RU2281499C2

RU2281499C2 - Method of determining molding properties

Info

Publication number: RU2281499C2
Application number: RU2004122309/12A
Authority: RU
Inventors: Надежда Анатольевна Смирнова (RU); Надежда Анатольевна Смирнова; Валерий Васильевич Лапшин (RU); Валерий Васильевич Лапшин; Лена Валерьевна Морилова (RU); Лена Валерьевна Морилова; Юрий Васильевич Лапшин (RU); Юрий Васильевич Лапшин; Ирина Анатольевна Шелушкова (RU); Ирина Анатольевна Шелушкова
Priority date: 2004-07-19
Filing date: 2004-07-19
Publication date: 2006-08-10
Also published as: RU2004122309A

Abstract

FIELD: investigating or analyzing materials.

SUBSTANCE: method comprises deforming the specimen and determining the variation of the angle between the threads of warp and weft until the diagonal fold occurs. The specimen is sheared so that the stretching strain of the threads is absent. During the shearing, the values of variations of the angle and appropriate forces are determined.

EFFECT: enhanced reliability.

3 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к материаловедению производств текстильной и легкой промышленности и предназначено для оценки формовочного свойства ткани - способности ткани изменять угол между нитями основы и утка (град).The invention relates to materials science in the textile and light industries and is intended to assess the molding property of the fabric - the ability of the fabric to change the angle between the warp and weft threads (degrees).

Наиболее близким к заявляемому способу является способ, разработанный в МГАЛП (Бузов Б.А. и др. Материаловедение швейного производства. - М.: Легпромиздат, 1986, с.253). Существующий способ определяет формовочное свойство как изменение угла между нитями основы и утка при растяжении образца, выкроенного под углом 45 град до появления складки или при приложении усилия в 1 даН (Савостицкий А.В. Новый метод конструирования выкроек оболочек из ткани. - Легкая промышленность, 1958, №5, с.26-30).Closest to the claimed method is the method developed in MGALP (Buzov B.A. et al. Material science of sewing production. - M .: Legpromizdat, 1986, p.253). The existing method defines the molding property as a change in the angle between the warp and weft threads when a specimen is cut at an angle of 45 degrees until a crease appears or when a force of 1 daN is applied (Savostitsky A.V. A new method for constructing patterns of shells made of fabric. - Light industry, 1958, No. 5, p. 26-30).

Используемый в известном способе показатель недостаточно точен и трудоемок в определении.Used in the known method, the indicator is not accurate enough and time-consuming to determine.

Техническим результатом, достигаемым при реализации заявленного способа, является повышение точности, информативности оценки формовочных свойств и расширение технологических возможностей за счет введения новых характеристик.The technical result achieved by the implementation of the claimed method is to increase the accuracy, informativeness of the assessment of molding properties and the expansion of technological capabilities due to the introduction of new characteristics.

Данный технический результат достигается за счет того, что в способе определения формовочных свойств ткани образец из испытуемого материала подвергают деформации и определяют изменение угла между нитями основы и утка до появления диагональной складки, согласно изобретению образец подвергают сдвигу, исключающему деформацию растяжения нитей, и в процессе сдвига определяют через заданные интервалы времени значения измерения угла и соответствующие им усилия, по которым определяют зависимость угла θ(град) от усилия F(H) графически или в виде таблицы, релаксацию сдвига нитей в ткани по гистерезисной петле и работу, затрачиваемую на сдвиг до появления складки.This technical result is achieved due to the fact that in the method for determining the molding properties of the fabric, the sample from the test material is subjected to deformation and the change in the angle between the warp and weft is detected until a diagonal fold appears, according to the invention, the sample is subjected to shear, which prevents the straining of the threads, and during shear determine, at predetermined time intervals, the values of measuring the angle and the corresponding forces, which determine the dependence of the angle θ (degrees) on the force F (H) graphically or in e table, the shear relaxation filaments in the fabric of the hysteresis loop and the work expended in shear before the fold.

Заявленный способ моделирует реальный процесс деформирования материалов при изготовлении и эксплуатации и позволяет оценить не только способность ткани изменять угол между нитями основы и утка при усилии в 1 даН или до появления диагональной складки, но и его кинетику, работу, затрачиваемую на изменение угла и релаксацию сдвига нитей в ткани.The claimed method simulates the actual process of deformation of materials during manufacture and operation and allows us to evaluate not only the ability of the fabric to change the angle between the warp and weft threads with a force of 1 daN or until a diagonal fold appears, but also its kinetics, the work spent on changing the angle and shear relaxation threads in the fabric.

Способ осуществляется следующим образом (фиг.1): образец ткани квадратной формы закрепляют в верхнем неподвижном зажиме и нижнем подвижном, который может совершать возвратно-поступательное движение в горизонтальной плоскости. К нижнему зажиму прикладывается сдвигающее усилие, и в процессе сдвига определяют через заданный интервал времени значение силы, измеряемой с помощью датчика силы, и значение изменения угла, определяемое с использованием данных от датчика перемещения. Испытание идет до момента появления диагональной складки, после чего образец возвращается в исходное положение с записью обратного процесса (2-й ветви гистерезисной петли, фиг.2).The method is as follows (Fig. 1): a square-shaped tissue sample is fixed in the upper fixed clamp and the lower movable one, which can make a reciprocating motion in the horizontal plane. A shear force is applied to the lower clamp, and during the shear, the force value measured by the force sensor and the angle change value determined using data from the displacement sensor are determined at a predetermined time interval. The test is carried out until the appearance of the diagonal fold, after which the sample returns to its original position with the recording of the reverse process (2nd branch of the hysteresis loop, figure 2).

Формовочные свойства характеризуются изменением угла Θ(град) между нитями основы и утка (до появления диагональной складки), зависимостью изменения угла θ от усилия сдвига F(H) (фиг.2), работой А(Дж), затрачиваемой на изменение угла между нитями.The molding properties are characterized by a change in the angle Θ (degrees) between the warp and weft threads (before the appearance of a diagonal fold), the dependence of the change in the angle θ on the shear force F (H) (Fig. 2), and the work A (J) spent on changing the angle between the threads .

Изменение угла Θ между нитями основы и утка приводится геометрическим способом его определения - на основании свойств прямоугольного треугольника с известными величинами катета - половины перемещения и гипотенузы, являющейся стороной образца, имеющего квадратную форму. Для исключения изменения длины нитей в образце точка D (фиг.1) движется по линии, являющейся частью окружности с радиусом BD, равным стороне образца квадратной формы. Перемещение определяется с помощью фотоимпульсного датчика перемещения ДП (фиг.3). Величина усилия определяется с помощью полупроводникового датчика силы ДС (фиг.3).The change in the angle Θ between the warp and weft is given in a geometric way to determine it - on the basis of the properties of a right-angled triangle with known dimensions of the leg — half of the displacement and hypotenuse, which is the side of the square-shaped sample. To avoid changing the length of the threads in the sample, point D (Fig. 1) moves along a line that is part of a circle with a radius BD equal to the side of the square-shaped sample. The movement is determined using a photopulse displacement sensor DP (figure 3). The magnitude of the force is determined using a semiconductor power sensor DS (figure 3).

Преобразование величины перемещения в величину изменения угла θ между нитями происходит по формуле:The conversion of the displacement value to the change in the angle θ between the threads occurs according to the formula:

sin θ = DE (перемещение) / BD (сторона пробы),sin θ = DE (displacement) / BD (sample side),

которая заложена в программу вычисления и построения графика.which is embedded in the program for calculating and plotting.

Определение работы, совершаемой при сдвиге, и работы, совершаемой при возвращении образца в первоначальное положение (обратный ход) позволяет определить гистерезисную петлю как разность работ. Гистерезисная петля является мерой величины релаксации образца.The definition of the work performed during shear and the work performed when the sample is returned to its original position (reverse) allows us to define the hysteresis loop as the difference in work. The hysteresis loop is a measure of the amount of relaxation of the sample.

Релаксация сдвига нитей ткани определяется разностью между работой, затрачиваемой на сдвиг, и работой, совершаемой на возвращение в начальное состояние. Если деформация носит упругий характер, то на рисунке отсутствует гистерезисная петля, а если для сдвига характерен релаксационный процесс, то в ткани присутствуют эластические и остаточные деформации и на рисунке присутствует гистерезисная петля. Если гистерезис отсутствует, то нити ткани вернулись в свое первоначальное положение.The relaxation of the shift of the fabric threads is determined by the difference between the work spent on the shift and the work done to return to the initial state. If the deformation is elastic, then the hysteresis loop is absent in the figure, and if the relaxation process is characteristic of the shift, then elastic and residual deformations are present in the fabric and the hysteresis loop is present in the figure. If hysteresis is absent, then the tissue threads returned to their original position.

Для технолога эта информация говорит о необходимости фиксации требуемого угла сдвига, например, с помощью дублирующей прокладки.For the technologist, this information indicates the need to fix the required shear angle, for example, using a backup gasket.

Работа определяется любым из общепринятых методов, например, интегрированием с использованием стандартного пакета программ MathCad.Work is determined by any of the generally accepted methods, for example, integration using the standard MathCad software package.

Полученные при испытании характеристики расширяют технологические возможности (см. таблицу) и могут быть использованы для прогнозирования способности тканей к формообразованию, т.е. получению объемной формы изделия из плоской ткани и научно-обоснованного конфекционирования материалов для высококачественных швейных изделий.The characteristics obtained during testing expand technological capabilities (see table) and can be used to predict the ability of tissues to form, i.e. obtaining a three-dimensional shape of a product from a flat fabric and scientifically based confection of materials for high-quality garments.

Способ реализуется с помощью измерительной системы, которая содержит (фиг.3): датчик силы (ДС), датчик перемещения (ДП), устройство сопряжения датчиков с ЭВМ (УС), управляющую ЭВМ.The method is implemented using a measuring system that contains (Fig. 3): a force sensor (DC), a displacement sensor (DP), a device for interfacing sensors with a computer (US), a control computer.

Сигналы с датчиков о величине усилия и перемещении поступают в устройство сопряжения (УС), которое служит для преобразования информационных сигналов с датчиков в цифровой код и передачи их в канал данных ЭВМ для последующей обработки.The signals from the sensors about the magnitude of the force and movement are received in the interface device (US), which serves to convert information signals from the sensors into a digital code and transmit them to the computer data channel for subsequent processing.

Программное обеспечение позволяет выполнять обработку результатов испытания с высокой степенью точности - фиксируется перемещение с точностью 0,1 мм, которая достигается использованием автоматизированного устройства.The software allows you to process the test results with a high degree of accuracy - the movement is recorded with an accuracy of 0.1 mm, which is achieved using an automated device.

Также преимуществом изобретения является приближение условий испытания к условиям изготовления и эксплуатации одежды.Another advantage of the invention is the approximation of the test conditions to the conditions of manufacture and use of clothing.

ТаблицаTable Вид материалаType of material ПрототипPrototype Предлагаемый способThe proposed method Угол при появлении диагональной складки θ, градThe angle at the appearance of the diagonal fold θ, deg F, HF, h Угол при появлении диагональной складки θ, градThe angle at the appearance of the diagonal fold θ, deg А, ДжA j Чисто льняное полотноPure linen 9,09.0 0,560.56 8,08.0 12,712.7 Льнохлопковая костюмная ткань мелкоузорчатого переплетенияLinen cotton suit fabric 5,05,0 0,80.8 4,84.8 10,610.6 Камвольная костюмная ткань саржевого переплетенияWorsted Twill Weave Suit 12,012.0 0,680.68 12,012.0 14,514.5

Claims

A method for determining the molding properties of a fabric, in which a sample of the test material is subjected to deformation and determining a change in the angle between warp and weft until a diagonal fold appears, characterized in that the sample is subjected to a shear, which prevents the straining of the strands, and during the shear is determined at predetermined time intervals the values of the angle change and the corresponding forces by which they represent the dependence of the angle on the force graphically or in the form of a table, the relaxation of the shift of threads in the tissue by hysteresis second loop and the work done on the shift before the folds.