Способ определения формовочной способности текстильного материала

Изобретение относится к способам исследования физико-механических свойств текстильных материалов. Подготавливают образец круглой формы, располагают и закрепляют его на поверхности объемной формы, в качестве объемной формы используют шар, вычисляют радиус образца, на поверхности пробы в плоскости фиксируют складки, получают фронтальную проекцию образца, по ней определяют координаты верхней и нижней точек шара и граничных точек, рассчитывают центральный угол сектора окружности шара, а о формовочной способности судят по центральному углу сектора окружности шара и вычисляют показатель формовочной способности по математическому выражению. Способ позволяет прогнозировать поведение текстильного материала на объемной поверхности без приложения принудительных внешних усилий. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

 

Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно к способам исследования физико-механических свойств текстильных материалов, и может быть использовано для определения формовочных свойств, а именно способности материалов повторять объемную форму без образования складок и приложения внешних нагрузок.

Известны способы определения формовочных свойств текстильных материалов путем измерения величины изменения сетевого угла под действием растягивающей нагрузки / Конструирование одежды с элементами САПР: учеб. для вузов [текст] / Е.Б.Коблякова [и др.] - 4-е изд., перераб. и доп.; по ред. Е.Б.Кобляковой. - М.: Легпромбытиздат, 1988. - С.189 / или под действием принудительного перекоса до появления диагональной складки /Костина, В.Б. Способ определения формовочной способности [текст] / В.Б.Костина, Л.В.Морилова // Сборник трудов междунар. науч.-техн. конф. «Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях» / КГТУ. - Кострома, 2004. - С.78 /.

Недостатком данных способов является определение формовочных свойств только под действием принудительной нагрузки, что не отражает процесса формообразования изделия на объемной опорной поверхности фигуры, в котором можно выделить участки, не подвергающиеся принудительному воздействию.

В качестве наиболее близкого аналога принят способ определения формовочной способности текстильного материала под воздействием растягивающей нагрузки / пат. 2171987 Российская Федерация, МПК G01N 33/36. Способ испытания текстильного материала на формовочную способность [текст] / Смирнова Н.А., Денисова О.И., Койтова Ж.Ю., Перепелкин К.Е., Борисова Е.Н., Смирнова Е.Е.; заявитель и патентообладатель Костромской государственный технологический университет. - №2000108067/12; заявл. 03.04.2000; опубл. 10.08.2001, бюл. №57. - 10 с.: ил. /, включающий в себя подготовку пробы круглой формы, его расположение и закрепление на поверхности объемной формы путем совмещения центра пробы с верхним прижимом и измерение стрелы прогиба пробы после приложения растягивающего усилия.

Недостатком описанного способа является невозможность оценки повторения объемной формы без принудительного воздействия.

Технический результат изобретения - расширение технологических возможностей способа за счет приближения условий испытания к реальным условиям формообразования швейных изделий, прогнозирование поведения текстильных материалов на объемной поверхности без приложения принудительных внешних усилий, учет формовочной способности текстильного материала в процессах конструкторско-технологической подготовки швейных изделий и визуализации посадки на виртуальном манекене.

Указанный технический результат достигается способом определения формовочной способности текстильного материала, включающим подготовку пробы круглой формы, его расположение и закрепление на поверхности объемной формы путем совмещения центра пробы с верхним прижимом, отличающимся тем, что в качестве объемной формы используют шар радиусом R_Ш=10-15 см, радиус пробы определяют по математическому выражению:

где R_Ш - радиус шара, на поверхности пробы в плоскости фиксируют складки на расстоянии R_фикс=r_обр-l_фикс от центра пробы, где l_фикс - длина фиксирующего элемента, после чего получают фронтальную проекцию пробы, по которой определяют координаты верхней V(x_V,y_V), нижней Н{х_H,у_H) точек шара и граничных точек А(х_А,у_А) и В(х_B,у_B), до которых проба полностью повторяет поверхность шара, определяют центральный угол сектора окружности шара, являющегося областью непосредственного контакта поверхности материала с шаром (α) - угла между прямыми, соединяющими граничные точки и центр шара (АО и ВО):

где a₁, a₂ угловые коэффициенты прямых АО, ВО соответственно

при этом

а о формовочной способности текстильного материала судят по центральному углу сектора окружности шара, после чего вычисляют показатель формовочной способности по математическому выражению:

где l_AB - длина хорды стягивающей дугу сектора окружности шара, являющегося областью непосредственного контакта поверхности материала с шаром, - длина дуги:

где R_Ш - радиус шара, см. А раствор складки определяют по математическому выражению:

t_м - толщина исследуемого текстильного материала

На фиг.1 изображена установка для осуществления, заявляемого способа, фиг.2 - шаблон для разметки местоположения линий фиксирования складок, фиг.3 - фотография пробы в процессе измерения.

Пример осуществления способа

В качестве примера приведены результаты исследования формовочных способностей шерстяных и полушерстяных костюмных тканей (таблица 1).

Таблица 1
Основные характеристики исследуемых тканей
№ обр.	Поверхностная плотность, г/м2	Толщина, мм	Число нитей на 10 см по основе (утку)	Коэффициент драпируемости, КД, %	Художественно-колористическое оформление ткани
1	2	3	4	5	6
1	266	0,55	290 (240)	35,86	гладкокрашенная
2	277	0,65	320 (270)	42,24	пестротканая
3	221	0,45	230 (180)	36,00	пестротканая
4	210	0,4	410 (280)	21,17	пестротканая
5	260	0,5	400 (210)	40,82	гладкокрашенная
6	259	0,7	320 (240)	44,34	пестротканая
7	313	0,7	310 (190)	39,10	пестротканая
8	299	0,7	580 (240)	56,30	гладкокрашенная
9	210	0,45	320 (260)	37,10	гладкокрашенная
10	257	0,55	340 (210)	37,56	гладкокрашенная

Для определения формовочной способности подготавливают установку, содержащую шар 1, установленный на штативе 2, закрепленном на подставке 3, которая имеет риски 4 и 5, обозначающие места локализования складок и расположения нитей основы и утка. В верхней части шара 1 зафиксирован прижим 6.

Измеряют радиус шара R_ш, при использовании шара радиусом менее 10 см возникают неудобства при расположении и закреплении текстильного материала на поверхности объемной формы, а радиус шара более 15 см приводит к увеличению материальных затрат на проведение измерений. Рассчитывают размер пробы, положение и размер складок.

Например, для шара радиусом 10 см размер пробы составит:

расстояние от центра пробы до складки:

раствор складки:

Подготавливают пробы круглой формы заданным радиусом, намечают центр пробы, положение и размер складок по шаблону, представленному на фиг.2, на поверхности пробы в плоскости фиксируют складки закрепками на швейной машине беспосадочной строчкой. Пробы 7 располагают и закрепляют на поверхности шара 1, совмещая центр пробы с верхним прижимом 6. Поворачивая шар, достигают положение, при котором складки материала локализуются по рискам 4 и 5, а штатив 2 и верхний прижим 6 видны в объективе цифрового фотоаппарата. Пробы выдерживают 3 минуты для придания пробе присущей ей постоянной формы. По истечении этого времени получают фронтальную проекцию пробы путем фотографирования установки и пробы. По проекции определяют положение верхней V и нижней Н точек шара и граничных точек А, В, до которых проба полностью повторяет поверхность шара (фиг.3). Характеристики формовочной способности, в зависимости от возможностей графического программного продукта, определяют либо через координаты полученных точек, либо измерением центрального угла α, длины дуги и хорды l_AB.

Далее рассмотрен пример определения характеристик формовочной способности через координаты точек. Например, для пробы К1о проводят следующие операции по определению формовочной способности. Определение координат точек А(х_А,у_А), В(х_B,у_B) V(x_V,y_V), Н{х_H,у_H) в графическом программном продукте. Определение координат точки центра шара O(х_o;у_o):

Центральный угол сектора окружности шара, являющегося областью непосредственного контакта поверхности материала с шаром α, определяют как угол между прямыми, соединяющими граничные точки и центр шара АО и ВО:

где a₁, a₂ угловые коэффициенты прямых АО, ВО соответственно.

Количественную характеристику формовочной способности текстильного материала К_Ф вычисляют по математическому выражению:

где - длина дуги сектора хорды окружности шара, являющегося областью непосредственного контакта поверхности материала с шаром, - длина хорды, стягивающей эту дугу.

где R_ш - радиус шара, см,

По полученным значениям центрального угла α и коэффициента формовочной способности К_Ф судят о формовочной способности текстильного материала. Текстильные материалы обладают отличной формовочной способностью если К_Ф<0,88, хорошей при 0,88<К_Ф<0,93, удовлетворительной при 0,93<К_Ф<0,97 и неудовлетворительной при К_Ф>0,97.

Результаты исследования шерстяных и полушерстяных тканей костюмного ассортимента представлены в таблице 2. Проба К1о обладает неудовлетворительной формовочной способностью.

Предлагаемый способ определения формовочной способности текстильного материала позволяет объективно оценить способность материала повторять объемную форму без образования складок и приложения внешних нагрузок, что позволяет сделать обоснованный выбор материалов для изготовления швейных изделий и прогнозировать их поведение на объемной поверхности фигуры.

Преимуществом изобретения является:

- приближение условий испытания к условиям реального процесса формообразования изделия на объемной опорной поверхности фигуры;

- упрощение процесса подбора взаимозаменяемых материалов при конструкторско-технологической проработке изделия;

- определение оптимального расположения конструктивных линий в изделии;

- сохранение целостности структуры испытуемого пробы ткани;

- использование предлагаемого способа определения формовочной способности не только для текстильных материалов, но и для пакетов одежды, состоящих из различных материалов.

1. Способ определения формовочной способности текстильного материала, включающий подготовку пробы круглой формы, его расположение и закрепление на поверхности объемной формы путем совмещения центра пробы с верхним прижимом, отличающийся тем, что в качестве объемной формы используют шар радиусом R_ш=10-15 см, радиус пробы определяют по математическому выражению

где R_ш - радиус шара,

на поверхности пробы в плоскости фиксируют складки на расстоянии R_фикс=r_обр-l_фикс от центра образца, где l_фикс - длина фиксирующего элемента, после чего получают фронтальную проекцию пробы, по которой определяют координаты верхней V(x_v,y_v), нижней Н(х_н,у_н) точек шара и граничных точек А(х_А,у_А) и В(х_B,у_B), до которых образец полностью повторяет поверхность шара, определяют центральный угол α сектора окружности шара, являющегося областью непосредственного контакта поверхности материала с шаром - угла между прямыми, соединяющими граничные точки и центр шара (АО и ВО):

где а₁, а₂ - угловые коэффициенты прямых АО, ВО соответственно;

при этом

а о формовочной способности текстильного материала судят по центральному углу сектора окружности шара, после чего вычисляют показатель формовочной способности по математическому выражению

где l_АВ - длина хорды стягивающей дугу _ĂB сектора окружности шара, являющегося областью непосредственного контакта поверхности материала с шаром, - длина дуги:

где R_ш - радиус шара, см.

2. Способ определения формовочной способности текстильного материала, отличающийся тем, что раствор складки определяют по математическому выражению

где t_м - толщина исследуемого текстильного материала.