PL209689B1 - Sposób i urządzenie do oceny izotropii właściwości mechanicznych płaskich wyrobów włókienniczych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do oceny izotropii właściwości mechanicznych płaskich wyrobów włókienniczych.

Znane dotychczas sposoby oceny rozkładu sił przenoszonych w płaskich wyrobach włókienniczych poddawanych jedno- lub dwukierunkowemu rozciąganiu nie znajdują zastosowania do oceny izotropii właściwości mechanicznych tych wyrobów.

Sposób oceny izotropii właściwości mechanicznych płaskich wyrobów włókienniczych, według wynalazku polega na tym, że próbkę wyrobu w kształcie koła mocuje się w zaciskach rozmieszczonych na jej obwodzie w równych od siebie odstępach, z których jedna para zacisków leży na prostej o kierunku zgodnym z kierunkiem osnowy wyrobu i jedna para zacisków na prostej o kierunku zgodnym z kierunkiem wątku wyrobu, następnie środek próbki poddaje się działaniu rosnącej skokowo siły przyłożonej prostopadle do powierzchni próbki i rejestruje metodą elektryczną wartości sił promieniowych przenoszonych w próbce w kierunkach punktów jej zakleszczenia, dla każdej wartości siły obciążającej próbkę, po czym sygnały elektryczne wartości sił promieniowych zamienia się na sygnały cyfrowe, które rejestruje się w postaci wykresu rozkładu sił promieniowych przenoszonych w próbce dla każdej wartości siły przyłożonej do jej środka i na podstawie analizy tego wykresu ocenia się izotropię właściwości mechanicznych wyrobu.

Urządzenie do oceny izotropii właściwości mechanicznych płaskich wyrobów włókienniczych, według wynalazku, zawiera usytuowany poziomo pierścień zamocowany do pionowych ramion konstrukcji nośnej, na którego obwodzie są umieszczone, w równych od siebie odstępach zaciski, z których każdy jest wyposażony w czujnik tensometryczny, którego wejście jest złączone ze źródłem zasilania, zaś wyjście, za pośrednictwem wzmacniacza, z wejściem przetwornika analogowo-cyfrowego, którego wyjście jest przyłączone do komputera. Wejścia wzmacniacza, przetwornika oraz komputer są złączone także ze źródłem zasilania. Nad środkiem pierścienia jest umieszczony trzpień zamocowany przesuwnie w konstrukcji nośnej. Komputer jest wyposażony w program do rejestrowania i graficznej interpretacji sygnałów cyfrowych z przetwornika analogowo-cyfrowego. Trzpień urządzenia jest ewentualnie wyposażony w skalę do pomiaru ugięcia próbki poddanej jego działaniu. Sposób i urządzenie według wynalazku umożliwiają ocenę rozkładu sił przenoszonych w płaskich wyrobach włókienniczych poddanych wielokierunkowemu rozciąganiu czyli ocenę izotropii właściwości mechanicznych tych wyrobów.

Przedmiot wynalazku ilustruje poniższy przykład w oparciu o rysunek, na którym fig. 1 ilustruje rozkład sił promieniowych przenoszonych w obciążonej próbce wyrobu, fig. 2 przedstawia urządzenie według wynalazku w przekroju wzdłużnym, fig. 3 przedstawia pierścień urządzenia z zaciskami w widoku z góry, fig. 4 przedstawia wykres rozkł adu sił promieniowych przenoszonych w próbce wyrobu obciążonej siłą o wartościach podanych w ramce z prawej strony wykresu.

Próbkę 10 badanej tkaniny o splocie płóciennym, w kształcie koła zamocowano w 24 zaciskach Z1-Z24 rozmieszczonych na jej obwodzie, w równych od siebie odległościach (α = 15°), przy czym jedna para zacisków Z1 i Z13 była umieszczona na prostej o kierunku zgodnym z kierunkiem osnowy tkaniny i jedna para zacisków Z7 i Z19 była umieszczona na prostej o kierunku zgodnym z kierunkiem wątku tkaniny, po czym środek próbki 10 obciążano trzpieniem 8 działającym na próbkę 10 siłą Fc o rosną cych kolejno wartoś ciach: 27,5 N, 38,2 N, 49 N, 62,8 N, 77,5 N, 125,5 N, 223,7 N, 321,8 N, 419,9 N i 518 N, przyłożoną prostopadle do powierzchni próbki 10 i za pomocą czujników tensometrycznych 3 rejestrowano wartości sił promieniowych F1-F24 w punktach zakleszczenia próbki 10 dla kolejnych wartości siły Fc obciążającej tę próbkę, w postaci sygnałów elektrycznych. Sygnały elektryczne z czujników 3, wzmocnione we wzmacniaczu i zamienione w przetworniku analogowocyfrowym na sygnały cyfrowe, przesyłane były do komputera wyposażonego w program, który umożliwiał rejestrowanie wartości sił Fc przyłożonych do próbki 10 i wartości sił promieniowych F1-F24 przenoszonych w próbce 10 oraz sporządzenie wykresu rozkładu wartości sił F1-F24 dla każdej wartości siły Fc przyłożonej do jej środka. Na podstawie analizy tego wykresu stwierdzono, iż rozkład sił w badanej tkaninie jest wyraźnie kierunkowy. Siły o najwyższych wartościach są przenoszone wzdłuż nitek osnowy i wątku, natomiast wartości sił przenoszonych w kierunkach pośrednich są znacznie mniejsze. Siły o najmniejszych wartościach są przenoszone w kierunku zacisków oddalonych od kierunku osnowy o kąt 45°, 135°, 225° i 315°.

Urządzenie zawiera usytuowany poziomo pierścień 1 zamocowany do pionowych ramion konstrukcji nośnej 2, na którego obwodzie są umieszczone, w równych od siebie odstępach, 24 zaciski

PL 209 689 B1

Z1-Z24. Każdy z zacisków Z1-Z24 jest wyposażony w czujnik tensometryczny 3, którego wejście jest złączone ze źródłem zasilania, zaś wyjście, za pośrednictwem wzmacniacza, z wejściem przetwornika analogowo-cyfrowego, którego wyjście jest przyłączone do komputera. Wejście wzmacniacza, przetwornika oraz komputer są złączone także ze źródłem zasilania. Nad środkiem pierścienia 1 jest umieszczony trzpień 8 przymocowany do poziomego ramienia konstrukcji nośnej 2, zamocowanego przesuwnie w prowadnicach 9 wykonanych w pionowych ramionach konstrukcji nośnej 2. Komputer jest wyposażony w program do rejestrowania i graficznej interpretacji sygnałów cyfrowych z przetwornika analogowo-cyfrowego.

W celu dokonania oceny izotropii właściwości mechanicznych płaskiego wyrobu włókienniczego, próbkę 10 tego wyrobu w kształcie koła mocuje się w zaciskach Z1-Z24 rozmieszczonych w równych od siebie odstępach na obwodzie pierścienia 1. Próbkę 10 mocuje się w zaciskach Z1-Z24 tak, aby jedna para zacisków była umieszczona na prostej o kierunku zgodnym z kierunkiem osnowy próbki 10 i jedna para zacisków - na prostej o kierunku zgodnym z kierunkiem wątku tej próbki i włącza źródło zasilania zasilające przetworniki tensometryczne 3, wzmacniacz, przetwornik analogowocyfrowy i komputer. Trzpień 8, przymocowany do poziomego, zamocowanego przesuwnie ramienia konstrukcji nośnej 2, obciąża środek badanej próbki 10. Masę trzpienia 8 zwiększa się skokowo przez nałożenie na niego kolejnych obciążników. Czujniki tensometryczne 3 rejestrują wartości sił promieniowych przenoszonych w próbce 10 przy każdym kolejnym obciążeniu jej środka trzpieniem 8. Sygnały wyjściowe czujników 3 w postaci sygnałów napięcia proporcjonalnych do wartości sił promieniowych, po wzmocnieniu we wzmacniaczu, są wprowadzane do przetwornika analogowo-cyfrowego skąd, po przetworzeniu ich na sygnały cyfrowe, są przesyłane do komputera, do którego są wprowadzane także kolejne wartości masy trzpienia 8. Na ekranie komputera powstaje wykres rozkładu sił promieniowych przenoszonych w próbce 10 w kierunkach zacisków Z1-Z24 dla każdej wartości masy trzpienia 8.

Claims (2)

1. Sposób oceny izotropii właściwości mechanicznych płaskich wyrobów włókienniczych, znamienny tym, że próbkę wyrobu w kształcie koła mocuje się w zaciskach rozmieszczonych na jej obwodzie w równych od siebie odstępach tak, że jedna para zacisków leży na prostej o kierunku zgodnym z kierunkiem osnowy wyrobu i jedna para zacisków na prostej o kierunku zgodnym z kierunkiem wątku wyrobu, następnie środek próbki poddaje się działaniu rosnącej skokowo siły przyłożonej prostopadle do powierzchni próbki i rejestruje metodą elektryczną wartości sił promieniowych przenoszonych w próbce w kierunkach punktów jej zakleszczenia, dla każdej wartości siły obciążającej próbkę, po czym sygnały elektryczne wartości sił promieniowych zamienia się na sygnały cyfrowe, które rejestruje się w postaci wykresu rozkładu sił promieniowych przenoszonych w próbce dla każdej wartości siły przyłożonej do jej środka i na podstawie analizy tego wykresu ocenia izotropię właściwości mechanicznych wyrobu.

2. Urządzenie do oceny izotropii właściwości mechanicznych płaskich wyrobów włókienniczych, znamienne tym, że zawiera usytuowany poziomo pierścień (1) zamocowany do pionowych ramion konstrukcji nośnej (2), na którego obwodzie są umieszczone, w równych od siebie odstępach zaciski (Z1-Z24), z których każdy jest wyposażony w czujnik tensometryczny (3), którego wejście jest złączone ze źródłem zasilania, zaś wyjście, za pośrednictwem wzmacniacza, z wejściem przetwornika analogowo-cyfrowego, którego wyjście jest przyłączone do komputera, przy czym wejścia wzmacniacza, przetwornika oraz komputer są złączone także ze źródłem zasilania, nadto nad środkiem pierścienia (1) jest umieszczony trzpień (8) zamocowany przesuwnie w konstrukcji nośnej (2), zaś komputer jest wyposażony w program do rejestrowania i graficznej interpretacji sygnałów cyfrowych z przetwornika analogowo-cyfrowego.