Билет 27

1. Полуцикловые разрывные характеристики тканей, методы их определения, используемые приборы.

Основными полуцикловыми характеристиками волокон и нитей являются:

Разрывная нагрузка Р_р, гс, сН – наибольшее усилие, выдерживаемое образцом до разрыва и выражающее его прочность – способность воспринимать растягивающие усилия, не разрушаясь.

Относительная разрывная нагрузка Р_о, сН/текс, гс/текс, характеризует отношение разрывной нагрузки к линейной плотности образца Т, выраженной в тексах:

.

Абсолютное разрывное удлинение l_р, мм – приращение длины растягиваемого образца к моменту разрыва:

,

где L₀ – начальная длина образца (перед растяжением); L_к – конечная его длина перед разрывом.

Относительное разрывное удлинение ε_р, % – отношение абсолютного разрывного удлинения l_р к начальной (зажимной) длине растягиваемого образца L₀, выраженное в процентах:

.

Не всегда полное разрушение материала наступает при достижении Р_р. Нескрученные комплексные нити, нити специальных структур, мотки и пучки нитей рвутся не мгновенно при достижении Р_р, а постепенно, с последующим понижением нагрузки. В этом случае можно пользоваться термином «полное абсолютное разрывное удлинение».

Разрывное напряжение (предел прочности, временное сопротивление) σ_{р ,} Па – отношение разрывной нагрузки к площади поперечного сечения образца:

,

где Р_р – разрывная нагрузка образца, сН (гс); S – площадь поперечного сечения, мм²; Т – линейная плотность образца, текс (г/км); γ – плотность вещества волокон и нитей, мг/мм³.

Абсолютная работа разрыва R_p, Дж – работа, совершаемая внешней силой при растяжении образца и показывающая количество энергии, необходимое для преодоления энергии связи между частицами структуры этого образца при его разрушении:

,

где Р_р – разрывная нагрузка образца, сН (гс); l_p – разрывное удлинение, мм; η – коэффициент полноты диаграммы растяжения.

Если проба материала разрывается не мгновенно, то может быть рассчитана полная абсолютная работа разрыва, включающая дополнительную работу:

.

Удельная работа разрыва r_м, Дж/г или кгс^,см/г — абсолютная работа разрыва, отнесенная к массе образца:

,

где m — масса образца, г.

Относительная работа разрыва r_v, кгс-см/см³, Дж/см³ – абсолютная работа разрыва, отнесенная к объему рабочей части пробы испытуемого материала V, см³, рассчитанному по веществу, т. е. без учета макропор.

Начальный модуль относительной жесткости при растяжении ε_н, даН/мм² или кгс/мм² – это модуль, численно равный напряжению, которое надо сообщить материалу, чтобы удлинить его на 1 %:

.

Для определения полуцикловых характеристик механических свойств волокон и нитей используют приборы - разрывные машины, называемые еще динамометрами (dynamis - сила).

Среди разрывных машин в зависимости от конструктивных особенностей их можно выделить следующие основные группы:

1) Приборы, в которых соблюдается постоянство закона скорости деформирования - разрывные машины с силоизмерителями в виде электрических датчиков (тензометрических, емкостных, индукционных и др.) силоизмерителями. К ним относится разрывная машина «Инстрон» (США) (рис. 4.1);

2) Приборы, в которых соблюдается постоянство скорости возрастания усилия – весовые разрывные машины и с наклонной плоскостью (рис. 4.2);

3) Приборы, в которых соблюдается определенный закон (чаще всего постоянства скорости) движения зажима, сообщающего растяжение, а нарастание усилия и деформации зависит от свойств материала. К ним относятся разрывные машины с маятниковыми силоизмерителями (РМ-3 и РМ-30 для одиночных нитей и РП-100 для пасм) (рис. 4.3).