3.7. Спектральный анализ неровноты

НИТЕЙ ПО ЛИНЕЙНОЙ ПЛОТНОСТИ

НА ЭЛЕКТРОЕМКОСТНОМ ПРИБОРЕ «УСТЕР»

Цель работы. Изучение метода оценки характера неровноты нитей по линейной плотности на злектроемкостном приборе «Устер».

Задание. 1. Освоить методику записи спектрограммы и оценки по пей преобладающих длин волн периодических колебаний линейной плотности в

изучаемом продукте.

2. Установить основной измерительный прибор установки на «инерцион­ный» режим работы, записать спектрограмму.

3. По спектрограмме определить преобладающую длину волн периодиче­ских колебаний линейной плотности продукта.

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

При оценке неровноты нитей продуктов прядения и химических нитей по линейной плотности важным является изучение харак­тера неровноты.

Рис. 3.16. Виды неровноты: а — периодическая; б — случайная; в — местная

Характер неровноты принято оценивать длиной волны перио­дических колебаний линейной плотности, выраженной частотой или амплитудой.

Это можно определить при анализе диаграммной записи ко­лебаний линейной плотности по длине продукта.

Различают следующие виды неровноты. При периодической неровноте (рис. 3.16,а) колебания линейной плотности на всем протяжении продукта происходят периодически, а длина волны и ее амплитуда сохраняются постоянными. Причинами периоди­ческой неровноты являются периодически действующие факто­ры, например дефектные органы машин прядильного производ­ства (цилиндры и валики с поврежденной поверхностью, бьющие цилиндры и др.). При случайной неровноте (рис. 3.16,6) стро­гая периодичность колебаний линейной плотности нити на про­тяжении ее длины отсутствует. Такая неровнота является след­ствием влияния случайных, не поддающихся регулированию факторов.

Местная неровнота (рис. 3.16, в) вызывается влиянием слу­чайного кратковременно действующего фактора. Комбинирован­ная неровнота является следствием наложения двух или несколь­ких видов неровнот и возникает под действием как периодиче­ских, так и случайных факторов [3.9].

Практически неровнота нитей и полуфабрикатов прядильного производства имеет сложный характер с волнами различной длины и частоты. Они отражают особенности не только струк­туры перерабатываемых материалов, но и протекания техноло­гических процессов.

Если продукт имеет периодическую неровноту, то, зная пре­обладающую длину волн, можно выявить причины ее возникно­вения, что позволит в конечном счете устранить эту неровноту.

ля выявления преобладающих длин волн периодических колебаний линейной плотности применяют различные методы: построение графиков автокорреляционной функции (коррело-грамм), гармонический анализ. Последний в настоящее время широко используется в связи с появлением специальных прибо­ров— гармонических анализаторов или спектрографов.

Так, в установке «Устер» спектрограф подключен к основ­ному измерительному прибору и интегратору и позволяет запи­сать с помощью самописца кривую распределения длин волн периодических колебаний линейной плотности продукта на опре­деленной длине. На записываемой спектрограмме по оси абсцисс откладывают длины волн К, а по оси ординат -частоту (число гармоник п волн данной длины К].

Порядок проведения работы. В измерительной технике всегда необходимо контролировать правильность работы измеритель­ных устройств. Правильность показаний спектрографа прове­ряют с помощью эталона, представляющего собой перфориро­ванную ленту, при прохождении которой через четвертую щель конденсатора-датчика главного измерительного прибора (см. рис. 3.12, а) должна быть получена спектрограмма с преобла­дающей длиной волны, равной 10 м.

Включение приборов и проверку правильности их работы осуществляют в приведенной ниже последовательности (см. рис. 3.12, а—в):

рукоятку 25 для включения записи спектрограммы ставят в положение В—О. Подъемом рычага самописца линейной плотности продукта выключают передачу движения диаграмм­ной бумаге. Включают переключатели 1 и 3 основного измери­тельного прибора, интегратора и спектрографа в сеть. После этого приборы должны прогреться в течение 30 мин;

нажимая на кнопку 22, устанавливают диаграммную бумагу самописца спектрографа на 8-е деление с погрешностью 0,5 мм. Предварительно проверив, чтобы переключатель 7 точной на­стройки миллиамперметра 14 основного измерительного прибора находился на нулевом делении, переключатель 5 грубой на­стройки— на делении «1», переключатель 4 диапазона измере­ния— на делении «±ЮО%» и переключатель 3 режима рабо­ты— на указателе «А», поворотом переключателя 7 устанавли­вают стрелку миллиамперметра 14 на деление «±100 %» (с красной отметкой);

заправляют эталонную ленту блестящей стороной наружу в четвертую щель конденсатора-датчика 8 и в ролики 12 и 13 так, чтобы изображенная на ленте стрелка совпадала с направ­лением ее движения;

установив переключатель 3 в положение «М», поворотом пе­реключателя 5 на 17—18-е деление устанавливают стрелку мил­лиамперметра 14 на нулевое деление (грубая настройка). Ру­коятку 10 редуктора ставят на 8-е деление, что сообщает эталонной ленте движение со ско­ростью 8 м/мин. Переключатель 3 переводят в положение I, переклю­чателями 5 и 7 доводят стрелку миллиамперметра 14 до нулевого деления, а затем переключатель 3 снова устанавливают в по­ложение «К». Если прибор работает правильно, рукоятка 5 должна находиться в пределах 17—18-го делений шкалы. После этого устанавливают рукоятку 15 времени интегрирования ин­тегратора и рукоятку 21 спектрографа на нулевое деление. Когда рукоятка 15 дойдет до деления, соответствующего 2 мин, снимают показание указателя «А» шкалы интегратора 17 нажа­тием на кнопку 16. При этом переключатель 18 диапазона изме­рения интегратора должен находиться на указателе «±100%». Снимаемое со шкалы интегратора 17 показание указателя «А» должно совпадать с данными паспорта, находящегося в одной коробке с эталонной лентой;

Рис. 3.17. Отрезок диаграммной бумаги для записи спектрограммы

эталонной ленте движение со ско­ростью 8 м/мин. Переключатель 3 переводят в положение I, переклю­чателями 5 и 7 доводят стрелку миллиамперметра 14 до нулевого деления, а затем переключатель 3 снова устанавливают в по­ложение «К». Если прибор работает правильно, рукоятка 5 должна находиться в пределах 17—18-го делений шкалы. После этого устанавливают рукоятку 15 времени интегрирования ин­тегратора и рукоятку 21 спектрографа на нулевое деление. Когда рукоятка 15 дойдет до деления, соответствующего 2 мин, снимают показание указателя «А» шкалы интегратора 17 нажа­тием на кнопку 16. При этом переключатель 18 диапазона изме­рения интегратора должен находиться на указателе «±100%». Снимаемое со шкалы интегратора 17 показание указателя «А» должно совпадать с данными паспорта, находящегося в одной коробке с эталонной лентой;

поворотом рукоятки 24 на шкале спектрографа устанавли­вают показание указателя «А» интегратора 17;

по истечении 5 мин, когда рукоятка 21 дойдет до цифры «5», ее поворачивают до упора вправо (за цифру «О»), после чего автоматически начинается запись спектрограммы. Преобладаю­щая длина волны записанной спектрограммы должна совпадать с указанной в паспорте или инструкции, т. е. должна быть рав­на 10 м;

при соблюдении этих условий рукоятку 10 ставят в нулевое положение, а эталонную ленту снимают. Если условия не вы­полнены, прибор требует настройки.

Подготовка и порядок проведения испытаний. Подготовка к испытаниям остается такой же, как при определении уровня не-ровноты продукта по линейной плотности, но со следующими дополнениями:

а) диапазон измерения следует установить с учетом того, чтобы максимальное число гармоник длин воли или их ампли­туд не выходило за пределы диаграммной бумаги спектрографа (рис. 3.17);

б) положение пера самописца спектрографа должно совпа­дать с крайней линией Я—Я диаграммной бумаги, что дости­гается нажимом на кнопку 22 (см. рис. 3.12, в). Если этого до­стичь не удастся, точная установка пера на линию Я—Я (см. рис. 3.17) обеспечивается с помощью красного рычага на самописце спектра.

От скорости движения продукта зависят пределы длин волн периодических колебаний линейной плотности вдоль продукта, которые записываются на спектрограмме. Если диапазон длин волн для данного продукта неизвестен, следует проводить испы­тания при скорости продукта 25 м/мин.

Испытания проводят в таком же порядке, как при опреде­лении уровня неровноты продукта по линейной плотности, но со следующими дополнениями:

рукоятками 15 и 21 (см. рис. 3.12, а—в) устанавливают вы­бранную длительность интегрирования и записи спектрограммы. Для воспроизведения спектрограммы нажимом на кнопку 16 рукояткой 24 устанавливают на шкале спектрографа получен­ное по истечении времени интегрирования показание V (%) ин­тегратора 17;

показатель уровня неровноты продукта по линейной плотно­сти при записи спектрограммы с эталонной лентой определяют по шкале интегратора 17 при диапазоне измерения ±100% не­зависимо от фактического диапазона измерения, установленного переключателями 4 и 18;

после того как рукоятка 21 покажет на шкале длительность записи, ее поворачивают до упора вправо, что обеспечивает запись спектрограммы. При необходимости получения несколь­ких копий спектрограмм перед поворотом рукоятки 21 вправо нажимают на кнопку 23;

после записи спектрограммы рукоятку 10 основного измери­тельного прибора ставят в нулевое положение и тем самым вы­ключают подачу продукта в прибор.

Порядок выключения основного прибора, интегратора и спектрографа: выключают выходные переключатели 2 и 19 основного измерительного прибора и интегратора, а также пе­реключатели 1 и 26 основного измерительного прибора, инте­гратора и спектрографа; устанавливают переключатель 7 в ну­левое положение, переключатель 5 — на деление «1», переклю­чатель 4 — на деление «±100 %» и переключатель 3 — на указатель «А».

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

Сначала студенты знакомятся с основными узлами установки в целом и спек­трографом (более подробно), с правилами включения и выключения прибо­ров, их проверки и с порядком проведения испытаний. Установив прибор па «инерционный» режим работы, заправляют испытуемый продукт с учетом рекомендаций, приведенных в табл. 3.1, в соответствующую щель конденса­тора-датчика 8 (см. рис. 3.12, а). Выбрав длительность испытания (10 мин) и скорость движения продукта (25 м/мин), включают спектрограф на запись

спектрограммы.

Получив спектрограмму, определяют коэффициент неровноты V (%) по линейной плотности по показаниям шкалы интегратора, а по спектрограм­ме — преобладающие длины волн периодических колебаний линейной плот­ности исследуемого продукта.

УКАЗАНИЯ ПО ОТЧЕТУ

Отчет должен содержать: сведения о виде испытуемого продукта и его ли­нейной плотности; краткое описание методов определения на приборах с емкостными датчиками преобладающей длины волны по спектрограмме; результаты определения по спектрограмме преобладающих длин волн перио­дических колебаний линейной плотности в исследуемом продукте; выводы.

Список литературы

3.1. Кукин Г. Н., Соловьев А. Н. Текстильное материаловедение. М., 1964. Ч. 2.

3.2. ГОСТ 10213.4—73*. Волокно и жгуты химические. Метод определе­ния длины.

3.3. Методы определения свойств хлопкового волокна/Иванов С. С., Ла­дынина Л. П., Соловьева А. Н. и др. М., 1972.

3.4. ГОСТ 3274.1—72. Волокно хлопковое. Методы определения разрыв­ной нагрузки и линейной плотности.

3.5. ГОСТ 6611.1—73 (СТ СЭВ 2488—80). Нити текстильные. Метод опре­деления линейной плотности.

3.6. ГОСТ 17514—80. Шерсть натуральная сортированная, мытая. Метод определения тонины.

3.7. Садыкова Ф. X. Текстурированные нити, основные их свойства и ме­тоды определения М., 1974.

3.8. Прибор «Устер» для испытания ровноты прядильных продуктов (ин­струкция фирмы «Цельвегер-Устер»).

3.9. Севостьянов А. Г. Современные методы исследования неровноты про­дуктов хлопкопрядения. М., 1966.