Способ определения силы тангенциального сцепления листовых гибких материалов

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам определения сил тангенциального сцепления гибких, например, текстильных материалов и может быть использовано на предприятиях текстильной и легкой промышленности. Целью изобретения является повышение производительности и достоверности применительно к материалам с коэффициентами трения в диапазоне от 0.2 до 2 и изгибной жесткостью от 50 до 15000 мгс-см2. Определяют отношения толщин образцов исследуемых материалов к толщине эталонного материала. Составляют стопы пачками из пар одинаковых образцов в любых сочетаниях соприкасающихся поверхностей исследуемых материалов, поочередно прокладывая пачки парами одинаковых образцов эталонного материала. Фиксируют передний срез стопы на цилиндрической поверхности так, чтобы стопа располагалась вертикально в свободном состоянии по Отношению к цилиндрической поверхности. Огибают стопу вокруг цилиндрической поверхности и после достижения свободным срезом наружного слоя каждой пары образцов точки отсчета измеряют величины смешения в парах образцов, а из соотношения полученных величин определяют силу тангенциального сцепления в отдельных парах исследуемых материалов. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 19/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 (21) 4817718/28 (22) 05.02,90 (46) 30.03.93. Бюл. No 12 (71) Центральный научно-исследовательский институт швейной промышленности (72) P È.Ñèçîâà, Ю.П.Ракунов, В.M.Ñèýîâ и Е.В.Медведева (56) Кукин Г.Н., Соловьев А.H. Текстильное материаловедение, ч,3, M.. 1982, с,180 — 186. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛЫ ТАНГЕНЦИАЛЬНОГО СЦЕПЛЕНИЯ ЛИСТО, ВЫХ ГИБКИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам определения сил тангенциального сцепления гибких, например, текстильных материалов и может быть использовано на предприятиях текстильной и легкой промышленности.

Целью изобретения является повышение производительности и достоверности применительно к материалам с коэффициентаИзобретение относится к области измерительной техники, в частности, к способам определения сил тангенциального сцепления гибких, например, текстильных матери алов и может быть использовано на предприятиях текстильной и легкой промышленности, изготавливающих, использующих и исследующих как текстильные, так и нетканые материалы для оценки их технологических и эксплуатационных свойств.

Целью изобретения является повышение производительности и достоверности применительно к материалам с коэффициентом трения в диапазоне от 0,2 до 2,0 и изгибной жесткости от 50 до 15000 мгс.см, а также расширение возможных условий ис пытания, соответствующих реальным соче,, Ы2, 1805343 А1 ми трения в диапазоне от 0.2 ло 2 и изгибной жесткостью от 50 до15000 мгс см . Определяют отношения толщин образцов исследуемых материалов к толщине эталонного материала. Составляют стопы пачками из пар одинаковых образцов в любых сочетаниях соприкасающихся поверхностей исследуемых материалов, поочередно прокладывая пачки парами одинаковых образцов эталонного материала. Фиксируют передний срез стопы на цилиндрической поверхности так, чтобы стопа располагалась вертикально в свободном состоянии по отношению к цилиндрической поверхности.

Огибают стопу вокруг цилиндрической поверхности и после достижения свободным срезом наружного слоя каждой пары образцов точки отсчета измеряют величины смешения в парах образцов, а из соотношения полученных величин определяют силу тангенциального сцепления в отдельных парах исследуемых материалов. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. ей таниям поверхностей деталей в пачках кроя, 00 что легко позволяет использовать способ на производстве.

Поставленная цель достигается тем, что (A применительно к материалам с коэффици- фь ентом трения от 0,2 до 2,0 и иэгибной жест- . (А) кости от 50.до 15000 мгс.см2, осуществляют взаимодействие материала с цилиндриче-, ской поверхностью, по параметрам котороавЭ

lO C llT O TBHIeH4MBflbHOA СИЛЕ СЦЕПЛЕНИЯ материалов. При этом используют дополнительный эталонный материал с известной силой тангенциального сцепления, а взаимодействие осуществляют сразу для нескольких исследуемых материалов. Для каждого материала изготавливают одинаковые по форме листовые образцы, Затем on1805343 ределяют толщину образцов, Составляют стопу из пачек, состоящих, каждая, из пар образцов одного и того же материала, которые чередуются с парами образцов из эталонного материала. 5

Ось цилиндрической поверхности располагают горизонтально, а стопу — вертикально.

Совмещают передний срез стопы с цилинд-, рической поверхностью на уровне ее оси.

Затем., цилиндрическую поверхность приводят во вращение и огибают вокруг нее стопу. При достижении свободным срезом наружного слоя каждой парой образцов оси цилиндрической поверхности, измеряют величину смещений ее свободных концов один относительно другого.

Силу тангенциального сцепления исследуемых материалов определяют по формуле: о

FMMi= К.1, F. « ц . l где 1 — число пар в пачке; .,()

К = — отношение средней по i 2 йо парам толщины образцов J-го исследуемого материала к толщине образцов эталонного материала;

F0 — сила тангенциального сцепления в паре эталонного материала; 30

41 — смещение свободных концов в эталонной паре, соседней с пачкой,j-го исследуемого материала; (ji

11 — среднее по l. парам смещение концов j-го исследуемого материала, . 35

Лри этом радиус кривизны цилиндрической поверхности R, высота стопы Н и длинами (диаметр D) образцов связаны соотношением:

ЦЗ)=3.+(й+Н). ЧЪ, и, где t/I, — фиксированный угол поворота без/до перехвата;

n — количество совмещений стопы с ци- 45 линдрической поверхностью при фиксированном угле поворота, n = 1, 2, 3...,;

I, начальный участок стопы, помещенной в зажим.

Причем передний срез стопы закрепля- 50 ют на цилиндрической поверхности, а при

Огибании ее стопой осуществляют перехваты стопы через одинаковый угол поворота.

Пачки образцов формируют из одинаковых материалов, выкроенных под различны- 55 ми углами к нити основы и (или) с различным сочетанием видов соприкасающихся поверхностРЙ, лицΠ— лицо, или лицО изнанка, или изнанка-изнанка, На фиг. 1 (а, б) изображена стопа вертикально в свободном состоянии по касательной к цилиндрической поверхности и сгибаемая вокруг цилиндрической поверхности без перехватов; на фиг. 2 — стопа, огибаемая вокруг цилиндрической поверхности с перехватами; на фиг. 3 (а, б, в)— стопа, закрепленная нэ цилиндрической поверхности, состоящей из цилиндра и полуцилиндра разных диаметров.

Способ осуществляется следующим образом.

Передний край стопы 1 (фиг. 1а) фиксируют зажимом 2 на цилиндрической поверхности 3 таким образом, чтобы стопа располагалась вертикально в свободном состоянии и по касательной к поверхности.

После этого стопу последовательно огибают без перехватов или с перехватами вокруг поверхности 3, а при достижении свободным срезом наружного слоя каждой пары образцов в стопе точки на горизонтальной оси поверхности 3 (фиг. 16, 2) измеряют, например, оптическим методом, величину смещения свободных концов в парах образцов исследуемых и эталонного материалов,. а из соотношения полученных величин апределяют силы тэнгенциального сцепления в отдельных 1-парах образцов исследуемых материалов по. формуле

)(!) — l KM>

Fo о io

1 где Fo(fo) — сила (коэффициент) тангенциального сцепления эталонного материала;

loi — смещение свободных концов в соседней с исследуемым материалом j-й пары образцов эта loHHoãa материала;

TMJ — среднее смещение концов в i-napax /-го исследуемого материала; т„,(i)

KMi = " — отношение средней толщи"о ны (выборка из l-пар) j-го исследуемого материала к толщине эталонного материала; при этом. радиус кривизны цилиндричесЪой поверхности R, высота стопы Н и длина L (диаметр D) образцов связаны соотношением

L(D) -1н+ (й+Н), Ъ . и, где уЪ вЂ” фиксированный угол поворота без/до перехвата; п — кбличество смещений стопы с цилиндрической поверхностью при фиксированном угле поворота, n = 1, 2, 3, .;.;

1 — начальный участок стопы, помещенный в зажим.

1805343

1н - . 1=0439

0,54 6,5 ч

Разновидностью вышеизложенного толщина которой составляет0,28 мм, и пары способаявляетсяспособ,заключающийся в образцов эталонного материала. толщина том, что стопу 1 закрепляют, например, иг- которого также равна 0,28 мм, фиксируют лами 2, на цилиндрической поверхности зажимом на цилиндрической поверхности (фиг, За), состоящей из цилиндра 3 диамет- 5 таким образом, чтобы стопа располагалась ром б и полуцилиндра 4, диаметр которого вертикально в свободном состоянии и по

= 2Н. ц = Н в частном случае d = Н, а 0ц = 2d= касательной к цилиндрической по — — верхности, после чего стопой последовательно огиЗатем верхнюю деталь стопы покрыва- бают цилиндрическую поверхность. В ходе ют гибкой оболочкой 5, например, фольгой, 10 эксперимента используют пачки с числом соединенной с краем полуцилиндра и на- слоев,равным22,идлинойобразцов1 =430 груженной растягивающим усилием Р для мм,Огибаниеосуществляют вокруг круговосоздания равномерного давления на слои го цилиндра радиусом R = 23 мм. Эксперистоны исследуемых материалов при ее со- мент был проведен применительно к вмещении с составной цилиндрической по- 15 варианту размещения образцов в стопе ливе рх ность ю. Это совмещение цо — изнанка. осуществляется без перехватов стопы пу- . Подставляя соответствующие значения тем поворота цилиндрической поверхности в формулу вокруг точки О до положения, в котором наружный край верхнего слоя стопы дости- 20 I 1 гает горизонтальной оси, проходящей через

01 точку О, указанной цилиндрической повер1Б н1 хности, В этом положении производят измерение смещения в парах материалов и где 10 = 54 определяют силы тангенциального сцепле- 25 - Я 8 0 ! м =8,0мм ния по приведенной выше формуле, так как только в этом случае достигается равенство длин пути, Определяемого суммарным углом совмещения каждого слоя материала стопы с цилиндрической поверхностью. Это 30 . гарантирует равенство работ сил тангенциального сцепления между слоями в пачке материалов с различными коэффициентами

ЭТИХ СИЛ.

Экспериментальные данные при исслеОбщем случае 1 4 1-1 длина (диаметр) 35 довани и козффициента танген циал ьного образцов сцепления, полученные с помощью прибора

"наклонная. плоскость" ниже на 0,019 экспеpNM8HTàëüíûõ данных, полученных при исО) =1н+ (d+2H) пн+ (d+2H и следовании этого же материала способом изобретения. при этом ошибка f 1 составлягде п — количество нечетных(1-ое,3-е ит д) ™ 5, что вполне УдовлетвоРЯет посовмещений стопы с цилиндрической по- требителей на практике. верхностью при фиксированном угле пово- Так как сила и коэффициент тангенцирота р, =л; ального сцепления-линейно связанные друг

n„— количество четных (2-ое, 4-ое и т,д.) 45 дРУгом величины, можно опеРиРовать, с совмещений стопы с цилиндрической по- равнойстепеньюдостоверности, приведенверхностью при pÚ =,л . ной в описании формулой определения сиВ частном случае (б - Н) лы танген.циального сцепления и в

3 представленном выше примере, при опреЦ0) 1н+ жН(— и +2 ) (— пч); если n< = n делении коэффициента тангенциально о и 7 H сцепления.

2 —, ЦО)-tH+ — п !

Преимуществом предлагаемого спосогде п = р/ - общее частное количеств ба вляется возможность одновременного совмещений стопы с цилиндрической п определения сил (коэффициентов) тангенверхностью при р, =7г и, следовательно, Ы ю „т...ю,т.,т.. „=(2, 4, 6, ) x -х материалов относительно эталОннОго в дентичных условиях испытания, а также

-10 пар одинаковых по размера образцов Зможность оДновРеменного исслеДоваОдкладочной шелковой ткани арт 42203, ИЯанизотРопии ФРикЦионных СРеДств текстильных материалов в любых сочетаниях

1805343 8 видов поверхностей соприкасающихся пар образцов, так как образцы в стопу могут быть уложены слоями, состоящими из нескольких пар (представительная выборка) каждого исследуемого материала, 5 выкроенных под заданным углом к нити основы; из нескольких пар образцов иэ каждого исследуемого материала, выкроенных под разными углами по отношению к нити осно- 10 вы; из нескольких пар образцов с любым сочетанием видов соприкасающихся поверхностей в парах образцов, например, лицолицо, лицо-изнанка, изнанка-изнанка. 15

Полученные предложенным способом данные о силах (коэффициентах) тангенциального. сцепления различных текстильных материалов позволяют определить оптимальное направление движения захватного 20 органа при выполнении приемов отделения деталей из исследуемых материалов от стопы, а также помогают оценить эффективность и надежность различных способов и устройств отделения деталей от пачек кроя. 25

Формула изобре тения

1. Способ определения силы тангенциального сцепления листовых гибких материалов, заключающийся в том, что осуществляют взаимодействие материала с 30 цилиндрической поверхностью, по пара- метрам которого судят о тангенциальной силе сцепления материалов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности и достоверности применительно к 35 материалам с коэффйциентом трения в диапазоне от 0,2 до 2,0 и изгибной жесткостью

50 — 15000 мгс,см, используют дополнительг ный эталонный материал с известной силой тангенциального.сцепления, взаимодейст- 40 вие осуществляют сразу для нескольких исследуемых материалов, при этом для каждого материала изготавливают одинаковые по форме листовые образцы, определяют толщину образцов, составляют стопу из 45 пачек, состоящих каждая из пар образцов одного и того же материала, чередующихся с парами образцов из эталонного материала, ось цилиндрической поверхности располагают горизонтально, а стопу вертикально, совмещают передний .срез стопы с цилиндрической поверхностью на уровне ее оси, затем цилиндрическую поверхность приводят во вращение и огибают вокруг нее стопу и при достижении свободным срезом наружного слоя каждой пары образцов уровня оси цилиндрической гюверхности измеряют величину смещений ее свободных концов один относительно другого, а силу FMi тангенциэльного сцепления исследуемых материалов определяют по формуле

1о!

F,1=К; F., IMJ где i — число пар в пачке;

Я

KM) =. Tl „)/h — отношение средней по

1 парам толщины образцов j-го исследуемого материала к толщине образца эталон-ного материала;

F0 — сила тангенциального сцепления в паре эталонного материала; (о1 — смещение свободных концов в эталонной паре. соседней с пачкой j-го исследуемого материала; (О

lw) - среднее llo i парам смещение концов j-го исследуемого материала, 2. Способ поп,1,отл ича ющийся тем, что передний срез стопы закрепляют на цилиндрической поверхности, а при огибании ее стопой осуществляют перехваты стопы через одинаковый угол поворота.

3. Способ по и. 1, отличающийся тем, что пачки образцов формируют из одинаковых материалов, выкроенных под различными углами к нити основы и(или) с различным сочетанием видов соприкасающихся поверхностей: лицо — лицо, или лицо— изнанка, или изнанка — изнанка.

1805343

1805343

Составитель P.Ñèçîâà

Техред М.Моргентал Корректор Л.Пилипенко

Редактор

Заказ 937 Тираж Подписное

В НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, уп.Гагарина, 101