СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОРМОВОЧНЫХ СВОЙСТВ Российский патент 2006 года по МПК G01N33/36 

Изобретение относится к материаловедению производств текстильной и легкой промышленности и предназначено для оценки формовочного свойства ткани - способности ткани изменять угол между нитями основы и утка (град).

Наиболее близким к заявляемому способу является способ, разработанный в МГАЛП (Бузов Б.А. и др. Материаловедение швейного производства. - М.: Легпромиздат, 1986, с.253). Существующий способ определяет формовочное свойство как изменение угла между нитями основы и утка при растяжении образца, выкроенного под углом 45 град до появления складки или при приложении усилия в 1 даН (Савостицкий А.В. Новый метод конструирования выкроек оболочек из ткани. - Легкая промышленность, 1958, №5, с.26-30).

Используемый в известном способе показатель недостаточно точен и трудоемок в определении.

Техническим результатом, достигаемым при реализации заявленного способа, является повышение точности, информативности оценки формовочных свойств и расширение технологических возможностей за счет введения новых характеристик.

Данный технический результат достигается за счет того, что в способе определения формовочных свойств ткани образец из испытуемого материала подвергают деформации и определяют изменение угла между нитями основы и утка до появления диагональной складки, согласно изобретению образец подвергают сдвигу, исключающему деформацию растяжения нитей, и в процессе сдвига определяют через заданные интервалы времени значения измерения угла и соответствующие им усилия, по которым определяют зависимость угла θ(град) от усилия F(H) графически или в виде таблицы, релаксацию сдвига нитей в ткани по гистерезисной петле и работу, затрачиваемую на сдвиг до появления складки.

Заявленный способ моделирует реальный процесс деформирования материалов при изготовлении и эксплуатации и позволяет оценить не только способность ткани изменять угол между нитями основы и утка при усилии в 1 даН или до появления диагональной складки, но и его кинетику, работу, затрачиваемую на изменение угла и релаксацию сдвига нитей в ткани.

Способ осуществляется следующим образом (фиг.1): образец ткани квадратной формы закрепляют в верхнем неподвижном зажиме и нижнем подвижном, который может совершать возвратно-поступательное движение в горизонтальной плоскости. К нижнему зажиму прикладывается сдвигающее усилие, и в процессе сдвига определяют через заданный интервал времени значение силы, измеряемой с помощью датчика силы, и значение изменения угла, определяемое с использованием данных от датчика перемещения. Испытание идет до момента появления диагональной складки, после чего образец возвращается в исходное положение с записью обратного процесса (2-й ветви гистерезисной петли, фиг.2).

Формовочные свойства характеризуются изменением угла Θ(град) между нитями основы и утка (до появления диагональной складки), зависимостью изменения угла θ от усилия сдвига F(H) (фиг.2), работой А(Дж), затрачиваемой на изменение угла между нитями.

Изменение угла Θ между нитями основы и утка приводится геометрическим способом его определения - на основании свойств прямоугольного треугольника с известными величинами катета - половины перемещения и гипотенузы, являющейся стороной образца, имеющего квадратную форму. Для исключения изменения длины нитей в образце точка D (фиг.1) движется по линии, являющейся частью окружности с радиусом BD, равным стороне образца квадратной формы. Перемещение определяется с помощью фотоимпульсного датчика перемещения ДП (фиг.3). Величина усилия определяется с помощью полупроводникового датчика силы ДС (фиг.3).

Преобразование величины перемещения в величину изменения угла θ между нитями происходит по формуле:

sin θ = DE (перемещение) / BD (сторона пробы),

которая заложена в программу вычисления и построения графика.

Определение работы, совершаемой при сдвиге, и работы, совершаемой при возвращении образца в первоначальное положение (обратный ход) позволяет определить гистерезисную петлю как разность работ. Гистерезисная петля является мерой величины релаксации образца.

Релаксация сдвига нитей ткани определяется разностью между работой, затрачиваемой на сдвиг, и работой, совершаемой на возвращение в начальное состояние. Если деформация носит упругий характер, то на рисунке отсутствует гистерезисная петля, а если для сдвига характерен релаксационный процесс, то в ткани присутствуют эластические и остаточные деформации и на рисунке присутствует гистерезисная петля. Если гистерезис отсутствует, то нити ткани вернулись в свое первоначальное положение.

Для технолога эта информация говорит о необходимости фиксации требуемого угла сдвига, например, с помощью дублирующей прокладки.

Работа определяется любым из общепринятых методов, например, интегрированием с использованием стандартного пакета программ MathCad.

Полученные при испытании характеристики расширяют технологические возможности (см. таблицу) и могут быть использованы для прогнозирования способности тканей к формообразованию, т.е. получению объемной формы изделия из плоской ткани и научно-обоснованного конфекционирования материалов для высококачественных швейных изделий.

Способ реализуется с помощью измерительной системы, которая содержит (фиг.3): датчик силы (ДС), датчик перемещения (ДП), устройство сопряжения датчиков с ЭВМ (УС), управляющую ЭВМ.

Сигналы с датчиков о величине усилия и перемещении поступают в устройство сопряжения (УС), которое служит для преобразования информационных сигналов с датчиков в цифровой код и передачи их в канал данных ЭВМ для последующей обработки.

Программное обеспечение позволяет выполнять обработку результатов испытания с высокой степенью точности - фиксируется перемещение с точностью 0,1 мм, которая достигается использованием автоматизированного устройства.

Также преимуществом изобретения является приближение условий испытания к условиям изготовления и эксплуатации одежды.

ТаблицаВид материалаПрототипПредлагаемый способУгол при появлении диагональной складки θ, градF, HУгол при появлении диагональной складки θ, градА, ДжЧисто льняное полотно9,00,568,012,7Льнохлопковая костюмная ткань мелкоузорчатого переплетения5,00,84,810,6Камвольная костюмная ткань саржевого переплетения12,00,6812,014,5

Изобретение относится к материаловедению производств текстильной и легкой промышленности и предназначено для оценки формовочного свойства ткани. Техническим результатом, достигаемым при реализации заявленного способа, является повышение точности, информативности оценки формовочных свойств и расширение технологических возможностей за счет введения новых характеристик. Способ определения формовочных свойств ткани, по которому образец из испытуемого материала подвергают деформации и определяют изменение угла между нитями основы и утка до появления диагональной складки. Образец подвергают сдвигу, исключающему деформацию растяжения нитей. В процессе сдвига определяют через заданные интервалы времени значения изменения угла и соответствующие им усилия, по которым представляют зависимость угла θ(град) от усилия F(H), графически или в виде таблицы, релаксацию сдвига нитей в ткани по гистерезисной петле и работу, затрачиваемую на сдвиг до появления складки. 1 табл., 3 ил.

Способ определения формовочных свойств ткани, по которому образец из испытуемого материала подвергают деформации и определяют изменение угла между нитями основы и утка до появления диагональной складки, отличающийся тем, что образец подвергают сдвигу, исключающему деформацию растяжения нитей, и в процессе сдвига определяют через заданные интервалы времени значения изменения угла и соответствующие им усилия, по которым представляют зависимость угла от усилия графически или в виде таблицы, релаксацию сдвига нитей в ткани по гистерезисной петле и работу, затрачиваемую на сдвиг до появления складки.