УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ НИТИ НА ИЗГИБ

Полезная модель относится к текстильной промышленности, а именно, к устройствам, предназначенным для определения жесткости нити на изгиб.
Известны следующие приборы для определения жесткости нити при изгибе: ПЖУ12М 1, содержащий основание, подъемный механизм с подвижным зажимом для элементарной пробы, нагружатель, измерители усилия и деформации элементарной пробы; ПТ-2, содержащий опорную горизонтальную площадку, состоящую из неподвижной средней части и подвижных боковых сторон, механизм обеспечивающий плавное и равномерное опускание и подъем обеих сторон горизонтальной площадки, указатели прогиба, щкалу абсолютного прогиба, груз.
Недостатком известных устройств является то, что при вычислении жесткости нити на изгиб исходят из условия чистого изгиба, исключая любые сопутствующие изгибу явления. Явление чистого изгиба практически отсутствует при переработке текстильной нити. Например, изгиб при вязании сопровождается трением и растяжением.
В качестве ближайшего аналога взято устройство для определения жесткости на изгиб тектильных материалов 2, содержащее узел сматывания, тензодатчики, измеряющие натяжение ведомой и  ветвей нити, рамки для крепления сменных стержней. Натяжение ветвей нити записывается с помощью тензоусилителя 8 АНЧ7М и самопишущего прибора Н327.
Недостатком известного устройства является низкая точность измерения вследствие того, что фактический угол охвата нитью цилиндра, действительный радиус кривизны нити принимаются постоянными.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении точности измерения параметров изгиба нити для последующего расчета жесткости нити на изгиб.
Указанный технический результат достигается тем, что для измерений натяжения в ветвях нити, действительного радиуса кривизны нити, фактического угла охвата нитью цилиндра используются тензодатчик, фотодатчик, шаговый двигатель, усилитель, аналого-цифровой преобразователь, ЭВМ, устройство снятия изображения. Фактический угол охвата нитью цилиндра с достаточной степенью точности можно зафиксировать только при малых нагрузках на нить. По измеренным параметрам рассчитываются постоянные параметры трения, а затем жесткость нити на изгиб.
На фигЛ изображена кинематическая схема, на фиг.2 изображена структурная схема заявляемого устройства.
На основании (фиг.1) установлен узел нагружения, в конструкцию которого входят шаговый двигатель (1), выходной рычаг которого сообщает возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости каретке (2). Тензобалочка (3) имеет свободное движение в горизонтальной плоскости относительно оси (4) каретки (2). К концу тензобалочки (3) крепится зажим (5) для нити. На вертикально расположенной опоре установлены цилиндр известного радиуса (6) и фотодатчик (7), включающий в себя фотоприемник и светоизлучатель. Напротив цилиндра устанавлена видеокамера (8).
Устройство работает следующим образом.
Ветвь (9) нити (фиг.1), огибающей цилиндрическую направляющ ю (6), заправляется в зажим (5), расположенный на подвижной тензобалочке (3), которая воспринимает изменение натяжения нити с высокой точностью. Ветвь (10) нагружается постоянным начальным весом. К этой ветви крепится флажок (11), заправленный в фотодатчик (7).
По сигналу специальной программы включается шаговый двигатель (1) и каретка (2) равномерно перемещается вниз. Перемещение элементов (2), (3), (4), (5) (фиг.1) узла нагружения (НУ) (фиг.2) вызывает натяжение в ветвях нити, которое записывается с помощью усилителя (У) и аналогоцифрового преобразователя (АЦП) на жесткий носитель. С помощью специального программного обеспечения по сигналу фотодатчика фиксируется подвижка нити и подается команда на запись натяжения G2 в ветви (10) нити (фиг.1) и изображения положения нити на цилиндре. По полученным изображениям замеряется действительный радиус (г) нити и определяется фактический угол охвата нитью цилиндра (а).
В ходе эксперимента начальную нагрузку (Gi) изменяют в диапазоне, позволяющем с достаточной точностью определить (а). Жесткость нити на изгиб для малых и больших нагрузок рассчитываются с использованием зависимости:
)l .
5
где Pi - радиус кривизны нити;
,
R - радиус цилиндра;
i - число опытов, , 2, 3..;
FO, fi) - постоянные параметры трения.
Результаты определения жесткости на изгиб при малых и больших нагрузках для нитей различной линейной плотности представлены в таблице.
(1)
Предлагаемое устройство имеет следующие преимущества:
-повыщаегся точность измерения параметров, характеризующих изгиб нити, за счет использования шагового двигателя; фотодатчика, фиксирующего момент подвижки нити на цилиндре; видеокамеры для снятия изображения.
-повышается достоверность и объективность оценки жесткости нити при изгибе за счет ведения параметров трения, характеризующих ее поведение при изгибе в реальных условиях.
с