УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА ПРЯЖИ И НИТЕЙ

Полезная модель относится к прядильному производству текстильной промышленности.
Измерение величины крутящего момента пряжи и нитей необходимо при исследовании условий их формирования и оценке параметров качества продукции. Оно позволяет вскрыть причины образования сукрутин пряжи и предсказать пригодность ее для последующих технологических операций.
Известно устройство для измерения крутящего момента движущейся пряжи и нити, в котором испытуемый образец заправляется петлей в подающие ролики и подвижный нагрузочный ролик. Под действием груза петля с подвижным роликом поворачивается, образуя угол, изменение которого регистрируется с помощью электротензометрической аппаратуры [1]. Однако в ходе измерительного процесса возникает ошибка измерений, обусловленная изменением геометрического положения петли пряжи в пространстве и изменением углов наклона ветвей пряжи, а, следовательно, и суммарной результирующей составляющей крутящего момента со стороны ветвей пряжи на подвижный ролик. Кроме того, для обеспечения точности измерений необходима постоянная тарировка тензодатчика, что невозможно сделать без остановки процесса измерения. Поэтому долговременное измерение крутящего момента движущейся пряжи и нити приводит к увеличению ошибки измерения.
За прототип принято устройство для определения крутящего момента пряжи и нитей, содержащее: опору, электротензометрический датчик, блок, груз [2]. Однако наличие тензометрической аппаратуры, также не позволяет осуществлять измерительный процесс в долговременном режиме (более чем
30-40 минут). Длительность процесса измерения необходима для оценки параметра релаксации пряжи и нити после технологического процесса ее формирования, изменение которого может происходить за период времени от нескольких часов до нескольких суток. Наличие тензометрической аппаратуры предполагает периодический процесс ее тарировки и применим при кратковременном измерении любого параметра. Кроме того, это устройство неудобно использовать в условиях производства.
Техническим результатом изобретения является повышение точности определения величины крутящего момента пряжи и нитей и его процесса релаксации.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для определения крутящего момента пряжи и нитей, содержащем: неподвижную опору, имеющую приспособление для поворота конца нити, связанное с испытуемым образцом, последовательно соединенным со вспомогательным образцом, не имеющим крутки, но близким по параметрам толщины и жесткости к испытуемому образцу, блок и груз, согласно полезной модели, чувствительный элемент выполнен в виде самогрузной стрелки, прикрепленной в точке соединения испытуемого и вспомогательного образцов и расположенного в непосредственной близости от измерителя угла отклонения стрелки.
На фиг.1 показан общий вид заявляемого устройства;
на фиг.2 изображен измеритель угла отклонения самогрузной стрелки;
на фиг.3 представлена схема силовой нагрузки самогрузной стрелки. Устройство содержит: приспособление 1 для поворота конца нити, установленное в опоре 2, имеющей крепежный винт 3, и связанное с испытуемым образцом пряжи или нити 4, последовательно соединенным со вспомогательным образцом 5, не имеющим крутки, но близким по параметрам толщины и жесткости к испытуемому образцу 4, (например, леской) (фиг.1). В точке соединения испытуемого 4 и вспомогательного 5 образцов закреплена самогрузная стрелка 6, представляющая собой тонкий
цилиндрический стержень, в непосредственной близости от которой установлен измеритель угла отклонения 7 стрелки 6. Измеритель 7 представляет собой угловую шкалу 8 и ограничитель угла отклонения 9 стрелки 6 (фиг.2). Испытуемый 4 и вспомогательный 5 образцы нагружены осевой растягивающей силой посредством груза 10, а вспомогательный 5 перекинут через блок 11.
кр
с
кр
с
кр
Устройство работает следующим образом. Незакрепленный конец испытуемого образца 4 (отрезка пряжи или нити) под действием упругого крутящего момента М стремится отклонить самогрузную стрелку 6 от вертикального положения. Угол отклонения стрелки 6 определяется по угловой градусной шкале 8 измерителя 7, которая имеет ограничитель 9 угла отклонения стрелки 6 до 90°. Ограничитель 9 необходим для исключения переворачивания самогрузной стрелки 6 и раскручивания витков испытуемого образца пряжи 4. Самогрузная стрелка 6 под действием собственного веса Р стремится занять вертикальное положение, но на нее действует крутящий момент М со стороны испытуемого образца пряжи 4. В результате стрелка 6 начинает отклоняться от вертикального положения до тех пор, пока в ней не возникает уравновешивающий крутящий момент от действия силы веса Р (фиг.3). Величина крутящего момента М, которую имеет испытуемый образец пряжи или нити 4 рассчитывается по формуле:
кр
с
с
M=P·L/2sinα
кр
где: М - крутящий момент испытуемой пряжи или нити (сН мм);
с
Р - вес самогрузной стрелки (сН);
c
L - длина самогрузной стрелки (мм);
α - угол отклонения самогрузной стрелки от вертикального положения (град).
с
В том случае, если при измерении величины крутящего момента стрелка 6 упрется в ограничитель 9 и процесс измерения нарушится, необходимо для осуществления промесса измерения использовать самогрузочную стрелку 6 с большим собственным весом Р.
Источники информации
1. С. - Г.С.Зарецкас. Устройство для измерения крутящего момента движущейся нити // Авторское свидетельство №366368. - Опубликовано 16.1.1973., Бюллетень №7.
2. Бархотки Ю.К. Способ определения крутящего момента нити и пряжи // Патент на изобретение РФ №2225466. - Опубликовано 2004., Бюллетень №7.