Способ определения деформационных свойств объемных теплоизоляционных материалов и готовых образцов

 

Данное изобретение относится к области текстильного производства, в частности к способу определения деформационных свойств объемных текстильных теплоизоляционных материалов. Способ определения деформационных свойств объемных теплоизолирующих материалов и готовых образцов заключается в определении изменений параметров исследуемых образцов при сжатии их составным пуансоном, состоящим из центрального и наружного пуансонов, а испытания проводятся последовательно: сначала центральный пуансон нагружают усилием F1, затем наружный пуансон нагружают усилием F2, обеспечивающим равенство осадки под центральным и наружным пуансонами. Технический результат - повышение качества оценки деформационных свойств объемных теплоизоляционных материалов и готовых образцов. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области текстильного производства, в частности к способу определения деформационных свойств объемных текстильных теплоизоляционных материалов, например синтепона или пуха.

В текстильном материаловедении при оценке функциональных свойств текстильных материалов, полотен используется способ определения деформационных свойств текстильных материалов, полотен путем сжатия образца при постоянном давлении (Р) и времени воздействия нагрузки () /1/. Однако данный способ не позволяет определить деформационные свойства объемных теплоизоляционных материалов и готовых образцов.

Наиболее близким техническим решением является способ определения деформационных способностей текстильных материалов путем их сжатия плоским пуансоном. Данный способ позволяет качественно определить свойства текстильных материалов при сжатии образцов цилиндрической формы, диаметр которых меньше диаметра плоского пуансона.

Однако данный способ не может быть использован для определения деформационных свойств объемных материалов и их пакетов. Объемные материалы и готовые пакеты при сжатии их плоским пуансоном легко сжимаются, вытесняя заключенный внутри них воздух, и уплотняются, в то же время наблюдается выдавливание материала за пределы периметра образцов. Чем рыхлее утеплитель, тем легче он деформируется и тем больше отклоняются показатели приборов от видимой толщины материалов в свободном несжатом состоянии. Кроме того, данный способ не позволяет определить деформационные свойства материалов на готовых образцах путем вдавливания плоского пуансона из-за наличия “краевого эффекта” - на контуре пуансона давление стремится к , а за пределами пуансона наблюдается восстановление материала /2/.

Целью предложенного способа является повышение качества оценки деформационных свойств объемных теплоизоляционных материалов и готовых образцов.

Поставленная цель достигается тем, что сжатие объемного текстильного материала и готовых образцов осуществляется составным пуансоном, состоящим из центрального (диаметром d) и наружного (диаметром Dd) пуансонов. Испытания проводятся последовательно: сначала центральный пуасон нагружается усилием F1, а затем наружный пуансон нагружается усилием F2, обеспечивающим равенство осадки под центральным и наружным пуансонами. При этом распределение давлений под центральным пуансоном имеет минимальную неоднородность, а влияние краевого эффекта миниминизировано.

Заявляемый способ позволяет определить не только величину осадки h центрального пуансона и высотной деформации (h0 - исходная высота образца) при заданных значениях усилия F1, но и определить основные реологические константы (модуль упругости ЕY, коэффициент Пуассона , модули сдвига K и сжимаемости G) из следующих уравнений:

При этом модуль сдвига К и сжимаемости G могут служить основными параметрами, характеризующими деформационные свойства объемных теплоизоляционных материалов. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию “новизна”.

На чертеже представлена последовательность нагружения усилий на составной пуансон (усилия F1 - на центральный и F2 - на наружный пуансоны).

Предлагаемый способ определения деформационных свойств объемных теплоизолирующих материалов и готовых образцов реализован следующим образом.

Деформационные свойства определены для двух объемных утеплителей натуральной (гусиная перопуховая масса с процентным содержанием пера 20 и пуха 80, именуемая в дальнейшем “пух”) и химической природы (thinsulate), отличающихся своей структурой, составом и способом получения.

Образцы утеплителей цилиндрической формы (размеры образцов для thinsulate 0,250,024 м; а пух помещают в чехлы таких же размеров с плотностью заполнения 10 кг/м3) сжимают составным пуансоном, состоящим из центрального (диаметром d=0,1 м) и наружного (D=0,2 м) пуансонов, последовательно. Вначале центральный пуансон нагружают усилием F1, затем наружный пуансон нагружают усилием F2, обеспечивающим равенство осадки под центральным и наружным пуансонами (значения усилий F1 и F2 для пуха и thinsulate даны в таблице).

После воздействия нагрузки (время воздействия =60 с) измерена высота образцов h1 под центральным пуансоном при заданных значениях усилия F1 и определены основные реологические константы, значения которых приведены в таблице.

Литература

1. ГОСТ 12023-93. Материалы текстильные. Полотна. Метод определения толщины. Введен 01.01.95. - М.: Издательство стандартов, 1995. С.5-8.

2. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. - М.: Наука 1979. С.389-391.

Формула изобретения

Способ определения деформационных свойств объемных теплоизолирующих материалов и готовых образцов, заключающийся в определении изменений параметров образцов после осадки при сжатии их плоским пуансоном при постоянном времени воздействия нагружающих усилий, отличающийся тем, что сжатие объемного текстильного материала и готовых образцов производится составным пуансоном, состоящим из центрального диаметра d и наружного диаметром D2d, а испытания проводятся последовательно: сначала центральный пуансон нагружают усилием F1, затем наружный пуансон нагружают усилием F2, обеспечивающим равенство осадки под центральным и наружным пуансонами, определяют высоту образцов под центральным пуансоном при заданных значениях усилия F1 и основные реологические константы, при этом распределение давлений под центральным пуансоном имеет минимальную неоднородность, а влияние краевого эффекта миниминизировано.

РИСУНКИ

Рисунок 1

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Извещение опубликовано: 27.01.2006        БИ: 03/2006

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 28.09.2010

Дата публикации: 27.12.2011




 

Похожие патенты:

Изобретение относится к текстильному материаловедению и предназначено для объективной оценки свойств материалов для одежды при изгибе в текстильной и легкой промышленности

Изобретение относится к области контрольно-измерительной и испытательной техники, конкретно к устройствам для измерения местных давлений на тело человека, оказываемых компрессионными элементами и одеждой из упругоэластичных материалов

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для определения численных значений величины конвективного теплообмена и скорости испарения влаги с поверхности тела человека при взаимодействии с атмосферным воздухом

Изобретение относится к области контроля геометрических характеристик тканей и тканеподобных материалов и касается способа дифракционного определения ряда основных характеристик ткани и тканеподобных материалов, включающего закрепление образца, освещение перпендикулярным поверхности ткани параллельным синфазным когерентным пучком света лазера и наблюдение дифракционной картины на экране, расположенном за исследуемым образцом, последующий анализ дифракционной картины с измерением угла между горизонтальными и вертикальными осями, по которому судят о геометрических свойствах исследуемого образца, при этом анализ дифракционных картин от тканей и тканеподобных материалов, выработанных методом ткачества из нитей или нитеподобных материалов, осуществляют с дополнительным измерением средних расстояний между горизонтальными и вертикальными осями, по которым определяют ширину раппорта d и длину раппорта D по формулам где - длина волны источника света, R - расстояние от образца до экрана наблюдения, с дополнительным выделением центральных горизонтальной и вертикальной осей, проходящих через центр пятна засветки света лазера на образце с последующим измерением амплитуд дифракционных максимумов, расположенных вдоль центральных осей, по которым судят о ширине пор a1,...am, входящих в раппорт по ширине, и высоте пор b1,...bn, входящих в раппорт по высоте, по формулам, о диаметрах нитей и нитеподобных материалов, расположенных в направлении выработки ткани и тканеподобных материалов, а, и в направлении, перпендикулярном выработке, b судят по измеренным величинам ширины пор a1,...am, входящих в раппорт по ширине, и измеренным величинам высот пор b1, ..

Изобретение относится к системам контроля свойств лубоволокнистых материалов и может быть использовано для контроля средней длины стеблей лубяных культур и их разброса по вершиночным и комлевым концам

Изобретение относится к технике испытаний и измерений, а именно к способам определения характеристик текстильных материалов при смятии, и может быть использовано в легкой промышленности и сфере бытовых услуг

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано в текстильном материаловедении

Изобретение относится к прядильному производству текстильной промышленности и может быть использовано, например, для чесальных машин с бункерными питателями
Изобретение относится к области стандартизации лубоволокнистых материалов, а именно к квалиметрии трепаного льняного волокна, и может быть использовано при определении его технологической ценности

Изобретение относится к приборам для определения и записи физико-механических свойств текстильных материалов и может быть использовано в швейной и трикотажной промышленности

Изобретение относится к способам измерения водопоглощаемости и может быть использовано при испытаниях и оценке качества объемных текстильных материалов из полиэфирных волокон

Изобретение относится к технике испытаний и измерений, а именно к способам определения характеристик текстильных материалов при изгибе

Изобретение относится к текстильной промышленности, может быть использовано при анализе поверхности ткани, и обладает расширенными функциональными возможностями в сравнении с известными способами

Изобретение относится к области измерительных устройств на ткацких машинах и касается устройства для контроля плотности ткани по утку, содержащего корпус, датчик приближения берда, датчик длины, усилитель сигнала от датчика приближения берда, формирователь импульсов, схему «И», счетчик, индикатор

Изобретение относится к способу измерения напряженно-деформированного состояния (НДС) мягких композитов, например, текстильных трикотажных и других волокнистых материалов
Наверх