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技术文章

粘扣连接件的多功能强力测试机

本发明涉及一种产业用纺织品的力学测试仪器,具体指一种测试各种粘扣连接件 之间啮合力的强力机,尤其是针对产业用粘扣连接件或其他两种组装件之间的剥离、剪切、 拉脱等强力测试用仪器。


背景技术:

粘扣是一种连接件,可用在生产和生活中,而纺织服装业中更是常用的附件。粘 扣,如服装业的钮扣、拉链和拷纽一样,可把服装的两片连在一起,又可方便拆卸分离。本 发明探讨的粘扣连接件是由两片面啮合的材料构成,其中一片由钩状物构成的啮合面为钩 面,另一片由毛圈状物所构成的啮合面为毛面,经加压啮合连接一起。这种形式的粘扣最 早是由瑞士人VELCRO发明的,故又称VELCRO或魔术贴,现常用在汽车用地毯中,如汽车地 毯和脚踏垫的结合。把粘扣钩面一片的背面(光面)和汽车地毯固定,而把粘扣毛面一片的 背面(光面)和脚踏垫的背面固定,并把脚踏垫铺在汽车地毯上,使粘扣的两面啮合连接一 起。因为脚踏垫经常会被人在上面脚踏走动,所以其粘扣的啮合应具有一定强度,同时,脚 踏垫使用后会受污而需洗涤,另外,粘扣啮合是易手工分离的,所以要求其具有较长的使用 寿命。因此,世界各汽车制造企业对使用的粘扣有各种强力和使用寿命的要求,并制定了相 应的标准和测试方法。

目前,我国对粘扣的强力测试及其仪器还属于空白点,国内现有的强力测试机,如 纺织业中使用的各种型号的强力机,都不符合要求。


发明内容:

为了克服现有强力测试机无法满足粘扣连接件间的啮合力的强力测试要求,本发 明提供了一种粘扣连接件的多功能强力测试机。该粘扣连接件的多功能强力测试机可测试 汽车内饰件所用粘扣连接件间和汽车内饰用的两组装件间的剥离、剪切、拉脱等强力,解决 了我国无粘扣连接件的专用强力测试机的难点。


本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是:

-种粘扣连接件的多功能强力测试机,粘扣连接件的多功能强力测试机包括一个 左右连接型的底座,并在此右底座上连接垂直拉脱强力测试装置,在此左底座上连接水平 强力测试装置和75°剥离强力测试装置;

所述垂直拉脱强力测试装置、水平剪切强力测试装置和75°剥离强力测试装置分 别由各自的直线型升降缸及其连接部件和夹具组成。

所述垂直拉脱强力测试装置的直线型升降缸采用垂直拉脱伺服直线缸,其连接部 件和夹具包括第三接口转换轴、第三力传感器、第三螺钉和弹垫、U型垂直拉脱夹具、第三螺 钉和平垫、试样B定位板和试样B夹紧板;

所述垂直拉脱伺服直线缸是连接在右底座平板上,应使垂直拉脱伺服直线缸的中 心轴线和底座水平面保持平行,垂直拉脱伺服直线缸的升降杆头端通过第三接口转换轴和 第三力传感器一端连接,第三力传感器另一端经第三螺钉和弹垫与U型垂直拉脱夹具左侧 面连接成一体,而试样B定位板和试样B夹紧板是通过第三螺钉和平垫连接成一体,并连接 在U型垂直拉脱夹具右侧面外的右底座固定件上。

所述垂直拉脱强力测试装置的垂直拉脱伺服直线缸的额定出力为1. 3KN,其有效 动程为150mm ;所用与垂直拉脱伺服直线缸相匹配的第三力传感器的有效值为0?lOOKg。 toon] 所述水平剪切强力测试装置的直线型升降缸采用水平剪切伺服直线缸,其连接部 件和夹具包括第一接口转换轴、第一力传感器、第一螺钉和弹垫、双板型水平剪切夹具、第 一螺钉和平垫、试样A固定板和压板;

所述水平剪切伺服直线缸是连接在左底座平板上,使水平剪切伺服直线缸的中心 轴线和底座水平面保持平行,伺服直线缸的升降杆头端通过第一接口转换轴和第一力传感 器一端连接,第一力传感器另一端经第一螺钉和弹垫与双板型水平剪切夹具连接成一体, 压板固定于左底座平板上,压板固定在试样A固定板上。

所述水平剪切强力测试装置的水平剪切伺服直线缸的额定出力为1.3KN,其有 效动程为150mm ;所用的与水平剪切伺服直线缸相匹配的第一力传感器的有效值为0? 100Kg〇

所述75°剥离强力测试装置的直线型升降缸采用气动加压式气缸,其连接部件和 夹具包括第二接口转换轴、第二力传感器、第二螺钉和弹垫、气缸防转挡板和75°剥离试验 夹具;

所述气动加压式气缸是连接在左底座平板的偏左侧的固定支撑架上,两者保持互 相平行,且固定支撑架和左底座平板的夹角α为75°,气动加压式气缸的升降杆头端通过 第二接口转换轴和第二力传感器一端连接,第二力传感器另一端经第二螺钉和弹垫与75° 剥离试验夹具一端连接成一体,75°剥离试验夹具的另一端为钳形夹口,并在此75°剥离 试验夹具左外侧底座上连接一气缸防转挡板。

所述75°剥离强力测试装置的气动加压式气缸的有效动程为100mm,供气压力为 0. 5?0. 8MPa ;所述气动加压式气缸所匹配的第二力传感器的有效值为0?20Kg。

在左底座的水平强力测试装置和75°剥离强力测试装置中还包括一共用的试样 加载部件,它是由滚轮、滚轮气缸、滚轮导轨和门式支撑架构成;

在连接左底座两边的门式支撑架上连接一滚轮气缸,该滚轮气缸为气动加压式气 缸,滚轮气缸升降杆的头端和滚轮的手柄连接,滚轮起始点位于两直角三角形滚轮导轨的 斜边最高处,两三角形滚轮导轨的一直角边和左底座面的前后二侧固定。

所述滚轮气缸的有效动程为175_,供气压力为0. 5?0. 8MPa ;所述滚轮的重量为 85N,该滚轮为圆柱形,其直径为65mm。

本发明所述的粘扣连接件的多功能强力测试机是通过电脑软件控制伺服直线缸 和气动加压式气缸运动,用于测试并记录不同粘扣连接件间的剥离强度、水平剪切强度、水 平压拉强度和水平剪切疲劳强度,可将测试结果统计后输出。本发明填补了我国无专用粘 扣连接件的多功能强力测试机的空白。


具体实施方式:

以下是根据本发明并结合附图说明的实施例,这是一种粘扣连接件的多功能强力 测试机。但是,本发明不限于所述的实施例,本领域技术人员可以在本发明的构思和权利要 求限定保护范围内进行各种改型。

请见图1-图3所示,这是一种粘扣连接件的多功能强力测试机,用来测定粘扣连 接件或其他两种组装件之间啮合力的各种强力,包括剥离、剪切、拉脱等强力。

图1是粘扣连接件的多功能特种强力测试机的示意图,它有一个左右连接型的底 座,并在此右底座上连接垂直拉脱强力测试装置,在此左底座上连接水平剪切强力测试装 置和75°剥离强力测试装置。这些垂直拉脱强力测试装置、水平剪切强力测试装置和75° 剥离强力测试装置分别由各自的直线型升降缸及其连接部件和夹具组成。所述各自的直线 型升降缸是由电气控制面板29上的按钮或电脑软件实现操作、记录与处理数据。

图2是强力测试机的右半部的结构示意图。在右底座上固定连接的是垂直拉脱强 力测试装置,它是由直线型升降缸及其连接部件和夹具组成。该直线型升降缸采用垂直拉 脱伺服直线缸19,所用的连接部件和夹具包括第三接口转换轴20、第三力传感器21、第三 螺钉和弹垫22、U型垂直拉脱夹具23、第三螺钉和平垫25、试样B定位板26和试样B夹紧 板28。垂直拉脱伺服直线缸19是连接在右底座平板35的固定支撑架上,应使垂直拉脱伺 服直线缸19的中心轴线和底座水平面保持平行,垂直拉脱伺服直线缸19的升降杆头端通 过第三接口转换轴20和第三力传感器21 -端连接,第三力传感器21另一端经第三螺钉和 弹垫22与U型垂直拉脱夹具23左侧面连接成一体,而试样B定位板26和试样B夹紧板28 是通过第三螺钉和平垫25连接成一体,并连接在U型垂直拉脱夹具23右侧面外的右底座 固定件上。所述的垂直强力测试装置的垂直拉脱伺服直线缸19的额定出力为1. 3KN,其有 效动程为150mm。所用的与垂直拉脱伺服直线缸19相匹配的第三力传感器21的有效值为 0 ?lOOKg。

图3是强力测试机的左半部的结构示意图。在左底座上固定连接的是水平剪切 强力测试装置和75°剥离强力测试装置,两者都是由直线型升降缸及其连接部件和夹具组 成。

其中水平剪切强力测试装置的直线型升降缸采用水平剪切伺服直线缸1,其连接 部件和夹具包括第一接口转换轴2、第一力传感器3、第一螺钉和弹垫4、双板型水平剪切夹 具5、第一螺钉和平垫6、试样A固定板7和压板10。水平剪切伺服直线缸1是连接在左底 座平板34上,应使水平剪切伺服直线缸1的中心轴线和底座水平面保持平行,伺服直线缸1 的升降杆头端通过第一接口转换轴2和第一力传感器3 -端连接,第一力传感器3另一端 经第一螺钉和弹垫4与双板型水平剪切夹具5连接成一体,压板10固定于左底座平板34 上,压板10固定在试样A固定板7上。所述的水平剪切强力测试装置的水平剪切伺服直线 缸1的额定出力为1. 3KN,其有效动程为150_。所用的与水平剪切伺服直线缸1相匹配的 第一力传感器3的有效值为0?lOOKg。

其中75°剥离强力测试装置的直线型升降缸采用气动加压式气缸16,其连接部 件和夹具包括第二接口转换轴15、第二力传感器14、第二螺钉和弹垫13、气缸防转挡板12 和75°剥离试验夹具11。气动加压式气缸16是连接在左底座平板34的偏左侧的固定支 撑架31上,两者保持互相平行,且固定支撑架31和左底座平板34的夹角α为75°,气动 加压式气缸16的升降杆头端通过第二接口转换轴15和第二力传感器14 一端连接,第二力 传感器14另一端经第二螺钉和弹垫13与75°剥离试验夹具11 一端连接成一体,75°剥离 试验夹具11的另一端为钳形夹口,并在此75°剥离试验夹具11左外侧底座上连接一气缸 防转挡板12。所述75°剥离强力测试装置的气动加压式气缸16的有效动程为100_,供气 压力为〇. 5?0. 8MPa。所用的与气动加压式气缸16所匹配的第二力传感器14的有效值为 0 ?20Kg。

在左底座的水平强力测试装置和75°剥离强力测试装置中还包括有一共用的试 样加载部件,它是由滚轮17、滚轮气缸18滚轮导轨33和门式支撑架32构成。在连接左底 座两边的门式支撑架32上连接一滚轮气缸18,该滚轮气缸18为气动加压式气缸,滚轮气缸 18升降杆的头端和滚轮17的手柄连接,滚轮起始点位于两直角三角形滚轮导轨33的斜边 最高处,两三角形滚轮导轨33的一直角边和左底座面的前后二侧固定。所述滚轮气缸18的 有效动程为175mm,供气压力为0. 5?0. 8MPa。所述滚轮17的重量为85N,滚轮为圆柱形, 其直径为65mm。


本发明的粘扣连接件的多功能强力测试机按测试要求可作如下试验:


-、粘扣连接件间的拉脱的疲劳试验

测试样品要根据测试标准要求,粘扣钩面一片是固定在标准塑料圆片上,再固定 在地毯上,为试样A ;粘扣毛面一片剪裁成标准圆片,并固定在脚踏垫上,为试样B。

把试样B通过螺钉和第三平垫25固定在右底座垂直强力测试装置的试样B定位 板26和试样B夹紧板28间,粘扣毛面应位于正中心,并面向U型垂直拉脱夹具23的右侧 面。把试样A固定在U型垂直拉脱夹具23的右侧面上,粘扣钩面应面向粘扣毛面。驱动垂 直拉脱伺服直线缸19,使其缓慢前行,当粘扣钩面和毛面啮合,并受力于100N时停止。驱动 垂直拉脱伺服直线缸19,使其缓慢缩进,直至粘扣钩面和毛面完全分离,记录的数值为粘扣 连接件间的拉脱强力。根据测试标准要求,可以重复数百次,如400次,计算完成整套试验。


二、粘扣连接件间的剪切力试验

测试样品要根据测试标准要求,取样粘扣钩面一片是固定在标准塑料圆片上,为 试样A ;粘扣毛面一片剪裁成标准圆片,并固定在汽车脚踏垫上,为试样B。

用左底座上连接的水平强力测试装置的压板10固定住试样A9平躺于其的固定板 7 ;用双板型水平剪切夹具5夹住试样B8的一头,同时水平剪切驱动伺服直线缸1使粘扣毛 面和钩面位置重合时停止。驱动滚轮气缸18,使滚轮17在重合的粘扣上重复滚压二次,收 起滚轮17。驱动水平剪切伺服直线缸1,直至粘扣钩面和毛面完全分离,记录数值为粘扣连 接件间的剪切力,完成试验。


三、粘扣连接件间的75°剥离试验

测试样品和方法与上述第2点相同,先按"粘扣连接件间的剪切力试验"中所述要 求实施完成:测试样品要根据测试标准要求,取样粘扣钩面一片是固定在标准塑料圆片上, 为试样A ;粘扣毛面一片剪裁成标准圆片,并固定在汽车脚踏垫上,为试样B。用左底座上连 接的水平强力测试装置的压板10固定住试样A9平躺于其的固定板7 ;用双板型水平剪切 夹具5夹住试样B8的一头,同时水平剪切驱动伺服直线缸1使粘扣毛面和钩面位置重合时 停止。驱动滚轮气缸18,使滚轮17在重合的粘扣上重复滚压二次,收起滚轮17。

然后驱动左底座上连接的75°强力测试装置的气动加压式气缸16,使其75°剥 离试验夹具11头端的钳形夹口与试样B于同一水平上,把试样B的另一头塞进75°剥离试 验夹具11头端的钳形夹口里。再驱动气动加压式气缸16缩进运动,使粘扣啮合的钩面和 毛面分离,记录数值为粘扣连接件间的剥离力,完成试验。


四、地毯与脚踏垫间的剪切力试验

测试样品要根据测试标准要求,取好试样,即未装有试样A的固定件如地毯与未 装有试样B的固定件如脚踏垫之间的剪切力试验。

用左底座上连接水平强力测试装置的压板10固定住地毯的一头,使其面层朝上, 平躺在试验平面板36上;把脚踏垫的一头用双板型水平剪切试验夹具5夹住,使其面层朝 上,同时水平剪切驱动伺服直线缸1使其缓慢前行,直至地毯与脚踏垫位置重合时停止,按 照标准要求在两者上面施加一定的负载,再次水平剪切驱动伺服直线缸1,使其缓慢缩进, 直至脚踏垫与地毯两者完全分离,记录数据为脚踏垫与地毯两者间在一定负载下的剪切 力,完成试验。


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