Способ определения жесткости текстильной нити при изгибе

Авторы патента:

Способ относится к текстильной промышленности, в частности к способам оценки физико-механических свойств текстильных материалов. Способ определения жесткости текстильной нити при изгибе с огибанием цилиндра известного радиуса нитью, в котором измеряют действительный радиус кривизны нити, фактический угол охвата нитью цилиндра, натяжение в обеих ветвях нити, рассчитывают постоянные параметры трения, а жесткость В определяют по формуле где _i - радиус кривизны нити; G₁ - постоянная начальная сила; G₂ - возрастающая растягивающая сила, R - радиус иглы; F₀, f₀ - постоянные параметры трения; - - фактический угол охвата нитью цилиндра; i - число опытов. Данный способ отличается повышенной точностью измерения параметров изгиба нити для расчета жесткости нити на изгиб. 1 ил.

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к способам оценки физико-механических свойств текстильных материалов.

Известно, что величина жесткости текстильных нитей при изгибе влияет на структуру текстильного изделия и в том числе на форму и длину нити в петле как в процессе петлеобразования, так и в готовом трикотаже.

Наиболее существенно влияние жесткости при изгибе нити на ее натяжение при огибании поверхности, радиус кривизны которой соизмерим с толщиной самой нити. При этих условиях вызывает трудности определение параметров нити, характеризующих изгиб.

Для определения жесткости нити при изгибе используют следующие способы: консольный метод под действием собственной силы тяжести без принудительной деформации образца, метод кольца под действием сосредоточенной нагрузки с принудительной деформацией образца. Известные способы исходят из определения чистого изгиба, исключая любые сопутствующие изгибу явления. Явление чистого изгиба практически отсутствует при переработке текстильной нити. Как правило, изгиб сопровождается трением и растяжением.

Наиболее близким к заявленному изобретению является способ определения жесткости нити - при изгибе с огибанием цилиндра известного радиуса нитью.

Недостаток этого способа проявляется в снижении точности и малой информативности.

В реальных условиях петлеобразования изгибание нити в статических и динамических условиях происходит совместно с трением ее о поверхности различной природы (нити о нить, нити о металл), с растяжением при периодически изменяющихся нагрузках и с деформацией поперечного сечения нити вследствие смятия. В свою очередь коэффициент трения, характеризующий сопротивление взаимодействующих поверхностей, зависит от нагрузки, приложенной к ним.

Поэтому задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении точности измерения параметров изгиба нити для последующего расчета жесткости нити на изгиб. Реальный угол охвата нитью цилиндра с достаточной степенью точности можно зафиксировать только при малых нагрузках на нить. В этом случае коэффициент трения нити о поверхность контакта и жесткость нити на изгиб будут соответствовать условиям нагружения в эксперименте, которые в 2-10 раз ниже усилий в нити при ее переработке.

Для согласования условий эксперимента с реальными условиями эксплуатации нити определяются постоянные параметры трения, характеризующие нить во всем диапазоне нагрузок.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе определения жесткости текстильной нити при изгибе с огибанием цилиндра известного радиуса нитью измеряют действительный радиус кривизны нити, фактический угол охвата нитью цилиндра, натяжение в обеих ветвях нити, рассчитывают постоянные параметры трения, а жесткость В определяют по формуле

где

_i - радиус кривизны нити; G₁, - постоянная начальная сила; G₂ - возрастающая растягивающая сила, R - радиус иглы; F₀, f₀ - постоянные параметры трения;

- фактический угол охвата нитью цилиндра;
i - число опытов.

На чертеже представлена расчетная схема для определения жесткости нити на изгиб.

Сущность предлагаемого способа заключается в получении и обработке информации по участку нити, расположенному на игле. На планшете закреплена игла (1) с известным радиусом (R), которую огибает образец нити (2). Напротив иглы устанавливают видеокамеру. Набегающую ветвь нити нагружают постоянной начальной силой (G₁), a сбегающую - равномерно возрастающей растягивающей силой (G₂). Нагружение сбегающей ветви прекращают в момент смещения нити по поверхности иглы, который фиксируют с помощью видеокамеры и компьютера. По полученным изображениям замеряют действительный радиус (r) нити, уголы схода набегающей и сбегающей ветвей нити, определяют фактический угол охвата нитью цилиндра (

).
В ходе эксперимента начальную нагрузку (G₁) изменяют в диапазоне, позволяющем с достаточной точностью определить (

).
Жесткость нити на изгиб для малых и больших нагрузок рассчитывают с использованием зависимости

где

_i - радиус кривизны нити,
i - число опытов, i=1, 2, 3..;

=R+r;
F₀, f₀ - постоянные параметры трения, определенные из эксперимента.

Использование предлагаемого способа определения жесткости текстильной нити при изгибе обеспечивает следующие преимущества:
- повышается точность измерения параметров, характеризующих изгиб нити, за счет ввода новых факторов - фактического угла охвата нитью цилиндра, натяжения в обеих ветвях нити, радиуса кривизны нити;
- повышается достоверность и объективность оценки жесткости текстильной нити при изгибе за счет введения параметров трения, характеризующих ее поведение при изгибе в условиях, приближенных к реальным.

Формула изобретения

Способ определения жесткости текстильной нити при изгибе с огибанием цилиндра известного радиуса нитью, отличающийся тем, что измеряют действительный радиус кривизны нити, фактический угол охвата нитью цилиндра, натяжение в обеих ветвях нити, рассчитывают постоянные параметры трения, а жесткость В определяют по формуле

где

_i - радиус кривизны нити;

G₁ - постоянная начальная сила;

G₂ - возрастающая растягивающая сила;

R - радиус иглы;

F₀, f₀ - постоянные параметры трения;

- фактический угол охвата нитью цилиндра;

i - число опытов.

РИСУНКИ

Рисунок 1

Изобретение относится к текстильному материаловедению и предназначено для объективной оценки свойств материалов для одежды при изгибе в текстильной и легкой промышленности

Устройство для определения компрессионных свойств изделий из упругоэластичных материалов // 2212033

Изобретение относится к области контрольно-измерительной и испытательной техники, конкретно к устройствам для измерения местных давлений на тело человека, оказываемых компрессионными элементами и одеждой из упругоэластичных материалов

Способ и устройство для определения конвективного теплообмена и скорости испарения влаги в системе "человек - одежда - окружающая среда" // 2205403

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для определения численных значений величины конвективного теплообмена и скорости испарения влаги с поверхности тела человека при взаимодействии с атмосферным воздухом

Способ определения степени зрелости волокон хлопчатника // 2202786

Дифракционный способ определения ряда основных характеристик ткани и тканеподобных материалов // 2199739

Изобретение относится к области контроля геометрических характеристик тканей и тканеподобных материалов и касается способа дифракционного определения ряда основных характеристик ткани и тканеподобных материалов, включающего закрепление образца, освещение перпендикулярным поверхности ткани параллельным синфазным когерентным пучком света лазера и наблюдение дифракционной картины на экране, расположенном за исследуемым образцом, последующий анализ дифракционной картины с измерением угла между горизонтальными и вертикальными осями, по которому судят о геометрических свойствах исследуемого образца, при этом анализ дифракционных картин от тканей и тканеподобных материалов, выработанных методом ткачества из нитей или нитеподобных материалов, осуществляют с дополнительным измерением средних расстояний между горизонтальными и вертикальными осями, по которым определяют ширину раппорта d и длину раппорта D по формулам где - длина волны источника света, R - расстояние от образца до экрана наблюдения, с дополнительным выделением центральных горизонтальной и вертикальной осей, проходящих через центр пятна засветки света лазера на образце с последующим измерением амплитуд дифракционных максимумов, расположенных вдоль центральных осей, по которым судят о ширине пор a1,...am, входящих в раппорт по ширине, и высоте пор b1,...bn, входящих в раппорт по высоте, по формулам, о диаметрах нитей и нитеподобных материалов, расположенных в направлении выработки ткани и тканеподобных материалов, а, и в направлении, перпендикулярном выработке, b судят по измеренным величинам ширины пор a1,...am, входящих в раппорт по ширине, и измеренным величинам высот пор b1, ..

Способ контроля и определения средней длины стеблей льняной тресты и их разброса по вершиночным и комлевым концам // 2196986

Изобретение относится к системам контроля свойств лубоволокнистых материалов и может быть использовано для контроля средней длины стеблей лубяных культур и их разброса по вершиночным и комлевым концам

Способ определения сминаемости текстильных материалов // 2189588

Изобретение относится к технике испытаний и измерений, а именно к способам определения характеристик текстильных материалов при смятии, и может быть использовано в легкой промышленности и сфере бытовых услуг

Устройство для определения водоупорности текстильных материалов // 2178888

Изобретение относится к легкой промышленности и может быть использовано для измерения и оценки водозащитной способности ткани

Способ оценки сгибов на текстильных полотнах // 2175132

Изобретение относится к текстильному материаловедению и предназначено для оценки сгибов на текстильных полотнах по показателю остроты угла восстановления после деформации и также может быть использовано для стандартизации, при проведении научно-исследовательских работ, периодических и сертификационных испытаний

Способ испытания текстильного материала на формовочную способность // 2171987

Изобретение относится к технике испытаний и измерений, а именно к способам исследования тканей на многоосное растяжение, и может быть использовано в легкой промышленности и сфере бытовых услуг

Способ определения показателей заполнения и пористости тканых полотен по компьютерному изображению // 2225980

Способ определения напряженно-деформированного состояния неотвержденных композиционно-волокнистых материалов // 2228524

Способ определения деформационных свойств объемных теплоизоляционных материалов и готовых образцов // 2231788

Изобретение относится к области текстильного производства, в частности к способу определения деформационных свойств объемных текстильных теплоизоляционных материалов, например синтепона или пуха

Способ определения формовочной способности текстильных материалов и устройство для его осуществления // 2232986

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано в текстильном материаловедении

Способ регулирования линейной плотности волокнистого настила в бункере чесальной машины // 2245403

Изобретение относится к прядильному производству текстильной промышленности и может быть использовано, например, для чесальных машин с бункерными питателями

Способ определения технологической ценности трепаного льна // 2245546

Изобретение относится к области стандартизации лубоволокнистых материалов, а именно к квалиметрии трепаного льняного волокна, и может быть использовано при определении его технологической ценности

Устройство для исследования деформаций и релаксации текстильных материалов // 2247983

Изобретение относится к приборам для определения и записи физико-механических свойств текстильных материалов и может быть использовано в швейной и трикотажной промышленности

Способ определения водопоглощаемости объемных текстильных материалов из полиэфирных волокон // 2253858

Изобретение относится к способам измерения водопоглощаемости и может быть использовано при испытаниях и оценке качества объемных текстильных материалов из полиэфирных волокон

Способ определения анизотропии драпируемости // 2255335

Изобретение относится к технике испытаний и измерений, а именно к способам определения характеристик текстильных материалов при изгибе

Способ определения показателей ворсистости тканых полотен по компьютерному изображению // 2256177

Изобретение относится к текстильной промышленности, может быть использовано при анализе поверхности ткани, и обладает расширенными функциональными возможностями в сравнении с известными способами