專利名稱：一種測(cè)試紡織品表面動(dòng)態(tài)摩擦特性的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于紡織品物理特性測(cè)試領(lǐng)域，特別涉及紡織品表面摩擦特性測(cè)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(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，其接觸表面上產(chǎn)生的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(duì)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?，F(xiàn)有公認(rèn)的測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)試儀，該測(cè)試儀通過摩擦子在測(cè)試版上的滑動(dòng)最終來獲得被測(cè)試樣的動(dòng)、靜摩擦系數(shù)。其摩擦子采用指紋式，只能單一的測(cè)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(cè)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(cè)得紡織品和皮膚間的摩擦性能。該裝置僅限于測(cè)得干態(tài)及各種潤(rùn)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(cè)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(huì)影響測(cè)試效果，且操作極為不便。在紡織品檢測(cè)行業(yè)，我們希望利用簡(jiǎn)單的裝置快速地測(cè)量到各種紡織品表面動(dòng)態(tài)摩擦特性，同時(shí)得到紡織品表面動(dòng)、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(cè)中對(duì)紡織品表面動(dòng)態(tài)摩擦特性測(cè)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(cè)試紡織品表面動(dòng)態(tài)摩擦特性的方法和裝置。一種測(cè)試紡織品表面動(dòng)態(tài)摩擦特性的方法和裝置，測(cè)試裝置包括測(cè)試組件、往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、機(jī)架，測(cè)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(dòng)機(jī)構(gòu)包括同步帶、驅(qū)動(dòng)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(dòng)電機(jī)連接，升降機(jī)構(gòu)包括升降臺(tái)、升降電機(jī)、圓柱齒條，升降臺(tái)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(cè)試臺(tái)、導(dǎo)柱、頂板，在底座中央設(shè)有測(cè)試臺(tái)，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(dòng)，在勻速運(yùn)動(dòng)過程中紡織品對(duì)滑塊的摩擦力可以直接轉(zhuǎn)化為滑塊對(duì)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(cè)試。升降臺(tái)升降時(shí)會(huì)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(hào)可以控制升降臺(tái)的升降位置。滾珠絲桿兩端下方設(shè)有微動(dòng)開關(guān)，當(dāng)測(cè)試組件運(yùn)動(dòng)到一端觸碰到微動(dòng)開關(guān)時(shí)，控制電路接收信號(hào)并控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)，同理到達(dá)另一端時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)再次反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。測(cè)試組件通過連接塊安裝在滾珠絲桿上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)測(cè)試組件的勻速運(yùn)動(dòng)。測(cè)試方法包括通過往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)滑塊的往復(fù)勻速直線運(yùn)動(dòng)，從而將滑塊受到的摩擦力轉(zhuǎn)換成滑塊對(duì)滑塊固定套的側(cè)壓力，通過測(cè)量側(cè)壓力的動(dòng)態(tài)變化實(shí)現(xiàn)對(duì)紡織品表面動(dòng)、靜摩擦系數(shù)的測(cè)量。此方法可以通過一次測(cè)量同時(shí)得到紡織品表面的靜摩擦系數(shù)以及動(dòng)摩擦系數(shù)和摩擦功兩個(gè)動(dòng)態(tài)摩擦特性指標(biāo)。測(cè)試過程中由上位機(jī)對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，得到測(cè)量信號(hào)曲線，通過對(duì)此信號(hào)曲線的分析處理和計(jì)算，可以得出紡織品測(cè)試樣品的動(dòng)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(cè)試樣品的表面動(dòng)態(tài)摩擦特性。本發(fā)明利用往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)滑塊的往復(fù)勻速直線運(yùn)動(dòng)，能準(zhǔn)確快速地控制運(yùn)動(dòng)，并巧妙地將摩擦力轉(zhuǎn)換為壓力，通過對(duì)壓力的測(cè)量即可得到紡織品表面摩擦力。在一次測(cè)量過程中可以同時(shí)得到動(dòng)、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(cè)行業(yè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)紡織品表面摩擦特性的快速測(cè)量。


圖1為一種測(cè)試紡織品表面動(dòng)態(tài)摩擦特性的方法和裝置的結(jié)構(gòu)主視圖；圖2為一種測(cè)試紡織品表面動(dòng)態(tài)摩擦特性的方法和裝置的結(jié)構(gòu)俯視圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的個(gè)組成部分測(cè)試組件；圖中:底座1、導(dǎo)柱2、升降臺(tái)3、同步帶4、驅(qū)動(dòng)電機(jī)5、升降電機(jī)6、頂板7、圓柱齒條8、連接塊9、滑塊固定套10、滑塊11、測(cè)試臺(tái)12、滾珠絲桿1具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1、2、3所示，一種測(cè)試紡織品表面動(dòng)態(tài)摩擦特性的方法和裝置，測(cè)試裝置包括測(cè)試組件、往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、機(jī)架，測(cè)試組件包括滑塊固定套10、滑塊11，滑塊11兩端的凸緣安裝在滑塊固定套10的凹槽內(nèi)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括同步帶4、驅(qū)動(dòng)電機(jī)5、連接塊9、滾珠絲桿13，連接塊9中央套有滾珠絲桿13，滾珠絲桿13 —端通過同頻帶4與驅(qū)動(dòng)電機(jī)5連接，升降機(jī)構(gòu)包括升降臺(tái)3、升降電機(jī)6、圓柱齒條8，升降臺(tái)3的一邊垂直安裝了圓柱齒條8，圓柱齒條上方設(shè)有升降電機(jī)6，機(jī)架包括底座1、測(cè)試臺(tái)12、導(dǎo)柱2、頂板7，在底座I中央設(shè)有測(cè)試臺(tái)12，四個(gè)角垂直安裝四根導(dǎo)柱2，導(dǎo)柱上方設(shè)有頂板7。如圖1，2所示，升降臺(tái)3升降時(shí)會(huì)觸發(fā)滑塊固定套10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(hào)可以控制升降臺(tái)3的升降位置。
滾珠絲桿13兩端下方設(shè)有微動(dòng)開關(guān)，當(dāng)測(cè)試組件運(yùn)動(dòng)到一端觸碰到微動(dòng)開關(guān)時(shí)，控制電路接收信號(hào)并控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)5反轉(zhuǎn)，同理到達(dá)另一端時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)5再次反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。如圖3所示，測(cè)試組件通過連接塊9安裝在滾珠絲桿13上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)5的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)通過同步帶4傳遞到滾珠絲桿13可以實(shí)現(xiàn)滾珠絲桿13的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)測(cè)試組件的勻速運(yùn)動(dòng)?；瑝K11兩端的凸緣可以在滑塊固定套10內(nèi)側(cè)的兩個(gè)凹槽內(nèi)自由活動(dòng)，在勻速運(yùn)動(dòng)過程中紡織品對(duì)滑塊11的摩擦力可以直接轉(zhuǎn)化為滑塊11對(duì)滑塊固定套10的側(cè)壓力?；瑝K11借助自身重力來完成摩擦力的測(cè)試。通過往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)滑塊11的往復(fù)勻速直線運(yùn)動(dòng)，通過測(cè)量側(cè)壓力的動(dòng)態(tài)變化實(shí)現(xiàn)對(duì)紡織品表面動(dòng)、靜摩擦系數(shù)的測(cè)量。此方法可以通過一次測(cè)量同時(shí)得到紡織品表面的靜摩擦系數(shù)以及動(dòng)摩擦系數(shù)和摩擦功兩個(gè)動(dòng)態(tài)摩擦特性指標(biāo)。測(cè)量開始前，將紡織品測(cè)試樣品貼附于測(cè)試臺(tái)12上，啟動(dòng)升降電機(jī)6，通過圓柱齒條8使升降臺(tái)3下降，當(dāng)滑塊11完全壓于樣品上時(shí)，升降電機(jī)6得到停轉(zhuǎn)信號(hào)而停止。然后啟動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)5，滾珠絲桿13開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)滑塊11勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)滑塊固定套10觸碰到兩側(cè)的微動(dòng)開關(guān)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)5得到反轉(zhuǎn)信號(hào)，使得滑塊11能夠在測(cè)試樣品上做往復(fù)勻速直線運(yùn)動(dòng)。最后，由安裝在滑塊固定套10凹槽內(nèi)的壓力傳感器動(dòng)態(tài)檢測(cè)出摩擦力，并通過計(jì)算得到紡織品表面動(dòng)態(tài)摩擦特性指標(biāo)。下面以一個(gè)具體的實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明。選用6種典型的紡織品織物試樣，將被測(cè)試樣剪成180 X 180mm的正方形樣品。實(shí)驗(yàn)環(huán)境為溫度為21 (± 1°C )相對(duì)濕度為65 (±2% )，實(shí)驗(yàn)前將樣品置于溫度21 ± 1°C，相對(duì)濕度65±2%的環(huán)境中平衡24小時(shí)。經(jīng)過本發(fā)明一個(gè)具體的實(shí)施例的測(cè)試并計(jì)算得到相應(yīng)的摩擦特性指標(biāo)如表I所示。表I紡織品織物表面摩擦特性指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種測(cè)試紡織品表面動(dòng)態(tài)摩擦特性的方法和裝置，其特征在于測(cè)試裝置包括測(cè)試組件、往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、機(jī)架，測(cè)試組件包括滑塊固定套(10)、滑塊(11)，滑塊(11)兩端的凸緣安裝在滑塊固定套(10)的凹槽內(nèi)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括同步帶(4)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5)、連接塊(9)、滾珠絲桿(13)，連接塊(9)中央套有滾珠絲桿(13)，滾珠絲桿(13) —端通過同步帶⑷與驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5)連接，升降機(jī)構(gòu)包括升降臺(tái)(3)、升降電機(jī)(6)、圓柱齒條⑶，升降臺(tái)(3)的一邊垂直安裝了圓柱齒條(8)，圓柱齒條上方設(shè)有升降電機(jī)￠)，機(jī)架包括底座(I)、測(cè)試臺(tái)(12)、導(dǎo)柱(2)、頂板(7)，在底座⑴中央設(shè)有測(cè)試臺(tái)(12)，四個(gè)角垂直安裝四根導(dǎo)柱(2)，導(dǎo)柱上方設(shè)有頂板(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試紡織品表面動(dòng)態(tài)摩擦特性的方法和裝置，其特征在于所述的滑塊(11)兩端的凸緣可以在滑塊固定套(10)內(nèi)側(cè)的兩個(gè)凹槽內(nèi)自由活動(dòng)，在勻速運(yùn)動(dòng)過程中紡織品對(duì)滑塊(11)的摩擦力可以直接轉(zhuǎn)化為滑塊(11)對(duì)滑塊固定套(10)的側(cè)壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試紡織品表面動(dòng)態(tài)摩擦特性的方法和裝置，其特征在在于所述的升降臺(tái)升降時(shí)會(huì)觸發(fā)滑塊固定套(10)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(hào)可以控制升降臺(tái)的升降位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試紡織品表面動(dòng)態(tài)摩擦特性的方法和裝置，其特征在于所述的滾珠絲桿(13)兩端下方設(shè)有微動(dòng)開關(guān)，當(dāng)測(cè)試組件運(yùn)動(dòng)到一端觸碰到微動(dòng)開關(guān)時(shí)，控制電路接收信號(hào)并控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5)反轉(zhuǎn)，同理到達(dá)另一端時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5)再次反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試紡織品表面動(dòng)態(tài)摩擦特性的方法和裝置，其特征在于所述的測(cè)試組件通過連接塊(9)安裝在滾珠絲桿(13)上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)(5)的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)通過同步訊4)傳遞到滾珠絲桿(13)可以實(shí)現(xiàn)滾珠絲桿(13)的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)測(cè)試組件的勻速運(yùn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)試紡織品表面動(dòng)態(tài)摩擦特性的方法和裝置，其特征在于所述的測(cè)試方法包括通過往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)滑塊的往復(fù)勻速直線運(yùn)動(dòng)，從而將滑塊受到的摩擦力轉(zhuǎn)換成滑塊對(duì)滑塊固定套的側(cè)壓力，通過測(cè)量側(cè)壓力的動(dòng)態(tài)變化實(shí)現(xiàn)對(duì)紡織品表面動(dòng)、靜摩擦系數(shù)的測(cè)量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種測(cè)試紡織品表面動(dòng)態(tài)摩擦特性的方法和裝置，其特征在于所述的測(cè)試方法可以通過一次測(cè)量同時(shí)得到紡織品表面的靜摩擦系數(shù)以及動(dòng)摩擦系數(shù)和摩擦功兩個(gè)動(dòng)態(tài)摩擦特性指標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種測(cè)試紡織品表面動(dòng)態(tài)摩擦特性的方法和裝置。測(cè)試裝置包括測(cè)試組件、往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)和機(jī)架。測(cè)試組件包括滑塊固定套和滑塊?；瑝K兩端的凸緣安裝在滑塊固定套的凹槽內(nèi)，滑塊在垂直方向是浮動(dòng)的。測(cè)試組件可以通過升降機(jī)構(gòu)改變對(duì)機(jī)架的位置。測(cè)試方法包括通過往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)滑塊的往復(fù)勻速直線運(yùn)動(dòng)，從而將滑塊受到的摩擦力轉(zhuǎn)換成滑塊對(duì)滑塊固定套的側(cè)壓力，通過測(cè)量側(cè)壓力的動(dòng)態(tài)變化實(shí)現(xiàn)對(duì)紡織品表面動(dòng)、靜摩擦系數(shù)的測(cè)量。整個(gè)測(cè)試裝置通過一次測(cè)量并計(jì)算得到紡織品表面的動(dòng)、靜摩擦系數(shù)和摩擦功三個(gè)摩擦特性指標(biāo)，可以應(yīng)用于紡織品檢測(cè)行業(yè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)紡織品表面摩擦特性的快速測(cè)量。
文檔編號(hào)G01N19/02GK103163068SQ201310045739
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月4日
發(fā)明者姚寶國, 洪水源, 王建超, 閆麗霞, 王一江 申請(qǐng)人:中國計(jì)量學(xué)院