Устройство для оценки качества швейных нитей

 

Использование: текстильное и швейное производство, контроль качества нитей. Сущность изобретения: для оценки качества нитей осуществляют пропускание нити между источником света и фотоэлементом, регистрацию проекции нити и моделируют процесс прохождения нити по узлам швейной машины в процессе выполнения технологических операций путем пропускания нити через швейную иглу со скоростью 1 - 46 м/с и подогрева до температуры 20 - 350^oС. Устройство имеет швейную иглу, излучатель, приемник и регистрирующее средство. Кроме того оно снабжено узлом нагрева иглы и направляющими входа и выхода нити. Колба иглы жестко соединена с промежуточным элементом в виде пластины с тензометрическими датчиками омического сопротивления, соединенными в мостовую схему с усилителем и регулирующим прибором. В длинный желобок иглы помещена термопара. Положительный эффект: повышается достоверность и объективность контроля качества нитей. 8 ил., 1 табл.

Изобретение относится к текстильному и швейному производству и предназначено для оценки качества обработки швейных и текстильных нитей.

Существует оптикоэлектрическое устройство для контроля качества нити, которое имеет источник света, выполненный в виде двух светящихся диодов, импульсный генератор и светоприемное устройство. Источник света попеременно и последовательно в определенные интервалы времени передает световые лучи в зону прохождения нити. Светоприемный узел передает их на замкнутую электронную цепь, которая преобразует получаемые импульсы в электрические сигналы [1] Отсутствие узла нагрева иглы с моделированием изгиба нити при движении ее непосредственно в ушке иглы делает устройство только регистратором, а не оценивает качественные показатели. Известен ряд устройств, контролирующих наличие на нити узлов и утолщений, с элементами звуковой сигнализации [2] с ножом, отрезающим утолщенное место [3] подсчетом дефектов на нити [4] Существует устройство для контроля качества нити, подаваемой к игле швейной машины, качество нити контролируется следующими узлами устройства, состоящими из диска, охватываемого игольной нитью и фотодатчика, установленного таким образом, что отверстия, размещенные по периметру диска, располагаются между лампочкой и фотоэлементом. При перемещении нить вращает диск и от фотодатчика подаются сигналы к сравнивающему элементу устройства. Эталонные сигналы поступают к сравнивающему элементу от главного вала машины. При несовпадении контрольного и эталонного сигналов от устройства управления машины подаются сигналы на останов машины [5] Известно устройство для обнаружения дефектов пряжи в виде утолщений, узлов, тонких мест. Основными частями прибора являются источник света, фотоэлектрический элемент и осевой канал, внутренняя поверхность которого способна отражать лучи света. Наличие тонких или толстых мест в пряже, перемещающейся вдоль канала, увеличивает или уменьшает световой поток, падающий на фотоэлектрический элемент [6] Рассмотренные аналоги устройств по оценке качества швейных нитей дают только проекцию диаметра утолщений, не учитывая температурный фактор, жесткость утолщенной части, ее характер, упругость. Кроме того, при проектировании дефекта нити она может попасть в светящий поток так, что ее проекция будет равна или даже меньше диаметра нити.

В качестве прототипа взято устройство для оценки качества швейных ниток [2] содержащее швейную иглу, установленную с возможностью возвратно-поступательного перемещения от привода, направители нити, размещенные до и после иглы, неподвижную колбу для нагрева иглы, размещенную соосно игле и средства для перемотки нитей. Нить, проходя по элементам устройства, имитирующим работу швейной машины, подвергается ударным динамическим нагрузкам, кручению, истиранию, т.е. комплексу физико-механических воздействий, имеющих место при шитье. Таким образом оценивается совокупность физико-механических и тепловых воздействий на нить, но не оценивается геометрическое и качественное состояние поверхности швейных ниток во взаимодействии нить ушко швейной иглы. В предлагаемом устройстве определяется качественная величина электрическими методами, т.е. ворcиcтость и геометрические характеристики швейной нити в динамике. При этом характерным узлом в устройстве является то, что натяжение, как механическая величина не определяется, а задается вполне определенная и вполне определенным узлом. В предложенном устройстве: номер швейной нити и номер иглы дифференцированы и находятся в определенном соотношении; ушко в игле калибрировано под определенный номер и нить, проходя через ушко, под определенным натяжением фиксирует свои качественные и геометрические показатели и в первую очередь свои утолщения и ворсистость; натяжение в разработанном устройстве создается специальным тарельчатым регулятором и фиксируется в зависимости от длины стежка, что также влияет на обрывность, так как чем меньше стежок, тем больше раз нить проходит через ушко иглы и быстрее теряет свои физико-механические свойства. Например, при l_стежка=2,54 мм, Р=250 мг, при l_стежка=1,7 мм, Р=140 мг, при l_стежка=1,4 мм, Р=90 мг и т.д.

нагрев иглы строго дифференцирован и находится в соответствии с нагревом иглы, которое имеет место при различных оборотах главного вала, что выгодно отличает разработанное устройство от рассмотренных выше; коэффициент корреляции между качественным критерием, определенным на предложенном устройстве, и фактическим обрывом игольной нити на швейной машине приближается к функциональному и равен 0,88.

Технический результат состоит в повышении достоверности оценки качества швейных и текстильных нитей.

Технический результат достигается тем, что устройство для оценки качества швейных нитей, содержащее швейную иглу, установленную с возможностью возвратно- поступательного перемещения от привода, направители нити, размещенные до и после иглы, неподвижную колбу для нагрева иглы, размещенную соосно игле и средства для перемотки нитей, снабжено средством регистрации нагрева иглы и параметров нити, выполненным в виде термопары, размещенной в желобе иглы, и консольной пластины с тензодатчиками на колбе, соединенными в мостовую схему с усилителем и регистрирующим прибором.

На фиг. 1 представлена осциллограмма исходной, необработанной швейной нити. О количестве выступов, шишек, утолщений, неравномерности по длине, пушистости можно судить по характерным пикам и впадинам на осциллограмме при работе на швейной машине.

На фиг. 2 представлена осциллограмма нити, оцененной по методике прототипа. И, хотя величина индекса, включающая вышеуказанные показатели, довольно высока, она не соответствует характеру осциллограмм и количеству обрывов на швейной машине. И коэффициент корреляции между обрывностью ниток и величиной индекса составляет всего 0,2-0,35. В то же время коэффициент корреляции между характерными впадинами и выступами и обрывностью ниток составляет 0,7-0,85. На осциллограмме хорошо видны все утолщения и неравномерности поверхности нитей.

Аналогичные выводы можно сделать по всем осциллограммам, представленным на фиг.3-6. По представленным осциллограммам можно судить о качестве состояния поверхности нитей, а также, как показывает коэффициент корреляции, и обрывности швейных ниток при работе на швейной машине.

На фиг.7 представлена принципиальная схема осуществления оценки качества швейных ниток.

На фиг.8 устройство для оценки качества швейных нитей.

Устройство содержит следующие узлы: стойка с ушком 1, через которое с бобины 2 нить проходит регулятор натяжения 4, стойка 5, по которой перемещают ползун 6 с вставным нитенаправителем 7 с крепежными винтами ползуна 8 и нитенаправителя 9. Далее нить 3 под определенным углом, соответствующим углу на швейной машине, направлена в иглу 10, вокруг которой смонтирован нагреватель 11, с термопарой 12, а игла, в свою очередь, своей колбой припаяна к концу консольной пластины 13, на поверхности которой наклеены тензометрические датчики омического сопротивления 14, которые совместно с усилителем, например ТА-6 соединены в мостовую схему и выведены на регистрирующий прибор, например осциллограф марки Н-115, медь-константановая термопара с диаметром термоэлектродов 0,1 мм, предварительно отградуированная, впаяна в рабочую сторону иглы и подсоединена к быстродействующему потенциометру, например, Н-37. Далее через второй узел направителя 15, имитирующего зону выхода нити на швейной машине, нить направляется на регулятор натяжения 16, а с него наматывается на бобину 17 через нитеукладчик 18, который получает вращение от электродвигателя 19 через ременную передачу 20.

Устройство для контроля качества швейных ниток работает следующим образом. Швейная нить 3 сматывается с бобины 2 через направляющую стойку 1 и направляется в жало тарельчатого регулятора натяжения швейной нити, которое выбирается в соответствии с условиями работы на швейной машине и коррелируется в зависимости от длины стежка, номера нити, номера иглы. При длине стежка 2 мм натяжение нити составляло 90 гс и определялось с помощью физического динамометра. Затем нить направлялась в ушко нитенаправителя 7, высота и расстояние от иглы которого контролировалась с помощью стойки 5, ползуна 6 и крепежных винтов 8 и 9. После прохождения нити через отверстие направителя 7 нить проходит через ушко иглы. При этом игла, в соответствии с ранее определенными экспериментальными данными температуры иглы, с помощью направителя доводилась до определенной температуры. Игла, в свою очередь, припаивалась колбой к концу консольной пластины, на обеих сторонах которой наклеены тензометрические датчики омического сопротивления, которые фиксировали малейшие изменения толщины или утолщения нити при прохождении ее через ушко. Температура иглы во время оценки качества ниток контролиpовалась медь-контантановой термопарой с соответствующим комплектом записывающей аппаратуры. После выхода нити из зоны контроля, она направлялась в ушко второго нитенаправителя, затем через нитеукладчик наматывалась на бобину. Нитеукладчик получал вращение от электродвигателя.

Исследования проводилось на хлопчатобумажных швейных нитках класса "Экстра", торговый номер 40, линейная плотность 50 текс, производства Чебоксарского хлопчатобумажного комбината. Существенным отличием являлась технология отделки ниток и поэтому все физико-механические показатели практически одинаковы и не превышают ошибки эксперимента.

На фиг. 1 представлена осциллограмма исходной необработанной нити. По выступам и впадинам на осцилограмме хорошо видно, что поверхность нити и сама нить имеет множество утолщений, что отразилось и на процессе шитья. Нить часто рвется.

На фиг. 2 представлена осцилограмма нити, предварительно оцененной по методике прототипа. На осциллограмме хорошо видно все недостатки поверхности нити, которые отражаются на обрывности при использовании на швейных машинах. При оценке качества поверхности нити разработанным способом было обнаружено 9 утолщений, которые могут привести к обрыву, а по технологии прототипа только 6 утолщений. В результате использования данной нити на машине произошло 9 обрывов на 100 м шва.

Аналогичные результаты были получены и на других видах обработки швейных ниток. В качестве эталона принята лавсановая нить, осциллограмма которой характеризует ее поверхность, имеющую полностью сглаженный контур (фиг.6).

Руководствуясь гостированными показателями и представленными в таблице результатами, можно отметить, что они отличаются друг от друга в пределах ошибки для всех способов обработки. По этим показателям невозможно получить действительную картину состояния поверхности нити и тем более прогнозировать обрывность их на скоростных швейных машинах. И хотя разрывное удлинение шва отличается более, чем на 3% но это уже следствие использования нитей.

Пользуясь этими показателями, невозможно дать реальную характеристику поверхности ниток.

Разработанное устройство оценки швейных ниток полностью отражает реальный процесс их использования на высокоскоростных швейных машинах и выражается количеством обрывов на 100 м шва.

При оценке 200 м было обнаружено разработанным устройством на нити 8 утолщений, которые в дальнейшем выразились в обрыве нити 8 раз, в то время как на такой же нити, но оцененной устройством, включающим фотодатчик, достоверность составляет всего 60% т.е. на нити было зафиксировано всего 6 утолщений, а обрывов 10.

Технико-экономическими преимуществами изобретения являются высокая достоверность оценки качества поверхности швейных нитей и текстильной пряжи за счет моделирования реального технологического процесса пошива.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ШВЕЙНЫХ НИТЕЙ, содержащее швейную иглу, установленную с возможностью возвратно-поступательного перемещения от привода, направители нити, размещенные до и после иглы, неподвижную колбу для нагрева иглы, размещенную соосно с иглой, и средства для перемотки нитей, отличающееся тем, что оно снабжено средством регистрации нагрева иглы и параметров нити, выполненными в виде термопары, размещенной в желобе иглы, и консольной пластины с тензодатчиками на колбе, соединенными в мостовую схему с усилителем и регистрирующим прибором.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9