[其他]纤维材料摩擦系数测试仪

说明书

本发明为机械——电子式摩擦性能的测试仪器，适用于测定纤维材料对钢铁或合成橡胶等的摩擦系数。

纺织生产中，纺织机件如梳针、锯齿、胶棍、胶圈等不断与纤维材料发生摩擦，国内外历来着重注意沿着纤维轴向的摩擦，即为纵向摩擦，所以现有的纤维摩擦测试仪只能测定纵向摩擦系数。但是纺织工艺生产中，还存在另一种横向摩擦，摩擦的方向基本上与纤维轴相垂直，其摩擦系数与纵向摩擦系数大小显著不同。国内外对上述区别注意不足，因此尚未见可以用于测定横向摩擦系数的仪器。

根据斜面法原理，将纤维弯成∩形，二个下端悬挂一个砝码，骑跨于与纤维发生横向摩擦的梳针等待测机件之上，当挂有纤维的钢针平稳地缓慢地倾斜，纤维从针面上开始下滑的倾角φ即为横向当量摩擦角，其正切值tgφ即为当量静摩擦系数μ。

本发明采用带有计量光栅盘（2）的光电脉冲发生器（7）作为信号检测部件，由于试样架（1）与光电脉冲发生器（7）内的计量光栅盘（2）通过可逆传动装置（3）实现联动的，试样架的不同方向的旋转角能及时地准确地转变为电脉冲信号，送到可控可逆计数器（6）。数字显示试样架的倾角，由于可控可逆计数器（6）具有可逆功能，能准确地跟随试样架（1）倾角的变化而显示不同的倾角值。当仪器使用过程中因各种原因引起计量光栅抖动时，显示数值不会出现偏大的误差。

本发明借助于光电控制器（5），使试样架（1）转动到假设水平位置时（作为零度）可控可逆计数器（6）开始计数，当试样架转到一定倾角，纤维开始下滑时，按动停计换向控制器（4），使计数器停止计数，把纤维开始下滑瞬时的倾角作为当量摩擦角显示出来，顺向测定摩擦角一次，通过停计换向控制器（4），当纤维第一次滑落时，一方面使计数器停止计数，同时使可逆转动装置反向，当试样架（1）逆转至假设水平位置时，光电控制器继续计数，由于停计换向电路的作用，虽然反了向，但计数器仍做加法，到第二次纤维滑动时为止。

本发明的试样架有钢针型、锯齿型和平板型，在平板型试样架上设有自动停计换向触头（11），试样架顺向转到一定倾角，纤维或待测材料开始下滑瞬间，能自动触发停计、换向，再测逆向摩擦角，并自动对两次测得值进行累计。

本发明采用试样架转动一圈，光栅所转过的条纹数为≈1000π的传动比。利用显示部分加一小数点，显示数缩小1000倍，使显示值为试样架累加倾角弧度值的一半，即顺逆两次所测摩擦角以弧度表示的平均值。

实施例：鉴于上述发明构思，试制了一台纤维材料摩擦系数测试仪。本仪器使用市电220伏±10％，温度0－40℃，相对湿度不大于80％，在这些条件下能正常工作。最终以四位数字显示摩擦角的弧度值，有8421代码输出，能接打印机打印该弧度值。数字显示部分可以自校检查。有遥控停止计数及反向转动试样架功能。在使用平台作试样架时，有自动停计换向功能。采用光栅测量微小角位移，光栅条纹250条／周。采用平均法补偿了水平位置不准产生的误差。

光电脉冲发生器MCZ－2使用直流12伏电压，圆型计量光栅盘每周250条纹，用集成电路JEC－2整形，完成角位移和电脉冲的转换。四位可逆计数器为PMOS电路并有晶体振荡器输出自校脉冲。光电继电器JG－5，由晶体管放大器、光电继电器、发射头、接收头组成。控制试样架在假设水平位置时开始计数，以反映倾角大小。输入电流大于40μA时动作可靠。特定传动比的可逆传动装置，使试样架转动一周，显示数为π值，即显示数为旋转角弧度值的一半。试样架与光栅盘的联动是通过可逆传动装置实现的。其具体结构是：采用一对蜗轮蜗杆和二只齿轮，可逆电机的轴芯固装蜗杆（单头），试样架与蜗轮（17齿）同轴，蜗杆轴经一对齿轮（37齿、50齿）传动圆形计量光栅，因而试样架与圆形计量光栅盘的传动比为 17/1 × 37/50 。