ПРИБОР ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к устройствам для испытания текстильных и других материалов на устойчивость к сухому и мокрому трению и истиранию.
Известен прибор ПТ-4 для определения устойчивости окраски к трению [ГОСТ 9733.27-83 Материалы текстильные. Метод испытания устойчивости окраски к трению. - Введ. 1986-01-01. - М.: Изд-во стандартов, переизд. декабрь 1991. - 2 с.], имеющий трущий стержень, зажимное кольцо и столик со специальным кольцом.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является прибор ЦНИИшелка для определения стойкости окраски к сухому и мокрому трению [Лабораторный практикум по текстильному материаловедению:
Учеб. пособ. для вузов / А.И.Кобляков, Г.Н.Кукин, А.Н.Соловьев и др. - 2-е изд. перераб. И доп. - М.: Легпромбытиздат, 1986. - 344 с.: ил., с.296], содержащий грузовую головку с резиновой пробкой на конце и зажимным кольцом, столик с рукояткой, установленный в направляющих. Масса прибора около 7 кг., размеры - 134×135×70 см.
Недостатком прибора является присутствие ручной работы по перемещению столика с пробой в направляющих в одном и другом направлениях и длительность в связи с этим процесса испытания, неуниверсальность прибора за счет отсутствия возможности испытания на истирание, отсутствие мобильности и портативности из-за стационарности установки прибора, большого размера и массы за счет выполнения из стали.
Техническим результатом полезной модели является ускорение процесса испытания, универсальность за счет расширения функциональных возможностей, мобильность и портативность прибора.
Указанный технический результат достигается тем, что прибор для испытания материалов, содержащий головку с зажимным кольцом и столик, согласно полезной модели, заключен в пластмассовый корпус размером 8×8×15 см, в котором головка установлена с возможностью вращения на валу помещенного в корпус микроэлектродвигателя, рабочая поверхность головки выполнена выпуклой из упруго-эластичного материала с радиусом 1,3 см и обтянута сменным абразивным материалом или тканью, столик для испытуемого образца установлен на откидной крышке напротив головки и соосно ей, выполнен с круглой плоской рабочей поверхностью с радиусом, равным радиусу рабочей поверхности головки, при этом столик снабжен зажимным кольцом, откидная крышка установлена с возможностью поворота вокруг оси, выполненной на стыке края крышки и корпуса, на противоположном краю прибора выполнен замок в виде зубчатой рейки на корпусе прибора с градуировкой шкалы давления в зависимости от вида материала, с поворотной собачкой, установленной на оси с возможностью поворота на откидной крышке и регулировки давления прижима столика к рабочей поверхности головки установкой собачки замка в необходимом в зависимости от вида материала пазу зубчатой рейки замка с градуировкой шкалы давления, при этом все элементы конструкции выполнены пластмассовыми с общей массой прибора 350 г.
Указанный результат достигается за счет того, что дополнительно появляется возможность испытания образцов ткани на истирание, т.е. повышается универсальность за счет расширения функциональных возможностей прибора, а именно, за счет выполнения рабочей поверхности головки из упруго-эластичного материала, обтягивания сменным абразивным материалом, а поверхности столика для испытуемого образца круглой плоской, с радиусом головки 1,3 см, возможности регулировки давления прижима с помощью замка в зависимости от вида испытуемого материала; исключается ручная составляющая испытания, за счет чего ускоряется процесс испытания, т.к. головка получила возможность вращения на оси
микроэлектродвигателя, появилась мобильность и портативность устройства за счет выполнения всех элементов конструкции пластмассовыми, т.е. меньшей массы, и меньшего размера.
На фиг.1 изображена конструкция прибора для испытания материалов, где а) - вид сбоку в нерабочем состоянии, б) - вид спереди в рабочем состоянии, на фиг.2 - диаграмма результатов испытаний материалов на истирание.
Прибор для испытания материалов содержит пластмассовый корпус 1 с откидной крышкой 2, установленной на оси 3 на стыке корпуса и крышки, в корпусе 1 установлен микроэлектродвигатель 4 с осью 5, на которой смонтирована с возможностью вращения головка 6 с выпуклой рабочей поверхностью из упруго-эластичного материала, радиусом 1,3 см, обтянутой сменным абразивным материалом, снабженная зажимным кольцом 7, напротив головки 6 в откидной крышке 2 соосно головке 6 установлен столик 8 для испытуемого образца с зажимным кольцом 9, на противоположном от оси поворота 3 краю крышки выполнен замок в виде зубчатой рейки 10 на корпусе прибора с градуировкой шкалы давления 11 в зависимости от вида материала, с поворотной собачкой 12 на откидной крышке 2, установленной с возможностью регулировки давления прижима столика 8 к рабочей поверхности головки 6 установкой собачки 12 замка в необходимом пазу зубчатой рейки 10 замка напротив нужной отметки градуировки шкалы давления 11 в зависимости от вида материала, при этом все элементы конструкции выполнены пластмассовыми, микроэлектродвигатель 4 снабжен элементами питания 13, а на корпусе имеется кнопка включения-выключения 14.
Прибор работает следующим образом.
При проведении испытания на заявляемом приборе обивочных материалов на устойчивость окраски к сухому и мокрому трению:
Данное испытание основано на закрашивании неокрашенной сухой или мокрой ткани при трении о сухой испытуемый образец.
Для испытания готовится по 2 образца белой хлопчатобумажной ткани для каждого вида материала: один - для определения устойчивости к сухому трению, другой - к мокрому.
Рабочая поверхность головки 6 обтягивается белой хлопчатобумажной тканью и закрепляется зажимным кольцом 7. Испытуемый образец на трение на надевается на рабочую поверхность столика 8 с круглой плоской поверхностью, установленного в откидной крышке 2, фиксируется зажимным кольцом 9. Затем откидная крышка 2 опускается вместе с испытуемым образцом, закрепленным на столике 8 с помощью зажимного кольца 9, на рабочую поверхность головки 6. С помощью поворотной собачки 12 замка устанавливается необходимое давление прижима, являющееся при этом испытании одинаковым для всех материалов и равным 1 кг, в соответствующем пазу зубчатой рейки замка. Прибор включается с помощью кнопки 14, начинает работать микроэлектродвигатель 4, через ось 5 передавая вращательное движение головке 6, одновременно засекается время на секундомере.
Сухое трение: Рабочая поверхность головки 6 в сухом виде опускается на столик с сухим испытуемым образцом, прибор включается с помощью кнопки, засекается время на секундомере.
Мокрое трение: Белая ситцевая ткань помещается в дистиллированную воду не менее чем на 5 мин, затем отжимается так, чтобы содержание влаги было равно массе этой ткани. Испытуемая проба должна быть сухой. По окончании испытания проба высушивается. По окончании испытания оценивается степень закрашивания белого материала (в баллах), путем сравнения его со шкалой серых эталонов окрасок. В ходе проведения испытаний установлено, что их необходимо проводить 60 секунд (у прототипа - 250-300 секунд).
Результаты исследований представлены в табл.1.
Таблица 1
Результаты испытания материалов на устойчивость окраски к сухому и мокрому трению
Наименование материала
Результат испытания, баллы
Сухое трение
Мокрое трение
Винилискожа
4
5
PEBBLES (Флок синий)
4,5
4
Флок - Велюр
5
4,5
Флок - Букле
5
4,5
PLAIN MP 58107 (Шенилл голуб.)
4
4,5
8ТИХ MP 59017 (Шенилл серый)
5
4,5
Вывод: Винилискожа, Флок - Букле, Флок - Велюр, STRIX MP 59017 (Шенилл серый) имеют «особо прочную» степень устойчивости окраски, а РЕВВЬЕ8(Флок синий), PLAIN MP 58107 (Шенилл голуб.) - «прочную».
При проведении испытаний материалов на стойкость к истиранию:
Рабочая поверхность головки 6 обтягивается сменным абразивным материалом и закрепляется зажимным кольцом 7. Испытуемый образец на истирание надевается на рабочую поверхность столика 8 с круглой плоской поверхностью, установленного в откидной крышке 2, фиксируется зажимным кольцом 9. Затем откидная крышка 2 опускается вместе с испытуемым образцом, закрепленным на столике 8 с помощью зажимного кольца 9 на рабочую поверхность головки 6. С помощью поворотной собачки 12 замка устанавливается необходимое давление прижима в соответствующем виду испытуемого образца пазу зубчатой рейки замка: для Флок - Букле - 1 кг, Флок - Велюра, PLAIN MP 58107 (Шенилл голубой) и PEBBLES (Флок синий) - 2 кг, а для Винилискожи и STRIX MP 59017 (Шенилл серый) - 3 кг. Прибор включается с помощью кнопки 14, начинает работать микроэлектродвигатель 4, через ось 5 передавая вращательное движение головке 6, одновременно засекается время на секундомере. Через каждые 10 секунд откидная крышка с головкой приподнимается для оценки результатов испытаний. В ходе проведения испытания установлено, что их необходимо проводить не более 40 секунд (в прототипе от 1 до 60 минут), т.к. в течение этого времени наблюдается снятие глянца и оголение нитей грунта - для искусственной кожи, осыпание ворса и оголение нитей грунта - для нетканых материалов, обрыв нитей и образование дыры - для тканей. Для каждого материала проводилось по 3 испытания, и за конечный результат, определяющий стойкость ткани к истиранию, принимают среднее арифметическое трех испытаний.
Результаты испытаний представлены в таблице 2.
Таблица 2
Результаты испытания стойкости к истиранию
Наименование материала
Время истирания материалов (Т), сек. на заявляемом приборе
Тер., сек
Время истирания материалов (Т), сек. (прототип)
1-я проба
2-я проба
3-я проба
Винилискожа
37
22
26
28,3
60-360
PEBBLES(Флок синий)
30
37
21
29,3
Флок - Велюр
29
30
35
31,3
Флок - Букле
20
10
15
15
PLAIN МР 58107(Шенилл голубой)
31
29
25
28,3
STRIX МР 59017(Шенилл серый)
29
32
30
30,3
Таким образом, прибор для испытания материалов позволяет сократить время испытания, достичь универсальности за счет расширения функциональных возможностей, а также мобильности и портативности устройства.