RU2460996C2 - Apparatus for determining physical and mechanical characteristics of leather and similar soft composites - Google Patents
Apparatus for determining physical and mechanical characteristics of leather and similar soft composites Download PDFInfo
- Publication number
- RU2460996C2 RU2460996C2 RU2010140026/28A RU2010140026A RU2460996C2 RU 2460996 C2 RU2460996 C2 RU 2460996C2 RU 2010140026/28 A RU2010140026/28 A RU 2010140026/28A RU 2010140026 A RU2010140026 A RU 2010140026A RU 2460996 C2 RU2460996 C2 RU 2460996C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensor
- indenter
- leather
- similar soft
- sample
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims description 9
- 239000010985 leather Substances 0.000 title description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 101100327917 Caenorhabditis elegans chup-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 208000019502 Thymic epithelial neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 206010044223 Toxic epidermal necrolysis Diseases 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 1
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля физико-механических характеристик кожи и подобных ей мягких композитов.The invention relates to testing equipment and can be used for non-destructive testing of physico-mechanical characteristics of the skin and similar soft composites.
Известно устройство (Зыбин Ю.П. и др. Материаловедение изделий из кожи. - М.: Легкая индустрия, 1968, с.27-64) для одноосного растяжения образца, позволяющее исследовать физико-механические свойства кожевенных материалов, в частности определять деформационные характеристики, деформацию и напряжение образца при разрыве.A device is known (Zybin Yu.P. et al. Material science of leather products. - M.: Light Industry, 1968, p. 27-64) for uniaxial stretching of a sample, which allows one to study the physicomechanical properties of leather materials, in particular, to determine the deformation characteristics strain and strain at break.
Недостатком такого метода измерения являются трудоемкость и невозвратные потери материала, связанные с использованием разрушающего метода измерения и, соответственно, с невозможностью повторного исследования тех же образцов.The disadvantage of this measurement method is the complexity and irrecoverable loss of material associated with the use of destructive measurement method and, accordingly, with the impossibility of re-examination of the same samples.
Известно устройство (А.С. СССР №1711027 A1, G01N 3/08, 1990 г.) для определения упругости и прочности пленочных и текстильных материалов, которое содержит механизм зажима в виде двух соосно установленных колец, индентор и датчик его перемещения.A device is known (AS USSR No. 1711027 A1, G01N 3/08, 1990) for determining the elasticity and strength of film and textile materials, which contains a clamping mechanism in the form of two coaxially mounted rings, an indenter and a sensor for its movement.
Недостатком этого устройства является также разрушающий метод исследования прочностных свойств материалов.The disadvantage of this device is also a destructive method for studying the strength properties of materials.
Известно устройство (патент РФ №2210753 C1, 7 G01N 3/00, 2003 г. - прототип) для определения релаксационных свойств кожи и подобных ей материалов. Устройство содержит механизм зажима, индентор, систему нагружения, измерения перемещений индентора, преобразователь информации и процессор, наличие которых позволяет исследовать деформационно-релаксационные характеристики материалов без их разрушения.A device is known (RF patent No. 2210753 C1, 7 G01N 3/00, 2003 - prototype) for determining the relaxation properties of the skin and similar materials. The device comprises a clamping mechanism, an indenter, a loading system, measuring indenter movements, an information converter and a processor, the presence of which allows one to study the deformation-relaxation characteristics of materials without destroying them.
К недостаткам этого устройства следует отнести ограниченные технологические возможности, связанные с невозможностью исследования необходимого диапазона деформационно-релаксационных характеристик кожеподобных материалов в требуемом диапазоне температурных воздействий на образец, непредсказуемую погрешность влияния тепловых полей окружающей среды на результаты исследований, а также определение прочности образца без разрушения.The disadvantages of this device include the limited technological capabilities associated with the impossibility of studying the necessary range of deformation-relaxation characteristics of leather-like materials in the required range of temperature effects on the sample, the unpredictable error of the influence of thermal fields of the environment on the results of studies, as well as determining the strength of the sample without fracture.
Задачей изобретения является расширение технологических возможностей устройства и повышение точности измерения за счет определения всего спектра деформационно-релаксационных характеристик кожи и подобных ей мягких композитов в требуемом диапазоне температурного воздействия с определением прочности без разрушения образца.The objective of the invention is to expand the technological capabilities of the device and improve the measurement accuracy by determining the entire spectrum of the deformation-relaxation characteristics of the skin and similar soft composites in the required temperature range with determination of strength without breaking the sample.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для определения физико-механических характеристик кожи и подобных ей мягких композитов содержит механизм зажима с двумя соосно установленными кольцами для фиксации материала, индентор для нагружения с возможностью измерения собственного перемещения и с записью информации в процессор, при этом в индентор встроен датчик, чувствительный к спектру акустической эмиссии, генерируемой образцом вследствие изменения его деформационных характеристик, а соосно установленные зажимные кольца в виде двух стаканов выполнены со встроенными нагревательными элементами с регулируемым диапазоном температур и датчиком для ее регистрации.The specified technical result is achieved in that the device for determining the physicomechanical characteristics of the skin and similar soft composites comprises a clamping mechanism with two coaxially mounted rings for fixing the material, an indenter for loading with the possibility of measuring its own movement and recording information to the processor, while indenter integrated sensor sensitive to the spectrum of acoustic emission generated by the sample due to changes in its deformation characteristics, and coaxially mounted These rings in the form of two glasses are made with built-in heating elements with an adjustable temperature range and a sensor for its registration.
Введение в устройство совокупности отличительных элементов позволяет обеспечивать определение физико-механических характеристик кожи и подобных ей мягких композитов в расширенном диапазоне температурного воздействия с повышенной точностью, определять прочность без разрушения образца в автоматизированном режиме, сохранив при этом все возможности прототипа.The introduction of a set of distinctive elements into the device makes it possible to determine the physicomechanical characteristics of the skin and similar soft composites in an extended temperature range with increased accuracy, to determine the strength without breaking the sample in an automated mode, while preserving all the capabilities of the prototype.
Сущность устройства поясняется на фиг.1 и 2. На фиг.1 представлена структурно-кинематическая схема предлагаемого устройства, на фиг.2 - фотография общего вида устройства.The essence of the device is illustrated in figures 1 and 2. Figure 1 shows the structural-kinematic diagram of the proposed device, figure 2 is a photograph of a General view of the device.
Устройство состоит из верхнего опорного стакана 1, нижнего зажимного стакана 2, регулятора его положения относительно толкателя 3 с помощью пары винт-гайка 4. Зажимной механизм состоит из рукоятки 5, жестко связанной с эксцентриком 6. На инденторе 7 закреплен сферический наконечник 8 со встроенным в нем датчиком акустической эмиссии 9. На верхней части закреплен электромагнит 10, обеспечивающий его возврат и фиксацию в исходном положении, а также бесконтактный индуктивный датчик 11, преобразующий перемещение индентора в электрический сигнал. Индентор связан с двуплечим рычагом 12, на одном конце которого закреплен груз 13. Другой конец рычага 12 подвижно закреплен относительно ползуна 14. Механизм фиксации индентора состоит из фиксатора 15, упора 16, связанного подвижно посредством стержня 17 с кулисой 18 и рукояткой 19.The device consists of an upper support cup 1, a
Для усиления, преобразования и записи информации устройство содержит усилитель 20, контроллер 21 и процессор 22.To amplify, convert and record information, the device comprises an
В вернем 1 и нижнем 2 зажимных стаканах установлены электронагреватели (ТЭНы) 23 с датчиком 24 и регулятором температуры 25 для обеспечения в зоне исследования заданной температуры.In the return 1 and lower 2 clamping cups, electric heaters (TENs) 23 are installed with a sensor 24 and a temperature controller 25 to ensure a predetermined temperature in the study area.
Устройство работает следующим образом. Испытуемый образец 26 устанавливают между верхним 1 и нижним 2 стаканами и фиксируют посредством поворота эксцентрика 6 рычагом 5. Регулировка положения нижнего стакана 2 осуществляется с помощью поворота гайки на передаче винт-гайка 4. С помощью блока управления 25 электрическое напряжение подается на ТЭНы 23, и тем самым создается температура в пространстве между образцом и стаканами, необходимая при проведении испытаний. Значение температуры регистрируется датчиком 24. При повороте рукоятки 19 и соответственно кулисы 18 перемещается стержень 17, и упор 16 выходит из зацепления с фиксатором 15. Индентор 7 опускается вниз под действием груза 13, расположенного на двуплечем рычаге 12. Происходит деформация образца, и датчик акустической эмиссии 9 фиксирует звуковые колебания, а бесконтактный индуктивный датчик 11 - величину перемещений индентора 7. Информация о параметрах акустической эмиссии и перемещениях идентора через контроллер 21 передается в процессор 22. После окончания программы исследования физико-механических характеристик кожи и подобных ей мягких композитов индентор 7 с помощью электромагнита 10 возвращается в исходное состояние, и его положение при повороте рукоятки 19 закрепляется фиксатором 15 посредством упора 16.The device operates as follows. The
Определение прочности испытуемого образца без его разрушения осуществляется за счет ее прогнозирования по тарировочным спектрам акустической эмиссии, предварительно устанавливаемым в качестве эталонных значений для каждого отдельного вида кожи и подобных ей мягких композитов.Determination of the strength of the test sample without its destruction is carried out by predicting it from the calibration spectra of acoustic emission, pre-set as reference values for each individual type of skin and similar soft composites.
Расчетной формулой для таких измерений может являться распределение Седракяна (Применение метода акустической эмиссии для определения предельных деформаций // А.Р.Соколовский, Е.А.Кирсанова, А.П.Жихарев, И.Ю.Соколовская / Кожевенно-обувная промышленность. - №4. - 2008. - с.36-35):The calculation formula for such measurements can be the Sedrakyan distribution (Application of the acoustic emission method to determine ultimate strains // A.R. Sokolovsky, E.A. Kirsanova, A.P. Zhikharev, I.Yu. Sokolovskaya / Leather and footwear industry. - No. 4. - 2008. - p. 36-35):
где εI - предельная деформация испытуемого образца;where ε I is the ultimate deformation of the test sample;
εЭТ - предельная деформация эталона;ε ET - ultimate deformation of the standard;
NЭТ - суммарный счет импульсов акустической эмиссии при деформации эталона;N ET is the total count of acoustic emission pulses during deformation of the standard;
NI - суммарный счет импульсов акустической эмиссии при деформации образца;N I is the total count of acoustic emission pulses during sample deformation;
mI, γI, mЭТ, γЭТ - параметры распределения для испытуемого образца и эталона;m I , γ I , m ET , γ ET - distribution parameters for the test sample and standard;
Nε - суммарный счет импульсов акустической эмиссии при предельной деформации эталона;N ε is the total count of acoustic emission pulses at ultimate deformation of the standard;
k - коэффициент, учитывающий соотношение объемов испытуемого образца и эталона.k is a coefficient taking into account the ratio of the volumes of the test sample and the standard.
Использование предлагаемого устройства позволит исключить потери натуральной кожи и подобных ей мягких композитов, расходуемых на проведение физико-механических испытаний и, в частности, для определения прочности, а также сократить потери материалов при неправильном назначении температурных параметров технологических операций.Using the proposed device will eliminate the loss of genuine leather and similar soft composites, spent on physical and mechanical tests and, in particular, to determine the strength, as well as reduce material loss when the temperature parameters of technological operations are incorrectly assigned.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010140026/28A RU2460996C2 (en) | 2010-09-30 | 2010-09-30 | Apparatus for determining physical and mechanical characteristics of leather and similar soft composites |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010140026/28A RU2460996C2 (en) | 2010-09-30 | 2010-09-30 | Apparatus for determining physical and mechanical characteristics of leather and similar soft composites |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010140026A RU2010140026A (en) | 2012-04-10 |
| RU2460996C2 true RU2460996C2 (en) | 2012-09-10 |
Family
ID=46031334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010140026/28A RU2460996C2 (en) | 2010-09-30 | 2010-09-30 | Apparatus for determining physical and mechanical characteristics of leather and similar soft composites |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2460996C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2564876C2 (en) * | 2013-07-29 | 2015-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный архитектурно-строительный университет" | Test method of joints of impregnated fabric and sample for its implementation |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1441251A1 (en) * | 1985-07-08 | 1988-11-30 | Киевский технологический институт легкой промышленности | Instrument for testing materials |
| RU2138803C1 (en) * | 1998-02-18 | 1999-09-27 | Донская государственная академия сервиса | Device determining physical and mechanical properties of leather |
| GB2370356A (en) * | 2000-06-30 | 2002-06-26 | Blc Leather Technology Ct Ltd | Testing of leather |
| RU2354953C2 (en) * | 2007-04-20 | 2009-05-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный университет туризма и сервиса" (ФГОУВПО "РГУТ и С") | Device for determining deformation properties of leather and similar flexible materials |
-
2010
- 2010-09-30 RU RU2010140026/28A patent/RU2460996C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1441251A1 (en) * | 1985-07-08 | 1988-11-30 | Киевский технологический институт легкой промышленности | Instrument for testing materials |
| RU2138803C1 (en) * | 1998-02-18 | 1999-09-27 | Донская государственная академия сервиса | Device determining physical and mechanical properties of leather |
| GB2370356A (en) * | 2000-06-30 | 2002-06-26 | Blc Leather Technology Ct Ltd | Testing of leather |
| RU2354953C2 (en) * | 2007-04-20 | 2009-05-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный университет туризма и сервиса" (ФГОУВПО "РГУТ и С") | Device for determining deformation properties of leather and similar flexible materials |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2564876C2 (en) * | 2013-07-29 | 2015-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный архитектурно-строительный университет" | Test method of joints of impregnated fabric and sample for its implementation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010140026A (en) | 2012-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Oyen et al. | A practical guide for analysis of nanoindentation data | |
| Budday et al. | Mechanical properties of gray and white matter brain tissue by indentation | |
| Park et al. | Viscoelastic properties of human autopsy brain tissues as biomarkers for Alzheimer's diseases | |
| US5090249A (en) | Apparatus and method for testing the mechanical properties of a sample | |
| Teng et al. | A unified fatigue life calculation based on intrinsic thermal dissipation and microplasticity evolution | |
| EP2345884A2 (en) | Hardness test method, hardness tester, and computer-readable storage medium storing program | |
| Meneghetti et al. | A two-parameter, heat energy-based approach to analyse the mean stress influence on axial fatigue behaviour of plain steel specimens | |
| US10495557B2 (en) | Hardness tester and hardness testing method | |
| Zhou et al. | Using digital image correlation to characterize local strains on vascular tissue specimens | |
| CN108827780A (en) | A kind of the tensile stress relaxation test device and test method of rubber material | |
| Darvish et al. | A novel tactile force probe for tissue stiffness classification | |
| JP2007536508A (en) | Accurate measurement of sample temperature in NMR gravimetric inspection system | |
| RU2460996C2 (en) | Apparatus for determining physical and mechanical characteristics of leather and similar soft composites | |
| Hou et al. | Defining the limits to long-term nano-indentation creep measurement of viscoelastic materials | |
| RU2354953C2 (en) | Device for determining deformation properties of leather and similar flexible materials | |
| Martins et al. | Evaluation of the Semmes-Weinstein Monofilament (SWM) on the diabetic foot assessment | |
| RU2210753C1 (en) | Facility to establish relaxation properties of leather and similar flexible materials | |
| Wei et al. | A multi-indent approach to detect the surface of soft materials during nanoindentation | |
| Maxwell et al. | Accelerated testing of creep in polymeric materials using nanoindentation | |
| Fu et al. | An elastography method based on the scanning contact resonance of a piezoelectric cantilever | |
| Živčák et al. | Embedded Tensile Strenght Test Machine FM1000–An Upgrade of Measurement and Control | |
| JP2023144441A (en) | Fatigue damage degree identification device and fatigue damage degree identification method | |
| JPH08152391A (en) | Material testing machine | |
| CN110514689A (en) | The test method of HTPB propellant glass transition temperature | |
| Ashrafı et al. | Indentation and observation of anisotropic soft tissues using an indenter device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121001 |