Способ определения силы трения текстильных полотен



Способ определения силы трения текстильных полотен
Способ определения силы трения текстильных полотен
Способ определения силы трения текстильных полотен

 


Владельцы патента RU 2502982:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Костромской государственный технологический университет" (RU)

Изобретение относится к материаловедению производств текстильной и легкой промышленности и предназначено для объективной оценки определения силы трения текстильных полотен. Сущность: один из образцов прямоугольной формы закреплен на цилиндрической поверхности барабана, а другой образец одним концом закреплен на пластине с тензодатчиком, а вторым концом в зажиме с грузом, обеспечивающим давление, охватывая барабан, имитируя условия взаимодействия текстильных полотен при эксплуатации одежды. Силу тангенциального сопротивления фиксируют тензодатчиком. Технический результат: повышение достоверности и объективности оценки силы трения текстильных полотен за счет приближения условий испытания к условиям изготовления и эксплуатации одежды. 2 табл., 3 ил.

 

Изобретение относится к материаловедению производств текстильной и легкой промышленности и предназначено для объективной оценки определения силы трения текстильных полотен.

Характеристиками трения текстильных полотен служат сила тангенциального сопротивления и коэффициент тангенциального сопротивления [2, стр.180].

Близкими к заявленному способу являются способы: метод определения коэффициента тангенциального трения текстильных материалов, не являющийся стандартным, описанный в компетентных источниках [1, с.311; 2, с.181-184,] и метод [3], предполагающий определение силы трения соприкасающихся цилиндрических плоскостей. В качестве прототипа взят способ немецкого исследователя В.Крумме [3], по которому определяется трение нити, перекинутой в виде петли через вращающийся ролик, изготовленный из материала, по которому хотят изучать трение. Недостатком прототипа является то, что способ применен лишь для нитей и для фиксированного угла охвата нити и ролика. Метод наклонной плоскости [1, 2] позволяет определить количественно коэффициент тангенциального сопротивления при относительном перемещении двух плоскостей. Однако метод имеет существенные недостатки - отсутствие постоянного давления, и возможности изучения трения при различных скоростях образцов. Информативность измерений достаточно низкая и метод на сегодняшний день не является стандартным.

Техническим результатом заявляемого способа является повышение достоверности и объективности оценки силы трения текстильных полотен за счет приближения условий испытания к условиям изготовления и эксплуатации одежды.

Заявляемый способ моделирует реальный процесс взаимодействия материалов в пакете одежды при выполнении технологических операций изготовления одежды и ее эксплуатации - соприкасаются две цилиндрические поверхности с изменяемым углом охвата.

Способ реализуется с помощью автоматизированного устройства, структурная схема которого приведена на фиг.1. В него входят датчик усилия (Д), усилитель (У), аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и ЭВМ. Измеряемый параметр, а именно усилие F, воспринимается датчиком усилия Д. Полученный аналоговый электрический сигнал после необходимого усиления с помощью усилителя У преобразовывается блоком АЦП и передается на ЭВМ.

Поясняет сущность способа фиг.2, на которой представлена конструкция предлагаемого устройства и показано крепление полотен при эксперименте. На цилиндрической поверхности барабана 6 закрепляется первый образец 4, имеющий размеры 110×350 мм. К каретке 1, движущейся в вертикальной плоскости, крепится металлическая пластина - балка 3 с наклеенными тензорезисторами 2. К пластине 3 крепится один конец второго образца 5 имеющего размеры 50×500 мм. Другой конец этого образца закрепляется в зажиме с грузом 7, общепринятой массы 0.22 кг [2]. Данный груз необходим для создания давления. Такое закрепление образцов полотен относительно друг друга и возможность изменять их угол охвата за счет перемещения каретки 1 позволяют максимально возможно приблизить условия эксперимента к реальным деформационным процессам при эксплуатации одежды. Например, возникновение трения между тканями одежды в области бедер. Барабан приводится в движение двигателем 8, через понижающий редуктор 9. С пуском двигателя 8 происходит относительное перемещение образцов полотен. Способ предусматривает проведение исследований при различных скоростях перемещения полотен за счет изменения скорости вращения двигателя. На фиг.3 показана тензограмма эксперимента, представляющая зависимость трения от величины относительного смещения полотен х. При пуске двигателя сила Т возрастает до некоторого значения Т1, а затем либо становится неизменной, либо уменьшается до некоторой неизменной величины Т2. В зависимости от момента измерения силы трения можно выделить силу трения покоя (при х=х1); силу трения скольжения (при х>х1). Полученный в ходе экспериментов результат не противоречит теории трения [5].

Таким образом, усилие, действующее на тензодатчик, соответствует величине трения, а коэффициенты тангенциального сопротивления могут быть вычислены по известной формуле Эйлера [4].

Коэффициенты и величины сил тангенциального сопротивления текстильных полотен трения и величины сил трения текстильных полотен, полученные по предлагаемому способу и данными, полученными по методу наклонной плоскости, приведены в таблице 1, а в таблице 2 результаты для других типов текстильных полотен, полученные по предлагаемому способу. Сопоставимость результатов, полученных по известному и предлагаемому способам, подтверждают достоверность и объективность предлагаемого.

Преимуществом изобретения является приближение условий испытаний к условиям изготовления и эксплуатации одежды, расширение технологических возможностей, а именно возможностью проводить эксперименты при различных скоростях относительного перемещения текстильных полотен и углах охвата, повышение объективности результатов и снижение затрат времени на испытание за счет использования автоматизированного устройства.

Литература

1. Жихарев А.П. Материаловедение в производстве изделий легкой промышленности / А.П. Жихарев, Д.Г. Петропавловский, С.К. Кузин, А.О. Мишаков. - М.: Академия, 2004. - 448 с.

2. Кукин Г.Н. Текстильное материаловедение, т.3 / Г.Н. Кукин, А.Н. Соловьев. - М.: Легкая индустрия, 1967.

3. Кукин Г.Н. Текстильное материаловедение (волокна и нити) / Г.Н. Кукин, А.Н. Соловьев., А.И. Кобляков - М.: Легпромбытиздат, 1989.

4. Мортон B.C. Механические свойства текстильных волокон / B.C. Мортон, Д.В.С. Херл; пер. М.В. Ковачева. - М.: Легкая индустрия, 1971.

5. Крагельский И.В. Трение и износ / И.В. Крагельский. - М.: Машиностроение, 1968. - 480 с.

Таблица 1
Используемые полотна Способы
Прототип Предлагаемый способ
Коэффициент тангенциального сопротивления покоя fП Коэффициент тангенциального сопротивления скольжения fСК Коэффициент тангенциального сопротивления покоя fП Сила тангенциального сопротивления покоя T1, H Коэффициент тангенциального сопротивления скольжения fСК Коэффициент тангенциального сопротивления скольжения T2, H
Камвольные костюмные ткани 0,89 0,86 0,90 3,28 0,88 3,12
Таблица 2
Используемые полотна Коэффициент тангенциального сопротивления покоя fП Сила тангенциального сопротивления покоя T1, H Коэффициент тангенциального сопротивления скольжения fСК Сила тангенциального сопротивления скольжения T2, H
Камвольная костюмная и вискозная подкладочная ткань 0,49 2,61 0,42 2,57
Вискозные подкладочные ткани 0,32 2,45 0,29 2,43

1. Способ определения силы трения текстильных полотен при их относительном перемещении под действием давления, отличающийся тем, что один из образцов прямоугольной формы закреплен на цилиндрической поверхности барабана, а другой образец одним концом закреплен на пластине с тензодатчиком, а вторым концом в зажиме с грузом, обеспечивающим давление, охватывая барабан имитируя условия взаимодействия текстильных полотен при эксплуатации одежды, а силу тангенциального сопротивления фиксируют тензодатчиком.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно позволяет экспериментировать при различных скоростях перемещения полотен, различных углах охвата.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к приборостроению для легкой и текстильной промышленности и предназначено для исследования свойств легкодеформируемых высокоэластичных материалов, преимущественно трикотажных полотен.

Группа изобретений относится к швейной промышленности применительно к определению стойкости пакета одежды с несвязным объемным утеплителем к воздействию деформаций.

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.

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.

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

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

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

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 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 области исследований и физических измерений. .

Изобретение относится к измерительным приборам. .

Изобретение относится к трибометрии, а именно к устройствам для определения механических характеристик трения фрикционных гибких тел (нить, ремень, лента, канат и др.), применяемых в различных фрикционных передачах разных областей назначения (ременные передачи, текстильные и швейные машины, ленточные транспортеры и пилорамы, кабельное производство и др.).

Изобретение относится к технологическому оборудованию, которое применяется в стекольной промышленности для косвенного определения толщины защитного покрытия. .

Изобретение относится к измерительным устройствам, в частности для определения коэффициента трения скольжения при различных скоростях скольжения. .

Изобретение относится к техническим устройствам для определения параметров трения качения колес, а именно для определения коэффициентов сцепления и трения качения.

Изобретение относится к технике и способам определения параметров трения, а именно к способам определения коэффициентов трения качения. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам определения коэффициента трения и напряжения трения при тонколистовой штамповке-вытяжке.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к методам исследования коэффициентов трения материалов. .

Изобретение относится к области изучения трения при обработке металлов давлением, предпочтительно в технологиях ковки. Сущность: осуществляют изготовление испытуемого образца, фиксацию его начальных геометрических параметров, осадку с уменьшением толщины образца, фиксацию геометрических параметров после осадки и установление по изменению этих параметров коэффициента трения. До опыта испытуемому образцу придают форму квадратной в плане заготовки, фиксируют размеры стороны квадрата и толщины. После осадки с обжатием 15…60% фиксируют радиус кривизны образца в плоскости, ортогональной толщине. Определяют параметр a/R, где а - сторона квадрата, R - радиус кривизны образца в плоскости, ортогональной толщине, и с его учетом устанавливают коэффициент трения. Технический результат: снижение трудоемкости подготовки образцов. 11 ил., 2 табл., 4 пр.
Наверх