CN115184148B - 一种纤维材料强度试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及纤维材料技术领域，具体为一种纤维材料强度试验装置。一种纤维材料强度试验装置，包括驱动机箱，驱动机箱的顶部固定连接有两个支撑杆，两个支撑杆的端部均转动连接有套筒，两个套筒的外周壁均固定连接有原料卷轴，两个套筒的内周壁均贯穿连接有杠杆，两个杠杆的其中一端相互铰接，两个杠杆的外周壁滑动连接有定位板，定位板的底部固定连接有T型限位杆，T型限位杆的外周壁套装连接有拉簧，拉簧两端分别与定位板的底端及驱动机箱的顶部固定连接，本发明的有益效果是：该纤维材料强度试验装置，在由伺服电机及电动马达作为驱动后，能够让装置呈全自动分段测试的方式对纤维材料进行试验，同时具有省力且可持续试验的效果。

Description

一种纤维材料强度试验装置

技术领域

本发明涉及纤维材料技术领域，具体为一种纤维材料强度试验装置。

背景技术

纤维材料是纤维状物质通过纺织加工工艺形成的结构化材料，通常也被称为纺织材料。纤维材料的应用历史已经相当的悠久，虽然并无明确的记录说明这种材料是何时产生，但在人类古代贸易中，纤维材料始终占据着重要的地位充分说明纤维材料对人类发展的重要性。

目前纤维材料强度试验装置在对纤维材料进行试验时，需要对纤维材料的拉伸效果进行试验，以保证纤维材料在后续能够正常使用。

现有的纤维材料强度试验装置无法对纤维材料进行分段试验，从而使得装置无法得到纤维材料每一段位置的拉伸效果。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种纤维材料强度试验装置，来解决上述中提到的现有的纤维材料强度试验装置无法对纤维材料进行分段试验的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种纤维材料强度试验装置，包括驱动机箱，驱动机箱的顶部固定连接有两个支撑杆，两个支撑杆的端部均转动连接有套筒两个套筒的外周壁均固定连接有原料卷轴，两个套筒的内周壁均贯穿连接有杠杆，两个杠杆的其中一端相互铰接，两个杠杆的外周壁滑动连接有定位板，定位板的底部固定连接有T型限位杆，T型限位杆的外周壁套装连接有拉簧，拉簧两端分别与定位板的底端及驱动机箱的顶部固定连接，T型限位杆的底部外周壁设有限位槽，限位槽开设于驱动机箱内并与T型限位杆滑动连接。

本发明的有益效果是：

1)该纤维材料强度试验装置效果更好，本发明中在现有的基础上进行改进，在直角联动块与拉伸板进行联动后，能够以拉伸板的移动作用对杠杆的端部施加向下的作用力，而在直角联动块恢复至原位后，由于杠杆的其中一端未受到相应的作用力，再加上其另外一端与拉簧相连，由此能够在拉簧对杠杆的另外一端施加向下的拉力后，则能够将杠杆的角度复原，以使此时的定位板及挤压框架无法对纤维进行挤压固定，使得杠杆在重复翻转后能够呈间断式对纤维进行挤压定位；

2)且能够在杠杆经由直角联动块的移动而进行翻转的同时，由于套筒与联动卷筒呈固定的垂直状态，以使联动卷筒能够随着套筒的翻转跟着一起进行翻转，以改变其倾斜角度，而用户则在此之前将纤维材料从联动卷筒的内周壁穿过，以使联动卷筒能够在杠杆的两端分别带动定位板及挤压框架对纤维材料的两个位置进行定位时，对纤维材料进行同步卷动，从而能够在装置对纤维材料的拉伸效果进行试验时，能够同时对纤维材料的弯曲效果进行测试。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述两个杠杆的另外一端均铰接相连有挤压框架，挤压框架内开设有方形贯穿槽，挤压框架的顶部固定连接有平衡块，平衡块内对称开设有两个圆柱槽，两个圆柱槽的内周壁转动连接有滚筒，滚筒通过圆柱槽与平衡块卡接相连，滚筒的外周壁滑动连接有定位块，定位块的底部固定连接有联动杆，定位块的底部中间位置固定设置有凸块，两个拉伸板的对向位置均固定连接有直角联动块，直角联动块的底端与杠杆抵触，直角联动块内开设有圆形槽，直角联动块通过圆形槽与联动杆滑动连接，直角联动块的顶部开设有凹槽，凹槽与凸块相适配。

采用上述进一步方案的有益效果是，在杠杆呈扇形翻转的方式带动挤压框架下移时，由于其杠杆的端部至装置的竖向中心线的垂直距离发生变动，由此则会带动挤压框架在向下偏移的过程中会进行横向移动，从而容易导致挤压框架发生倾斜，而通过在挤压框架的顶部设置平衡块，同时在平衡块与定位块之间由两个滚筒分别与平衡块与定位块连接，以使平衡块与定位块的接触面积大于挤压框架与定位块的接触面积，以使其能够与方向贯穿槽的底部内周壁一起形成三角状态对直角联动块进行限位，由此能够间接地让挤压框架与定位块之间的相对倾斜程度降至最低，以尽量避免挤压框架发生倾斜后对定位块进行挤压而影响定位块的下降距离，由此能够让挤压框架带动定位块下移而对纤维材料挤压的过程中让挤压框架保持平稳后，由此辅助挤压框架进行相应的工作。

进一步，所述驱动机箱内开设有内腔，内腔的内周壁固定连接有伺服电机，伺服电机的输出轴端部固定连接有丝杆，丝杆的外周壁螺纹连接有连接环，连接环的外周壁对称设置有两个连杆，两个连杆与连接环铰接相连，两个连杆的端部铰接相连有工型滑块，工型滑块的顶部固定连接有拉伸板，拉伸板的顶部开设有卷轴凹槽，卷轴凹槽的内置壁卡接相连有原料卷轴。

采用上述进一步方案的有益效果是，能够在用户将原料纤维缠绕在原料卷轴上后，由伺服电机作为驱动而对纤维施加相应的拉伸力，以使用户不需要手动对纤维的拉伸效果进行试验，从而能够让纤维的试验工作更加省力。

进一步，所述驱动机箱的顶端固定连接有支架，支架的顶部固定连接有顶板，顶板的横向长度大于两个定位板的间距，支架的顶部固定连接有电动马达，电动马达的输出轴端部固定连接有传动块，传动块内开设有卡槽，卡槽的内周壁卡接相连有工型卷轴。

采用上述进一步方案的有益效果是，在定位板及挤压框架未对纤维进行挤压固定时，能够由电动马达间接地带动工型卷轴将此段试验后的纤维部分进行缠绕，并让下一段纤维部分能够位于定位板及挤压框架之间，由此能够伺服电机往复带动直角联动块移动的过程中，能够连带着杠杆往复翻转，并以此带动定位板及挤压框架呈间断式对纤维进行挤压定位，且能够在此基础上由电动马达持续带动工型卷轴对纤维进行缠绕后，进一步达到对纤维进行持续试验的效果，以使用户在将原料卷轴放置后让装置以全自动的方式对原料进行试验工作。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体正面剖视结构示意图；

图3为图2的A处放大结构结构示意图；

图4为图2的B处放大结构结构示意图；

图5为本发明中挤压框架的侧面剖视结构示意图；

图6为本发明中支架的侧面剖视结构示意图；

图7为图2的C处放大结构示意图；

图8为图1的D处放大结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、驱动机箱；101、内腔；102、伺服电机；103、丝杆；104、连接环；105、连杆；106、工型滑块；107、拉伸板；108、卷轴凹槽；109、原料卷轴；2、支撑杆；201、套筒；202、杠杆；203、定位板；204、T型限位杆；205、拉簧；206、限位槽；207、联动卷筒；3、挤压框架；301、方形贯穿槽；302、滚筒；303、定位块；304、联动杆；305、平衡块；306、凸块；4、支架；401、顶板；402、电动马达；403、传动块；404、卡槽；405、工型卷轴；5、直角联动块；501、圆形槽；502、凹槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

纤维材料是纤维状物质通过纺织加工工艺形成的结构化材料，通常也被称为纺织材料。纤维材料的应用历史已经相当的悠久，虽然并无明确的记录说明这种材料是何时产生，但在人类古代贸易中，纤维材料始终占据着重要的地位充分说明纤维材料对人类发展的重要性，目前纤维材料强度试验装置在对纤维材料进行试验时，需要对纤维材料的拉伸效果进行试验，以保证纤维材料在后续能够正常使用，现有的纤维材料强度试验装置在用户需要对纤维材料的拉伸效果进行试验时，需要用户是手动对纤维的两端施加相应的作用力以对纤维材料的拉伸效果进行试验，以此导致纤维的试验过程费时费力，且无法持续对纤维材料的拉伸效果进行试验，由此导致装置的试验效率底，对此发明人提出了一种纤维材料强度试验装置来解决上述问题。

本发明提供了以下优选的实施例

如图1所示，一种纤维材料强度试验装置，包括驱动机箱1，驱动机箱1的顶部固定连接有两个支撑杆2，两个支撑杆2的端部均转动连接有套筒201，两个套筒201的外周壁均固定连接有原料卷轴109，两个套筒201的内周壁均贯穿连接有杠杆202，两个杠杆202的其中一端相互铰接，两个杠杆202的外周壁滑动连接有定位板203，定位板203的底部固定连接有T型限位杆204，T型限位杆204的外周壁套装连接有拉簧205，拉簧205两端分别与定位板203的底端及驱动机箱1的顶部固定连接，T型限位杆204的底部外周壁设有限位槽206，限位槽206开设于驱动机箱1内并与T型限位杆204滑动连接，直角联动块5与拉伸板107相互固定，并能够与拉伸板107进行联动，然后在拉伸板107进行移动而带动直角联动块5所处的位置发生变动后，能够以拉伸板107的移动作用对杠杆202的端部施加向下的作用力，而在直角联动块5恢复至原位后，由于杠杆202的其中一端未受到相应的作用力，再加上其另外一端与拉簧205相连，由此能够在拉簧205对杠杆202的另外一端施加向下的拉力后，则能够将杠杆202的角度复原，以使此时的定位板203及挤压框架3无法对纤维进行挤压固定，使得杠杆202在重复翻转后能够呈间断式对纤维进行挤压定位，且能够在杠杆202经由直角联动块5的移动而进行翻转的同时，由于套筒201与联动卷筒207呈固定的垂直状态，以使联动卷筒207能够随着套筒201的翻转跟着一起进行翻转，以改变其倾斜角度，而用户则在此之前将纤维材料从联动卷筒207的内周壁穿过，以使联动卷筒207能够在杠杆202的两端分别带动定位板203及挤压框架3对纤维材料的两个位置进行定位时，对纤维材料进行同步卷动，从而能够在装置对纤维材料的拉伸效果进行试验时，能够同时对纤维材料的弯曲效果进行测试。

本实施例中，如图1、图2、图4、图5及图8所示，为了进一步提升装置的实用性，两个杠杆202的另外一端均铰接相连有挤压框架3，挤压框架3内开设有方形贯穿槽301，挤压框架3的顶部固定连接有平衡块305，平衡块305内对称开设有两个圆柱槽，两个圆柱槽的内周壁转动连接有滚筒302，滚筒302通过圆柱槽与平衡块305卡接相连，滚筒302的外周壁滑动连接有定位块303，定位块303的底部固定连接有联动杆304，定位块303的底部中间位置固定设置有凸块306，两个拉伸板107的对向位置均固定连接有直角联动块5，直角联动块5的底端与杠杆202抵触，直角联动块5内开设有圆形槽501，直角联动块5通过圆形槽501与联动杆304滑动连接，直角联动块5的顶部开设有凹槽502，凹槽502与凸块306相适配，在杠杆202呈扇形翻转的方式带动挤压框架3下移时，由于其杠杆202的端部至装置的竖向中心线的垂直距离发生变动，由此则会带动挤压框架3在向下偏移的过程中会进行横向移动，从而容易导致挤压框架3发生倾斜，而通过在挤压框架3的顶部设置平衡块305，同时在平衡块305与定位块303之间由两个滚筒302分别与平衡块305与定位块303连接，以使平衡块305与定位块303的接触面积大于挤压框架3与定位块303的接触面积，同时由挤压框架3内开设的方形贯穿槽301的底部内周壁与直角联动块5抵触，以此对直角联动块5形成三角支撑的效果，由此能够间接地让挤压框架3与定位块303之间的相对倾斜程度降至最低，以尽量避免挤压框架3发生倾斜后对定位块303进行挤压而影响定位块303的下降距离，由此能够让挤压框架3带动定位块303下移而对纤维材料挤压的过程中让挤压框架3保持平稳后，由此辅助挤压框架3进行相应的工作，且能够由滚筒302将平衡块302及挤压框架3与直角联动块5的间接摩擦距离减小(即滚筒302在与定位块303抵触后由滚筒302的转动效果减小摩擦力)。

本实施例中，如图1和图2所示，为了进一步辅助装置对纤维材料进行拉伸，驱动机箱1内开设有内腔101，内腔101的内周壁固定连接有伺服电机102，伺服电机102的输出轴端部固定连接有丝杆103，丝杆103的外周壁螺纹连接有连接环104，连接环104的外周壁对称设置有两个连杆105，两个连杆105与连接环104铰接相连，两个连杆105的端部铰接相连有工型滑块106，工型滑块106的顶部固定连接有拉伸板107，拉伸板107的顶部开设有卷轴凹槽108，卷轴凹槽108的内置壁卡接相连有原料卷轴109，内腔101开设于驱动机箱1内，并在其内周壁设置有伺服电机102，且伺服电机102的输出轴端部与丝杆103相互固定，以此能够在伺服电机102进行运转后，带动丝杆103进行转动，并由于丝杆103与连接环104为螺纹连接，同时连接环104由连杆105对其进行限位，以使连接环104无法转动，从而能够带动连接环104顺着丝杆103进行上下移动，以此改变连杆105与丝杆103的交叉角度，并进一步改变两个拉伸板107的间距，进而能够在两个拉伸板107的间距扩大时带动直角联动块5对纤维材料进行拉伸，所以通过设置有驱动机箱1，能够在用户将原料纤维缠绕在原料卷轴109上后，由伺服电机102作为驱动而对纤维施加相应的拉伸力，以使用户不需要手动对纤维的拉伸效果进行试验，从而能够让纤维的试验工作更加省力。

本实施例中，如图1-2、图6和图7所示，为了进一步提升装置试验的可持续性，驱动机箱1的顶端固定连接有支架4，支架4的顶部固定连接有顶板401，顶板401的横向长度大于两个定位板203的间距，支架4的顶部固定连接有电动马达402，电动马达402的输出轴端部固定连接有传动块403，传动块403内开设有卡槽404，卡槽404的内周壁卡接相连有工型卷轴405，在定位板203及挤压框架3未对纤维进行挤压固定时，能够由电动马达402间接地带动工型卷轴405将此段试验后的纤维部分进行缠绕，并让下一段纤维部分能够位于定位板203及挤压框架3之间，由此能够伺服电机102往复带动直角联动块5移动的过程中，能够连带着杠杆202往复翻转，并以此带动定位板203及挤压框架3呈间断式对纤维进行挤压定位，且能够在此基础上由电动马达402持续带动工型卷轴405对纤维进行缠绕后，进一步达到对纤维进行持续试验的效果，以使用户在将原料卷轴109放置后让装置以全自动的方式对原料进行试验工作。

本发明的具体工作过程如下：

(1)将纤维材料分别与原料卷轴109及工型卷轴405连接

首先，将未试验的原料卷轴109放置于卷轴凹槽108内，而工型卷轴405则对试验后的纤维进行缠绕；

(2)电能驱动伺服电机102进行运转

然后，由伺服电机102带动两个拉伸板107进行滑动，以此改变拉伸板107与工型卷轴405的间距，并以此带动直角联动块5跟着一起进行移动，使其能够扩大两个直角联动块5的间距。

(3)直角联动块5移动过程中对杠杆202挤压

同时在此过程中，能够由直角联动块5的底部以横向滑动的作用对杠杆202施加相应的作用力，以使其能够以支撑杆2的顶部位置为圆心进行翻转，使得杠杆202的其中一端带动定位板203向上偏移而与顶板401抵触，由此对此处的纤维进行挤压固定，而杠杆202的另外一端则下降，并以此带动挤压框架3向下移动后由滚筒302与定位块303抵触，以使其能够带动定位块303下移后由定位块303与直角联动块5一起对此处的纤维进行挤压，从而能够在拉伸板107移动的过程中，达到对纤维施加拉伸力的效果，使得用户能够对纤维的拉伸效果进行试验。

(4)同时电能驱动电动马达402运转

在对纤维材料拉伸的过程中，由电动马达402持续带动工型卷轴405对纤维进行缠绕后，而电动马达402的动力只有纤维材料未受到固定时才能够带动工型卷轴405转动，而纤维材料被固定后则无法带动其缠绕与工型卷轴405上，由此能够进一步达到对纤维进行持续试验的效果，以使用户在将原料卷轴109放置后让装置以全自动且可持续的方式对原料进行试验工作。

综上所述：本发明的有益效果具体体现在，该装置在现有的基础上进行改进，该纤维材料强度试验装置效果更好，能够在用户将原料纤维缠绕在原料卷轴109上后，由伺服电机102作为驱动而对纤维施加相应的拉伸力，以使用户不需要手动对纤维的拉伸效果进行试验，从而能够让纤维的试验工作更加省力；

该装置在使用时，能够在直角联动块5与拉伸板107进行联动后，以拉伸板107的移动作用对杠杆202的端部施加向下的作用力，而在直角联动块5恢复至原位后，由于杠杆202的其中一端未受到相应的作用力，再加上其另外一端与拉簧205相连，由此能够在拉簧205对杠杆202的另外一端施加向下的拉力后，则能够将杠杆202的角度复原，以使此时的定位板203及挤压框架3无法对纤维进行挤压固定，使得杠杆202在重复翻转后能够呈间断式对纤维进行挤压定位，且能够在杠杆202经由直角联动块5的移动而进行翻转的同时，由于套筒201与联动卷筒207呈固定的垂直状态，以使联动卷筒207能够随着套筒201的翻转跟着一起进行翻转，以改变其倾斜角度，而用户则在此之前将纤维材料从联动卷筒207的内周壁穿过，以使联动卷筒207能够在杠杆202的两端分别带动定位板203及挤压框架3对纤维材料的两个位置进行定位时，对纤维材料进行同步卷动，从而能够在装置对纤维材料的拉伸效果进行试验时，能够同时对纤维材料的弯曲效果进行测试；

该装置在杠杆202呈扇形翻转的方式带动挤压框架3下移时，由于其杠杆202的端部至装置的竖向中心线的垂直距离发生变动，由此则会带动挤压框架3在向下偏移的过程中会进行横向移动，从而容易导致挤压框架3发生倾斜，而通过在挤压框架3的顶部设置平衡块305，同时在平衡块305与定位块303之间由两个滚筒302分别与平衡块305与定位块303连接，以使平衡块305与定位块303的接触面积大于挤压框架3与定位块303的接触面积，以使其能够与方向贯穿槽301的底部内周壁一起形成三角状态对直角联动块5进行限位，由此能够间接地让挤压框架3与定位块303之间的相对倾斜程度降至最低，以尽量避免挤压框架3发生倾斜后对定位块303进行挤压而影响定位块303的下降距离，由此能够让挤压框架3带动定位块303下移而对纤维材料挤压的过程中让挤压框架3保持平稳后，由此辅助挤压框架3进行相应的工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种纤维材料强度试验装置，其特征在于，包括驱动机箱(1)，所述驱动机箱(1)的顶部固定连接有两个支撑杆(2)，两个所述支撑杆(2)的端部均转动连接有套筒(201)，两个所述套筒(201)的内周壁均贯穿连接有杠杆(202)，两个所述杠杆(202)的其中一端相互铰接，两个所述杠杆(202)的外周壁滑动连接有定位板(203)，所述定位板(203)的底部固定连接有T型限位杆(204)，所述T型限位杆(204)的外周壁套装连接有拉簧(205)，所述拉簧(205)两端分别与所述定位板(203)的底端及所述驱动机箱(1)的顶部固定连接；所述两个所述杠杆(202)的另外一端均铰接相连有挤压框架(3)，所述挤压框架(3)内开设有方形贯穿槽(301)，所述挤压框架(3)的顶部固定连接有平衡块(305)，所述平衡块(305)内对称开设有两个圆柱槽，两个所述圆柱槽的内周壁转动连接有滚筒(302)，所述滚筒(302)通过所述圆柱槽与所述平衡块(305)卡接相连，所述滚筒(302)的外周壁滑动连接有定位块(303)，所述定位块(303)的底部固定连接有联动杆(304)，所述定位块(303)的底部中间位置固定设置有凸块(306)；所述驱动机箱(1)内开设有内腔(101)，所述内腔(101)的内周壁固定连接有伺服电机(102)，所述伺服电机(102)的输出轴端部固定连接有丝杆(103)，所述丝杆(103)的外周壁螺纹连接有连接环(104)，所述连接环(104)的外周壁对称设置有两个连杆(105)，两个所述连杆(105)与所述连接环(104)铰接相连，两个所述连杆(105)的端部铰接相连有工型滑块(106)，所述工型滑块(106)的顶部固定连接有拉伸板(107)；所述拉伸板(107)的顶部开设有卷轴凹槽(108)，所述卷轴凹槽(108)的内置壁卡接相连有原料卷轴(109)；两个所述拉伸板(107)的对向位置均固定连接有直角联动块(5)，所述直角联动块(5)的底端与所述杠杆(202)抵触；所述直角联动块(5)内开设有圆形槽(501)，所述直角联动块(5)通过所述圆形槽(501)与所述联动杆(304)滑动连接，所述直角联动块(5)的顶部开设有凹槽(502)，所述凹槽(502)与所述凸块(306)相适配。

2.根据权利要求1所述的纤维材料强度试验装置，其特征在于，所述T型限位杆(204)的底部外周壁设有限位槽(206)，所述限位槽(206)开设于驱动机箱(1)内并与所述T型限位杆(204)滑动连接。

3.根据权利要求1所述的纤维材料强度试验装置，其特征在于，所述驱动机箱(1)的顶端固定连接有支架(4)，所述支架(4)的顶部固定连接有顶板(401)，所述顶板(401)的横向长度大于两个所述定位板(203)的间距。

4.根据权利要求3所述的纤维材料强度试验装置，其特征在于，所述支架(4)的顶部固定连接有电动马达(402)，所述电动马达(402)的输出轴端部固定连接有传动块(403)，所述传动块(403)内开设有卡槽(404)，所述卡槽(404)的内周壁卡接相连有工型卷轴(405)。