RU2622497C1 - Device for analysis of foam clothing materials deformation - Google Patents

Device for analysis of foam clothing materials deformation Download PDF

Info

Publication number
RU2622497C1
RU2622497C1 RU2015155164A RU2015155164A RU2622497C1 RU 2622497 C1 RU2622497 C1 RU 2622497C1 RU 2015155164 A RU2015155164 A RU 2015155164A RU 2015155164 A RU2015155164 A RU 2015155164A RU 2622497 C1 RU2622497 C1 RU 2622497C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
compression
thickness
pressure
deformation
screw thread
Prior art date
Application number
RU2015155164A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ирина Викторовна Черунова
Елена Николаевна Сирота
Николай Владимирович Корнев
Татьяна Юрьевна Лесникова
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ)
Priority to RU2015155164A priority Critical patent/RU2622497C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2622497C1 publication Critical patent/RU2622497C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00Measuring force or stress, in general

Abstract

FIELD: textile, paper.
SUBSTANCE: device for analysis of foam clothing materials deformation under compression comprises means for analysed sample fastening, where the detecting elements are in the form of two flat metal plates, the lower stationary element (1) has an axial structure with a screw thread (3) dealing with the compression force on the material (2) under the external pressure, including the pressure of the aqueous medium, and preservation of its thickness after deforming load is stopped, and the second of the detecting elements (4) is made with the possibility to adjust its height from the initial to the indicated material compression thickness (2) due to the compression screw parts (5) and (6).
EFFECT: invention enables to measure material thickness difference before exerting pressure and after deformation under compression which remains even after the pressure has been stopped.
2 cl, 3 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области швейного материаловедения и связано с определением деформации пористых вспененных материалов для одежды при сжатии.The present invention relates to the field of sewing materials science and is associated with the determination of the deformation of porous foam materials for clothing under compression.

Способ определения деформации при сжатии вспененных полимерных материалов заключается в том, что материал помещается между двумя металлическими пластинами, высота которых регулируется на толщину материала, в центре пластин установлен механизм, отвечающий за перемещение материала вдоль оси в одну сторону при нагружении, работающий по принципу шурупа. Ввинчиваясь в материал, имеющий пористую структуру, он фиксирует сжатие материала, а при снятии давления не позволяет материалу вернуться в исходное состояние.The method for determining the deformation during compression of foamed polymeric materials is that the material is placed between two metal plates, the height of which is regulated by the thickness of the material, a mechanism is installed in the center of the plates that is responsible for moving the material along the axis in one direction during loading, working on the principle of a screw. Screwing into a material having a porous structure, it fixes the compression of the material, and when depressurized, it does not allow the material to return to its original state.

Использование вспененного пористого материала типа «неопрен» в швейной промышленности в основном сопряжено с производством костюмов для подводной эксплуатации. Такая среда подразумевает воздействие на материал давления воды с одновременным изменением материала по толщине, а при отсутствии давления - возвращение материала к исходному положению. Чтобы имитировать параметры гидростатического сжатия, необходимо поместить материал в гидростатическую камеру или в водную среду, но измерить, какое сжатие в момент максимального давления, нет возможности. В гидростатической камере нет связи с показателями материала - осязательно не представляется возможным, а применение специализированных приборов в камере не предусмотрено. В связи с этим возникает необходимость в использовании автономно работающего в условиях гидростатического давления устройства фиксации деформации сжатия материалов типа «неопрен», для чего выполняются предварительные измерения показателей сжатия вспененных материалов, которые дают внешнее давление, вне водной среды и с оценкой точности фиксации материалов в деформированном состоянии после снятия внешней нагрузки. Такие показатели являются стартовыми для проведения измерения в условиях гидростатической камеры с включением в нее осевой части предлагаемого измерительного устройства.The use of foamed porous material of the "neoprene" type in the clothing industry is mainly associated with the production of suits for underwater use. Such a medium implies the effect of water pressure on the material with a simultaneous change in the material in thickness, and in the absence of pressure, the material returns to its original position. In order to simulate the hydrostatic compression parameters, it is necessary to place the material in a hydrostatic chamber or in an aqueous medium, but it is not possible to measure which compression at the moment of maximum pressure. In the hydrostatic chamber there is no connection with the indicators of the material - it certainly does not seem possible, and the use of specialized devices in the chamber is not provided. In this regard, there is a need to use a device for fixing compression deformation of materials of the “neoprene” type autonomously working under hydrostatic pressure conditions, for which preliminary measurements of the compression ratios of foamed materials, which give external pressure, outside the aquatic environment and with an assessment of the accuracy of fixation of materials in deformed state after removal of external load. Such indicators are the starting point for carrying out measurements in a hydrostatic chamber with the inclusion of the axial part of the proposed measuring device.

Известно устройство для определения аэродинамической деформации защитных конструкций одежды (патент №RU 136893 U1, от 20.01.2014). Данное изобретение относится к способу исследования процессов деформации защитных конструкций одежды под действием аэродинамической нагрузки. Способ определения аэродинамической деформации защитных конструкций одежды заключается в том, что объемно-упругие защитные конструкции одежды представляются моделью цилиндра и помещаются в дозвуковую аэродинамическую трубу с низкотурбулентным потоком воздуха и рабочей зоной, выполненной из прозрачного материала. Деформация объемно-упругих защитных конструкций одежды, происходящая под воздействием воздушного потока, фиксируется в рабочей зоне аэродинамической трубы с помощью цифровой фотосъемки, с последующей обработкой результатов с использованием программных продуктов. К недостатку устройства относится неточное определение параметров сжатия ввиду получения результатов, используя цифровую фотосъемку, а также несохранение материалом полученной деформации после того, как на него перестает оказываться давление.A device for determining the aerodynamic deformation of protective structures of clothing (patent No. RU 136893 U1, from 01.20.2014). This invention relates to a method for studying the processes of deformation of protective structures of clothes under the influence of aerodynamic loads. The method for determining the aerodynamic deformation of protective clothing designs is that the body-elastic protective clothing designs are represented by a cylinder model and are placed in a subsonic wind tunnel with a low-turbulent air flow and a working area made of transparent material. The deformation of the body-elastic protective clothing structures that occurs under the influence of the air flow is recorded in the working area of the wind tunnel using digital photography, followed by processing the results using software products. A disadvantage of the device is the inaccurate determination of the compression parameters due to the results obtained using digital photography, as well as the non-preservation of the resulting strain by the material after the pressure ceases to be applied to it.

Также известно устройство вставки для измерения деформации нагружаемого элемента конструкции (варианты) (патент №RU 139505 U1, от 20.04.2014). Измерительный элемент и воспринимающие элементы приемника деформации выполнены за одно целое из заготовки в виде плоского кольца, на внешней цилиндрической поверхности которого выполнен дугообразный вырез, а на периферии - дугообразное отверстие, расположенное напротив дугообразного выреза, с образованием плоского упругого кольцеобразного измерительного элемента и двух перемычек между дугообразным вырезом и дугообразным отверстием, при этом одна из перемычек образует неизменный по высоте воспринимающий элемент, а в другой перемычке выполнены сквозная прорезь с образованием регулируемого по высоте воспринимающего элемента, связанного с неизменным по высоте воспринимающим элементом посредством ленточной упругой связи, и отверстие с резьбой не на полную глубину, в которое ввернут винт, выполненный с возможностью поджатая регулируемого по высоте воспринимающего элемента к цилиндрической поверхности полости в нагружаемом элементе конструкции. Недостатками данной конструкции являются форма исследуемого образца (цилиндр) - невозможность применения в плоском виде, отсутствие измерения деформации сжатия в момент приложения нагрузки.Also known is an insertion device for measuring the deformation of a loaded structural member (options) (patent No. RU 139505 U1, from 04/20/2014). The measuring element and the receiving elements of the deformation receiver are made in one piece from the workpiece in the form of a flat ring, on the outer cylindrical surface of which an arched cut is made, and on the periphery an arched hole located opposite the arched cut, with the formation of a flat elastic ring-shaped measuring element and two jumpers between an arched cut and an arched hole, while one of the jumpers forms a perceptive element of constant height, and in the other a jumper e a through slot is made with the formation of a height-adjustable sensing element associated with an invariable height of the sensing element by means of elastic tape, and a threaded hole not to the full depth into which a screw is screwed, made with the ability to tighten the height-adjustable sensing element to a cylindrical surface cavities in the loaded structural member. The disadvantages of this design are the shape of the test sample (cylinder) - the inability to use in a flat form, the lack of measurement of compression deformation at the time of application of the load.

Наиболее близким к заявляемому объекту является устройство для определения деформации текстильных материалов при сжатии (патент №RU144579 U1, от 27.08.2014). Устройство содержит средство для крепления исследуемого образца, механизм нагружения со штоком, устройство для измерения перемещений штока, электронный блок управления, отличающееся тем, что зоны нагружения и измерения выполнены заодно, а средство для крепления исследуемого образца выполнено в виде стальной емкости цилиндрической формы с возможностью изменения ее размера в зависимости от вида сжатия.Closest to the claimed object is a device for determining the deformation of textile materials under compression (patent No. RU144579 U1, from 08.27.2014). The device comprises means for attaching the test sample, a loading mechanism with the rod, a device for measuring rod movements, an electronic control unit, characterized in that the loading and measuring zones are integral, and the tool for attaching the test sample is made in the form of a cylindrical steel container with the possibility of change its size depending on the type of compression.

Существенный недостаток известного устройства состоит в том, что оно не позволяет провести измерение сжатия материала в зафиксированном положении, имитируя давление водной среды.A significant disadvantage of the known device is that it does not allow to measure the compression of the material in a fixed position, simulating the pressure of the aqueous medium.

Основная задача предлагаемого изобретения - фиксация сжатия, которое дает давление воды, с последующим извлечением материала из водной среды в воздушную, с сохранением толщины, полученной в ходе сжатия.The main objective of the invention is the fixation of compression, which gives water pressure, followed by extraction of the material from the aqueous medium into the air, while maintaining the thickness obtained during compression.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для исследования деформации вспененных материалов при сжатии, состоящее из воспринимающих элементов, выполненных в виде двух плоских металлических пластин. На нижнем неподвижном элементе 1 расположена осевая конструкция с винтовой нарезкой 3, которая отвечает за действие силы сжатия на материал 2 под действием внешнего давления, в том числе давления водной среды, и сохранение его толщины после снятия деформирующей нагрузки. Второй из воспринимающих элементов 4 выполнен с возможностью регулирования его высоты от исходной до заданной толщины сжатия материала 2 за счет деталей винтового сжатия 5 и 6.The problem is achieved in that a device for studying the deformation of foamed materials in compression, consisting of sensing elements made in the form of two flat metal plates. An axial structure with a screw thread 3 is located on the lower fixed element 1, which is responsible for the action of the compressive force on the material 2 under the action of external pressure, including the pressure of the aqueous medium, and the preservation of its thickness after removing the deforming load. The second of the receiving elements 4 is made with the possibility of adjusting its height from the original to a given thickness of compression of the material 2 due to the details of screw compression 5 and 6.

Устройство для исследования деформации вспененных материалов позволяет измерить разницу толщины материала до приложения давления и после деформации при сжатии, которая сохраняется и после того, как это давление было снято.A device for studying the deformation of foamed materials allows you to measure the difference in the thickness of the material before the application of pressure and after deformation in compression, which remains after this pressure has been removed.

На фиг. 1 показана схема устройства для предварительного измерения деформации вспененных материалов под воздействием сжимающих нагрузок и для определения допустимости использования осевой фиксирующей части устройства в условиях гидростатической камеры.In FIG. 1 shows a diagram of a device for preliminary measurement of the deformation of foamed materials under the action of compressive loads and to determine the permissibility of using the axial fixing part of the device in a hydrostatic chamber.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

На неподвижный воспринимающий элемент 1 (фиг. 2) устанавливается осевая конструкция с винтовой нарезкой и плоским ограничивающим упорным диском 2, на который навинчивается (по принципу шурупа) материал пористой структуры 3, в котором предварительно был сделан тонкий направляющий прокол. Осевая конструкция с винтовой нарезкой 2 (фиг. 3) имеет строго определенные параметры: резьба однозаходная, которая не позволяет материалу возвращаться в исходное положение, внешний диаметр составляет 4 мм, внутренний - 2 мм, шаг резьбы 2,5 мм. Тип упорного элемента - плоский с винтовой нарезкой, на который устанавливается шайба с внешним диаметром 14-15 мм. На шайбе отмечается расстояние (толщина) с помощью краски, где h - толщина материала 2. Материал 2 равномерно распределяется вокруг осевой конструкции с винтовой нарезкой, сверху устанавливаем подвижный воспринимающий элемент 4, который опускается первоначально на толщину материала 2, а далее выполняем нагружение верхней пластиной на нижнюю путем параллельного вкручивания деталей 5 и 6 до различных порогов толщины (от минимально возможного сжатия до максимального). Измеряем общую толщину сжатого материала между пластинами hi. Фаза нахождения материала в сжатом состоянии составляет 10 минут. Раскрутив элементы 5 и 6 конструкции, снимаем сжимающую верхнюю пластину с материала. На осевой конструкции с винтовой нарезкой делаем отметку краской на уровне максимального прогиба материала по винтовой оси. Снимаем материал с осевой конструкции с винтовой нарезкой. Фиксируем толщину по оси после снятия нагрузки по полученной окрашенной метке h2. Рассчитываем % отклонения между величинами h1 и h2. Если отклонение составляет не более 5%, осевая конструкция с винтовой нарезкой считается адекватной. После этого образец исследуемого вспененного материала размещают на осевой конструкции с винтовой нарезкой без деформации его установленной исходной толщины и подвергают непосредственному давлению воды в специальной гидростатической камере. После снятия гидростатического давления герметично изолированная камера открывается. На осевой винтовой нарезке максимального прогиба материала ставятся отметки краской. После снятия материала с оси закрепления измеряется расстояние от опорной поверхности устройства до полученной последней отметки прогиба материала. Это является величиной толщины вспененного материала в момент приложенного гидростатического давления в герметично закрытой гидростатической камере.An axial structure with a screw thread and a flat limiting thrust disk 2 is mounted on a stationary receiving element 1 (Fig. 2), onto which a material of a porous structure 3 is screwed on (by the principle of a screw), in which a thin guide puncture was previously made. The axial design with screw thread 2 (Fig. 3) has strictly defined parameters: a single-thread, which does not allow the material to return to its original position, the outer diameter is 4 mm, the inner diameter is 2 mm, and the thread pitch is 2.5 mm. The type of thrust element is flat with a screw thread, onto which a washer with an external diameter of 14-15 mm is mounted. The distance (thickness) is marked on the washer with the help of paint, where h is the thickness of material 2. Material 2 is evenly distributed around the axial structure with screw thread, from above we install a movable sensing element 4, which is lowered initially to the thickness of the material 2, and then load with the top plate to the lower one by parallel screwing of parts 5 and 6 to various thickness thresholds (from the smallest possible compression to the maximum). We measure the total thickness of the compressed material between the plates hi. The phase in which the material is in a compressed state is 10 minutes. Having unwound the structural elements 5 and 6, we remove the compressive upper plate from the material. On an axial structure with a screw thread, make a mark with paint at the level of maximum deflection of the material along the helical axis. We remove the material from the axial design with screw thread. We fix the thickness along the axis after unloading according to the obtained colored mark h2. We calculate the% deviation between the values of h1 and h2. If the deviation is not more than 5%, an axial design with screw thread is considered adequate. After that, a sample of the investigated foam material is placed on an axial structure with a screw thread without deformation of its established initial thickness and subjected to direct water pressure in a special hydrostatic chamber. After removing the hydrostatic pressure, the hermetically sealed chamber opens. Axial screw cutting of the maximum deflection of the material is marked with paint. After removing the material from the fixing axis, the distance from the supporting surface of the device to the last mark of material deflection obtained is measured. This is the value of the thickness of the foamed material at the time of the applied hydrostatic pressure in a hermetically sealed hydrostatic chamber.

Таким образом, в заявляемом устройстве решена задача дистанционного обеспечения измерений деформации пористого вспененного материала при сжатии под действием внешних нагрузок среды.Thus, in the inventive device, the problem of remote sensing of measurements of the deformation of a porous foam material under compression under the influence of external loads of the medium is solved.

Claims (2)

1. Устройство для исследования деформации вспененных одеждных материалов при сжатии, содержащее средство для крепления исследуемого образца, отличающееся тем, что воспринимающие элементы выполнены в виде двух плоских металлических пластин, на нижнем неподвижном элементе (1) расположена осевая конструкция с винтовой нарезкой (3), отвечающая за действие силы сжатия на материал (2) под действием внешнего давления, в том числе давления водной среды, и сохранение его толщины после снятия деформирующей нагрузки, при этом второй из воспринимающих элементов (4) выполнен с возможностью регулирования его высоты от исходной до заданной толщины сжатия материала (2) за счет деталей винтового сжатия (5) и (6).1. A device for studying the deformation of foamed clothing materials under compression, containing means for attaching the test sample, characterized in that the receiving elements are made in the form of two flat metal plates, on the lower stationary element (1) is an axial structure with a screw thread (3), responsible for the action of the compressive force on the material (2) under the influence of external pressure, including the pressure of the aqueous medium, and the preservation of its thickness after the deformation load is removed, while the second elements (4) being adjustable in height from the initial thickness to a predetermined compression material (2) due to the helical compression parts (5) and (6). 2. Устройство для исследования деформации вспененных одеждных материалов по п. 1, отличающееся тем, что позволяет измерить разницу толщины материала до приложения давления и после деформации при сжатии, а также определить толщину вспененного материала в момент приложенного гидростатического давления в герметично закрытой гидростатической камере по отметкам на винтовой нарезке (3).2. A device for studying the deformation of foamed clothing materials according to claim 1, characterized in that it allows you to measure the difference in the thickness of the material before applying pressure and after deformation under compression, as well as determine the thickness of the foamed material at the time of applied hydrostatic pressure in a hermetically sealed hydrostatic chamber according to the marks screw thread (3).
RU2015155164A 2015-12-23 2015-12-23 Device for analysis of foam clothing materials deformation RU2622497C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015155164A RU2622497C1 (en) 2015-12-23 2015-12-23 Device for analysis of foam clothing materials deformation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015155164A RU2622497C1 (en) 2015-12-23 2015-12-23 Device for analysis of foam clothing materials deformation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2622497C1 true RU2622497C1 (en) 2017-06-15

Family

ID=59068417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015155164A RU2622497C1 (en) 2015-12-23 2015-12-23 Device for analysis of foam clothing materials deformation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2622497C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2354953C2 (en) * 2007-04-20 2009-05-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный университет туризма и сервиса" (ФГОУВПО "РГУТ и С") Device for determining deformation properties of leather and similar flexible materials
EP2660576A2 (en) * 2012-03-08 2013-11-06 Regents of the University of Minnesota Sensor for tension measurement
RU136893U1 (en) * 2013-04-26 2014-01-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") DEVICE FOR DETERMINING AERODYNAMIC DEFORMATION OF PROTECTIVE CLOTHING DESIGNS
RU144579U1 (en) * 2014-04-16 2014-08-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) DEVICE FOR DETERMINING DEFORMATION OF TEXTILE MATERIALS UNDER COMPRESSION

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2354953C2 (en) * 2007-04-20 2009-05-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный университет туризма и сервиса" (ФГОУВПО "РГУТ и С") Device for determining deformation properties of leather and similar flexible materials
EP2660576A2 (en) * 2012-03-08 2013-11-06 Regents of the University of Minnesota Sensor for tension measurement
RU136893U1 (en) * 2013-04-26 2014-01-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса" (ФГБОУ ВПО "ЮРГУЭС") DEVICE FOR DETERMINING AERODYNAMIC DEFORMATION OF PROTECTIVE CLOTHING DESIGNS
RU144579U1 (en) * 2014-04-16 2014-08-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) DEVICE FOR DETERMINING DEFORMATION OF TEXTILE MATERIALS UNDER COMPRESSION

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106840851B (en) The unsaturated soil direct shear apparatus experimental rig of adjustable shearing ring diameter
FR3045905B1 (en) METHOD FOR MONITORING THE AGING OF A LANDING TRAIN OF AN AIRCRAFT
CN105865938A (en) Method for conducting dry-wet cycle and direct shear test on simulated load-bearing soil
WO2017163030A3 (en) Fluid flow analysis
CN104849143B (en) A kind of uniaxial tension device and its test method
RU2622497C1 (en) Device for analysis of foam clothing materials deformation
DE102012208050A1 (en) Moisture meter for floors
CN205538061U (en) Area fork earing pole suo li test and calbiration system
Li et al. Development of a new high-suction tensiometer
RU2535645C1 (en) Determination of long object bending stiffness with help of curvature gage
JP2008309739A5 (en)
CN202974770U (en) Young modulus measurer
CN206281482U (en) A kind of device measured across waters deflection of bridge span
RU147978U1 (en) INSTALLATION FOR TESTS FOR LONG DURABILITY OF ONE-DIRECTIONAL POLYMERIC COMPOSITE MATERIALS TAKING INTO ACCOUNT THE INFLUENCE OF ENVIRONMENTAL HUMIDITY
CN104034588B (en) A kind of measurement mechanism of the balling class vegetables degree of packing
Rew et al. Design of automatic tension control device for a vibrating wire sensor
CN108007765B (en) Horizontal adjustment fixing device for metal hardness detection
JP5989537B2 (en) Viscosity measuring method and viscosity measuring apparatus
RU2658102C2 (en) Bench for the materials compression testing
RU2005128326A (en) METHOD FOR DETERMINING INTERPHASIC TENSION ON THE BOUNDARY OF THE LIQUID / SOLID Section
JP2006343302A (en) Nondestructive testing method for underwater concrete structure using rebound hammer
RU224913U1 (en) Digital penetrometer for measuring compressive and tensile forces
CN110132679A (en) A kind of sample preparing device for soil test
RU2578514C1 (en) Groundwater viscosity meter
US4474066A (en) Portable variable expansion testing device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171224