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    重庆时时彩5星走趋图: 一种顶入式的管状织物抽拔顺滑性测量装置及方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201610031566.X

    申请日:

    2016.01.18

    公开号:

    CN105606528A

    公开日:

    2016.05.25

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 19/02申请日:20160118|||公开
    IPC分类号: G01N19/02; G01N19/04 主分类号: G01N19/02
    申请人: 东华大学
    发明人: 于伟东; 丁作伟; 刘洪玲; 杜赵群
    地址: 201620 上海市松江区人民北路2999号
    优先权:
    专利代理机构: 上海申汇专利代理有限公司 31001 代理人: 翁若莹
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610031566.X

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2018.06.22|||2016.06.22|||2016.05.25

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提供了一种顶入式的管状织物抽拔顺滑性测量装置和方法。所述的顶入式的管状织物抽拔顺滑性测量装置,其特征在于,包括热管机构、塞筒机构、塞筒顶入机构和固定机构,所述的塞筒顶入机构包括步进电机、传动机构、左丝杆和右丝杆,所述的中梁套接于左丝杆和右丝杆上;所述的热管机构包括热管、触压传感器和T型连接块,管状织物可套接于所述的热管外壁上;所述的步进电机能够通过传动机构带动所述的左丝杆和右丝杆同步转动进而带动中梁垂直向上移动,使所述的管状织物从套接于热管外壁被回折抽拔顶入热管内部。本发明可用于测量在不同温度条件下使用的管状织物套接于热管壁上的抽拔顺滑性,且结构简单、机构精巧,测量简便、快速。

    权利要求书

    1.一种顶入式的管状织物抽拔顺滑性测量装置,其特征在于,包括热管机
    构(1)、塞筒机构(2)、塞筒顶入机构(3)和固定机构(4),所述的固定机构
    (4)包括底板(41)、左固定杆(42)、右固定杆(43)、中梁(44)和上梁(45),
    左固定杆(42)和右固定杆(43)均固定于底板(41)上,上梁(45)固定于左
    固定杆(42)和右固定杆(43)上,所述的塞筒顶入机构(3)包括步进电机(31)、
    传动机构、左丝杆(34)和右丝杆(37),所述的步进电机(31)固定于底板(41)
    上,所述的左丝杆(34)套接于左固定杆(42)内,所述的右丝杆(37)套接于
    右固定杆(43)内;所述的中梁(44)套接于左丝杆(34)和右丝杆(37)上;
    所述的热管机构(1)包括热管(11)、触压传感器(12)、T型连接块(13),管
    状织物(5)可套接于所述的热管(11)外壁上,所述的T型连接块(13)的上
    端固定连接上梁(45),下端与热管(11)相连;触压传感器(12)固定于所述
    的热管(11)侧壁上;所述的塞筒机构(2)包括盖夹(21)、固紧螺丝(22)、
    塞筒(23)、绝热块(24)和压力传感器(25),所述的压力传感器(25)上端与
    绝热块(24)固接,下端固定于中梁(44)上,塞筒(23)下端连接绝热块(24),
    塞筒(23)的上侧设有盖夹(21),所述的盖夹(21)与塞筒(23)通过固紧螺
    丝(22)固定连接,管状织物(5)的一端可置于所述的盖夹(21)与塞筒(23)
    之间并由固紧螺丝(22)夹紧;所述的步进电机(31)可通过传动机构带动所述
    的左丝杆(34)和右丝杆(37)同步转动进而带动中梁(44)垂直向上移动,使
    所述的管状织物(5)从套接于热管(11)外壁被回折抽拔顶入热管(11)内部。
    2.如权利要求1所述的顶入式的管状织物抽拔顺滑性测量装置,其特征在
    于,所述的传动机构包括左主动齿轮(32)、左被动齿轮(33)、右主动齿轮(35)
    与右被动齿轮(36),所述的左主动齿轮(32)与左被动齿轮(33)啮合,右主
    动齿轮(35)与右被动齿轮(36)啮合,所述的左丝杆(34)与左被动齿轮(33)
    固定,所述的右丝杆(37)与右被动齿轮(36)固定;所述的步进电机(31)驱
    动左主动齿轮(32)传动左被动齿轮(33)带动左丝杆(34)转动,所述的步进
    电机(31)还驱动右主动齿轮(35)传动右被动齿轮(36)带动右丝杆(37)转
    动。
    3.如权利要求1所述的顶入式的管状织物抽拔顺滑性测量装置,其特征在
    于,所述的热管(11)头端拐角半径r的范围为0.5~5mm或r>5mm。
    4.如权利要求1所述的顶入式的管状织物抽拔顺滑性测量装置,其特征在
    于,所述的热管(11)腔体内径D的范围为6~30mm或D>30mm。
    5.如权利要求1所述的顶入式的管状织物抽拔顺滑性测量装置,其特征在
    于,所述的热管(11)可控制套接于热管(11)壁上的管状织物(5)所处的环
    境温度范围为0℃~300℃或300℃~650℃。
    6.一种顶入式的管状织物抽拔顺滑性测量方法,其特征在于,采用权利要
    求1-5中任一项所述的顶入式的管状织物抽拔顺滑性测量装置,具体步骤包括:
    步骤1:将管状织物(5)的一端套接于热管(11)外壁上,另一端置于夹
    盖(21)与塞筒(23)之间并由固紧螺丝(22)夹紧;
    步骤2:启动热管(11),控制热管(11)壁的温度值;
    步骤3:启动步进电机(31),使其带动所述的左丝杆(34)和右丝杆(37)
    同步转动进而带动中梁(44)垂直向上移动,使所述的管状织物(5)从套接于
    热管(11)外壁被回折抽拔顶入热管(11)内部,触压传感器(12)感受力值,
    即为管状织物(5)套接于热管(11)壁上时与热管(11)壁之间产生的接触压
    力;压力传感器(25)感受力值,即为抽拔力F,结合中梁(44)的移动位移及
    热管(11)壁的温度值,获得该温度条件下管状织物(5)的抽拔力-位移曲线。
    7.如权利要求6所述的顶入式的管状织物抽拔顺滑性测量方法,其特征在
    于,所述的顶入式的管状织物抽拔顺滑性测量方法还包括:
    步骤4:计算顺滑度S和轴向摩擦力fa中的至少一个,其中,所述的顺滑度
    S的计算公式为:
    S = 1 - F m a x F b ]]>
    式中,S-顺滑度,Fmax-最大抽拔力,通过抽拔力-位移曲线得到,Fb-管
    状织物的断裂强力,通过织物断裂强伸仪测得;
    所述的轴向摩擦力fa的计算公式为:
    fa=x·πD·Δfa
    式中,fa-轴向摩擦力,D-热管腔体内径,Δfa-管状织物轴向单位面积摩
    擦力,与抽拔力F相等。
    8.如权利要求7所述的顶入式的管状织物抽拔顺滑性测量方法,其特征在
    于,所述的步骤2中控制热管壁的温度值为常温,即10℃~30℃,所述的顶入式
    的管状织物抽拔顺滑性测量方法还包括:
    步骤5:重复进行步骤1~4,其中步骤2中控制热管壁的温度值为高温,即
    100℃~350℃,计算顺滑衰减率δS,所述的顺滑衰减率δS的计算公式为:
    δ S = S n - S h S n ]]>
    式中,δS-顺滑衰减率,Sn-常温条件下的顺滑度,Sh-高温条件下的顺滑
    度。

    说明书

    一种顶入式的管状织物抽拔顺滑性测量装置及方法

    技术领域

    本发明属于纺织精密计量仪器技术领域,涉及一种顶入式的管状织物套接于
    热管壁上的抽拔顺滑性测量装置及方法,尤其在不同温度条件下使用的管状织物
    套接于热管壁上的抽拔顺滑性测量装置及方法。

    背景技术

    目前,有众多针对管状织物织造成形的专利及研究,另有报道关于织造密度
    均匀管状机织物的工具或措施,这些专利及相关研究为织造管状织物奠定了基
    础,但均未涉及本发明所提的关于一种顶入式的管状织物套接于热管壁上的抽拔
    顺滑性测量装置及方法,也未涉及在不同温度条件下使用的管状织物套接于热管
    壁上的抽拔顺滑性测量装置及方法,尤其未涉及管状织物套接于热管壁上时产生
    的轴向摩擦力及管状织物在回折抽拔过程中的顺滑度与顺滑衰减率的表达。

    由于管状织物具有优良的几何圆管特性,因而被应用于非开挖翻衬式管道修
    复、生物医用人造血管、地外天体无人取样等领域。作为一种修复城市深埋地下
    受损管道的新型技术,非开挖翻衬式管道修复技术已经开始被采用。该技术可以
    很好地避开直接开挖路面所造成的施工工序多,工期长,成本高,破坏路面,阻
    塞交通,浪费资源等缺陷。非开挖翻衬技术是预先将灌浸有树脂粘结剂的内衬管
    (一般采用管状机织物复合材料)的一端翻转固定于地面的局部开挖处,再利用
    气压或水压推动内衬管的另一端不断向管道内部翻衬,使其以翻转头的形式向前
    移动推进,从而贴附于受损管道的内壁上,最终使内衬管以管中管的形式衬于受
    损管道的内部,实现对受损管道的修复。由于管状机织物具有无接缝,整体性及
    密封性良好,织物结构均匀,周向厚度一致,强力高,翻衬时受力均衡,没有应
    力过度集中,机械施工容易,修复效果好等特点,有研究及相关专利已经将内衬
    管设计为一次成型的管状机织物(顾佐,王瑞,董久樟,邓新华,马崇启,曹国
    权,袁兢,张淑洁,管道修复用内衬管,实用新型专利,申请号:200920097021.4,
    申请日:2009年06月09日,授权公告号:CN201531710U,授权公告日:2010
    年07月21日;张大群,郎荣良,曹井国,刘瑶,一种用于管道翻转法修复的复
    合材料,实用新型专利,申请号:201520082925.5,申请日:2015年02月05日,
    授权公告号:CN204472039U,授权公告日:2015年07月15日)。这些专利技
    术所述的范畴仅涉及机械力对管状织物(内衬管包括在本发明范围内)的作用,
    但均未涉及本发明所提的一种顶入式的管状织物套接于热管壁上的抽拔顺滑性
    测量装置及方法,也未涉及在不同温度条件下使用的管状织物套接于热管壁上的
    抽拔顺滑性测量装置及方法,尤其未涉及管状织物套接于热管壁上时产生的轴向
    摩擦力及管状织物在回折抽拔过程中的顺滑度与顺滑衰减率的表达。

    径向顺应性是测试人造血管与宿主血管相适应的、因血压变化而产生的膨胀
    及收缩性能,是临床医学中的一个重要指标,其性能优劣取决于血管几何形态与
    血管壁本身的机械性能。不同人体部位的血管、同一血管在不同压力条件下以及
    平滑肌不同状态下的径向顺应性都是不同的。有报道已经开始研究管状织物的径
    向顺应性问题,以期应用于医学领域(J·L·埃亨,P·G·阿克尔,包括增强微型带
    的血管内导管,发明专利,申请号:200880119737.8,申请日:2008年12月04
    日,授权公告号:CN101888871B,授权公告日:2013年02月13日;丁辛,
    陈莹,李毓陵,王璐,高洁,赵学谦,一种可改善径向顺应性的纺织人造血管,
    发明专利,申请号:200910197649.6,申请日:2009年10月23日,授权公告号:
    CN101803964B,授权公告日:2011年12月14日;J·G·休斯顿,R·G·胡德,P·A·斯
    通布里奇,管状导管,发明专利,申请号:201080052130.X,申请日:2010年
    11月17日,授权公告号:CN102711663B,授权公告日:2015年04月22日;
    J-M·海德,绑带环及由轴向裁剪的管状织物制造该绑带环的方法,发明专利,申
    请号:201210336445.8,申请日:2012年09月12日,申请公布号:CN102995215
    A,申请公布日:2013年03月27日;S·奥尼申科,R·德斯皮格拉雷,具有平的
    或压扁的细丝的中国式指套,发明专利,申请号:201280060961.0,申请日:2012
    年10月24日,申请公布号:CN103987992A,申请公布日:2014年08月13
    日;刘必前,何敏,张海军,李青峰,陈亮,葛均波,一种高强度、高弹性、可
    降解人工心血管支架及其制备方法,发明专利,申请号:201310198816.5,申请
    日:2013年05月27日,申请公布号:CN103272289A,授权公告日:2013年
    09月04日)。这些专利技术所述的范畴仅涉及针对小口径管状织物的压、剪、
    收缩性、膨胀性等方面的研究,但均未涉及本发明所提的一种顶入式的管状织物
    套接于热管壁上的抽拔顺滑性测量装置及方法,也未涉及在不同温度条件下使用
    的管状织物套接于热管壁上的抽拔顺滑性测量装置及方法,尤其未涉及管状织物
    套接于热管壁上时产生的轴向摩擦力及管状织物在回折抽拔过程中的顺滑度与
    顺滑衰减率的表达。

    地外天体无人取样技术作为航空航天领域的关键技术问题,开始受到越来越
    多的国家及科研机构的青睐。有报道已经开始研究一种能保持原始地质层理信息
    的取心机构,机构中取芯钻杆与保持芯管之间的空间设有波纹管状折叠的软袋,
    软袋下端可延展至保持芯管下沿处并内翻至保持芯管内部与软袋接头相连,软袋
    接头通过牵引绳与整形吊点相连,在钻探采样的过程中,包裹有月壤样品的软袋
    被抽拔进入到保持芯管内部,最终从保持芯管内部抽拔出来,以实现在保证月壤
    层理信息不被破坏的前提下进行采集封装(邓宗全,姜生元,陈明,全齐全,侯
    绪研,唐德威,张吉,高兴文,能保持原始地质层理信息的取心机构,发明专利,
    申请号:201210200209.3,申请日:2012年06月18日,申请公布号:CN102720501
    A,申请公布日:2012年10月10日;姜生元,邓宗全,陈明,张吉,高兴文,
    乔飞,王印超,双层软袋钻探取心采样机构,发明专利,申请号:201210200212.5,
    申请日:2012年06月18日,授权公告号:CN102721572B,授权公告日:2013
    年12月04日;岳洪浩,邓宗全,唐德威,姜生元,吴淼,月壤钻探取心机构性
    能测试系统,发明专利,申请号:201410312045.2,申请日:2014年07月03日,
    申请公布号:CN104062141A,申请公布日:2014年09月24日)。这些专利技
    术所述的范畴虽然有涉及针对月壤钻探取样的钻探取样机构及取样软袋,但均未
    涉及本发明所提的一种顶入式的管状织物(软袋包括在本发明范围内)套接于热
    管壁上的抽拔顺滑性测量装置及方法,也未涉及在不同温度条件下使用的管状织
    物套接于热管壁上的抽拔顺滑性测量装置及方法,尤其未涉及管状织物套接于热
    管壁上时产生的轴向摩擦力及管状织物在回折抽拔过程中的顺滑度与顺滑衰减
    率的表达。

    然而,研究管状织物从套接于热管外壁到被回折抽拔拉入热管内壁的过程
    中,管状织物套接于热管壁上时与热管壁之间产生的接触压力,即径向压力Fr,
    不同温度条件下管状织物的抽拔力-位移曲线(F-x曲线),管状织物轴向单位面
    积摩擦力Δfa,在常温条件下的最大抽拔力Fnmax与在高温条件下的最大抽拔力
    Fhmax,管状织物套接于热管壁上时产生的轴向摩擦力fa以及管状织物在回折抽拔
    过程中的顺滑度S与顺滑衰减率δS有巨大实用价值。本发明研制了一种顶入式
    的管状织物抽拔顺滑性测量装置,利用该装置的方法可以对管状织物套接于热管
    壁上的抽拔顺滑性进行快速、精准测量,得到管状织物在不同温度条件下的抽拔
    力-位移曲线,从而验证管状织物的抽拔顺滑机理,建立管状织物抽拔顺滑性的
    客观表征方法。

    发明内容

    本发明的目的是提供一种顶入式的管状织物抽拔顺滑性测量装置及方法,可
    快速、准确地测量在不同温度条件下使用的管状机织物、管状针织物、管状非织
    造织物、管状编织物、管状薄膜、管状橡胶及管状复合织物套接于热管壁上的抽
    拔顺滑性。

    为了达到上述目的,本发明提供了一种顶入式的管状织物抽拔顺滑性测量装
    置,其特征在于,包括热管机构、塞筒机构、塞筒顶入机构和固定机构,所述的
    固定机构包括底板、左固定杆、右固定杆、中梁和上梁,左固定杆和右固定杆均
    固定于底板上,上梁固定于左固定杆和右固定杆上,所述的塞筒顶入机构包括步
    进电机、传动机构、左丝杆和右丝杆,所述的步进电机固定于底板上,所述的左
    丝杆套接于左固定杆内,所述的右丝杆套接于右固定杆内;所述的中梁套接于左
    丝杆和右丝杆上;所述的热管机构包括热管、触压传感器、T型连接块,管状织
    物可套接于所述的热管外壁上,所述的T型连接块的上端固定连接上梁,下端与
    热管相连;触压传感器固定于所述的热管侧壁上;所述的塞筒机构包括盖夹、固
    紧螺丝、塞筒、绝热块和压力传感器,所述的压力传感器上端与绝热块固接,下
    端固定于中梁上,塞筒下端连接绝热块,塞筒的上侧设有盖夹,所述的盖夹与塞
    筒通过固紧螺丝固定连接,管状织物的一端可置于所述的盖夹与塞筒之间并由固
    紧螺丝夹紧;所述的步进电机能够通过传动机构带动所述的左丝杆和右丝杆同步
    转动进而带动中梁垂直向上移动,使所述的管状织物从套接于热管外壁被回折抽
    拔顶入热管内部。

    优选地,所述的传动机构包括左主动齿轮、左被动齿轮、右主动齿轮与右被
    动齿轮,所述的左主动齿轮与左被动齿轮啮合,右主动齿轮与右被动齿轮啮合,
    所述的左丝杆与左被动齿轮固定,所述的右丝杆与右被动齿轮固定;所述的步进
    电机驱动左主动齿轮传动左被动齿轮带动左丝杆转动,所述的步进电机还驱动右
    主动齿轮传动右被动齿轮带动右丝杆转动。

    优选地,所述的热管头端拐角半径r的范围为0.5~5mm,针对应用的场合不
    同,可扩展到更大尺寸范围达到r>5mm,随着r值的增大同时增加整个装置的
    尺寸予以配合使用。

    优选地,所述的热管腔体内径D的范围为6~30mm,针对应用的场合不同,
    可扩展到更大尺寸范围达到D>30mm,随着D值的增大同时增加整个装置的尺
    寸予以配合使用。

    优选地,所述的热管可控制套接于热管壁上的管状织物所处的环境温度范围
    为0℃~300℃,针对应用的场合不同,可扩展温度的范围为300℃~650℃。

    本发明还提供了一种顶入式的管状织物抽拔顺滑性测量方法,其特征在于,
    采用上述的顶入式的管状织物抽拔顺滑性测量装置,具体步骤包括:

    步骤1:将管状织物的一端套接于热管外壁上,另一端置于夹盖与塞筒之间
    并由固紧螺丝夹紧;

    步骤2:启动热管,控制热管壁的温度值;

    步骤3:启动步进电机,使其带动所述的左丝杆和右丝杆同步转动进而带动
    中梁垂直向上移动,使所述的管状织物从套接于热管外壁被回折抽拔顶入热管内
    部,触压传感器感受力值,即为管状织物套接于热管壁上时与热管壁之间产生的
    接触压力;压力传感器感受力值,即为抽拔力F,结合中梁的移动位移及热管壁
    的温度值,获得该温度条件下管状织物的抽拔力-位移曲线。

    优选地,所述的顶入式的管状织物抽拔顺滑性测量方法还包括:

    步骤4:计算顺滑度S和轴向摩擦力fa中的至少一个,其中,所述的顺滑度
    S的计算公式为:

    S = 1 - F max F b ]]>

    式中,S-顺滑度,Fmax-最大抽拔力,通过抽拔力-位移曲线得到,Fb-管
    状织物的断裂强力,通过织物断裂强伸仪测得;

    所述的轴向摩擦力fa的计算公式为:

    fa=x·πD·Δfa

    式中,fa-轴向摩擦力,D-热管腔体内径,Δfa-管状织物轴向单位面积摩
    擦力,与抽拔力F相等。

    优选地,所述的步骤2中控制热管壁的温度值为常温,即10℃~30℃,所述
    的顶入式的管状织物抽拔顺滑性测量方法还包括:

    步骤5:重复进行步骤1-4,其中步骤2中控制热管壁的温度值为高温,即
    100℃~350℃,计算顺滑衰减率δS,所述的顺滑衰减率δS的计算公式为:

    δ S = S n - S h S n ]]>

    式中,δS-顺滑衰减率,Sn-常温条件下的顺滑度,Sh-高温条件下的顺滑
    度。

    本发明的原理是:管状织物从套接于热管外壁到被回折抽拔顶入热管内壁的
    过程中,固定于热管壁上的触压传感器感受力值,获得管状织物套接于热管壁上
    时与热管壁之间产生的接触压力,即径向压力Fr;压力传感器感受力值获得抽拔
    力,结合移动梁的移动位移及热管的温度值,获得不同温度条件下管状织物的抽
    拔力-位移曲线(Fx曲线),由该曲线可获得管状织物轴向单位面积摩擦力Δfa
    (由于整个回折抽拔过程保持匀速运动,故Δfa=F)及在常温条件下的最大抽拔
    力Fnmax与在高温条件下的最大抽拔力Fhmax,通过计算获得管状织物套接于热管
    壁上时产生的轴向摩擦力fa及管状织物在回折抽拔过程中的顺滑度S与顺滑衰减
    率δS。

    顺滑度是表征管状织物套接于热管壁上发生回折抽拔作用时的顺滑程度,且
    S∈(0,1),该值越大表明管状织物与热管壁的作用越小,即顺滑性越好,但当
    该值接近1时,则可能是热管壁上涂覆有润滑剂或预先对管状织物表面进行了涂
    层处理,会对织物及可能存在的应用场所造成局部环境污染,不利于实际测量指
    标的准确性。

    若0<顺滑衰减率δS<1,则表明高温导致管状织物更加柔软甚至部分纤维材
    质软化,与热管壁的接触更加紧密,锁结力变大,不利于回折抽拔作用的进行;
    若δS<0,则表明高温作用使管状织物内部的纤维材质发生化学变化,重新生成化
    学键,织物组织点更加紧密,织物表面毛羽减少甚至表面已经碳化,导致高温条
    件下的顺滑度增大。

    径向压力Fr表示管状织物与热管壁之间握持锁结作用的程度,即产生正压
    力及负压力(挤压力)的程度。管状织物从套接于热管外壁到被回折抽拔拉入热
    管内壁的过程中,Fr先从正值变为负值,从以正压力为主导变为以挤压力为主导。
    若该过程中两力过大均会对管状织物的抽拔顺滑性造成影响,甚至会导致管状织
    物被抽拔拉断,造成试验失败。

    轴向摩擦力fa表示管状织物在热管壁上的顺滑程度,尤其表征管状织物从套
    接于热管外壁到被回折抽拔拉入热管内壁的过程中,从热管外壁滑入热管内壁的
    难易程度。fa越大,表明热管壁对管状织物的摩擦程度越大,则管状织物越难从
    热管外壁滑入热管内壁,增加了管状织物在热管头端拐角处的疲劳破坏,易造成
    管状织物的抽拔拉断。

    一种顶入式的管状织物抽拔顺滑性测量装置及方法,可用于测量在不同温度
    条件下使用的管状织物套接于热管壁上的抽拔顺滑性,其有益效果为:

    a.采用顶入式方式对管状织物套接于热管壁上的抽拔顺滑性实施快速、精
    准测量,并可实现一测多指标的测量。

    b.采用控制管状织物抽拔的环境温度,实施0℃~300℃范围条件下的管状织
    物的抽拔顺滑性测量。

    c.测试夹样简便,操作简单。

    d.结构简单,机构精巧,可用于空心管状形态的材料套接于热管壁上的抽
    拔顺滑性测量。

    附图说明

    图1一种顶入式的管状织物抽拔顺滑性测量装置示意图

    图中:1-热管机构,11-热管,12-触压传感器,13-T型连接块;2-塞
    筒机构,21-盖夹,22-固紧螺丝,23-塞筒,24-绝热块,25-压力传感器;
    3-塞筒顶入机构,31-步进电机,32-左主动齿轮,3-左被动齿轮,34-左丝
    杆,35-右主动齿轮,36-右被动齿轮,37-右丝杆;4-固定机构,41-底板,
    42-左固定杆,43-右固定杆,44-中梁,45-上梁;5-管状织物;r-热管头
    端拐角半径,D-热管腔体内径

    图2不同温度条件下高性能管状机织物套接于热管壁上的抽拔力-位移曲线
    示意图

    图中:Fnmax-20℃(常温)条件下的最大抽拔力;Fhmax-300℃(高温)条
    件下的最大抽拔力;F-管状织物受到的抽拔力;x-管状织物的运动位移

    具体实施方式

    下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明
    本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之
    后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本
    申请所附权利要求书所限定的范围。

    实施例1

    如图1所示,一种顶入式的管状织物抽拔顺滑性测量装置,由热管机构1、
    塞筒机构2、塞筒顶入机构3和固定机构4组成。

    所述的固定机构4包括底板41、左固定杆42、右固定杆43、中梁44和上
    梁45,左固定杆42和右固定杆43均固定于底板41上,上梁45固定于左固定
    杆42和右固定杆43上。所述的塞筒顶入机构3包括步进电机31、传动机构、
    左丝杆34和右丝杆37,所述的步进电机31固定于底板41上,所述的左丝杆34
    套接于左固定杆42内,所述的右丝杆37套接于右固定杆43内;所述的中梁44
    套接于左丝杆34和右丝杆37上。所述的传动机构包括左主动齿轮32、左被动
    齿轮33、右主动齿轮35与右被动齿轮36,所述的左主动齿轮32与左被动齿轮
    33啮合,右主动齿轮35与右被动齿轮36啮合,所述的左丝杆34与左被动齿轮
    33固定,所述的右丝杆37与右被动齿轮36固定;所述的步进电机31驱动左主
    动齿轮32传动左被动齿轮33带动左丝杆34转动,所述的步进电机31还驱动右
    主动齿轮35传动右被动齿轮36带动右丝杆37转动。

    所述的热管机构1包括热管11、触压传感器12、T型连接块13,管状织物
    5可套接于所述的热管11外壁上,所述的T型连接块13的上端固定连接上梁45,
    下端与热管11相连;触压传感器12固定于所述的热管11侧壁上。所述的热管
    11头端拐角半径r的范围为0.5~5mm。所述的热管11腔体内径D的范围为
    6~30mm。所述的热管11可控制套接于热管11壁上的管状织物5所处的环境温
    度范围为0℃~300℃。

    所述的塞筒机构2包括盖夹21、固紧螺丝22、塞筒23、绝热块24和压力
    传感器25。所述的压力传感器25上端与绝热块24固接,下端固定于中梁44上,
    塞筒23下端连接绝热块24,塞筒23的上侧设有盖夹21,所述的盖夹21与塞筒
    23通过固紧螺丝22固定连接,管状织物5的一端可置于所述的盖夹21与塞筒
    23之间并由固紧螺丝22夹紧。所述的盖夹21可置于热管11内部。

    所述的步进电机31能够通过传动机构带动所述的左丝杆34和右丝杆37同
    步转动进而带动中梁44垂直向上移动,使所述的管状织物5从套接于热管11外
    壁被回折抽拔顶入热管11内部。

    实施例2:20℃(常温)条件下高性能管状机织物的抽拔顺滑性测量

    一种顶入式的管状织物抽拔顺滑性测量方法,采用实施例1所述的顶入式的
    管状织物抽拔顺滑性测量装置,具体步骤为:

    ①选取头端拐角半径r为1mm、腔体内径D为15mm的热管一根;选取细
    旦PBO弱捻长丝纱为原料,设计织造直径为16mm的高性能管状机织物。

    ②将高性能管状机织物的一端套接于可控温度的热管11外壁上,另一端置
    于夹盖21与塞筒23之间并由固紧螺丝22夹紧。

    ③启动热管11,控制热管11壁的温度为20℃(常温)。

    ④启动步进电机31,使其驱动左主动齿轮32传动左被动齿轮33带动左丝
    杆34转动,所述的步进电机31还驱动右主动齿轮35传动右被动齿轮36带动右
    丝杆37转动,左丝杆34和右丝杆37同步转动带动中梁44垂直向上移动,使所
    述的高性能管状机织物从套接于热管11外壁被回折抽拔顶入热管11内部,触压
    传感器12感受力值,即为高性能管状机织物套接于热管11壁上时与热管11壁
    之间产生的接触压力;压力传感器25感受力值,即为抽拔力F,结合中梁44的
    移动位移及热管11壁的温度值,获得20℃(常温)下高性能管状机织物的抽拔
    力-位移曲线(见图2)。

    ⑤计算顺滑度S和轴向摩擦力fa,其中,所述的顺滑度S的计算公式为:

    S = 1 - F max F b ]]>

    式中,Fmax-最大抽拔力,通过抽拔力-位移曲线得到,取值为190N,Fb-
    管状织物的断裂强力,通过织物断裂强伸仪测得,取值为359N,S-顺滑度,计
    算结果为0.47;

    所述的轴向摩擦力fa的计算公式为:

    fa=x·πD·Δfa

    式中,fa-轴向摩擦力,D-热管腔体内径,取值为15mm,Δfa-管状织物
    轴向单位面积摩擦力,与抽拔力F相等。

    实施例3:300℃(高温)条件下高性能管状机织物的抽拔顺滑性测量

    一种顶入式的管状织物抽拔顺滑性测量方法,采用实施例1所述的顶入式的
    管状织物抽拔顺滑性测量装置,具体步骤为:

    ①选取头端拐角半径r为1mm、腔体内径D为15mm的热管一根;选取细
    旦PBO弱捻长丝纱为原料,设计织造直径为16mm的高性能管状机织物。

    ②将高性能管状机织物的一端套接于可控温度的热管11外壁上,另一端置
    于夹盖21与塞筒23之间并由固紧螺丝22夹紧。

    ③启动热管11,控制热管11壁的温度为300℃(高温)。

    ④启动步进电机31,使其驱动左主动齿轮32传动左被动齿轮33带动左丝
    杆34转动,所述的步进电机31还驱动右主动齿轮35传动右被动齿轮36带动右
    丝杆37转动,左丝杆34和右丝杆37同步转动带动中梁44垂直向上移动,使所
    述的高性能管状机织物从套接于热管11外壁被回折抽拔顶入热管11内部,触压
    传感器12感受力值,即为高性能管状机织物套接于热管11壁上时与热管11壁
    之间产生的接触压力;压力传感器25感受力值,即为抽拔力F,结合中梁44的
    移动位移及热管11壁的温度值,获得300℃(高温)下高性能管状机织物的抽
    拔力-位移曲线(见图2)

    ⑤计算顺滑度S和轴向摩擦力fa,其中,所述的顺滑度S的计算公式为:

    S = 1 - F max F b ]]>

    式中,Fmax-最大抽拔力,通过抽拔力-位移曲线得到,取值为219N,Fb-
    管状织物的断裂强力,通过织物断裂强伸仪测得,取值为359N,S-顺滑度,计
    算结果为0.39;

    所述的轴向摩擦力fa的计算公式为:

    fa=x·πD·Δfa

    式中,fa-轴向摩擦力,D-热管腔体内径,取值为15mm,Δfa-管状织物
    轴向单位面积摩擦力,与抽拔力F相等。

    ⑥计算顺滑衰减率δS,所述的顺滑衰减率δS的计算公式为:

    δ S = S n - S h S n ]]>

    式中,δS-顺滑衰减率,计算结果为0.17,Sn-20℃(常温)条件下的顺滑
    度,由实施例2得到,Sh-300℃(高温)条件下的顺滑度,由步骤⑤计算得到。

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    一种 顶入式 管状 织物 抽拔顺滑性 测量 装置 方法
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