本實用新型專利技術涉及一種纖維摩擦系數測試裝置。該測試裝置包括摩擦輥、掛鉤、第一張力夾、第二張力夾、第一步進電機、力傳感器、放大器、第一脈沖分配器、計算機及其輸入輸出設備。通過上述結構可進行摩擦輥轉動測試纖維摩擦。該測試裝置可進一步包括第二步進電機、第一齒輪、同步齒輪帶、第二齒輪、絲桿、螺塊、上限制器、下限制器、第二脈沖分配器。通過該附加結構還可進行摩擦輥升降測試纖維摩擦。本實用新型專利技術裝置具有測試精度高、測試效率高的優點，并可實時顯示摩擦力波動變化曲線，自動分析纖維摩擦系數及測試過程中摩擦力變異大小。
【技術實現步驟摘要】
本技術屬于纖維材料測量儀器領域，特別是一種纖維摩擦系數測試裝置。
技術介紹
纖維摩擦系數是指兩個接觸表面間的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比 值，其與纖維表面的粗糙度有關，而跟接觸面積的大小無關。纖維摩擦系數與紡織生產和紗 線性能關系十分密切。纖維紡成紗過程中，某些情況下需要增加纖維之間的摩擦，如羅拉加 壓、紗線加捻等；另一些場合則需要減小纖維之間的摩擦，如化纖上油劑、纖維通道光潔等。 纖維摩擦特性還會影響到其制成品的手感、起毛起球、耐磨、抗皺等服用性能。因此，研宄纖 維摩擦系數測試裝置及其測試方法有重要意義。 當前纖維摩擦系數測試方法多采用羅得氏法（Roeder)，其原理是將纖維以一定角 度包圍在摩擦輥上，纖維兩端施加相等張力，當減少纖維一端張力或轉動摩擦輥時，由于纖 維與摩擦輥表面存在摩擦力，纖維一端張力會變小，借助測力裝置測得該張力變化，根據歐 拉公式，計算得到纖維摩擦系數。采用該原理測試纖維摩擦系數的儀器以Y151型纖維摩 擦系數測定儀為代表，其特點主要是以單項電容運轉異步電機及齒輪變速箱帶動摩擦輥轉 動，并借用扭力天平作為測力裝置。該儀器通過齒輪變速箱只能設定8檔摩擦輥轉動速度， 不能提供更多轉動速度，以研宄摩擦輥轉速對纖維摩擦系數的影響。該儀器測力裝置使用 扭力天平，其力值分辨率較低（〇? 5X1(T3CN)，力值測量范圍較小（250X1(T3CN)，轉動扭力 天平手柄以及人工目測讀數可能造成操作誤差，并且對操作人員的熟練程度要求較高。因 此，根據纖維摩擦系數的測試需求，迫切需要一種電子式的纖維摩擦系數測試，力值精度高 和量程大且摩擦輥轉動速度可通過輸入步進電機頻率準確調節的纖維摩擦系數測試儀，以 提高測試結果準確度和測試效率。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種纖維摩擦系數測試裝置，主要解決上述現有技術 所存在的問題，其測試精度高、測試效率高，并可實時顯示摩擦力波動變化曲線，自動分析 纖維摩擦系數及測試過程中摩擦力變異大小。 為實現上述目的，本技術是這樣實現的。 一種纖維摩擦系數測試裝置，其特征在于：它包括摩擦輥、掛鉤、第一張力夾、第 二張力夾、第一步進電機、力傳感器、放大器、第一脈沖分配器、計算機及其輸入輸出設備； 其中：該摩擦輥上掛有呈包圍角的試樣；該第一張力夾夾住試樣一端，且該第一張力夾 通過掛鉤與力傳感器連接；該力傳感器的力值分辨率〇? 25Xl(r3cN以下，力值測量范圍 1000X1(T3cN以上；該力傳感器進一步通過放大器與計算機連接；該第二張力夾夾住試樣 另一端并使第二張力夾自由掛在摩擦輥另一面；該摩擦輥由計算機通過第一脈沖分配器控 制的第一步進電機驅動轉動。 所述的纖維摩擦系數測試裝置，其特征在于：該裝置進一步包括第二步進電機、第 一齒輪、同步齒輪帶、第二齒輪、絲桿、螺塊、上限制器、下限制器、第二脈沖分配器；其中： 該絲桿豎立設置并在絲桿上設置螺塊，該螺塊連接摩擦輥；該絲桿一端連接由第一齒輪、同 步齒輪帶、第二齒輪組成的傳動結構，該傳動結構由計算機通過第二脈沖分配器控制的第 二步進電機連接驅動；該螺塊的上下活動路徑分別具有上限制器和下限制器。 所述的纖維摩擦系數測試裝置，其特征在于：該輸入輸出設備為顯示器和/或打 印機。 一種纖維摩擦系數測試方法，其特征在于：它采用如上所述的測試裝置，具體步驟 包括：A第一張力夾和第二張力夾夾住試樣的兩端，再把試樣掛在摩擦輥上，第一張力夾 掛在掛鉤上，第二張力夾自由掛在摩擦輥另一面，此時，騎掛在摩擦輥上的試樣兩端受到相 同張力作用；B進行摩擦輥轉動測試纖維摩擦： 計算機通過第一脈沖分配器驅動第一步進電機帶動摩擦輥轉動，由于摩擦作用摩 擦輥帶動試樣在摩擦輥表面移動，第一張力夾重量緩慢地加載到掛鉤上，計算機接收到與 掛鉤相連的力傳感器和放大器的負荷信號，在輸出設備上實時顯示負荷一時間曲線，到設 定時間后，摩擦輥停止轉動；C計算機自動分析負荷一時間曲線，得到纖維試樣的摩擦力，根據歐拉公式計算出 纖維摩擦系數。一種纖維摩擦系數測試方法，其特征在于：它采用如上所述的測試裝置，具體步驟 包括：A第一張力夾和第二張力夾夾住試樣的兩端，再把試樣掛在摩擦輥上，第一張力夾 掛在掛鉤上，第二張力夾自由掛在摩擦輥另一面，此時，騎掛在摩擦輥上的試樣兩端受到相 同張力作用；B1進行摩擦輥升降測試纖維摩擦：計算機通過第二脈沖分配器驅動第二步進電機轉動，通過第一齒輪、同步齒輪帶、 第二齒輪、絲桿、螺塊帶動摩擦輥從上限位器處開始下降，第一張力夾重量緩慢地加載到掛 鉤上，計算機接收到與掛鉤相連的力傳感器和放大器的負荷信號，在輸出設備上實時實時 顯示負荷一時間曲線，到設定時間或到達下限制器位置后，摩擦輥停止下降并上升至初始 位置；C計算機自動分析負荷一時間曲線，得到纖維試樣的摩擦力，根據歐拉公式計算出 纖維摩擦系數。 與現有技術相比本技術的優點如下： 1、本技術裝置中采用高靈敏力傳感器取代傳統機械扭力天平測力方法，儀器 力值分辨率〇? 25X1(T3CN以下，力值測量范圍1000X1(T3CN以上；舊式扭力天平儀器力值 分辨率〇? 5X1(T3CN，力值測量范圍250X1(T3CN，本技術裝置的測力精度和量程顯著提 高，這對纖維摩擦小力值測量準確性尤為重要。儀器采用高精度測力傳感器避免舊式儀器 轉動扭力天平手柄以及人工目測讀數可能造成的操作誤差。 2、本技術裝置的纖維摩擦力測量有兩種方式可供選擇，包括摩擦輥轉動測試 纖維摩擦和摩擦輥升降測試纖維摩擦兩種，可根據研宄工作需要進行選擇設置。 3、本技術裝置可實時顯示測量過程中摩擦力變化曲線，并能將測試結果進行 計算機存儲，便于各類新型纖維材料摩擦性能對比分析研宄。4、本技術裝置的摩擦輥轉動速度可通過輸入步進電機頻率準確調節，有利于 摩擦輥轉動速度對纖維摩擦系數影響的研宄。 5、本技術裝置可用于毛型和棉型兩種不同長度纖維摩擦系數的測試，而舊型 儀器對38_棉型短纖維摩擦系數測試比較困難。【附圖說明】 圖1是本技術的纖維摩擦系數測試裝置一較佳實施例的結構示意圖。 圖1中，1 一試樣，2-摩擦棍，3-掛鉤，4一第一張力夾，5-第二張力夾，6-第一 步進電機，7-力傳感器，8-放大器，9一第一步進電機，10-第一齒輪，11 一同步齒輪帶， 12-第二齒輪，13-絲桿，14 一螺塊，15-上限制器，16-下限制器，17-第一脈沖分配器， 18-第二脈沖分配器，19一計算機，20-顯示器，21-打印機。 圖2是本技術裝置箱體及操作面板的立體示意圖。 圖2中，22 -箱體，221-上機箱，2211 -有機玻璃門，222-下機箱，2221-電 位器，2222-復位按鈕，2223-測試按鈕，2224-降按鈕，2225-停按鈕，2226-升按鈕， 2227-電源開關。【具體實施方式】 以下結合附圖和實施例來進當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種纖維摩擦系數測試裝置，其特征在于：它包括摩擦輥(2)、掛鉤(3)、第一張力夾(4)、第二張力夾(5)、第一步進電機(6)、力傳感器(7)、放大器(8)、第一脈沖分配器(17)、計算機(19)及其輸入輸出設備；其中：該摩擦輥(2)上掛有呈包圍角的試樣(1)；該第一張力夾(4)夾住試樣(1)一端，且該第一張力夾(4)通過掛鉤(3)與力傳感器(7)連接；該力傳感器(7)的力值分辨率0.25×10?3cN以下，力值測量范圍1000×10?3cN以上；該力傳感器(7)進一步通過放大器(8)與計算機(19)連接；該第二張力夾(4)夾住試樣(1)另一端并使第二張力夾(4)自由掛在摩擦輥(2)另一面；該摩擦輥(2)由計算機(19)通過第一脈沖分配器(17)控制的第一步進電機(6)驅動轉動。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：李汝勤，黃新林，張瑞云，俞雯，沈春龍，孫世元，徐國良，紀峰，凌崢，吳林根，黃范范，
申請(專利權)人：上海新纖儀器有限公司，東華大學，嘉興市產品質量檢驗檢測院，
類型：新型
國別省市：上海;31
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