Устройство для определения деформационных свойств трикотажных полотен при растяжении неразрушающим методом



Устройство для определения деформационных свойств трикотажных полотен при растяжении неразрушающим методом
Устройство для определения деформационных свойств трикотажных полотен при растяжении неразрушающим методом
Устройство для определения деформационных свойств трикотажных полотен при растяжении неразрушающим методом
Устройство для определения деформационных свойств трикотажных полотен при растяжении неразрушающим методом

 


Владельцы патента RU 2456594:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Костромской государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к измерению деформационных свойств трикотажных полотен при растяжении, и может быть использовано для определения растяжимости при нагрузках меньше разрывных и необратимой деформации трикотажа при растяжении. Устройство обеспечивает возможность оценки деформационных свойств трикотажных полотен инструментальным неразрушающим методом. Дополнительно на предлагаемом устройстве возможны определение деформационных свойств трикотажа при пространственном деформировании, оценка величины поперечного сокращения при растяжении и растяжимости при фиксированной ширине пробы неразрушающим методом. На этом же устройстве возможно испытание образцов в форме прямоугольника различной ширины, а также кольцеобразных образцов в соответствии со стандартной методикой. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к измерению деформационных свойств трикотажных полотен при растяжении, и может быть использовано для определения растяжимости и необратимой деформации при нагрузках меньше разрывных.

Характеристики, получаемые при приложении нагрузок меньших разрывных, дают возможность судить о поведении трикотажа при изготовлении изделий и в процессе эксплуатации. Наиболее ценными для трикотажных полотен являются характеристики растяжимости, которые учитывают при разработке конструкций изделий из трикотажных полотен для определения величин конструктивных прибавок и пределов заужения [1].

Известны устройства для определения деформационных свойств при растяжении трикотажа при одноосном растяжении. Классическими являются разрывные машины, имеющие один неподвижный зажим, соединенный с силоизмерительным устройством, и один подвижный зажим, приводимый в движение электродвигателем [1]. К положительным свойствам таких устройств можно отнести широкий диапазон видов испытываемых материалов, величин прикладываемых нагрузок и применяемых скоростей нагружения. Однако разрывные характеристики трикотажа не в полной мере характеризуют его поведение при эксплуатационных нагрузках, которые значительно ниже разрывных. На разрывной машине типа РМ-3 возможно испытание на растяжимость при небольших нагрузках, если зажимы заменить крючками [2].

Существует устройство [3], которое при фиксации в зажимах разрывной машины позволяет проводить испытания по определению показателей растяжимости трикотажных полотен при фиксированной ширине образца. За счет увеличенной ширины образца на этом же устройстве предложено определять величину поперечного сокращения образца в средней зоне, где краевой эффект не действует.

Для определения деформационных свойств трикотажа при нагрузках меньше разрывных предназначено устройство ПР-2 и его модификация ПР-3, фиксирующее удлинение образца трикотажа при заданной нагрузке [2]. Это устройство позволяет определять деформационные свойства трикотажа при малых эксплуатационных нагрузках, меньших, чем разрывные. Это устройство выбрано в качестве прототипа.

Недостатком известных устройств для определения деформационных свойств полотен при растяжении (растяжимости и остаточной деформации при нагрузках меньше разрывных) является то, что на них возможны испытания только разрушающими методами, то есть вырезаются образцы полотна, которые после испытания непригодны для использования по прямому назначению.

Техническим результатом изобретения является создание простого в использовании устройства, обеспечивающего возможность оценки деформационных свойств трикотажных полотен инструментальным ненарушающим целостность полотна методом. Дополнительно на предлагаемом устройстве возможны определение деформационных свойств трикотажа при пространственном деформировании, оценка величины поперечного сокращения при растяжении и растяжимости при фиксированной ширине полотна неразрушающим методом.

На предлагаемом устройстве можно реализовать и разрушающий метод определения деформационных свойств при растяжении. В этом случае осуществляется испытание образцов в форме прямоугольника различной ширины, а также кольцеобразных образцов в соответствии со стандартной методикой.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

1 - схема устройства (фронтальный вид) при испытании полотна в рулоне материала (реализация неразрушающего метода);

фиг.2 - схема устройства (фронтальный вид) при испытании с использованием съемных полусферических поверхностей;

фиг.3 - схема устройства (вид сверху) при испытании кольцеобразного образца (реализация разрушающего метода).;

фиг.4 - цифровое изображение устройства.

Предлагаемое устройство содержит горизонтально расположенную несущую платформу 8, на которой смонтированы все его функциональные элементы. В состав устройства входят неподвижный зажим 6 и подвижный зажим 3 для фиксации полотна, натяжное устройство 1 для растяжения полотна, упругий элемент (динамометр) 2. Сменные зажимы 5 обеспечивают фиксацию и растяжение участка полотна или прямоугольного образца требуемой ширины. Боковые направляющие 10 подвижного зажима необходимы для равномерной по ширине деформации испытуемого материала. Г-образная стойка 21 неподвижного зажима и винт 20, имеющий верхнее расположение и максимально смещенный к краю стойки относительно платформы, позволяют пропускать полотно между основанием 19 неподвижного зажима 6 и платформой 8. На стойке 12 располагается рулон материала. Веб-камера 16, закрепленная на стойке, соединена с ЭВМ 17 и предназначена для оценки деформационных свойств полотен при растяжении методами прямых наблюдений путем оптико-электронной обработки изображений.

Съемные скобы 18 П-образной формы с крючками устанавливаются при испытании кольцеобразных образцов. Съемные полусферические поверхности 7 устанавливаются при необходимости пространственного деформирования полотна. Дополнительно устройство содержит съемные элементы 15 с вертикальными подвижными иглами, расположенные в направляющих пазах 14 и обеспечивающие испытание при фиксированной ширине полотна.

Устройство работает следующим образом.

Полотно трикотажное 11 в рулоне располагают на стойке 12. Край полотна закрепляется в неподвижном зажиме 6, при этом полотно располагается между основанием 19 неподвижного зажима и платформой 8 устройства. Сменные зажимы 5 используются для фиксации и растяжения участка полотна или прямоугольного образца требуемой ширины (например, шириной 50 мм в соответствии с шириной пробы по стандартному методу [2]). При испытании полотна с шириной рабочей зоны, отличной от стандартной, осуществляется пересчет прикладываемой нагрузки (с учетом стандартной 1,2 Н/см).

Расстояние между неподвижным зажимом 6 и подвижным зажимом 3 устанавливают равным 100 мм. Закрепление полотна в подвижном зажиме 3 осуществляют, как показано на фиг.1. В результате вращения маховика 13 натяжного устройства 1 производится растяжение закрепленной зажимами рабочей зоны полотна. Удлинение полотна определяют по шкале 9 с точностью до 1,0 мм при приложении стандартной нагрузки 6 Н [2]. Пружинный динамометр 2 позволяет задавать усилия, соответствующие эксплуатационным нагрузкам в изделиях.

Для определения необратимой деформации деформированную рабочую зону полотна оставляют на лапках прибора на 10 мин, в соответствии со стандартной методикой. Путем вращения маховика 13 натяжного устройства 1 снимают усилие до нулевого значения и по истечении 30 мин определяют длину рабочей зоны полотна по шкале. Используя полученные измерения, проводят необходимые расчеты для определения необратимой части деформации.

Предлагаемое устройство позволяет определять величину поперечного сокращения в полотне неразрушающим методом. Для этого на полотне предварительно наносятся параллельные линии на расстоянии, например, 100 мм друг от друга. После приложения заданной нагрузки 6 Н измеряют расстояние между проведенными линиями в средней части образца и по полученным значениям рассчитывают величину поперечного сокращения. Использование полотна, а не элементарного образца позволяет полностью исключить влияние краевого эффекта на результаты испытаний.

На предлагаемом устройстве также реализована возможность определения деформационных свойств (растяжимости и необратимой деформации при нагрузках меньше разрывных) при фиксированной ширине испытуемого образца, что соответствует условиям деформирования полотна при надевании изделия на фигуру человека. Отличительной особенностью является возможность реализации неразрушающего метода. При проведении испытаний при фиксированной ширине полотна съемные элементы 15 с вертикальными подвижными иглами устанавливают в направляющие пазы 14. Ширина рабочей зоны полотна при определении деформационных характеристик при фиксированной ширине составляет 100 мм в соответствии с расстоянием между направляющими пазами 14. После закрепления рабочей зоны полотна в неподвижном зажиме 6 края полотна расправляют и накалывают на иглы. При растяжении закрепленной зажимами рабочей зоны полотна осуществляется одновременное перемещение игл по направляющим пазов 14. Порядок проведения испытаний при фиксированной ширине полотна аналогичен испытаниям без фиксации боковых сторон.

Определение деформационных свойств трикотажа при пространственном деформировании на предлагаемом устройстве осуществляется с использованием съемных поверхностей 7 в форме полусферы, имитирующих объемные участки фигуры человека. Предварительно на полотне наносится мелом окружность, например, радиусом 30 мм. Осуществляется цифровая фотосъемка рабочей зоны полотна до деформирования. На платформу устанавливается съемная поверхность в форме полусферы и осуществляется деформирование рабочего участка полотна. После деформирования полотна удаляется съемная сферическая поверхность и повторно выполняется цифровая фотосъемка рабочей зоны. Оценка деформационных свойств полотен при пространственном растяжении осуществляется в результате оптико-электронной обработки изображений.

По отношению к прототипу предлагаемое устройство имеет следующие преимущества:

- возможность оценки деформационных свойств трикотажных полотен (растяжимости и необратимой деформации при нагрузках меньше разрывных при продольном приложении нагрузки) инструментальным неразрушающим методом;

- возможность оценки растяжимости при фиксированной ширине пробы неразрушающим методом;

- возможность определения величины поперечного сокращения полотна при растяжении неразрушающим методом;

- возможность испытания образцов прямоугольной формы различной ширины;

- возможность оценки деформационных свойств трикотажа при пространственном деформировании.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет в условиях производственного предприятия экспрессно без вырезания образцов определять деформационные свойства в любом участке цельного трикотажного полотна с помощью устройства, базирующегося на стандартном (ГОСТ 8847-85), при этом является простым в осуществлении и использовании, что является техническим результатом изобретения.

Список использованных источников

1. Торкунова З.А. Испытания трикотажа / З.А.Торкунова. - 2-е изд. перераб. - М.: Легпромиздат, 1985. - 200 с.

2. ГОСТ 8847-85 Полотна трикотажные. Методы определения разрывных характеристик и растяжимости при нагрузках, меньше разрывных.

3. Патент на полезную модель 75050, Российская Федерация, МПК G01N 33/36 (2006.01). Устройство для определения деформационных свойств трикотажного полотна / Шеромова И.А., Старкова Г.П., Новикова А.В., Дремлюга О.А. - опубл. 20.07.2008, БИ №20-2008.

1. Устройство для определения деформационных свойств трикотажных полотен при растяжении неразрушающим методом, содержащее средства закрепления испытуемого материала, нагружающую систему и шкалу для регистрации деформации полотна, отличающееся тем, что, с целью реализации возможности применения неразрушающего метода, все основные функциональные элементы расположены на горизонтальной платформе, при этом у неподвижного зажима, содержащего Г-образную стойку, винт имеет верхнее расположение и максимально смещен к краю стойки относительно платформы, а у неподвижного зажима отверстия под винты в основании зажима смещены максимально к краю относительно продольной оси для увеличения площади контакта между полотном и основанием зажима.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит съемные сменные зажимы, позволяющие изменять ширину рабочей зоны полотна.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит стойку для расположения рулона материала.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью проведения испытаний при фиксированной ширине полотна, дополнительно содержит съемные элементы с вертикальными подвижными иглами, расположенные в направляющих пазах несущей горизонтальной платформы.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью оценки деформационных свойств полотен при растяжении методами прямых наблюдений путем оптикоэлектронной обработки изображений, дополнительно содержит соединенную с ЭВМ цифровую фотокамеру, закрепленную на стойке.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к изготовлению композиционно-волокнистых материалов (КВМ) и описывает способ определения неупругой составляющей при сжатии неотвержденного композиционно-волокнистого материала, где из неотвержденного КВМ (препрега) вырезают образец ткани в виде ромба со сторонами, параллельными семействам нитей, и защемляют по сторонам четырехзвенника, прикладывают к противоположным углам четырехзвенника растягивающую нагрузку Р и определяют относительную деформацию ткани при сжатии в направлении 0 к нитям армирующего материала.

Изобретение относится к материаловедению и может быть использовано для оценки качества готовых текстильных материалов при их испытаниях на устойчивость окраски к физико-химическим воздействиям.

Изобретение относится к устройствам для испытания пакетов текстильных материалов цепной пилой. .

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 текстильного материаловедения и может быть использовано при оценке качества и стандартизации волокна или луба лубяных культур. .

Изобретение относится к способам оценки характеристик швейных материалов, а именно к оценке их драпируемости, и может найти применение в легкой промышленности и сфере бытовых услуг.

Изобретение относится к текстильному материаловедению применительно к оценке свойств материалов для одежды при изгибе в текстильной и легкой промышленности. .

Изобретение относится к ткацкому производству текстильной промышленности, а именно к средствам контроля технологического процесса на ткацких станках, связанного с расходом уточной пряжи в ткани.

Изобретение относится к исследованию по тепловому состоянию человека комфортности адаптационной одежды с контролируемой внутренней температурной средой. .

Изобретение относится к области текстильного производства, в частности к способу определения деформационных свойств основовязаного сетчатого трикотажа, используемого в качестве эндопротезов при грыжесечении, при нагружении типа мембранного

Изобретение относится к способам контроля анизотропии углового распределения волокон в плоских волокнистых материалах и связанных с этим распределением технологических параметров и может быть использовано при решении вопросов повышения качества таких материалов и контроля качества работы производящего оборудования

Изобретение относится к изготовлению композиционно-волокнистых материалов (КВМ) и может найти широкое применение в ракетно-космической технике, авиастроении, химическом машиностроении, а также в других отраслях народного хозяйства

Изобретение относится к текстильной отрасли и может быть использовано для анализа структурных параметров как имеющихся, так и проектируемых образцов тканей

Изобретение относится к неразрушающим способам производственного контроля и может использоваться при анализе материалов и изделий в текстильной промышленности

Изобретение относится к легкой промышленности и может быть использовано для испытания текстильных материалов при одноцикловом растяжении под постоянной нагрузкой меньше разрывной

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано при бесконтактном анализе структуры трикотажных полотен при исследовании их геометрических показателей характеристик петлеобразования для оценки качества полотна

Изобретение относится к текстильному материаловедению. При осуществлении способа образец нагружают, разгружают и после отдыха определяют сминаемость, причем погружение выполняется после формирования неориентированных складок с последующей цифровой фотосъемкой несмятого и смятого образца, передачей изображения на экран ЭВМ в реальном времени и обработкой цифровых изображений путем выделения областей интегральной яркости и сопоставления интенсивности распределения яркости участков изображений по этим областям, а о степени сминаемости судят по коэффициенту, рассчитываемому по формуле: K = S o − S k S o ∗ 100 где S0 - величина спектра изображения несмятого образца в средней области гистограммы, %; Sk - величина спектра изображения смятого образца в средней области гистограммы, %. Достигается моделирование реального процесса смятия текстильных материалов в швейных изделиях, повышение достоверности результатов испытаний за счет использования более объективного критерия сминаемости. 1 пр., 2 табл., 3 ил.

Изобретение относится к текстильной промышленности и представляет собой емкостный способ определения неравномерности линейной плотности продуктов прядения. Образец пропускают между двумя пластинами конденсатора, измеряют реактивное сопротивление конденсатора, определяют изменение емкости, которое пропорционально изменениям диэлектрической проницаемости образца и регистрируют их как коэффициент вариации по линейной плотности или коэффициент неровноты по линейной плотности. Измерение реактивного сопротивления конденсатора производят в интервале частот от 1 кГц до 10 мГц, рассчитывают массу влаги в образце, а затем массу «сухого» материала в образце. На основании полученных значений массы сухого продукта производят расчет показателей неравномерности по линейной плотности продукта прядения. Способ позволяет ускорить процесс измерения показателей неравномерности по линейной плотности продуктов прядения путем компенсации влияния влажности материала на результат измерения. 3 табл., 1 ил., 1 пр.

Группа изобретений относится к швейной промышленности применительно к определению стойкости пакета одежды с несвязным объемным утеплителем к воздействию деформаций. Способ оценки миграции пухо-перовой смеси заключается в формировании исследуемого образца, закреплении в зажимах прибора, осуществлении ударного воздействия, имитирующего условия носки одежды и выявлении мигрировавшей пухо-перовой смеси, при этом исследуемый образец формируют и располагают таким образом, чтобы ниточное соединение было расположено по центру вдоль образца, последовательно заправляют сначала в неподвижный нижний зажим, затем - в верхний. После чего осуществляют как горизонтальное ударное воздействие на образец, так и подпружиненное вертикальное. Далее образец подвергают химической чистке или бытовой стирке, а также сушке. Выполняют визуальную фиксацию внешнего вида образца в фронтальной и профильной проекциях, а затем рассчитывают относительные коэффициенты внутренней и сквозной миграции. Также представлено устройство для оценки миграции пухо-перовой смеси. Достигается повышение точности оценки миграции пухо-перовой смеси с одновременным расширением технологических возможностей. 2 н.п. ф-лы, 4 табл., 7 ил.
Наверх