ЗАЖИМ К РАЗРЫВНОЙ МАШИНЕ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2001 года по МПК G01N3/04 

Изобретение относится к технике испытаний текстильных материалов, в частности к устройствам для механических испытаний текстильных материалов (химических нитей, жгутов) и может быть использовано для технической диагностики объекта, подвергающегося нагружению, по импульсно-акустическим сигналам.

В настоящее время для контроля технического состояния текстильных материалов широко применяются акустические методы. Объясняется это тем, что между различными физико-химическими, механическими свойствами нити и акустическими показателями существуют тесные взаимосвязи. Для определения акустических параметров образца применяют специальные приборы и оборудование, которые не позволяют определять акустические показатели текстильных материалов в процессе стандартных механических испытаний. Для определения механических параметров образца применяются стандартные методы за счет разрушения образца на разрывной машине. Поэтому перспективной является задача одновременного определения механических и акустических показателей текстильных материалов при проведении стандартных испытаний на разрывной машине. Предлагаемое устройство расширит функциональные возможности разрывной машины за счет определения акустических параметров образца в процессе его испытания.

Известные зажимные устройства текстильных материалов осуществляют удержание образца при минимальной вероятности разрушения его элементов в зоне зажима.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является зажим Esh32 к разрывной машине для испытания текстильных материалов, используемый в разрывной машине типа ZT40, состоящий из корпуса с пазом для размещения зажимных элементов, неподвижного зажимного элемента, соединенного с корпусом, подвижного зажимного элемента, выполненного с возможностью перемещения в направляющих посредством зажимного винта и возвратных пружин. Корпус зажима выполнен в виде скобы, в пазе которой размещают зажимные элементы. Корпус имеет сквозные отверстия для винтов крепления зажимных элементов и сквозное резьбовое отверстие для зажимного винта. Зажимные элементы имеют глухие резьбовые отверстия для винтов крепления к корпусу. Один из зажимных элементов неподвижно соединяют с корпусом с помощью винтов. Другой зажимной элемент соединяют с корпусом двумя удлиненными винтами, между головкой которых и корпусом зажима располагают спиральные пружины, которые обеспечивают возвратное усилие на зажимной элемент, отодвигая его в незажатом состоянии от неподвижного зажимного элемента.

Проведение испытаний осуществляют следующим образом.

Неподвижный зажимной элемент соединяют с держателем подвеса разрывной машины. Между разжатыми зажимными элементами заправляют образец. Зажимным винтом обеспечивают захват образца. Второй конец образца заправляют в аналогичный зажим, соединенный с подвижной траверсой разрывной машины. Включают механизм перемещения нижнего зажима и доводят образец до разрыва, при этом осуществляют непрерывный одновременный контроль усилия, прилагаемого к подвесу разрывной машины и удлинения образца. По полученным данным строят диаграмму нагрузка - удлинение образца.

Недостатком данного устройства является то, что с помощью данного зажима разрывная машина обеспечивает только механические испытания текстильных материалов, не давая дополнительной возможности определения их акустических параметров в процессе испытания.

Техническим результатом предлагаемого устройства является расширение функциональных возможностей разрывной машины за счет непрерывного одновременного контроля в процессе растяжения до разрушения как механических параметров (усилие и удлинение), так и акустических параметров - амплитуд импульсов акустической эмиссии, возникающих в момент разрыва каждой элементарной нити в комплексной нити, регистрируемых в местах приложения нагрузки на комплексную нить.

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом зажиме к разрывной машине для испытания текстильных материалов, состоящем из корпуса с пазом для размещения зажимных элементов, неподвижного зажимного элемента, соединенного с корпусом, подвижного зажимного элемента, выполненного с возможностью перемещения в направляющих посредством зажимного винта и возвратных пружин, подвижный зажимной элемент выполнен дополнительно удлиненным с противоположной стороны от зоны разрушения образца не менее чем на половину первоначальной длины, причем в его удлиненной части размещен датчик акустической эмиссии, датчик акустической эмиссии выполнен, например, в виде винта и размещен в глухом резьбовом отверстии. Одновременно удлиненный зажимной элемент традиционно улучшает качество закрепления образца за счет увеличения площади зажимной поверхности образца, что снижает вероятность разрушения его элементов в зоне зажима.

На чертеже изображен разрез предлагаемого зажима к разрывной машине для испытания текстильных материалов и схема устройства для осуществления регистрации сигналов акустической эмиссии, возникающих в момент разрыва каждой элементарной нити в комплексной нити.

Корпус (1) зажима выполнен в виде скобы, в пазе которой размещают зажимные элементы (2) и (3). Корпус имеет сквозные отверстия для винтов крепления зажимных элементов и сквозное резьбовое отверстие для зажимного винта (4). Зажимные элементы имеют глухие резьбовые отверстия для винтов крепления к корпусу. Зажимной элемент (2) неподвижно соединяют с корпусом с помощью винтов (5) и (6). Зажимной элемент (3) соединяют с корпусом двумя удлиненными винтами (7) и (8), между головкой которых и корпусом зажима располагают спиральные пружины (9), которые обеспечивают возвратное усилие на зажимной элемент, отодвигая его в незажатом состоянии от неподвижного зажимного элемента. Зажимной элемент (3) выполнен удлиненным не менее половины первоначальной длины так, что часть его выступает из корпуса с противоположной стороны от зоны разрушения образца. Зажимной элемент (3) в удлиненной части имеет глухое резьбовое отверстие с противоположной стороны от зажимной поверхности, в котором размещен датчик акустической эмиссии (10), выполненный, например, в виде винта. Выход датчика акустической эмиссии соединен со входом измерителя (11) амплитуды акустических импульсов, а его выход соединен со входом блока (12) регистрации.

Проведение испытания образца на разрывной машине с предлагаемым зажимом осуществляют следующим образом.

На подвес и на подвижную траверсу разрывной машины устанавливают предлагаемые зажимы. Концы образца (13) жестко крепят в зажимах. Включают механизм перемещения нижнего зажима разрывной машины (на чертеже не показано) и нагружают образец, например, с постоянной скоростью. Одновременно регистрируют усилие, прилагаемое к подвесу разрывной машины (устройство контроля усилия на чертеже не указано), перемещение подвижного зажима (устройство контроля перемещения зажима на чертеже не указано) и сигналы акустической эмиссии, возникающие в момент разрыва каждой элементарной нити в комплексной нити, с помощью датчика акустической эмиссии (10). Измеряют амплитуды сигналов акустической эмиссии с помощью измерителя (11). Осуществляют непрерывное измерение усилия, прилагаемого к подвесу разрывной машины, перемещения подвижного зажима (удлинения образца), а также амплитуд импульсов акустической эмиссии с помощью блока (12) регистрации. По полученным данным строят диаграмму нагрузка - удлинение образца и рассчитывают координаты точек разрыва элементарных нитей в комплексной нити.

Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет осуществить непрерывный одновременный контроль в процессе растяжения до разрушения образца как механических параметров (усилие и удлинение), так и акустического параметра - амплитуды импульсов акустической эмиссии, возникающих в момент разрыва каждой элементарной нити в комплексной нити, регистрируемых в местах приложения нагрузки на комплексную нить, при одновременном улучшении качества закрепления образца за счет увеличения площади зажимной поверхности образца, что снижает вероятность разрушения его элементов в зоне зажима.

Изобретение относится к зажимам для испытания текстильных материалов и применяется для определения механических и акустических параметров текстильных материалов при проведении стандартных испытаний на разрывной машине. Зажим состоит из корпуса с пазом, неподвижного зажимного элемента и подвижного зажимного элемента. Неподвижный зажимной элемент соединен с корпусом. Подвижный зажимной элемент выполнен с возможностью перемещения в направляющих. Подвижный зажимной элемент выполнен удлиненным с противоположной стороны от зоны разрушения образца. В его удлиненной части размещен датчик акустической эмиссии. Техническим результатом данного изобретения является расширение функциональных возможностей разрывной машины за счет непрерывного контроля механических и акустических параметров, возникающих в момент разрыва каждой элементарной нити в комплексной нити. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Зажим к разрывной машине для испытания текстильных материалов, состоящий из корпуса с пазом для размещения сменных зажимных элементов, неподвижного зажимного элемента, соединенного с корпусом, подвижного зажимного элемента, выполненного с возможностью перемещения в направляющих посредством зажимного винта, отличающийся тем, что подвижный зажимной элемент выполнен удлиненным с противоположной стороны от зоны разрушения образца, причем в его удлиненной части размещен датчик акустической эмиссии. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что зажимной элемент выполнен удлиненным не менее чем на половину первоначальной длины. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что датчик акустической эмиссии выполнен в виде винта и размещен в глухом резьбовом отверстии.