Способ определения сминаемости ворсистых материалов

 

Использование: текстильное материаловедение. Сущность изобретения: к образцу прикладывают сминающую нагрузку. Определяют изменение общей толщины образца и толщины грунта после приложения нагрузки и оценивают сминаемость образца по изменению высоты дельта Н_в ворса, которое определяют по изменению общей толщины дельта Н образца с учетом изменения толщины дельта h грунта из выражения: дельта Н_в-дельта Н-дельта h. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к текстильному материаловедению и может быть использовано для определения устойчивости к сминанию текстильных материалов, в том числе с ворсовым покрытием на грунте.

Известен способ определения сминаемости ворсистых материалов, заключающийся в измерении толщины образца, определении изменения высоты ворса после снятия нагрузки и оценке сминаемости по величине этого изменения.

Известный способ не дает возможности производить с достаточной достоверностью оценку сминаемости материалов, имеющих ворсовое покрытие, закрепленное на грунте.

Целью предлагаемого изобретения является повышение достоверности результатов испытаний материалов с ворсовым покрытием на грунте.

Указанная цель достигается тем, что в способе определения сминаемости ворсистых материалов, заключающемся в измерении толщины образца, приложении сминающей ворс нагрузки, определении изменения высоты ворса после снятия нагрузки и оценке сминаемости по величине этого изменения, согласно изобретению дополнительно измеряют толщину грунта до и после приложения нагрузки и определяют изменение толщины грунта, а изменение высоты ворса определяют с учетом изменения высоты грунта и толщины образца, а также тем, что толщины образца и грунта измеряют одновременно.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид устройства для осуществления способа с блок-схемой; на фиг.2 - измерительное средство; на фиг.3 образец материала.

Устройство содержит измерительное средство 1 для образца 2 материала, например оптическую систему; нагружающее приспособление 3, горизонтальную подложку 4 для размещения образца материала, установленную не каретке 5, имеющей возможность возвратно-поступательного перемещения от нагружающего приспособления 3 до средства измерения 1; и отсчетно-регистрирующий блок 6.

Оптическая система 1 имеет возможность возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости посредством механизма 7 и включает в себя установленные параллельно микроскопы 8, 9, имеющие малое увеличение до пятнадцати раз (для интегральной оценки). Микроскопы объединены составной призмой 10 для сведения двух изображений на приемник телекамеры 11. Телекамера 11 связана с монитором 16 блока 6. Имеются также зажимы 12, 13 для фиксации образца на подложке 4. При этом зажим 12 дополнительно предназначен для отгибания части ворсового покрытия на участке образца, расположенном под микроскопом 9.

Способ осуществляют следующим образом.

Образец 2 материала в виде пластины с ворсовым покрытием 14, закрепленным ни грунте 15, фиксируют зажимами 12, 13 на горизонтальной подложке 4, которую располагают в исходном положении под измерительным средством.

Зажимом 12 одновременно с фиксацией образца отгибают часть ворсового покрытия на участке образца, освобождая поверхность грунта 15. Участок с освобожденным грунтом располагают в процесса измерения под микроскопом 9, а участок образца с ворсовая покрытием под микроскопом 8.

С помощью микроскопов 8, 9 измеряют соответственно общую высоту Н образца 2 и высоту h грунта 15 до приложения нагрузки путем фиксации координат точек контролируемых верхних поверхностей образца и грунта относительно подложки 4.

Далее перемещают подложку 4 с образцом на каретке 5 под нагружающее приспособление 3, где воздействуют на образец сминающей нагрузкой по заданной, например, с помощью ЭВМ 17 программе, объединенной через оператор 18 с монитором 16, после чего возвращают образец 2 под измерительное средство, располагая аналогично исходному положению. Измеряют общую высоту Н1 образца и высоту h1 грунта после приложения нагрузки.

В процессе этого измерения координаты точек контролируемых поверхностей относительно подложки 4 фиксируют с помощью микроскопов 8, 9 одновременно и дискретно с выбранным временным шагом Δt в текущие моменты времени t в интервале Δτ, равном времени релаксации материалов грунта и материала ворсового покрытия.

При этом, интервал Dt может быть либо уже известен из ранее проведенных экспериментальных наработок, либо также является предметом исследований, т. е. в этом случае исследуется помимо динамики процесса релаксации и само время.

Поскольку характер релаксации материалов ворсового покрытия и грунта существенно отличается во времени, одновременное измерение их высоты позволит синхронно фиксировать их изменение.

С помощью отсчетно-регистрирующего блока 6 определяют разности DH=H-H₁ и Δh=h-h₁ соответственно общей высоты образца и высоты грунта до и после приложения нагрузки в текущие моменты времени в интервале Δτ.

Оценивают сминаемость материала по изменению DH_в высоты ворсового покрытия, определяемому из соотношения: ΔH_в=ΔH-Δh, где ΔH_в изменение высоты ворсового покрытия; ΔH изменение общей высоты образца; Δh - изменение высоты грунта.

Учет деформации грунта под действием сминающей нагрузки, а также контроль его релаксации после снятия нагрузки позволит повысить достоверность результатов оценки процесса сминаемости материалов с ворсовым покрытием.

Этому же способствует и синхронная фиксация во времени изменения высот ΔH и Δh во времени, дающая более достоверную картину динамики восстановления смятого ворса, что позволит более точно оценить качественные и эксплуатационные характеристики материала с ворсовым покрытием.

Формула изобретения

1. Способ определения сминаемости ворсистых материалов, заключающийся в измерении толщины образца, приложении сминающей ворс нагрузки, определении изменения высоты ворса после снятия нагрузки и оценке сминаемости по величине этого изменения, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов определения при испытании материалов с ворсовым покрытием на грунте, дополнительно измеряют толщину грунта до и после приложения нагрузки и определяют изменение толщины грунта, а изменение высоты ворса определяют с учетом изменения высоты грунта и толщины образца.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, толщины образца и грунта измеряют одновременно.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3