第三推杆;8011、夹块;8012、压簧;
9、剥离板;10、第三往复运动机构;11、显示器;12、红外线测温仪;13、电子影像测量仪;14、滚筒;15、底座;16、声光报警器;a、试样;b、针。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如下:
被测试样针的耐磨损失寿命测试形式有一种或多种,如标准样式布,标准砂盘式,混有摩料的抛光带式。标准测试样布可使用单一纤维或两种以上纤维混合制式,也可以用多层不同纤维网叠加复合制式,还可以在测试样布中间加入不同材质的单丝复合丝制成,还可以在样布中间或表面加上机织布、针织布或者经编织物以及各种薄膜。
一种针测试仪,如图1至图10所示,包括支架1,放置板2,压力传感器3,针板4和电控装置。
如图1所示,支架1用于安装和支撑用。放置板2用于放置试样,如砂盘、布、硬度试块和抛光带等。
压力传感器3的一侧与放置板2固定连接,压力传感器3的另一侧通过第一传动件5设置在支架1上。如图1所示,压力传感器3的上方固定连接放置板2,放置板2上增加的力会被传递到压力传感器3上;压力传感器3的下方固定连接第一传动件5,通过第一传动件5可控制放置板2上下往复运动。或者压力传感器3的下方固定连接放置板2,放置板2下增加的力会被传递到压力传感器3上;压力传感器3的上方固定连接第一传动件5,通过第一传动件5可控制放置板2上下往复运动。
针板4用于放置针b,针板4设置在固定梁6上,固定梁6连接第二传动件7。这里,优选的,在针板4上设置装针孔401,以装针孔401为端点,试样运动反方向无限延长所形成的射线不相交。在图3和图4中,试样沿着图示位置中,沿着上下方向移动。装针孔401设有数组,如图3所示,有五组装针孔401,每组装针孔401倾斜设置。或如图4所示,每组装针孔401呈折线设置。也可以将每组装针孔401呈弧线设置。该设置方式能够保证后排被测试的针b不重复前排刺过的针迹,以保证每枚针b的测试条件是一致的。优选的,如图5所示,针板4包括相互连接的基板402和弹性层403,弹性层403设置在基板402的上方,弹性层403能够起到对针b抱紧的作用。弹性层403上设有定向槽404,在定向槽404内设置装针孔401,便于放置针b。
电控装置设置在支架1上,用于控制测试仪的运行。关于电控装置,其根据实际测试仪的不同而不同,其泛指一切电控结构,PLC、电脑以及单片机等控制系统,可具有信息处理和存储功能。
针对试样a的属性,当试样能够穿透时,如布、砂盘和抛光带等,放置板2与针板4相对往复运动时,针b从试样a中往复插入和抽出。此处放置板2与针板4相对往复运动分为以下三种情况:第一传动件5运动,第二传动件7静止;第一传动件5静止,第二传动件7运动;第一传动件5运动,第二传动件7运动。通过第一传动件5和第二传动件7的相互移动来实现放置板2与针板4的相对往复运动,下同。参考图6,当针b无法穿透时,如硬度试块等,当放置板2与针板4相对运动时,针b冲击试样a。在上述操作过程中,针b间接的对压力传感器3施加作用力,从而使得压力传感器3测得该作用力。上述第一传动件5和第二传动件7在静止的时候,相当于静止件;第一传动件5和第二传动件7在运动的时候,相当于运动件。
关于上述第一传动件5和第二传动件7如何实现运动,本申请各提供了一种最优技术方案,也可以采取其他方案。
如图1所示,第一传动件5包括第一动力装置501,第一传动轴502和蜗轮蜗杆减速机503。第一动力装置501设置在支架1上,该第一动力装置501用于提供动力。第一传动轴502通过同步皮带与第一动力装置501连接。蜗轮蜗杆减速机503的涡杆与第一传动轴502连接,蜗轮蜗杆减速机503的蜗轮与放置板2连接。由于放置板2具有一定的长度,故需要至少一对压力传感器3来支撑,这里,可以设置至少一对相对设置的蜗轮蜗杆减速机503,此对蜗轮蜗杆减速机503相对设置在第一传动轴502的两端。第一动力装置501可采用伺服电机,可以实现微动或者快速转动,以实现压力传感器3的升降,即放置板2的升降。
如图1和图2,第二传动件7包括第二导套701,第二导杆702,主轴703,偏心轮704和第二联杆705。第二导套701固定设置在支架1上。第二导杆702滑动设置在第二导套701内,第二导套701滑动约束第二导杆702。第二导杆702的一端与固定梁6连接,通过第二导杆702的往复运动实现固定梁6的往复运动。主轴703旋转设置在支架1上,在主轴703上设置同步轮,利用该同步轮与主伺服动力装置706连接。图中,主伺服动力装置706通过联轴器707连接到转轴708上,该转轴708上设置同步轮,同步轮与同步轮利用皮带连接。这里,转轴708和主轴703平行设置,主轴703通过一对支撑架709设置在支架1上。偏心轮704固定设置在主轴703上。第二联杆705的一端与第二导杆702铰连接,第二联杆705的另一端与偏心轮704铰连接。通过控制主伺服动力装置706来实现固定梁6的上下往复移动。
针b从试样中抽出的时候,有将试样带出的可能性。设计了剥离板9,剥离板9设置在放置板2和针板4之间,剥离板9设有与针板4相对应的通孔,针板4上的针b上通过该通孔穿过剥离板9,以实现利用剥离板9挡住试样,从而实现针b从试样中抽出的过程中,将试样从针b上剥离下来的作用。该剥离板9通过第三往复运动机构10设置在支架1上,第三往复运动机构10固定设置在支架1上,第三往复运动机构10可选用升降电机。在使用时,剥离板9可以在针b抽出之前,移动至试样上,在抽出结束之后,再将剥离板9有选择性的提起。第三往复运动机构10还可以根据所用试样的不同,调整剥离板9和放置板2之间的距离。
为了智能化测试针b的性能,还包括分别与电控装置连接的显示器11、红外线测温仪12、电子影像测量仪13和声光报警器16;显示器11设置于支架1上,用于显示;红外线测温仪12设置于支架1上,用于测量被测试样a针的温度;电子影像测量仪13设置于支架1上,用于测量针b;声光报警器16设置于支架1上,分别与压力传感器、显示器、电控装置电连接,用于非正常工作的报警。
本发明在支架上设有声光报警器16,声光报警器16与压力传感器、控制柜连通。当装有针的针板没安装到位,与放置板上的通孔没对正时,导致针插在放置板孔以外,压力传感器测到的力会超出允许的设定值,触发声光报警器16等发出警报,电控柜发出紧急停机指令,测试仪自动停机。当操作人员因疏忽大意,造成指令错误,将针板与托板越位做相对往复运动碰撞时,压力传感器测到的压力超出允许的设定值时,触发报警器并发出警报,电控柜发出紧急停机指令,测试仪自动停机。当针板、剥网板、放置板之间误入异物时,压力传感器测到的力会超出允许的设定值,触发声光报警器16并发出警报,电控柜发出紧急停机指令,测试仪自动停机。这些都是为最大限度保护针、标准测试样布和仪器本身而设置的必要措施。
在上述基础上,在支架1上还设计了弹性弯曲疲劳测试装置8。如图7所示,该弹性弯曲疲劳测试装置8包括固定台801和旋转组件802。固定台801设置在支架1上,固定台801用于固定针b。旋转组件802设置在支架1上,旋转组件802旋转时为针b提供摆动的弧形力。该弧形力具有如下效果:即使针b在弧形力的作用下旋转,弧形力在针b上的作用点尽可能的保持不变。
关于旋转组件802,可采用如下方案。旋转组件802包括转盘8021和拨动件8022。转盘8021设置在支架1上,该转盘8021可通过伺服电机或者人工驱动。关于转盘8021的形状,可以采取多种形式,如圆状,杆状或者扇形状。拨动件8022固定设置在转盘8021上,拨动件8022作用于针b。由于拨动件8022需要和针b接触,故拨动件8022的接触处,也就是与针b接触的作用点设置成弧状,提高针b在转动过程中,拨动件8022需和针b的接触效果。
拨动件8022和夹块8011分别设置在针b的两侧。为了测量针b的摆动情况,设计了如下两套参考方案。
其一:固定台801内设有相交的固定腔和活动腔,两者呈“丁字状”设置,固定腔用于固定针b,固定台801中的活动腔内设有导电棒803。导电棒803的一端固定连接第一导线的一端、另一端正对固定台801的固定腔。拨动件8022为导电体,拨动件8022的一端固定连接第二导线的一端,第一导线的另一端和第二导线的另一端分别与电源的正负极连接。此处的作用是拨动件8022与针b接触的时候,能够形成闭合的回路,便于精确测试针b的弯曲角度。在上述基础上,设计了压缩弹簧804,压缩弹簧804设置在固定台801的活动腔内,压缩弹簧804的一端固定、另一端与导电棒803相抵,以保证导电棒803与针b始终接触,形成闭合的电回路。该方案用于电控测量。
其二:设计了刻度盘805,刻度盘805固定设置在固定座上,刻度盘805的刻度线的延长线汇集于一点,该点为固定在固定台801上针b的摆动点。该方案用于人工测量。
当做针b的疲劳断裂试验时,需要顺时针和逆时针两个方向控制旋转组件802。本申请提供了如下设计方案。
如图8至图10所示,第一摆杆806旋转设置在支架1上,第一摆杆806上设有一对直槽口,直槽口位于第一摆杆806旋转中心的两侧,第一摆杆806可在D到D1之间摆动。第二摆杆807旋转设置在转盘8021上,其一端通过压簧8012连接在转盘8021上,由于压簧8012的外侧没有固定套,故压簧8012正放时,对第二摆杆807施加作用力,第二摆杆807极其容易发生旋转运动。第一推杆808滑动设置在支架1上,第一推杆808的一端通过销轴设置在第一摆杆806的直槽口内,第一推杆808的另一端与第二摆杆807相对;第二推杆809滑动设置在支架1上,第二推杆809的一端通过销轴设置在第一摆杆806的直槽口内,第二推杆809的另一端与第二摆杆807相对,第一推杆808和第二推杆809分别对应设置在第一摆杆806旋转中心的两侧。当摆动第一摆杆806时,第一推杆808和第二推杆809会产生移动,其中一个会进入到转盘8021内。类似于第一推杆808和第二推杆809,第三推杆8010滑动设置在转盘8021内,第三推杆8010的一端通过销轴设置在第二摆杆807的直槽口内。夹块8011固定设置在第三推杆8010的另一端,与拨动件8022分别拨动被测试针b往复摆动。
此外,参考图2,放置板2的两侧设有放置试样a的滚筒14,滚筒14旋转设置于底座15上,两个滚筒14可互为收放轮。在此基础上,底座15滑动设置在支架1上,当试样a的宽度较小或者单个针b检测时,可以起到调整试样a的作用。
一、针b的选型测试
当对针b进行选型测试时,优选先将针b标明编码,如利用激光刻蚀机或者贴片;其次利用电子影像测量仪13对其进行各项尺寸测量,拍照图片并存档;接着根据针b确定测试项目和测试顺序,并在控制系统中设定指令,指令完成。启动仪器测试,控制针b作往复运动,实现其在试样a中往复插入和抽出,其运动的时间和频率信息将传递到电控装置中,压力传感器3、电子影像测量仪13、显示器11和红外线测温仪12也会将测得的信息传递到电控装置内。
针刺深度由放置板2和针板4之间的距离计算;针刺频率即是针b作往复运动的频率,通过第一传动件5和第二传动件7计算;针刺步距每次上下往复运动时,试样a运行的距离由试样a的移动距离和针b作往复运动的频率计算;针刺阻力由压力传感器3测量;试样a表面温度包括环境温度、湿度由红外线测温仪12测量;红外线测温仪12:生产低熔点纤维时,如果针刺时刺针与纤维往复摩擦时产生热量,导致低熔点纤维呈熔融或半熔融状态,就会使低熔点纤维结构造成破坏,也会使呈熔融或半熔融状态的低熔点纤维黏在针体上,造成针刺阻力加大,刺针无法对纤维网进行缠结,产品的物性指标不达标,生产不出合格的产品。上述内容和测试起止时间显示在电控装置外侧的显示屏11上,可以选择性的将结果打印、复制或远程输送,针对该试验数据,优选出针对该试样的材料最适宜的刺针。
二、针b的磨损测试
当对针b进行磨损试验时,该测针试仪可进行单枚针b的测试,也可同时对同一型号的多枚针b进行测试,而且多枚针b的测试条件是相同的。针b的测试具有很好的可重复性。因为它们的测试程序、测试条件及各种数据已被储存是相同的,在不同时间作相同针测试时,只需将先前的测试程序从电控装置中调出即可。
将试样a放在放置板2上,当针刺频率达到设定值时,通过压力传感器3测量初始测到的针刺力,会作为针刺效率最大值,并被显示和储存。随着测试时间的延长和针b往复刺数的增加,针b的针尖、刺钩都会出现磨损,此时针b的针刺力衰竭,对试样中的纤维缠结力也会降低,这时压力传感器3会实时将测到的数据传给电控装置,显示屏11自动生成线形图和数字表格。当针刺力降到一定的数值时如低于最大值50%或更多时,测试仪停止测试,并对此次参加磨损试验的针b通过电子影像测量仪13逐一进行图像对比和数据测量比对。
该磨损测试可以利用砂盘代替标准试样a,以缩短磨损测试时间,该砂盘的材质可用金属、塑料、木材、陶瓷、玻璃、纸浆等制成,测试用砂不仅是传统意义上的砂土,包括各种可用来研磨抛光的不同目数的颗粒状、粉状、膏状物质。操作和试验方法步骤同上,也会将测试结果显示在屏幕上,也可拷盘、打印和传输。
三、针b的抗冲击力测试
当针b进行抗冲击力测试时,将其它试样a移开,在放置板2上放置标准硬度试块,启动电控装置,使针b随针板4缓慢匀速下移,当触及到标准硬度测试块后,压力传感器3会实时将测到的力传输给电控装置,并同步在显示屏11上显示生成的线性图和数据图表,随着针b与标准硬度试块之间压力的增大,针b因压力加大断裂失效时,所测得的力为该针b的最大抗冲击力。
四、针b的回弹性测试
将针b夹持在固定台801的固定腔内,通过与电控装置连接的触摸屏设定弯曲转角距离、次数和转速。按触摸屏显示的启动键,转盘8021开始顺时针缓速旋转,当拨动件8022触及针b时,低压安全电流经针b与导电棒803接通形成电回路,此时,本测试系统会默认该点为测试“零点”或“起点”。这样的动作重复三次,以确认“零点”无误,如果三次零点数值超出允许的误差,测试系统会自动停止下一步测试并在显示屏11上文字提示:请再次确认针b是否固定牢固,是否继续测试?
当操控者确认针b固定牢固,点按下一步,转盘8021按预先设定的转角和距离顺时针旋转进行回弹性测试。作回弹性测试时,转盘8021的转速是平稳缓慢匀速的,这个动作可根据测试规则设定为一次或者多次,当针b转动到设定的角距离位置后,保持3秒或以上;当按设定要求完成测试后,转盘8021回到A点以上的某个点,拨动件8022离开针b,即断开电流;然后再一次缓慢下压拨动件8022,当此次缓慢下压与针b接触并导通电流时,弯曲回转盘17停止转动,并生成一个数值,这个数值与在先确认的零点之差即是该针b的回弹性指标。
五、针b的抗折断角测试
当对针b进行抗折断角测试时,拨动件8022先确定“零点”,拨动件8022缓慢作圆弧运动。当拨动件8022与针b接触,电流即会导通,此位置为“零点”,此时拨动件8022继续绕圆心O1点下压,直至针b断裂电流中断,拨动件8022停止运动。此时生成的数值,即是针b抗折断角的值。同样也会被仪器储存记录给出线性图和数据表。
六、针b的弯曲疲劳断裂测试
当针b进行弯曲疲劳断裂试验时,拨动件8022首先确认“零点”准确性,然后由伺服电机驱动第一摆杆806,第一推杆808和第二推杆809随第一摆杆806的圆心由“O点”向“D点”摆动,在此作用下,第二推杆809向前移动,将夹块8011推出转盘8021,并在压簧8012的作用力下,夹块8011不会轻易产生位移。当夹块8011被推出后,第一摆杆806回到“O点”,第二推杆809缩回原位。当推出的夹块8011与拨动件8022组成一个“钳口”,将针b夹在“钳口”中间,“钳口”以弯曲回转盘的“O1点”为圆心作往复运动:顺时针旋转至C点,逆时针旋转至C1点,对针b反复弯曲,C点、C1点及弯曲次数是按测试规则设定的。当针b因弯曲疲劳断裂时,拨动件8022与导电棒803之间的电流断开,该测试即终止。其测试的弯曲角度,弯曲频率、弯曲次数等数据均被储存记录。此时,第一摆杆806向D1位置摆动,驱动第一推杆808前推,第一推杆808将第二摆杆807一端前推,第二摆杆807在压簧8012的作用下摆动到另一侧,第二摆杆807的另一端带动夹块8011缩回到转盘8021内后,第一摆杆806回至“O位”。
针b断裂需要多次摆动,故利用伺服电机驱动转盘8021,可降低测试时间。
还包括分别与电控装置连接的显示器11、红外线测温仪12、电子影像测量仪13和声光报警器16;显示器11设置于支架1上,用于显示;红外线测温仪12设置于支架1上,用于测量被测试样a针的温度;电子影像测量仪13设置于支架1上,用于测量针b;声光报警器16设置于支架1上,分别与压力传感器、显示器、电控装置电连接,用于非正常工作的报警。
本发明的装置可以仅用于各种针的多种性能的测试仪器,也可以用于非织造物实际生产过程中设备所用针的在线检测。本发明的试样可以是标准试样、各种纤维制成的非织造物或其它材料。本发明的电控装置为数控领域常规的控制装置,根据不同的测试指标以及目的,本领域技术人员可以灵活选用。
以上参考了优选实施例对本发明进行了描述,但本发明的保护范围并不限制于此,在不脱离本发明的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来,且不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的。因此,任何落入权利要求的范围内的所有技术方案均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种针测试仪,包括支架(1),其特征在于,还包括:
放置板(2),用于放置试样(a);
压力传感器(3),一侧与放置板(2)固定连接,另一侧通过第一传动件(5)设置于所述支架(1)上;
针板(4),用于放置针(b),设置在固定梁(6)上,固定梁(6)连接第二传动件(7);以及
电控装置,设置于所述支架(1)上,用于控制测试仪的运行;
其中,
当所述放置板(2)与针板(4)相对往复运动时,针(b)从试样(a)中往复插入和抽出;
或,当所述放置板(2)与针板(4)相对运动时,针(b)冲击试样(a)。
2.根据权利要求1所述的针测试仪,其特征在于,所述第一传动件(5)包括:
第一动力装置(501),设置于支架(1)上,用于提供动力;
第一传动轴(502),通过同步皮带与所述第一动力装置(501)连接;以及
蜗轮蜗杆减速机(503),所述蜗轮蜗杆减速机(503)的涡杆与所述第一传动轴(502)连接,所述蜗轮蜗杆减速机(503)的蜗轮轴与所述放置板(2)连接。
3.根据权利要求2所述的针测试仪,其特征在于,所述第二传动件(7)包括:
第二导套(701),固定设置于所述支架(1)上;
第二导杆(702),滑动设置于所述第二导套(701)内,其一端与所述固定梁(6)连接;
主轴(703),旋转设置于所述支架(1)上,并与主伺服动力装置706连接;
偏心轮(704),固定设置于所述主轴(703)上;以及
第二联杆(705),其一端与所述第二导杆(702)铰连接,另一端与所述偏心轮(704)铰连接。
4.根据权利要求3所述的针测试仪,其特征在于,还包括设置在支架(1)上的弹性弯曲疲劳测试装置(8),其包括:
固定台(801),设置于所述支架(1)上,用于固定针(b);以及
旋转组件(802),设置于所述支架(1)上,所述旋转组件(802)旋转时为针(b)提供摆动的弧形力;
所述旋转组件(802)包括:
转盘(8021),设置于所述支架(1)上;以及
拨动件(8022),固定设置于所述转盘(8021)上,作用于针(b);
所述固定台(801)内设有相交的固定腔和活动腔,所述固定腔用于固定针(b),所述固定台(801)中的活动腔内设有导电棒(803);所述导电棒(803)的一端固定连接第一导线的一端、另一端正对所述固定台(801)的固定腔;所述拨动件(8022)为导电体,所述拨动件(8022)的一端固定连接第二导线的一端,所述第一导线的另一端和第二导线的另一端分别与电源的正负极连接。
弹性弯曲疲劳测试装置(8)还包括压缩弹簧(804),所述压缩弹簧(804)设置于所述固定台(801)的活动腔内,所述压缩弹簧(804)的一端固定、另一端与所述导电棒(803)相抵;
弹性弯曲疲劳测试装置(8)还包括刻度盘(805),所述刻度盘(805)固定设置于所述固定座上,所述刻度盘(805)的刻度线的延长线汇集于一点,该点为固定在所述固定台(801)上针(b)的摆动点;
弹性弯曲疲劳测试装置(8)还包括:
第一摆杆(806),旋转设置于所述支架(1)上,所述第一摆杆(806)上设有一对直槽口,所述直槽口位于第一摆杆(806)旋转中心的两侧;
第二摆杆(807),旋转设置于所述转盘(8021)上,其一端通过压簧(8012)连接转盘(8021);
第一推杆(808),滑动设置于所述支架(1)上,其一端通过销轴设置于所述第一摆杆(806)的直槽口内,另一端与所述第二摆杆(807)相对;
第二推杆(809),滑动设置于所述支架(1)内,其一端通过销轴设置于所述第一摆杆(806)的直槽口内,另一端与所述第二摆杆(807)相对,第一推杆(808)和第二推杆(809)分别对应设置于所述第一摆杆(806)旋转中心的两侧;
第三推杆(8010),滑动设置于所述转盘(8021)内,其一端通过销轴设置于所述第二摆杆(807)的直槽口内;
夹块(8011),固定设置于所述第三推杆(8010)的另一端,与所述拨动件(8022)分别拨动针(b)往复摆动;
所述拨动件(8022)和夹块(8011)分别设置在针(b)的两侧。
5.根据权利要求4所述的针测试仪,其特征在于,还包括剥离板(9),所述剥离板(9)设置于所述放置板(2)和针板(4)之间,所述剥离板(9)设有与针板(4)相对应的通孔。
6.根据权利要求5所述的针测试仪,其特征在于,所述剥离板(9)通过第三往复运动机构(10)设置于所述支架(1)上,所述第三往复运动机构(10)固定设置于所述支架(1)上,所述第三往复运动机构(10)为升降电机。
7.根据权利要求5所述的针测试仪,其特征在于,所述针板(4)上设有装针孔(401),以所述装针孔(401)为端点,试样(a)运动反方向无限延长所形成的射线不相交。
8.根据权利要求7所述的针测试仪,其特征在于,所述针板(4)包括相互连接的基板(402)和弹性层(403),所述弹性层(403)设置在基板(402)的上方。
9.根据权利要求4所述的针测试仪,其特征在于,所述放置板(2)的两侧设有放置试样(A)的滚筒(14),所述滚筒(14)旋转设置于所述底座(15)上,所述底座(15)滑动设置于所述支架(1)上。
10.根据权利要求4所述的针测试仪,其特征在于,还包括分别与电控装置连接的显示器(11)、红外线测温仪(12)、电子影像测量仪(13)和声光报警器(16);所述显示器(11)设置于所述支架(1)上,用于显示;所述红外线测温仪(12)设置于所述支架(1)上,用于测量被测试样(a)针的温度;所述电子影像测量仪(13)设置于所述支架(1)上,用于测量针(b);所述声光报警器(16)设置于所述支架(1)上,分别与压力传感器、显示器、电控装置电连接,用于非正常工作的报警。
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