本發明專利技術提供一種制備碳纖維復絲拉伸試樣的工裝和方法，包括：支座、固定桿、限位桿、滑輪、彈簧秤、框架和固定螺栓，所述框架通過固定桿安裝在支座上，所述固定桿上設置有C型夾，所述限位桿包括第一限位桿和第二限位桿，所述限位桿上設置有滑輪，所述第二限位桿設置在框架的下端，所述框架的上部設置有限位槽，所述第一限位桿的兩端插接在限位槽內，所述限位槽上端的框架上設置有定位孔，所述固定螺栓安裝在所述定位孔內，所述彈簧秤的一端連接第一限位桿，另一端連接固定螺栓，本申請中制備碳纖維復絲拉伸試樣的工裝和方法，能夠明顯提高碳纖維復絲拉伸試樣的品質和測試數據的準確性，降低測試數據的離散性。低測試數據的離散性。低測試數據的離散性。
【技術實現步驟摘要】
一種制備碳纖維復絲拉伸試樣的工裝和方法
[0001]本專利技術涉及復合材料檢測
，具體而言，涉及一種制備碳纖維復絲拉伸試樣的工裝和方法。
技術介紹
[0002]碳纖維材料應用領域廣泛，特別是得益于其高強度特性，能夠適用于多種特殊產品的制作中，例如需要承受較高壓力的復合氣瓶。而為了保證所制得產品的性能，一般需要通過多種試驗確定所采用碳纖維的性能符合需要。
[0003]復絲拉伸性能是考察碳纖維紗束性能的重要指標之一。其力學性能可以用于有限元分析以及評估碳纖維本體性能，為了真實的模擬碳纖維受力情況，通常會選擇碳纖維復絲拉伸性能測試。復絲拉伸性能測試的關鍵點在于復絲試樣的制作，制樣方式分為手動和機械，機械制樣程序復雜，且對制樣工件加工要求難度大，裝配配合精度要求高，不適宜大范圍推廣，手工制樣因其工藝便捷，仍是當前行業普遍采用的技術。而制作試樣本身的關鍵點在于含膠量控制、張力控制、紗線的形狀平直，張力控制包含：紗束內部張力均勻程度、不同試樣張力均一性、張力的大小。行業內普遍存在的制樣現象是含膠量的要求較低，容易控制，但是張力控制、試樣寬度只是靠人手動調節，不同的人操作，以及同一個人操作的不同樣條存在較大差異，這種樣條在測試過程中易發生異常破壞，嚴重影響了測試結果的離散性和準確性。目前還沒有一種適宜的工裝和制樣方法。
[0004]公開號為CN113884368A，名稱為“一種碳纖維拉伸試樣制備方法、制備框架及試樣”的專利技術專利公開了另一種碳纖維試樣的制樣方法，主要包括將每股碳纖維扭轉為圓棍狀相互平行并列的固定在制備框架上，然后調整滑動板，使每股碳纖維均具有相同的張力，然后在碳纖維上均勻涂覆環氧樹脂并靜置使環氧樹脂浸透碳纖維，擦去多余環氧樹脂膠滴后得到第一半成品試樣，將第一半成品試樣執行第一固化流程后，截取適合長度碳纖維得到第二半成品試樣，使用速干膠水在第二半成品試樣兩端固定粘貼加強片，得到第三半成品試樣，將第三半成品試樣固定粘貼了加強片的兩端浸沒在環氧樹脂中再取出控干至環氧樹脂不再滴落，擦去多余環氧樹脂膠滴后經第二固化流程得到成品試樣；這種方法雖然也能制作碳纖維試樣，但依然存在很多缺陷，碳纖維纏繞在固定板和滑動板上后，僅依靠壓縮彈簧對碳纖維進行拉伸是很難的，一方面碳纖維在干紗狀態下摩擦力較大，滑動板很難實現張力的傳遞，只能相對框架移動，而很難使張力均勻相等，另一方面，無法對碳纖維進行有效的固定，無法保證碳纖維紗線內部單根纖維長度的統一性。
技術實現思路
[0005]有鑒于此，本專利技術旨在提出一種制備碳纖維復絲拉伸試樣的工裝和方法以解決現有技術中制備碳纖維試樣時張力不均勻、平直性差，造成樣條在測試過程中易發生異常破壞，嚴重影響測試結果離散性和準確性的問題。
[0006]為達到上述目的，本專利技術的技術方案是這樣實現的：
[0007]一種制備碳纖維復絲拉伸試樣的工裝，包括：支座、固定桿、限位桿、滑輪、彈簧秤、框架和固定螺栓，所述框架通過固定桿安裝在支座上，所述固定桿上設置有C型夾，所述限位桿包括第一限位桿和第二限位桿，所述限位桿上設置有滑輪，所述第二限位桿設置在框架的下端，所述框架的上部設置有限位槽，所述第一限位桿的兩端插接在限位槽內，所述限位槽上端的框架上設置有定位孔，所述固定螺栓安裝在所述定位孔內，所述彈簧秤的一端連接第一限位桿，另一端連接固定螺栓。
[0008]本申請中的制備碳纖維復絲拉伸試樣的工裝，通過C型夾固定碳纖維紗線，夾持牢固且使用方便，碳纖維紗線纏繞在滑輪上，滑輪的槽寬可以根據實際需求進行調節，方便制作不同規格的試樣，而且通過滑輪的轉動和左右滑動能夠有效避免試樣內部應力集中的問題，使試樣受力均勻且平直，彈簧秤可以使試樣受到的張力一致且平穩，固定螺栓可以對彈簧秤的位置進行調節，方便調整試樣受到的拉力，在纏繞碳纖維紗線時框架可以在支座上轉動，使碳纖維紗線均勻的纏繞在滑輪上，這種結構制樣高效穩定且方便操作。
[0009]進一步的，所述C型夾包括第一C型夾和第二C型夾。
[0010]所述C型夾的夾持端為扁平面，在夾持碳纖維紗線時，扁平面能夠保證每根紗線張緊程度都相同，使紗線受力均勻，在碳纖維紗線纏繞起始，用第一C型夾固定紗線的起始端，當紗線纏繞結束后，用第二C型夾固定紗線的末端，且所述C型夾可以在固定桿上自由滑動，這種結構固定牢固且使用方便。
[0011]進一步的，所述限位槽包括第一限位槽和第二限位槽，所述第一限位槽設置在所述框架的左側，所述第二限位槽設置在所述框架的右側，所述第一限位槽和第二限位槽對稱且平行。
[0012]所述第一限位槽和第二限位槽平行，使第一限位桿能夠與第二限位桿保持平行，進而使碳纖維紗線平直且受力均勻。
[0013]進一步的，所述第一限位桿的左端插接在所述第一限位槽內，所述第一限位桿的右端插接在所述第二限位槽內，且所述第一限位桿能夠在限位槽內移動。
[0014]這種結構便于安裝拆卸第一限位桿，也有利于第一限位桿在限位槽內移動。
[0015]進一步的，所述第一限位桿和第二限位桿上設置的滑輪數量相同，且第一限位桿和第二限位桿上的滑輪在豎直方向上一一對應。
[0016]所述第一限位桿和第二限位桿上設置的滑輪一一對應，這種結構在纏繞碳纖維紗線時便于保持紗線平直，也便于操作。
[0017]進一步的，所述定位孔包括第一定位孔和第二定位孔，所述第一定位孔設置在所述框架的左側，所述第二定位孔設置在所述框架的右側，所述第一定位孔和第二定位孔對稱且平行。
[0018]這種結構便于安裝固定螺栓，彈簧秤連接在固定螺栓和第一限位桿上時，能夠使第一限位桿的兩端平行且受力均勻。
[0019]進一步的，所述固定螺栓包括第一固定螺栓和第二固定螺栓，所述第一固定螺栓安裝在第一定位孔內，所述第二固定螺栓安裝在第二定位孔內。
[0020]第一固定螺栓的前端和后端各設置有一個螺母，其前端的螺母與第一定位孔的左端面抵接，后端的螺母與第一定位孔的右端抵接，從而將第一固定螺栓固定在第一定位孔內，第二固定螺栓與第一固定螺栓的固定方式相同。
[0021]進一步的，所述彈簧秤包括第一彈簧秤和第二彈簧秤，所述第一彈簧秤的上端連接所述第一固定螺栓，下端連接所述第一限位桿的一端，所述第二彈簧秤的上端連接所述第二固定螺栓，下端連接所述第一限位桿的另一端。
[0022]通過調整第一彈簧秤和第二彈簧秤的拉力，使第一限位桿的兩端受力相同，從而確保試樣平直且受力均勻。
[0023]本專利技術還提供一種基于上述工裝的制備碳纖維復絲拉伸試樣的方法，包括：
[0024]S1、根據試樣要求選取相應數量、規格的滑輪，并將相應的滑輪安裝在限位桿上，然后將限位桿安裝在框架上；
[0025]S2、將框架豎直擺放，根據需要調整第一限位桿和第二限位桿的間距；
[0026]S3、工裝準備好后，將碳纖維紗線的一端纏繞在框架中間的固定桿上，然后用第一C型夾固定；
[0027]S4、將固定好的碳纖維紗線依次纏繞第一限位桿和第二限位桿的滑本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種制備碳纖維復絲拉伸試樣的工裝，其特征在于，包括：支座(1)、固定桿(2)、限位桿(3)、滑輪(4)、彈簧秤(5)、框架(6)和固定螺栓(7)，所述框架(6)通過固定桿(2)安裝在支座(1)上，所述固定桿(2)上設置有C型夾，所述限位桿(3)包括第一限位桿(31)和第二限位桿(32)，所述限位桿(3)上設置有滑輪(4)，所述第二限位桿(32)設置在框架(6)的下端，所述框架(6)的上部設置有限位槽(310)，所述第一限位桿(31)的兩端插接在限位槽(310)內，所述限位槽(310)上端的框架(6)上設置有定位孔(8)，所述固定螺栓(7)安裝在所述定位孔(8)內，所述彈簧秤(5)的一端連接第一限位桿(31)，另一端連接固定螺栓(7)。2.根據權利要求1所述的工裝，其特征在于，所述C型夾(21)包括第一C型夾(211)和第二C型夾(212)。3.根據權利要求1所述的工裝，其特征在于，所述限位槽(310)包括第一限位槽(311)和第二限位槽(312)，所述第一限位槽(311)設置在所述框架(6)的左側，所述第二限位槽(312)設置在所述框架(6)的右側，所述第一限位槽(311)和第二限位槽(312)對稱且平行。4.根據權利要求3所述的工裝，其特征在于，所述第一限位桿(31)的左端插接在所述第一限位槽(311)內，所述第一限位桿(31)的右端插接在所述第二限位槽(312)內，且所述第一限位桿(31)能夠在限位槽(310)內移動。5.根據權利要求1所述的工裝，其特征在于，所述第一限位桿(31)和第二限位桿(32)上設置的滑輪(4)數量相同，且第一限位桿(31)和第二限位桿(32)上的滑輪(4)在豎直方向上一一對應。6.根據權利要求1所述的工裝，其特征在于，所述定位孔(8)包括第一定位孔(81)和第二定位孔(82)，所述第一定位孔(81)設置在所述框架(6)的左側，所述第二定位孔(82)設置在所述框架(6)的右側，所述第一定位孔(81)和第二定位孔(82)對稱且平行。7.根據權利要求6所述的工裝，其特征在于，所述固定螺栓(7)包括第一固定螺栓(71)和第二固定螺栓(72)，所述第一固定螺栓(71)安裝在第一定...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙光焯，姚榮沂，關洪濤，楊孝慶，安俊虎，李圓圓，
申請(專利權)人：廈門雙瑞風電科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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