一種用于腰帶整體力學性能測試的儀器開發(fā)及測試方法

1 引言

腰帶作為服裝配件，已成為服裝形象的一個重要組成部分，在著裝中有著不容忽視的作用。腰帶以精美而質樸的制作工藝、精妙絕倫的裝飾物來實現(xiàn)其審美和實用的雙重作用。腰帶的作用已經從實用逐漸蔓延至時尚搭配方面，其點綴的重要意義也日益凸顯[1-3]。目前市面上的腰帶按照使用功能分為兩類：常規(guī)腰帶和裝飾腰帶。常規(guī)腰帶以皮腰帶和機織腰帶為主，注重其束腰系身的使用功能；而裝飾腰帶則強調其裝飾美化的作用。在款式上，常規(guī)腰帶主要為片狀式帶體為主，一般采用自動扣和針扣的方式進行固定，而裝飾腰帶更關注美觀，帶體的款式多變，材質之間的拼接、材質的不同形態(tài)、不同編織方法等形成各種類型的帶體，其固定件的設計也各式各樣，主要采用掛鉤、雙環(huán)扣，針扣、按扣、直接綁系等方式進行固定。

力學性能是腰帶的重要檢測指標之一，其檢測方法受到廣泛關注。但隨著時代審美的轉變，腰帶的款式也日新月異。現(xiàn)有檢測標準適用性有限，不能滿足新型腰帶的發(fā)展要求，使得某些款式腰帶的力學性能檢測無標可依，形成質量監(jiān)管的盲區(qū)，在一定程度上限制了腰帶行業(yè)的發(fā)展。因此，開發(fā)一種適用于新型腰帶力學性能的檢測方法非常必要。

2 腰帶力學性能檢測標準現(xiàn)狀分析

針對具有特殊用途的腰帶，我國均有相應的行業(yè)標準進行規(guī)范，如GA 890—2018《公安單警裝備 多功能腰帶》、GA 290—2001《警用服飾 內腰帶》、GA 291—2001《警用服飾 外腰帶》、YZ/T 0101.6—2003《郵政服飾 第6部分：腰帶》、HY/T 088.13—2005《中國海監(jiān)制式服裝 腰帶》、GA 889—2010《公安單警裝備 警用多功能皮革腰帶》[4-5]。對于常用的腰帶產品，通常執(zhí)行FZ/T 63005—2010《機織腰帶》和QB/T 1618—2018《腰帶》兩標準，其中QB/T 1618—2018《腰帶》運用最為廣泛[6-7]。

QB/T 1618—2018《腰帶》中力學性能考核項目包括帶體斷裂力、帶扣咬合力、帶齒咬合力和帶孔撕裂力。測試方法可簡述為分部位取樣、按標準夾持、強力機測試。

雖然腰帶力學性能測試方法非常成熟也延續(xù)至今，但依然存在如下一些問題：

（1）分部位測試。僅對主體材料進行測試，并未考核到全腰帶的最薄弱位置，同時測試結果可能因材料加工不均勻、裁樣位置不同以及不同部位之間的相互影響而產生誤差。

（2）測試材料范圍較小。目前的測試方法僅適用于皮革、人造革、纖維材料等制成的腰帶，對金屬、串珠、塑料等材料制成或組合制成的腰帶并不適用。

（3）對腰帶的固定方式無考核。隨著工藝和設計的發(fā)展，腰帶的固定方式也并非只有針扣式和自動扣式，其他諸如按扣、掛鉤、雙環(huán)扣、直接綁系等方式，現(xiàn)有測試方法無法考核。

（4）對于復合式腰帶無法進行綜合測評。越來越多的拼接式腰帶在市場流通，涉及到多種材料混合使用，不同材料的連接部位一般比較薄弱，較容易出現(xiàn)問題。

因此，急需一種能綜合表征腰帶力學性能的技術方案與測試方法。

3 一種腰帶整體力學性能測試方法

考慮到腰帶款式的多樣性以及測試的簡便性，本文設計了一套可模擬腰帶實際使用狀況下的力學測試方法——腰帶整體力學性能測試方法，并設計一款適用于該方法的腰帶整體力學性能測試配件（見圖1）。配件包括用于連接到強力機的安裝部、與安裝部連接的框架，還包括安裝到所述框架的供腰帶繞設的橫桿、套設到橫桿的兩個活動限位件以及安裝到所述框架的正反轉絲桿。正反轉絲桿與所述橫桿平行，且正反轉絲桿的一端為正螺紋段，另一端為反螺紋段。兩個活動限位件分別將螺紋連接到正螺紋段、反螺紋段，從而在正反轉絲桿的驅動下分別朝相反的方向移動，用于將位于兩者之間的腰帶定位到所述橫桿的中心部位。

腰帶整體力學性能測試方法涉及儀器（見圖2）包括強力機和一對腰帶整體力學性能測試配件。該方法的操作步驟如下：

圖1 腰帶整體力學性能測試配件示意圖

圖2 腰帶整體斷裂強力測試儀器

a）將兩個測試配件分別安裝到強力機上，使兩個測試配件呈上下對齊。

b）將腰帶繞設到兩個測試配件的橫桿上，使腰帶的上下部分分別位于對應的測試配件的兩個活動限位件之間，將腰帶的固定件連接到腰帶使腰帶呈閉合狀態(tài)。

c）通過轉動測試配件的正反轉絲桿使每個測試配件的兩個活動限位件分別貼靠腰帶的兩側，從而將腰帶的上下部分分別定位到對應的橫桿的中心部位，使腰帶保持居中。

d）啟動強力機進行測試，使兩個測試配件互相遠離，直至腰帶斷裂，記錄腰帶的最大力值，該值即為腰帶的整體斷裂強力；記錄斷裂位置。

這種腰帶整體力學性能測試方法采用膨脹撐拉式進行斷裂強力測試，配件中的螺紋限位件能保持試驗樣品在測試過程中始終保持以受力軸線為中線居中對稱，保證測試力值的準確性，同時解決不同尺寸、款式樣品的易滑動的測試難點。該方法可模擬腰帶的實際使用狀態(tài)，滿足多種款式腰帶的測試，還能通過一次測試考核多個部位，如帶體、帶孔、帶扣、不同材料拼接等部位，提高了測試結果的準確性和可信度，同時可以減少腰帶的測試項目數量，節(jié)約測試時間和測試成本。

4 結語

不同于QB/T 1618—2018《腰帶》中裁取各部位樣品拉伸測試帶體、帶孔、帶扣、帶齒的強力，腰帶整體力學性能測試方法的設計實現(xiàn)對整條腰帶的考核，采用膨脹撐拉式進行斷裂強力測試，既能考察帶體、不同材料連接部位以及腰帶固定件的牢度和力值，還能解決掛鉤、雙環(huán)扣、針扣、按扣等新型固定方式的測試難點，同時得到整條腰帶在使用過程中最易損壞的部位，避免加工不均勻、測試裁樣位置等原因造成的誤差。對于某些特殊款式的腰帶，例如直接綁系腰帶，可結合帶體斷裂強力進行考核，實現(xiàn)腰帶力學性能的全方面考核。

腰帶整體力學性能測試方法可以填補腰帶特別是裝飾腰帶在質監(jiān)工作中的欠缺、檢驗方法的空白，作為企業(yè)組織生產和質量監(jiān)督檢驗的依據；同時在生產、流通領域的監(jiān)督抽查，生產廠家、銷售企業(yè)、消費者對裝飾腰帶的委托測試的過程中達成一致訴求，便于企業(yè)的質量控制和監(jiān)管部門快速執(zhí)法。