一种织物材料的剪切测试机构的制作方法

本发明涉及材料性能测试技术领域，具体涉及一种织物材料的剪切测试机构。

背景技术：

织物材料的剪切试验，能为研究织物材料力学性能研究提供参考和依据。目前，对织物材料进行剪切试验的工装未有统一标准，而剪切试验的工装的设计对试验结果有较大的影响。现有的剪切试验的工装存在约束不足，不能在试验过程中保持良好的剪切框架性，从而降低了测试的精度，而且用于剪切试验的工装结构较复杂，不方便使用。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中的问题，提供一种改进的织物材料的剪切测试机构。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种织物材料的剪切测试机构，包括第一连接臂、第二连接臂、压板、夹板和固定板，所述第一连接臂和所述第二连接臂分别设置有两组，所述第一连接臂和所述第二连接臂顺序间隔设置，且首尾转动连接形成封闭的框型结构，各个所述第一连接臂和所述第二连接臂上均连接有所述压板，织物材料的四个边部分别夹持在所述压板和所述第一连接臂、所述压板和所述第二连接臂之间，所述夹板通过第一轴转动地连接在所述框型结构上，所述固定板通过第二轴转动地连接在所述框型结构上，所述第一轴和所述第二轴分别位于所述框型结构的一条对角线的两端，所述固定板固定设置，拉伸载荷施加在所述夹板上，且拉伸载荷的方向沿所述对角线的方向延伸。

优选地，所述第一连接臂具有放置织物材料的第一平面，所述第二连接臂具有放置织物材料的第二平面，所述第一平面和所述第二平面处于同一平面内。

优选地，试验时，所述夹板沿所述对角线的方向延伸，所述夹板的一端部至少与所述第一连接臂和所述第二连接臂两个部件中的一个部件通过所述第一轴相转动连接，所述夹板的另一端部与拉伸试验机的拉伸端连接。

进一步地，所述夹板的一端部、所述第一连接臂的一端部和所述第二连接臂的一端部三个部件通过所述第一轴相同轴转动连接。

优选地，试验时，所述固定板沿所述对角线的方向延伸，所述固定板的一端部至少与所述第一连接臂和所述第二连接臂两个部件中的一个部件通过所述第二轴相转动连接，所述固定板的另一端部固定设置。

进一步地，所述固定板的一端部、所述第一连接臂的另一端部和所述第二连接臂的另一端部三个部件通过所述第二轴相同轴转动连接。

优选地，初始状态下，相邻两个所述第一连接臂和所述第二连接臂之间形成第一夹角，剪切测试时，相邻两个所述第一连接臂和所述第二连接臂之间形成第二夹角，所述第一夹角和所述第二夹角之间的差值不小于80度。

优选地，所述测试机构还包括橡胶垫，所述橡胶垫分别设置在所述压板、所述第一连接臂和所述第二连接臂夹持织物材料的端面上。

优选地，所述第一连接臂包括用于放置织物材料的第一支撑板和分别设置在所述第一支撑板的两端部的第一接头，所述第二连接臂包括用于放置织物材料的第二支撑板和分别设置在所述第二支撑板的两端部的第二接头，所述第一接头与所述第二接头相转动连接。

优选地，所述压板和所述第一连接臂之间、所述压板和所述第二连接臂之间均通过螺栓连接，织物材料的四个边部分别设置有供所述螺栓穿过的孔。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的织物材料的剪切测试机构结构简单，整个试验过程中均可保持良好的框架性，从而使得测试结果准确、可靠性高。

附图说明

附图1为本发明的织物材料的剪切测试机构在初始状态下的结构示意图；

附图2为本发明的织物材料的剪切测试机构在试验时的结构示意图；

附图3为本发明的织物材料的剪切测试机构在试验时剪切角度处于最大位置时的结构示意图；

附图4为本发明的第一连接臂的结构示意图；

附图5为本发明的第二连接臂的结构示意图；

附图6为本发明的夹板和固定板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

本发明的织物材料的剪切测试机构可与拉伸试验机配合使用，如图1~图3所示，该测试机构包括第一连接臂1、第二连接臂2、压板3、夹板4和固定板5。

第一连接臂1和第二连接臂2分别设置有两组，第一连接臂1和第二连接臂2依次顺序间隔设置首尾连接形成封闭的框形结构，且第一连接臂1和第二连接臂2之间采用转动连接的方式。

具体的，如图4和图5所示，第一连接臂1包括用于放置织物材料10的第一支撑板11和分别设置在第一支撑板11的两端部的第一接头12，第二连接臂2包括用于放置织物材料10的第二支撑板21和分别设置在第二支撑板21的两端部的第二接头22，第一接头11与第二接头21相转动连接，从而使得第一连接臂1和第二连接臂2连接形成封闭的框形结构。

压板3设置有多个，每个第一支撑板11和第二支撑板21上均连接有一个压板3，从而将织物材料10的四个边部分别夹持在压板3与第一支撑板11、压板3与第二支撑板21之间。本实施例中，压板3和第一支撑板11之间、压板3和第二支撑板21之间均通过螺栓连接，织物材料10的四个边部分别设置有供螺栓穿过的孔。

第一支撑板11具有第一平面11a，第二支撑板21具有第二平面21a，第一平面11a和第二平面21a位于同一平面内，织物材料10的四个边部分别通过压板3压设在第一平面11a和第二平面21a上。

夹板4与框形结构通过第一轴6相转动连接，固定板5与框形结构通过第二轴7相转动连接，第一轴6和第二轴7分别位于框形结构的一条对角线的相对两端。

进行剪切测试时，夹板4沿上述的对角线的方向延伸，夹板4的一端部至少与第一连接臂1和第二连接臂2两个部件中的一个部件通过第一轴6相转动连接，夹板3的另一端部与拉伸试验机的拉伸端连接。固定板5也沿上述的对角线的方向延伸，固定板5的一端部至少与第一连接臂1和第二连接臂2两个部件中的一个部件通过第二轴7相转动连接，固定板5的另一端部固定设置在拉伸试验机上。本实施例中，夹板4的一端部、第一接头12和第二接头22三个部件通过第一轴6相同轴转动连接，固定板5的一端部、第一接头12和第二接头22三个部件通过第二轴7相同轴转动连接。且在本实施例中，夹板4和固定板5的结构相同，如图6所示。

一般织物材料10的剪切角度约为30到60度，本申请的测试机构，在初始状态下，相邻两个第一连接臂1和第二连接臂2之间形成第一夹角，本实施例中，第一夹角为90度，如图1所示；当通过拉伸试验机拉伸夹板4时，第一连接臂1和第二连接臂2相对夹板4和固定板5转动，使第一连接臂1和第二连接臂2所形成的框型结构的形态逐渐发生改变，即第一夹角的数值发生变化，如图2所示；试验后，相邻两个第一连接臂1和第二连接臂2之间形成第二夹角，要求第一夹角和第二夹角之间的差值不小于80度，即测试机构的剪切角度不小于80度，从而使得该测试机构可满足对一般织物材料10的剪切性能的测试，图3给出了剪切角度处于最大位置时该测试机构的结构示意图。

测试机构还包括橡胶垫8，橡胶垫8分别设置在压板3、第一连接臂1和第二连接臂2夹持织物材料10的端面上。本实施例中，橡胶垫8分别设置在压板3的一端面、第一平面11a和第二平面21a上。通过设置橡胶垫8，可增大压板3和第一连接臂1之间、压板3和第二连接臂2之间的摩擦阻力。

通过该测试机构对织物材料10进行剪切测试的测试过程如下：

（1）试验时，将准备好的织物材料10的四个边部绷紧后通过螺栓连接固定到该测试机构上，即由第一连接臂1、第二连接臂2和压板3固定压紧织物材料10，此时该测试机构所形成的框型结构处于初始状态，如图1所示。

（2）将测试机构固定到拉伸试验机上，具体为：将夹板4的另一端部与拉伸试验机的夹头连接，以施加拉伸载荷，将固定板5的另一端部固定设置在拉伸试验机上，测试机构固定时，需确保拉伸载荷的方向正好处于框型结构的对角线上，即夹板4和固定板5均沿框型结构的对角线方向延伸；

（3）以50mm/min的拉伸速度进行加载，当拉伸力达到500n后再缓慢卸载到0n，获得拉伸载荷方向上的力-位移曲线，试验时，测试机构所形成的框型结构如图2和图3所示，而且在整个试验过程中，该测试机构始终保持框架性。

综上，该测试机构结构简单，成本较低；试验过程中，可保证测试机构的框架性，从而使得试验结果精确，可靠性高。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。