双端夹持三弯曲法纤维材料抗弯力测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种双端夹持三弯曲法纤维材料抗弯力测试装置。该测试装置包括，具有钳口的分别用于夹持试样上端和下端的上夹持器和下夹持器；固定在试样下端并使试样在其重力作用下承受初张力伸直的配重；该下夹持器由驱动机构驱动上下移动，下夹持器在向上移动过程中被夹持在上夹持器和下夹持器之间试样可形成三弯曲形态；该上夹持器连接测力传感器。该测试装置结构简单、操作方便，使用该装置的测试方法大大提高了测试结果准确度、测试效率和实际推广应用的可能性，成功地解决了纤维材料抗弯力测试的问题。

Testing device for bending resistance of fiber material by double end clamping and three bending method

【技术实现步骤摘要】
双端夹持三弯曲法纤维材料抗弯力测试装置
本技术属于纤维材料测试仪器领域，特别是一种双端夹持三弯曲法纤维材料抗弯力测试装置。它适用于化纤长丝、光纤、毛发和短纤维等抗弯力品质检验、产品质量控制以及研究机构对各类新型纤维材料的弯曲性能分析研究。
技术介绍
纤维材料在加工及其制成品在使用中都会受到弯曲力作用，产生弯曲变形。在服用纺织行业中，织物中长丝或纱线使用时受到弯曲变形影响织物的手感柔软性和风格；在家纺行业中，长丝切断成短纤维用作填充物为外部面料包覆，使用中受外力作用纤维反复弯曲形变，当纤维弯曲回复性差时会产生永久变形，例如劣质枕头用久塌陷以致无法正常使用；在印刷行业丝网印刷过程中，网内的化纤长丝受力产生弯曲变形影响印刷质量。此外在光纤、牙刷、毛刷等生产领域中纤维材料抗弯性能直接影响到纤维材料制品使用中的软硬程度，因此研究纤维材料抗弯力测试方法及其测试装置有重要意义。目前一般材料试样弯曲性能测试方法有悬臂梁法、心形法、三点法或四点法等。悬臂梁法只适用于硬挺度大的材料试样，不能用于测量较为柔软的纤维材料试样抗弯性能；心形法常用于织物抗弯刚度的测试，但用此方法来测试纤维材料抗弯性能时，由于纤维材料纤细而柔软，较难使纤维材料试样形成一个心状环并测量其抗弯力；三点法或四点法一般用来测量硬质材料的弯曲刚度，对于柔性材料纤维在试样制备、试样放置固定、外力作用点滑移等方面存在问题，其研究仍处于探索阶段。国内曾有上海中晨数字技术设备有限公司研制的JQ03D单纤维拉伸与压缩弯曲仪，对纤维弯曲测试方法作了研究，其特征为采用测试纤维弯曲方法为纤维一端固定，另一端自由转动，称之为“一个半弯曲”的轴向压缩弯曲法，该方法存在的问题是纤维一端刺入微孔平台时可能发生滑移，纤维铰链端位置难以确定以及固定端伸出的纤维可能发生歪斜等，使铰链端和固定端间纤维试样的长短不一，导致纤维弯曲性能测量结果出现偏差，影响测试结果准确性和稳定性而未能实际推广应用。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种双端夹持三弯曲法纤维材料抗弯力测试装置，它主要解决上述现有技术所存在的技术问题,该装置结构简单、操作方便，大大提高了测试结果准确度、测试效率和实际推广应用的可能性，成功地解决了纤维材料抗弯力测试的问题。为实现上述目的，本技术是这样实现的：一种双端夹持三弯曲法纤维材料抗弯力测试装置，其特征在于：它包括，具有钳口的分别用于夹持试样上端和下端的上夹持器和下夹持器；固定在试样下端并使试样在其重力作用下承受初张力伸直的配重；该下夹持器由驱动机构驱动上下移动，下夹持器在向上移动过程中被夹持在上夹持器和下夹持器之间试样可形成三弯曲形态；该上夹持器连接测力传感器。所述的双端夹持三弯曲法纤维材料抗弯力测试装置，其特征在于：该配重为张力夹。所述的双端夹持三弯曲法纤维材料抗弯力测试装置，其特征在于：该下夹持器的驱动机构包括步进电机、步进驱动器、螺块、丝杆；该步进电机由步进驱动器驱动旋转；该步进电机进一步连接丝杆并驱动丝杆旋转；该丝杆连接螺块，螺块可随着丝杆的旋转上下移动；该螺块连接下夹持器。所述的双端夹持三弯曲法纤维材料抗弯力测试装置，其特征在于：下夹持器具有向下移动的极限位置，该极限位置为初始位置，该初始位置时，对应的螺块移动位置处设有限位器。所述的双端夹持三弯曲法纤维材料抗弯力测试装置，其特征在于：该测力传感器通过放大电路连接控制器，该控制器同时还连接控制步进驱动器。所述的双端夹持三弯曲法纤维材料抗弯力测试装置，其特征在于：该控制器为计算机。所述的双端夹持三弯曲法纤维材料抗弯力测试装置，其特征在于：该计算机进一步连接输出装置。所述的双端夹持三弯曲法纤维材料抗弯力测试装置，其特征在于：该输出装置是显示器和/或打印机。本技术的技术效果是：1、采本技术用双端夹持三弯曲法测试纤维材料抗弯力测试装置，具有仪器性能准确可靠、应用范围广、制样简单和操作方便等优点。测试时先把纤维材料切断为一定长度短片段试样，试样上端为上夹持器所夹持，另一端在张力夹重力作用下承受初张力伸直后，下夹持器夹住试样下端，然后上夹持器位置保持不变，下夹持器向上移动，纤维材料试样逐渐弯曲变形，通过与上夹持器相连的测力传感器及其采集系统，测量纤维材料抗弯力。2、采用本技术双端夹持三弯曲法测试纤维材料抗弯力测试装置和方法，能较好地解决试样放置问题。试验前纤维材料试样在张力夹重力作用下伸直下垂，以避免试样安放时倾斜，使上下夹持器间试样长度保持固定且与上下夹持器端面垂直，以达到试验条件的一致，提高抗弯力测试结果的可靠性和重现性。3、本技术装置采用毫克级高精度传感器，实时采集纤维材料在弯曲过程中试样的抗弯力变化，绘制抗弯力一位移曲线，获得纤维材料试样最大抗弯力值。附图说明图1为本技术的双端夹持三弯曲法纤维材料抗弯力装置示意图。图2为双端夹持的纤维材料试样三弯曲示意图。图中：1—上夹持器，2—下夹持器，3—试样，4—张力夹，5—螺块，6—丝杆，7—限位器，8—步进电机，9—步进驱动器，10—测力传感器，11—放大电路，12—计算机，13—显示器，14—打印机，ab段—试样的一个小弯曲，bc段—试样的一个大弯曲，cd段—试样的一个小弯曲。具体实施方式请参阅图1、2，它是本技术一种双端夹持三弯曲法纤维材料抗弯力测试装置一较佳实施例的结构示意图。如图所示：它包括，具有钳口的分别用于夹持试样3上端和下端的上夹持器1和下夹持器2；固定在试样3下端并使试样3在其重力作用下承受初张力伸直的配重；该下夹持器2由驱动机构驱动上下移动，下夹持器2在向上移动过程中被夹持在上夹持器1和下夹持器2之间试样3可形成三弯曲形态；该上夹持器1连接测力传感器10。该实施例中，该配重为张力夹4。使用时，上夹持器1夹住纤维材料试样3上端，将张力夹4夹持纤维材料试样3另一端，纤维材料试样在张力夹4重力作用下承受初张力伸直，且与上下夹持器端面垂直，下夹持器再夹住纤维材料试样下端，上下夹持器间纤维材料试样用于测量纤维抗弯力。该实施例中，该下夹持器2的驱动机构包括步进电机8、步进驱动器9、螺块5、丝杆6；该步进电机8由步进驱动器9驱动旋转；该步进电机8进一步连接丝杆6并驱动丝杆6旋转；该丝杆6连接螺块5，螺块5可随着丝杆6的旋转上下移动；该螺块5连接下夹持器2。再者，下夹持器2具有向下移动的极限位置，该极限位置为初始位置，该初始位置时，对应的螺块5移动位置处设有限位器7。另外，该测力传感器10通过放大电路11连接控制器，该控制器同时还连接控制步进驱动器9；该控制器为计算机12；该计算机12进一步连接输出装置；输出装置是显示器13和/或打印机14。由上述装置实施例，进一步实施了一种双端夹持三弯曲法纤维材料抗弯力测试方法，具体步骤是：A、将纤维材料试样3夹至上夹持器1和下夹持器2钳口中间部位，将纤维材料试样3的下端连接配重，纤维材料试样3在配重的重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双端夹持三弯曲法纤维材料抗弯力测试装置，其特征在于：它包括，具有钳口的分别用于夹持试样（3）上端和下端的上夹持器（1）和下夹持器（2）；固定在试样（3）下端并使试样（3）在其重力作用下承受初张力伸直的配重；该下夹持器（2）由驱动机构驱动上下移动，下夹持器（2）在向上移动过程中被夹持在上夹持器（1）和下夹持器（2）之间试样（3）可形成三弯曲形态；该上夹持器（1）连接测力传感器（10）。/n

【技术特征摘要】
1.一种双端夹持三弯曲法纤维材料抗弯力测试装置，其特征在于：它包括，具有钳口的分别用于夹持试样（3）上端和下端的上夹持器（1）和下夹持器（2）；固定在试样（3）下端并使试样（3）在其重力作用下承受初张力伸直的配重；该下夹持器（2）由驱动机构驱动上下移动，下夹持器（2）在向上移动过程中被夹持在上夹持器（1）和下夹持器（2）之间试样（3）可形成三弯曲形态；该上夹持器（1）连接测力传感器（10）。


2.根据权利要求1所述的双端夹持三弯曲法纤维材料抗弯力测试装置，其特征在于：该配重为张力夹（4）。


3.根据权利要求1所述的双端夹持三弯曲法纤维材料抗弯力测试装置，其特征在于：该下夹持器（2）的驱动机构包括步进电机（8）、步进驱动器（9）、螺块（5）、丝杆（6）；该步进电机（8）由步进驱动器（9）驱动旋转；该步进电机（8）进一步连接丝杆（6）并驱动丝杆（6）旋转；该丝杆（6）连接螺块（5），螺块（5）可随着丝杆（6）的旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄新林，纪峰，李汝勤，吴林根，方志良，
申请(专利权)人：上海新纤仪器有限公司，东华大学，
类型：新型
国别省市：上海;31