RU168484U1

RU168484U1 - Optoelectronic device for evaluating the expandability of filaments of textile materials

Info

Publication number: RU168484U1
Application number: RU2015153178U
Authority: RU
Inventors: Александр Семенович Железняков; Ирина Александровна Шеромова; Галина Петровна Старкова
Priority date: 2015-12-10
Filing date: 2015-12-10
Publication date: 2017-02-06

Abstract

Полезная модель относится к приборостроению для текстильной и легкой промышленности и может быть использована в производстве и переработке текстильных материалов разного волокнистого состава для определения параметров раздвигаемости нитей при регулируемой и контролируемой величине предварительного нагружения. Устройство содержит неподвижный и условно подвижный зажимы для фиксации исследуемого образца, управляемые процессором средства его нагружения, средства измерения величины нагружения, подвижную каретку с игольчатой гребенкой, а также средства измерения величины перемещения нитей образца и снабжено системой регулируемого предварительного натяжения образца, включающей условно подвижный зажим образца с двумя упругими элементами, приводимыми в действие поворотным элементом, связанным с проградуированной оцифрованной шкалой со стрелкой. Технический результат - повышение точности оценки параметров раздвигаемости нитей текстильных волокнистых материалов за счет возможности регулировки величины предварительного нагружения образца.The utility model relates to instrumentation for the textile and light industries and can be used in the production and processing of textile materials of different fibrous composition to determine the parameters of the expandability of the threads at an adjustable and controlled value of the preload. The device contains fixed and conditionally movable clamps for fixing the test sample, processor-controlled means of loading it, means for measuring the magnitude of the load, a movable carriage with a needle comb, and also means for measuring the magnitude of the movement of the strands of the sample and is equipped with a system for adjustable preliminary tension of the sample, including a conditionally movable sample clamp with two elastic elements driven by a rotary element connected to a graduated digitized scale with an arrow d. The technical result is an increase in the accuracy of estimating the parameters of the expandability of the filaments of textile fibrous materials due to the possibility of adjusting the amount of preliminary loading of the sample.

Description

Предлагаемое устройство относится к приборостроению для текстильной и легкой промышленности и может быть использовано в производстве и переработке текстильных материалов различного волокнистого состава для определения параметров раздвигаемости нитей при регулируемой и контролируемой величине предварительного нагружения образца.The proposed device relates to instrumentation for the textile and light industries and can be used in the manufacture and processing of textile materials of various fibrous composition to determine the parameters of the expandability of the threads with an adjustable and controlled value of the pre-loading of the sample.

Известно устройство для определения степени раздвигаемости нитей в соответствии с ГОСТ 28073-79 «Изделия швейные. Методы определения разрывной нагрузки, удлинения ниточных швов, раздвигаемости нитей ткани в швах», содержащее разрывную машину, груз предварительного натяжения образца и приспособление, состоящее из двух гребенок с иглами и регистратора усилия. Недостатком известного устройства является значительная погрешность измерения параметров раздвигаемости, обусловленная субъективностью определения момента достижения заданной величины раздвигаемости и технологической сложностью процесса оценки. Кроме того, оно не обеспечивает возможности оперативной корректировки величины предварительного нагружения, необходимой из-за того, что происходящий под действием подвешенного груза деформационный процесс неконтролируемо влияет на задаваемую величину предварительного нагружения.A device for determining the degree of expandability of the threads in accordance with GOST 28073-79 "Sewing products. Methods for determining the tensile load, the elongation of thread seams, the extensibility of the fabric threads in the seams ", containing a tensile testing machine, the load pre-tensioning the sample and a device consisting of two combs with needles and a force recorder. A disadvantage of the known device is a significant error in the measurement of expandability parameters, due to the subjectivity of determining the moment when a predetermined expandability value is achieved and the technological complexity of the evaluation process. In addition, it does not provide the ability to promptly adjust the amount of preload required due to the fact that the deformation process occurring under the action of a suspended load uncontrollably affects the set value of the preload.

Известен прибор РТ-2М, описанный в ГОСТ 22730-87 «Полотна текстильные. Метод определения раздвигаемости», который содержит груз-зажим, резиновый ролик, барабан, приводимый в движение от электродвигателя через червячную передачу, плоские губки из твердой резины, между которыми пропускают исследуемый образец, пластмассовую пластинку, размещенную на расстоянии 6,0±1,0 мм от упомянутых губок, поводок с грузом для фиксации образца материала и перемещения зоны деформирования посредством коромысла, на другом конце которого расположена шкала нагрузок. Недостатком известного устройства является его конструктивная сложность, связанная с наличием двух автономных электромеханических приводов в виде червячного редуктора и винтовой передачи, а также недостаточная точность оценки степени раздвигаемости нитей, обусловленная субъективностью визуальной фиксации момента достижения исследуемым образцом границы пластмассовой пластинки и визуального считывания значений параметров раздвигаемости, а также погрешностью при настройке параметров предварительного нагружения с помощью грузов, подвешиваемых к срезам пробы вследствие неконтролируемого протекания деформационного процесса.Known device RT-2M, described in GOST 22730-87 "Textile cloth. The method of determining the expandability ”, which contains a load-clamp, a rubber roller, a drum driven by an electric motor through a worm gear, flat sponges made of hard rubber, between which the test sample is passed, a plastic plate placed at a distance of 6.0 ± 1.0 mm from the mentioned jaws, a leash with a load for fixing a sample of material and moving the deformation zone by means of a rocker arm, at the other end of which there is a load scale. A disadvantage of the known device is its structural complexity associated with the presence of two self-contained electromechanical drives in the form of a worm gear and a helical gear, as well as the insufficient accuracy of assessing the degree of expandability of the threads, due to the subjectivity of the visual fixation of the moment the sample reaches the boundary of the plastic plate and visual reading of the values of the expandability parameters, as well as the error in setting the parameters of the preload using weights, samples suspended from slices due to uncontrolled flow of the deformation process.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения параметров раздвигаемости нитей текстильных материалов (пат. РФ №2552317, опубл. 2015.06.10), содержащее зажимы для фиксации исследуемого образца, управляемые процессором средства его нагружения, подвижную каретку с игольчатой гребенкой, средства измерения величины перемещения нитей образца с оптически активными элементами и веб-камерой, связанной с процессором, а также средства измерения величины нагружения в виде тензометрической измерительной системы диафрагменного типа, которая связана с процессором через микроконтроллер и блок сопряжения.The closest to the claimed technical essence and the achieved result is a device for determining the parameters of the expandability of the threads of textile materials (US Pat. RF No. 2552317, publ. 2015.06.10), containing clamps for fixing the test sample, controlled by the processor means of loading, a movable carriage with a needle comb, means for measuring the magnitude of the movement of the strands of the sample with optically active elements and a web camera associated with the processor, as well as means for measuring the magnitude of the load in the form of a tensometer cal diaphragm type measuring system which is connected to the processor through the interface unit and microcontroller.

Практическим недостатком известного устройства является невозможность регулировки и определения точного значения величины предварительного нагружения образца при его подготовке по ГОСТ с помощью груза, подвешиваемого к срезу образца, что является одним из источников погрешности при определении параметров раздвигаемости из-за неконтролируемого протекания деформационных процессов в образце во времени.A practical disadvantage of the known device is the impossibility of adjusting and determining the exact value of the sample preload when preparing it according to GOST using a load suspended from a sample shear, which is one of the sources of error in determining the expandability parameters due to the uncontrolled occurrence of deformation processes in the sample over time .

Задачей полезной модели является создание устройства с расширенными технологическими возможностями, обеспечивающего точную оценку параметров раздвигаемости с учетом исходного состояния образца, зависящего от величины его предварительного нагружения (предварительного натяжения материала).The objective of the utility model is to create a device with advanced technological capabilities that provides an accurate estimate of the expandability parameters taking into account the initial state of the sample, which depends on the size of its preliminary loading (preliminary tension of the material).

Техническим результатом полезной модели является повышение точности оценки параметров раздвигаемости нитей текстильных волокнистых материалов за счет возможности регулировки величины предварительного нагружения исследуемого образца (предварительного натяжения материала).The technical result of the utility model is to increase the accuracy of estimating the parameters of the expandability of the filaments of textile fibrous materials due to the possibility of adjusting the magnitude of the preliminary loading of the test sample (preliminary tension of the material).

Технический результат достигается устройством для оценки параметров раздвигаемости нитей текстильных материалов, которое содержит неподвижный и условно подвижный зажимы для фиксации исследуемого образца, управляемые процессором средства его нагружения, средства измерения величины нагружения, подвижную каретку с игольчатой гребенкой, а также средства измерения величины перемещения нитей образца, и, в отличие от известного, снабжено системой регулируемого предварительного натяжения образца, включающей дополнительный условно подвижный зажим образца с двумя упругими элементами, приводимыми в действие поворотным элементом, связанным с проградуированной оцифрованной шкалой со стрелкой.The technical result is achieved by a device for evaluating the parameters of the expandability of the yarns of textile materials, which contains fixed and conditionally movable clamps for fixing the test sample, processor-controlled means of loading it, means for measuring the magnitude of the load, a movable carriage with a needle comb, and also means for measuring the magnitude of the movement of the strands of the sample and, unlike the known one, is equipped with a system of adjustable pre-tensioning of the sample, including an additional conditionally movable ny specimen clamp with two elastic elements actuated by the rotatable element associated with a graduated scale digitized arrow.

Структурно-кинематическая схема предлагаемого устройства представлена на чертеже.Structural-kinematic diagram of the proposed device is presented in the drawing.

Устройство содержит привод 1 линейного перемещения исследуемого образца, тензометрическую систему измерения величины нагружения 2, неподвижный зажим 3, каретку 4, установленную на подвижной рамке 5.The device comprises a drive 1 for linear displacement of the test sample, a strain gauge system for measuring the magnitude of the load 2, a fixed clamp 3, a carriage 4 mounted on a movable frame 5.

Каретка 4 несет на себе гребенку 6 с набором игл 7 с игловодителями, выполненными с возможностью настройки их положения по линии прокола в зависимости от толщины материала и глубины их опускания через отверстие 8 в опорной площадке условно подвижного/неподвижного зажима 9 и одновременно с возможностью автономного перемещения в поперечном направлении в микрометрическом диапазоне. Отслеживание положения и перемещения игл осуществимо с помощью окуляра 10.The carriage 4 carries a comb 6 with a set of needles 7 with needle bar, configured to adjust their position along the puncture line depending on the thickness of the material and the depth of their lowering through the hole 8 in the supporting platform of a conditionally movable / fixed clamp 9 and simultaneously with the possibility of autonomous movement in the transverse direction in the micrometric range. Tracking the position and movement of the needles is feasible using the eyepiece 10.

Привод 1 обеспечивает подвижной каретке 4 с игольчатой гребенкой 6 возможность прямолинейного перемещения параллельно плоскости образца в направляющих 11 станины 12 со столешницей 13, предназначенной для размещения исследуемого образца.The drive 1 provides a movable carriage 4 with a needle comb 6 the possibility of rectilinear movement parallel to the plane of the sample in the guides 11 of the frame 12 with a tabletop 13, designed to accommodate the test sample.

Для измерения в калиброванных величинах перемещения гребенки 6 с иглами 7 служат оптически активные метки 14 и 15. Каретка 4 имеет две степени подвижности: в продольном направлении с рамкой 5 и поворота относительно подвижной опоры 16 от рукоятки 17.Optically active marks 14 and 15 are used to measure the displacement of the comb 6 with the needles 7 in calibrated values. The carriage 4 has two degrees of mobility: in the longitudinal direction with the frame 5 and rotation relative to the movable support 16 from the handle 17.

Для измерения перемещения каретки 4 с гребенкой 6 установлена на штативе с возможностью вертикального и горизонтального перемещения веб-камера 18, которая скоммутирована с процессором 19, который получает через микроконтроллер 20 и блок сопряжения 21 информацию о величине нагружения нитей при их раздвижении и посредством блока 22 управляет приводом 1 (мотор-редуктор М на чертеже).To measure the movement of the carriage 4 with comb 6 mounted on a tripod with the possibility of vertical and horizontal movement of the webcam 18, which is connected to the processor 19, which receives through the microcontroller 20 and the interface unit 21 information about the magnitude of the loading of the threads when they are extended and through the block 22 controls drive 1 (gear motor M in the drawing).

Система предварительного натяжения образца с настройкой величины его натяжения содержит дополнительный условно подвижный зажим 23 исследуемого образца и упругие элементы 24 и 25, приводимые в действие поворотным элементом 26, а также проградуированную и оцифрованную в ньютонах шкалу 27 со стрелкой-указателем 28.The system of preliminary tensioning the sample with the adjustment of the magnitude of its tension contains an additional conditionally movable clamp 23 of the test sample and elastic elements 24 and 25, driven by the rotary element 26, as well as a graduated and digitized in Newtons scale 27 with an arrow-pointer 28.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Для подготовки текстильного образца 29 его концевой срез фиксируют в условно неподвижном зажиме 9 и создают предварительное натяжение материала посредством перемещения дополнительного условно подвижного зажима 23. Требуемую величину предварительного натяжения образца в зависимости от вида материала в соответствии с ГОСТ 22730-87 настраивают по показаниям стрелки-указателя 28 калиброванной и оцифрованной в ньютонах шкалы 27 с помощью поворотного элемента 26 за счет деформации упругих элементов 24 и 25. Полученное значение предварительного натяжения вводят в память процессора в качестве элемента исходных данных, после чего процессор переходит в режим ожидания.To prepare the textile sample 29, its end section is fixed in a conditionally fixed clip 9 and a preliminary tension of the material is created by moving an additional conditionally movable clip 23. The required value of the preliminary tension of the sample depending on the type of material in accordance with GOST 22730-87 is adjusted according to the indications of the arrow 28 calibrated and digitized in newtons of the scale 27 using the rotary element 26 due to the deformation of the elastic elements 24 and 25. The obtained value of the preliminary tension zheniya introduced into the memory of the processor as part of the initial data, whereupon the processor enters the standby mode.

После ввода остальных исходных данных (вид материала, волокнистый состав и плотность образца) поворотом рукоятки 17 опускают иглы и прокалывают материал, выбирая при этом с помощью окуляра 10 область беспрепятственного прокола.After entering the rest of the initial data (type of material, fiber composition and density of the sample), by turning the handle 17, the needles are lowered and the material is punctured, while choosing with the aid of an eyepiece 10 an area of unhindered puncture.

При индикации компьютером прокола ткани без повреждения нитей, свидетельствующем о беспрепятственном перемещении игл через отверстие 8 в опорной площадке зажима 9, включается привод 1 (мотор-редуктор), обеспечивающий перемещение условно подвижного зажима 9 с подложкой и каретки 4 по направляющим 11 станины 12, а также гребенки 6 с иглами 7, которые перемещаясь деформируют и раздвигают нити образца текстильного материала.When the computer indicates a puncture of the tissue without damage to the threads, indicating the unhindered movement of the needles through the hole 8 in the support area of the clamp 9, the drive 1 (gear motor) is turned on, which moves the conditionally movable clamp 9 with the substrate and the carriage 4 along the guides 11 of the frame 12, and also combs 6 with needles 7, which move to deform and extend the threads of a sample of textile material.

Начало движения каретки 4 с иглами 7, раздвижение нитей образца иглами 7 и их перемещение сопровождаются изменением положения подвижной оптоактивной метки 15 относительно неподвижной метки 14 и фиксируются веб-камерой 18. Информация от веб-камеры и измерительной системы величины нагружения 2 через блок сопряжения 21 и микроконтроллер 20 поступает в процессор 19, который в соответствии с предварительно установленной калибровкой и заданным алгоритмом определяет величину раздвижения нитей под действием измеряемого нагружения гребенки 6 и формирует информацию на электронных носителях информации.The beginning of the movement of the carriage 4 with the needles 7, the separation of the sample threads by the needles 7 and their movement are accompanied by a change in the position of the movable opto-active mark 15 relative to the fixed mark 14 and are recorded by the web camera 18. Information from the web camera and the measurement system of the loading 2 through the interface unit 21 and the microcontroller 20 enters the processor 19, which, in accordance with a pre-set calibration and a predetermined algorithm, determines the magnitude of the separation of the threads under the influence of the measured loading of the comb 6 and forming uet information on electronic media.

При нормативном, согласно требованиям ГОСТ 28073-79, перемещении нитей на 2 мм формируется команда на завершение процедуры измерения параметров раздвигаемости и останова привода 1.In normative, according to the requirements of GOST 28073-79, the movement of threads by 2 mm, a team is formed to complete the procedure for measuring the parameters of the expandability and stop of the drive 1.

После остановки привода и возврата каретки 4 в исходное положение и установки нового образца для исследований цикл измерения повторяется.After stopping the drive and returning the carriage 4 to its original position and installing a new sample for research, the measurement cycle is repeated.

Claims

A device for evaluating the parameters of the expandability of the yarns of textile materials, containing a fixed clamp and a clamp made with the possibility of movement controlled by the processor, means for loading it, means for measuring the magnitude of the load, a movable carriage with a needle comb, and also means for measuring the magnitude of the movement of the strands of the sample , characterized in that it is equipped with a system of adjustable pre-tensioning of the sample, including made with the possibility of moving additional clamp of the sample with two elastic elements driven by a rotary element connected with a graduated digitized scale with an arrow.