[發(fā)明專利]一種測試紡織品表面動態(tài)摩擦特性的方法和裝置

有效

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• 申請日: 2013-02-04
• 公開（公告）號: CN103163068A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚寶國;洪水源;王建超;閆麗霞;王一江
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計(jì)量學(xué)院
• 主分類號: G01N19/02
• 分類號: G01N19/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于紡織品物理特性測試領(lǐng)域，特別涉及紡織品表面摩擦特性測試領(lǐng)域。

背景技術(shù)

摩擦系數(shù)是各種材料的基本性質(zhì)之一。當(dāng)兩個(gè)相互接觸的物體之間有相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢時(shí)，其接觸表面上產(chǎn)生的阻礙相對運(yùn)動的機(jī)械作用力就是摩擦力。某種材料的摩擦性能可以通過材料的動靜摩擦系數(shù)來表征。

紡織品的表面摩擦特性，是衡量紡織品觸感舒適性的重要因素，也是消費(fèi)者衡量紡織品品質(zhì)優(yōu)劣的決定性因素之一。因此對紡織品的摩擦特性進(jìn)行研究在紡織產(chǎn)品的研發(fā)中顯得尤為重要。

現(xiàn)有公認(rèn)的測量紡織品摩擦系數(shù)的儀器主要有Instron拉伸試驗(yàn)儀或同類設(shè)備改裝的滑塊式摩擦測試儀和KES-F4，但儀器的應(yīng)用有一定的局限性，只適用于部分紡織品。YG-821紡織品性能測試儀，由于設(shè)計(jì)上及制造上的原因，該儀器目前已基本停止使用。中國專利CN91221793.6公開了一種紡織品摩擦系數(shù)測試儀，該測試儀通過摩擦子在測試版上的滑動最終來獲得被測試樣的動、靜摩擦系數(shù)。其摩擦子采用指紋式，只能單一的測試紡織品與這種指紋式摩擦子之間的摩擦特性。中國專利CN201010614457.3公開了一種檢測紡織品與皮膚之間摩擦性能的裝置及方法。通過該裝置通過將紡織品繞過手臂或者導(dǎo)輥測得紡織品和皮膚間的摩擦性能。該裝置僅限于測得干態(tài)及各種潤濕條件下紡織品的摩擦系數(shù)。文獻(xiàn)[FRICTORQ，ACCESSING?FABTIC?FTICYION?WITH?A?NOVEL?FABRIC?SURFACE?TESTER.AUTEX?ResearchJouenal，Vol.5，No4，December2005.]提出了一種紡織品表面摩擦系數(shù)的測試方法，通過一環(huán)狀體繞其中心軸旋轉(zhuǎn)與另一平面上的紡織品進(jìn)行摩擦并利用轉(zhuǎn)矩來推算出紡織品的摩擦系數(shù)。該裝置采用紡織品包裹環(huán)狀體由于裝夾等原因毛邊會影響測試效果，且操作極為不便。

在紡織品檢測行業(yè)，我們希望利用簡單的裝置快速地測量到各種紡織品表面動態(tài)摩擦特性，同時(shí)得到紡織品表面動、靜摩擦系數(shù)也是一個(gè)需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決紡織品檢測中對紡織品表面動態(tài)摩擦特性測量現(xiàn)有技術(shù)和方法上的不足，提供一種能夠快速準(zhǔn)確測試紡織品表面動態(tài)摩擦特性的方法和裝置。

一種測試紡織品表面動態(tài)摩擦特性的方法和裝置，測試裝置包括測試組件、往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、機(jī)架，測試組件包括滑塊固定套、滑塊，滑塊兩端的凸緣安裝在滑塊固定套的凹槽內(nèi)，往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括同步帶、驅(qū)動電機(jī)、連接塊、滾珠絲桿，連接塊中央套有滾珠絲桿，滾珠絲桿一端通過同步帶與驅(qū)動電機(jī)連接，升降機(jī)構(gòu)包括升降臺、升降電機(jī)、圓柱齒條，升降臺的一邊垂直安裝了圓柱齒條，圓柱齒條上方設(shè)有升降電機(jī)，機(jī)架包括底座、測試臺、導(dǎo)柱、頂板，在底座中央設(shè)有測試臺，四個(gè)角垂直安裝四根導(dǎo)柱，導(dǎo)柱上方設(shè)有頂板

滑塊兩端的凸緣可以在滑塊固定套內(nèi)側(cè)的兩個(gè)凹槽內(nèi)自由活動，在勻速運(yùn)動過程中紡織品對滑塊的摩擦力可以直接轉(zhuǎn)化為滑塊對滑塊固定套的側(cè)壓力。滑塊借助自身重力來完成摩擦力的測試。

升降臺升降時(shí)會觸發(fā)滑塊固定套內(nèi)側(cè)的兩個(gè)凹槽底部的壓力傳感器，通過此觸發(fā)信號可以控制升降臺的升降位置。

滾珠絲桿兩端下方設(shè)有微動開關(guān)，當(dāng)測試組件運(yùn)動到一端觸碰到微動開關(guān)時(shí)，控制電路接收信號并控制驅(qū)動電機(jī)反轉(zhuǎn)，同理到達(dá)另一端時(shí)驅(qū)動電機(jī)再次反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動。

測試組件通過連接塊安裝在滾珠絲桿上，驅(qū)動電機(jī)的勻速轉(zhuǎn)動通過同步帶傳遞到滾珠絲桿可以實(shí)現(xiàn)滾珠絲桿的勻速轉(zhuǎn)動，同時(shí)實(shí)現(xiàn)測試組件的勻速運(yùn)動。

測試方法包括通過往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)滑塊的往復(fù)勻速直線運(yùn)動，從而將滑塊受到的摩擦力轉(zhuǎn)換成滑塊對滑塊固定套的側(cè)壓力，通過測量側(cè)壓力的動態(tài)變化實(shí)現(xiàn)對紡織品表面動、靜摩擦系數(shù)的測量。此方法可以通過一次測量同時(shí)得到紡織品表面的靜摩擦系數(shù)以及動摩擦系數(shù)和摩擦功兩個(gè)動態(tài)摩擦特性指標(biāo)。

測試過程中由上位機(jī)對傳感器信號進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，得到測量信號曲線，通過對此信號曲線的分析處理和計(jì)算，可以得出紡織品測試樣品的動摩擦系數(shù)、靜摩擦系數(shù)以及摩擦功。利用這三個(gè)指標(biāo)可以說明此測試樣品的表面動態(tài)摩擦特性。

本發(fā)明利用往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)滑塊的往復(fù)勻速直線運(yùn)動，能準(zhǔn)確快速地控制運(yùn)動，并巧妙地將摩擦力轉(zhuǎn)換為壓力，通過對壓力的測量即可得到紡織品表面摩擦力。在一次測量過程中可以同時(shí)得到動、靜摩擦系數(shù)及摩擦功，高效準(zhǔn)確，可以應(yīng)用于紡織品檢測行業(yè)，實(shí)現(xiàn)對紡織品表面摩擦特性的快速測量。

附圖說明

圖1為一種測試紡織品表面動態(tài)摩擦特性的方法和裝置的結(jié)構(gòu)主視圖；