CN208459198U - 一种纤维湿摩擦测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种纤维湿摩擦测试设备。本实用新型的纤维湿摩擦测试设备包括转动摩擦机构，所述转动摩擦机构包括内部中空的腔室，和连接所述腔室和所述转动摩擦机构外表面的透水孔；所述转动摩擦机构的外表面与样品相接触，且所述转动摩擦机构可以相对样品转动。本实用新型的转动摩擦机构的设计保证了测试时，测试样品的湿润度稳定，且各个样品的湿润度统一。分水轴内部中空，且分水轴的管壁上均匀地分布着多个透水孔，用于均匀地润湿环绕管壁的粘胶布套，使得粘胶布套上各个点的湿润程度基本一致均达到饱和状态。

Description

一种纤维湿摩擦测试设备

技术领域

本实用新型属于摩擦测试设备领域，具体地说，涉及一种纤维湿摩擦测试设备。

背景技术

现有的纤维原纤化评价方法有震荡法、测定规定长度纤维上原纤数量的方法、着色实验法和湿摩擦值法。其中湿摩擦值法由于实验方法简便，实验过程高度类似于实际使用情况而成为纤维原纤化的主要评价方法。但现有的湿摩擦值法的测试设备多为人工组装的简易设备，操作方法复杂，而且有些简易设备需要人工主观判断测试终点，严重地影响了测试结果的准确性。同时现有的湿摩擦值法通常使用滴加液体的方法来保持测试样品的湿润，滴加量不容易控制且操作复杂。而且在同时测试多根纤维样品的过程中，很难保证滴加量的一致，从而导致各个样品在测试中的湿润度不一致，影响了测试结果的准确性。

有鉴于此特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种纤维湿摩擦测试设备。该设备有着自动系统，可在测试开始前设定样品的张力并自动调节至该预设值，在样品磨断时，自动系统可自动捕捉断裂时的瞬时时间和瞬时转数。本实用新型可以同时测试多个样品，且通过使用分水轴能保持各个样品的湿润度一致。

具体地，本实用新型采用了如下的技术方案。

一种纤维湿摩擦测试设备包括转动摩擦机构，所述转动摩擦机构包括内部中空的腔室和连接所述腔室和所述转动摩擦机构外表面的透水孔；所述转动摩擦机构的外表面与样品相接触，且所述转动摩擦机构可以相对样品转动。

进一步地，所述转动摩擦机构包括分水轴和环绕所述分水轴的粘胶布套；所述分水轴内部中空形成管腔，所述透水孔设置在分水轴的管壁内部；所述粘胶布套的外表面与样品相接触。

进一步地，所述透水孔为所述分水轴管壁上的通孔；所述透水孔的一端连通所述分水轴的管腔，所述透水孔的另一端被所述粘胶布套遮盖。

进一步地，所述转动摩擦机构通过旋转接头固定连接在轴承支座上，使得所述转动摩擦机构可旋转或在一定夹角内往复转动。

进一步地，所述纤维湿摩擦测试设备还包括储水结构，所述储水结构的位置高于所述转动摩擦机构，且在连接所述转动摩擦机构和所述储水结构的水路上设有用于调节出水量大小的调节阀。

进一步地，所述纤维湿摩擦测试设备还包括废水收集机构，所述废水收集结构位于所述转动摩擦机构的下方，用于收集从所述转动摩擦机构连续落下的废水。

进一步地，所述纤维湿摩擦测试设备还包括多位自动夹持装置，所述多位自动夹持装置包括上夹持结构和下夹持结构，且所述多位自动夹持装置包括多个可同时工作的样品夹持位。

进一步地，所述样品夹持位包括上夹持件和下夹持件，且所述下夹持件与磁电张力测试传感系统相连接。

进一步地，所述上夹持结构包括多个所述上夹持件，且多个所述上夹持件呈一条直线；所述下夹持结构包括多个所述下夹持件，且多个所述下夹持件呈一条直线；所述上夹持件与所述下夹持件一一对应，且所述上夹持结构与所述下夹持结构互相平行。

进一步地，测试前，每根样品的上端固定连接在所述上夹持件上；每根所述样品的下端与所述下夹持件相连接，所述下夹持件接收磁电张力测试传感系统的命令通过对所述样品的拉伸来控制和调节所述样品的张力。

本实用新型的转动摩擦机构的设计保证了测试时，测试样品的湿润度稳定，且各个样品的湿润度统一。本实用新型的测试用水从位于高处的储水结构，因重力而向下流动，通过调节阀来调节出水量大小，进入分水轴。分水轴内部中空，且分水轴的管壁上均匀地分布着多个透水孔，用于均匀地浸湿环绕管壁的粘胶布套，使得粘胶布套上各个点的湿润程度基本一致均达到饱和状态。测试中，样品与粘胶布套表面接触，从而保证了各个样品的湿润度相同均处于饱和状态。本实用新型的废水收集结构，将从转动摩擦机构连续落下的废水收集起来，导离测试设备。

本实用新型可以同时测试多根样品，且能保证每根样品的测试环境，所受张力均一致。本实用新型的磁电张力测试传感系统，可以在测试中全程监控各个样品的张力：测试前，可通过磁电张力测试传感系统来设定样品的张力并自动调节至该预设值；测试中，实时记录传输各个样品中的张力；测试结束的瞬时，感应张力的突变并捕捉和传输样品断裂的瞬时时间和瞬时转数。本实用新型的纤维湿摩擦测试设备既可以应用于单根纤维，也可以应用于纤维束。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本实用新型的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1是本实用新型的纤维湿摩擦测试设备的整体结构示意图；

图2是本实用新型的纤维湿摩擦测试设备的给水集水系统的示意图；

图3是本实用新型的纤维湿摩擦测试设备的截面图；

图4是本实用新型的纤维湿摩擦测试设备的自动系统的示意图。

图中：1、控制柜；2、变频电机；3、齿轮传动系统；4、转速测量系统；5、计时系统； 6、多位自动加持装置；7、磁电张力测试传感系统；8、轴圆跳动校准系统；9、轴承支座； 10、终端显示记录仪；11、高位储水箱；12、调节阀；13、旋转接头；14、快接接头；15、分水轴；16、粘胶布套；17、低位集水槽；18、多变角度调节系统；19、样品。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图4所示，本实用新型的纤维湿摩擦测试设备包括转动摩擦机构，所述转动摩擦机构包括内部中空的腔室，连接所述腔室和所述转动摩擦机构外表面的透水孔；所述转动摩擦机构的表面与样品相接触，且所述转动摩擦机构可以相对样品转动。

所述中空的腔室可以容纳进水，而连接所述腔室和所述转动摩擦机构外表面的所述透水孔，可以使实验用水从中空的腔室经过透水孔排出至所述转动摩擦机构的外表面。又由于所述转动摩擦机构的外表面与样品相接触，实验用水就可不间断的润湿样品。同时转动的摩擦机构通过相对于样品的转动，来向样品施加摩擦力，进行摩擦测试。

如图2所示，本实用新型的所述转动摩擦机构包括分水轴15和环绕所述分水轴15的粘胶布套16；所述分水轴15内部中空形成管腔，所述透水孔设置在分水轴15的管壁内部；所述粘胶布套16的外表面与样品19相接触。

优选地，分水轴15的管腔成圆柱形，有利于实验用水通过透水孔，均匀地供给粘胶布套 16。粘胶布套16在分水轴15和样品19之间，因为粘胶布套16与样品19直接接触，在润湿样品19的同时，粘胶布套16向样品19施加摩擦力，来进行摩擦测试。

如图2所示，本实用新型的透水孔为所述分水轴15管壁上的通孔；所述透水孔的一端连通所述分水轴15的管腔，所述透水孔的另一端被所述粘胶布套16遮盖。

实验用水从分水轴15的管腔经过透水孔，到达粘胶布套16，用于润湿样品。所述透水孔均匀地分布在分水轴15的管壁上，保证了分水轴15地均匀出水，使得粘胶布套16上的每一点的水饱和程度基本类似，从而保证了各个样品19的湿润度的统一。

如图1和2所示，本实用新型的所述转动摩擦机构通过旋转接头13固定连接在轴承支座 9上，使得所述转动摩擦机构可旋转或在一定夹角内往复转动。所述分水轴15通过快接接头 14与旋转接头13相连接，旋转接头13的另一端连接有输水管。轴承支座9和旋转接头13 使得所述转动摩擦机构可在向样品供水的同时，保持转动，来提供摩擦力。转动摩擦机构在测试时，可根据需要连续旋转或在一定夹角内往复转动，即可匀速旋转，也可以预设的角加速度旋转，或依据预定的速度时间表旋转。所述转动摩擦机构，通过齿轮传动系统3与变频电机2相连，变频电机2向转动摩擦机构提供了动力。

如图2所示，本实用新型还包括储水结构，所述储水结构的位置高于所述转动摩擦机构，且在连接所述转动摩擦机构和所述储水结构的水路上设有用于调节出水量大小的调节阀12。优选地，所述储水结构是高位储水箱11，相对于直接连接水管，方便了去离子水的使用，来满足试验的基本要求。由于储水结构高于所述转动摩擦机构，所述储水结构可靠重力出水，结构简单，方便操作。所述调节阀12起到了调节水量大小的作用，提高了纤维湿摩擦测试设备的可靠性。

如图2所示，本实用新型还包括废水收集机构，所述废水收集结构位于所述转动摩擦机构的下方，用于收集从所述转动摩擦机构连续落下的废水。所述废水收集机构包括低位集水槽17.所述低位集水槽17安装在转动摩擦机构的下部，废水从转动摩擦机构自然地落入其下方的低位集水槽17，便于实验员对废水的收集。

如图1和3所示，本实用新型还包括多位自动夹持装置6，所述多位自动夹持装置6包括上夹持结构和下夹持结构，且所述多位自动夹持装置6包括多个可同时工作的样品夹持位。优选地，所述多位自动夹持装置有25个夹持位。上下夹持位的设计，将一根样品固定在一竖直平面内，多根样品所在的多个竖直平面互相平行，避免了多个样品的互相缠绕，使得整个设备结构紧凑、有序，设计合理。而多个可同时工作的样品夹持位的设置，对多个样品同时测试，提供了结构上的保证。

如图1和3所示，本实用新型的多位自动夹持装置6的每个样品夹持位均包括上夹持件和下夹持件，且所述下夹持件与磁电张力测试传感系统7相连接。本实用新型的磁电张力测试传感系统7，可以在测试中全程监控各个样品的张力。并且在测试结束的瞬间，感应张力的突变，将突变的信号传输给计时系统5和转速测量系统4。计时系统5捕捉瞬时时间，转速测量系统4捕捉瞬时转数，并将结果传输给终端显示记录仪10，所述终端显示记录仪10将结果及测试过程的累积数据，进行显示和记录。

如图1所示，本实用新型的上夹持结构包括多个所述上夹持件，且多个所述上夹持件呈一条直线；所述下夹持结构包括多个所述下夹持件，且多个所述下夹持件呈一条直线；所述上夹持件与所述下夹持件一一对应，且所述上夹持结构与所述下夹持结构互相平行。互相平行的所述上夹持结构和所述下夹持结构保证了各个样品19所在平面互相平行且样品有用长度相等，避免了样品长度不统一而造成的试验结果不可靠。

如图3所示，本实用新型的每根样品19的上端固定连接在所述上自动夹持件上；每根所述样品的下端与所述下夹持件相连接，所述下夹持件接收磁电张力测试传感系统7的命令通过对所述样品的拉伸来控制和调节所述样品的张力。在测试开始前，多变角度调节系统18调节旋转轴的转动参数来控制样品19与分水轴15的水平轴面间的夹角，接着轴圆跳动校准系统8来调节样品19与转动摩擦机构的抱合角度。然后将样品固定在上夹持件上，根据磁电张力测试传感系统7的命令，下夹持件将样品的张力调节至预设值。

实施例一

如图4所示，本实施例所述的控制柜1是根据电气接线要求，将开关设备等封闭在金属柜中；所述金属柜即为控制柜。试验前，先将25根样品19放入去离子水中，浸湿2分钟。测试设备的准备工作包括：通过软件设定分水轴15的圆跳动允许值，将该值传输至轴圆跳动校准系统8内的圆跳动仪，使得分水轴15在指定转速下平稳转动。根据不同纤维样，通过轴圆跳动校准系统8来调节相应的抱合角度。通过多变角度调节系统18的多变角度仪，来调节旋转轴的转动参数来控制样品19与分水轴15的水平轴面间的夹角。将高位储水箱11内注入适量去离子水，通过控制柜内的给水阀来控制供水水路上的调节阀12，并将其调至设定值。润湿粘胶布套16，使粘胶布套16的含水量达到饱和。调节变频电机2的输出，来使分水轴15的转速及频率符合预设值，同时计时器和转数表记录时间和转数。

实验中，先将一个样品19的上端固定在多位自动夹持装置6的上夹持结构的一个上夹持位上，样品19的下端固定在与上夹持位相对应的下夹持位上，下夹持位与磁电张力测试传感系统7相连接。用磁电张力测试传感系统7中的电磁张力仪来控制下夹持位，使得样品19中的张力达到预设值，实验开始。磁电张力测试传感系统7中的张力传感器实时记录样品19中的张力，并将张力值输入至终端显示记录仪10，并实时更新样品分析结果记录表(X-时间， Y-张力值)。在控制柜处，命令启动变频电机2，通过齿轮传动机构3，带动分水轴15转动。当磁电张力测试传感系统7感应到样品19中的张力发生突变，磁电张力测试传感系统7将突变的信号传输给计时系统5和转速测量系统4。计时系统5中的计时器捕捉磨断的瞬时时间，转速测量系统4中的转数表捕捉磨断时分水轴的转数，并将结果传输给终端显示记录仪10，所述终端显示记录仪10中的自动记录仪将结果及测试过程的累积数据，进行显示和记录。与终端显示记录仪相连的中央处理器负责对实验中的各个数据进行处理。

本实用新型的转动摩擦机构的设计保证了测试时，测试样品的湿润度稳定，且各个样品的湿润度统一。本实用新型可以同时测试多根样品，且能保证每根样品的测试环境，所受张力均一致。本实用新型还可自动捕捉样品磨断时的瞬时时间和转数。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。

Claims (10)

1.一种纤维湿摩擦测试设备，其特征在于，包括转动摩擦机构，所述转动摩擦机构包括内部中空的腔室，和连接所述腔室和所述转动摩擦机构外表面的透水孔；所述转动摩擦机构的外表面与样品相接触，且所述转动摩擦机构可以相对样品转动。

2.根据权利要求1所述的一种纤维湿摩擦测试设备，其特征在于，所述转动摩擦机构包括分水轴和环绕所述分水轴的粘胶布套；所述分水轴内部中空形成管腔，所述透水孔设置在分水轴的管壁内部；所述粘胶布套的外表面与样品相接触。

3.根据权利要求2所述的一种纤维湿摩擦测试设备，其特征在于，所述透水孔为所述分水轴管壁上的通孔；所述透水孔的一端连通所述分水轴的管腔，所述透水孔的另一端被所述粘胶布套遮盖。

4.根据权利要求1所述的一种纤维湿摩擦测试设备，其特征在于，所述转动摩擦机构通过旋转接头固定连接在轴承支座上，使得所述转动摩擦机构可旋转或在一定夹角内往复转动。

5.根据权利要求1所述的一种纤维湿摩擦测试设备，其特征在于，还包括储水结构，所述储水结构的位置高于所述转动摩擦机构，且在连接所述转动摩擦机构和所述储水结构的水路上设有用于调节出水量大小的调节阀。

6.根据权利要求1所述的一种纤维湿摩擦测试设备，其特征在于，还包括废水收集机构，所述废水收集结构位于所述转动摩擦机构的下方，用于收集从所述转动摩擦机构连续落下的废水。

7.根据权利要求1所述的一种纤维湿摩擦测试设备，其特征在于，还包括多位自动夹持装置，所述多位自动夹持装置包括上夹持结构和下夹持结构，且所述多位自动夹持装置包括多个可同时工作的样品夹持位。

8.根据权利要求7所述的一种纤维湿摩擦测试设备，其特征在于，所述样品夹持位包括上夹持件和下夹持件，且所述下夹持件与磁电张力测试传感系统相连接。

9.根据权利要求8所述的一种纤维湿摩擦测试设备，其特征在于，所述上夹持结构包括多个所述上夹持件，且多个所述上夹持件呈一条直线；所述下夹持结构包括多个所述下夹持件，且多个所述下夹持件呈一条直线；所述上夹持件与所述下夹持件一一对应，且所述上夹持结构与所述下夹持结构互相平行。

10.根据权利要求8所述的一种纤维湿摩擦测试设备，其特征在于，每根样品的上端固定连接在所述上夹持件上；每根所述样品的下端与所述下夹持件相连接，所述下夹持件接收磁电张力测试传感系统的命令通过对所述样品的拉伸来控制和调节所述样品的张力。