Методика выполнения работы

Определение жесткости.Для определения жесткости при изгибе тканей, трикотажных и нетканых полотен, комплексных (дублированных) материалов предназначен прибор ПТ-2 (рисунок 7.2).

Предварительно готовят по пять продольных и поперечных пробных полосок размером 160 х 30 мм каждая и размером 260 х 30 мм для метода переменной длины. Взвешиванием определяют массу пяти пробных полосок в граммах, отдельно продольных и поперечных, с погрешностью 0,01 г.

Пробу (полоску) укладывают симметрично по шкале лицевой стороной вверх на опорную горизонтальную площадку, совмещая при этом наружный край пробы и площадки. В центре пробу закрепляют грузом шириной 2 см и массой 500 г. Средняя часть опорной площадки неподвижна, а ее боковые участки могут плавно и равномерно опускаться с помощью механизма, включаемого кнопкой. При опускании боковых участков опорной площадки концы пробы начинают прогибаться и в какой-то момент отделяются от опускающих боковых участков. По истечении 1 мин с момента отделения концов пробы от поверхности боковых участков опорной площадки с помощью указателей прогиба, перемещающихся винтом, по шкале 5 измеряют с погрешностью не более 1 мм прогибы концов пробной полоски.

Рисунок 7.2 - Схема прибора ПТ-2

1 – кнопка включения; 2 – механизм прибора; 3 – винт; 4 – указатели прогиба;

5, 9 – шкалы; 6 – опорная площадка; 7 – проба материала; 8 – груз

За окончательный результат принимают среднее арифметическое десяти определений прогиба пробной полоски с погрешностью не более 0,1 мм.

Жесткость, мкН см², вычисляют раздельно для проб продольного и поперечного направлений по формуле

EI = 42046 m/A, (7.2)

где m – масса пяти пробных полосок, г;

A – функция относительного прогиба f₀, определяемая по табл. (7.1) ГОСТ 10550-93

Относительный прогиб вычисляют по формуле

f₀ = f/l = f/7, (7.3)

где f – окончательный прогиб проб;

l – длина свешивающихся концов проб, равная 7 см.

Коэффициент жесткости материала K_EI определяют как отношение величин жесткости в продольном EI_прод и поперечном EI_попер направлениях

K_EI = EI_прод/(EI_попер) (7.4)

Определение жесткости указанным методом проводится для материалов, легко изгибающихся и имеющих абсолютный прогиб более 10 мм (f ≥ 10 мм).

Определение драпируемости.Драпируемость определяется в продольном и поперечном направлениях методом ЦНИИ шелка или сразу в разных направлениях – дисковым методом. При определении драпируемости методом ЦНИИшелка готовят три образца, вырезанных в продольном, поперечном и диагональном направлениях, размерами 400х200 мм.

Таблица 7.1 – Функция относительного прогиба

f₀	A	f₀	A	f₀	A	f₀	A

0,01	0,08	0,26	2,22	0,51	5,28	0,76	13,34
0,02	0,16	0,27	2,32	0,52	5,44	0,77	14,04
0,03	0,24	0,28	2,41	0,53	5,62	0,78	14,79
0,04	0,32	0,29	2,51	0,54	5,79	0,79	15,63
0,05	0,40	0,30	2,60	0,55	5,97	0,80	16,57
0,06	0,48	0,31	2,70	0,56	6,15	0,81	17,65
0,07	0,56	0,32	2,80	0,57	6,34	0,82	18,92
0,08	0,64	0,33	2,90	0,58	6,54	0,83	20,43
0,09	0,72	0,34	3,00	0,59	6,74	0,84	22,26
0,10	0,80	0,35	3,10	0,60	6,96	0,85	24,53
0,11	0,88	0,36	3,21	0,61	7,18	0,86	27,35
0,12	0,96	0,37	3,31	0,62	7,42	0,87	30,92
0,13	1,04	0,38	3,48	0,63	7,66	0,88	35,49
0,14	1,12	0,39	3,54	0,64	7,95	0,89	41,17

Продолжение таблицы 7.1


0,15	1,21	0,40	3,66	0,65	8,24	0,90	48,46
0,16	1,29	0,41	3,79	0,66	8,56	0,91	57,70
0,17	1,38	0,42	3,92	0,67	8,90	0,92	69,40
0,18	1,47	0,43	4,06	0,68	9,27	0,93	84,14
0,19	1,56	0,44	4,19	0,69	9,66	0,94	102,16
0,20	1,66	0,45	4,34	0,70	10,08	0,95	125,81
0,21	1,75	0,46	4,49	0,71	10,54	0,96	154,60
0,22	1,84	0,47	4,64	0,72	11,08	0,97	190,24
0,23	1,94	0,48	4,79	0,73	11,55	0,98	234,14
0,24	2,03	0,49	4,95	0,74	12,10	0,99	288,00
0,25	2,13	0,50	5,11	0,75	12,70	-	-

На пробе размечают точки прокола 1,2,3,4; делают 3 складки так, чтобы центральная складка была обращена к испытателю, и накалывают на иглу 7.Чтобы складки не расходились, пробу сжимают на игле пробками 5 и 6. В подвешенном состоянии пробу оставляют на 30 мин, а затем измеряют по нижнему краю расстояние А (рисунок 7.3) с погрешностью до 1 мм.

Коэффициент драпируемости, % определяют по формуле

(7.5)

Рисунок 7.3 - Определение драпируемости на приборе ЦНИИшелка:

1-4 – точки прокола; 5,6 – пробки для сжатия;7 – игла.

Дисковый метод позволяет оценивать драпируемость одновременно в различных направлениях. Этим методом драпируемость определяют на приборе, схема которого представлена на рисунке 7.4. Прибор состоит из столика 6, в центре которого проходит стержень 4, перемещающийся в вертикальной плоскости. В верхнем конце стержня укреплен диск 2 диаметром 50 ± 1 мм с иглой в центре для закрепления пробы 3. Для испытания используются образцы размером: для шелковых тканей – диаметром 150 мм, для остальных видов ткани – 200 мм.

Рисунок 7.4 - Схема прибора для определения драпируемости

дисковым методом:

1,2 – диски; 3 – проба; 4 – стержень; 5 – бумага; 6 – столик

При испытании на пробу 3, закрепленную на диске 2, накладывают второй диск 1 того же диаметра, что и первый. Прибор освещают сверху пучком параллельных лучей, благодаря чему на миллиметровой бумаге 5, помещенной на столике прибора под диском, получается проекция пробы. Для придания пробе постоянной, присущей ей формы, диск с пробой поднимают и опускают 5 раз, измеряют осевые линии А и В. Хорошо драпирующийся материал образует мелкие симметричные спадающие складки с малыми радиусами кривизны (рисунок 7.5). Плохо драпирующийся материал дает проекцию, близкую к площади испытуемой пробы (рисунок 7.5, б).

Если материал имеет различную драпируемость в продольном и поперечном направлении, проекция удлиняется в направлении большей жесткости пробы (рисунок 7.5, в).

При дисковом методе драпируемость материалов оценивают отношением длин осевых линий В и А и коэффициентом драпируемости, % который определяют по формуле

К = 100 (S₀ – S_п)/ S₀ (7.6)

где S₀ – площадь проекции исходной недрапированной пробы, мм²;

S_п – площадь проекции драпированной пробы, мм².

Площади S₀ и S_п определяют с помощью планиметра. Можно рассчитать значение К , используя результаты взвешивания бумаги (с погрешностью до 0,001 г), вырезанной по проекциям недрапированной (массой m₀) и драпированной (массой m_п) пробы.

Рисунок 7.5 - Проекции пробы тканей:

а – хорошо драпирующейся; б – плохо драпирующейся;

в – с различной драпируемостью в продольном и поперечном направлениях

В этом случае

К = 100 (m₀ – m_п)/m₀ (7.7)

Отношение длин осевых линий B/A в пределах 0,95 – 1,1 характеризует одинаковую драпируемость материала в двух направлениях. Если В/A > 1,1, материал лучше драпируется в поперечном направлении, а если B/A < 0,95, материал лучше драпируется в продольном направлении.

Используя основные сведения из лабораторной работы методом неориентированного смятия определить несминаемость образцов материалов, предложенных преподавателем.

Результаты испытаний на приборе ПТ-2 заносят в таблицу 7.2, на приборе ЦНИИшелка, дисковым методом представляют в виде таблицы 7.3.

Таблица 7.2 - Результаты испытаний на приборе ПТ-2

Образец материала	Масса пробы m, г	Прогиб	Коэффициент А	Жесткость EI, мкН см²	Коэффициент жесткости К_EI
f₀	f, см

Таблица 7.3 - Результаты определения характеристик изгиба ткани

Образец материала	Драпируемость ЦНИИшелка
Расстояние между иглами пробы, А, мм	Коэффициент драпируемости, %,
Основа	Уток	Основа	Уток

Продолжение таблицы 7.3

Драпируемость дисковым методом	Несминаемость
Площадь проекции пробы, см²	Максимальный размер проекции пробы, мм	Коэффициент драпируемости, %, K, 100 (S₀ – S_п)/ S₀	Отношение B/A	Метод неориентированного смятия
S₀	S_п	B	A