专利名称：用于长纺织材料强度特性测试的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测装置，具体涉及一种用于长纺织材料强度特性测试的装置。
背景技术：
在测定长纺织材料试样的装置中，通常包括一种将试样从供料装置中连续引出的牵拉装置，以及两个可驱动的、彼此间隔一定距离且各有一个可转动轴辊的夹持机构，通过轴辊的转动使所输入的试样拉伸。还有一个置于牵拉装置和在试样运行方向上第一个夹持机构之间的存储器。在欧洲专利EP-A-241894所公开的装置中，每个夹持机构具有一个围绕轴辊与之接触180°的钢带。试样被插入钢带和轴辊之间的空隙，通过轴辊和钢带的转动使其夹住， 夹持长度最多达到轴辊周长的一半。采用这种装置，通过将试样从供料装置连续引出并断续地输入在进行测试时被驱动的夹持机构中，首次实现了强度特性的连续测试。测试速度达到比常用的拉力测试装置中试样的通过速度高出两个数量级的数值。强度特性的测试，即最大拉力(断裂强度)和拉伸，长期是由一系列国家标准和国际标准做出规定。在1976年采用新标准DIN53834，它只许用所谓的CRE方法(CRE为固定速度拉伸，或称为固定速度变形)。欧洲专利EP-A-241894所公开的装置具有很大的缺点，就是由于变形速度在很大程度上依赖于拉伸而不能进行符合CRE方法的测试。并且由于变形速度曲线为正弦函数， 则变形速度从试样被夹住的零值增加到与轴辊相接触为90°时的最大值，然后在180°时再变为零。该已知装置的其它缺点为，即使轴辊与钢带之间轻微的变脏也会减小测量的精确度，而且夹持方法不能适应大的拉力，后一缺点意味着对试样的限制。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于长纺织材料强度特性测试的装置，可以根据CRE方法进行强度特性测试，并对表面污物不敏感，适用于多种类型的试样测
试ο为解决上述技术问题，本实用新型提供的用于长纺织材料强度特性测试的装置， 包括将试样从供料装置连续引出的牵拉装置，以及两个相隔一定距离的夹持机构，所述牵拉装置和第一夹持机构之间在试样运行方向上设有一个存储器，夹持机构分别为第一轴辊对和第二轴辊对，其中第一轴辊对中可转动的第一轴辊和第二轴辊对中可转动的第二轴辊在其周缘上呈台阶状，且具有两个不同半径的周缘段，第一轴辊、第二轴辊交替地以其第一周缘段压靠在第三轴辊、第四轴辊上，以其第二周缘段与第三轴辊、第四轴辊隔开，所述第一、第二轴辊与第三、第四轴辊之间具有周期性开闭的间隙。所述第一轴辊对中第一轴辊和第三轴辊的轴距、第二轴辊对中第二轴辊和第四轴辊的轴距是固定的。所述第一、第二轴辊的两个不同半径周缘段各占第一、第二轴辊周缘的一部分。优选的，所述第一、第二轴辊的两个不同半径周缘段各占第一、第二轴辊周缘的一半。所述第一、第二轴辊与一个共用的驱动器相连。优选的，所述第一、第二轴辊以对转方式传动。所述两对轴辊之间设有导向通道，导向通道中设有一个拉力传感器。所述第一、第二轴辊设于导向通道的两端，且位于导向通道的不同侧。所述导向通道由两段相同长度且倾斜的部分构成，在两部分的转折处设有拉力传感器。所述存储器为一个气流存储器。所述牵拉装置和第一轴辊对之间设有移送试样的气动装置。所述存储器和第一轴辊对之间设置有一个可控制的线夹。所述线夹为一个轴辊对，其包括一个控制轴辊和一个配对轴辊。所述控制轴辊具有两个不同半径的周缘段，纱线在较大半径的周缘段被夹紧，在较小半径的周缘段被松开。所述控制轴辊连接至一个驱动器上，该驱动器与第一、第二轴辊对的驱动器相连。所述第一轴辊对、第二轴辊对、控制轴辊和牵拉装置共用一个驱动器。在控制轴辊与第一轴辊对之间设有入口部分，在第二轴辊对之后设有出口部分。所述入口部分包括两个喷嘴和一个位于两个喷嘴之间的中间存储器，所述喷嘴为抽入嘴，中间存储器为气流存储器；所述出口部分包括一个抽入嘴。所述存储器和中间存储器具有一个垂直于试样轴线配置的管状存储空间，并具有试样的入口。所述存储器和中间存储器的入口区各配置有一个Coanda喷嘴。本实用新型的有益效果在于，可以根据CRE方法进行固定速度的强度特性测试， 并且测试装置中的轴辊对试样及设备表面的污物不敏感，适用于各种类型试样的强度测试，使用范围显著扩大。
图1是本实用新型的结构示意图；图加_2(1是原理图；图3是应用本实用新型的测试装置示意图。
具体实施方式
如图1所示，拉伸和拉力测试装置基本包括待测纱线G的输入段1、一个储料段2 和一个测试段3，每一段都可以做成标准化组件。测试段3包括两个间隔为一定距离的第一轴辊对W和第二轴辊对W'，其中第一轴辊对W包括可驱动的第一轴辊4和第三轴辊5， 第二轴辊对W'包括可驱动的第二轴辊4'和第四轴辊5'，所述第一、第二轴辊4、4'为传送辊，第三、第四轴辊5、5'为压紧辊。一个略为弯曲、包含一个拉力传感器6的导向通道7 位于轴辊对W和W'之间，拉力传感器6配置在导向通道7的弯曲点或顶点。导向通道7彼此倾斜的两部分长度相等，从而拉力传感器6上不存在相对运动。最后，测试段3还包括待测纱线G的入口部分8和出口部分9。测试段3的主要构件是两个轴辊对W和W'，它们用来夹住输入的一定长度纱线， 然后以固定变形速度对其加载直至断裂。为此，每一轴辊对W、W'必须像普通线夹那样进行开启和闭合运动，以便固定和松开纱线段。这可通过对各轴辊对W和W'的第一、第三轴辊4、5和第二、第四轴辊4'、5'之间的轴距控制增减实现。根据图1，选择另一种解决方案，即两个轴辊的轴距为固定值，但两个轴辊之一，即作为传送辊的第一、第二轴辊4、4'在其周缘上是做成台阶形状的，还具有两个不同半径周缘段。较大的半径相当于传送辊的轴心到压紧辊的轴心之间的距离再减去压紧辊的半径。 较小的半径略小一点，而两个周缘段各占第一、第二轴辊4、4'周缘面的180°。传送辊4、4'是按照箭头所示方向用对转方式传动的，最好共用一个驱动器，传送辊按图示置于导向通道7的不同端。在其表面设有诸如橡胶的高分子层的压紧辊5、5'被安置成可自由转动而不需要特别的驱动器。它们靠摩擦由传送辊较大的一半驱动。当这一半靠在相应的压紧辊5或5'时，纱线G就在两个轴辊之间被夹住(线夹闭合)；而在另一种情况下，在两个轴辊之间的连接面上存在空隙(线夹开启)。两个传送辊4、4'被连续驱动且保持严格同步。在图的原理图中，示出对纱线G进行夹持、拉伸和松开的过程。每个原理图示意地表示分别具有第一、第三轴辊4、5和第二、第四轴辊4'、5'的两个轴辊对W和W'， 以及一段待测纱线G。各图的差别在于传送辊4、4'的转动位置。在图加中，传送辊具有较小半径的一半转过压紧辊5、5'并且顺着纱线G。于是夹持间隙被开启，纱线G被插入这个夹持间隙。在图2b中，传送辊4、4'的较小半径和较大半径之间的台阶正好到达轴辊轴心之间的连接面，这样就使第一、第三轴辊4、5和第二、第四轴辊4'、5'进入相互接触的状态。 此时，纱线G被夹住并开始拉伸。在图2c中，两个轴辊4、5和4'、5'之间仍然相互接触， 继续进行拉伸过程。在图2d中，传送辊4、4'的较大半径和较小半径之间的台阶正好到达轴辊轴心之间的连接面。这是纱线达到最大拉伸的时刻，此后，对纱线G的夹持立刻结束。在实际测试中，不能达到纱线G的最大拉伸，因为在此之前纱线G已被拉断。换言之，此装置的设计和工作参数被选为使得特定的纱线G总是在拉伸过程中(图2c)被拉断。随后又到达图加的状态，其中断开的纱线从装置中被除掉，而一段新的纱线则被插入。图1所示的装置中输入段1主要包括一个纱线制动器10和一对马达驱动的牵拉装置11，所述牵拉装置11为一对送出辊，由此纱线G被连续地从供料装置中引出，见图3。如前所述，虽然传送辊4、4'连续地被驱动，但是本方法所包括的对纱线的夹持、 拉伸和松开步骤却间断地进行，从而纱线G在夹持和拉伸过程中自然必须不再被送入轴辊对W中。为此设置了储料段2，它将连续供给的纱线G储存在储纱器12中以间断地供给轴辊对W。此外，储料段2还有一个可控制的线夹13，它包括一个连续驱动的控制轴辊14和一个自由转动的配对轴辊15。可控制的线夹13使得储纱器12有控制地被排空。与传送辊 4,4' 一样，控制轴辊14具有半径不同的两个周缘段，则纱线G或被线夹13夹住，或被其松开。控制轴辊14的驱动器与传送辊4、4'的驱动器相匹配。最好对送出辊、控制轴辊14和传送辊4、4'设置同一个驱动马达。测试段3的入口部分8用来将纱线G从储纱器12中输送到导向通道7中，它包括一个第一抽入嘴16、一个中间存储器17和一个第二抽入嘴18。原则上一个抽入嘴足以起到作用，但这样要用较大的控制轴辊14的半径对应传送辊4的半径，否则在传送辊4的较大周缘段靠在压紧辊5上时，所引出的纱线G多于控制轴辊14在其较大周缘段滚动接触时所能提供的数量。因此设置了一个中间存储器17将相差的长度存储起来。储纱器12和中间存储器17均为诸如喷气织机中已知的气流储线器，这些存储器最好是做成从图面向后延伸的管状腔，且在纱线G被导入的入口区具有一个适当的吹气和 /或抽入嘴，以将纱线输送到存储管中。测试段3被一个朝向观察者、做成吊门的透明板所覆盖。拉力传感器6最好是压电传感器。图3显示出一台采用图1测试装置的整个拉力测试装置。图中，标为P的测试装置安在箱状的外罩S中，外罩S中还包括一个换线器19和一个插线臂20以将换线器19送出的纱线G插入到测试装置P中。在外罩S旁设有带待测纱线G线轴22的线轴架21。测量信号最好由安在显示装置23中的信号处理器进行分析。显示装置23与打印机M —样， 用来以数字和图形方式输出结果。实际测试表明，采用图3所示的测试装置，每分钟可测试400米纱线。这样本实用新型的装置可达到与均勻度检测仪同样高的测试速度，从而提供了将均勻度检测仪、拉力测试装置和计数装置结合使用的可能性。本实用新型的测试装置，还具有下述优点这种设计可以对诸如轴辊的易损件进行简单的更换，且可以简单地处置例如由劣质纱线料引起的堵塞等故障；由于将纱线插到轴辊对和测试区中只需要几个偏转点，则气流损失极少，从而一方面可以很容易地进行插入操作，另一方面可以低耗能地适用于具有大量纱线料的情况。
权利要求1.一种用于长纺织材料强度特性测试的装置，包括将试样从供料装置连续引出的牵拉装置(11)，以及两个相隔一定距离的夹持机构，所述牵拉装置和第一夹持机构之间在试样运行方向上设有一个存储器，其特征在于夹持机构分别为第一轴辊对(W)和第二轴辊对 (W')，其中第一轴辊对(W)中可转动的第一轴辊(4)和第二轴辊对(W')中可转动的第二轴辊)在其周缘上呈台阶状，且具有两个不同半径的周缘段，第一、第二轴辊G、4') 交替地以其第一周缘段压靠在第三、第四轴辊(5、5')上，以其第二周缘段与第三、第四轴辊(5、5')隔开，所述第一、第二轴辊G、4')与第三、第四轴辊(5、5')之间具有周期性开闭的间隙。
2.根据权利要求1所述的用于长纺织材料强度特性测试的装置，其特征在于所述第一轴辊对(W)中第一轴辊(4)和第三轴辊( 的轴距、第二轴辊对(W')中第二轴辊) 和第四轴辊(5')的轴距是固定的。
3.根据权利要求2所述的用于长纺织材料强度特性测试的装置，其特征在于所述第一、第二轴辊G、4')的两个不同半径周缘段各占第一、第二轴辊G、4')周缘的一部分。
4.根据权利要求3所述的用于长纺织材料强度特性测试的装置，其特征在于所述第一、第二轴辊G、4')的两个不同半径周缘段各占第一、第二轴辊G、4')周缘的一半。
5.根据权利要求2所述的用于长纺织材料强度特性测试的装置，其特征在于所述第一、第二轴辊G、4')与一个共用的驱动器相连。
6.根据权利要求5所述的用于长纺织材料强度特性测试的装置，其特征在于所述第一、第二轴辊G、4')以对转方式传动。
7.根据权利要求2或5所述的用于长纺织材料强度特性测试的装置，其特征在于所述两对轴辊(W、W')之间设有导向通道(7)，导向通道(7)中设有一个拉力传感器(6)。
8.根据权利要求7所述的用于长纺织材料强度特性测试的装置，其特征在于所述第一、第二轴辊G、4')设于导向通道(7)的两端，且位于导向通道(7)的不同侧。
9.根据权利要求7所述的用于长纺织材料强度特性测试的装置，其特征在于所述导向通道(7)由两段相同长度且倾斜的部分构成，在两部分的转折处设有拉力传感器(6)。
10.根据权利要求2所述的用于长纺织材料强度特性测试的装置，其特征在于所述存储器为一个气流存储器。
11.根据权利要求10所述的用于长纺织材料强度特性测试的装置，其特征在于所述牵拉装置(11)和第一轴辊对(W)之间设有移送试样(G)的气动装置。
12.根据权利要求11所述的用于长纺织材料强度特性测试的装置，其特征在于所述存储器和第一轴辊对(W)之间设置有一个可控制的线夹(13)。
13.根据权利要求12所述的用于长纺织材料强度特性测试的装置，其特征在于所述线夹(1 为一个轴辊对，其包括一个控制轴辊(14)和一个配对轴辊(15)。
14.根据权利要求13所述的用于长纺织材料强度特性测试的装置，其特征在于所述控制轴辊(14)具有两个不同半径的周缘段，纱线(G)在较大半径的周缘段被夹紧，在较小半径的周缘段被松开。
15.根据权利要求14所述的用于长纺织材料强度特性测试的装置，其特征在于所述控制轴辊(14)连接至一个驱动器上，该驱动器与第一、第二轴辊对(W、W')的驱动器相连。
16.根据权利要求15所述的用于长纺织材料强度特性测试的装置，其特征在于所述第一、第二轴辊对(W、W')、控制轴辊(14)和牵拉装置(11)共用一个驱动器。
17.根据权利要求14所述的用于长纺织材料强度特性测试的装置，其特征在于在控制轴辊(14)与第一轴辊对(W)之间设有入口部分(8)，在第二轴辊对(W')之后设有出口部分(9)。
18.根据权利要求17所述的用于长纺织材料强度特性测试的装置，其特征在于所述入口部分(8)包括两个喷嘴(16、18)和一个位于两个喷嘴(16、18)之间的中间存储器 (17)，所述喷嘴(16、18)为抽入嘴，中间存储器(17)为气流存储器；所述出口部分(9)包括一个抽入嘴。
19.根据权利要求18所述的用于长纺织材料强度特性测试的装置，其特征在于所述存储器(12)和中间存储器(17)具有一个垂直于试样(G)轴线配置的管状存储空间，并具有试样的入口。
20.根据权利要求19所述的用于长纺织材料强度特性测试的装置，其特征在于所述存储器(1 和中间存储器(17)的入口区各配置有一个Coanda喷嘴。
专利摘要本实用新型公开了一种用于长纺织材料强度特性测试的装置，包括将试样从供料装置连续引出的牵拉装置，以及两个相隔一定距离的夹持机构，所述牵拉装置和第一夹持机构之间在试样运行方向上设有一个存储器，其特征在于每个夹持机构由一个轴辊对构成，其中一个可转动的轴辊在其周缘上呈台阶状，且具有两个不同半径的周缘段，轴辊交替地以其第一周缘段压靠在另一轴辊上，以其第二周缘段与另一轴辊隔开，所述轴辊与另一轴辊之间具有周期性开闭的间隙。本实用新型可以根据CRE方法进行固定速度的强度特性测试，并且测试装置中的轴辊对试样及设备表面的污物不敏感，适用于各种类型试样的强度测试，使用范围显著扩大。
文档编号G01N3/02GK202133590SQ20112016718
公开日2012年2月1日 申请日期2011年5月13日 优先权日2011年5月13日
发明者理查德·弗特 申请人:乌斯特技术股份公司