СТЕНД ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ТРИКОТАЖНОГО ПОЛОТНА
STAND FOR DETERMINING DEFORMATION PROPERTIES OF KNITTED FABRIC

Изобретение относится к области испытаний текстильных материалов, главным образом трикотажных полотен, с целью определения их деформационных характеристик, необходимых для определения величин конструктивных прибавок и пределов заужения при проектировании плотно облегающих изделий за счет определения малых значений деформаций при двухосном растяжении.
Известен способ измерения деформационных свойств трикотажного полотна при двухосном напряженно-деформированном состоянии (RU 2444012, G01N 33/31, 27.02.2012).
Изобретение относится к области испытаний текстильных материалов. Способ заключается в том, что прямоугольный образец с заданными размерами по длине и ширине, подвергают одноосной деформации на стандартной разрывной машине, снабженной нагрузочным модулем. Определяют зависимость нагрузки от величины деформации (в виде кривых деформации), причем для испытаний используют трубчатый образец, внутри образца располагают две пластины, ширина которых превышает ширину образца, при этом подвергают образец заданной величине поперечной деформации по его ширине.
Недостатком способа является возможность испытывать только трубчатый образец, а также невозможность последовательного нагружения фиксированного края.
Известен стенд для определения деформационных свойств трикотажного полотна (RU 2061239, G01N 33/31, 27.05.1996, прототип). Стенд для определения деформационных свойств трикотажного полотна, содержащий квадратный стол, расположенные по краям стола четыре растягивающих узла, каждый из которых состоит из нескольких зажимов с опорными элементами, установленными с возможностью скольжения по направляющей, параллельной соответствующему краю стола. Нагружающую систему, причем каждый растягивающий узел снабжен индивидуальной нагружающей системой, выполненной в виде рамки для подвешивания грузов, соединенной с направляющей посредством трособлочной системы. Блоки закреплены на оси, параллельной направляющей, при этом стол выполнен регулируемым по высоте, и имеет средства для фиксации растягивающих узлов.
Стенд, обладая такими преимуществами, как определение деформационных свойств трикотажного полотна при двухосном растяжении, в то же время не предназначен для исследований малых деформаций при равномерной скорости нагружения пробы, необходимых для определения величин конструктивных прибавок и пределов заужения при проектировании плотно облегающих изделий, за счет определения малых значений деформаций при двухосном растяжение, что обусловлено особенностями конструкции стенда, а именно расположением в подвешенном состоянии нагружающей системы (рамка для подвешивания грузов). Данная особенность обеспечивает начальную деформационную нагрузку на растягивающий узел, равную весу рамки.
Техническим результатом является устранение указанных недостатков, а именно повышение точных значений деформационных характеристик трикотажного полотна, необходимых для определения величин конструктивных прибавок и пределов заужения при проектировании плотно облегающих изделий за счет определения малых значений деформаций при двухосном растяжении.
Поставленная задача достигается тем, что в стенде для определения деформационных свойств трикотажного полотна корпус выполнен в виде стоек, жестко закрепленных по углам двух горизонтально расположенных рам, под нижней из которых расположено основание корпуса с регуляторами положения по высоте, на котором в центре располагается растягивающий узел, состоящий из расположенных перпендикулярно друг к другу двух пар зажимов с губками, а на верхней раме, на кронштейнах, установленных перпендикулярно к смежным сторонам рамы, размещены две регулирующие нагрузку шкив гайки, связанные пассиками со шкив гайками, относящиеся к шпилькам тягам, находящихся по середине каждой из сторон верхней рамы и имеющие высотой не менее половины стороны верхней рамы ограничители движения вокруг шпилек, каждая противоположная из которых соединена с одним датчиком силы и парой зажимов через направляющий блок посредством тянущих длинномерных тел. Только совокупность признаков, изложенная выше, обеспечивает проявление новых свойств, сопутствующих повышению точных значений деформационных свойств трикотажного полотна, необходимых для определения величин конструктивных прибавок и пределов заужения при проектировании плотно облегающих изделий за счет определения малых значений деформаций при двухосном растяжении.
Для лучшего понимания сущности изобретения на фигуре 1, 2 представлен стенд для определения деформационных свойств трикотажного полотна в виде корпуса, состоящего из двух горизонтально расположенных друг над другом нижней (1) и верхней (2) прямоугольных рам, размерами 560 мм × 560 мм, состоящих из металлического уголка, и четырех цилиндрических стоек (3), длинной 700 мм, жестко закрепленных по углам верхней (2) и нижней рам (1); в нижних углах рамы (1) установлены опоры (4) с возможностью регулирования корпуса по высоте относительно его площадки (7), также выполненной с возможностью регулирования по высоте гайками (15) относительно опор (4). В центре основания (7) расположен зажимной узел (5), состоящий из двух пар зажимов (5) для исследуемого образца (21), каждая из которых выполнена с возможностью движения по горизонтальной плоскости за счет соединения пары зажимов (5) с тянущими длинномерными связующими (6), которые, в свою очередь, проходят через направляющие блоки (9), расположенные посередине каждой из сторон нижней рамы (1). Одина из двух длинномерных связующих (6), относящаяся к паре зажимов (5), крепится через датчик силы (8), имеющему функцию установки нуля для компенсации веса пары связующих (6). Другая связующая (6) крепится за крюк противоположной шпильки - тяги (10). Шпильки тяги (10) выполнены в виде цилиндрического тела, диаметром 3 мм и длинной 300 мм с резьбой М3 по всей поверхности, одним концом заканчиваются крюком, а другим проходят через отверстие в направляющих (11), расположенных посередине каждой из сторон верхней рамы (2). Закрепляются шпильки тяги (10) с помощью шкив-гаек (12), выполненные в виде гайки М3 с пазом для пассика (14), накручивающиеся на шпильку тягу (10), от поворота которую, фиксирует устройство, представляющее собой планку (16), жестко прикрепленную гайками (17) к концу шпильки тяги (10), и имеющую возможность двигаться вертикально относительно фиксатора (18), который вставлен в паз планки (16) и выполнен в виде шпиля, крепящего к грани верхней рамы (2), имеющего длину не менее половины стороны верхней рамы (2). На верхней раме (2) распложено нагрузочное устройство в виде системы винт-гайка, которая состоит из прикрепленных к смежным направляющим (11) кронштейнов (19) и (20), установленных перпендикулярно к сторонам верхней рамы (2), и имеющих длину менее половины ее стороны, и располагающих на себе шкив-гайки (13) разной высоты, представляющие собой гайки М3 с двумя пазами, в которые вставлены пассики (14), соединенные с противоположными шкив-гайками (12), расположенные вдоль кронштейна (19) или (20).
Система пассиковой передачи вращения гаек нужна для равномерной нагрузки по взаимно перпендикулярным направлениям деформации пробы (21).
Зажимное устройство (фиг 3, 4) сварной конструкции, состоящее из корпуса (22), выполненного из металлического листа толщиной 2 мм в виде скобы на треугольной площадке, с нижней стороны которой для компенсации массы зажимов расположены катки (28) на стойках (29). В скобу вставлена губка, представляющая собой прижимной брус (23), выполненная с возможностью дополнительной фиксации стороны образца в зажиме. При ослабленных нажимных винтах (27) брус (23) прижимается к верхней внутренней плоскости скобы с помощью направляющих возвратных устройств, представляющих собой две пружины (24), расположенные на скобе по ее краям, сжимающиеся шайбой (25) с помощью шурупа(26), закрученным через отверстие в корпусе зажима в прижимной брус (23).
В начале работы осуществляется подготовка стенда к испытаниям, необходимо установить корпус стенда горизонтально по уровню регулированием опор (4), (фиг 1, 2), а также откорректировать основание (7) с помощью гаек (15) таким образом, что бы нижняя плоскость направляющих блоков (9), длинномерные связующие (6) в местах соприкосновения с нижней плоскостью направляющих блоков (9) и место крепления связующих (6) к корпусам зажимных устройств (5) находились на одной горизонтальной линии.
Далее осуществляется процесс фиксации пробы в зажимных устройствах (5), для чего тянущие длинномерные связующие (6) открепляют от корпусов зажимных устройств (5) и извлекают из центра площадки (7). Пробу трикотажа (21) (фиг 1, 2, 3, 4), размерами 100 мм × 100 мм фиксируют в зажимном устройстве между прижимной губкой (23) и нижней плоскостью скобы корпуса (22) таким образом, что рабочая испытуемая поверхность составляет 100 мм × 100 мм. Для этого ослабляют нажимные винты (27), тем самым позволяя прижимной губке (23) переместиться к верхней плоскости скобы корпуса (22), вследствие работы пружины (24), сжимаемой шайбой (25) с помощью шурупа (26), закрученным через отверстие в корпусе зажима в прижимной брус (23). Зажимной узел (5) (фиг 1, 2) с фиксированной пробой (21) устанавливают на основание (7) в центр нижней рамы (1). Длинномерные связующие (6) прикрепляются к корпусам зажимов (5). После чего вращают шкив гайки (12), добиваясь горизонтального положения связующих (6) свободно относительно основания (7), затем пассики (14) накидывают на пазы шкив гаек (13) одним концом, а другим на противоположные шкив гайки (12) вдоль кронштейнов осей (19) и (20), далее включают датчик силы (8) и устанавливают ноль.
После произведенных настроек осуществляют вращение шкив гаек (13) (на фигурах двигатель не указан), из-за чего сдвоенные с ними пассиками противоположные шкив гайки (12) начинают накручиваться на шпильку тягу (10), планка (16), зафиксированная на шпильке тяге гайками (17), скользит по фиксатору (18), не давая проворачиваться шпильке тяге (10). Таким образом, противоположные шпильки тяги (10) изменяют свое вертикальное положение относительно направляющих блоков (9), тем самым оказывают нагрузку на связующие (6), изменение которой фиксируют датчики силы (8). Связующие (6) проходят через направляющие блоки (9), тем самым обеспечивая перпендикулярное перемещение в разные стороны противоположных зажимов (5) относительно сторон нижней рамы (1), посредством их движения на катках (28), расположенных на стойках (29). Вращением одной из шкив гаек (13) изменяют величину растягивающего усилия, относящуюся только к паре зажимов, которую фиксирует датчик силы (8). Величину деформации пробы измеряют мерной шкалой длины как расстояние между противоположными зажимами (5). Таким образом, пара зажимов работает изолированно друг от друга, что позволяет деформировать пробу с разными усилиями в продольном и поперечном направлении. Стенд работает в заданном режиме, с его помощью можно вычислить: как деформируется проба при определенной величине растягивающего усилия или нагрузку, необходимую для деформации пробы на заданную величину (обратная задача). Нагружающая система винт-гайка в сочетании с другими признаками стенда позволяет выявить малые значения деформации при двухосном растяжении, начиная с 0,1 кгс, что необходимо для определения величины конструктивных прибавок и пределов заужения при проектировании плотно облегающих изделий.