RU1770731C

RU1770731C - Fiber irregularity determining

Info

Publication number: RU1770731C
Application number: SU904865769A
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Карасев; Станислав Георгиевич Журавлев; Гульнара Юсуповна Турсунова
Original assignee: А.Н.Карасев, С.Г.Журавлев и Г.Ю.Турсунова
Priority date: 1990-09-11
Filing date: 1990-09-11
Publication date: 1992-10-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к способам определени деформации, и может быть использовано в текстильной промышленности дл непрерывного контрол качества нити как в отрасл х ее производства, так и использовани , а также в текстильном материаловедении . Цель изобретени - повышение точности определени неровноты нити и расширение номенклатуры определ емых характеристик. Способ определени неровноты нити заключаетс в том, что контролируемую нить раст гивают, транспортиру ее с одной бобины на другую, стабилизируют раст жение нити путем стабилизации скорости транспортировки, дополнительное периодическое раст жение нити осуществл ют удержанием ее между бобиной, с которой перематываетс нить, и средством транспортировки на заданное врем , за которое производ т ее раст жение усилием транспортировки. Силу нат жени и .олщи- ну определ ют после дополнительного раст жени , а также во врем транспортировки между местом ее удержани и средством транспортировки. Удлинение определ ют после дополнительного раст жени как произведение времени удержани нити на скорость транспортировки. Затем суд т о неровноте нити. (Л СThe invention relates to measuring equipment, in particular to methods for determining deformation, and can be used in the textile industry for continuous quality control of the thread in both its production and use industries, as well as in textile materials science. The purpose of the invention is to increase the accuracy of determining the unevenness of the thread and expanding the range of defined characteristics. The method for determining the unevenness of a thread consists in stretching the controlled thread, transporting it from one bobbin to another, stabilizing the stretching of the thread by stabilizing the transport speed, additional periodic stretching of the thread is carried out by holding it between the bobbin with which the thread is rewound, and means transportation for a given time, during which it is stretched by the transportation force. The tension and thickness are determined after additional tension, as well as during transport between the place of its holding and the means of transport. Elongation is determined after further stretching as the product of the retention time of the yarn and the transport speed. Then, the roughness of the thread is judged. (L C

Description

Изобретение относитс к области измерительной техники, в частности к способам определени деформации, и может быть использовано в текстильной промышленности дл непрерывного контрол качества нити как в отрасл х ее производства, так и использовани , а также в текстильном материаловедении .The invention relates to the field of measurement technology, in particular to methods for determining deformation, and can be used in the textile industry for continuous quality control of a thread both in its production and use industries, as well as in textile materials science.

Известен способ определени неровноты нити по ее раст жимости, заключающийс в том, что контролируемую нить пропускают через две пары транспортирующих роликов, вращающихс с разными скорост ми Vi м /2 У которые раст гивают нить на посто нную величину, а по измен ющейс силе нат жени , пропорциональной площади поперечного сечени нити, суд т о ее неровноте 1.A known method for determining the unevenness of a thread by its tensile property is that the controlled thread is passed through two pairs of conveying rollers rotating at different speeds Vi m / 2 V, which stretch the thread by a constant value, and by a varying tension force proportional to the cross-sectional area of the thread, its unevenness is judged 1.

Недостатком этого способа вл етс низка точность измерений из-за колебани скоростей транспортирующих роликов, измен ющее характер зависимости между нат жением и деформации нити. Кроме этого и вна недостаточность определ емых характеристик , т.к. по одному параметру трудно сделать качественную оценку нити.The disadvantage of this method is the low accuracy of the measurements due to fluctuations in the speeds of the conveyor rollers, which changes the nature of the relationship between tension and deformation of the thread. In addition, the insufficiency of the determined characteristics is obvious, since for one parameter it is difficult to make a qualitative assessment of the thread.

Наиболее близким техническим решением , выбранным в качестве прототипа, вл етс способ определени неровноты нити путем ее нат жени и измерени толщины вThe closest technical solution, selected as a prototype, is a method for determining the roughness of a thread by tensioning it and measuring the thickness in

v4 v4

О 4About 4

СОWith

нат нутом состо нии, причем нить дополнительно подвергают периодическому раст жению путем ее прогиба, измер ют удлинение нити и необходимое дл этого усилие, а о неровноте нити суд т по величине отношени усили к толщине нити и к ее удлинению 2.tension, and the thread is additionally subjected to periodic tension by bending it, the elongation of the thread and the necessary force are measured, and the unevenness of the thread is judged by the ratio of the force to the thickness of the thread and its elongation 2.

Основным недостатком этого известного способа вл етс низка точность определени неровноты нити, т.к. она зависит от точности измерени толщины нити, ее удлинени и усили , каждое из которых вносит свои погрешности, снижающие точность измерени неровноты нити в целом при данном способе. Например, раст жение нити путем ее прогиба не позвол ет измерить точно силу нат жени , т.к. момент прогиба возникает изменение сил трени в системе, что естественно вносит в измерени существенные погрешности. Удлинение нити в этом способе определ ют по амплитуде прогиба, т.е. косвенным путем, что дает существенные погрешности в измерении. В способе не учитываютс при измерени х колебани скорости при транспортировки нити , которые также внос т дополнительные погрешности измерений. Кроме этого в этом известном способе недостаточна номенклатура определ емых характеристик дл качественной оценки неровноты нити. Например, в указанном способе не производ т измерени толщины нити в момент ее дополнительного раст жени , что снижает количество контролируемых параметров, а значит точность измерений и качество оценки нити.The main disadvantage of this known method is the low accuracy of determining the unevenness of the thread, because it depends on the accuracy of measuring the thickness of the thread, its elongation and effort, each of which introduces its own errors, reducing the accuracy of measuring the roughness of the thread as a whole with this method. For example, stretching a thread by bending it does not allow measuring the exact force of tension, since the moment of deflection, a change in the friction forces arises in the system, which naturally introduces substantial errors in the measurements. The elongation of the yarn in this method is determined by the deflection amplitude, i.e. indirectly, which gives significant measurement errors. The method does not take into account in measurements of speed fluctuations during transportation of the thread, which also introduce additional measurement errors. In addition, in this known method, the nomenclature of the determined characteristics is insufficient for a qualitative assessment of the unevenness of the thread. For example, in the said method, the thickness of the thread is not measured at the time of its additional stretching, which reduces the number of controlled parameters, which means the accuracy of the measurements and the quality of the thread assessment.

Целью изобретени вл етс повышение точности определени неровноты нити и расширение номенклатуры определ емых характеристик путем ее раст жени с посто нной скоростью деформации и получени одинаковой величины удлинени при каждом ее периодическом раст жении.The aim of the invention is to increase the accuracy of determining the unevenness of the thread and expand the range of defined characteristics by stretching it with a constant strain rate and obtaining the same magnitude of elongation at each periodic stretching.

Указанна цель достигаетс тем, что в способе определени .неровноты нити, заключающимс в том, что раст гивают нить путем ее транспортировки с одной бобины на другую, дополнительно периодически раст гивают нить, определ ют силу нат жени , толщину и удлинение нити после дополнительного раст жени , и суд т о неровноте нити, согласно изобретению, стабилизируют раст жение нити путем стабилизации скорости транспортировки, дополнительное периодическое раст жение нити осуществл ют удержанием движущейс нити между бобиной, с которой перема- тываетс нить, и средством транспортировки на заданное врем , за которое производ т ее раст жение усилиемThis goal is achieved by the fact that in the method for determining the yarn’s bumpiness, which consists in stretching the yarn by transporting it from one bobbin to another, additionally periodically stretching the yarn, determining the tension, thickness and elongation of the yarn after additional yarn and the roughness of the yarn according to the invention is judged to stabilize the extension of the yarn by stabilizing the transport speed, additional periodic stretching of the yarn is carried out by keeping the moving yarn between the bobbin with which the thread is wound, and by means of transportation for a given time, during which it is stretched by force

транспортировки, силу нат жени и толщину определ ют также и во врем транспортировки между местом удержани нити и средством транспортировки, а удлинениеtransport, tension and thickness are also determined during transport between the place of holding the thread and the means of transport, and the elongation

определ ют как произведение времени удержани нити на скорость транспортировки . Дл предотвращени разрыва нити в момент ее дополнительного раст жени ее удерживают на врем , определ емое из выражен и defined as the product of the retention time of the yarn and the transport speed. To prevent the thread from breaking at the moment of its additional stretching, it is held for a time determined from the expressed and

V V

(О(ABOUT

где ер - разрывное удлинение нити,where EP is the tensile elongation of the thread,

К - коэффициент запаса прочности поK is the safety factor for

удлинению нити,lengthening the thread

V - скорость транспортировки нити. За вл емое техническое решение отличаетс от прототипа тем, что скорость транс- портировки нити стабилизируют дл V is the speed of transportation of the thread. The claimed technical solution differs from the prototype in that the speed of transportation of the filament is stabilized for

стабилизации ее раст жени , дополнительное раст жение нити производ т удержанием движущейс нити между бобиной, с которой, перематываетс нить, и средством транспортировки на заданное врем , а измерение силы нат жени и толщины нити производ т как во врем раст жени , так и воврем транспортировки. Эти отличи позвол ют сделать вывод о соответствии за вл емого технического решени критериюTo stabilize its stretching, additional stretching of the thread is carried out by holding a moving thread between the bobbin with which the thread is rewound and the transportation means for a predetermined time, and the tension and thickness of the thread are measured both during stretching and during transportation . These differences allow us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion

новизна.novelty.

Стабилизаци скорости транспортировки широко известна, но в нашем способе эта операци позвол ет про вить новое свойство - стабилизацию раст жени нити, которое заключаетс в получении одинаковой величины удлинени нити при каждом ее периодическом раст жении.Stabilization of the transport speed is widely known, but in our method this operation allows us to develop a new property - stabilization of the stretching of the thread, which consists in obtaining the same magnification of the elongation of the thread with each periodic stretching.

Другие признаки, отличающие за вл емое техническое решение от прототипа, неOther features that distinguish the claimed technical solution from the prototype are not

были вы влены при анализе других технических решений в данной области техники по технической и патентной литературе. На основании этого можно сделать вывод, что все отличительные признаки обеспечивают за вл емому решению соответствие критерию существенные отличи .were identified in the analysis of other technical solutions in the field of technology in the technical and patent literature. Based on this, it can be concluded that all the distinguishing features provide the claimed solution with the criterion of significant differences.

Предлагаемый способ может быть реализован , например с помощью устройства представленного на чертеже.The proposed method can be implemented, for example, using the device shown in the drawing.

Устройство содержит бобину 1 с провер емой нитью 2, направл ющие ролики 3, неподвижный зажим 4 дл кратковременного удержани нити, блок 5 управлени зажимом , датчик 6 толщины нити, измеритель 7The device comprises a bobbin 1 with a checked thread 2, guide rollers 3, a fixed clip 4 for short-term holding of the thread, a clamp control unit 5, a thread thickness sensor 6, a meter 7

толщины нити, датчик 8 нат жени нити, измеритель 9 нат жени нити, два транспортирующих ролика 10, блок 11 стабилизации скорости вращени транспортирующих роликов, бобину 12 дл наматывани прове- ренной нити.the thickness of the thread, the thread tension sensor 8, the thread tension meter 9, two conveyor rollers 10, the rotational speed control unit 11 of the conveyor rollers, a bobbin 12 for winding the checked thread.

Блок 5 управлени зажимом содержит таймер и электромагнитный привод зажима 4, обеспечивающие удержание нити на врем t от 0,001 до 1 с через любой заданный промежуток времени.The clamp control unit 5 comprises a timer and an electromagnetic drive of the clamp 4, which ensure holding the thread for a time t from 0.001 to 1 s after any given period of time.

В качестве датчика 6 и измерител 7 использовалс прибор Устер, а в качестве датчика 8 и измерител 9 - прибор f-метр.The Uster instrument was used as sensor 6 and meter 7, and the f-meter instrument was used as sensor 8 and meter 9.

В качестве блока 11 использовалс стабилизатор , обеспечивающий колебание скорости вращени транспортирующих роликов в пределах 0,1 %.As a block 11, a stabilizer was used, providing a variation in the rotation speed of the conveyor rollers within 0.1%.

Зажимна длина транспортируемой нити через устройство равна 1 м, а скорость транспортировки равна 0,5 м/с.The clamping length of the transported thread through the device is 1 m, and the transport speed is 0.5 m / s.

В качестве контролируемой нити 2 использовалась хлопчатобумажна нить с линейной плотностью равной 15,4 текс, имеюща удлинение при разрыве 6%.As a controlled thread 2, a cotton thread with a linear density of 15.4 tex was used, having an elongation at break of 6%.

Врем удержани нити t в соответствии с выражением (1), при двойном запасе прочности , т.е. при К 2, V 0,5 м/с и ер 0,06 м, равно 0,06 с.The retention time of the thread t in accordance with expression (1), with a double margin of safety, i.e. at K 2, V 0.5 m / s and ep 0.06 m, equal to 0.06 s.

Величина удлинени нити определ етс как произведение времени удержани нити t на скорость транспортировки V и в нашем случае она равна 0,03 м.The magnitude of the elongation of the thread is defined as the product of the retention time of the thread t and the transport speed V, and in our case it is 0.03 m.

Реализаци способа происходит следующим образом.The implementation of the method is as follows.

С бобины 1 контролируемую нить 2 с помощью транспортирующих роликов 10 прот гивают через реализующее способ устройство , измер датчиком б и измерителем 7 толщину нити, а датчиком 8 и измерителем Э силу нат жени , с регистрацией результатов измерений любым доступ- ным способом, В нашем случае использовалась ЭВМ с модулем АЦП. С помощью таймера блока 5 с заданной периодичностью в 2 сек (врем прогона через устройство зажимной длины нити) производ т удержание зажимом 4 транспортируемой нити на врем t 0,06 с. За это врем усилием транспортирующих роликов 10 производитс раст жение контролируемой нити с одновременным измерением и регистрацией силы нат жени и толщины нити. Раст жение нити при этом происходит с посто нной скоростью деформации, а удлинение нити при каждом периодическом раст жении посто нно и равно 0,03 м, что обеспечиваетс стабилизацией скорости ее транспортировки. Известно, что сила нат жени нити пр мо пропорциональна ее удлинению , площади поперечного сечени и модулю продольной упругости 1, поэтому сно, что в предлагаемом способе изменени силы нат жени при раст жении нити наиболее точно отражают изменение по ееFrom bobbin 1, the controlled thread 2 is pulled through transporting rollers 10 through a device that implements the method, measuring the thickness of the thread with sensor 6 and meter 7, and the tension force with sensor 8 and meter E, recording the results of measurements in any available way, In our case a computer with an ADC module was used. Using the timer of block 5 with a predetermined frequency of 2 seconds (run time through the device of the clamping length of the thread), the clamp 4 holds the transported thread for a time t of 0.06 s. During this time, the force of the transporting rollers 10 stretches the controlled filament while measuring and recording the tension force and thickness of the filament. The stretching of the thread in this case occurs with a constant strain rate, and the elongation of the thread at each periodic stretching is constant and equal to 0.03 m, which is ensured by stabilization of its transportation speed. It is known that the tension force of a thread is directly proportional to its elongation, cross-sectional area and modulus of longitudinal elasticity 1, therefore, it is clear that in the proposed method for changing the tension force when the thread is stretched, the change in its

длине площади поперечного сечени , т.к. удлинение нити и модуль продольной упругости можно считать посто нными величинами .the length of the cross-sectional area, because the elongation of the thread and the modulus of longitudinal elasticity can be considered constant.

Измерение толщины и нат жени нитиThread Thickness and Tension Measurement

как в момент транспортировки, так и в момент раст жени позвол ет более точно определить колебани физических свойств по длине нити и вы вить их причины.both at the time of transportation and at the time of stretching, it is possible to more accurately determine the fluctuations of physical properties along the length of the thread and to identify their causes.

0 После окончани измерений по результатам полученных отклонений измеренных параметров определ ют неровноту нити, подсчитыва любым известным методом необходимые характеристики (коэффициент0 After finishing the measurements, the unevenness of the thread is determined from the results of the obtained deviations of the measured parameters, counting the necessary characteristics by any known method (coefficient

5 неровноты, среднеквадратичное отклонение , коэффициент вариации и др.).5 irregularities, standard deviation, coefficient of variation, etc.).

Достижение цели изобретени по пред- лагаемому способу подтверждаетс экспериментально, например при оценкеThe achievement of the objective of the invention by the proposed method is confirmed experimentally, for example, by evaluating

0 неровноты по толщине нити. Бралось 100 м хлопчатобумажной нити второго сорта с ли- нийной плотностью 15,4 текс с известным коэффициентом вариации по толщине нити и провер лось на определение неровноты0 irregularities in the thickness of the thread. 100 m cotton yarn of the second grade with a linear density of 15.4 tex with a known coefficient of variation in the thickness of the yarn was taken and checked for unevenness

5 по указанному свойству с помощью способа по прототипу и предлагаемым способом, с использованием одинаковых датчиков и измерителей толщины и нат жени . Результаты эксперимента показали, что отклонение5 according to the indicated property using the method of the prototype and the proposed method, using the same sensors and gauges of thickness and tension. The experimental results showed that the deviation

0 коэффициента вариации по толщине, рассчитанного по измерени м сделанным по прототипу от эталонного составило 4,8%, а при предлагаемом способе его отклонение составило всего 1,3%, т.е. точность измере5 ний предлагаемого способа значительно выше, а номенклатура определ емых характеристик шире.0 coefficient of variation in thickness, calculated from measurements made by the prototype from the reference was 4.8%, and with the proposed method, its deviation was only 1.3%, i.e. the accuracy of measurements of the proposed method is much higher, and the range of defined characteristics is wider.

Claims

1. The method of determining the unevenness of the thread,

0 which consists in stretching the thread by transporting it from one bobbin to another, additionally stretching the thread periodically, determining the tension, thickness and elongation of the thread after 5 additional stretching and judging the unevenness of the thread, characterized in that , in order to increase the accuracy of determining the unevenness of the thread and expand the range of defined characteristics,

0 stabilize the stretching of the thread by stabilizing the transport speed, additional periodic stretching is carried out by keeping them moving between the bobbin with which the thread is rewound, and the transport means for a given time, during which it is stretched by the transport force, tension force and thickness it is also determined during transportation between the yarn holding location and the transportation means, and the elongation is defined as the product of the yarn holding time and the transportation speed.

2. The method according to p. 1, characterized in that to prevent rupture of the thread at the time of its additional stretching it is held for a time determined from the expression

ЈР К V

where Јр - tensile elongation of the thread;

K is the safety factor for elongation of the thread;

V is the speed of transportation of the thread.