Способ определения неровноты нити

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХРЕСПУБЛИК 77073 51)5 6 06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕРОВНОТЫ НИТИ(57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам определения деформации, и может быть использовано в текстильной промышленности для непрерывного контроля качества нити как в отраслях ее производства, так и использования, а также в текстильном материаловедении. Цель изобретения - повышение точности определения неровноты нити Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к способам определения деформации, и может быть использовано в текстильной промышленности для непрерывного контроля качества нити как в отраслях ее производства, так и использования, а также в текстильном материаловедении.Известен способ определения неровноты нити по ее растяжимости, заключающийся в том, что контролируемую нить пропускают через две пары транспортирующих роликов, вращающихся с разными скоростями ч 1 и Ч 2у 1, которые растягивают нить на постоянную величину, а по изменяи расширение номенклатуры определяемых характеристик. Способ определения неровноты нити заключается в том, что контролируемую нить растягивают, транспортируя ее с одной бобины на другую, стабилизируют растяжение нити путем стабилизации скорости транспортировки, дополнительное периодическое растяжение нити осуществляют удержанием ее между бобиной, с которой перематывается нить, и средством транспортировки на заданное время, за которое производят ее растяжение усилием транспортировки, Силу натяжения и олщину определяют после дополнительного растяжения, а также во время транспортировки между местом ее удержания и средством транспортировки. Удлинение определяют после дополнительного растяжения как произведение времени удержания нити на скорость транспортировки. Затем судят о неровноте нити. ющеися силе натяжения, пропорциональной площади поперечного сечения нити, судят о ее неровноте 11,Недостатком этого способа является низкая точность измерений из-за колебания скоростей транспортирующих роликов, изменяющее характер зависимости между натяжением и деформации нити. Кроме этого и явная недостаточность определяемых характеристик, т.к. по одному параметру трудно сделать качественную оценку нити,Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ определения неровноты нити путем ее натяжения и измерения толщины внатянутом состоянии, причем нить дополнительно подвергают периодическому растяжению путем ее прогиба, измеряют удлинение нити и необходимое для этого усилие, а о неровноте кити судят по величине отношения усилия к толщине нити и к ее удлинению 2,Основным недостатком этого известного способа является ниакая точность определения неровноты нити, т,к. она зависит от точности измерения толщины нити, ее удлинения и усилия, каждое из которых вносит свои погрешности, снижающие точность измерения неровноты нити в целом при данном способе, Например, растяжение нити путем ее прогиба не позволяет измерить точно силу натяжения, т,к. момент прогиба возникает изменение сил трения в системе, что естественно вносит в измерения существенные погрешности. Удлинение нити в этом способе определяют по амплитуде прогиба, т.е. косвенным путем, что дает существенные погрешности в измерении, В способе не учитываются при измерениях колебания скорости при транспортировки нити, которые также вносят дополнительные погрешности измерений. Кроме этого в этом известном способе недостаточная номенклатура определяемых характеристик для качественной оценки неровноты нити. Например, в указанном способе не производят измерения толщины нити в момент ее дополнительного растяжения, что снижает количество контролируемых параметров, а значит точность измерений и качество оценки нити.Целью изобретения является повышение точности определения неровноты нити и расширение номенклатуры определяемых характеристик путем ее растяжения с постоянной скоростью деформации и получения одинаковой величины удлинения при каждом ее периодическом растяжении,Указанная цель достигается тем, что в способе определения.неровноты нити, заключающимся в том, что растягивают нить путем ее транспортировки с одной бобины на другую, дополнительно периодически растягивают нить, определяют силу натяжения, толщину и удлинение нити после дополнительного растяжения, и судят о неровноте нити, согласно изобретению, стабилизируют растяжение нити путем стабилизации скорости транспортировки, дополнительное периодическое растяжение нити осуществляют удержанием движущейся нити между бобиной, с которой перематы вается нить, и средством транспортировки на заданное время, за которое производят ее растяжение усилием 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 транспортировки, силу натяжения и толщину определяют также и во время транспортировки между местом удержания нити и средством транспортировки, а удлинение определяют как произведение времени удержания нити на скорость транспортировки. Для предотвращения разрыва нити в момент ее дополнительного растяжения ее удерживают на время, определяемое из выражения-- ФКЧгде ер - разрывное удлинение нити,К - коэффициент запаса прочности по удлинению нити,Ч - скорость транспортировки нити.Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что скорость транспортировки нити стабилизируют для стабилизации ее растяжения, дополнительное растяжение нити производят удержанием двихущейся нити между бобиной, с которой перематывается нить, и средством транспортировки на заданное время, а измерение силы натяжения и толщины нити производят как во время растяжения, так и вовоемя транспортировки. Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна".Стабилизация скорости транспортировки широко известна, но в нашем способе эта операция позволяет проявить новое свойство - стабилизацию растяжения нити, которое заключается в получении одинаковой величины удлинения нити при каждом ее периодическом растяжении.Другие признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не были выявлены при анализедругихтехнических решений в данной области техники по технической и патентной литературе. На основании этого можно сделать вывод, что все отличительные признаки обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию "существенные отличия".Предлагаемый способ может быть реализован, например с помощью устройства представленного на чертеже,Устройство содержит бобину 1 с проверяемой нитью 2, направляющие ролики 3, неподвижный зажим 4 для кратковременного удержания нити, блок 5 управления зажимом, датчик б толщины нити, измеритель 7 толщины нити, датчик 8 натяжения нити, измеритель 9 натяжения нити, два транспортирующих ролика 10, блок 11 стабилизации скорости вращения транспортирующих роликов, бобину 12 для наматывания проверенной нити.Блок 5 управления зажимом содержит таймер и электромагнитный привод зажима 4, обеспечивающие удержание нити на время 1 от 0,001 до 1 с через любой заданный промежуток времени.В качестве датчика 6 и измерителя 7 использовался прибор "Устер", а в качестве датчика 8 и измерителя 9 - прибор "1-метр".В качестве блока 11 использовался стабилизатор, обеспечивающий колебание скорости вращения транспортирующих роликов в пределах 0,1 ф 6,Зажимная длина транспортируемой нити через устройство равна 1 м, а скорость транспортировки равна 0,5 м/с.В качестве контролируемой нити 2 использовалась хлопчатобумажная нить с линейной плотностью равной 15,4 текс, имеющая удлинение при разрыве бфД.Время удержания нити 1 в соответствии с выражением 1), при двойном запасе прочности, т.е, при К = 2, Ч = 0,5 м/с и ер = 0,06 м, равно 0,06 с.Величина удлинения нити определяется как произведение времени удержания нити 1 на скорость транспортировки Ч и в нашем случае она равна 0,03 м.Реализация способа происходит следующим обоазом,С бобины 1 контролируемую нить 2 с помощью транспортирующих роликов 10 протягивают через реализующее способ устройство, измеряя датчиком 6 и измерителем 7 толщину нити, а датчиком 8 и измерителем 9 силу натяжения, с регистрацией результатов измерений любым доступным способом, В нашем случае использовалась ЭВМ с модулем АЦП. С помощью таймера блока 5 с заданной периодичностью в 2 сек (время прогона через устройство зажим ной длин ы нити) и роизводят удержание зажимом 4 транспортируемой нити на время 1 = 0,06 с, За это время усилием транспортирующих роликов 10 производится растякение контролируемой нити с одновременным измерением и регистрацией силы натяжения и толщины нити. Растяжение нити при этом происходит с постоянной скоростью деформации, а удлинение нити при каждом периодическом растяжении постоянно и равно 0,03 м, что обеспечивается стабилизацией скорости ее транспортировки. Известно, что сила натяжения нити прямо пропорциональна ее удлинению, площади поперечного сечения и модулю продольной упругости 1), поэтому ясно. что в предлагаемом способе изменения силы натяжения при растяжении нити наиболее точно отражают изменение по ее5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 длине площади поперечного сечения, т.к. удлинение нити и модуль продольной упругости можно считать постоянными величинами.Измерение толщины и натяжения нити как в момент транспортировки, так и в момент растяжения позволяет более точно определить колебания физических свойств по длине нити и выявить их причины.После окончания измерений по результатам полученных отклонений измеренных параметров определяют неровноту нити, подсчитывая любым известным методом необходимые характеристики (коэффициент неровноты, среднеквадратичное отклонение, коэффициент вариации и др.).Достижение цели изобретения по предлагаемому способу подтверждается экспериментально, например при оценке неровноты по толщине нити, Бралось 100 м хлопчатобумажной нити второго сорта с линийной плотностью 15,4 текс с известным коэффициентом вариации по толщине нити и проверялось на определение неровноты по указанному свойству с помощью способа по прототипу и предлагаемым способом, с использованием одинаковых датчиков и измерителей толщины и натяжения. Результаты эксперимента показали, что отклонение коэффициента вариации по толщине, рассчитанного по измерениям сделанным по прототипу от эталонного составило 4,8;, а при предлагаемом способе его отклонение составило всего 1,3, т,е. точность измерений предлагаемого способа значительно выше, а номенклатура определяемых характеристик шире.Формула изобретения 1, Способ определения неровноты нити, заключающийся в том, что растягивают нить путем ее транспортировки с одной бобины на другую, дополнительно периодически растягивают нить, определяют силу натяжения, толщину и удлинение нити после дополнительного растяжения и судят о неровноте нити, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения неровноты нити и расширения номенклатуры определяемых характеристик, стабилизируют растяжение нити путем стабилизации скорости транспортировки, дополнительное периодическое растяжение осуществляют удержанием движущейся ними между бобиной, с которой перематывается нить, и средством транспортировки на заданное время, за которое производят ее растяжение усилием транспортировки, силу натяжения и толщину определяют так же и во время транспортировки между местом удержания нити и средством транспорти1770731 с Р Составитель А. Карасевдактор Т. Орлова Техред М.Моргентал Корректор А. Ворович Заказ 3731 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 нно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 оизво ровки, а удлинение определяют как произведение времени удержания нити на скорость транспортировки.2. Способ по и. 1, отл и ч а ю щи й с я тем, что для предотвращения разрыва нити в момент ее дополнительного растяжения ее удерживают на время, определяемое из выражения где ер - разрывное удлинение нити;5 К - коэффициент запаса прочности поудлинению нити;Ч - скорость транспортировки нити.