[发明专利]一种顶入式的管状织物抽拔顺滑性测量装置及方法

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)壁的温度值为常温，即10℃～30℃；

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；

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

式中，S—顺滑度，F_max—最大抽拔力，通过抽拔力-位移曲线得到，F_b—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f_a的计算公式为：

f_a＝x·πD·Δf_a

式中，f_a—轴向摩擦力，D—热管腔体内径，Δf_a—管状织物轴向单位面积摩擦力，与抽拔力F相等；

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δ_S，所述的顺滑衰减率δ_S的计算公式为：

式中，δ_S—顺滑衰减率，S_n—常温条件下的顺滑度，S_h—高温条件下的顺滑度。