[发明专利]一种可测试纺织材料扭转力和剪切力的夹持装置及测试方法

说明书

本发明公开了一种可测试纺织材料扭转力和剪切力的夹持装置,包括载物台、传感器立柱、平板、压力传感器A、压力传感器B、垂直位移机构和水平位移机构；实现该装置的方式是将纺织材料用双面胶固定在载物台的凹槽中，启动垂直位移机构和水平位移机构，驱动压缩机构的平板对纺织材料进行垂直压缩和水平剪切，与平板相连的压力传感器A和压力传感器B分别采集平板对纺织材料的压缩力和剪切力，载物台上部分通过刻度尺采集扭转力，平板的垂直移动速度和运行时间可获得垂直压缩位移，水平移动速度和运行时间可获得水平位移，从而实现稳定的压缩力‑压缩位移曲线、剪切力‑压缩位移曲线和扭转力‑压缩位移曲线的获取。

技术领域

本发明专利涉及纺织精密测量仪器技术领域，尤其是一种可测试纺织材料扭转力和剪切力的夹持装置及测试方法，较优的实现刚度较大的纺织材料在平板压缩过程中是否存在侧向的剪切力和扭转力，适用于测试间隔织物、层合织物、三维机织物、三维针织物、非织物、复合织物、泡沫或海绵的平板压缩的剪切力的赋予与测量和压缩过程中扭转力的测量。

背景技术

随着纺织材料在航空航天、深海、建筑和医用领域的拓展应用，多层织物的复合结构、由间隔丝连接上、下表面层织物构成的间隔织物结构等脱颖而出（迈克尔·申德齐洛尔兹，约翰·普鲁伊特，卡尔·瓦格纳，间隔织物，发明专利号：200580019396.3，申请日2005年4月4日；B·加鲁斯，间隔织物及其制造方法，发明专利号：200780007387.1，申请日2007年1月31日；李少玲，经编间隔织物冬夏两用垫及其加工方法，发明专利号：201010253103.0，申请日2010年8月11日）。此类织物由于厚度明显大于传统服用纺织品，以往基本上可忽略的厚度方向的压缩性能变得尤为重要。如颇受医用床垫和坐垫产品青睐的间隔织物（韦锡南等新伟张建芬万益，基于3D经编间隔织物的医用透气护垫，专利号201220682283.9，申请日2012年12月11日），其与人体间的相互作用的关键之一，就是压缩力学行为的分析。然而传统的织物压缩实验基本上是将织物直接放在压缩仪下进行压缩性能测试（GB/T24442.2-2009，纺织品压缩性能的测定第2部分：等速法；GB/T24442.1-2009，纺织品压缩性能的测定第1部分：恒定法），主要在于织物薄，相对于织物的测试长度和宽度而言可忽略不计，且实验的重现性较高，故以往的织物压缩试验不用考虑织物边缘的固定问题。

但对于间隔织物而言，其厚度基本上都超过3mm，且对于床垫和坐垫用间隔织物而言，厚度往往高于10mm，此情况下的厚度相对织物长度和宽度而言不可忽略；且服用所选的间隔丝具有较强的压缩刚度，因而在压缩过程中的抵抗压缩变形的能力强，则间隔织物在压缩过程中会产生许多新的作用，如间隔织物在压缩过程中，由于间隔丝压缩的不对称性造成间隔织物表面的受力不对称，间隔织物在压缩夹头表面滑动，造成压缩力有明显波动；并且由于间隔丝的特殊结构，间隔织物在压缩过程中会产生侧向倒伏和扭转，即侧向剪切力和扭转力。且间隔织物在压缩过程中由于间隔丝的压缩刚度大，造成间隔织物边缘的明显翘起，进而造成压缩力测试结果的波动。因此为了基于间隔织物的压缩力-位移曲线、剪切力-位移曲线和扭转力-位移曲线，指导和改进间隔织物的结构设计、优化间隔织物产品，极为必要获得稳定和精准的压缩性能试验结果。因此有必要研制可测试间隔织物平板压缩测试时的剪切力和扭转力的装置和方法。

发明内容

针对背景技术中提到的问题，本发明的目的是提供一种可测试纺织材料扭转力和剪切力的夹持装置和工具，以解决背景技术中提到的问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种可测试纺织材料扭转力和剪切力的夹持装置，包括载物台，所述载物台由上、下部分和传感器立柱构成，所述载物台为一个旋转圆台，所述载物台的下部分耦合在支架上，所述载物台的上部分可以随织物下表面所受的扭转力而转动，通过所述载物台的上部分相比所述载物台下部分转过的角度得到纺织材料受压缩时产生的扭转力，所述传感器立柱在0°、90°、180°和270°方向上各有一只，并可以沿所述载物台的半径方向进行调节，通过测试传感器立柱受到的挤压力来得到纺织材料受压缩时因自身结构产生的剪切力；

还包括压缩机构和位移机构；