专利名称：鞋钉及钉座推拔强度试验仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种鞋钉及钉座推拔强度用的试验设备。
背景技术：
1、国内标准情况①、中华人民共和国化工行业标准 篮排球运动鞋(HG/T2016-91)②、中华人民共和国国家标准 旅游鞋(GB/T 15107-94)③、中华人民共和国国家标准 优质碳素结构钢丝(GB3206-82)此三者均不涉及鞋钉的技术要求或检测方法；2、国外标准情况①、法国运动鞋系列标准(NF P 90-100∽107)有运动鞋抗磨损测试②、德国标准(DIN EN 893)登山运动装备靴铁钉的安全要求和测试方法③、英国橄榄球鞋钉规范(BS 63661983)此三者均无关于田径钉鞋的鞋钉侧向推力(剪切力或扭力)及钉座的拔出强度的技术要求或检测方法；3、现有检测仪器设备情况目前有鞋跟冲击试验仪，然此试验仪不能夹持和测试鞋钉及钉座的强度；
4、科技查新情况根据申请，国家一级科技查新咨询单位------江苏省科技查新咨询中心于2005年4月就此科研出具了如下查新结果综合国内外检索文献，文献已见有鞋子测试方法和试验设备的研究报道，但委托项目的专业运动鞋的鞋钉扭力或推力以及钉座拔出强度的检测设备和检测方法未见文献公开报道。
因此目前还没有专业运动鞋的鞋钉扭力或推力以及钉座拔出强度的检测设备和检测方法。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型提供一种鞋钉及钉座推拔强度试验仪，该试验仪能很好地检测出运动鞋的鞋钉扭力或推力以及钉座的拔出强度。
本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是一种鞋钉及钉座推拔强度试验仪，主要由试样固定装备、传动装置、输出显示装置、控制装置组成；(1)试样固定装备由调整装置、固定装置、夹持装置组成；调整装置由左右调整装置和前后调整装置组成，前后调整装置由第一底座和基座组成，基座固定于支架上，第一底座在基座上可前后移动，左右调整装置由第二底座与前后调整装置的基座组成，第二底座可在前后调整装置的基座上左右移动；固定装置由 形固定框、上顶位、中顶位、夹座组成，上顶位为一调整螺丝，上顶位通过螺纹啮合穿设过固定框的顶部可上下移动，上顶位的下端呈弧形，测试时，上顶位的弧形下端可压紧试样，中顶位通过螺纹啮合穿设过固定框的中间部位可伸缩移动，测试时，中顶位的端头可压紧试样，夹座设于固定框的底面上，夹座由闷头、顶块、左夹块、右夹块、左侧板、右侧板组成，左、右夹块的的两侧弧形分别与鞋外底头部的两侧弧形相对应，闷头设于夹座底面前侧并处于左、右夹块之间且闷头可伸缩移动压紧试样，顶块设于夹座底面后侧并处于左、右夹块之间且顶块可伸缩移动压紧试样，左、右夹块分别可拆卸固定于夹座的左、右两块侧板上，使左、右夹块可互换，利于左、右鞋的测试，固定装置可拆卸固定于调整装置的第二底座上；夹持装置由可拆卸固定于左、右夹块上的若干对夹爪组成，夹爪一端设有条形孔，左、右夹块上分别设有若干个螺丝孔，通过固定螺丝穿设过条形孔再啮合入螺丝孔中，实现夹爪的自由转动，又夹爪另一端设有一螺丝孔，一螺丝旋设过螺丝孔再顶住左夹块或右夹块，实现夹爪的位置固定，这样可使夹爪夹持试样的适当部位；又在固定框顶面内侧至夹座上面的固定框两侧面分别设有横杆，横杆端部设有止挡，测试时，试样置于两侧横杆间且在止挡内，利于试样的固定；(2)传动装置包括动力源、传感器、测头、活动块、导柱；动力源由电机、减速器、蜗轮、蜗杆组成，电机输出轴连接减速器，减速器连接蜗轮，使电机可带动蜗轮旋转，从而使蜗杆旋转得以上升与下降，设有呈四方形分布的四根导柱，四根导柱一端分别固定于支架面上，活动板的四个角分别活动穿设于四根导柱上，活动板下面与蜗杆端头固定连接，从而使活动板能沿着四根导柱作上升、下降运动，活动板上固定设有传感器，测头固连于传感器，使测头与活动板位置相互固定，测头正对试样；
(3)输出显示装置由传感器把信号传送至显示装置，再通过软件或芯片在数显仪或电脑上显示相关测试数值或描绘出相关图形；(4)控制装置包括电源开关、调速器、上下控制器；调速器控制电机转速；上下控制器包括上升钮、点升钮、上停钮、下降钮、点降钮、下停钮，上升钮、下降钮控制电机的转向，上停钮、下停钮切断电机电流，点升钮、点降钮单步控制电机的转向。
本实用新型的进一步技术方案是固定装置可拆卸固定于调整装置的第二底座上的方式是通过四个螺丝连接于调整装置的第二底座上，松开三个螺丝以一个螺丝为轴转动使固定装置面向试验者，这样可便于安装、拆卸试样。
闷头由本体和推移螺丝组成，闷头本体固定于夹座底座，本体上设有与推移螺丝相匹配的螺孔，通过推移螺丝在所述螺孔的自由伸缩实现移动以此调节与顶块间的距离，从而实现对试样的固定。
顶块上设有通孔，夹座底座上设有一前后方向的条形螺孔，通过一螺丝穿过所述通孔再把顶块移动到适当位置与所述条形螺孔的螺纹啮合实现顶块的固定与移动。
传动装置上设有一顶板，顶板的四个角分别固定四根导柱的顶端，利于四根导柱的固定。
传动装置上设有上、下限位块，另设有一固定杆和连接杆，连接杆一端固连于活动板、另一端活动套设于固定杆上，固定杆固定于支架面上，上限位块固定于固定杆上部，为活动板在上升时连接杆能抵触到的上升极限位置，下限位块固定于固定杆下部，为活动板在下降时连接杆能抵触到的下降极限位置，蜗杆到达上、下限位块的位置时自动断电、保护电机。
本实用新型的有益效果是测试时，钉鞋夹持固定于试样固定设备中，电机启动，蜗轮旋转、从而带动蜗杆不断旋转上移，再由蜗杆顶升活动板，使测头持续推钉，这样钉及钉座的应受力通过输出显示装置显示一目了然，操作容易，且检测效果较好。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的详细说明。
图1为本实用新型的结构原理示意图；图2为本实用新型所述夹座和夹持装置的示意图；图3为本实用新型所述钉座模块使用示意图；图4为本实用新型所述测试鞋钉用测头；图5为本实用新型所述测试钉座用测头(钉座中加装测试棒)；图6为本实用新型所述夹爪示意图；图7为本实用新型所述测试棒示意图。
具体实施方式
实施例一种鞋钉及钉座推拔强度试验仪，主要由试样固定装备1、传动装置2、输出显示装置3、控制装置4组成；(1)试样固定装备由调整装置11、固定装置12、夹持装置13组成；调整装置11由左右调整装置111和前后调整装置112组成，前后调整装置由第一底座和基座组成，基座固定于支架上，第一底座在基座上可前后移动，左右调整装置由第二底座与前后调整装置的基座组成，第二底座可在前后调整装置的基座上左右移动；(这为同领域技术人员不用付出创造性劳动即可实现的功能，本例不在详细说明)；
固定装置12由 形固定框121、上顶位122、中顶位123、夹座124组成，上顶位为一调整螺丝，上顶位通过螺纹啮合穿设过固定框的顶部可上下移动，上顶位的下端呈弧形，测试时，上顶位的弧形下端可压紧试样6，中顶位通过螺纹啮合穿设过固定框的中间部位可伸缩移动，测试时，中顶位的端头可压紧试样，夹座124设于固定框的底面上，夹座124由闷头71、顶块72、左夹块73、右夹块74、左侧板75、右侧板76组成，左、右夹块的的两侧弧形分别与鞋外底头部的两侧弧形相对应，闷头设于夹座底面前侧并处于左、右夹块之间且闷头可伸缩移动压紧试样，顶块设于夹座底面后侧并处于左、右夹块之间且顶块可伸缩移动压紧试样，左、右夹块分别可拆卸固定于夹座的左、右两块侧板上，使左、右夹块可互换，利于左、右鞋的测试，固定装置可拆卸固定于调整装置的第二底座上；夹持装置13由可拆卸固定于左、右夹块上的若干对夹爪131组成(本例为三对)，夹爪一端设有条形孔132，左、右夹块上分别设有若干个螺丝孔133，通过固定螺丝134穿设过条形孔再啮合入螺丝孔中，实现夹爪的自由转动，又夹爪另一端设有一螺丝孔135，一螺丝136旋设过螺丝孔再顶住左夹块或右夹块，实现夹爪的位置固定，这样可使夹爪夹持试样的适当部位；又在固定框顶面内侧至夹座上面的固定框两侧面分别设有横杆125，横杆端部设有止挡126，测试时，试样置于两侧横杆间且在止挡内，利于试样的固定；(2)传动装置2包括动力源、传感器、测头、活动块、导柱；
动力源由电机、减速器、蜗轮、蜗杆组成，电机输出轴连接减速器，减速器连接蜗轮，使电机可带动蜗轮旋转，从而使蜗杆21旋转得以上升与下降，设有呈四方形分布的四根导柱，四根导柱一端分别固定于支架面上，活动板23的四个角分别活动穿设于四根导柱上，活动板下面与蜗杆端头固定连接，从而使活动板能沿着四根导柱作上升、下降运动，活动板上固定设有传感器25，测头26固连于传感器，使测头与活动板位置相互固定，测头正对试样；(3)输出显示装置3由传感器把信号传送至显示装置，再通过软件或芯片在数显仪或电脑上显示相关测试数值或描绘出相关图形(这为同领域技术人员不用付出创造性劳动即可实现的功能，本例不在详细说明)；(4)控制装置4包括电源开关41、调速器42、上下控制器；调速器控制电机转速；上下控制器包括上升钮43、点升钮44、上停钮45、下降钮46、点降钮47、下停钮48，上升钮、下降钮控制电机的转向，上停钮、下停钮切断电机电流，点升钮、点降钮单步控制电机的转向；另为防意外设有一应急停止钮49。
固定装置可拆卸固定于调整装置的第二底座上的方式是通过四个螺丝连接于调整装置的第二底座上，松开三个螺丝以一个螺丝为轴转动使固定装置面向试验者，这样可便于安装、拆卸试样。
闷头71由本体711和推移螺丝712组成，闷头本体固定于夹座底座，本体上设有与推移螺丝相匹配的螺孔，通过推移螺丝在所述螺孔的自由伸缩实现移动以此调节与顶块间的距离，从而实现对试样的固定。
顶块72上设有通孔，夹座底座上设有一前后方向的条形螺孔，通过一螺丝穿过所述通孔再把顶块移动到适当位置与所述条形螺孔的螺纹啮合实现顶块的固定与移动。
传动装置2上设有一顶板27，顶板的四个角分别固定四根导柱的顶端，利于四根导柱的固定。
传动装置2上设有上、下限位块28、29，另设有一固定杆211和连接杆212，连接杆一端固连于活动板、另一端活动套设于固定杆上，固定杆固定于支架面上，上限位块固定于固定杆上部，为活动板在上升时连接杆能抵触到的上升极限位置，下限位块固定于固定杆下部，为活动板在下降时连接杆能抵触到的下降极限位置，蜗杆到达上、下限位块的位置时自动断电、保护电机(这为同领域技术人员不用付出创造性劳动即可实现的功能，本例不在详细说明)。
本例中调速器速度可在3mm/min～25mm/min调节。
在本例中，为更方便、更全面的测试田径钉鞋的性能，可另配备钉座模块(见图3)和测试棒(见图7)；钉座模块为测试鞋钉的强度，测试时，鞋钉置于钉座模块中；测试棒为测试钉座的强度，测试时，测试棒置于钉座中；实际使用中测试鞋钉用的测头为2mm，测试钉座用的测头为5mm。通过更换测头使该试验仪即可检测鞋钉的侧向推力(剪切力或扭力)也可检测钉座的拔出力。
试验步骤1、测试鞋钉扭力将样品头部朝下近似垂直地系牢在相应鞋楦上(对于圆锥形的鞋钉可用钉座模块代替成鞋)；接着固定在鞋钉及钉座推拔强度试验仪的固定装置上，具体方式是样品头部置于夹座的左、右夹块中，调节上顶位122和中顶位123，使上顶位122和中顶位123紧压样品，再调整每对夹爪，使夹爪一端的折弯部分紧压鞋底，同时使鞋钉(或测试棒)轴向与测头的运动方向基本垂直，最后调节闷头和顶块，使闷头和顶块紧压试样；调节调整装置再调节活动板使2mm测头置于被测的鞋钉正下方10mm处，以一定的上推速度运行。
鞋钉或钉座出现较明显的开裂或传感器显示值大于一定的数值，活动板停止运行并移去动力。
测试电脑显示并打印出相关图形，并在力位移曲线图的第一曲线处画出其切线，找出二者的切点。该切点的力值就是鞋钉扭力或钉座的拔出力。单位为N。
2、钉座拔出力测试棒置于钉座中，将试样头部朝下近似垂直地系牢在相应鞋楦上；再固定在鞋钉及钉座推拔强度试验仪的固定装置上(和试验步骤1相同，不再重述)，使测试棒轴向与测头的运动方向基本垂直。
调节 调整装置 再调节活动板，使5mm测头置于测试棒正下方10mm处，以一定的上推速度运行。
鞋钉或钉座出现较明显的开裂或传感器显示值大于一定的数值时，活动板停止运行并移去动力。(目前均为人工移去，现正改善以实现自动报警或移去)电脑显示并打印出相关图形，并在力-位移曲线图的第一曲线处画出其切线，找出二者的切点。该切点的力值就是鞋钉扭力或钉座的拔出力。单位为N。
权利要求1.一种鞋钉及钉座推拔强度试验仪，其特征是主要由试样固定装备、传动装置、输出显示装置、控制装置组成；(1)试样固定装备由调整装置、固定装置、夹持装置组成；调整装置由左右调整装置和前后调整装置组成，前后调整装置由第一底座和基座组成，基座固定于支架上，第一底座在基座上可前后移动，左右调整装置由第二底座与前后调整装置的基座组成，第二底座可在前后调整装置的基座上左右移动；固定装置由 形固定框、上顶位、中顶位、夹座组成，上顶位为一调整螺丝，上顶位通过螺纹啮合穿设过固定框的顶部可上下移动，上顶位的下端呈弧形，测试时，上顶位的弧形下端可压紧试样，中顶位通过螺纹啮合穿设过固定框的中间部位可伸缩移动，测试时，中顶位的端头可压紧试样，夹座设于固定框的底面上，夹座由闷头、顶块、左夹块、右夹块、左侧板、右侧板组成，左、右夹块的的两侧弧形分别与鞋外底头部的两侧弧形相对应，闷头设于夹座底面前侧并处于左、右夹块之间且闷头可伸缩移动压紧试样，顶块设于夹座底面后侧并处于左、右夹块之间且顶块可伸缩移动压紧试样，左、右夹块分别可拆卸固定于夹座的左、右两块侧板上，使左、右夹块可互换，利于左、右鞋的测试，固定装置可拆卸固定于调整装置的第二底座上；夹持装置由可拆卸固定于左、右夹块上的若干对夹爪组成，夹爪一端设有条形孔，左、右夹块上分别设有若干个螺丝孔，通过固定螺丝穿设过条形孔再啮合入螺丝孔中，实现夹爪的自由转动，又夹爪另一端设有一螺丝孔，一螺丝旋设过螺丝孔再顶住左夹块或右夹块，实现夹爪的位置固定，这样可使夹爪夹持试样的适当部位；又在固定框顶面内侧至夹座上面的固定框两侧面分别设有横杆，横杆端部设有止挡，测试时，试样置于两侧横杆间且在止挡内，利于试样的固定；(2)传动装置包括动力源、传感器、测头、活动块、导柱；动力源由电机、减速器、蜗轮、蜗杆组成，电机输出轴连接减速器，减速器连接蜗轮，使电机可带动蜗轮旋转，从而使蜗杆旋转得以上升与下降，设有呈四方形分布的四根导柱，四根导柱一端分别固定于支架面上，活动板的四个角分别活动穿设于四根导柱上，活动板下面与蜗杆端头固定连接，从而使活动板能沿着四根导柱作上升、下降运动，活动板上固定设有传感器，测头固连于传感器，使测头与活动板位置相互固定，测头正对试样；(3)输出显示装置由传感器把信号传送至显示装置，再通过软件或芯片在数显仪或电脑上显示相关测试数值或描绘出相关图形；(4)控制装置包括电源开关、调速器、上下控制器；调速器控制电机转速；上下控制器包括上升钮、点升钮、上停钮、下降钮、点降钮、下停钮，上升钮、下降钮控制电机的转向，上停钮、下停钮切断电机电流，点升钮、点降钮单步控制电机的转向。
2.根据权利要求1所述的鞋钉及钉座推拔强度试验仪，其特征是固定装置可拆卸固定于调整装置的第二底座上的方式是通过四个螺丝连接于调整装置的第二底座上。
3.根据权利要求1所述的鞋钉及钉座推拔强度试验仪，其特征是闷头由本体和推移螺丝组成，闷头本体固定于夹座底座，本体上设有与推移螺丝相匹配的螺孔，通过推移螺丝在所述螺孔的自由伸缩实现移动以此调节与顶块间的距离，从而实现对试样的固定。
4.根据权利要求1所述的鞋钉及钉座推拔强度试验仪，其特征是顶块上设有通孔，夹座底座上设有一前后方向的条形螺孔，通过一螺丝穿过所述通孔再把顶块移动到适当位置与所述条形螺孔的螺纹啮合实现顶块的固定与移动。
5.根据权利要求1所述的鞋钉及钉座推拔强度试验仪，其特征是传动装置上设有一顶板，顶板的四个角分别固定四根导柱的顶端，利于四根导柱的固定。
6.根据权利要求1所述的鞋钉及钉座推拔强度试验仪，其特征是传动装置上设有上、下限位块，另设有一固定杆和连接杆，连接杆一端固连于活动板、另一端活动套设于固定杆上，固定杆固定于支架面上，上限位块固定于固定杆上部，为活动板在上升时连接杆能抵触到的上升极限位置，下限位块固定于固定杆下部，为活动板在下降时连接杆能抵触到的下降极限位置，蜗杆到达上、下限位块的位置时自动断电、保护电机。
专利摘要本实用新型公开了一种鞋钉及钉座推拔强度试验仪，主要由试样固定装备、传动装置、输出显示装置、控制装置组成；试样固定装备由调整装置、固定装置、夹持装置组成；传动装置包括动力源、传感器、测头、活动块、导柱；输出显示装置由传感器把信号传送至显示装置，再通过软件或芯片在数显仪或电脑上显示相关测试数值或描绘出相关图形；控制装置包括电源开关、调速器、上下控制器；调速器控制电机转速；测试时，钉鞋夹持固定于试样固定设备中，电机启动，蜗轮旋转、从而带动蜗杆不断旋转上移，再由蜗杆顶升活动板，使测头持续推钉，这样钉及钉座的应受力通过输出显示装置显示一目了然，操作容易，且检测效果较好。
文档编号G01M99/00GK2824010SQ20052007623
公开日2006年10月4日 申请日期2005年9月29日 优先权日2005年9月29日
发明者孙凤英, 陈芹, 孙洪生 申请人:中华人民共和国昆山出入境检验检疫局, 昆山多威体育用品有限公司