织物表面摩擦性能测试系统的研究

发布时间：2020-04-09 03:13

【摘要】：织物的表面摩擦性能主要包括织物表面摩擦系数和表面粗糙度,这两个指标是织物手感评价中的重要力学特征。国内外的织物表面摩擦性能测试仪器由于自身结构的原因存在以下其中一个或多个问题,无法实时动态测试正压力的变化,无法实现多方向的测试,测试指标单一,精确度、稳定性较差,进口设备价格昂贵等问题。这些问题是制约织物手感评价及仪器性能改进的重要原因。所以,高稳定性、高精度和低成本的织物表面摩擦性能测试仪器是当前亟待解决的问题。力学测试法是通过两个相互接触的表面,在一定的接触压力下,产生相对的滑移,测定所需要的力,即可以计算出织物的表面摩擦系数,是目前广泛应用的方法。鉴于此,本课题依据力学测试法原理开发了一套织物表面摩擦性能测试系统,该系统包括测试模块和控制模块两大部分。织物装夹在正压力测量装置上,摩擦力测量装置在摩擦力测量驱动装置的带动下进行测试,能实时动态的测试正压力的变化以及多方向的测试。通过控制模块中的测控软件对测试过程实时控制,同时显示摩擦系数、正压力和摩擦力的数值大小和变化曲线。系统误差的测试结果显示,加盖有机玻璃隔离罩,能避免外界环境对测试数据的影响。测试速度仅对正压力的数据有影响,其波动范围稳定在24.62cN-24.75cN之间。对纯棉织物测试实验,实际测量了正压力的变化区间为24.52cN-24.85cN。相同时间不同测试速度下的织物摩擦系数的变异系数(CV)均低于10%。使用纯棉、涤棉和涤纶织物经过五次重复性测试,其摩擦系数的平均值依次在0.23、0.17、0.16附近微小波动,仪器具有良好的稳定性和可重复性。与国际上最具有影响力的KES-FB4织物风格仪测试系统的对比试验中,两种仪器测得的纯棉织物的摩擦系数曲线几乎重合,其平均值围绕0.23附近微小波动。经过5次测试,织物的表面摩擦系数的组间CV仅为0.88%。相同的测试时间,测试速度从1mm/s增加到5mm/s,摩擦系数能稳定0.23左右,测试速度对摩擦系数几乎没有影响。本仪器测试了正压力的变化,摩擦系数值比KES-FB4测试得到的摩擦系数值趋于更稳定。利用数据处理的方法表征织物表面粗糙度,运用小波分析和功率谱估计对摩擦系数信号处理,经小波处理得到高频段信号,在利用功率谱估计对这组信号处理得到粗糙度信号,将其与KES-FB4织物风格仪测试系统直接测试得到的粗糙度信号做相关性分析,结果显示相关系数大于0.8,线性回归线的斜率大于2,证明采用数据处理的方法与KES-FB4直接测试的方法具有很高的相关性。
【图文】：

一轮廓算数平均值Ra表示方法

［邋一１逡逑ｉ邋；，邋｜邋＾逦＇了，３W｜Ｓ馨逡逑图１－４邋ＫＥＳ－ＦＢ４织物风格仪测试系统逡逑（２）基于斜面法的织物静摩擦系数测定仪逡逑如图１－５所示，，织物静摩擦系数测定仪，基于斜面法原理，首先将织物３组逡逑织固结于可用来调节倾斜角度参数的活动平板１上，开始阶段平面木板处于水平逡逑姿态，通过调节增加平面木板的倾斜角度，放置在水平木板上的金属滑块２由静逡逑止状态开始向下滑动，直至滑块滑到最底端停止，通过电子信号仪记录倾斜角度逡逑参数的变化趋势，确定织物的静摩擦系数［２３］。逡逑图１－５织物静摩擦系数测定仪逡逑６逡逑
【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS101.923

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本文编号：2620209