Устройство для испытаний текстильных материалов Советский патент 1993 года по МПК G01N3/56 G01N33/36 

Изобретение относится к средствам для испытаний текстильных материалов в условиях, приближенных к реальным условиям эксплуатации, и.может найти применение в легкой промышленности для проведения комплексных (при одновременном воздействии факторов эксплуатации) испытаний текстильных материалов, а также при оптимизации использования этих материалов.

Целью изобретения является расширение технологических возмохсностей устройства за счет одновременного воздействия комплекса факторов и создания условий испытаний, близких к условиям эксплуатации текстильных материалов.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство; на фиг,2 - положение рабочих органов, соответствующее истиранию образца в расправленном состоянии; нафиг.З-тоже, в смятом состоянии; на фиг.4 - схема расположения приспособлений для поддержания заданной температуры, влажности и светового режима и датчиков для регистрации состояния среды внутри корпуса; на фиг.5 - сечение рабочих органов по А-А на фиг.1 с установленной съемной герметичной оболочкой цилиндрической формы.

Устройство для испытаний текстильных материалов при одновременном воздействии комплекса эксплуатационных факторов содержит термостатированный корпус 1, внутри которого располагаются рабочие органы: вал 2 с закрепленными на нем подвижным 3 и неподвижным 4 кольцевыми зажимами для закрепления образца 5, фрикционные элементы 6 и 7 с истирающими поверхностями механизмов истирания образца в расправленном и смятом состояниях, причем подвижный зажим 3 связан с электродвигателем 8 механизма задания деформации,

XJ

W

ю ю

при этом вал 2 имеет возможность вращения вокруг продольной оси и через валик 9, проходящий через уплотнительную муфту 10 сквозь стенку корпуса 1, связан с реверсивным электродвигателем 11. Подвижный зажим 3 совершает возвратно-поступательное движение вдоль оси вала 2 и связан с ним шпоночным соединением,, выполненным в виде канавок 12 и шпонок 33. Подвиж- ный зажим 3 взаимодействует через упорный подшипник 14 и шток 15, проходящий через уплотнительную муфту 16 сквозь стенку корпуса 1, с электродвигателем 8, а элементы 6 и 7 механизмов истирания связаны с элементами нагружения 17 и 18 через оси 19 и 20, проходящие сквозь стенки корпуса через уплотнительные муфты 21 и 22. Оси 19 и 20 подвижно связаны с рычагами 23 и 24, закрепленными подвижно на шарнирах 25 и 26 и жестко связанными с толкателями 27 и 28, обеспечивающими взаимодействия элементов 6 и 7 с образцом 5 в расправленном и смятом состояниях в зависимости от положения профилированного вала, а именно расположенных на нем .выступов 29 и 30, выполняющих роль кулачков. Внутренняя полость связана с приспо- . соблениями для поддержания температуры, влажности и светового режима.

Приспособление для поддержания требуемой температуры содержит вентилятор 31,резервуар 32, заполненный жидким азотом 33, теплообменник 34, связанный с источником переменного напряжения 35, причем вентилятор, внутренние полости резервуара и теплообменника связаны с внутренним объемом корпуса магистралью 36. Для выхода из корпуса воздуха, нагнетаемого вентилятором, служит отверстие 37, снаб- женное перепускным клапаном 38. Приспособление для поддержания заданной влажности содержит открытый сосуд 39, заполненный водой 40, и нагревательный элемент 41, связанный с источником переменного напряжения 42. Приспособление для поддержания светового режима включает источник света 43, механически связанный с устройством его перемещения 44 и электрически связанный с источником переменного напряжения 45. Световое излучение попадает во внутреннюю полость корпуса через герметичное прозрачное окошко 46. Измерение температуры и влажности внутри корпуса осуществляется с помощью термометра 47 и гигрографа 48, показания которых снимают через прозрачное окошко 49. Измерение освещенности внутри корпуса осуществляется оптико- электронным датчиком 50, электрически

связанным с блоком индикации 51 через разъем 52.

Съемочная герметичная оболочка 53 цилиндрической формы плотно надевается на

кольцевые зажимы благодаря наличию стягивающих накладок 54 и 55 и болтового соединения 56 и имеет расположенные на ее внутренней поверхности пористые элементы 57, 58, 59 и 60, имеющие возможность

0 аккумулировать источники паров агрессивных сред. Область пространства между зажимами дополнительно герметизируются уплотняющими элементами 61, 62 и 63, устанавливаемыми в области шпоночного со5 единения и стыков зажимов.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Перед началом испытаний образец 5 фиксируется в свободном положении в за0 жимах 3 и 4. Внутренний объем камеры 1 герметизируется. Варьируя входные напряжения на источниках 35,42 и 45 и положение источника света 43, устанавливают необходимые параметры температуры, влажности и

5 освещенности внутри корпуса, которые контролируют по приборам 47,48 и 51.

При включении устройства начинает вращение валик 9 и осуществляет возвратно-поступательное перемещение шток 15 с

0 помощью реверсивного электродвигателя 11 и электродвигателя 8, подвергающие образец необходимому числу циклов механических нагрузок (растяжение, смятие, истирание). При перемещении штока 15 фрикционные

5 элементы 6 и 7 будут прижиматься к образцу из-за наличия кинематических связей со штоком в виде рычагов 23 и 24, толкателей 27 и 28 и выступов 29 и 30, выполняющих роль кулачков, причем фрикционный эле0 мент 6 взаимодействует с образцом в его исходном и растянутом состояниях, а элемент 7 - при смятом состоянии образца. Сила прижатия элементов к образцу определяется усилиями, обусловленными воз5 действиями на губки элементов нагружения 17 и 18, Это обстоятельство позволяет осуществлять испытания при заданной величине прижимной силы элементов к образцу, например, в соответствии с требованиями

0 ГОСТ 12739-75. :

В случае необходимости исключения взаимодействия фрикционных элементов с образцом, например, для установления соответствия между результатами испытаний,

5 проводимых на предлагаемом устройстве и однофакторных приборах, описанных выше, оба элемента могут быть зафиксированы в крайних отведенных положениях, что позволит провести испытания только на смятие и растяжение.

Варьируя амплитуду возвратно-поступательного перемещения штока 15, можно проводить испытания как на смятие-растяжение, так и только на смятие или только на растяжение.

Периодически изменяя направление вращения валика 9, можно более адекватно моделировать воздействия реальных истирающих факторов на испытуемый материал.

При необходимости моделирования влияния паров агрессивных сред на испытуемый материал, перед проведением испытаний на зажимы 3 и 4 надевается съемная герметичная оболочка и уплотняющие элементы 61, 62, 63, причем расположенные на внутренней поверхности оболочки пористые элементы 57, 58, 59 и 60 предварительно пропитываются агрессивной жидкостью. После пропитки образца оболочка снимается и дальнейшие испытания проводятся, как описано выше. Наличие оболочки, исключает попадание агрессивных сред на элементы конструкции корпуса.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства состоит в том, что оно в отличие от известных позволяет проводить ускоренные испытания текстильных материалов при одновременном воздействии таких важных эксплутационных факторов, как истирание, многократное растяжение, неориентированное смиятие, воздействие климатических факторов (температура, влажности, светового излучения), а также паров агрессивных сред.

Предлагаемая цилиндрическая форма испытуемой пробы, в отличие от плоских проб, используемых в большинстве известных приборов, позволит максимально приблизить условия многофакторных испытаний к реальным условием эксплуатации швейных изделий, при которых большинство готовых изделий одежды и их деталей имеют цилиндрическую (или приближенную к цилиндрической) форму, например, пальто, пиджаки, платья, брюки, юбки, рукава.

Более адекватное моделирование процесса носки позволитточно прогнозировать степень и время изменения показателей качества материала в результате его эксплуатации, устанавливать соответствие между уровнем показателей качества материалов и уровнем требований к ним и разрабатывать конкретные предложения и рекомендации по использованию текстильных материалов в соответствии с их назначением.

Формула изобретения

1. Устройство для испытаний текстильных материалов, содержащее смонтированные на раме средство для закрепления образца, включающее зажим, связанный с приводом его возвратно-поступательного перемещения, рычажные механизмы для прижима фрикционных элементов к образцу, размещенные по обе стороны средства для закрепления образца, кинематически связанные с приводом зажима и снабженные грузами, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения объективности результатов испытаний за счет приближения их условий к эксплуатационным, оно дополнительно содержит средство для реверсивного вращения образца, включающее реверсивный двигатель, связанный с ним цилиндрический элемент и дополнительный кольцевой зажим для образца, закрепленный на цилиндрическом элементе соосно с ним неподвижно в продольном направлении, при этом основной зажим выполнен в виде кольца, охватывающего цилиндрический элемент и связанного с ним посредством шпоночного соединения, а кинематическая связь рычажных механизмов для прижима фрикционных элементов к образцу с приводом возвратно-поступательного перемеще ния основного зажима выполнена в виде эксцентриков, установленных на приводном валу и контактирующих с ними толкателей, каждый из которых жестко связан с соответствующим рычажным механизмом, причем эксцентрики расположены с угловым смещением для поочередного прижима фрикционных элементов к образцу.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что оно имеет съемную герметичную оболочку с пористыми элементами, закрепленными на ее внутренней поверхности для обработки образца парами агрессивных сред.

3. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что, оно снабжено термостатом с регуляторами влажности и температуры.

(pue.i

фиг.З

фи.5

Использование: при проведении комплексных испытаний текстильных материалов в условиях, приближенных к эксплуатационным. Сущность изобретения: устройство содержит связанный с реверсивным двигателем цилиндрический элемент с закрепленным на нем кольцевым зажимом для нижней части образца и установленным подвижно в осевом направлении кольцевой зажим для верхней части образца, связанный с приводом его возвратно-поступательного перемещения, и рычажные механизмы для прижима фрикционных элементов к образцу, связанные с приводом посредством эксцентриков, установленных с угловым смещением на приводном валу. Один фрикционный элемент взаимодействует с образцом в расправленном виде, а другой - в смятом состоянии. Устройство обеспечивает проведение испытаний при воздействии различных значений влажности и температуры, паров агрессивных сред при различных видах нагру- жения образца: смятие, растяжение, фрикционное воздействие. 1 з.п.ф-лы, 5 ил. (Л