RU2538080C1

RU2538080C1 - Stand for determining deformation properties of knitted fabric

Info

Publication number: RU2538080C1
Application number: RU2013135994/15A
Authority: RU
Inventors: Мария Сергеевна Горбачевская; Ольга Анатольевна Кучеренко
Priority date: 2013-07-30
Filing date: 2013-07-30
Publication date: 2015-01-10

Abstract

FIELD: textiles, paper.

SUBSTANCE: in the stand for determining the deformation properties of knitted fabric the housing is made in the form of stands rigidly mounted at the corners of two horizontal frames, under the lower of which the base of the housing with height adjusters is located, on which in the centre the stretching node is located, consisting of two pairs of clamps with jaws located perpendicular to each other, and on the upper frame, on the brackets mounted perpendicular to the adjacent sides of the frame, two nuts adjusting pulley load are placed, connected by belts with pulleys by the nuts, related to the pin rods located in the middle of each side of the upper frame and having a height of at least half of the side of the upper frame the movement limiters around the pins, each opposite of which is connected to one strain gauge and a pair of clamps through the guide unit by pulling long length bodies.

EFFECT: improving the accuracy and reliability of determining.

4 dwg

Description

Изобретение относится к области испытаний текстильных материалов, главным образом трикотажных полотен, с целью определения их деформационных характеристик, необходимых для определения величин конструктивных прибавок и пределов заужения при проектировании плотно облегающих изделий за счет определения малых значений деформаций при двухосном растяжении.The invention relates to the field of testing textile materials, mainly knitted fabrics, in order to determine their deformation characteristics necessary to determine the values of structural gains and narrowing limits when designing tight-fitting products by determining small deformation values under biaxial tension.

Известен способ измерения деформационных свойств трикотажного полотна при двухосном напряженно-деформированном состоянии (RU 2444012, G01N 33/31, 27.02.2012).A known method of measuring the deformation properties of a knitted fabric with a biaxial stress-strain state (RU 2444012, G01N 33/31, 02.27.2012).

Изобретение относится к области испытаний текстильных материалов. Способ заключается в том, что прямоугольный образец с заданными размерами по длине и ширине, подвергают одноосной деформации на стандартной разрывной машине, снабженной нагрузочным модулем. Определяют зависимость нагрузки от величины деформации (в виде кривых деформации), причем для испытаний используют трубчатый образец, внутри образца располагают две пластины, ширина которых превышает ширину образца, при этом подвергают образец заданной величине поперечной деформации по его ширине.The invention relates to the field of testing textile materials. The method consists in the fact that a rectangular sample with predetermined dimensions along the length and width is subjected to uniaxial deformation on a standard tensile testing machine equipped with a loading module. The dependence of the load on the strain value (in the form of strain curves) is determined, and a tubular sample is used for testing, two plates are placed inside the sample, the width of which exceeds the width of the sample, and the sample is subjected to a predetermined transverse strain along its width.

Недостатком способа является возможность испытывать только трубчатый образец, а также невозможность последовательного нагружения фиксированного края.The disadvantage of this method is the ability to experience only a tubular sample, as well as the impossibility of sequential loading of a fixed edge.

Известен стенд для определения деформационных свойств трикотажного полотна (RU 2061239, G01N 33/31, 27.05.1996, прототип). Стенд для определения деформационных свойств трикотажного полотна, содержащий квадратный стол, расположенные по краям стола четыре растягивающих узла, каждый из которых состоит из нескольких зажимов с опорными элементами, установленными с возможностью скольжения по направляющей, параллельной соответствующему краю стола. Нагружающую систему, причем каждый растягивающий узел снабжен индивидуальной нагружающей системой, выполненной в виде рамки для подвешивания грузов, соединенной с направляющей посредством трособлочной системы. Блоки закреплены на оси, параллельной направляющей, при этом стол выполнен регулируемым по высоте, и имеет средства для фиксации растягивающих узлов.A known stand for determining the deformation properties of a knitted fabric (RU 2061239, G01N 33/31, 05/27/1996, prototype). A stand for determining the deformation properties of a knitted fabric, comprising a square table, four tensile assemblies located at the edges of the table, each of which consists of several clamps with support elements mounted to slide along a guide parallel to the corresponding edge of the table. A loading system, wherein each tensile assembly is provided with an individual loading system, made in the form of a frame for hanging loads, connected to the guide by means of a cable block system. The blocks are fixed on an axis parallel to the guide, while the table is made adjustable in height, and has means for fixing the tensile nodes.

Стенд, обладая такими преимуществами, как определение деформационных свойств трикотажного полотна при двухосном растяжении, в то же время не предназначен для исследований малых деформаций при равномерной скорости нагружения пробы, необходимых для определения величин конструктивных прибавок и пределов заужения при проектировании плотно облегающих изделий, за счет определения малых значений деформаций при двухосном растяжение, что обусловлено особенностями конструкции стенда, а именно расположением в подвешенном состоянии нагружающей системы (рамка для подвешивания грузов). Данная особенность обеспечивает начальную деформационную нагрузку на растягивающий узел, равную весу рамки.The bench, possessing such advantages as the determination of the deformation properties of a knitted fabric under biaxial tension, is at the same time not intended for studies of small deformations at a uniform loading speed of the sample, which are necessary to determine the values of structural increments and narrowing limits when designing tight-fitting products, by defining small deformations during biaxial tension, which is due to the design features of the stand, namely the location in a suspended state s system (frame for hanging loads). This feature provides an initial deformation load on the tensile assembly equal to the weight of the frame.

Техническим результатом является устранение указанных недостатков, а именно повышение точных значений деформационных характеристик трикотажного полотна, необходимых для определения величин конструктивных прибавок и пределов заужения при проектировании плотно облегающих изделий за счет определения малых значений деформаций при двухосном растяжении.The technical result is the elimination of these drawbacks, namely, increasing the exact values of the deformation characteristics of the knitted fabric necessary to determine the values of structural gains and narrowing limits when designing tight-fitting products by determining small deformation values under biaxial tension.

Поставленная задача достигается тем, что в стенде для определения деформационных свойств трикотажного полотна корпус выполнен в виде стоек, жестко закрепленных по углам двух горизонтально расположенных рам, под нижней из которых расположено основание корпуса с регуляторами положения по высоте, на котором в центре располагается растягивающий узел, состоящий из расположенных перпендикулярно друг к другу двух пар зажимов с губками, а на верхней раме, на кронштейнах, установленных перпендикулярно к смежным сторонам рамы, размещены две регулирующие нагрузку шкив гайки, связанные пассиками со шкив гайками, относящиеся к шпилькам тягам, находящихся по середине каждой из сторон верхней рамы и имеющие высотой не менее половины стороны верхней рамы ограничители движения вокруг шпилек, каждая противоположная из которых соединена с одним датчиком силы и парой зажимов через направляющий блок посредством тянущих длинномерных тел. Только совокупность признаков, изложенная выше, обеспечивает проявление новых свойств, сопутствующих повышению точных значений деформационных свойств трикотажного полотна, необходимых для определения величин конструктивных прибавок и пределов заужения при проектировании плотно облегающих изделий за счет определения малых значений деформаций при двухосном растяжении.The task is achieved in that in the stand for determining the deformation properties of the knitted fabric, the body is made in the form of racks, rigidly fixed at the corners of two horizontally located frames, under the bottom of which is the base of the body with height adjusters, at which the tensile assembly is located in the center, consisting of two pairs of jaws clamped perpendicular to each other, and two regs placed on the upper frame, on brackets mounted perpendicular to the adjacent sides of the frame load-sensing nut pulley, coupled with a nut pulley, related to the tie rods located in the middle of each side of the upper frame and having at least half the height of the upper frame side, movement stops around the studs, each opposite of which is connected to one force sensor and a pair of clamps through the guide block by means of pulling lengthy bodies. Only the set of features described above provides the manifestation of new properties that accompany the increase in the exact values of the deformation properties of a knitted fabric, which are necessary to determine the values of structural gains and narrowing limits when designing tight-fitting products by determining small deformation values under biaxial tension.

Для лучшего понимания сущности изобретения на фигуре 1, 2 представлен стенд для определения деформационных свойств трикотажного полотна в виде корпуса, состоящего из двух горизонтально расположенных друг над другом нижней (1) и верхней (2) прямоугольных рам, размерами 560 мм × 560 мм, состоящих из металлического уголка, и четырех цилиндрических стоек (3), длинной 700 мм, жестко закрепленных по углам верхней (2) и нижней рам (1); в нижних углах рамы (1) установлены опоры (4) с возможностью регулирования корпуса по высоте относительно его площадки (7), также выполненной с возможностью регулирования по высоте гайками (15) относительно опор (4). В центре основания (7) расположен зажимной узел (5), состоящий из двух пар зажимов (5) для исследуемого образца (21), каждая из которых выполнена с возможностью движения по горизонтальной плоскости за счет соединения пары зажимов (5) с тянущими длинномерными связующими (6), которые, в свою очередь, проходят через направляющие блоки (9), расположенные посередине каждой из сторон нижней рамы (1). Одина из двух длинномерных связующих (6), относящаяся к паре зажимов (5), крепится через датчик силы (8), имеющему функцию установки нуля для компенсации веса пары связующих (6). Другая связующая (6) крепится за крюк противоположной шпильки - тяги (10). Шпильки тяги (10) выполнены в виде цилиндрического тела, диаметром 3 мм и длинной 300 мм с резьбой М3 по всей поверхности, одним концом заканчиваются крюком, а другим проходят через отверстие в направляющих (11), расположенных посередине каждой из сторон верхней рамы (2). Закрепляются шпильки тяги (10) с помощью шкив-гаек (12), выполненные в виде гайки М3 с пазом для пассика (14), накручивающиеся на шпильку тягу (10), от поворота которую, фиксирует устройство, представляющее собой планку (16), жестко прикрепленную гайками (17) к концу шпильки тяги (10), и имеющую возможность двигаться вертикально относительно фиксатора (18), который вставлен в паз планки (16) и выполнен в виде шпиля, крепящего к грани верхней рамы (2), имеющего длину не менее половины стороны верхней рамы (2). На верхней раме (2) распложено нагрузочное устройство в виде системы винт-гайка, которая состоит из прикрепленных к смежным направляющим (11) кронштейнов (19) и (20), установленных перпендикулярно к сторонам верхней рамы (2), и имеющих длину менее половины ее стороны, и располагающих на себе шкив-гайки (13) разной высоты, представляющие собой гайки М3 с двумя пазами, в которые вставлены пассики (14), соединенные с противоположными шкив-гайками (12), расположенные вдоль кронштейна (19) или (20).For a better understanding of the invention, figure 1, 2 shows a stand for determining the deformation properties of a knitted fabric in the form of a body consisting of two lower (1) and upper (2) rectangular frames, 560 mm × 560 mm in size, consisting of from a metal corner, and four cylindrical posts (3), 700 mm long, rigidly fixed at the corners of the upper (2) and lower frames (1); in the lower corners of the frame (1), supports (4) are installed with the possibility of adjusting the housing in height relative to its platform (7), also made with the possibility of height adjustment with nuts (15) relative to the supports (4). In the center of the base (7) there is a clamping unit (5), consisting of two pairs of clamps (5) for the test sample (21), each of which is made with the possibility of movement along the horizontal plane by connecting a pair of clamps (5) with pulling long binder (6), which, in turn, pass through the guide blocks (9) located in the middle of each side of the lower frame (1). One of the two lengthy binders (6), related to the pair of clamps (5), is attached through a force sensor (8), which has the function of setting zero to compensate for the weight of the pair of binders (6). Another binder (6) is attached to the hook of the opposite stud - thrust (10). Thrust studs (10) are made in the form of a cylindrical body with a diameter of 3 mm and a length of 300 mm with M3 thread over the entire surface, end with a hook at one end and pass through the hole in the guides (11) located in the middle of each side of the upper frame (2) ) The tie rods (10) are fixed with the help of pulley nuts (12), made in the form of an M3 nut with a groove for the strap (14), which are screwed onto the tie rod (10), from rotation which fixes the device, which is a bar (16), rigidly attached by nuts (17) to the end of the tie rod (10), and having the ability to move vertically relative to the latch (18), which is inserted into the groove of the strap (16) and made in the form of a spike, attached to the edge of the upper frame (2), having a length at least half the side of the upper frame (2). On the upper frame (2) there is a load device in the form of a screw-nut system, which consists of brackets (19) and (20) attached to adjacent guides (11), mounted perpendicular to the sides of the upper frame (2), and having a length of less than half its sides, and having a pulley-nut (13) of different heights, which are M3 nuts with two grooves, into which passions (14) are inserted, connected to opposite pulley-nuts (12), located along the bracket (19) or ( twenty).

Система пассиковой передачи вращения гаек нужна для равномерной нагрузки по взаимно перпендикулярным направлениям деформации пробы (21).The system of passive transmission of nut rotation is needed for uniform loading along mutually perpendicular directions of sample deformation (21).

Зажимное устройство (фиг 3, 4) сварной конструкции, состоящее из корпуса (22), выполненного из металлического листа толщиной 2 мм в виде скобы на треугольной площадке, с нижней стороны которой для компенсации массы зажимов расположены катки (28) на стойках (29). В скобу вставлена губка, представляющая собой прижимной брус (23), выполненная с возможностью дополнительной фиксации стороны образца в зажиме. При ослабленных нажимных винтах (27) брус (23) прижимается к верхней внутренней плоскости скобы с помощью направляющих возвратных устройств, представляющих собой две пружины (24), расположенные на скобе по ее краям, сжимающиеся шайбой (25) с помощью шурупа(26), закрученным через отверстие в корпусе зажима в прижимной брус (23).The clamping device (FIGS. 3, 4) of a welded structure, consisting of a housing (22) made of a metal sheet 2 mm thick in the form of a bracket on a triangular platform, on the bottom side of which, to compensate for the mass of the clamps, rollers (28) are located on the uprights (29) . A sponge is inserted into the bracket, which is a clamping bar (23), made with the possibility of additional fixation of the sample side in the clamp. When the compression screws (27) are loosened, the beam (23) is pressed against the upper inner plane of the bracket with the help of return guides, which are two springs (24) located on the bracket along its edges, compressed by a washer (25) with a screw (26), screwed through an opening in the clamp housing into the clamp bar (23).

В начале работы осуществляется подготовка стенда к испытаниям, необходимо установить корпус стенда горизонтально по уровню регулированием опор (4), (фиг 1, 2), а также откорректировать основание (7) с помощью гаек (15) таким образом, что бы нижняя плоскость направляющих блоков (9), длинномерные связующие (6) в местах соприкосновения с нижней плоскостью направляющих блоков (9) и место крепления связующих (6) к корпусам зажимных устройств (5) находились на одной горизонтальной линии.At the beginning of the work, the stand is prepared for testing, it is necessary to install the stand case horizontally in level by adjusting the supports (4), (Figs. 1, 2), and also adjust the base (7) using the nuts (15) so that the lower plane of the guides blocks (9), lengthy binders (6) in places of contact with the lower plane of the guide blocks (9) and the place of attachment of the binders (6) to the housings of the clamping devices (5) were on the same horizontal line.

Далее осуществляется процесс фиксации пробы в зажимных устройствах (5), для чего тянущие длинномерные связующие (6) открепляют от корпусов зажимных устройств (5) и извлекают из центра площадки (7). Пробу трикотажа (21) (фиг 1, 2, 3, 4), размерами 100 мм × 100 мм фиксируют в зажимном устройстве между прижимной губкой (23) и нижней плоскостью скобы корпуса (22) таким образом, что рабочая испытуемая поверхность составляет 100 мм × 100 мм. Для этого ослабляют нажимные винты (27), тем самым позволяя прижимной губке (23) переместиться к верхней плоскости скобы корпуса (22), вследствие работы пружины (24), сжимаемой шайбой (25) с помощью шурупа (26), закрученным через отверстие в корпусе зажима в прижимной брус (23). Зажимной узел (5) (фиг 1, 2) с фиксированной пробой (21) устанавливают на основание (7) в центр нижней рамы (1). Длинномерные связующие (6) прикрепляются к корпусам зажимов (5). После чего вращают шкив гайки (12), добиваясь горизонтального положения связующих (6) свободно относительно основания (7), затем пассики (14) накидывают на пазы шкив гаек (13) одним концом, а другим на противоположные шкив гайки (12) вдоль кронштейнов осей (19) и (20), далее включают датчик силы (8) и устанавливают ноль.Next, the process of fixing the sample in the clamping devices (5) is carried out, for which pulling lengthy binders (6) are unfastened from the bodies of the clamping devices (5) and removed from the center of the platform (7). A sample of knitwear (21) (FIGS. 1, 2, 3, 4), 100 mm × 100 mm in size, is fixed in the clamping device between the clamping jaw (23) and the lower plane of the body bracket (22) so that the test surface is 100 mm × 100 mm. To do this, loosen the pressure screws (27), thereby allowing the clamping jaw (23) to move to the upper plane of the bracket of the housing (22), due to the work of the spring (24), the compressible washer (25) with a screw (26), screwed through the hole in the clamp housing in the clamp bar (23). The clamping unit (5) (FIGS. 1, 2) with a fixed sample (21) is installed on the base (7) in the center of the lower frame (1). Long binding agents (6) are attached to the clamp bodies (5). Then the nut pulley (12) is rotated, achieving a horizontal position of the binders (6) freely relative to the base (7), then the passives (14) are threaded onto the grooves of the nut pulley (13) with one end and the other on the opposite nut pulley (12) along the brackets axis (19) and (20), then include a force sensor (8) and set zero.

После произведенных настроек осуществляют вращение шкив гаек (13) (на фигурах двигатель не указан), из-за чего сдвоенные с ними пассиками противоположные шкив гайки (12) начинают накручиваться на шпильку тягу (10), планка (16), зафиксированная на шпильке тяге гайками (17), скользит по фиксатору (18), не давая проворачиваться шпильке тяге (10). Таким образом, противоположные шпильки тяги (10) изменяют свое вертикальное положение относительно направляющих блоков (9), тем самым оказывают нагрузку на связующие (6), изменение которой фиксируют датчики силы (8). Связующие (6) проходят через направляющие блоки (9), тем самым обеспечивая перпендикулярное перемещение в разные стороны противоположных зажимов (5) относительно сторон нижней рамы (1), посредством их движения на катках (28), расположенных на стойках (29). Вращением одной из шкив гаек (13) изменяют величину растягивающего усилия, относящуюся только к паре зажимов, которую фиксирует датчик силы (8). Величину деформации пробы измеряют мерной шкалой длины как расстояние между противоположными зажимами (5). Таким образом, пара зажимов работает изолированно друг от друга, что позволяет деформировать пробу с разными усилиями в продольном и поперечном направлении. Стенд работает в заданном режиме, с его помощью можно вычислить: как деформируется проба при определенной величине растягивающего усилия или нагрузку, необходимую для деформации пробы на заданную величину (обратная задача). Нагружающая система винт-гайка в сочетании с другими признаками стенда позволяет выявить малые значения деформации при двухосном растяжении, начиная с 0,1 кгс, что необходимо для определения величины конструктивных прибавок и пределов заужения при проектировании плотно облегающих изделий.After the settings are made, the nut pulley (13) is rotated (the engine is not indicated in the figures), due to which the opposite nut pulley (12), doubled with them, begin to be screwed onto the tie rod (10), the bar (16) fixed to the tie rod nuts (17), slides along the lock (18), preventing the thrust pin (10) from turning. Thus, the opposite thrust studs (10) change their vertical position relative to the guide blocks (9), thereby exerting a load on the binders (6), the change of which is recorded by force sensors (8). Binders (6) pass through the guide blocks (9), thereby ensuring perpendicular movement in opposite directions of the opposite clamps (5) relative to the sides of the lower frame (1), by their movement on the rollers (28) located on the uprights (29). By rotating one of the nut pulleys (13), the magnitude of the tensile force related only to the pair of clamps, which is fixed by the force sensor (8), is changed. The amount of deformation of the sample is measured with a length scale as the distance between opposite clamps (5). Thus, a pair of clamps works isolated from each other, which allows the sample to be deformed with different forces in the longitudinal and transverse directions. The stand operates in a given mode, with its help you can calculate: how the sample is deformed at a certain amount of tensile force or the load necessary to deform the sample by a given value (inverse problem). The screw-nut loading system, in combination with other features of the bench, makes it possible to identify small values of deformation under biaxial tension, starting from 0.1 kgf, which is necessary to determine the magnitude of structural increments and narrowing limits when designing tight-fitting products.

Claims

A stand for determining the deformation properties of a knitted fabric, including a housing, with height adjustment, a clamping unit, guides and a loading system, characterized in that the housing is made in the form of racks, rigidly fixed at the corners of two horizontally located frames, the lower of which is located the base of the case with height adjusters, at which in the center there is a tensile assembly consisting of two pairs of clamps with jaws located perpendicular to each other, and on the upper frame , on the brackets mounted perpendicular to the adjacent sides of the frame, two load-regulating nut pulleys are placed, connected by passives to the nut pulley, belonging to the tie rods, located in the middle of each side of the upper frame, and having movement limits around at least half of the side of the upper frame studs, each opposite of which is connected to one force sensor and a pair of clamps through the guide block by means of pulling lengthy bodies.