RU157286U1

RU157286U1 - DEVICE FOR DETERMINING THREAD RIGIDITY WHEN BENDING

Info

Publication number: RU157286U1
Application number: RU2015101947/28U
Authority: RU
Inventors: Александр Павлович Гречухин; Владимир Юрьевич Селиверстов
Priority date: 2015-01-22
Filing date: 2015-01-22
Publication date: 2015-11-27

Abstract

Устройство для определения жесткости нити при изгибе, содержащее тензодатчики, опоры, отличающееся тем, что устройство содержит П-образный подвес и кронштейн со свободно вращающимися в нем П-образными рычагами с жестко закрепленными в них опорами, в качестве опор используются нити, а тензодатчики расположены симметрично относительной П-образного подвеса.A device for determining the stiffness of a thread in bending, containing strain gauges, supports, characterized in that the device contains a U-shaped suspension and an arm with U-shaped arms freely rotating in it with supports rigidly fixed in them, the threads are used as supports, and the load cells are located symmetrically relative U-shaped suspension.

Description

Полезная модель относится к текстильной промышленности, а именно, к устройствам, предназначенным для определения жесткости нити на изгиб.The utility model relates to the textile industry, namely, devices designed to determine the stiffness of a thread in bending.

Известно, что величина жесткости текстильных нитей при изгибе влияет на структуру текстильного изделия и в том числе на форму и длину нити в ткани.It is known that the bending stiffness of textile yarns affects the structure of the textile product, including the shape and length of the yarn in the fabric.

Наиболее существенно влияние жесткости при изгибе нити на ее натяжение при огибании поверхности, радиус кривизны которой соизмерим с толщиной нити, около которой изгибается исследуемая нить. При этих условиях вызывает трудности определение параметров нити, характеризующих изгиб.The most significant effect of stiffness during bending of a thread on its tension when bending around a surface whose radius of curvature is commensurate with the thickness of the thread around which the test thread bends. Under these conditions, it is difficult to determine the parameters of the filament characterizing the bend.

Известны следующие приборы для определения жесткости нити при изгибе: ПЖУ12М [1], содержащий основание, подъемный механизм с подвижным зажимом для элементарной пробы, нагружатель, измерители усилия и деформации элементарной пробы; ПТ-2, содержащий опорную горизонтальную площадку, состоящую из неподвижной средней части и подвижных боковых сторон, механизм, обеспечивающий плавное и равномерное опускание и подъем обеих сторон горизонтальной площадки, указатели прогиба, шкалу абсолютного прогиба, груз.The following instruments are known for determining the stiffness of a thread during bending: ПЖУ12М [1], comprising a base, a lifting mechanism with a movable clamp for an elementary sample, a loader, force and strain gauges for an elementary sample; PT-2, containing a horizontal supporting platform, consisting of a fixed middle part and movable sides, a mechanism for smooth and uniform lowering and lifting of both sides of the horizontal platform, deflection indicators, absolute deflection scale, load.

Недостатком известных устройств ПЖУ12М и ПТ-2 является то, что при вычислении жесткости нити на изгиб исходят из условия чистого изгиба, исключая любые сопутствующие изгибу явления.A disadvantage of the known devices ПЖУ12М and ПТ-2 is that when calculating the bending stiffness of the thread, they proceed from the condition of pure bending, excluding any phenomena associated with bending.

Недостатком этого устройства является то, что в качестве огибаемой поверхности используется игла, а не реальная нить.The disadvantage of this device is that a needle is used as an envelope, not a real thread.

Также известно устройство для определения жесткости на изгиб текстильных материалов [2]. Устройство [2] содержит узел сматывания, тензодатчики, измеряющие натяжение ведомой и ведущей ветвей нити, рамки для крепления сменных стержней, приемное устройство, в качестве которого использовали электродвигатель постоянного тока Д12ТФ. Натяжение ветвей нити в этом устройстве записывается с помощью тензоусилителя 8АНЧ7М и самопишущего прибора Н327.Also known is a device for determining the bending stiffness of textile materials [2]. The device [2] contains a winding unit, strain gauges measuring the tension of the driven and leading branches of the thread, a frame for attaching removable rods, a receiving device, which was used as a DC motor D12TF. The tension of the branches of the thread in this device is recorded using a strain gauge 8ANCH7M and a recording device H327.

Недостатком данного устройства является низкая точность измерения вследствие того, что фактический угол охвата нитью цилиндра, действительный радиус кривизны нити принимаются постоянными.The disadvantage of this device is the low measurement accuracy due to the fact that the actual angle of the thread of the cylinder, the actual radius of curvature of the thread are taken constant.

Известно устройство для определения динамической жесткости нити при изгибе [3], которое снабжено вращающейся иглой и тянульными валиками, каждое из которых снабжено электродвигателем постоянного тока, пружинным натяжным устройством тарельчатого типа, бобинодержателем, направляющими глазками, направляющими роликами, датчиками измерения натяжения движущейся нити и видео камерой для снятия изображения положения нити на цилиндре. Недостатком этого устройства является то, что в качестве огибаемой поверхности используется игла, а не реальная нить.A device for determining the dynamic stiffness of a thread in bending [3], which is equipped with a rotating needle and pulling rollers, each of which is equipped with a DC motor, spring plate-type tension device, bobbin holder, guide eyes, guide rollers, sensors for measuring the tension of a moving thread and video camera to capture the image of the position of the thread on the cylinder. The disadvantage of this device is that a needle is used as an envelope, not a real thread.

В качестве прототипа взято устройство для определения жесткости нити на изгиб [4]. Устройство [4] содержит шаговый двигатель, каретку с тензобалочкой, цилиндр известного радиуса, фотодатчик, видеокамеру. Недостатком этого устройства также является то, что в качестве огибаемой поверхности используется игла, а не реальная нить и участок изгиба не сопоставим по форме с профилем реальной нити в ткани.As a prototype, a device for determining the stiffness of a thread in bending was taken [4]. The device [4] contains a stepper motor, a carriage with a strain gauge, a cylinder of known radius, a photosensor, a video camera. The disadvantage of this device is that a needle is used as the envelope, and not a real thread, and the bending section is not comparable in shape to the profile of a real thread in the fabric.

Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в повышении точности измерения параметров изгиба нити для последующего расчета жесткости нити на изгиб а также в упрощении процесса измерений, удешевлении и упрощении конструкции.The technical problem, which the utility model is aimed at, consists in increasing the accuracy of measuring the parameters of the bending of the thread for the subsequent calculation of the stiffness of the thread in bending, as well as in simplifying the measurement process, reducing the cost and simplifying the design.

Указанный технический результат достигается тем, что конструкция устройства обеспечивает необходимую точность прямого измерения контролируемых параметров исследуемого объекта, приближение процесса измерения к реальным условиям за счет использования в качестве опор нитей, реально отражающих структуру ткани, использования в конструкции что в качестве огибаемой поверхности используется игла, а не реальная нить и участок изгиба не сопоставим по форме с профилем реальной нити в ткани.The specified technical result is achieved by the fact that the design of the device provides the necessary accuracy of direct measurement of the controlled parameters of the studied object, the approximation of the measurement process to real conditions due to the use of threads that really reflect the structure of the fabric as supports, using a needle in the structure, and not a real thread and the bending section is not comparable in shape with the profile of a real thread in the fabric.

Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в повышении точности измерения параметров изгиба нити для последующего расчета жесткости нити на изгиб а также в упрощении процесса измерений, удешевлении и упрощении конструкции.The technical problem, which the utility model is aimed at, consists in increasing the accuracy of measuring the parameters of the bending of the thread for the subsequent calculation of the stiffness of the thread in bending, as well as in simplifying the measurement process, cheapening and simplifying the design.

Указанный технический результат достигается тем, что конструкция устройства обеспечивает необходимую точность прямого измерения контролируемых параметров исследуемого объекта, приближение процесса измерения к реальным условиям за счет использования в качестве опор нитей, реально отражающих структуру ткани, использования в конструкции типовых, массово производимых элементов, а также уменьшения количества деталей.The specified technical result is achieved by the fact that the design of the device provides the necessary accuracy of direct measurement of the controlled parameters of the studied object, the approximation of the measurement process to real conditions due to the use of threads that really reflect the structure of the fabric as supports, the use of standard, mass-produced elements in the design, as well as reduction number of parts.

На фиг. 1 изображена схема заявляемого устройства без фотокамеры: 1 - изгибаемая нить, 2 - нить около которой изгибается исследуемая нить, 3 - свободно вращающиеся в опорах П-образные рычаги с известными координатами центра тяжести, 4 - элементы тензодатчика, 5 - П-образный подвес, 6 - нить к которой приложена поперечная нагрузка, вызывающая изгиб исследуемой нити.In FIG. 1 shows a diagram of the inventive device without a camera: 1 - a bent thread, 2 - a thread near which the studied thread bends, 3 - U-shaped levers freely rotating in supports with known coordinates of the center of gravity, 4 - strain gauge elements, 5 - U-shaped suspension, 6 - thread to which a transverse load is applied, causing bending of the investigated thread.

На фиг. 2 показан возможный вид свободно вращающихся в опорах П-образных рычагов с известными координатами центра тяжести и с закрепленными в них натянутыми нитями. 2 - нить около которой изгибается исследуемая нить, 3 - П-образный рычаг, 7 - ось рычага.In FIG. 2 shows a possible view of U-shaped levers freely rotating in supports with known coordinates of the center of gravity and with strained threads fixed in them. 2 - the thread near which the investigated thread bends, 3 - the U-shaped lever, 7 - the axis of the lever.

На фиг. 3 показан вид участка изгиба нити без тензодатчиков и фотокамеры с П-образным подвесом с закрепленной на нем нитью. 1 - изгибаемая нить, 5 - П-образный подвес, 6 - нить на подвесе к которой приложена поперечная нагрузка, вызывающая изгиб исследуемой нити, 8 - кронштейн.In FIG. Figure 3 shows a view of the bending section of a thread without strain gauges and a camera with a U-shaped suspension with a thread fixed to it. 1 - bending thread, 5 - U-shaped suspension, 6 - thread on the suspension to which a transverse load is applied, causing bending of the studied thread, 8 - bracket.

Прибор состоит из кронштейна (поз. 8 на фиг. 3) на котором свободно посажены П-образные рычаги 3 (фиг. 1) с жестко закрепленными в них опорами 2 в виде нитей, П-образного подвеса 5 с жестко закрепленным в нем опоры 6 в виде нити (к которой приложена поперечная нагрузка), тензодатчиков 4, фотокамеры (на рисунках не показано). Следует отметить, что тензодатчики, расположенные симметрично относительно П-образного подвеса.The device consists of a bracket (pos. 8 in Fig. 3) on which U-shaped levers 3 (Fig. 1) are freely mounted with supports 2 in the form of threads rigidly fixed in them, U-shaped suspension 5 with supports 6 rigidly fixed in it in the form of a thread (to which a transverse load is applied), strain gauges 4, cameras (not shown in the figures). It should be noted that strain gauges located symmetrically with respect to the U-shaped suspension.

Устройство работает следующим образом: исследуемая нить заправляется в просвет между свободно посаженными в кронштейне (поз. 8 на фиг. 3) П-образными рычагами 3 (фиг. 1) и жестко закрепленными в них опорами 2 в виде нитей, а также в просвет между П-образным подвесом 5 и жестко закрепленной в нем опоры 6 в виде нити, а также в тензодатчики 4. К нити прикладывается продольная нагрузка Р, а затем вертикальная нагрузка N (вместе с подвесом). В этот момент опоры 3 поворачиваются вокруг своей оси вращения и их угол поворота фиксируют фотокамерой (на рисунках не показано), а возникающую при этом продольную нагрузку измеряют с помощью тензодатчиков 4. Затем любыми доступными способами определяют величину прогиба нити и рассчитывают жесткость нити при изгибе.The device operates as follows: the test thread is inserted into the gap between the U-shaped levers 3 (Fig. 1) freely set in the bracket (pos. 8 in Fig. 3) and the supports 2 rigidly fixed in them in the form of threads, as well as into the gap between A U-shaped suspension 5 and a support 6 rigidly fixed therein in the form of a thread, as well as strain gauges 4. A longitudinal load P is applied to the thread, and then a vertical load N (together with the suspension). At this moment, the supports 3 rotate around their axis of rotation and their rotation angle is fixed with a camera (not shown in the figures), and the longitudinal load resulting from this is measured using strain gauges 4. Then, by any available methods, determine the deflection of the thread and calculate the stiffness of the thread during bending.

Claims

A device for determining the stiffness of a thread in bending, containing strain gauges, supports, characterized in that the device contains a U-shaped suspension and an arm with U-shaped arms freely rotating in it with supports rigidly fixed in them, the threads are used as supports, and the load cells are located symmetrically relative U-shaped suspension.