一种纱线捻缩性能测试方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种纱线捻缩性能测试方法及装置，其特征在于，包括底座及支撑架，在支撑架上安装有步进电机，在步进电机的下端连接有气动夹子，纱线的一端连接气动夹子，纱线的另一端连接有张力控制器，本发明将纱线一端通过气动夹子固定，纱线另一端仅采用纱线控制器控制纱线张力，而不固定纱线，这样避免传统方法将纱线两端全部固定，而引起纱线强力的减弱，进而影响测试结果,操作简单方便，测试结果更准确。
【专利说明】
-种纱线捻缩性能测试方法及装置
技术领域：
[0001] 本发明设及一种纱线抢缩性能测试方法及装置，具体而言是指根据纱线加抢收缩 特点对其抢缩性能进行测试的方法。
【背景技术】：
[0002] 抢度结构对于短纤维纱线和长丝都是一个比较古老而又重要的研究课题，随着科 技发展，其研究也仍在不断地取得进展并获得出人意料的应用结果，例如近些年市场上曾 经很流行的强抢纱线与弱抢纱线产品等。早在1907年，Gegauff就对纱线结构进行了有效的 分析，提出了短纤纱与长丝纱结构的理论。1922-1930年间，Barker，化rzog，Skinkle等对 纱线抢度评价问题进行了研究。1928年，Balls提出了纱线加抢方式的两种形式：圆柱形纤 维束的加抢方式与扁平状纤维须条的卷抢方式。1936年前，Turner，Peirce，Schwarz， Womersley，Woods等都曾经对纱线结构进行过系列的研究。1936 W后(至1951年间），由于二 战的影响，世界上有关纱线结构研究的文献很少。1951年W后，有关纱线研究的文献又逐渐 增多。例如，Gregory对棉纱结构进行了研究，Morton等引入了纱线内纤维转移的概念， Owen、HamiI ton等对混纺纱进行了研究。Lands treet等（1957)对加抢时抢缩率与抢度的关 系进行了实验研究，得出两者间的经验公式。Tattersal 1(1958)和Riding(1959) W1965D Tenasco为试样也对加抢与退抢及其抢缩理论进行了实验论证研究。Kilby(1959)、Iyer (1963)等对影响纱线抢缩的因素等问题开展了实验研究与理论分析。Hearle等（1960)?聚 醋、粘胶、尼龙等长丝纱为研究对象研究了加抢时线密度（即长度、抢缩)的变化，提出了抢 缩(twist con化action)、抢缩率(retraction)等指标，并推导出它们与抢角关系为。目前， 虽然有很多学者对纱线抢度与抢缩进行实验研究，但是目前还没有专口针对纱线抢缩进行 测试的仪器和方法，在运个背景下，本发明专利提出一种新的纱线抢缩性能测试方法。
【发明内容】
：
[0003] 针对现有技术存在的上述问题，本发明的第一方面目的在于提供一种简单、准确 的纱线抢缩性能测试装置。
[0004] 本发明采取的技术方案如下：
[0005] -种纱线抢缩性能测试装置，其特征在于，包括底座及支撑架，在支撑架上安装有 步进电机，在步进电机的下端连接有气动夹子，纱线的一端连接气动夹子，纱线的另一端连 接有张力控制器。
[0006] 进一步的设置在于：
[0007] 所述底座和支撑架采用一体式结构或分体式结构。
[000引控制装置与步进电机相连，步进电机的转动方向、转动速度和转动圈数由控制装 置控制调节，所述控制装置优选选择单片机。
[0009]所述张力控制器选择绕线机专用张力控制器，优选为Ξ菱LE-40MTA-E全自动张力 控制器或江苏克诺尔机械设备制造有限公司K-ZL1张力控制器。
[0010] 所述的气动夹子一端与步进电机联动连接，另一端夹持纱线，气动夹子优选选择 英斯特朗2714-04X气动纱线夹具或者YG063型全自动单纱强力机专用气动夹。
[0011] 本发明的第二方面目的是提供一种纱线抢缩性能测试方法，其特征在于，包括W 下步骤：
[0012] 取一定长度的纱线样品，保持纱线垂直放置，纱线一端用气动夹子夹持，气动夹子 上端连接步进电机，纱线的另一端引入张力控制器中夹持并控制张力，用尺子测量张力控 制器下方伸出纱线长度^。!!!，然后启动步进电机带动气动夹子对纱线进行加抢，加抢完成 后，再次测量张力控制器下方伸出纱线长度L2cm，按照W下公式计算纱线抢缩率δ为：
[0013] 5 = ^rL2)/C〇+b-L2)。
[0014] 优选的，本发明的一种纱线抢缩性能测试方法，其特征在于，包括W下步骤：
[0015] (1)被测纱线取样长度100cm，呈垂直放置，将纱线的一端用气动夹子夹住，气动夹 子上端连接步进电机，将纱线的另一端引入张力控制器中夹持并控制张力，张力控制器放 置于距离气动夹子的下表面50cm处，张力控制器的张力大小根据纱线的粗细大小调节到恒 定值F，F数值与纱线细度成正相关，纱线越粗，调节的F力值越大；
[0016] F 值计算公式为:F = 0.005XNtex;
[0017] Ntex是纱线粗细程度间接表示方法，其定义为1000米纱线在公定回潮率下纱线的 质量克数，F单位为牛顿；
[0018] (2)用尺子测量张力控制器下方伸出纱线的长度^(3111，分析纱线抢向，设定步进电 机的旋转方向、旋转速度及旋转圈数，启动步进电机，带动气动夹子对纱线进行加抢；
[0019] 所述的分析纱线抢向：如纱线为S抢向，单片机设定步进电机顺时针旋转，如纱线 为Z抢向，单片机设定步进电机逆时针旋转;如纱线没有加抢，则不存在抢向，则根据产品测 试需要设定旋转方向；
[0020] (3)当气动夹子旋转到设定圈数完成加抢后，再次测量张力控制器下方的伸出纱 线长度L2cm，计算纱线抢缩率为：
[0021] 5 = ^rL2)/C〇+b-L2)。
[0022] 本发明的原理和有益效果如下：
[0023] 1.本发明提供一种全新的纱线抢缩性能测试方法及装置，与传统的纱线抢度仪相 比，其结构和原理完全不同。
[0024] 本发明的测试方法及装置，其原理是将纱线一端通过气动夹子固定，纱线另一端 仅采用纱线控制器控制纱线张力，而不固定纱线，运样避免传统方法将纱线两端全部固定， 而引起纱线强力的减弱，进而影响测试结果。
[0025] 2 .本发明的仪器结构简单，通过单片机控制步进电机完成加抢及测试，操作简单 方便。
[0026] 3.本发明的测试装置，测试量程大，一般可测试50cm的最大纱线收缩长度，根据需 要可取较长的纱线样品（一般为100cm)，纱线加抢收缩最大测试数值可无限大，而传统的纱 线抢度仪由于面板限制，最大加抢收缩长度仅10cm。
[0027] 4.测试效果较现有技术更精确：
[0028] 通过选择YG155A纱线抢度仪与本专利分别对Ξ种纱线在1000-1600抢/m抢度变化 中，抢缩率进行测试，可W发现：当纱线抢缩率超过10% W上，YG155A纱线抢度仪已经无法 测试，同时本专利方法所采用测试结果都较YG155A纱线抢度仪略大，纱线抢缩率越大，说明 抢缩效果越好，测试结果识别度越高，因此，本专利方法对纱线抢缩识别精度较现有的纱线 抢度仪大，测试结果更准确。
[0029] W下结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步说明。
【附图说明】：
[0030] 图1为本发明实施例的结构示意图。
【具体实施方式】：
[0031] 如图1所示，本发明的一种纱线抢缩性能测试装置，包括底座5及支撑架6,底座5和 支撑架6可采用一体式结构或分体式结构，在支撑架6上安装有步进电机3,在步进电机3的 下端连接有气动夹子2，纱线1的一端连接气动夹子2，纱线1的另一端连接有张力控制器4。
[0032] 控制装置7与步进电机3相连，步进电机3的转动方向、转动速度和转动圈数由控制 装置7控制调节，通过对步进电机3的转动方向、转动速度和转动圈数的控制，实现气动夹子 2的协同旋转;本实施例中，控制装置7优选选择单片机，如STC12C5A60S2 51单片机。
[0033] 张力控制器4优选选择绕线机专用张力控制器，如Ξ菱LE-40MTA-E全自动张力控 制器或江苏克诺尔机械设备制造有限公司K-ZL1张力控制器。
[0034] 气动夹子2-端与步进电机联动连接，另一端夹持纱线1，气动夹子2优选选择英斯 特朗2714-04X气动纱线夹具或者YG063型全自动单纱强力机专用气动夹。
[0035] 本发明的一种纱线抢缩性能测试方法，步骤如下：
[0036] (1)如图1所示的实施例，1为被测纱线，取样长度100cm，纱线1垂直放置，将纱线1 的一端用气动夹子2夹住，将纱线1的另一端引入张力控制器4中夹持，气动夹子2上端连接 步进电机3,张力控制器4放置于距离气动夹子2的下表面50cm处，张力控制器4的张力大小 根据纱线的粗细大小调节到恒定值F，F数值与纱线细度成正相关，纱线越粗，调节的F力值 越大。
[0037] 具体选择方式依照公式:F = 0.005 X Ntex;
[0038] Ntex是纱线粗细程度间接表示方法，其定义为1000米纱线在公定回潮率下纱线的 质量克数，F单位为牛顿。
[0039] (2)用尺子测量张力控制器4下方伸出纱线1的长度bcm，分析纱线抢向，随后根据 纱线的抢向及测试需要，在单片机的控制面板上设定步进电机3的旋转方向、旋转速度及旋 转总圈数，启动步进电机3,带动气动夹子2对纱线1进行加抢。
[0040] 所述设定步进电机3的旋转方向、旋转速度及旋转总圈数，具体如下：
[0041] a、确定步进电机旋转方向：如纱线为S抢向，单片机设定步进电机3顺时针旋转，如 纱线为Z抢向，单片机设定步进电机3逆时针旋转;如纱线1没有加抢，则不存在抢向，则根据 产品测试需要设定旋转方向；
[0042] b、确定步进电机旋转速度和圈数:步进电机3对纱线1进行加抢的抢度即步进电机 3的旋转圈数，并无特别限制，可根据测试需要自由设定，步进电机3的旋转速度可根据纱线 粗细进行设定，一般而言，测试的纱线越粗，旋转速度越小。
[0043] (3)当气动夹子2旋转到设定圈数完成加抢后，再次测量张力控制器4下方的伸出 纱线长度L2cm，计算纱线抢缩率为：
[0044] 5 = ^rL2)A50+b-L2)。
[0045] 测试结果验证：
[0046] 测试方法:选择YG155A纱线抢度仪与本专利方法分别对Ξ种纱线在1000-1600抢/ m抢度变化中，分别对抢缩率进行测试，结合如表1所示：
[0047] 表1.纱线抢缩率测试对比 [004引
[0049]由表1可得：当纱线抢缩率超过10% W上，YG155A纱线抢度仪已经无法测试，同时 本专利方法所采用测试结果都较YG155A纱线抢度仪略大，纱线抢缩率越大，说明抢缩效果 越好，测试结果识别度越高，因此，本专利方法对纱线抢缩识别精度较G155A纱线抢度仪大， 测试结果更准确。
【主权项】
1. 一种纱线捻缩性能测试装置，其特征在于，包括底座及支撑架，在支撑架上安装有步 进电机，在步进电机的下端连接有气动夹子，纱线的一端连接气动夹子，纱线的另一端连接 有张力控制器。2. 根据权利要求1所述的一种纱线捻缩性能测试装置，其特征在于:底座和支撑架采用 一体式结构或分体式结构。3. 根据权利要求1所述的一种纱线捻缩性能测试装置，其特征在于:控制装置与步进电 机相连，步进电机的转动方向、转动速度和转动圈数由控制装置控制调节。4. 根据权利要求3所述的一种纱线捻缩性能测试装置，其特征在于:控制装置选择单片 机。5. 根据权利要求1所述的一种纱线捻缩性能测试装置，其特征在于:张力控制器选择绕 线机专用张力控制器。6. 根据权利要求1所述的一种纱线捻缩性能测试装置，其特征在于:张力控制器选择三 菱LE-40MTA-E全自动张力控制器或江苏克诺尔机械设备制造有限公司K-ZL1张力控制器。7. 根据权利要求1所述的一种纱线捻缩性能测试装置，其特征在于:气动夹子一端与步 进电机联动连接，另一端夹持纱线。8. 根据权利要求1或7所述的一种纱线捻缩性能测试装置，其特征在于:气动夹子选择 英斯特朗2714-04X气动纱线夹具或者YG063型全自动单纱强力机专用气动夹。9. 一种纱线捻缩性能测试方法，其特征在于，包括以下步骤:取一定长度的纱线样品， 保持纱线垂直放置，纱线一端用气动夹子夹持，气动夹子上端连接步进电机，纱线的另一端 引入张力控制器中夹持并控制张力，用尺子测量张力控制器下方伸出纱线长度1^?，然后 启动步进电机带动气动夹子对纱线进行加捻，加捻完成后，再次测量张力控制器下方伸出 纱线长度^⑶，按照以下公式计算纱线捻缩率δ为： δ = (L1-L2) / ( 50+Li-L2 ) 〇10. 根据权利要求9所述的一种纱线捻缩性能测试方法，其特征在于： (1) 被测纱线取样长度l〇〇cm，呈垂直放置，将纱线的一端用气动夹子夹住，气动夹子上 端连接步进电机，将纱线的另一端引入张力控制器中夹持并控制张力，张力控制器放置于 距离气动夹子的下表面50cm处，张力控制器的张力大小根据纱线的粗细大小调节到恒定值 F，F数值与纱线细度成正相关，纱线越粗，调节的F力值越大； F值计算公式为:F = 0.005XNtex; Ntex是纱线粗细程度间接表示方法，其定义为1000米纱线在公定回潮率下纱线的质量 克数，F单位为牛顿； (2) 用尺子测量张力控制器下方伸出纱线的长度1^(^，分析纱线捻向，设定步进电机的 旋转方向、旋转速度及旋转圈数，启动步进电机，带动气动夹子对纱线进行加捻； 所述的分析纱线捻向：如纱线为S捻向，单片机设定步进电机顺时针旋转，如纱线为Z捻 向，单片机设定步进电机逆时针旋转;如纱线没有加捻，则不存在捻向，则根据产品测试需 要设定旋转方向； (3) 当气动夹子旋转到设定圈数完成加捻后，再次测量张力控制器下方的伸出纱线长 度^⑶，计算纱线捻缩率为： δ = (L1-L2) / ( 50+Li-L2 ) 〇
【文档编号】G01N3/08GK106066279SQ201610510288
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年7月1日 公开号201610510288.6, CN 106066279 A, CN 106066279A, CN 201610510288, CN-A-106066279, CN106066279 A, CN106066279A, CN201610510288, CN201610510288.6
【发明人】张才前
【申请人】绍兴文理学院元培学院