纤维材料六向同步推进压缩实验装置的制作方法

本实用新型涉及一种纤维材料六向同步推进压缩实验装置，尤其适用于高校、科研院所进行纤维集合体材料的压缩力时时采集。

背景技术：

当今，纤维材料是重要的纺织资源，广泛用于纺织品。纤维材料蓬松、无组织形态。纤维材料初加工阶段需要不断进行储运、搬运，需要反复压缩和开松。纤维材料压缩打包多以单向液压或机械压缩形式压缩。纤维材料以集合体形式进行多向压缩，尚未开展研究与应用。

当前，各类材料压缩力学性能测试，多为万能强力实验机。市场销售的万能强力实验机种类繁多，以单轴拉压模式为主。对于六向同步推进压缩的实验机尚未出现。为了提升纤维集合体材料的多向压缩力学性能分析，开发六向同步推进压缩实验机极具价值，其可为生产环节力值控制的提供参考。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种纤维材料六向同步推进压缩实验装置，通过六向同步推进、时时对压缩力数值进行采集。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种纤维材料六向同步推进压缩实验装置，该装置包括计算机控制系统、托架、步进电机、箱体以及薄膜压力传感器，托架上设有内外2个支撑端，外支撑端支撑着步进电机，内支撑端设置着i支撑板，i支撑板上由上到下间隔开设有3个阶梯孔；上、下阶梯孔为螺纹孔其中分别通过内六角螺栓连接着i支撑板与两根滑杆；中阶梯孔内装有轴套，该装置还包括导块，导块沿着所述的两根滑杆滑动，导块中部与丝杆连接，导块上部设置着一根推进杆，推进杆内侧端伸至箱体内并安装着推进板，推进板上下部内侧壁上分别设置着所述的薄膜压力传感器，该装置还包括丝杆，所述丝杆一端通过联轴器与步进电机转轴连接，丝杆另一端安装于ii支撑板上，ii支撑板安装在箱体的外壁上，丝杆中间穿过i支撑板上的轴套与导块螺纹连接；上述结构：托架上设有内外2个支撑端，外支撑端支撑着步进电机，内支撑端设置着i支撑板，i支撑板上由上到下间隔开设有3个阶梯孔；上、下阶梯孔为螺纹孔其中分别通过内六角螺栓连接着i支撑板与两根滑杆；中阶梯孔内装有轴套，该装置还包括导块，导块沿着所述的两根滑杆滑动，导块中部与丝杆连接，导块上部设置着一根推进杆，推进杆内侧端伸至箱体内并安装着左推进板，推进板上下部内侧壁上分别设置着所述的薄膜压力传感器，该装置还包括丝杆，所述丝杆一端通过联轴器与步进电机转轴连接，丝杆另一端安装于ii支撑板上，ii支撑板安装在箱体的外壁上，丝杆中间穿过i支撑板上的轴套与导块螺纹连接还对称安装在箱体的另5个侧壁上，计算机控制系统控制6个步进电机分别从箱体的左右两侧、前后两侧以及上下两侧依次推进压缩物料；六块推进板均为边长为100mm的方形板，每块推进板的四个外周缘上都分别间隔设置着条齿，条齿的规格为88mm×2mm，六块推进板集中到箱体中心处时，相邻两块推进板上的条齿交错间隔穿插在一起。

该纤维材料六向同步推进压缩实验装置由六套压缩推进部件、箱体、薄膜压力采集系统、步进电机控制器四部分组成。六套压缩推进部件对称布置于箱体外侧。压缩推进部件由步进电机、托架、联轴器、支撑板、导块、丝杠、推进杆、推进板等一系列零件组成的。推进板是该装置的关键部件，推进板的板中心为实体（中心尺寸均为100*100mm。），板四周边缘切出条齿（齿条尺寸均为88*2mm）。为了实现同步推进，两推进板相交叉的条形齿呈错位布置。薄膜压力采集系统由30路薄膜压力传感器（每组推进装置的推进板中心上装5各薄膜压力传感器，4个传感器对称安装在推进板中心的边缘，1个传感器安装在推进板正中心）、数据线、数据转化模块、薄膜压力数据采集软件、电脑等组成。控制器是控制步进电机的运转。

纤维材料六向同步推进压缩实验装置工作原理是：该装置箱体的物料添加量约为3000cm³。人工手动将纤维集合体材料均匀放置于箱体内，盖上箱盖，拧紧o型连接螺栓。步进电机控制器连接电源，设置控制器参数（左右推进板推进90mm，前后推进板推进90mm，上下推进板推进90mm，压缩率约为96%）。连接薄膜压力采集数据线，开启薄膜压力采集系统。开启控制器（左右、前后、上下6个步进电机同时运转），丝杆带动导块前进，带动推进杆推动推进板压缩纤维集合体材料。推进板上的薄膜压力采集的信号值时时传输至薄膜压力采集系统存储。控制器通过控制各步进电机正反转，实现各推进板同时前进或后退。

本实用新型与现有技术相比具有以下特点：该装置可同时采集六向压缩力值，其结构简单，操作方案，实验速度快，该机特别适合于高校、科研院所的研究人员开展实验。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的俯视结构示意图。

图中标号：1-支杆（腿），2-ii支撑板，3-轴瓦，4-丝杆，5-托架，6-步进电机，7-联轴器，8-轴套，9-紧定螺钉，10-内六角螺栓，11-i支撑板，12-滑杆，13-导块，14-推进杆，15-螺母，16-左推进板，17-薄膜压力传感器，18-后推进板，19-箱体，20-o型螺栓连接组件，21-i盖板（活动），22-上推进板，23-ii盖板（固定），24-右推进板，25-连接横档，26-下推进板，27-前推进板，30-条齿。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。

本实用新型一种纤维材料六向同步推进压缩实验装置，如图1、图2所示，该装置包括6套推进部件（左、右、前、后、上、下6个方位），分别对应左推进板16、右推进板24、前推进板27、后推进板18、上推进板22、下推进板26。以左推进板16为例，推进期间其边缘的条齿30依次与前推进板27、后推进板18、上推进板22、下推进板26的条齿交错。六块推进板均为边长为100mm的方形板，每块推进板的四个外周缘上都分别间隔设置着条齿30，条齿30的规格为88mm×2mm，六块推进板集中到箱体中心处时，相邻两块推进板上的条齿交错间隔穿插在一起。

该装置包括支杆（腿）1，所述支杆（腿）1设有12根，4根支杆（腿）1以对角形式支撑箱体螺栓连接，左右、前后推进部件均与两根支杆（腿）1螺栓连接，下推进部件与连接横档25螺栓连接，连接横档25与箱体的支杆（腿）1螺栓连接。

该装置包括托架5，所述托架5设有两个支撑端，其均为板材焊接而成，一端支撑步进电机6，另一端支撑i支撑板11，托架1与步进电机、i支撑板11均采用螺栓连接固定；托架5安装在所述的支杆1上。

该装置包括i支撑板11，所述i支撑板11开设3阶梯孔；上下阶梯孔带螺纹孔，其用于内六角螺栓10连接i支撑板11与滑杆12；中阶梯孔装有轴套8，由紧定螺钉9将轴套8固定于i支撑板11上。

该装置包括导块13，所述导块13由滑杆12支撑（内设轴瓦3），与丝杆4连接，推进杆14与导块13由螺母15连接固定。

该装置包括左推进板16，所述推进板16呈方型，其背部凸起开设螺纹孔，与推进杆5螺纹连接，推进板16上装设薄膜压力传感器17，并开设导向槽导出薄膜压力传感器数据线。

该装置包括箱体19，所述箱体19与ii箱盖（固定）23螺栓组件连接，4组o型螺栓组件20将i箱盖（活动）与箱体17连接。

该装置包括ii支撑板2，所述ii支撑板2开孔支撑滑杆12和丝杆4（内设轴瓦），其通过螺栓连接固定于箱体19外侧。

该装置包括丝杆4，所述丝杆4一端通过联轴器7与步进电机6的转轴连接，丝杆4另一端安装于ii支撑板2，丝杆4中间穿过i支撑板11的轴套8与导块13螺纹连接。步进电机6工作时，通过联轴器7带动丝杆4旋转，丝杆4继而带动导块13沿着两根滑杆12左右滑移运动，从而通过推进杆14带动左推进板16向箱体内压缩物料。

所述箱体的物料添加量为3000cm³。六块推进板上各分别装有5个薄膜压力传感器17，其中4个传感器对称安装在方形推进板的边缘，1个传感器安装在推进板中心。