книги из ГПНТБ / Кобляков А.И. Структура и механические свойства трикотажа

При исследовании же по методу постоянной нагрузки, состав­ ляющей 0,05 от разрывного значения, весьма значимая корреля­ ционная связь между величинами долей компонентов деформации имеется при испытании образцов как по ширине, так и по длине (см. рис. IV-13 и ІѴ-14).

При испытании по методу постоянной нагрузки объективные результаты получаются лишь в том случае, когда напряженность элементов структуры трикотажа оказывается более или менее близкой, как это наблюдалось в приведенных выше примерах ре­ зультатов испытаний полотен переплетения трико-трико с разной длиной нити в петле или полотен из нитей разного волокнистого состава.

ГОСТ 8847—64, не обосновано.

Таким образом, метод испытаний при постоянной одинаковой нагрузке на образец независимо от массы материала и плотности вещества его волокон и нитей нецелесообразно использовать для сравнения компонентов деформации разных образцов трикотаж­ ных полотен.

8. РАЗМЕРЫ И ФОРМА ПРОБНЫХ ПОЛОСОК

Из приведенных в табл. IV-16 результатов испытаний образцов трикотажных полотен с разной зажимной длиной видно, что су­ щественно отличаются доли составных частей деформации, опре­

деформации оказывается больше, а доля медленнообратимой де­ формации меньше (более чем на 10%) по сравнению с аналогич­ ными величинами компонентов деформации, полученными при других зажимных длинах; также больше при этой зажимной длине коэффициент вариации. Например, по величинам медленно­ обратимой и остаточной деформаций коэффициент вариации почти в 2 раза больше при данной зажимной длине образца, чем при других зажимных длинах. Повышенная неравномерность показате­ лей требует большего числа испытаний, и по этой причине испы­ тания при зажимной длине Lo = 50 мм нецелесообразны.

Величины составных частей деформации, определенные при зажимных длинах, равных 100 и 200 мм, для большинства образ­ цов практически не отличаются друг от друга, хотя для образца 3 (см. табл. IV-16) разница заметна (до 10%). Также незначительна и разница величин коэффициентов вариаций. В то же время рас­ ход материала при испытании образцов с зажимной длиной 200 мм

ница в средних величинах составных частей деформации — 25%• При малом числе испытаний оказывается весьма значительным размах между средними величинами составных частей деформа­

значений средних величин в выборках.

Большая неравномерность показателей составных частей де­ формации сказывается и на величинах доверительных интервалов.

При числе испытаний в выборках «і = 3 и п2 = 6 относительная гарантийная ошибка средних арифметических величин компонен­ тов деформации в большинстве выборок значительна (более 10%)- Величина относительной гарантийной ошибки величин компо­ нентов деформации менее 10% оказывается лишь при числе испы­ таний в выборках n^zlO. Эти выводы подтверждены длительной практикой испытаний трикотажных полотен по определению со­ ставных частей деформации, проводимых на кафедре текстильного

материаловедения МТИ.

Определение составных частей деформации трикотажа при числе испытаний п= 3, как это принято в ряде зарубежных и оте­ чественных работ, мало достоверно.

Достаточная достоверность результатов испытаний по опреде­ лению составных частей деформации трикотажа достигается лишь

Аппаратуру для определения составных частей деформации трикотажных полотен можно разделить на: а) приборы, сохраняю­ щие при испытании заданное постоянное удлинение; б) приборы, сохраняющие при испытании заданное постоянное усилие; в) при­ боры комбинированные (универсальные), на которых испытания могут проводиться как при заданном постоянном удлинении (на­ пряжении), так и при заданном постоянном усилии.

Приборы, сохраняющие при испытании заданное постоянное

(см. ниже). Нижние зажимы прибора, закреплены на планке 1. Планка вместе с зажимами может подниматься или опускаться винтом 2. Вращение винта осуществляют рукояткой 3 через штур­ вальное колесо 4. Пробную полоску 5 заправляют в верхний не­ подвижный зажим 6 и нижний подвижный зажим 7. Величину деформации, на которую растягивается образец, контролируют показанием нониуса нижнего зажима. Снятие напряжения с об­ разца производят освобождением образца из нижнего зажима. Удлинение образца во время отдыха измеряют наложением ли­ нейки 8.

Для записи графика релаксации нагрузки один из верхних за­ жимов закрепляют на стальной пластинчатой пружине-балке 9. На пружину наклеивают проволочные датчики сопротивления 10, включаемые в электрическую цепь. Усилие на образец через балку передается на датчики, вызывая их деформацию и изменение со­ противления электрической цепи. Изменения сопротивления элек­ трической цепи усиливаются и записываются осциллографом.

Макет прибора был изготовлен автором в лаборатории испыта­ ния текстильных материалов МТИ. Недостатком прибора явля­ ется то, что разгрузку и замер удлинений образцов после снятия нагрузки производят вручную.

Рис. IV -16. Схема релаксометра типа стойки для испытаний текстильных материалов при постоянном удлинении

С х е м а р е л а к с о м е т р а В е г е н е р а [61] изображена на рис. IV-17- Через блок 1 перекинута тяга, или связь, 2, на правом конце которой крепится подвеска 3 с верхним зажимом 4 для об­ разца полотна 5, на левом — противовес 6. Подвеска трехгранной призмой 7 опирается на угловой рычаг 8, вследствие цего верхний зажим лишен возможности перемещаться вниз. Нижний зажим может перемещаться вниз на необходимую величину, но не более 100 мм, по направляющей планке 9 двуплечим рычагом 10, кото­ рый, в свою очередь, получает движение через вертикальный шпиндель И от механического привода. Движение шпинделя фиксируется ограничителями. Когда шпиндель касается верхнего или нижнего ограничителя, следует выключение или переключе­ ние двигателя на обратный ход. В нужный момент может быть осуществлено расцепление шпинделя и рычага, и рычаг под дей­ ствием собственного веса опускается, а нижний зажим подни­ мается в свое первоначальное положение. Рычаг 10 можно также

разгружения она сматывается. Связанный с воротом храповик 15 и собачка 16 предохраняют рычаг 10 от обратного движения.

Под действием статического натяжения, устанавливаемого про­ тивовесом 6, верхний зажим поднимается от рычага и опускается на величину остаточной деформации, а затем по мере исчезнове­ ния эластической деформации возвращается в исходное положе­

привода для опускания и подъема грузов; возможность проводить испытания как при однократном, так и при многократном растя­ жении; запись релаксации усилий при растяжении образца на по­ стоянную величину деформации.

Недостатком прибора является то, что на нем можно испыты­ вать только одну пробную полоску. При значительной неравномер­ ности показателей и относительно большой продолжительности процессов релаксации массовые испытания по определению со­ ставных частей деформации растяжения текстильных полотен практически затруднительны.

Р е л а к с о м е т р В е г е н е р а д л я д в у х о с н о г о р а с т я ­ же н и я , нормального к первоначальной плоскости образца (рис. IV-18), предложен для определения обратимой и остаточной деформации тканей [62]. Образец 1 закрепляют в замкнутый кон­ тур зажимного устройства 2. Образец растягивается на заданную постоянную величину стрелы прогиба благодаря перемещению шпинделя 3 с орудием 4 плоской формы или в виде полусферы. Давление на образец от зажимного устройства 2 через рычаг 5

передается датчику 6 и фиксируется осциллографом или само­ писцем. Перемещение орудия во времени n = f(t) записывается са­ мописцем 7. Привод прибора включает электромотор 8, муфту 9 и передаточные конические и червячные шестерни. Обратное переме­

могут быть определены одноцикловые характеристики: падение усилия (напряжения) и составные части деформации (обратимая

иостаточная часть стрелы прогиба).

,Рабочая

жидкость

К схеме управления

Рис. ІѴ-19. Схема жидкостного релаксометра для двухосного растяжения образца

Прибор представляет интерес, так как позволяет выявить со­ ставные части деформации и другие одноцикловые характерис­ тики механических свойств изделий при сложном двухосном рас­ тяжении. Однако на приборе возможно определить лишь две со­

ставные части деформации: обратимую и остаточную, величину же быстрообратимой деформации выделить затруднительно, так как взаимосвязь систем записи усилий и деформации отсутствует.

ный в кольцевом зажиме 4, и растягивает его на заданную вели­ чину деформации. Несжимаемость рабочей жидкости позволяет практически неограниченное время сохранять постоянной вели­ чину деформации материала и следить за изменением давления жидкости, т. е. за процессом релаксации напряжений в образце. Давление на образец регистрируется посредством датчика давле­ ния 5 индикатором 6 и через индуктивный преобразователь 7 ре­

гистрирующим прибором.

К зажимному кодьцу релаксометра крепится измеритель 8 кривизны оболочки. Рабочая жидкость подается и выпускается автоматически через управляемые электромагнитные клапаны 9. Релаксометр позволяет изучать процессы релаксации напряжений при двухосном растяжении образца.

Приборы, сохраняющие при испытании заданное постоянное усилие

Р е л а к с о м е т р т и п а с т ойки, который изображен выше, на рис. ІѴ-5, применялся многими исследователями. Пробные по­ лоски 1 закрепляются в зажимах 2 и 3. Верхние зажимы 2 за­ креплены на планке 4. К нижним зажимам 3 подвешиваются грузы 5, растягивающие полоски. Деформация пробных полосок при действии нагрузки регистрируется показанием нониуса 6 ниж­ него зажима на вертикальной шкале стойки с точностью 0,1 мм, после Снятия нагрузки — наложением линейки или масштабной

ленты 7.

Конструкция прибора очень проста, но условия испытании сложны. Для замера удлинений образца при отдыхе необходимо:

Минимальное время, необходимое для первого замера деформации

после снятия нагрузки, составляет 5—10 с.

Для облегчения работы на некоторых таких приборах вводится

Флетчером и Робертсом для определения составных частей дефор­ мации трикотажа [57]. Образцы 1 трикотажа, сшитые в виде кольца, надевают на верхний неподвижный брус 2 и ниж­ ний брус 3, соединенный с индикатором 4 и подвеской для груза 5. Нижний брус с подвеской уравновешивается противовесом. Недо­ статком прибора является отсутствие свободного развития про­

цессов релаксации деформации каждого образца, так как груз распределяется одновременно на три образца. Удлинение, фик­ сируемое указателем 4, также будет усредненным удлинением образцов.

Р е л а к с о м е т р Ш а л о в а [10], схема которого изображена на рис. ІѴ-21, также типа стойки.

Образец 1 закрепляется в зажимы 2 и 3 и нагружается через подвеску 4 грузом 5. В отличие от рассмотренных выше этот ре­ лаксометр имеет два подвижных указателя 6 и 7 для фиксации деформации по меткам, нанесенным на образце. Кроме того, за­ жимы представляют собой гребенки, на которые накалывается испытуемый образец.

рычаг 4 соединяется с винтом 5 и при вращении последнего пере­ мещается вверх или вниз. На гайке имеется указатель 6, фикси­ рующий на шкале 7 удлинение образца. Верхний двуплечий рычаг 3 с подвеской 8 и заданным грузом 9 касается контактов элект­ рической цепи, связанной с вращающим винт 5 электродвигате­ лем. Рычаг 3 с подвеской 8 уравновешивается противовесом 10. Нижний рычаг 4 перемещается вниз до тех пор, пока величина