СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ШВОВ И МАТЕРИАЛОВ

СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ШВОВ И МАТЕРИАЛОВ
Нолезная модель относится к материаловедению в швейной промышленности, в частности, к устройствам для испытания ниточных, клеевых и других видов соединений в швейных изделиях, а также материалов, показатели качества которых определяют долговечность и выносливость соединений и материала.
Известен способ испытания ниточных швов на прочность и устойчивость, устройство для реализации которого 1, содержит резиновую мембрану, пробу со швом, зажимное кольцо, основание и канал для подключения манометра и подвода сжатого воздуха, распределитель воздуха для обеспечения пульсирующего напряжения пробы и измеритель для определения циклического прогиба пробы. Прочность ниточных швов в единицах давления нагружающего агента определяют путем продавливания пробы, затем такую же пробу подвергают циклическому мембранному утомлению и производят сравнение величин циклических прогибов.
Недостатком данного устройства является невозможность создания с его помощью условий испытаний близких к реальным, то есть в действительности на соединение в изделиях действуют более сложные силы, как по величине, так и по характеру, в некоторых случаях они являются результатом сложения постоянно действующих и переменных сил. Например, в таком швейном изделии, как рюкзак, на лямки рюкзака при ходьбе действуют постоянная сила, зависящая от веса рюкзака, и переменная сила, зависящая от ходьбы, рельефа местности, скорости и т.д. К тому же растяжение шва в устройстве происходит неравномерно по длине, на каждый участок шва действуют силы с разным значением. Максимальное значение силы будет в середине шва в центре резиновой мембраны. Кроме того, устройство позволяет проводить испытания только ниТОЧНЫХ швов, а проведение исследований с ютеевыми, сварными
соединениями, а также с разнообразными материалами невозможно.
Наиболее близким к предлагаемому стенду, взятым в качестве прототипа, является устройство для исследования деформационных свойств плоских волокно содержащих материалов 2, которое содержит шпиндель нагружения, механизм подъема и опускания шпинделя нагружения, двуплечий рычаг, качаюш,ийся на оси сельсин-датчика, стержень, шарнирно соединенный с двуплечим рычагом. Шпиндель нагружения снабжен тонкостенным кольцом с тензометрическими датчиками сопротивления, позволяюш,ими измерять общее напряжения и его релаксацию, возникаюшую при различных циклах деформации материала, и крестообразно расположенными подвижными зажимами, удерживающими образец в плоскости, перпендикулярной действию шпинделя нагружения, имеющими тензометрические датчики сопротивления, которые позволяют регистрировать напряжения, возникающие во взаимно перпендикулярных направлениях при деформации образца.
Недостатком устройства является невозможность создания условий испытаний близких к реальным, то есть в действительности на соединение в изделиях действуют более сложные силы, как по величине, так и по характеру, в некоторых случаях они являются результатом сложения постоянно действующих и переменных сил. Кроме того, деформирование образца происходит только в четырех точках во взаимно перпендикулярных направлениях. По проведенному испытанию невозможно судить о полной деформации образца материала, так как в других направлениях деформация материала не учитывается. К тому же устройство испытывает только материалы при двуосном растяжении, а испытание ниточных, клеевых, сварных видов швов невозможно.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение точности результатов испытаний за счет приближения экспериментальных исследований к реальным, а также расширение возможности проведения испытаний, то есть проведение испытаний как материала, так и ниточного, клеевого или другого вида соединения швейного изделия.
2 Поставленная задача решается тем, что в стенде для испытания швов
и материалов, содержаш,ем средство для создания постоянного усилия, снабженное зажимами для испытуемого материала, связанное с измерительной системой включаюш;ей тензодатчики, в отличие от прототипа средство для создания постоянного усилия представляет собой функционально связанные через закрепленный в зажимах испытуемый материал, генератор и снабженную тензодатчиками, связанными через усилитель со средством для отображения информации, балку, причем генератор и балка выполнены с возможностью фиксируемого перемещения вдоль оси, параллельной испытуемому материалу, а выходной вал генератора выполнен с возможностью совершения возвратно поступательных колебаний.
Кроме того, поставленная задача решается тем, что в качестве средства для отображения информации использован осциллограф.
На фигуре 1 показана схема предложенного устройства.
Испытуемый материал 1 закреплен с помощью винтовой пары 2 на зажимах 3, один из которых соединен с подвижным элементом 4 генератора механических колебаний 5, который может быть зафиксирован на станине 6 при достижении нужной величины силы, которая определяется на осциллографе 7 в виде электрического сигнала, в качестве датчиков использованы, например, тензорезистивные элементы 8, сигнал с которых сначала проходит требуемое усиление через тензоусилитель 9, при этом датчики приклеены на тензобалке 10, нижний конец которой установлен в тисках 11, размещенных на неподвижном основании.
Устройство работает следующим образом. Испытуемый материал (образец) 1 закрепляют с помощью зажимов 3, один из которых соединен с подвижным элементом 4 генератора механических колебаний 5, совершающего возвратно-поступательные колебания при включении стенда, чем достигается переменная составляющая нагрузки, затем перемещают генератор или тиски 11 с датчиками 8 относительно генератора до того момента, пока на образец не будет действовать некоторая постоянная сила. Также существует контроль постоянной и переменной составляющих силы путем постоянного натяжения до
3 буемой силы с последующей фиксацией при заданной форме и
амплитуде сигнала. Измерительную систему образуют датчики 8, усилитель 9 и осциллограф 7.
Результатом испытаний будет количество тех натяжений, которое испытывает изделие за определенный период времени, например, за один месяц, за один год. При повторении путем испытаний этих количеств натяжений при постоянном контроле с помощью измерительной системы определяют деформационные свойства материалов. При этом контролируют постоянно действующую силу. При каком-то количестве натяжений в изделии произойдет деформация материала, волокон, следовательно, можно судить о потере товарного вида изделия. Продолжая натяжение, произойдет раздвижка щвов, волокон материала. Такому изделию потребуется ремонт. В конечном итоге произойдет разрыв или раздирание материала изделия. Зная количество циклов до потери товарного вида изделия, предприятие-изготовитель сможет принять меры по его изменению, а по времени разрыва можно определить ресурс работы изделия в целом.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1.Авторское свидетельство .№ 1462190, опубл. в Б. № 8, 1989г.
2.Патент РФ, N 2077718, опубл. в Б. № 11, 1997г. - прототип.
4