一種紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置及其方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置及其方法。所述的紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置，其特征在于，包括夾持機(jī)構(gòu)、壓縮機(jī)構(gòu)和位移機(jī)構(gòu)，所述的夾持機(jī)構(gòu)包括下夾持器、上夾持器以及固定針；所述的下夾持器包括下夾持器本體，下夾持器本體上設(shè)有第二圓孔和第二螺絲孔；所述的上夾持器包括上夾持器本體，上夾持器本體上設(shè)有第一圓孔和第一螺絲孔；上夾持器本體上還設(shè)有通孔，固定針的兩端分別耦合第一圓孔和第二圓孔，螺絲的下部固定于第一螺絲孔中，螺絲的上部通過(guò)下螺帽和上螺帽固定于第二螺絲孔中。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)紡織材料球形壓縮的平穩(wěn)壓縮，防止球形壓縮過(guò)程中紡織材料的滑動(dòng)，獲得邊界條件固定、壓縮應(yīng)力和應(yīng)變曲線高重現(xiàn)性的測(cè)試方法。
【專利說(shuō)明】一種紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及紡織精密測(cè)量?jī)x器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置及其方法，實(shí)現(xiàn)紡織材料在球形壓縮過(guò)程中的平穩(wěn)壓縮，適于間隔織物、層合織物、三維機(jī)織物、三維針織物、非織物或復(fù)合織物的平穩(wěn)球形壓縮測(cè)量。
【背景技術(shù)】
[0002]作為航空航天、深海和建筑用的紡織材料，直接影響到使用的安全性；作為醫(yī)用床墊和坐墊的紡織材料，因與人體間的相互壓縮力學(xué)行為，也決定著人體的舒適性；而上述拓展應(yīng)用的紡織材料，厚度方向的壓縮性能極為重要。然而傳統(tǒng)的紡織材料壓縮實(shí)驗(yàn)基本上是直接放在壓縮儀下進(jìn)行壓縮性能測(cè)試(GB / T24442.2-2009，紡織品壓縮性能的測(cè)定第2部分:等速法；GB / T24442.1-2009，紡織品壓縮性能的測(cè)定第I部分:恒定法)，不用考慮壓縮過(guò)程紡織材料的滑移，其原因在于傳統(tǒng)測(cè)試的紡織材料厚度較薄和柔軟，測(cè)試長(zhǎng)度和寬度由于遠(yuǎn)大于厚度尺寸，在壓縮試驗(yàn)中紡織材料的滑移和翹起不明顯，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響可忽略。
[0003]可隨著新結(jié)構(gòu)紡織材料的出現(xiàn)，如間隔織物，厚度基本上都超過(guò)3mm，由于透氣性優(yōu)良而成為床墊和坐墊青睞材料，厚度都大于1cm，且間隔絲具有較強(qiáng)的抗壓縮性能；另夕卜，間隔織物的壓縮性能又是決定人體服用時(shí)舒適性的關(guān)鍵性能，因此極為必要獲得壓縮性能結(jié)果可靠的測(cè)試方法?，F(xiàn)有的測(cè)試紡織材料壓縮性能的方法，在實(shí)施間隔織物的球形壓縮試驗(yàn)時(shí)，碰到許多新的問(wèn)題(如間隔織物壓縮時(shí)，由于壓縮夾頭與間隔織物間的摩擦阻力小、以及間隔絲的壓縮的不對(duì)稱性造成間隔織物表面的受力不對(duì)稱，間隔織物發(fā)生滑移；另外，球形壓縮過(guò)程中，由于間隔絲的抗壓性能高，造成間隔織物邊緣的明顯翹起，嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果)，造成壓縮力測(cè)試結(jié)果的波動(dòng)。因此為了基于間隔織物的壓縮力-位移曲線的指導(dǎo)和改進(jìn)間隔織物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，優(yōu)化間隔織物產(chǎn)品，極為必要獲得穩(wěn)定和精準(zhǔn)的壓縮性能試驗(yàn)結(jié)果。因此有必要研制間隔織物球形壓縮測(cè)試時(shí)的平穩(wěn)測(cè)量裝置和方法。
[0004]目前還未見(jiàn)有紡織材料球形壓縮時(shí)的專門(mén)測(cè)量裝置，尤其是壓縮過(guò)程中如何防止滑動(dòng)的測(cè)量裝置，國(guó)內(nèi)外無(wú)相關(guān)報(bào)道。故為指導(dǎo)紡織材料的功能化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)新的功能產(chǎn)品，也為了明晰結(jié)構(gòu)與壓縮性能的關(guān)系，需要實(shí)施平穩(wěn)的球形壓縮實(shí)驗(yàn)方法，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)、高重現(xiàn)性、精準(zhǔn)、客觀的有效測(cè)量。
[0005]本發(fā)明針對(duì)紡織材料的壓縮性能試驗(yàn)出現(xiàn)的問(wèn)題，采用上、下夾持器限定垂直移動(dòng)，尤其是間隔織物邊緣的翹起，并采用固定針在邊緣插入，完成邊界條件的固定，避免壓縮過(guò)程中紡織材料的滑移造成的測(cè)量結(jié)果嚴(yán)重偏差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的是在于提供一種紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置及其方法，可對(duì)紡織材料在壓縮作用下的邊界條件穩(wěn)定的測(cè)量，防止壓縮作用下紡織材料上表面和下表面發(fā)生滑動(dòng)位移，影響測(cè)試結(jié)果，可實(shí)現(xiàn)壓縮實(shí)驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定的壓縮測(cè)量。[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置，其特征在于，包括夾持機(jī)構(gòu)、壓縮機(jī)構(gòu)和位移機(jī)構(gòu)，所述的夾持機(jī)構(gòu)包括下夾持器、上夾持器以及固定針；所述的下夾持器包括下夾持器本體，下夾持器本體上設(shè)有第二圓孔和第二螺絲孔；所述的上夾持器包括上夾持器本體，上夾持器本體上設(shè)有第一圓孔和第一螺絲孔；上夾持器本體上還設(shè)有通孔，固定針的兩端分別耦合第一圓孔和第二圓孔，螺絲的下部固定于第一螺絲孔中，螺絲的上部通過(guò)下螺帽和上螺帽固定于第一螺絲孔中；所述的壓縮機(jī)構(gòu)包括可由位移機(jī)構(gòu)帶動(dòng)進(jìn)行上下移動(dòng)的滑行桿，滑行桿連接壓力傳感器，壓力傳感器連接固接桿的一端，固接桿的另一端連接半球，半球可設(shè)于通孔中。
[0008]優(yōu)選地，所述的位移機(jī)構(gòu)包括支架、步進(jìn)電機(jī)、渦輪、齒輪和絲桿，步進(jìn)電機(jī)固定在支架上，渦輪固定在步進(jìn)電機(jī)上，渦輪可帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪固定在絲桿的一端，絲桿的另一端固定在支架上，所述的滑行桿套接在絲桿上。
[0009]優(yōu)選地,所述的固定針為不銹鋼材料制成的圓柱形針,直徑范圍為0.lmm-lmm。
[0010]優(yōu)選地，所述的第一圓孔在上夾持器本體上呈圓周分布，第一圓孔的數(shù)量為4個(gè)-108個(gè)，所述的第二圓孔在下夾持器本體上呈圓周分布，第二圓孔的數(shù)量為4個(gè)-108個(gè)。
[0011]優(yōu)選地，所述的上夾持器與下夾持器的垂直距離由螺絲調(diào)節(jié)，距離范圍為4mm-400mmo
[0012]優(yōu)選地，所述的壓力傳感器的量程范圍為0N-1000N，精度為萬(wàn)分之一。
[0013]優(yōu)選地，所述的半球由位移機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)垂直往復(fù)移動(dòng)，所述的垂直往復(fù)移動(dòng)的最小精度為I微米。
[0014]優(yōu)選地，所述的上夾持器與下夾持器均由不銹鋼材料制成，上夾持器為環(huán)形，其內(nèi)環(huán)直徑為10cm_40cm。
[0015]優(yōu)選地，所述的紡織材料為間隔織物、層合織物、三維機(jī)織物、三維針織物、非織物
或復(fù)合織物。
[0016]本發(fā)明還提供了一種紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量方法，其特征在于，采用上述的紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置，具體步驟包括:
[0017]第一步:將螺絲向下旋轉(zhuǎn)伸出下夾持器的第二螺絲孔后，接著旋轉(zhuǎn)下螺帽至螺絲上一定位置停止；螺絲再穿過(guò)上夾持器的第一螺絲孔，接著旋轉(zhuǎn)上螺帽至螺絲上一定位置停止;
[0018]第二步:將紡織材料從上夾持器和下夾持器中間穿過(guò)，并放置于下夾持器上，調(diào)節(jié)下螺帽至上夾持器靠自重壓在紡織材料上；再調(diào)節(jié)下螺帽上移至恰好接觸上夾持器，并調(diào)節(jié)上螺帽下移至恰好接觸上夾持器；
[0019]第三步:將固定針由上夾持器的第一圓孔上插入，穿過(guò)紡織材料后插入下夾持器的第二圓孔，實(shí)現(xiàn)紡織材料的邊界固定；
[0020]第四步:啟動(dòng)位移機(jī)構(gòu)的步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪，驅(qū)動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)；絲桿帶動(dòng)滑行桿、壓力傳感器、固接桿和半球垂直向下移動(dòng)，半球?qū)徔棽牧线M(jìn)行球形壓縮；
[0021]第五步:壓力傳感器采集半球?qū)徔棽牧系膲嚎s力，通過(guò)半球的垂直移動(dòng)速度和運(yùn)行時(shí)間獲得壓縮位移，從而實(shí)現(xiàn)紡織材料的平穩(wěn)球形壓縮實(shí)驗(yàn)。
[0022]本發(fā)明的實(shí)施原理在于首先根據(jù)紡織材料的厚度，通過(guò)螺絲、下螺帽和上螺帽調(diào)節(jié)下夾持器與上夾持器間的空隙垂直距離稍大于紡織材料的厚度，再將紡織材料從上夾持器和下夾持器間穿過(guò)，并放置于下夾持器上，通過(guò)調(diào)節(jié)下螺帽至上夾持器靠自重壓在紡織材料上，再調(diào)節(jié)下螺帽上移至恰好接觸上夾持器，并調(diào)節(jié)上螺帽下移至恰好接觸上夾持器，從而有效夾持紡織材料，防止紡織材料的垂直移動(dòng)；然后，將固定針由上夾持器的圓孔上插入，穿過(guò)紡織材料后插入下夾持器的圓孔，根據(jù)紡織材料不同，插入一定數(shù)量的固定針，有效控制紡織材料的邊界，防止壓縮過(guò)程中紡織材料的水平滑動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)紡織材料的平穩(wěn)球形壓縮實(shí)驗(yàn)；啟動(dòng)位移機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)構(gòu)的半球?qū)徔棽牧线M(jìn)行球形壓縮，與半球相連的壓力傳感器采集半球?qū)徔棽牧系膲嚎s力，半球的垂直移動(dòng)速度和運(yùn)行時(shí)間可獲得壓縮位移，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的壓縮力-壓縮位移曲線的獲取。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)紡織材料球形壓縮的平穩(wěn)壓縮，防止球形壓縮過(guò)程中紡織材料的滑動(dòng)，獲得上、下垂直邊界和左、右水平邊界固定及其壓縮應(yīng)力和應(yīng)變曲線高重現(xiàn)性的測(cè)試方法。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0024]1.本發(fā)明涉及的紡織材料的壓縮實(shí)驗(yàn)測(cè)量，創(chuàng)新地實(shí)現(xiàn)了紡織材料壓縮過(guò)程中的邊界固定的測(cè)量裝置和方法，解決了壓縮過(guò)程中紡織材料在較大壓縮力作用下的水平滑移和垂直方向的邊緣翹起的測(cè)量技術(shù)問(wèn)題，建立了科學(xué)的表征手段；
[0025]2.本發(fā)明尤其是首先解決了間隔織物壓縮條件下邊緣過(guò)度翹起和上下表面的滑移問(wèn)題，提供了間隔織物壓縮性能過(guò)程中形態(tài)穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法，成功實(shí)施了高重現(xiàn)性、客觀和精準(zhǔn)的壓縮性能測(cè)量，為研究間隔織物應(yīng)用過(guò)程中的壓縮性能變化與結(jié)構(gòu)的關(guān)系提供了測(cè)試裝置和方法；
[0026]3.整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)精巧，可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易、便捷、穩(wěn)定的紡織材料，尤其是間隔織物的壓縮性能測(cè)試。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為一種紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置示意圖
[0028]圖2為夾持機(jī)構(gòu)的斜視示意圖
[0029]圖3為夾持機(jī)構(gòu)夾持紡織材料的主視圖
[0030]圖4為夾持機(jī)構(gòu)的主視圖
[0031]圖5為上夾持器的俯視圖
[0032]圖6為下夾持器的俯視圖
[0033]圖7為螺絲示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，作詳細(xì)說(shuō)明如下。
[0035]實(shí)施例1lOmm厚間隔織物壓縮性能測(cè)量
[0036]如圖1所示，為一種紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置，所述的紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置，包括夾持機(jī)構(gòu)1、壓縮機(jī)構(gòu)3和位移機(jī)構(gòu)4，如圖2所示，所述的夾持機(jī)構(gòu)I包括下夾持器11、上夾持器12以及固定針13 ;所述的下夾持器11包括下夾持器本體113，下夾持器本體113上設(shè)有第二圓孔111和第二螺絲孔112 ;所述的上夾持器12包括上夾持器本體123，上夾持器本體123上設(shè)有第一圓孔121和第一螺絲孔122 ;上夾持器本體123上還設(shè)有通孔124，如圖4所示，固定針13的兩端分別耦合第一圓孔121和第二圓孔111，如圖7所示，螺絲14的下部固定于第一螺絲孔112中，螺絲14的上部通過(guò)下螺帽141和上螺帽142固定于第一螺絲孔122中；所述的壓縮機(jī)構(gòu)包括可由位移機(jī)構(gòu)4帶動(dòng)進(jìn)行上下移動(dòng)的滑行桿31，滑行桿31連接壓力傳感器32，壓力傳感器32連接固接桿33的一端，固接桿33的另一端連接半球34，半球34可設(shè)于通孔124中。所述的位移機(jī)構(gòu)4包括支架41、步進(jìn)電機(jī)42、渦輪43、齒輪44和絲桿45，步進(jìn)電機(jī)42固定在支架41上，渦輪43固定在步進(jìn)電機(jī)42上，渦輪43可帶動(dòng)齒輪44轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪44固定在絲桿45的一端，絲桿45的另一端固定在支架41上，所述的滑行桿31套接在絲桿45上。所述的半球34的直徑為150mm ；夾持機(jī)構(gòu)I的下夾持器11耦合在位移機(jī)構(gòu)4的支架41上；壓縮機(jī)構(gòu)3通過(guò)滑行桿31套接在位移機(jī)構(gòu)4的絲桿45上；所述的固定針13為不銹鋼材料制成的圓柱形針，直徑為0.1mm ；所述的第一圓孔121在上夾持器本體123上呈圓周分布，第一圓孔121的數(shù)量為72個(gè)，所述的第二圓孔111在下夾持器本體113上呈圓周分布，第二圓孔111的數(shù)量為72個(gè)。由螺絲14調(diào)節(jié)上夾持器12與下夾持器11的垂直距離為IOmm ;所述的壓力傳感器32的量程為400N，精度為萬(wàn)分之一；所述的半球34由位移機(jī)構(gòu)4驅(qū)動(dòng)垂直往復(fù)移動(dòng)，所述的垂直往復(fù)移動(dòng)的最小精度為I微米；所述的上夾持器12與下夾持器11均由不銹鋼材料制成，上夾持器12為環(huán)形，其內(nèi)環(huán)直徑為20cm。
[0037]—種紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量方法，采用上述的紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置，具體步驟為:(I)選擇IOmm厚間隔織物作為待測(cè)量的紡織材料2，將螺絲14向下旋轉(zhuǎn)伸出下夾持器11的第二螺絲孔112后，接著旋轉(zhuǎn)下螺帽141至螺絲14上一定位置停止；螺絲14再穿過(guò)上夾持器12的第一螺絲孔142，接著旋轉(zhuǎn)上螺帽142至螺絲14上一定位置停止；(2)將紡織材料2從上夾持器12和下夾持器11中間穿過(guò)，并放置于下夾持器11上，調(diào)節(jié)下螺帽141至上夾持器12靠自重壓在紡織材料2上；再調(diào)節(jié)下螺帽141上移至恰好接觸上夾持器12，并調(diào)節(jié)上螺帽142下移至恰好接觸上夾持器12 ； (3)將固定針13由上夾持器12的第一圓孔121上插入，穿過(guò)紡織材料2后插入下夾持器11的第二圓孔111，實(shí)現(xiàn)紡織材料2的邊界固定；(4)啟動(dòng)位移機(jī)構(gòu)4的步進(jìn)電機(jī)42帶動(dòng)渦輪43轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪44，驅(qū)動(dòng)絲桿45轉(zhuǎn)動(dòng)；絲桿45帶動(dòng)滑行桿31、壓力傳感器32固接桿33和半球34垂直向下移動(dòng)，半球34對(duì)紡織材料2進(jìn)行球形壓縮；(5)壓力傳感器32采集半球34對(duì)紡織材料2的壓縮力，通過(guò)半球34的垂直移動(dòng)速度和運(yùn)行時(shí)間獲得壓縮位移，從而實(shí)現(xiàn)紡織材料2的平穩(wěn)球形壓縮實(shí)驗(yàn)。
[0038]實(shí)施例220_厚間隔織物壓縮性能測(cè)量
[0039]如圖1所示，為一種紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置，所述的紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置，包括夾持機(jī)構(gòu)1、壓縮機(jī)構(gòu)3和位移機(jī)構(gòu)4，如圖2所示，所述的夾持機(jī)構(gòu)I包括下夾持器11、上夾持器12以及固定針13 ;如圖6所示，所述的下夾持器11包括下夾持器本體113，下夾持器本體113上設(shè)有第二圓孔111和第二螺絲孔112 ;如圖5所示，所述的上夾持器12包括上夾持器本體123,上夾持器本體123上設(shè)有第一圓孔121和第一螺絲孔122 ;上夾持器本體123上還設(shè)有通孔124，如圖4所示，固定針13的兩端分別耦合第一圓孔121和第二圓孔111，如圖7所示，螺絲14的下部固定于第一螺絲孔112中，螺絲14的上部通過(guò)下螺帽141和上螺帽142固定于第一螺絲孔122中；所述的壓縮機(jī)構(gòu)包括可由位移機(jī)構(gòu)4帶動(dòng)進(jìn)行上下移動(dòng)的滑行桿31，滑行桿31連接壓力傳感器32，壓力傳感器32連接固接桿33的一端，固接桿33的另一端連接半球34，半球34可設(shè)于通孔124中。所述的位移機(jī)構(gòu)4包括支架41、步進(jìn)電機(jī)42、渦輪43、齒輪44和絲桿45，步進(jìn)電機(jī)42固定在支架41上，渦輪43固定在步進(jìn)電機(jī)42上，渦輪43可帶動(dòng)齒輪44轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪44固定在絲桿45的一端，絲桿45的另一端固定在支架41上，所述的滑行桿31套接在絲桿45上。所述的半球34的直徑為50mm ;夾持機(jī)構(gòu)I的下夾持器11耦合在位移機(jī)構(gòu)4的支架41上；壓縮機(jī)構(gòu)3通過(guò)滑行桿31套接在位移機(jī)構(gòu)4的絲桿45上；所述的固定針13為不銹鋼材料制成的圓柱形針，直徑為0.2mm ;所述的第一圓孔121在上夾持器本體123上呈圓周分布，第一圓孔121的數(shù)量為36個(gè)，所述的第二圓孔111在下夾持器本體113上呈圓周分布，第二圓孔111的數(shù)量為36個(gè)。由螺絲14調(diào)節(jié)上夾持器12與下夾持器11的垂直距離為20mm ;所述的壓力傳感器32的量程為200N，精度為萬(wàn)分之一；所述的半球34由位移機(jī)構(gòu)4驅(qū)動(dòng)垂直往復(fù)移動(dòng)，所述的垂直往復(fù)移動(dòng)的最小精度為I微米；所述的上夾持器12與下夾持器11均由不銹鋼材料制成，上夾持器12為環(huán)形，其內(nèi)環(huán)直徑為30cm。
[0040]一種紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量方法，采用上述的紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置，具體步驟為:(I)選擇20mm厚間隔織物作為待測(cè)量的紡織材料2，將螺絲14向下旋轉(zhuǎn)伸出下夾持器11的第二螺絲孔112后，接著旋轉(zhuǎn)下螺帽141至螺絲14上一定位置停止；螺絲14再穿過(guò)上夾持器12的第一螺絲孔142，接著旋轉(zhuǎn)上螺帽142至螺絲14上一定位置停止；(2)將紡織材料2從上夾持器12和下夾持器11中間穿過(guò)，并放置于下夾持器11上，調(diào)節(jié)下螺帽141至上夾持器12靠自重壓在紡織材料2上；再調(diào)節(jié)下螺帽141上移至恰好接觸上夾持器12，并調(diào)節(jié)上螺帽142下移至恰好接觸上夾持器12 ； (3)將固定針13由上夾持器12的第一圓孔121上插入，穿過(guò)紡織材料2后插入下夾持器11的第二圓孔111，實(shí)現(xiàn)紡織材料2的邊界固定；(4)啟動(dòng)位移機(jī)構(gòu)4的步進(jìn)電機(jī)42帶動(dòng)渦輪43轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪44，驅(qū)動(dòng)絲桿45轉(zhuǎn)動(dòng)；絲桿45帶動(dòng)滑行桿31、壓力傳感器32固接桿33和半球34垂直向下移動(dòng)，半球34對(duì)紡織材料2進(jìn)行球形壓縮；(5)壓力傳感器32采集半球34對(duì)紡織材料2的壓縮力，通過(guò)半球34的垂直移動(dòng)速度和運(yùn)行時(shí)間獲得壓縮位移，從而實(shí)現(xiàn)紡織材料2的平穩(wěn)球形壓縮實(shí)驗(yàn)。
[0041 ] 實(shí)施例3100_厚層合織物壓縮性能測(cè)量
[0042]如圖1所示，為一種紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置，所述的紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置，包括夾持機(jī)構(gòu)1、壓縮機(jī)構(gòu)3和位移機(jī)構(gòu)4，如圖2所示，所述的夾持機(jī)構(gòu)I包括下夾持器11、上夾持器12以及固定針13 ;所述的下夾持器11包括下夾持器本體113，下夾持器本體113上設(shè)有第二圓孔111和第二螺絲孔112 ;所述的上夾持器12包括上夾持器本體123，上夾持器本體123上設(shè)有第一圓孔121和第一螺絲孔122 ;上夾持器本體123上還設(shè)有通孔124，如圖4所示，固定針13的兩端分別耦合第一圓孔121和第二圓孔111，如圖7所示，螺絲14的下部固定于第一螺絲孔112中，螺絲14的上部通過(guò)下螺帽141和上螺帽142固定于第一螺絲孔122中；所述的壓縮機(jī)構(gòu)包括可由位移機(jī)構(gòu)4帶動(dòng)進(jìn)行上下移動(dòng)的滑行桿31，滑行桿31連接壓力傳感器32，壓力傳感器32連接固接桿33的一端，固接桿33的另一端連接半球34，半球34可設(shè)于通孔124中。所述的位移機(jī)構(gòu)4包括支架41、步進(jìn)電機(jī)42、渦輪43、齒輪44和絲桿45，步進(jìn)電機(jī)42固定在支架41上，渦輪43固定在步進(jìn)電機(jī)42上，渦輪43可帶動(dòng)齒輪44轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪44固定在絲桿45的一端，絲桿45的另一端固定在支架41上，所述的滑行桿31套接在絲桿45上。所述的半球34的直徑為200mm ；夾持機(jī)構(gòu)I的下夾持器11耦合在位移機(jī)構(gòu)4的支架41上；壓縮機(jī)構(gòu)3通過(guò)滑行桿31套接在位移機(jī)構(gòu)4的絲桿45上；所述的固定針13為不銹鋼材料制成的圓柱形針，直徑為0.5mm ；所述的第一圓孔121在上夾持器本體123上呈圓周分布，第一圓孔121的數(shù)量為108個(gè)，所述的第二圓孔111在下夾持器本體113上呈圓周分布，第二圓孔111的數(shù)量為108個(gè)。由螺絲14調(diào)節(jié)上夾持器12與下夾持器11的垂直距離為IOOmm ;所述的壓力傳感器32的量程為1000N，精度為萬(wàn)分之一；所述的半球34由位移機(jī)構(gòu)4驅(qū)動(dòng)垂直往復(fù)移動(dòng)，所述的垂直往復(fù)移動(dòng)的最小精度為I微米；所述的上夾持器12與下夾持器11均由不銹鋼材料制成，上夾持器12為環(huán)形，其內(nèi)環(huán)直徑為40cm。
[0043]一種紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量方法，采用上述的紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置，具體步驟為:(I)選擇IOOmm厚層合織物作為待測(cè)量的紡織材料2，將螺絲14向下旋轉(zhuǎn)伸出下夾持器11的第二螺絲孔112后，接著旋轉(zhuǎn)下螺帽141至螺絲14上一定位置停止；螺絲14再穿過(guò)上夾持器12的第一螺絲孔142，接著旋轉(zhuǎn)上螺帽142至螺絲14上一定位置停止；(2)將紡織材料2從上夾持器12和下夾持器11中間穿過(guò)，并放置于下夾持器11上，調(diào)節(jié)下螺帽141至上夾持器12靠自重壓在紡織材料2上；再調(diào)節(jié)下螺帽141上移至恰好接觸上夾持器12，并調(diào)節(jié)上螺帽142下移至恰好接觸上夾持器12 ； (3)將固定針13由上夾持器12的第一圓孔121上插入，穿過(guò)紡織材料2后插入下夾持器11的第二圓孔111，實(shí)現(xiàn)紡織材料2的邊界固定；(4)啟動(dòng)位移機(jī)構(gòu)4的步進(jìn)電機(jī)42帶動(dòng)渦輪43轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪44，驅(qū)動(dòng)絲桿45轉(zhuǎn)動(dòng)；絲桿45帶動(dòng)滑行桿31、壓力傳感器32固接桿33和半球34垂直向下移動(dòng)，半球34對(duì)紡織材料2進(jìn)行球形壓縮；(5)壓力傳感器32采集半球34對(duì)紡織材料2的壓縮力，通過(guò)半球34的垂直移動(dòng)速度和運(yùn)行時(shí)間獲得壓縮位移，從而實(shí)現(xiàn)紡織材料2的平穩(wěn)球形壓縮實(shí)驗(yàn)。
[0044]實(shí)施例45mm厚非織物壓縮性能測(cè)量
[0045]如圖1所示，為一種紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置，所述的紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置，包括夾持機(jī)構(gòu)1、壓縮機(jī)構(gòu)3和位移機(jī)構(gòu)4，如圖2所示，所述的夾持機(jī)構(gòu)I包括下夾持器11、上夾持器12以及固定針13 ;如圖6所示，所述的下夾持器11包括下夾持器本體113，下夾持器本體113上設(shè)有第二圓孔111和第二螺絲孔112 ;如圖5所示，所述的上夾持器12包括上夾持器本體123,上夾持器本體123上設(shè)有第一圓孔121和第一螺絲孔122 ;上夾持器本體123上還設(shè)有通孔124，如圖4所示，固定針13的兩端分別耦合第一圓孔121和第二圓孔111，如圖7所示，螺絲14的下部固定于第一螺絲孔112中，螺絲14的上部通過(guò)下螺帽141和上螺帽142固定于第一螺絲孔122中；所述的壓縮機(jī)構(gòu)包括可由位移機(jī)構(gòu)4帶動(dòng)進(jìn)行上下移動(dòng)的滑行桿31，滑行桿31連接壓力傳感器32，壓力傳感器32連接固接桿33的一端，固接桿33的另一端連接半球34，半球34可設(shè)于通孔124中。所述的位移機(jī)構(gòu)4包括支架41、步進(jìn)電機(jī)42、渦輪43、齒輪44和絲桿45，步進(jìn)電機(jī)42固定在支架41上，渦輪43固定在步進(jìn)電機(jī)42上，渦輪43可帶動(dòng)齒輪44轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪44固定在絲桿45的一端，絲桿45的另一端固定在支架41上，所述的滑行桿31套接在絲桿45上。所述的半球34的直徑為IOOmm ;夾持機(jī)構(gòu)I的下夾持器11耦合在位移機(jī)構(gòu)4的支架41上；壓縮機(jī)構(gòu)3通過(guò)滑行桿31套接在位移機(jī)構(gòu)4的絲桿45上；所述的固定針13為不銹鋼材料制成的圓柱形針，直徑為0.1mm ;所述的第一圓孔121在上夾持器本體123上呈圓周分布，第一圓孔121的數(shù)量為36個(gè)，所述的第二圓孔111在下夾持器本體113上呈圓周分布，第二圓孔111的數(shù)量為36個(gè)。由螺絲14調(diào)節(jié)上夾持器12與下夾持器11的垂直距離為5mm ;所述的壓力傳感器32的量程為100N，精度為萬(wàn)分之一；所述的半球34由位移機(jī)構(gòu)4驅(qū)動(dòng)垂直往復(fù)移動(dòng)，所述的垂直往復(fù)移動(dòng)的最小精度為I微米；所述的上夾持器12與下夾持器11均由不銹鋼材料制成，上夾持器12為環(huán)形，其內(nèi)環(huán)直徑為20cm。
[0046]—種紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量方法，采用上述的紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置，具體步驟為:(I)選擇5_厚滌綸非織物作為待測(cè)量的紡織材料2，將螺絲14向下旋轉(zhuǎn)伸出下夾持器11的第二螺絲孔112后，接著旋轉(zhuǎn)下螺帽141至螺絲14上一定位置停止；螺絲14再穿過(guò)上夾持器12的第一螺絲孔142，接著旋轉(zhuǎn)上螺帽142至螺絲14上一定位置停止；(2)將紡織材料2從上夾持器12和下夾持器11中間穿過(guò)，并放置于下夾持器11上，調(diào)節(jié)下螺帽141至上夾持器12靠自重壓在紡織材料2上；再調(diào)節(jié)下螺帽141上移至恰好接觸上夾持器12，并調(diào)節(jié)上螺帽142下移至恰好接觸上夾持器12 ； (3)將固定針13由上夾持器12的第一圓孔121上插入，穿過(guò)紡織材料2后插入下夾持器11的第二圓孔111，實(shí)現(xiàn)紡織材料2的邊界固定；(4)啟動(dòng)位移機(jī)構(gòu)4的步進(jìn)電機(jī)42帶動(dòng)渦輪43轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪44，驅(qū)動(dòng)絲桿45轉(zhuǎn)動(dòng)；絲桿45帶動(dòng)滑行桿31、壓力傳感器32固接桿33和半球34垂直向下移動(dòng)，半球34對(duì)紡織材料2進(jìn)行球形壓縮；(5)壓力傳感器32采集半球34對(duì)紡織材料2的壓縮力，通過(guò)半球34的垂直移動(dòng)速度和運(yùn)行時(shí)間獲得壓縮位移，從而實(shí)現(xiàn)紡織材料2的平穩(wěn)球形壓縮實(shí)驗(yàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置，其特征在于，包括夾持機(jī)構(gòu)(I)、壓縮機(jī)構(gòu)(3)和位移機(jī)構(gòu)(4)，所述的夾持機(jī)構(gòu)(I)包括下夾持器(11)、上夾持器(12)以及固定針(13);所述的下夾持器(11)包括下夾持器本體(113)，下夾持器本體(113)上設(shè)有第二圓孔(111)和第二螺絲孔(112);所述的上夾持器(12)包括上夾持器本體(123)，上夾持器本體(123)上設(shè)有第一圓孔(121)和第一螺絲孔(122);上夾持器本體(123)上還設(shè)有通孔(124)，固定針(13)的兩端分別耦合第一圓孔(121)和第二圓孔(111)，螺絲(14)的下部固定于第一螺絲孔(112)中，螺絲(14)的上部通過(guò)下螺帽(141)和上螺帽(142)固定于第一螺絲孔(122)中；所述的壓縮機(jī)構(gòu)包括可由位移機(jī)構(gòu)(4)帶動(dòng)進(jìn)行上下移動(dòng)的滑行桿(31)，滑行桿(31)連接壓力傳感器(32)，壓力傳感器(32)連接固接桿(33)的一端，固接桿(33)的另一端連接半球(34)，半球(34)可設(shè)于通孔(124)中。
2.如權(quán)利要求1所述的紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置，其特征在于，所述的位移機(jī)構(gòu)(4)包括支架(41)、步進(jìn)電機(jī)(42)、渦輪(43)、齒輪(44)和絲桿(45)，步進(jìn)電機(jī)(42)固定在支架(41)上，渦輪(43)固定在步進(jìn)電機(jī)(42)上，渦輪(43)可帶動(dòng)齒輪(44)轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪(44)固定在絲桿(45)的一端，絲桿(45)的另一端固定在支架(41)上，所述的滑行桿(31)套接在絲桿(45)上。
3.如權(quán)利要求1所述的紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置，其特征在于，所述的固定針(13)為不銹鋼材料制成的圓柱形針，直徑范圍為0.lmm-lmm。
4.如權(quán)利要求1所述的紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置，其特征在于，所述的第一圓孔(121)在上夾持器本 體(123)上呈圓周分布，第一圓孔(121)的數(shù)量為4個(gè)-108個(gè)，所述的第二圓孔(111)在下夾持器本體(113)上呈圓周分布，第二圓孔(111)的數(shù)量為4個(gè)-108個(gè)。
5.如權(quán)利要求1所述的紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置，其特征在于，所述的上夾持器(12)與下夾持器(11)的垂直距離由螺絲(14)調(diào)節(jié)，距離范圍為4mm-400mm。
6.如權(quán)利要求1所述的紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置，其特征在于，所述的壓力傳感器(32)的量程范圍為0N-1000N，精度為萬(wàn)分之一。
7.如權(quán)利要求1所述的紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置，其特征在于，所述的半球(34)由位移機(jī)構(gòu)(4)驅(qū)動(dòng)垂直往復(fù)移動(dòng)，所述的垂直往復(fù)移動(dòng)的最小精度為I微米。
8.如權(quán)利要求1所述的紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置，其特征在于，所述的上夾持器(12)與下夾持器(11)均由不銹鋼材料制成，上夾持器(12)為環(huán)形，其內(nèi)環(huán)直徑為10cm-40cmo
9.如權(quán)利要求1所述的紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置，其特征在于，所述的紡織材料為間隔織物、層合織物、三維機(jī)織物、三維針織物、非織物或復(fù)合織物。
10.一種紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的紡織材料平穩(wěn)的球形壓縮測(cè)量裝置，具體步驟包括: 第一步:將螺絲(14)旋轉(zhuǎn)伸出下夾持器(11)的第二螺絲孔(112)后，接著旋轉(zhuǎn)下螺帽(141)至螺絲(14)上一定位置停止；螺絲(14)再穿過(guò)上夾持器(12)的第一螺絲孔(142)，接著旋轉(zhuǎn)上螺帽(142)至螺絲(14)上一定位置停止； 第二步:將紡織材料(2)從上夾持器(12)和下夾持器(11)中間穿過(guò)，并放置于下夾持器(11)上，調(diào)節(jié)下螺帽(141)至上夾持器(12)靠自重壓在紡織材料(2)上；再調(diào)節(jié)下螺帽(141)上移至恰好接觸上夾持器(12)，并調(diào)節(jié)上螺帽(142)下移至恰好接觸上夾持器(12)； 第三步:將固定針(13)由上夾持器(12)的第一圓孔(121)上插入，穿過(guò)紡織材料(2)后插入下夾持器(11)的第二圓孔(111)，實(shí)現(xiàn)紡織材料(2)的邊界固定；第四步:啟動(dòng)位移機(jī)構(gòu)(4)的步進(jìn)電機(jī)(42)帶動(dòng)渦輪(43)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪(44)，驅(qū)動(dòng)絲桿(45)轉(zhuǎn)動(dòng)；絲桿(45)帶動(dòng)滑行桿(31)、壓力傳感器(32)固接桿(33)和半球(34)垂直向下移動(dòng)，半球(34)對(duì)紡織材料(2)進(jìn)行球形壓縮； 第五步:壓力傳感器(32)采集半球(34)對(duì)紡織材料(2)的壓縮力，通過(guò)半球(34)的垂直移動(dòng)速度和運(yùn)行時(shí) 間獲得壓縮位移，從而實(shí)現(xiàn)紡織材料(2)的平穩(wěn)球形壓縮實(shí)驗(yàn)。
【文檔編號(hào)】G01N3/16GK103884598SQ201410114648
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年3月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月26日
【發(fā)明者】杜趙群, 吳韻眉, 劉鵬飛, 楊慧娟 申請(qǐng)人:東華大學(xué)