Устройство для оценки раздвигаемости нитей текстильных материалов



Устройство для оценки раздвигаемости нитей текстильных материалов
Устройство для оценки раздвигаемости нитей текстильных материалов

 


Владельцы патента RU 2519028:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Владивостокский государственный университет экономики и сервиса (ВГУЭС) (RU)

Изобретение относится к области легкой промышленности и может быть использовано для определения раздвигаемости нитей текстильных материалов. Устройство для оценки раздвигаемости нитей текстильных материалов содержит средства фиксации исследуемого образца, средства нагружения исследуемого образца в виде выполненного с возможностью управления величиной нагружения мотора-редуктора, средства измерения величины нагружения и перемещения нитей и процессор, который через микроконтроллер и блок сопряжения связан с мотором-редуктором. Средства измерения величины нагружения и перемещения нитей содержат подвижную каретку с игольчатой гребенкой и снабжены оптически активными элементами и веб-камерой, установленными с возможностью считывания величин нагружения и перемещения нитей и передачи их в процессор. Изобретение обеспечивает конструктивное упрощение системы измерения, при одновременном повышении точности оценки раздвигаемости нитей текстильных материалов. 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к приборостроению для легкой промышленности и может быть использовано для определения раздвигаемости нитей текстильных материалов как при их производстве, так и при изготовлении швейных изделий.

Известно устройство для реализации способа оценки анизотропии раздвигаемости нитей в швах изделий, описанное в патенте РФ №2310846, опубл. 2007.11.20, которое представляет собой релаксометр типа «стойка», у которого верхний зажим заменен цилиндром-перекладиной, радиус которой может изменяться в зависимости от задач исследования. При измерении образец, представляющий собой «ромашку», образующуюся путем соединения круглой пробы диаметром 150 мм в центре и 8 «лепестков» (полосок) 50×110 мм, выкроенных под различными углами, которые характерны для направления швов в одежде, фиксируют зажимами поочередно для каждого направления в плоскости шва деталей швейных изделий после размещения их на цилиндрической перекладине, обтянутой материалом. После подвешивания груза к зажиму измеряют смещение нитей от шва и изменение линейных размеров. Недостатком известного устройства является субъективность оценки раздвигаемости нитей в швах изделий одежды без возможности установления точности и достоверности этой оценки, которые необходимо знать при производстве текстильных материалов и на стадии проектирования швейных изделий, а также технологическая сложность реализации способа с его помощью.

Наиболее близким к заявляемому является прибор для оценки раздвигаемости нитей текстильных полотен PT-2M, описанный в действующем ГОСТ 22730-87 «Полотна текстильные. Метод определения раздвигаемости» и содержащий груз-зажим, резиновый ролик, барабан, приводимый в движение от электродвигателя через червячную передачу, плоские губки из твердой резины, между которыми пропускают исследуемый образец, пластмассовую пластинку, размещенную на расстоянии 6,0±1,0 мм от упомянутых губок, поводок с грузом для фиксации образца материала и перемещения зоны деформирования посредством коромысла, на другом конце которого расположена шкала нагрузок.

Недостатком известного устройства является его конструктивная и технологическая сложность, связанная с наличием двух автономных электромеханических приводов в виде червячного редуктора и винтовой передачи, а также недостаточная точность оценки степени раздвигаемости нитей, обусловленная субъективностью визуальной фиксации момента достижения исследуемым образцом границы пластмассовой пластинки и визуального считывания значений прикладываемого нагружения, которые вносят субъективность в оценку исследуемого параметра и неопределенность в результаты измерений.

Задачей изобретения является создание конструктивно простого устройства, обеспечивающего технологически несложную и одновременно достоверную и объективную оценку раздвигаемости нитей текстильных материалов в швах.

Техническим результатом предлагаемого устройства является конструктивное упрощение системы измерения при одновременном повышении точности оценки раздвигаемости нитей текстильных материалов.

Технический результат достигается устройством оценки раздвигаемости нитей текстильных материалов, содержащим средства фиксации и нагружения исследуемого образца, средства измерения величины нагружения и перемещения нитей, которое в отличие от известного снабжено процессором, а в качестве средства нагружения содержит мотор-редуктор, выполненный с возможностью управления величиной нагружения, причем средства измерения величины нагружения и перемещения нитей содержат подвижную каретку с игольчатой гребенкой и снабжены оптически активными элементами и веб-камерой, установленными с возможностью считывания величин нагружения и перемещения нитей и передачи их в процессор, который через микроконтроллер и блок сопряжения связан с мотор-редуктором.

Предлагаемое устройство наглядно показано на чертежах, где на фиг.1 представлена структурно-кинематическая схема устройства для определения раздвигаемости нитей текстильных материалов, на фиг.2 изображен общий вид рабочих органов раздвижения нитей в виде гребенки с иглами.

Устройство содержит станину 1, привод с винтовой передачей 2, неподвижный зажим 3, каретку 4, установленную на подвижной раме 5. Рама 5 несет на себе подвижную гребенку 6 с набором игл 7, распределенных по ширине исследуемого образца материала в соответствии с типом его волокнистой системы, выполненную с возможностью регулирования глубины опускания игл при проколе ими материала и взаимного перемещения относительного друг друга в поперечном направлении.

Подвижная каретка 4 с подвижной игольчатой гребенкой 6 имеет возможность прямолинейного перемещения в направляющих 8 станины 1 параллельно плоскости образца под воздействием упругих элементов 9, скрепленных с подвижным передающим усилие элементом 10, приводимым в движение приводом 2. Столешница 11, установленная на станине 1, выполняет функции опорной площадки образца исследуемого материала.

В состав устройства входят также оптически активные метки 12 для измерения в пикселях величины перемещения гребенки 6 с иглами 7 в направлении их нагружения посредством привода 2 вследствие растяжения упругих элементов 9. Каретка 4 имеет две степени свободы, обладая возможностью продольного перемещения при нагружении образца от привода 2 и поворотного движения относительно подвижной опоры 13 с помощью рукоятки 14.

Для измерения величины перемещения каретки 4 с игольчатой гребенкой 6 и растяжения упругих элементов 9 на штативе 15 установлена веб-камера 16, скоммутированная с процессором 17, который, в свою очередь, связан через микроконтроллер 18 и блок сопряжения 19 с мотор-редуктором (MP).

Иглы 7 выполнены подвижными относительно своего крепления на гребенке и синхронно перемещаются с кареткой при поворотном движении рукоятки 14, прокалывая образец до механического контакта с неметаллической подложкой 20 пластинчатого типа, на которой размещен образец 21.

Устройство работает следующим образом.

После соответствующей, согласно требованиям ГОСТ 22730-87, подготовки исследуемый текстильный образец 21 материала с волокнистой структурой одним концевым срезом устанавливают в неподвижном зажиме 3, а другой концевой срез помещают в условно подвижный зажим, кинематически связанный с кареткой 4 и гребенкой 6.

После ввода исходных данных о виде и волокнистом составе образца в процессор путем поворота рукоятки 14, обеспечивающего прокол иглами 7 образца материала и частичное внедрение игл в неметаллическую подложку 20, процессор 17 приводится в готовность к началу измерения и оценки степени раздвигаемости нитей текстильного материала. После подтверждения возможности начала эксперимента, которая индицируется процессором, оператор включает мотор-редуктор MP и винтовую передачу 2 перемещения подвижного зажима с подложкой 20 и каретки 4 по направляющим 8. Привод 2 через кинематические звенья и упругие элементы 9 перемещает неметаллическую подложку 20 и каретку 4, при этом прилагаемое усилие передается гребенке 6 с иглами 7, которые, перемещаясь, деформируют и раздвигают пакет нитей образца текстильного материала.

Начало движения и перемещение каретки 4 с игольчатой гребенкой 6, а также величина растяжения упругих элементов 9 фиксируются оптоэлектронными элементами 12 и веб-камерой 16. Для обеспечения необходимой чувствительности измерительной системы веб-камера 16 имеет возможность вертикального и горизонтального перемещения на штативе 15 и опорах станины 1. Информация в пикселях с камеры 16 передается в процессор 17, который в соответствии с предварительно установленной калибровкой в пикселях определяет величину степени раздвижения системы нитей под действием гребенки 6 с иглами 7 от привода 2.

При перемещении гребенки 6 с иглами 7 на 2 мм фиксируют величину этого перемещения и посредством расчета определяют приложенное усилие (P):

P=CX,

где C - жесткость упругого элемента, X - деформация (перемещение границы упругого элемента).

При перемещении игольчатой гребенки (достижении величины раздвижения) на 2 мм определяют усилие P и показатель степени раздвигаемости (K):

K = X P м м H .

При K=2 процессор 17 формирует команду останова, которая через микроконтроллер 18 и блок сопряжения 19 подается мотору-редуктору MP и винтовой передаче 2, и одновременно обеспечивает запись информации для формирования электронной базы данных.

После остановки привода 2, поворота вручную каретки 4 в исходное положение и установки нового образца цикл измерения повторяется с записью информации в электронную базу данных.

Устройство для оценки раздвигаемости нитей текстильных материалов, содержащее средства фиксации и нагружения исследуемого образца, средства измерения величины нагружения и перемещения нитей, отличающееся тем, что снабжено процессором, а в качестве средства нагружения содержит мотор-редуктор, выполненный с возможностью управления величиной нагружения, при этом средства измерения величины нагружения и перемещения нитей содержат подвижную каретку с игольчатой гребенкой и снабжены оптически активными элементами и веб-камерой, установленными с возможностью считывания величин нагружения и перемещения нитей и передачи их в процессор, который через микроконтроллер и блок сопряжения связан с мотором-редуктором.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ оценки токсичности продукции из полимерных и текстильных материалов.

Изобретение относится к оборудованию для швейной промышленности, в частности, к техническим средствам для экспериментальной оценки повреждаемости нитей текстильных материалов при изготовлении швейных изделий.

Изобретение может быть использовано для измерения основных технологических структурных параметров, связанных с периодичностью структуры текстильных материалов, при текущем автоматическом контроле.

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

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 области оптико-физических исследований состава естественных материалов, таких как шерсть и растительные волокна (лен, хлопок, шелк и др.), и может быть использован в текстильной промышленности, в зоотехнике, при археологических исследованиях, при определении качества сырья и изготовленной из него продукции. Размещают исследуемый объект в оптической системе, включающей оптически связанные между собой анализатор, поляризатор и объектив. Исследуемый объект в проходящем свете становится источником вторичного излучения. Излучение от исследуемого объекта и излучение, прошедшее сквозь исследуемый объект, направляют на матрицу ПЗС-камеры, с помощью которой получают полиполяризационную картину исследуемого объекта и сравнивают ее с имеющимися эталонными изображениями, что позволяет однозначно идентифицировать исследуемый объект. Вывод о составе и качестве исследуемого объекта делают после исследования полученной полиполяризационной картины объекта по ряду дополнительных показателей. Изобретение обеспечивает возможность визуально и с высокой степенью достоверности определить структурный состав исследуемого объекта для целей его идентификации и объективного определения его качества. 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к текстильному материаловедению и предназначено для объективной оценки свойств трикотажных полотен для одежды в текстильной и легкой промышленности. Способ состоит в том, что образец из испытуемого трикотажного полотна подвергают испытаниям путем извлечения одной петли из структуры трикотажного полотна по предварительно рассчитанной длине нити в петле с последующим расчетом усилия, требуемого для извлечения единицы длины нити в петле, по формуле: , где fn - закрепленность петли в структуре трикотажного полотна, мН/мм; Fn - усилие, требуемое для извлечения петли из трикотажного полотна, мН; ln - длина нити в петле, мм. Достигается повышение объективности и достоверности определения. 2 табл., 3 ил.

Изобретение относится к легкой промышленности Способ заключается в подготовке образца материала в форме круга, закреплении его на держателе, выполненном в виде полусферы с иглой и жестко закрепленном на основании, выполненном в виде полой камеры, с круговыми отверстиями, направленными в сторону полусферы, без возможности вертикального перемещения и при соотношении диаметров образца и полусферы 4:1, обеспечении предварительного движения образца материала за счет вертикального прерывистого потока воздуха, подаваемого через отверстия камеры, определении коэффициента драпируемости материала, который рассчитывают как процент отношения разницы площадей исходного образца и его горизонтальной проекции после деформации к площади исходного образца и определении анизотропии драпируемости материала в долевом и поперечном направлениях по соотношению длин осевых линий на горизонтальной проекции образца, проведенных через центр проекции. Достигается повышение точности определения. 1 з.п. ф-лы. 1 пр., 1 ил.

Изобретение относится к области аналитики и может быть использовано для исследования и оптимизации режимов формования изделий из полимерных композиционных материалов. Установка для исследования кинетики пропитки волокнистых наполнителей полимерными связующими содержит резервуар со связующим, устройство для пропитки связующим волокнистого наполнителя с окном наблюдения из прозрачного материала и компрессор. Устройство для пропитки представляет собой горизонтальную трубку с отводами, выполненную из прозрачного материала, в которой один открытый конец заполнен исследуемым волокнистым наполнителем, а другой конец соединен с резервуаром со связующим для пропитки волокон под давлением, причем на этом же конце трубки в отводе установлена газовая емкость для ввода газового пузырька в связующее в трубке. Для контроля давления связующего в трубке подключен манометр, а для определения скорости движения связующего в трубке и волокнах установлен прибор для видеофиксации с привязкой к реальному времени перемещения газового пузырька в связующем и волокнах. Во всех отводах трубки к указанным компрессору, резервуару со связующим, газовой емкости и манометру установлены запорные краны. Изобретение позволяет получить точные экспериментальные данные по кинетике течения связующего в образцах волокнистого наполнителя. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано при расчете параметров строения тканых текстильных материалов под действием любых нагрузок. В способе определения жесткости текстильной нити при изгибе с огибанием цилиндра известного радиуса нить под нагрузкой заправляют между двух опор в виде натянутых нитей, затем прикладывают вертикальную нагрузку «2N», экспериментально определяют или рассчитывают горизонтальную реакцию в опорах «Rx», определяют высоту изгиба нити «у», расстояние между опорами «х», определяют силы «Ркх», «Р» и угол «δo» по формулам: Ркх=Рх-Rx, P = P k x 2 + N 2 , δ o = π 2 + a r c t g ( P k x N ) , далее определяют жесткость «Н», решая систему уравнений: { P ⋅ l 2 H = ∫ ϕ A π 2 d ϕ 1 − k 2 ⋅ sin ( ϕ ) δ o = 2 arcsin ( k ⋅ sin ( ϕ A ) ) y 2 = l ⋅ ( 2 k ⋅ cos ϕ A P ⋅ l 2 H ⋅ cos δ o − ( 2 ⋅ ∫ ϕ A π 2 1 − k 2 ⋅ sin 2 ( ϕ ) d ϕ P ⋅ l 2 H − 1 ) ⋅ sin δ o ) x 4 = l ⋅ ( ( 2 ⋅ ∫ ϕ A π 2 1 − k 2 ⋅ sin 2 ( ϕ ) d ϕ P ⋅ l 2 H − 1 ) ⋅ cos δ o + 2 k ⋅ cos ϕ A P ⋅ l 2 H ⋅ sin δ o ) , где Ркх - результирующая растягивающая сила; Px - приложенная к изгибаемой нити нагрузка; Р - равнодействующая сил Ркх и N; δо - угол, определяющий направление оси абсцисс по отношению к направлению силы Р в начальной точке; N - половина вертикальной нагрузки; l - четверть длины изогнутой нити; φA - эллиптическая амплитуда в начальной точке; k - эллиптический модуль. Достигается повышение точности измерения параметров изгиба нити для последующего расчета жесткости нити на изгиб при ее продольно-поперечном изгибе около нити, имитирующей противоположную систему нитей в ткани, находящейся под действием растягивающих усилий. 1 пр., 2 ил.

Группа изобретений относится к измерительной технике. В способе определения интенсивности конвективного теплообмена в биотехнической системе «человек - одежда -окружающая среда» для определения массового расхода воздуха скорость его движения измеряется в нескольких точках по трем характерным сечениям, рассчитывается расход воздуха и проверяется выполнение закона его сохранения. В аэродинамическом устройстве содержатся вентиляторная, подготовительная и теплообменная камеры, верхний и боковой воздухозаборники, которые снабжены измерительными сетками, интегрирующими прирост температуры воздуха в процессе теплообмена с поверхностью тепловой модели тела человека, приборами и конструктивными элементами для оценки расхода воздуха в характерных сечениях. Достигается повышение точности определения интенсивности конвективного теплообмена в биотехнической системе «человек - одежда - окружающая среда». 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 7 ил.

Изобретение относится к области испытаний текстильных материалов, главным образом трикотажных полотен, с целью определения деформационных характеристик полотна, необходимых для определения величин конструктивных прибавок и пределов заужения при проектировании плотно облегающих изделий за счет определения малых значений деформаций при двухосном растяжении. В стенде для определения деформационных свойств трикотажного полотна корпус выполнен в виде стоек, жестко закрепленных по углам двух горизонтально расположенных рам, под нижней из которых расположено основание корпуса с регуляторами положения по высоте, на котором в центре располагается растягивающий узел, состоящий из расположенных перпендикулярно друг к другу двух пар зажимов с губками, а на верхней раме, на кронштейнах, установленных перпендикулярно к смежным сторонам рамы, размещены две регулирующие нагрузку шкив гайки, связанные пассиками со шкив гайками, относящиеся к шпилькам тягам, находящимся по середине каждой из сторон верхней рамы, и имеющие высоту не менее половины стороны верхней рамы ограничители движения вокруг шпилек, каждая противоположная из которых соединена с одним тензодатчиком и парой зажимов через направляющий блок посредством тянущих длинномерных тел. Достигается повышение точности и надежности определения. 4 ил.

Группа изобретений относится к легкой промышленности, в частности к определению механических характеристик швейных материалов и соединений деталей одежды (ниточных, сварных, клеевых и других швов и строчек). Способ для механических испытаний швейных материалов и соединений заключается в том, что, нагружая закрепленный на установке образец материала через объемный рабочий орган в виде пуансона полусферической формы, получают на регистрирующем средстве в виде осциллографа электрические сигналы от тензодатчиков, связанных через упругие элементы с испытуемым образцом, отражающие действующие силы на участках испытуемого образца по осям 0X, 0Y, 0Z, по которым судят о многоосной деформации образца материала, далее, зная размерные параметры образца материала, находят искомые напряжения, действующие на этих участках образца, причем искомые напряжения на образце материала определяют в динамике при действии непрерывного процесса изнашивания его при циклической нагрузке, путем сравнения напряжения в образце материала в начале цикла испытаний и в конце определяют влияние износа на механические характеристики испытуемого материала, а при использовании режима влажно-тепловой обработки перед нагружением в зону деформирования образца швейного материала пропускают пар через сквозные отверстия на всей рабочей поверхности пуансона. Также описана установка для реализации указанного способа. Достигается повышение надежности определения и качества швейных материалов. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области исследований и анализа физических свойств изделий и материалов и может быть использовано преимущественно для определения физических свойств текстильных изделий путем приложения сжимающих нагрузок. Сущность: нагружающее воздействие на образец изделия производят нагрузкой, которая по форме, весу и динамике воздействия соответствует типичной нагрузке на изделие в процессе его эксплуатации на типичных временных интервалах воздействия, а в качестве показателя, значения которого оценивают по окончании воздействия, принимают относительную деформацию сжатия образца, которую определяют из соотношения. Устройство содержит испытательный стол, нагрузку, измерительную шкалу, указатель изменения положения нагрузки, первый рычаг, на одном конце которого закреплена нагрузка, редуктор-мультипликатор, закрепленный на испытательном столе и кинематически соединенный с указателем изменений положения нагрузки, ось, соединенную одним концом с редуктором, а другим - со вторым концом первого рычага, рамку, закрепленную на испытательном столе, первый и второй цилиндры, соединенные гидравлической линией через дроссельный клапан, и второй рычаг, одним концом шарнирно соединенный с испытательным столом, а в средней части шарнирно соединенный со вторым цилиндром, при этом первый цилиндр шарнирно соединен одним концом с перекладиной рамки, а вторым - с первым рычагом в его средней части. Технический результат: расширение области применения и повышение точности. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к текстильному материаловедению, а точнее к обеспечению формоустойчивости одежды на любом участке, и может найти применение в швейной и текстильной промышленности при проектировании одежды и оценке свойства формоустойчивости готовой одежды. Представлен способ определения формоустойчивости одежды, согласно которому испытуемый образец подвергают механическому воздействию с последующей фиксацией результатов этого воздействия, причем образец закрепляют на поверхности заполненной воздухом, соединенной с датчиком давления и закрепленной в зоне шарнирного соединения трубчатых элементов испытательного устройства индикаторной подушечки, измеряют начальный диаметр индикаторной подушечки вместе с образцом a0 и начальную величину выпуклости поверхности образца b0, далее совершают изгиб устройства в зоне индикаторной подушечки на угол не менее 90°, по окончании которого фиксируют величину давления ρ в индикаторной подушечке, конечный диаметр индикаторной подушечки с образцом aк, конечную величину выпуклости поверхности образца bк, определяют напряжение σ, возникшее на этом участке в образце при изгибе устройства по формуле где ρ - величина давления в индикаторной подушечке, Па; h0 - толщина образца, мм; b0 - начальная величина выпуклости поверхности образца, мм; bк - конечная величина выпуклости поверхности образца, мм; a0 - начальный диаметр индикаторной подушечки, мм; aк - конечный диаметр индикаторной подушечки, мм, по величине которого делают рекомендации по размерам прибавок, обеспечивающих формоустойчивость одежды. Также описано устройство для определения формоустойчивости одежды. Достигается повышение точности и надежности определения. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх