Способ определения силы тангенциального сцепления листовых гибких материалов

(21) 481771 (22) 05.02,9 (46) 30.03.9 (71) Центр ский инсти (72) Р.И.Си В.М.Сизов (56) Кукин материалов 3. Бюл. М 12 альный научно ут швейной про ова, Ю,П.Ракун и Е.В.Медведев .Н., Соловьев А едение, ч,3, М.,сследовательышленностив Н. Текстильное 982, с,180 - 186 1 ТАН- ИСТОГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ИСАНИЕ ИЗО РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИЛЬ ГЕНЦИАЛЬНОГО СЦЕПЛЕНИЯ Л ВЫХ ГИБКИХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам определения сил тангенциального сцепления гибких, например, текстильных материалов и может быть использовано на предприятиях текстильной и легкой промышленности. Целью изобретения является повышение производительности и достоверности применительно к материалам с коэффициентаИзобретение относится к области измерительной техники, в частности, к способам определения сил тангенциального сцепления гибких, например, текстильных матери алов и может быть использовано на предприятиях текстильной и легкой промышленности, изготавливающих, использующих и исследующих как текстильные, так и нетканые материалы для оценки их технологических и эксплуатационных свойств.Целью изобретения является повышение производительности и достоверности применительно к материалам с коэффициентом трения в диапазоне от 0,2 до 2,0 и изгибной жесткости от 50 до 15000 мгс.см, а также расширение возможных условий ис пытания, соответствующих реальным сочеми трения в диапазоне от 0,2 до 2 и изгибной жесткостью от 50 до 15000 мгс см . Определяют отношения толщин образцов исследуемых материалов к толщине эталонного материала, Составляют стопы пачками из пар одинаковых образцов в любых сочетаниях соприкасающихся поверхностей исследуемых материалов, поочередно прокладывая пачки парами одинаковых образцов эталонного материала. Фиксируют передний срез стопы на цилиндрической поверхности так, чтобы стопа располагалась вертикально в свободном состоянии по отношению к цилиндрической поверхности.Огибают стопу вокруг цилиндрической поверхности и после достижения свободным срезом наружного слоя каждой пары образ цов точки отсчета измеряют величины смешения в парах образцов, а из соотношения полученных величин определяют силу тангенциального сцепления в отдельных парах исследуемых материалов. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. таниям поверхностей деталей в пачках кроя,что легко позволяет использовать способ на производстве,. "Поставленная цель достигается тем, что применительно к материалам с.коэффициентом трения от 0,2 до 2,0 и иэгибной жесткости от 50.до 15000 мгс.см 2, осуществляют взаимодействие материала с цилиндрической поверхностью, по параметрам которого судят о тангенциальной силе сцепления материалов, При этом используют дополнительный эталонный материал с известной силой тангенциального сцепления, а взаимодействие осуществляют сразу для нескольких исследуемых материалов. Для каждого материала изготавливают одинаковые по форме листовые образцы, Затем оп 180534340 ЦО) = 3 Н + (В+Н) . Рл . и ределяют толщину образцов, Составляютстопу из пачек, состоящих, каждая, из паробразцов одного и того же материала, которые чередуются с парами образцов из эталонного материала. 5Ось цилиндрической поверхности располагают горизонтально, а стопу - вертикально,Совмещают передний срез стопы с цилинд-,рической поверхностью на уровне ее оси.Затем цилиндрическую поверхность приводят во вращение и огибают вокруг неестопу, При достижении свободным срезомнаружного слоя каждой парой образцов осицилиндрической поверхности, измеряют величину смещений ее свободных концов 15один относительно другого,Силу тангенциального сцепления исследуемых материалов определяют по формуле:о20Г,=К.1,Г.ц. lгде 1 - число пар в пачке;.,К =- отношение средней по 1 2Ьопарам толщины образцов 1-го исследуемогоматериала к толщине образцов эталонногоматериала;Го - сила тангенциального сцепления впаре эталонного материала; 30Ьо - смещение свободных концов в эталонной паре, соседней с пачкой )-го исследуемого материала;Ь-среднее по 1 парам смещение концов)-го исследуемого материала, . 35Лри этом радиус кривизны цилиндрической поверхности В, высота стопы Н идлина Цдиэметр О) образцов связаны соотношением: где р, - фиксированный угол поворота без/до перехвата;и - количество совмещений стопы с ци линдрической поверхностью при фиксированном угле поворота, и = 1, 2, 3,;1 - начальный участок стопы, помещенной в зажим.Причем передний срез стопы закрепля ют на цилиндрической поверхности, а при Огибании ее стопой осуществляют перехваты стопы через одинаковый угол поворота.Пачки образцов формируют из одинаковых материалов, выкроенных под различны ми углами к нити основы и (или) с различным сочетанием видов соприкасающихся повер- ХНОСТРЙ, ЛИЦО - ЛИЦО, ИЛИ ЛИЦО-ИЗНЭНКд, ИЛИ изнанка-изнанка,На фиг. 1 (а, б) изображена стопа вертикально в свободном состоянии по касательной к цилиндрической поверхности и сгибаемая вокруг цилиндрической поверхности без перехватов; на фиг. 2 - стопа, огибаемая вокруг цилиндрической поверхности с перехватами; на фиг, 3 (а, б, в) - стопа, закрепленная нэ цилиндрической поверхности, состоящей из цилиндра и полуцилиндра разных диаметров.Способ осуществляется следующим образом.Передний край стопы 1 (фиг. 1 а) фиксируют зажимом 2 на цилиндрической поверхности 3 таким образом, чтобы стопа располагалась вертикально в свободном состоянии и по касательной к поверхности. После этого стопу последовательно огибают без перехватов или с перехватами вокруг поверхности 3, а при достижении свободным срезом наружного слоя каждой пары образцов в стопе точки на горизонтальной оси поверхности 3 (фиг. 16, 2) измеряют, например, оптическим методом, величину смещения свободных концов в парах образцов исследуемых и эталонного материалов,. а из соотношения полученных величин определяют силы тэнгенциального сцепления в отдельных 1-парах образцов исследуемых материалов по. формуле Емким) = Км),о о о 1где Ро(то) - сила (коэффициент) тангенциального сцепления эталонного материала;1 о - смещение свободных концов в соседней с исследуемым материалом )-й пары абразивов эталонного материала;Тм- среднее смещение концов в 1-парах /-го исследуемого материала;тКм 1=- отношение средней толщи"оны (выборка из 1-пар) )-го исследуемого материала к толщине эталонного материала; при этом, радиус кривизны цилиндричесЪой поверхности В, высота стопы Н и длина(диаметр О) образцов связаны соотношениемЦО)-1 н+(В+Н), Ъ, и,где дЪ - фиксированный угол поворота без/до перехвата;и- кбличество смещений стопы с цилиндрической поверхностью при фиксированномугле поворота, и = 1, 2, 3;.;1, - начальный участок стопы, помещенный в зажим.Разновидностью вышеизложенного толщина которой составляет 0,28 мм, и парыспособаявляетсяспособ,заключающийся в образцов эталонного материала. толщинатом, что стопу 1 закрепляют, например, иг- которого также равна 0,28 мм, фиксируютлами 2, на цилиндрической поверхности зажимом на цилиндрической поверхности(фиг, За), состоящей из цилиндра 3 диамет таким образом, чтобы стопа располагаласьром б и полуцилиндра 4, диаметр которого вертикально в свободном состоянии и по=2 Н,ц = Н в частном случае д = Н, а Оц = 2 б= касательной к цилиндрической по-- верхности, после чего стопой последовательно огиЗатем верхнюю деталь стопы покрыва- бают цилиндрическую поверхность, В ходеют гибкой оболочкой 5, например, фольгой, 10 эксперимента используют пачки с числомсоединенной с краем полуцилиндра и на- слоев,равным 22,идлинойобразцов =430груженной растягивающим усилием Р для ММ,Огибание осуществляют вокруг круговосоздания равномерного давления на слои го цилиндра радиусом й = 23 мм. Эксперистопы исследуемых материалов при ее со- мент был проведен применительно квмещении с составной цилиндрической по варианту размещения образцов в стопе ливе рх ность ю. Это совмещение цо - изнанка,осуществляется без перехватов стопы пу- . Подставляя соответствующие значениятем поворота цилиндрической поверхности в формулувокруг точки 0 до положения, в которомнаружный край верхнего слоя стопы дости1гает горизонтальной оси, проходящей черезо 1точку О, указанной цилиндрической поверБхности, В этом положении производят измерение смещения в парах материалов игде 1 о = 54определяют силы тангенциального сцепле -0)Тм=8,0 ммния по приведенной выше формуле, так кактолько в этом случае достигается равенство м 1 = м 1 по = 1 (Ьм 1 = 0,28 мм; по =длин пути, Определяемого суммарным углом совмещения каждого слоя материаластопы с цилиндрической поверхностью. Это 30. гарантирует равенство работ сил тангенциального сцепления между слоями в пачкематериалов с различными коэффициентамиЭТИХ СИЛ.Экспериментальные данные при исслеВ общем случае б Ф Н длина (диаметр) 35 довании коэффициента тангенциальногообразцов сцепления, полученные с помощью прибора"наклонная, плоскость" ниже на 0,019 экспериментальных данных, полученных при исО) =н+ (д+2 Н) пн+ (б+2 Н и следовании этого же материала способомизобретения, при этом ошибка 1 м составлягде пн - количество нечетных(1-ое, 3-е ит д) еее 5 , что вполне удовлетворяет посовмещений стопы с цилиндрической п требителей на практике.верхностью при фиксированном угле пово- Так как сила и коэффициент тангенцирота р, =л; ального сцепления-линеино связанные други - количество четных (2-ое, 4-ое и т,д.) 45 дРУгом величины, можно опеРиРовать, ссовмещений стопы с цилиндрической по- Равной степеньюдостоверности, приведенверхностью при Ъ =,л.ной в описании формулой определения сиВ частном случае (о - Н)лы тангенциального сцепления и в3 представленном выше примере, при опреЦО)=1 н+ жН( - и +2 )( 2 н пч); если пн = пч- делении коэффициента тангенциально ои 7.тг Нсцепления.2- - , ЦО)-1 н+ - пПреимуществом предлагаемого спосогде п = р/ - общее частное количеств ба вляется возможность одновременногосовмещений стопы с цилиндрической по Определения сил (коэффициентов) тангенверхностью при уЪ =,7 г и, следовательно 55 ц Ого сцепления различных исследуеобщий угол поворота стопы О=.(2, 4, 6, ) мых материалов Относительно эталонного вП риме Р. Передний край стопы : идентичных Условиях испытания, а также-10 пар Одинаковых по размерам образц в зможность одновременного исследова-,подкладочной шелковОй ткани арт, 42203 нияанизотропиифрикционныхсредствтектханн арт стильных материалов в любых сочетанияхвидов поверхностей соприкасающихся пар образцов, так как образцы в стопу могут быть уложены слоями, состоящимииз нескольких пар (представительная выборка) каждого исследуемого материала, 5 выкроенных под заданным углом к нити ос. новы;из нескольких пар образцов иэ каждого исследуемого материала, выкроенных под разными углами по отношению к нити осно вы;из нескольких пар образцов с любым сочетанием видов соприкасающихся поверхностей в парах образцов, например, лицо- лицо, лицо-изнанка, изнанка-изнанка; 15Полученные предложенным способом данные о силах (коэффициентах) тангенциального. сцепления различных текстильных материалов позволяют определить оптимальное направление движения захватного 20 органа при выполнении приемов отделения деталей из исследуемых материалов от стопы, а также помогают оценить эффективность и надежность различных способов и устройств отделения деталей от пачек кроя. 25Формула изобре тения1, Способ определения силы тангенциального сцепления листовых гибких материалов, заключающийся в том, что осуществляют взаимодействие материала с 30 цилиндрической поверхностью, по пара- метрам которого судят о тангенциальной силе сцепления материалов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности и достоверности применительно к 35 материалам с коэффйциентом трения в диапазоне от 0,2 до 2,0 и изгибной жесткостью 50 - 15000 мгс,см, используют дополнительгный эталонный материал с известной силой тангенциального.сцепления, взаимодейст вие осуществляют сразу для нескольких исследуемых материалов, при этом для каждого материала изготавливают одинаковые по форме листовые образцы, определяют толщину образцов, составляют стопу из 45 пачек, состоящих каждая из пар образцов одного и того же материала, чередующихся с парами образцов из эталонного материала, ось цилиндрической поверхности располагают горизонтально, а стопу вертикально, совмещают передний .срез стопы с цилиндрической поверхностью на уровне ее оси, затем цилиндрическую поверхность приводят во вращение и огибают вокруг нее стопу и при достижении свободным срезом наружного слоя каждой пары образцов уровня оси цилиндрической гюверхности измеряют величину смещений ее свободных концов один относительно другого, а силу Рм тангенциального сцепления исследуемых материалов определяют по формулеог.=к,; г. - ,1 м/ где- число пар в пачке;ЯКм = Ъ мlьо - отношение средней попарам толщины образцов )-го исследуемого материала к толщине образца эталон-.ного материала;Го - сила тангенциального сцепления впаре эталонного материала;о - смещение свободных концов в эталонной паре. соседней с пачкой )-го исследуемого материала;-м) - среднее попарам смещение концов )-го исследуемого материала,2. Способ поп, 1, отл и ч а ю щи йс ятем, что передний срез стопы закрепляют нацилиндрической поверхности, а при огибании ее стопой осуществляют перехваты стопы через одинаковый угол поворота.3. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щи й с ятем, что пачки образцов формируют из одинаковых материалов, выкроенных под различными углами к нити основы и(или) сразличным сочетанием видов соприкасающихся поверхностей: лицо - лицо, или лицо -изнанка, или изнанка - изнанка,1805343 Редактор Производственно-из аказ 937 ВНИИПИ Госуд Составитель Р.СизоваТехред М.Моргентал Корректор Л.Пилипен Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва,Ж, Раушская наб., 4/5 ьский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10