Способ испытания текстильных материалов на истирание и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК G01N33/36 G01N3/56 G01N21/00 

Изобретение относится к испытанию механических свойств текстильных материалов и может быть использовано в текстильной промышленности.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет исследования динамики процесса истирания.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства, реализующего способ испытания текстильных материалов на истирание; на фиг. 2 - графики результатов испытаний материалов на истирание.

Устройство содержит осветитель 1, держатель 2, механизм 3 нагружения, прозрачную пластину 4, фотоэлемент 5, вращающуюся головку 6, средство 7 для отсоса воздуха, блок 8 сравнения, блок 9 управления, привод 10, счетчик 11 числа циклов, истирающий элемент 12, фотоэлемент 13, испытуемый образец 14 материала, прозрачную пластину 15, фотоэлемент 16, эталонный образец 17 и источник 18 питания.

Держатель 2 выполнен в виде полого усеченного конуса, обращенного торцом с большим диаметром к соосно установленной головке 6. На указанном торце держателя расположена прозрачная пластина 4, на которой закрепляют испытуемый образец 14 материала. Внутри держателя 2 размещен осветитель 1, соединенный с источником 18 питания. В прорези боковой части держателя 2 соосно установлены прозрачная пластина 15 и фотоэлемент 16, между которыми закрепляют эталонный образец 17.

Истирающий элемент 12 и фотоэлементы 5 и 13 закреплены на головке 6, причем светочувствительные слои фотоэлементов 5 и 13 обращены к ис0

5

0

5

0

5

0

5

тираемой поверхности образца 14 н контролируют соответствующие зоны вдоль истираемой поверхности образца 14.

Держатель 2 с образцом 14 поджимается к истирающему элементу 12 с помощью механизма 3 нагружения.

Фотоэлементы 13, 5 и 16 соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока 8 сравнения, выход которого через блок 9 управления подключен к входу привода 10, кинематически связанного с,, головкой 6 и счетчиком 11 числа циклов.

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно устанавливают в головке 6 один или два истирающих эле-. мента 12, а в держателе 2 на поверхности пластины 4 размещают испытуемый образец 14.

После поджатия держателя 2 с испытуемым образцом с помощью нагружающего механизма 3 включают привод 10, вращающий головку 6 с закрепленными на ней истирающим элементом 12 и фотоэлементами 5 и 13. Включают осветитель 1, например лампу, и непрерывно облучают образец 14 и эталонный образец 17.

Непрерывно в процессе истирания образца сканируют его поверхность путем поворота над ним фотоэлементов 5 и 13, перемещакщихся по траектории перемещения истирающего элемента 12, и одновременно регистрируют проходящие по меньшей мере через две зоны поверхности истирания образца.

Одновременно регистрируют фотоэлементом 16 световой поток, прохо- ДЯРДШ через эталонный образец 17.

Сигналы V ц j.it регистрируемые фотоэлементами 3 и 13 в двух эонлх образца по дуге окружности, являющейся траекторией движения этих фотоэлементов, и сигнал V

т

регистрируемый

фотоэлементом 16, одновременно поступают в блок 8 сравнения.

На выходе блока 8 сравнения формируются разности соответственно между амплитудами сигналов V , - V ,

V

эт

- V . и V

эт

- V,

2.

значения которых непрерывно контролируются, напрмер, с помощью индикаторов (не показаны) в зависимости от числа циклов истирания и с помощью специальных тарировочных графиков переводятся в значения светопроницаемости.

По зависимости изменения светопроницаемости от числа циклов оценивают стойкость образца к истиранию на разных стадиях этого процесса.

Для обеспечения останова головки 6 на различных стадиях процесса истирания, в том числе в момент образования дыры, разности сигналов

V v4, v у,- „, , , эт ют в блок У управления.

V, , V - V,, V9T - V- поступаПри превышении разностями V, - V, 30

ет

- v, и V

эт

- V- величин заданных

пороговых сигналов с выхода блока 8 сравнения подается сигнал, который поступает в блок 9 управления приводом 10 головки и останова счетчика 11 циклов истирания.

При этом превышение порогового сигнала характеризует изменение светостойкости, соответствующей началу заданной стадии и истирания, например момент образования дыры.

Пример. Определяли стойкост к истиранию образцов простынного волокна на хлопчатобумажной основе, различающихся по материалу утка.

Результаты испытаний представлены

а графиках 1 г рафик 1 - 4 (фиг. 2): уток, лен 70%;

лавсан 25%;

вискоза 5%; график 2 - уток, лен 80%;

лавсан 15%;

вискоза 5%; - уток, лен 45%;

хлопок 50%;

лавсан 5%;

лен 100%;

хлопок 100%,

график 3

график 4 уток, уток,

причем график 4 характеризует дина

5

0

5

0

5

0

5

0

5

мику роста интенсивности фототока

у прчки одинаковой линейной плотности

и различной по составу.

Определяли стойкость к истиранию по числу циклов истирания, необходимых для достижения заданной светопроницаемости. Например, ее увеличение на 50% (графики 1, 2 и 3 на фиг. 2) достигается на графике 1 за 2,5 тыс.циклов, на графике 2 - за 5 тыс.циклов, а на графике 3 - за 10 тыс. циклов.

Н некоторых случаях, например, для материалов, имеющих одинаковую структуру, например линейную плотность (хлопок, лен), стойкость к истиранию определяли по изменению светопроницаемости за заданное число циклов (график 4 на фиг. 2). Так, через 25 тыс.циклов и 5 тыс.циклов светопроницаемость льна значительно отличается от светопроницаемости хлопка, хотя количество циклов, равное 10 тыс., до образования дыры у обоих материалов одинаково, т.е. в данном случае более наглядно анализируется динамика процесса истирания. Формула изобретения

1. Способ испытания текстильных материалов на истирание, заключающийся в том, что образец материала подвергают абразивному истиранию, облучают излучением поверхность истирания образца, контролируют интенсивность излучения, прошедшего через образец в одной зоне, перемещающейся вдоль поверхности истирания образца, и по изменению интенсивности контролируемого излучения судят об устойчивости материала к истиранию, о т- личающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет исследования динамики процесса истирания, облучают также эталонный образец материала, не подвергаемый истиранию, и контролируют интенсивности излучений, прошедших через дополнительную, не менее чем одну зону, перемещающуюся вдоль поверхности истирания образца, и через эталонный образец, сравнивают между собой интенсивности прошедших излучений и по результатам сравнения судят об устойчивости материала к истиранию.

2. Устройство для испытания текстильных материалов на истирание, содержащее держатель образца материала, выполненный в виде нагружаемого полого усеченного конуса, обращенного торцом с большим диаметром к соосно установленной головке с закрепленным на ней истирающим элементом, осветитель, фотоэлемент, соединенный с первым входом блока сравнения, выход которого через блок управления связан с приводом головки, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет исследования динамики процесса истирания, оно со

(Держит держатель эталонного образца и не менее двух дополнительных фотоэлементов, один из которых соосно с держателем эталонного образца установлен в прорези боковой части усеченного конуса, внутри которого размещен осветитель, причем другие фотоэлементы закреплены на головке, их светочувствительные слои обращены к истираемой поверхности образца, а выходы дополнительных фотоэлементов- соединены соответственно с вторым и третьим входами блока сравнения.

Изобретение относится к испытанию механических свойств текстильных материалов и может быть использовано в тексильной промышленности. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет исследования динамики процесса истирания. Образец 14 материала, размещенный на держателе 2, подвергают истиранию с помощью истирающего элемента 12, размещенного на головке 6, приводимой в движение от привода 10, связанного со счетчиком 11 циклов. Образец 14 материала и эталонный образец 17 облучают от осветителя 1. Поток излучения, прошедший через образцы 14 и 17, регистрируют с помощью фотоэлементов 5,13 и 16, причем фотоэлементы 5 и 13 закреплены на головке 6 и контролируют прошедшее через поверхность истирания образца излучение одновременно в двух зонах. Сигналы фотоэлементов 5,13 и 16 сравнивают между собой в блоке 8 и по соотношениям этих сигналов и регистрируемого в зависимости от них числа циклов в счетчике 11 судят об устойчивости материала к истиранию. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

IOJH (м$

30

20

10

ле О0°/о

2,5

Составитель В.Морозов Редактор А.Лежнина Техред Л.Кравчук Корректор С.Шекмар

Заказ 398

Тираж 527

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

10

15

Хлопон ГО0%

5 фиг. 2

10

15

Подписное