По основному авт. св. N° 168037 известный прибор для определения физико-механических свойств нитей, содержащий средства для деформации испытуемого образца, датчики и устройства регистрации результатов измерений, не обеспечивает тождественных условий испытаний при определении ряда характеристик, необходимых для общей комплексной оценки свойств испытуемого образца.
Для повыщения точности измерений и приближения условий испыганий к производственным предлагаемый прибор снабжен механизмом регулировки вида, интенсивности, числа и места фрикционных воздействий на испытуемый образец, помещенным в средней зоне заправленного в прибор образца, соединенным приводом вращения с блоком управления и выполненным в виде поворотного диска, в пазах которого размещены подвижные штифты для крепления выбранных поверхностей трения, имеющие возможность вращения от соответствующего привода.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема прибора для определения физико-механических свойств нитей; на фиг. 2 - примерное рещение механизма регулировки вида, интенсивности, числа и места фрикционных воздействий на испытуемый образец.
промежуточный элемент 3 к узлу 4 измерения и преобразования усилий. Последний состой г из датчика 5 крутящего момента и тензодатчика продольного натялсения нити, расположенного на консольной балочке о. Якорь 7 датчика 5 одним концом прикреплен к элементу 3, а другим через струну 8 - к консольной балочке. Так как подвижность этих датчиков незначительна в сравнении с деформациями, придаваемыми образцу, зажим 1 принимается неподвижным. Нижний конец образца крепится в зажиме 9, присоединенном к узлу 10 измерения деформаций через якорь П с нагрузочным приспособлением 12 (в виде
тарелочки со сменными грузиками), имеющий возможность смещения в направлении продольной оси образца и принудительного вращения от блока 13 управления режимом испытаний и регистрации текущих значений результатов измерений.
В средней зоне зажатого в зажимах образца размещен механизм М регулировки вида, интенсивности, числа и места фрикционных воздействий на образец. Он представляет собой диск 15 с пазами, в которых размещены подвижные штифты 16 с устанавливаемыми на них выбранными поверхностями трения 17, осуществляющими фрикционные воздействия на образец. Штифты могут приводиться во
3,
стью вращения. Диск снабжен фиксатором 19, при освобождении которого он молсет быть повернут относительно шкалы 20 с целью получения необходимого угла обхвата образцом поверхностей трения 17.
Механизм 14 приводом вращения связан с блоком 13 и может вращаться вокруг продольной оси образца.
Испытуемый образец в средней зоне может быть зажат с двух сторон соответственно выбранными поверхностями трения, что создает на нег.о дополнительный вид воздействия.
Прибор оснащен блоком 21 регистрации измерений.
При синхронном вращении механизма 14 и якоря //-образец на участке а не закручивается, а на участке б в нем развивается укрутка. Из-за укрутки на этом участке в образце растет продольное натяжение до тех пор, пока оно не превысит сумму сил продольного тангенциального сопроти1зления на поверхностях трения 17 и заданного натяжения на участке а. С этого момента начинается продольное перемещение образца относительно поверхностей трения, в результате его нижний участок образца, поднимая якорь //, переходит в зону верхнего участка, т. е. укорачивается, в то время как длина верхнего участка остается неизменной. Таким образом относительная скорость закручивания участка б образца не меняется до его обрыва от закручивания, если тангенциальные силы поперечного замыкания не позволяют раньще проявиться «пробегу крутки в участок а. В последнем случае значение крутящего момента нити в начале или в установившемся режиме «пробега крутки является критерием сил поперечных тангенциальных сопротивлений в замыканиях и определяется по формуле
УИ 6Л-, 2
где М - крутящий момент образца во время «пробега крутки в нижнюю зону, определяемый с помощью датчика 5 и блока;
Р - коэффициент поперечного тангенциального сопротивления;
N - нормальная сила прижима образца к поверхности трения, являющаяся функцией продольного натяжения нити и угла обхвата поверхности;
d -диаметр образца.
Продольное тангенциальное сопротивление высчитывается из натяжений образца на участках а и б, например, по известной формуле Эйлера.
В приборе определяются как статические величины продольного и поперечного тангенциальных сопротивлений (для этого в формулы подставляются значения натяжений или М, определенные в начальных моментах продольного и поперечного проскальзывания вращаемой нити на поверхности трения, т. е. в начале «пробега крутки), так и в динамических условиях (здесь в формулы подставляются значения натялсений или М в примерно установившемся режиме продольного проскальзывания или «пробега крутки).
Прибор позволяет также исследовать условия поперечного проскальзывания, которые имеют место при производстве высокообъемных нитей способом ложного кручения, где вьюрок вращает нить посредством аналогичного фрикционного воздействия.
Регулировкой (посредством блока 13) направлений и величин скольжения в поперечном и продольном направлениях можно достичь необходимого угла суммарного вектора скольжения образца относительно поверхности трения. Изменение вида, интенсивности, числа и места фрикционного воздействия не изменяет по существу принципиальной схемы прибора, если соблюдается условие, что длина подвергаемого воздействия участка достаточно мала по сравнению с длиной закручиваемого участка.
Предмет изобретения
Прибор для определения физико-механических свойств нитей по авт. св. № 168037, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и приближения условий испытаний к производственным, он содержит механизм регулировки вида, интенсивности, числа и места фрикционных воздействий на испытуемый образец, помещенный в средней зоне заправленного в прибор образца, соединенный приводом вращения с блоком управления и выполненный в виде поворотного диска, в пазах которого размеш,ены подвижные штифты для крепления выбранных поверхностей трения, имеюш,ие возможность вращения от соответствующего привода.
Фиг. 1
15
