Устройство для определения одноосного растяжения текстильных материалов и трикотажных полотен Российский патент 2024 года по МПК G01N3/08 

Изобретение относится к технике испытаний и измерений, а именно к устройствам для исследования физико-механических свойств текстильных материалов и трикотажных полотен, и может быть использовано для определения растяжимости при нагрузках меньше разрывных в текстильном материаловедении, легкой промышленности и бытовом обслуживании.

Известно устройство для испытания деформационных свойств текстильных полотен при многоосных нагрузках [Патент на полезную модель №104315 U1 Российская Федерация, МПК G01N 308 (2006.01). Устройство для испытания деформационных свойств текстильных полотен при многоосных нагрузках: №201015022428: заявл. 07.12.2010, опубл. 10.05.2011], содержащее неподвижный корпус с приводом подвижной платформы, съемное зажимное устройство, нагружающее устройство в виде полусферического толкателя с кулачковым виброприводом, отличающееся тем, что съемное зажимное устройство установлено на подвижной платформе и состоит из 16 зажимов, расположенных вокруг толкателя, каждый из которых имеет ползун с фиксирующими губками, соединенный с тензорезисторным датчиком балочного типа. Данное устройство имеет довольно сложное техническое решение и предназначено для измерения прилагаемого давления для растягивания испытуемого образца.

Известно устройство для определения деформационных свойств трикотажного полотна [Патент на изобретение №2538080 С1 Российская Федерация, МПК G01N 33/36 (2006.01). Стенд для определения деформационных свойств трикотажного полотна: №2013135994/15: заявл. 30.07.2013, опубл. 10.01.2015], в котором корпус выполнен в виде стоек, жестко закрепленных по углам двух горизонтально расположенных рам, под нижней из которых расположено основание корпуса с регуляторами положения по высоте, на котором в центре располагается растягивающий узел, состоящий из расположенных перпендикулярно друг к другу двух пар зажимов с губками, а на верхней раме, на кронштейнах, установленных перпендикулярно к смежным сторонам рамы, размещены две регулирующие нагрузку шкив гайки, связанные пассивами со шкив гайками, относящиеся к шпилькам тягам, находящимся по середине каждой из сторон верхней рамы, и имеющие высоту не менее половины стороны верхней рамы ограничители движения вокруг шпилек, каждая противоположная из которых соединена с одним тензодатчиком и парой зажимов через направляющий блок посредством тянущих длинномерных тел. В описанном устройстве достигается повышение точных значений деформационных характеристик трикотажного полотна, необходимых для определения величин конструктивных прибавок и пределов заужения при проектировании плотно облегающих изделий за счет определения малых значений деформаций при двухосном растяжении. Недостатком предложенного устройства является невозможность измерения точной силы, действующей на пробу.

Известно устройство для исследования деформационных свойств материалов [Патент на полезную модель №102802 U1 Российская Федерация, МПК G01N 308 (2006.01). Устройство для испытания деформационных свойств текстильных полотен при многоосных нагрузках: №2010137918/28: заявл. 13.09.2010, опубл. 10.03.2011], содержащее четыре зажима для закрепления образца испытуемого материала, соединенных с нагружающими приспособлениями, отличающееся тем, что нагружающие приспособления выполнены независимыми, содержат винты с противоположной резьбой, вкручиваемые в муфту с двумя резьбовыми отверстиями, причем два нагружающих приспособления шарнирно закреплены на стойках, расположенных в двух взаимно перпендикулярных направляющих, а два других нагружающих приспособления соединены с силоизмерителями, также закрепленными на стойках. Недостатком данного устройства является то, что для его использования необходимо иметь набор съемных муфт с необходимыми размерами и параметрами резьбы и силоизмерителей, которые подбираются для расширения диапазона растягивающих усилий, что усложняет проведение исследований, настройку и обслуживание устройства.

Известно устройство для измерения поперечной деформации легкодеформируемых материалов [Патент на изобретение №22331044 С1 Российская Федерация, МПК G01B 11/16 (2006.01). Устройство для измерения поперечной деформации легкодеформируемых материалов: №2006142982/28: заявл. 04.12.2006, опубл. 10.08.2008], которое содержит средства фиксации и средства нагружения пробы, средства считывания и средства регистрации величины деформации. Система считывания величины деформации выполнена оптико-механической и включает контрольную стрелку с закрепленным на ней ИК-диодом контроля границы ширины деформируемой пробы. Стрелка имеет возможность регулировки ее положения относительно линии нулевого отсчета. Постоянное контактное динамическое взаимодействие контрольной стрелки с поверхностью пробы обеспечивает расправление образующейся спиралевидной кромки. Средства регистрации величины поперечной деформации включают микропроцессор, связанный с оптико-механической системой измерения посредством блока сопряжения. В описанном устройстве достигается обеспечение расширения технологических возможностей исследований деформационных характеристик легкодеформируемых материалов и повышение точности измерения поперечной деформации. Недостатком известного устройства является сложность конструкции.

Известен прибор для определения упруго-деформационных характеристик текстильных материалов [Патент на полезную модель №157340 U1 Российская Федерация, МПК G01N 33/36 (2006.01). Прибор для определения упруго-деформационных характеристик текстильных материалов: №2014146232/15: заявл. 18.11.2014, опубл. 27.11.2015], содержащий горизонтальную регулирующуюся платформу, расположенную на вертикальной штанге, указатель вертикального прогиба, станину, вертикальную шкалу прогиба, горизонтальную шкалу и зажим, отличающийся тем, что горизонтальная шкала размещена на передней вертикальной плоскости регулирующейся платформы, имеющей форму параллелепипеда, при этом горизонтальная шкала выполнена двусторонней с нулевой отметкой посередине этой плоскости; а вертикальная шкала прогиба установлена на задней вертикальной плоскости с угла регулирующейся платформы с возможностью регулирования нулевой отметки в зависимости от используемого зажима; над регулирующейся платформой на вертикальной штанге смонтирован монтажный элемент, а указатель вертикального прогиба выполнен стрелочным, установлен на монтажном: элементе с возможностью регулирования по вертикали; зажимы выполнены съемными и размещены на монтажном элементе. Прибор снабжен съемным измерительным шаблоном, выполненным в виде пластины с указателем горизонтальных размеров и двумя опорными площадками. Как недостаток следует отметить, что прибор сложный, чувствительный к влияющим факторам, требующий тонкой настройки и стационарного размещения.

Известна портативная разрывная машина для испытания нити при одноосном растяжении [Патент на изобретение №2612949 С2 Российская Федерация, МПК G01N 3/08 (2006.01). Портативная разрывная машина для испытания нити при одноосном растяжении: №2015132494: заявл. 04.08.2015, опубл. 14.03.2017], содержащая установленные на жесткой раме одноточечный концевой тензометрический датчик, шаговый двигатель, блок питания и драйвер к шаговому двигателю, плату микроконтроллера. Технический результат: реализация переносного устройства, обеспечивающего достаточную разрывную способность при минимальных габаритах и весе, пригодном для испытания высокоэластичных нитей, отвечающего современным требованиям по безопасности, энергосбережению, долговечности, удобству транспортировки, монтажа и эксплуатации, а также снижение затрат на его приобретение и эксплуатацию. Однако, данное изобретение предназначено для разрушающих испытаний материалов с малым поперечным сечением, предпочтительно высокоэластичных нитей и не позволяет определять деформационные характеристики плоских материалов из-за своих конструктивных особенностей.

Технической задачей и техническим результатом изобретения является повышение качества и скорости проведения исследований при определении точных значений деформационных характеристик пробы материала, необходимых для определения величин конструктивных прибавок и пределов заужения при проектировании пшенных изделий из растяжимых материалов.

Поставленная задача и технический результат достигается тем, что устройство для определения одноосного растяжения текстильных материалов и трикотажных полотен содержит металлическую раму прямоугольной формы, на одной из сторон которой жестко закреплены электронные весы, соединенные с неподвижным зажимом для фиксации пробы текстильного материала или трикотажного полотна, на противоположной стороне металлической рамы расположен металлический резьбовой стержень, для поступательного перемещения его, на конце которого расположен подвижный зажим, металлический резьбовой стержень фиксируется при помощи закрепляющего винта.

Изобретение поясняется рисунками.

Фиг. 1 - Общий вид устройства для определения одноосного растяжения текстильных материалов и трикотажных полотен в исходном положении.

Фиг. 2 - Внешний вид неподвижного и подвижного зажимов.

Фиг. 3 - Внешний вид пробы текстильного материала или трикотажного полотна, подготовленного к проведению испытаний.

Фиг. 4 - Этап закрепления пробы текстильного материала или трикотажного полотна в зажимах 2 и 3.

Фиг. 5 - Внешний вид устройства для определения одноосного растяжения текстильных материалов и трикотажных полотен с пробой материала, закрепленного между зажимами 2 и 3 в свободном положении.

Фиг.6 - Внешний вид устройства для определения одноосного растяжения текстильных материалов и трикотажных полотен с пробой материала, закрепленного между зажимами 2 и 3 в растянутом положении.

Устройство для определения одноосного растяжения текстильных материалов и трикотажных полотен (фиг. 1) содержит металлическую раму прямоугольной формы (1), на одной из сторон которой жестко закреплены электронные весы (6), соединенные с неподвижным зажимом (2) для фиксации пробы текстильного материала или трикотажного полотна (7), на противоположной стороне металлической рамы (1) расположен металлический резьбовой стержень (4) с закрепляющим винтом (5) для поступательного перемещения его, на конце которого расположен подвижный зажим (3).

Устройство для определения одноосного растяжения текстильных материалов и трикотажных полотен состоит из металлической рамы 1, неподвижного зажима 2, подвижного зажима 3, металлического резьбового стержня 4, закрепляющего винта 5 и электронных весов 6. Зажим 2 является неподвижным и жестко соединен с электронными весами 6. Металлическая рама 1 представляет собой раму прямоугольной формы, которую располагают на горизонтальной поверхности перед проведением испытания.

Фиг. 2 показывает внешний вид неподвижного и подвижного зажимов. Неподвижный зажим 2 состоит из двух планок 2.1 и 2.2, скрепленных между собой винтами 2.3 и 2.4. Винты 2.3 и 2.4. предназначены для фиксации пробы текстильного материала или трикотажного полотна 7 в неподвижном зажиме 2.

Подвижный зажим 3 состоит из планок 3.1 и 3.2, скрепленных между собой винтами 3.3 и 3.4. Винты 3,3 и 3.4. предназначены для фиксации пробы текстильного материала или трикотажного полотна 7 в подвижном зажиме 3. Подвижный зажим 3 механически соединен с металлическим резьбовым стержнем 4.

Перед проведением испытаний на пробе текстильного материала или трикотажного полотна 7 наносят центральные оси вдоль и поперек нитей основы и утка или направления петельных столбиков и в центре делают разметку квадрата 10×10 см для удобства последующих измерений, как показано на фиг. 3. Для лучшего закрепления в зажимах 2 и 3 пробы текстильного материала и трикотажного полотна 7 малой толщины с двух противоположных сторон обрабатывают швом вподгибку с закрытым срезом, как показано на фиг. 3. Минимальные размеры подготовленной пробы текстильного материала или трикотажного полотна 7 составляют 15×15 см, где ширина пробы равна длине планки и зажима.

Фиг. 4 показывает этап закрепления пробы текстиль того материала или трикотажного полотна 7 в зажимах 2 и 3. Планки 2.1 и 2.2 неподвижного зажима 2 предварительно раздвигают с помощью винтов 2.3 и 2.4. С планками 3.1 и 3.2 подвижного зажима 3 проводят аналогичную процедуру. Пробу текстильного материала или трикотажного полотна 7 одной из обработанных сторон закрепляют между планками 2.1 и 2.2 неподвижного зажима 2 и фиксируют винтами 2.3 и 2.4. После противоположную обработанную сторону пробы текстильного материала или трикотажного полотна 7 закрепляют между планками 3.1 и 3.2 подвижного зажима 3 и фиксируют винтами 3.3 и 3.4.

Внешний вид устройства с пробой текстильного материала или трикотажного полотна 7, закрепленной между нажимами 2 и 3 в свободном положении показан на фиг. 5. После этапа закрепления пробы текстильного материала или трикотажного полотна 7 металлическую раму 1 устройства для определения одноосного растяжения текстильных материалов и трикотажных полотен располагают в горизонтальной плоскости, включают электронные весы 6, на экране которых отображается значение прикладываемого усилия, и поступательно и равномерно смещают металлический резьбовой стержень 4 в противоположную от неподвижного зажима. 2 сторону. При отображении на экране электронных весов 6 значения заданной для испытаний нагрузки положение металлического резьбового стержня 4 фиксируют с помощью закрепляющего винта 5, который закручивают до соприкосновения с поверхностью металлической рамы 1, как показано на фиг. 6. Величину изменения геометрических характеристик пробы текстильного материала или трикотажного полотна 7 определяют с помощью любого известного контактного средства измерения, например, металлической линейкой, сантиметровой лентой, рулеткой и т.д. Фиксируют изменение длины и ширины пробы текстильного материала или трикотажного полотна 7 по центральным осям внутри отмеченного квадрата.

Предлагаемое устройство используют для испытания пробы материала на одноосное растяжение и выявления величин деформационных характеристик пробы материала, необходимых для определения величин конструктивных прибавок и пределов заужения при проектировании швейных изделий из растяжимых материалов. Устройство обеспечивает повышение качества и скорости проведения испытаний. Устройство позволяет точно контролировать геометрические характеристики проб текстильных материалов или трикотажных полотен при одноосном растяжении, удобно в транспортировке и использовании благодаря небольшим габаритным размерам, малому весу и простоте методики применения.

Изобретение относится к технике испытаний и измерений, а именно к устройствам для исследования физико-механических свойств текстильных материалов и трикотажных полотен, и может быть использовано для определения растяжимости при нагрузках меньше разрывных в текстильном материаловедении, легкой промышленности и бытовом обслуживании. Устройство содержит металлическую раму прямоугольной формы, на одной из сторон которой жестко закреплены электронные весы, соединенные с неподвижным зажимом для фиксации пробы материала, на противоположной стороне металлической рамы расположен металлический резьбовой стержень, для поступательного перемещения его, на конце которого расположен подвижный зажим, металлический резьбовой стержень фиксируется при помощи закрепляющего винта. Поступательное перемещение подвижного зажима происходит за счет вращения закрепляющего винта по резьбе металлического резьбового стержня до момента фиксации на электронных весах величины заданной нагрузки в граммах, при этом происходит растяжение пробы материала и изменение ее геометрических характеристик (длины и ширины). Технический результат: повышение качества и скорости проведения исследований при определении точных значений деформационных характеристик пробы материала, необходимых для определения величин конструктивных прибавок и пределов заужения при проектировании швейных изделий из растяжимых материалов. 6 ил.

Устройство для определения одноосного растяжения текстильных материалов и трикотажных полотен, содержащее металлическую раму прямоугольной формы, на одной из сторон которой жестко закреплены электронные весы, соединенные с неподвижным зажимом для фиксации пробы текстильного материала или трикотажного полотна, на противоположной стороне металлической рамы расположен металлический резьбовой стержень с закрепляющим винтом для поступательного перемещения его, на конце которого расположен подвижный зажим.