专利名称：单纤维强力机用控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用机械应力测试固体材料的强度特性的测试仪的控制部件，更具体地涉及一种单纤维强力机用控制装置。
目前纺织行业中常用Y161型单纤维强力机来测试纤维的拉伸强度。它采用手柄调向阀来控制升降机构的工作，使其升降或停止。多年应用实践证明，由于频繁地扳动手柄(每测试一次即需扳动三次)，阀内的锥体极易磨损，使锥体失去良好的密封配合，造成漏水和内泄，导致测试误差;频繁地扳动手柄，也增加了操作者的劳动强度。已有技术所用电磁吸铁装置的作用是在纤维断裂之时控制伸长标尺使它立即停止运动，从而获得正确的读数，但由于主动片接触频繁，表面易氧化而造成接触不良，结果难以如愿;又因电磁铁的剩磁现象将可能造成伸长标尺不能运行的缺陷。所用上、下夹持器的钳毛装置，也因频繁地工作而使并紧螺钉极易磨损，两块压板不平行或打滑，结果在压力过大时造成纤维损伤，在压力过小时则产生内打滑现象，这种机械误差影响到测试的正确性;人工损伤，并紧压力难以恒定，压力过大或过小同样会影响测试的正确性，此乃人为误差。
本发明的首要目的在于设计一种光电自动控制仪来控制升降机构的工作，替代人工操作，从而自动完成整个测试工作;本发明的另一个目的在于设置一组钳毛压力可调但能保持恒定压力的钳毛装置;本发明的再一个目的在于使下夹持器的钳毛装置可与升降机构联动，即拉伸时钳毛口自动夹持纤维，而拉断后则可自动松脱余毛。
本发明是这样来加以实现的这种用机械应力测试固体材料的强度特性的单纤维强力机用控制装置包括上夹持器、下夹持器、定位叉和控制机构;所述控制机构包括控制仪、继电器和两个光电管，它们相互连接构成可自动控制水泵的工作而使强力机完成整个测试工作的控制机构;所述控制仪包括针型阀、两个电磁阀和控制电磁阀工作的控制电路;所述控制电路由两组光电继电器电路并联构成复合式电路，并共用一组整流电源，每组光电继电器电路都有两个三极管组成串联开关，其受光电管控制工作，并通过继电器来控制电磁阀的工作，其中一组电路中控制电磁阀工作的继电器与控制下夹持器动作的继电器并联，使升降机构拉伸时自动钳住纤维，拉断后则能自动松脱余毛，而下夹持器的钳毛力的大小可用改变继电器着力点的办法来获得调整，但一经调好即保持恒定;所述上夹持器系借助弹簧获得恒定的钳毛力，但调整弹簧的着力点同样可调整其钳毛压力。
本发明的效果是明显的，包括由两个光电继电器电路并联组成复合式的控制电路的控制机构可以自动控制升降机构工作而自动完成整个测试工作;使用弹簧或继电器，并调整他们的着力点，就能使上、下夹持器获得一可调但能保持恒定压力的钳毛力，从而使同一组试样的测试可以避免机械的和人为的误差，保证测试数据的正确;控制下夹持器钳毛装置工作的继电器与控制拉伸工作的继电器并联则实现了本发明在拉伸时自动钳住纤维，拉断后则能自动松脱余毛的目的。
下面结合附图对本发明的实施例加以描述，从而使本发明的结构细节、特点、目的和优点更加明确。
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是本实施例控制仪的示意图。
图3是本实施例的电原理图。
图4是本实施例的水流方向示意图。
图5是本实施例上夹持器结构示意图。
图6是图5的A向视图。
图7是本实施例下夹持器结构示意图。
图8是图7的B向视图。
如附图1所示，本实施例所述的控制装置包括上夹持器1、下夹器4、定位叉19和控制机构。所述控制机构包括相互连接的控制仪17、继电器12、光电管10和20。如附图2和附图3所示，所述控制仪17包括针型阀28、两个电磁阀46和47、以及控制电磁阀工作的控制电路;所述控制电路由两组光电继电器并联构成复合式电路，并共用一组整流电源48，每组光电继电器电路都有两个三极管组成串联开关，如三极管38和32的基极分别与三极管39和33的发射极串接而成，以提高开关电路的灵敏度和可靠性;而三极管39和33的基极分别与光电管20和10(可为二极管或三极管)的正极相接，所述光电管20和10成为光电继电器电路中无触点的开关，用以控制电路的开或关，具有灵敏可靠之特性;三极管39和33的基极处分别设置一阻值为150K的偏置电阻31a和31;两组三极管38、39和32、33的集电极的接点处分别设置一继电器43和44，它们受开关控制吸或放，从而控制电磁阀47和46的工作;在继电器43和44的两端并联有一个二极管41a和41，它对三极管38、39和32、33起保护作用。而在控制电磁阀46工作的继电器44的两端另并联一个控制下夹持器4钳毛装置工作的继电器12，即所述继电器12和44在一个光电继电器电路的控制下同步工作，从而实现本发明在拉伸时自动钳住纤维，拉断后则能自动松脱余毛的目的。
现结合附图2～4和下列工作程序表来说明本实施例的工作原理
当合上电源开关26时，信号灯27亮，表示控制电路处于预备状态。这时光电管10和20均受光照而成低内阻，即呈正向导通状态，电流大部分流经光电管，而偏置电阻31和31a上缺少足够的偏置电压，使三极管32和33、38和39都处于截止状态，三个继电器12、43、44都无吸动，电磁阀46处于释放的状态，而电磁阀47受到继电器44的常闭控制，所以一合上电源就处于吸合的预备状态，这时进水方向按附图4中实线所示经电磁阀47的下端通道、针型阀28、电磁阀46的上端通道进入水泵15的上通道14，但因电磁阀46的下端通道受阻，水流不通，水泵15处于停顿待工作状态。
当打开定位叉19，这时信号灯27熄灭，而信号灯29亮，表示强力机开始拉伸工作。因打开定位叉19时，使与定位叉19联动的遮光柱9挡住射向光电管10的光线，使光电管10的内阻(正向电阻)变大，从而在光电管10的两端建立起一个分压，分压给三极管32和33的串联基极和发射极之间加上一个正向偏置电压，三极管32和33同时工作，使串联在集电极回路的相互并联的继电器12和44因有电流流过而吸合，继电器12的吸合则使下夹持器4动作而钳住待测试的纤维;而继电器44吸合电磁阀46，使电磁阀46的下端通道畅通，水泵15中升降杆13下部的水即可从水泵15的下端通道16经电磁阀47的上端通道、电磁阀46的下端通道流出，所以水泵15开始工作，即升降杆13带动下夹持器4一起开始下降，拉伸测试工作开始。此时测力摆杆22移动，强力力伸长开始计量。而水流速度可通过针型阀28方便地调节。
当拉力超过纤维的强度极限时，纤维被拉断，纤维断裂之时，测力摆杆22由于失去平衡而迅速复位，并在惯性作用下向右偏摆，此时装于测力摆杆22上的遮光片21遮挡住射向光电管20的光线，同样在光电管20的两端建立起一个分压，使继电器43吸合，同时使继电器44的吸合获得自锁，即光电管20即使受光照，继电器44仍吸合，它的吸合即切断了电磁阀47的电流，从而使电磁阀47呈释放的状态，此时电磁阀47下端水平通道被阻，而垂直通道被打开，水流将按附图4所示的虚线方向，从电磁阀47的下端通道进入，垂直上升从上端流出，再从水泵15的下通道16进入水泵15;水泵15上部的水则从水泵15的上通道14流出，经电磁阀46上端通道进入电磁阀46，并从其下端出口处流出。此时由于水流不流经调速用的针型阀28，使升降杆13带动下夹持器4一起快速地向上回升而复位。本阶段两个信号灯均亮。
关闭定位叉19，则与定位叉19联动的遮光柱9被提起，光电管10恢复光照;定位叉19卡住测力摆杆22，使其复位;而与测力摆杆22相连的遮光片21离开光电管20，光电管20恢复光照，此时信号灯29熄灭，信号灯27仍亮，控制电路又恢复至预备状态，准备迎接下一个测试程序。
现结合附图5和6来说明上夹持器1的结构，上夹持器1的钳毛装置包括动板62、定板69、动压板65、定压板67、压簧64和一对导柱66，所述动板62上有圆柱形铰座59，压板69上有圆柱形绞头58，绞头58嵌入绞座59，使动板62与定板69铰接相连;所述定板69上有多个处于不同高度的孔51，供扭簧55的一端按需要嵌入其中的一个加以定位，扭簧55的另一端则置入动板62上的滑槽52中，扭簧55嵌入不同部位的孔51中，即可改变由孔51与铰接点间所构成的动力臂，从而使扭簧55作用于动板62和定板69上的扭力可调整。所述定压板67置于定板69的下端头;所述动压板65上设有一对导柱66，所述定压板67上有与导柱66的位置对应以供导柱66插入的两个导柱孔68，导柱66及与其配合的导柱孔68的设置使夹持纤维的动压板65和定压板67的两个钳毛平面始终保持相互平行;在动压板65和定压板67之间有一压簧64，它使动压板65相对于定压板67分离，即，使钳毛口张开，但由于动板62限止了钳毛口张开的距离，且由于扭簧55给予的弹力使钳毛口处于常闭状态，只有揿下动板62，钳毛口才张开钳毛。放开动板62，则在扭簧55与压簧64作用相抵后施加于纤维的压力是恒定的，以保证本装置具有本发明的钳毛压力恒定，有利于克服测试误差的优点。
如附图5所示，上夹持器1具有一个重量可调的平衡柄70，平衡板70为中空筒状，筒内可放置供调节用的平衡重物72，以使上夹持器1呈铅垂状，并与测力摆杆平衡，从而使上、下夹持器1和4的对应钳毛平面2和3相互平行。
如附图7和8所示，下夹持器4的钳毛装置包括动板62a、定板69a、以及图中未示出的动压板、定压板、压簧和导柱，但它还包括继电器12，动板62a和定板69a同样通过由铰头58a嵌入铰座59a而相连接，动压板、定压板、压簧和导柱则构成与上夹持器1的钳毛口完全相同的钳毛口。所述动板62a具有一个倾斜的尾端77，继电器12具有杠杆式衔铁78，所述衔铁78的重力臂端与动板62a的尾端77相接触。下夹持器4的平面3所处高度位置可按需要根据定距标尺74调整，并由螺钉75将其定位。下夹持器4的钳毛口是常开的，开口距离可用定板69上的螺钉88来调整限位。松动螺钉81，则可使继电器12的杠杆式衔铁78随继电器按装支架82沿定距标尺74升降，以调整衔铁78的重力臂端与动板62a的倾斜尾端77的触点，从而改变下夹持器4钳毛装置的钳毛力的大小。如前所述，当打开定位叉19时，继电器12吸合，衔铁78作用于动板62a的倾斜尾端77，使下夹持器4的钳毛口闭合夹住纤维，并开始拉伸测试;当纤维拉断并关闭定位叉19时，继电器12释放，钳毛口松开，余毛在涨力夹(夹于纤维试样下端、使纤维伸直用，图中未示出)的重力作用下，沿装置于定距标尺74处的涨力夹导轨6的方向跌滑下来，从而达到自动消除钳毛口余毛的效果，并准备下一个测试程序。
文件名称页行补正前补正后说明书4434371020416～电磁阀47受到继电磁阀47处于……，17电器44的常闭控制，所以一合上电源就处于……，55强力力伸强力伸
权利要求
1.一种用机械应力测试固体材料的强度特性的单纤维强力机用控制装置，它包括上夹持器1、下夹持器4、定位叉19和控制机构，本发明的特征在于上述控制机构是包括相互连接的控制仪17、继电器12和两个光电管10及20、用以自动控制水泵15的工作而使强力机完成整个测试工作的控制机构；所述控制仪17包括针型阀28、两个电磁阀46、47和控制电磁阀工作的控制电路；所述继电器12控制下夹持器4钳毛；所述上夹持器1和下夹持器4都具有可调节但能保持恒定压力的钳毛装置。
2.按权利要求1所述的单纤维强力机用控制装置，其特征在于所述控制电路有两组光电继电器电路并联构成复合式电路，并共用一组整流电源48;所述每一组光电继电器电路有一个三极管32或38的基极与另一个三极管33或39的发射极串接组成串联开关，而串联三极管的基极与光电管10或20(可为二极管或三极管)的正极相接，所述光电管10和20构成光电继电器电器中无触点的开关;串联三极管的基极处设一偏转电阻31或31a，集电极处设一控制电磁阀46或47工作的继电器44或43;在所述继电器44或43的两端并联一个起保护作用的二极管41或41a。
3.按权利要求2所述的单纤维强力机用控制装置，其特征在于所述两组光电继电器电路中的一组电路的在其控制电磁阀46工作的继电器44的两端另并联一个控制下夹持器4钳毛装置工作的继电器12，即所述继电器12和44在一个光电继电器电路的控制下同步工作。
4.按权利要求3所述的单纤维强力机用控制装置，其特征在于所述光电管10受与定位叉19联动的遮光柱9控制;所述光电管20则受与测力摆杆22相连的遮光片21控制。
5.按权利要求1或2或3或4所述的单纤维强力机用控制装置，其特征在于所述的上、下夹持器1、4的钳毛装置分别包括动板62和62a、定板69和69a、动压板65、定压板67、压簧64和一对导柱66，所述动板62或62a和定板69或69a通过铰接相连;所述定压板67固定在定板69和69a的一个端头处，动压板65通过动压板65上的导柱66与定压板67配合，并在压簧64的作用下使动压板65相对于定压板67分离，即将钳毛口张开，但动板62和62a限止了钳毛口张开的距离。
6.按权利要求5所述的单纤维强力机用控制装置，其特征在于所述上夹持器1的钳毛装置的动板62和定板69受一个力点可调的弹力所作用;所述上夹持器1具有一个用以保持上夹持器1呈铅垂状，并与测力摆杆平衡而使上、下夹持器1和4的对应的钳毛平面2和3相互平行的重量可调的平衡柄70。
7.按权利要求5所述的单纤维强力机用控制装置，其特征在于所述下夹持器4的钳毛口的常开距离是可调的，钳毛装置的动板62a具有一个倾斜的尾端77;继电器12具有杠杆式衔铁78，所述衔铁78的重力臂端与动板62a的倾斜尾端77相接触，且其触点位置可调以改变钳毛力的大小。
8.按权利要求7所述的单纤维强力机用控制装置，其特征在于所述下夹持器4的定距标尺74处装有一个涨力夹下滑导向装置涨力夹导轨6。
全文摘要
一种用机械应力测试固体材料的强度特性的单纤维强力机用控制装置，有两组光电继电器电路并联构成复合式电路，它使所控制的上、下夹持器能自动钳住纤维试样，并开始拉伸，当拉力超过纤维强度而使纤维断裂后，又可使设备复位，余毛在张力夹重力作用下自动清除，从而只需打开定位叉就可自动完成整个测试工作、关闭定位叉则装置恢复初始的状态。上、下夹持器具有可调节但能保持恒定压力的钳毛口，克服了人为误差，提高测试精度。
文档编号G01N3/02GK1031761SQ8710609
公开日1989年3月15日 申请日期1987年8月31日 优先权日1987年8月31日
发明者袁泽林 申请人:袁泽林