Способ оценки качества лубоволокнистого материала Советский патент 1988 года по МПК G01N33/36 

ОО

ОО

Изобретение относится к текстильному материаловедению и может быть использовано при оценке качества и стандартизации волокна или луба лубяных культур на предприятиях, которые осуществляют их переработку.

Цель изобретения - повышение точности оценки получаемого волокна.

На чертеже представлена схема осуществления способа.

Одновременный зажим всех частей за их вершиночные концы позволяет испытывать образец путем смещения объектов, относительно которых происходит прогиб от вер- шиночного конца к комлевому. Это позволяет учитывать способность волокна или луба разделяться на волокна разной длины - штапель. Данное разделение создает дополнительное сопротивление и также учитывается в оценке качества. Крутка образца пе

Изобретение относится к области текстильного материаловедения, может быть использовано при оценке качества и стандартизации сырья и волокна лубяных культур и позволяет повысить точность оценки получаемого волокна. Для оценки качества лу- боволокнистого 1материала свободный конец образца подвергают прочесу и одновременно изгибу в нескольких точках с постоянно увеличивающимся прогибом в зоне между зажимом и свободным концом, который подвергается прочесу, а оценку качества осуществляют по сумме углов охвата материалом пластин в момент разрыва образца, имеющей следующую взаимосвязь с показателем качества волокна или луба: Н аП -f- ЬП + с, где Н - сумма углов обхвата (оценка качества); П - показатель качества образца; а, Ь, с - эмпирические коэффициенты, зависящие от вида лубяных культур. Испытанию подвергают образец, сформированный из вершиночной, срединной и комлевой частей волокна или луба одинаковой массы, а зажим всех частей осуществляют одновременно за их верщиночные концы. Перед испытанием образец подвергают крутке с последующей ее фиксацией в зоне .между зажимом и свободным концом, который подвергается прочесу. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл. CQ (Л

Образец 1 фиксируют в зажиме 2 и под- to Р испытанием в зоне между зажимом и

участком, который подвергается прочесу, и последующая ее фиксация позволяют имитировать изгиб и растяжение образца в его скрученном состоянии, а также обеспечить необходимую связь между верщиночной, ком- 15 левой и срединной частями в образце и их одновременный разрыв перед точкой зажима. Между суммой углов обхвата образцом объектов и основными его качественными свойствами существует следующая теоретиГ яазр

.- и(Ц,Д)+

Рразр.

Е1fвергают изгибу пластинами 3, закрепленными на рамах 4, расположенных с обеих сторон образца 1 в вертикальной плоскости. Одна из рам внизу имеет иглы 5. Одна из рам установлена с возможностью перемещения в направлении к второй для подвода в рабочее положение.

Способ осуществляют следующим образом.

Из общей массы волокна или луба отбирают три горсти. Из первой горсти вырезают . ческая зависимость: срединный участок, из второй - комлевой,

из третьей - верщиночный. Из каждого

участка формируют части одинаковых длины и массы. Далее их складывают и одновременно зажимают за концы, направленные в сторону вершины горсти.25

Свободный, не зажатый конец образца 1 помещают между двумя рядами пластин 3, относительно которых происходит его прогиб. Образец в зоне между зажимом 2 и участком, который подвергается прочесу, подвергают крутке и далее путем накалывания 30 его на иглы 5 фиксируют от раскручивания. После этого начинают прогиб образца в нескольких точках. Вследствие нрогиба свободный конец образца начинает прочесываться. В зависимости от гибкости и способности волокна или луба дробиться, а так- 35 же сил сцепления между волокнами, перед точкой зажима в образце возникают силы натяжения. Причем, из-за постоянно увеличивающегося прогиба они растут и, достигнув значения прочности образца на разрыв, 0 происходит разрыв образца.

В этот момент определяют сумму углов обхвата Н образцом объектов, относительно которых происходит прогиб.

Эта величина является оценкой качества волокна или луба.45

По зависимости

Н аП + ЬП -f с,

где Н - сумма углов обхвата (оценка качества) ;

П - показатель качества образца; а, Ь, с - эмпирические коэффициенты, зависящие от вида лубяных культур, судят о качестве анализируемого волокна или луба.

Формирование образца волокна или луба из верщиночной, срединной и комлевой частей одинаковой массы позволяет получить более точную оценку качества, так как она учитывает изменение свойств волокна или луба по всей его длине.

EJ д

1 J

где 2а - сумма углов обхвата (оценка

качества);

In - знак натуральных логарифмов; А, В - коэффициенты, учитывающие условия испытаний; разрывное усилие образца; изгибная жесткость образца;

50

55

кривизна образца при огибании объектов относительно которых происходит прогиб;

f (Д,Ц) -усилие, возникаемое от прочеса образца и зависимое от его делимости и сил сцепления волокон; ц - коэффициент трения образца об объекты, -относительно которых происходит прогиб.

Данная теоретическая зависимость вытекает из известной формулы Эйлера, учитывающей изгибную жесткость нити.

При наличии взаимосвязи между истинным показателем качества и суммой углов обхвата, являющейся оценкой качества, в виде уравнения Н аП + ЬП + с, упрощается пересчет (в случае необходимости) Н в П.

Пример. Для осуществления предлагаемого способа изготовлена установка, где Прогиб образца происходит относительно пластин с рабочими кромками, закругленными по радиусу 1,5 мм.

Параметры установки следующие: длина 3180 мм; ширина 420 мм; высота 510 мм; количество кромок (общее) 60 щт; количество кромок, одновременно соприкасающихся с образцом, 12 шт; глубина захождения кромок в начале установки (-2) зазор (мм) и в конце установки (-f 12) мм.

Г яазр

lnl .- и(Ц,Д)+

EJ д

1 J

сумма углов обхвата (оценка

качества);

знак натуральных логарифмов; коэффициенты, учитывающие условия испытаний; разрывное усилие образца; изгибная жесткость образца;

f05 0

5

0

5

кривизна образца при огибании объектов относительно которых происходит прогиб;

f (Д,Ц) -усилие, возникаемое от прочеса образца и зависимое от его делимости и сил сцепления волокон; ц - коэффициент трения образца об объекты, -относительно которых происходит прогиб.

Данная теоретическая зависимость вытекает из известной формулы Эйлера, учитывающей изгибную жесткость нити.

При наличии взаимосвязи между истинным показателем качества и суммой углов обхвата, являющейся оценкой качества, в виде уравнения Н аП + ЬП + с, упрощается пересчет (в случае необходимости) Н в П.

Пример. Для осуществления предлагаемого способа изготовлена установка, где Прогиб образца происходит относительно пластин с рабочими кромками, закругленными по радиусу 1,5 мм.

Параметры установки следующие: длина 3180 мм; ширина 420 мм; высота 510 мм; количество кромок (общее) 60 щт; количество кромок, одновременно соприкасающихся с образцом, 12 шт; глубина захождения кромок в начале установки (-2) зазор (мм) и в конце установки (-f 12) мм.

Чесальные гарнитуры со следующими параметрами: количество рядов 2 шт; плотность игл 20 шт/см; средний диаметр игл 0,3 мм; высота игл 10 мм.

Стланцевое, сильная недолеженность лубообразное 223

Мочендовое, имеются недомочен- ные лряди, мягкое на ощупь

Моченцовое, имеется присушистая костра, недомо- ченное, грубое на ощупь

Каждую партию делят на три горсти. Из первой горсти формируют вершиночную часть волокна, из второй срединную, из третьей комлевую. Каждая часть и.меет массу 1 г и длину 50 см. Повторность анализа трехкратная. Образцы волокна зажимают в зажим вершиночными концами и подвергают испытанию. В определенный момент времени образцы разрываются перед точкой их зажима. Например, образец первой партии волокна разорвался, когда сумма углов обхвата (среднее из трех повторностей) оказалась равной 3,63 рад. Аналогичным образом подвергают испытанию остальные партии волокна. Результаты оказались следующие: первая партия: сумма углов 3,63, сорт волокна 5 (нестандартное); вторая партия: сумма углов 8,69, сорт волокна 2; третья партия: сумма углов 4,95, сорт волокна 3.

Полученные результаты позволяют заключить, что предлагаемый способ позволяет с достаточной точностью оценивать качество волокна. При этом выявлена следующая взаимосвязь между суммой углов обхвата (оценкой качества) Н и сортом волокна (показателем качества) П:

Н 1,027П2 8.8757П + 22,333.

Предлагаемый способ оценки качества волокна или луба лубяных культур сокращает длительность испытаний не менее, чем в 2 раза, снижает трудоемкость анализа, приближает условия испытаний к эксплуатационным и повыщает точность и объективность получаемых результатов.

Подготовлены три партии трепаной пеньки (волокна конопли), у которых определяют основные качественные показатели и сорт (таблица).

17,1 2,15

5 (нестандартное)

129

23,6 40,5 1,2

212

40,4

25,5 1,2

0

Формула изобретения

I. Способ оценки качества лубоволок0 нистого материала, заключающийся в том, что формируют образец, зажимают один конец его, свободно свисающий конец образца в средней части подвергают изгибу относительно пластин в нескольких точках с постоянно увеличивающимся прогибом и сме5 щением в направлении к свободному концу образца и осуществляют оценку качества материала по математической зависимости, включающей коэффициенты, учитывающие физические свойства материала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности оценки анализируемого материала, изгиб средней части образца пластинами проводят до разрыва образца, при- изгибе свободный конец образца подвергают прочесу, определяют с учетом результатов про5 чеса углы охвата материалом пластин в момент разрыва, а оценку качества осуществляют по сумме углов охвата материалом пластин в момент разрыва, определяемой зависимостью

Н аП- -f ЬП + с,

0 где Н - сумма углов охвата материалом

пластин (оценка качества); П - показатель качества материала; а, Ь, с эмпирические коэффициенты, зависящие от вида лубяных культур. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что образец формируют из вершиночной, срединной и комлевой частей материала, а зажим осуществляют за концы частей, расположенные со стороны верщин.

5