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针/齿形零件韧性测试仪设计

2020-12-22

纺织器材 2020年6期
关键词:齿形韧性滑动

薛 庆

(金轮针布(江苏)有限公司,江苏 南通 226100)

随着纺织、针织和非织造行业设备的升级换代,其速度和产量进一步提高,越来越多的新型针/齿形零件被广泛应用,对其综合性能也提出更高要求,既要有较高硬度、耐磨性,又要具有较高的韧性和抗变形能力。随着针/齿形零件种类和规格型号不断增加,精梳整体锡林齿片,顶梳梳针、梳齿,各种织针、非织造用刺针以及缝纫机用针等的性能测试要求将越来越规范,测试数据时应更贴近产品实际使用的承载状况,且能更直观地反映出针/齿形零件实际使用时的性能特点[1-3]。

1 常用针/齿形零件韧性判定方法及存在问题

传统针/齿形零件韧性测试方法有3种:一是将针/齿基部用夹具固定,用镊子夹持齿尖部位,手工折弯,根据折弯角度判定韧性;二是用镊子沿齿尖方向下压,根据手感判定齿尖部位强度及韧性;三是采用简易工装,用普通千分尺测砧压齿尖变形、配合目视方式进行测量。第3种测试方法相比前2种有所改进。

但是,这3种方法存在以下不足。

a) 手工检测尺寸较小的针/齿形零件,每个操作者的夹持位置、弯曲和受力部位很难保持一致,不同力度、不同操作者测试结果一致性差,无法真实体现齿片或齿尖部位的韧性。

b) 手工检测对操作工的动作规范性要求高,凭借实践经验进行判定,无法进行精确的定量对比分析。

c) 采用第3种方法测量时齿片接触与分离把控较为困难,普通千分尺测砧转动与齿片为动态接触,影响测试的稳定性和测试精度。

2.1 韧性指标测试原理

d) 手工操作劳动强度大,手指易受伤。

4.1定制叶片千分尺的测砧通过线切割方式加工修正,以确保针/齿形零件的安装空间,测砧形状可根据被测试针/齿形零件的形状及尺寸设计为圆锥形、球形或V形等,满足与针/齿形零件测试部位的接触要求。

2 针/齿形零件韧性测试原理及评价指标

近年来,诸城市将造林绿化、美化环境作为实施乡村振兴战略的重要内容,深入开展绿满城乡五大行动,鼓励工商资本下乡造绿,持续发力经济林基地建设,促进乡村振兴。2017年,诸城拥有林地面积45万亩,林木覆盖率、城市建成区绿化覆盖率分别达到39.8%和44.6%。该市扎实推进绿满城乡五大行动,规划布局了300多个造林绿化项目,注重发挥工商资本在资金、技术、管理、人力要素的优势,示范引领特色经济林向规模化发展。

综上所述,在舞台灯具表现手段日益增多的现今,不论是传统灯具还是电脑摇头灯具,它们的功能值得舞台灯光设计工作者研究和思考。最基本的特性光斑与光束便是这个可利用性中典型的例子,通过对光斑的切割雕刻,可以表达出很多不同的情绪,也能够跟随情节更贴切地将时间空间传达给观众。而光束的运用,也不仅仅只停留在做造型的表面用途上,它也可以更多地去传达时间人物的指向性,或者丰富整个舞台空间的色彩及美感。随着如今舞台表演形式越来越多种多样,舞台灯具不只停留在传统的照明以及渲染颜色的功能上,而是应该更多地通过各种技术手段以及功能性,为作品的艺术表现起到更为关键的作用。

将测量叶片千分尺测砧接触齿尖,并下压齿尖直至齿尖部位断裂时测砧的位移值,即为断裂位移值D;叶片千分尺测砧接触齿尖并下压齿尖部位变形至设定数值时,保持一定时间,记录向下变形数值X2,缓慢向上提升测砧至与齿尖接触部位刚好分离,读取变形值X1,即齿片弹性变形量ΔX为X2-X1,单位为毫米。

由上可见,“巧”“拙”字均有不少义项,两个词的较早义、引申义等均与道德伦理、心性问题等没有什么关系。那么问题由此而来:“拙”、“巧”的义项如此之多,为何后世儒者却偏偏把这两个词与道德伦理问题联系到一起?而且,由前文考察可知,“拙”的“质朴、原始”义与“巧”的“人为、做作”义,都是后来才有的引申义,而非其原始义或者较早义。那么,“巧”“拙”与道德发生关联的路径是什么呢?

2.2 韧性测试评价指标确定

4.4数显叶片千分尺、工作台、横向移动装置及齿片定位机构均为导体,滑动支架的紧固螺钉紧固叶片千分尺的绝缘手柄,正极接头与千分尺导电部分连接,负极接头与支承座导电部分连接,便于光电显示装置设置。

为了更好地衡量针/齿形零件韧性,实际工作中,针/齿尖工作部位受挤压力作用产生变形及恢复变形的能力,笔者建立了断裂位移值和弹性变形量的韧性指标,以评价针/齿形零件的韧性。

3 针/齿形零件韧性测试仪结构设计

针/齿形零件韧性测试仪结构见图1。主要有定制叶片千分尺、底座、工作台、横向移动装置(包括支承座、滑动支架、调节螺杆、紧固螺钉、锁紧螺栓)、齿片定位机构、压板、紧固螺钉和光电显示装置等。

工作台上部针/齿形零件夹具可根据零件外形及尺寸设置;固定定位块和活动定位块作用不同,当齿片定位压紧后活动定位块可移开,便于叶片千分尺测砧测试齿尖部位[5-7]。齿片定位结构见图2。

〔设计意图:此环节是本节作文训练课的重点,结合教师提供的作文范例,具体训练,归纳方法,落实“言之有物,言之有序,言之有情,言之有趣”的训练目标。〕

①治愈:吞咽障碍消失,可正常进食,饮水试验1级。②有效:吞咽障碍显著改善,可口腔置管后进食,饮水试验2级。③无效:吞咽障碍无改善,需间歇经口腔进食,饮水试验3级。

4 关键部位设计要点

在核心数据库中,每个元数据都对应了一个数据模式,刚开始创建数据集的时候,应该先把相同的文件模式进行解析,并把获得的数据加入到数据元库中。在入库的过程中还应该提供详细的日志信息,对数据的类型、格式以及时间等内容进行统计,达到大幅度提高数据录入的效率和准确性[4]。

横向移动装置包括固定在底座上的支承座,支承座的上端连接滑动支架,滑动支架内螺纹连接调节螺杆,滑动支架的底部与支承座的上表面通过设置滑轨和滑槽进行导向。

4.2横向移动装置的滑动支架内,采用细牙M18螺纹连接调节螺杆,以满足横向调节的精度要求。

图3是定制数显叶片千分尺,通过紧固螺钉固定在滑动支架上,滑动支架上部设置有锁紧螺栓,通过旋转调节螺杆,使滑动支架在滑轨和滑槽的作用下左右移动,以实现数显叶片千分尺左右移动进行测量位置的调节。图4为光电显示装置原理图。

4.3工作台上的针/齿形零件装夹,可根据针/齿形零件的形状特点设计专用夹具,满足定位精度要求,装夹牢固可靠。

断裂韧性表征材料阻止裂纹扩展的能力,是度量材料韧性的一个定量指标。常用的压痕法(IM)、拉伸试验及冲击韧性试验[4],均不经济、不方便,且与形状尺寸较小的针/齿形零件实际使用状态存在较大差异,难以高效准确地反映针/齿形零件实际使用时的性能特点。

4.5采用叶片千分尺替代普通外径千分尺,叶片千分尺的测砧仅作纵向上下位移,测砧无轴向转动,测砧与被测齿部为静态接触,有利于测砧与齿片测试部位接触的稳定性,提高测试精度。

4.6采用叶片千分尺,断裂位移值与弹性变形量的测试精度可达0.01 mm。

5 使用方法

5.1 断裂位移值测试

如图1和图2所示,首先松开工作台压板,将被测齿片放置在活动定位块和固定定位块之间,再通过压板将被测齿片压紧固定,移开活动定位块,微松横向移动装置锁紧螺栓,转动调节螺杆,调整数显叶片千分尺测砧位置至要求的、与齿片齿尖间的横向位置,通过锁紧螺栓锁紧滑动支架,完成齿片装夹和测量位置调节。接着转动快速驱动手轮,使测砧接近被测齿片齿尖部位时,改用微调驱动滚花筒,缓慢转动微调驱动滚花筒至与齿尖部位接触,电路接通、指示灯亮,按归零按钮使液晶显示屏显示值归零,慢慢转动微调驱动滚花筒,测砧下压至齿尖部位断裂,电路断开、指示灯灭,读取液晶显示屏读数,即为齿片断裂位移值D。

3.2.3 探索主题特色文化农庄建设。张掖市是古丝绸之路重镇,亦是现代丝绸之路节点城市之一,文化积淀博大、厚重,全市五县一区都各自具有非常丰富多彩的地域文化内涵。因此,张掖市乡村文化建设应充分考虑因地制宜的乡村文化发展思路,结合各县区乡村的民俗、节日、饮食文化等特色,从中挖掘经典的传统文化元素,尝试建立民俗文化主题特色农庄、美食主题特色文化农庄等。根据乡村所处的地理位置、乡村文化特征、文化风俗、乡村文化建设需求等,发掘适合各自的发展主题。找准定位、整合资源、优势互补,充分利用各具特色的文化农庄进行乡村文化、乡村精神的传承发展,彰显张掖市乡村文化建设特色。

5.2 弹性恢复残余变形量测试

齿片固定及位置调节操作同5.1所述。接着转动快速驱动手轮,使测砧接近被测齿片齿尖部位时,改用微调驱动滚花筒,缓慢转动微调驱动滚花筒至与齿尖部位接触,电路接通、指示灯亮,按归零按钮使液晶显示屏显示值归零,缓慢转动微调驱动滚花筒,测砧下压齿尖部位变形至设定数值,保持一定时间,记录液晶显示屏数值X2,缓慢反向转动微调驱动滚花筒,测砧与齿尖接触部位分离、指示灯灭,记录液晶显示屏数值X1,即齿片弹性变形量ΔX为X2-X1。

6 结语

通过合理的结构设计及光电接触显示装置,使调试过程简单,员工操作技能要求大幅降低,只需更换工作台夹持工装,即可完成同类型针/齿形零件的批量测试或抽检。该测试仪具有结构简单、测试精度高,操作简单、方便、快捷等优点;测试状态更贴近针/齿形零件实际使用状态,适用于小型针/齿形零件韧性测试,以及纺织、针织行业针/齿形零件、缝纫机针及非织造行业刺针等的断裂位移值和弹性恢复残余变形量的测试。经使用验证,该测试仪能较好地指导生产过程的质量控制、材料选用和热处理工艺改进(本设计已获实用新型国家专利,专利号:ZL 2019 21843543.4)。

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