Устройство для определения сопротивления движущихся нитей растяжению Советский патент 1992 года по МПК G01L5/04 

сл

С

Использование: для определения прочностных характеристик движущихся текстильных нитей. Сущность изобретения: в устройстве, содержащем подающую и выходную приводную пары роликов, привод- Ной ролик установлен свободно на приводном валу и кинематически связан с ним посредством закрепленной одним концом на валу плоской пружины. Усилия, возникающие в нити, регистрируются с помощью тензорезисторов, закрепленных на плоской пружине. Устройство позволяет выявить слабые участки нити, которая обрывается под действием растяжения, если на- копившчаяся деформация превышает величину задаваемой деформации или если растягивающее усилие превышает разрывную нагрузку отрезка нити между двумя парами роликов, 1 ил.

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к устройствам для испытания движущегося длинномерного текстильного материала: нитей, пряжи и их полуфабракатов.

Известно устройство для измерения силы разрыва непрерывно движущегося длин- номерного текстильного материала, содержащее подающую роликовую пару, выпускную роликовую пару и датчик разрывных усилий, установленный на одном из элементов подающей роликовой пары или с помощью шупового валика с элементами измерения, расположенного между роликовыми парами (патент ФРГ 857696, кл. 42 К 50, 1959).

Недостаток известного выполнения заключается е недостаточной точности измерения силы разрыва движущегося длинномерного текстильного материала из- за погрешностей в измерении, связанных

как с использованием датчиков, непосредственно, контактирующих с текстильным материалом (один из роликов, подающей пары или контактный ролик), так и с самой зоной регистрации усилий разрыва при вытягивании текстильного материала, расположенной в подающей паре роликов или между роликовыми парами. При таким измерении не подвергаются регистрации уси- лия, связанные с распределением упругоэластической деформации волокнистого материала по следующим причинам:

нарушается перераспределение упру- гоэластических характеристик движущейся нити в рабочей зоне между роликовыми зажимами,

вследствие значительной массы и инерционности прижимной и регистрирующей части устройства, происходит деформация воздушного зазора и движущейся нити в подающей роликовой паре,

vi о о

4 О

ю

в процессе измерения усилия изменяется рабочая длина нити в зоне вытягивания.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Для этого в устройстве для определения сопротивления движущихся нитей растяжению, содержащем смонтированные в корпусе одна над другой пару подающих роликов, пару выходных роликов, один из которых установлен на приводном валу, и датчик усилий, согласно изобретения, приводной ролик установлен на приводном валу свободно и кинематически связан с ним, при этом кинематическая связь выполнена в виде плоской пружины, одним концом закрепленной на приводном валу, а чувствительный элемент датчика усилий выполнен в виде тензорезисторов, закрепленных на плоской пружине.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит подающую роликовую пару 1, выходную роликовувю пару 2, приводной ролик 3 которой смонтирован на приводном валу 4 свободно посредством подшипника 5 и кинематически связан с ним плоской пружиной 6, Силоизмеритель выполнен в виде тензорезисторов 7, закрепленных на пружине 6.

Устройство работает следующим образом.

Перемещаясь между подающей и входной парой роликов, разность скоростей которых плавно регулируется с помощью задатчика скорости приводного двигателя, нить в зоне между роликовыми парами подвергается удлинению. Сменный ведущий приводной ролик 3 приводится в движение посредством взаимодействия пружины, жестко связанной с приводным валом, с треугольной призмой 8, расположенной в торце ролика 3. Сила растяжения, действующая в зоне между зажимами двух роликовых пар 1 и 2 на движущуюся нить, вызывает соответствующую деформацию нити. Возникающая в нити деформация вызывает силу сопротивления растяжению. В процессе работы устройства плоская пружина 6, передавая движение через треугольную призму 8 ведущему роликув 3, преодолевают изгибающий момент от действия силы сопротивления растяжению нити. Этот момент с помощью треугольной призмы 8, жестко укрепленной на боковой поверхности ролика, вызывает изгиб пружины 6. В момент, когда накопленная нитью деформация превысит разрывную, происходит обрыв нити. Деформация балочки вызывает изменение электрического сигнала, поступающего с тензорезисторов 7, позволяющего преобразовывать возникающие усилия в электрический сигнал. Затем сигнал, пропорциональный воздействующему на него усилию, поступает в блок 9 усиления и масштабирования, где происходит усилие сигнала до стандартной величины при максимальной нагрузке и масштабирование коэффициента усиления. Далее сигнал поступает в блок 10 аналого-цифрового преобразователя, где

преобразуется в цифровую форму и поступает на обработку в ЭВМ. С блока АЦП сигнал поступает в блоки 11 индикации текущего и максимального значения.

Предлагаемое устройство позволяет определять в пряже, нити слабые места, связанные не только с разрывной нагрузкой, но и с удлинением. Процесс деформации движущейся нити характеризуется постоянным перераспределением деформации на вновь

поступающие участки нити.

Обрыв нити в предлагаемом устройстве наступает в момент обнаружения слабого места по меньшей мере, по одному из двух факторов ослабления нити:

поступивший элемент нити не способен выдержать накопленную в зоне нагружения деформацию,

разрывная нагрузка меньше растягивающего усилия.

Так как датчик разрывных усилий установлен на выпускной роликовой парей посредством его осуществляется кинематическая связь ролика с приводным валом, данное устройство, используемое для определения разрывных

характеристик текстильного материала по методу движущейся нити, позволяет придать большому объему выборки более случайный характер определения слабины, по меньшей мере, по одному фактору, величина измерения

может изменяться в любых диапазонах (так отклонение датчика составляет от 0 до 360°С). Все это сказывается на уменьшение значимости корреляционной связи и ее влияния на показатели разрывных характеристик и повышает достоверность полученных характеристик физико-механических свойств.

При испытании движущейся ткани, нити или их полуфабрикатов предложенным уст0 ройством комбинация более прочных и менее прочных мест постоянно меняется и носит случайный характер, поэтому между коэффициентами корреляции ч (р. Ер,), Ч (Р,гр) существует прямая алгебраическая связь и

5 показатели корреляции имеют более низкие значения. Таким образом, предложенное устройство позволяет осуществить выбор слабых мест по одной их характеристик, ослабленных по показателю разрывной нагрузки или по удлинению.

Формула изобретения

Устройство для определения сопротивления движущихся нитей растяжению, содержащее смонтированные в корпусе одна над другой пару подающих роликов, пару выходных роликов, один из которых установлен на приводном валу, и датчик усилий, отличающееся тем, что, с целью

Таблица результатов испытаний

2

@

h

0

повышения точности результатов измерения, приводной ролик установлен на приводном валу свободно и кинематически связан с ним, при этом кинематическая связь выполнена в виде плоской пружины, одним концом закрепленной на приводном валу, а чувствительный элемент датчика усилий выполнен в виде тензорезисторов, закрепленных на плоской пружине.

хмм