Давыдов А.Ф. Текстильное материаловедение

Подождите немного. Документ загружается.

'•>•

показатель плотности, той системы нитей или петель

до которой осуществляется разрыв

10.1.2.

Характеристики деформации:

Абсолютное разрывное удлинение £

, мм - при-

ращение длины испытуемого образца к моменту разры-

ва

4=LK-LO MM (10.7)

Lk- конечная ( к моменту разрыва) длина испытуемого

образца, мм

Lo-

длина образца между зажимами, мм.

Относительное полное разрывное удлинение 8

% - это отношение абсолютного разрывного удлинения

(мм) к первоначально длине испытуемого образца Lo

мм,

выраженное в процентах

:^.ioo=^^.ioo % 00.8)

Растяжимость трикотажных полотен при продав-

ливание шариком или мембраной, характеризуется

стрелой прогиба к моменту разрушения образца в мм.

Часто рассчитывается процентное увеличение площади

поверхности испытуемого полотна дБ по эмпириче-

ской формуле 10.9.

AS= 13,7f-87,5 % (10.9) '

I- стрела прогиба, мм

10.1.3.

Комплексные показатели

Процесс растяжения хорошо описывается диа-

граммами растяжения, на оси абсцисс которых откла-

дывается значения абсолютных или относительных уд-

линений, а на оси ординат соответствующие им усилия

(нагрузки)

у$л

ненце. L

Рис.

10.1.

Кривые

растяжения

изделий

различных типов

Из всего многообразия кривых растяжений изде-

лий можно выделить три основных типа (рис. 10.1.):

тип 1 - таким изделиям присущи небольшие де-

формации при высокой прочности, элементы структуры

относительно хорошо ориентированы;

тип 2 - типичным являются большие растяжения и

различные прочности, в зависимости от структуры;

тип 3 - образование кривых этого типа обуслов-

лено тем, что в начале растяжения происходит ориента-

ция структурных элементов, а затем разрушение сло-

жившейся и образование новой структуры при которой

деформация сильно увеличивается.

Для волокон и нитей состоящих из целлюлозы

(натуральных и упрочненных искусственных) является

первый тип кривых растяжения, для шелка, шерсти и

простых искусственных 2-ой тип, а для ряда химических

третий тип кривых. Характер кривых, полученных для

тканей, зависит от их волокнистого состава, а для три-

котажа и нетканных очень сильное влияние оказывает

их структура. Многие разрывные машины имеют специ-

альные устройства записывающие диаграммы растяже-

ния в осях нагрузка - удлинение. При растяжении об-

разцов материалов затрачивается определенная

которая расходуется на преодоление энергии свя^

Абсолютная работа разрыва Rp ,(Дж), ог

ется как работа совершаемая внешними сила

растяжении образца до разрушения. Если на м

действует нагрузка Р и материал при этом полу

линение d£ (dS), то значение элементарной рабе

, будет определяться как произведение нагрузки

ращение длины

dR=P-

d£ (10.10)

Полная работа, затраченная на разрыв F

считывается путем интегрирования

=|рШ Дж (10.11)

Усилие Р является функцией от удлинения £

P=/rf) (10.12)

Подставляя формулу 10.12. в формулу 10.11 имес

Ro=

f(£)d£

Дж сю.i:

Численное значение полной работы Rp

ствует площади, ограниченной кривой раст

осью абсцисс и перпендикуляром опущенным ш

из точки соответствующей разрывной нагрузк

10.2.)

Рис.

10.2.

Определение работы

разрыва по диаграмме растяжения

в осях

нагрузка

(Р),

удлинение

(К,

)

Площадь под кривой можно определить плани-

метрированием. На практике работу разрыва Rp под-

считывают по формуле ( 10.14)

=Pp-^p-77 Нем (10.14)

rj-

коэффициент полноты диаграммы.

Коэффициент полноты диаграммы определяется

отношением фактической, интегральной площади под

кривой растяжение Бф, к площади прямоугольника S,

ограниченного координатами Рр и

К.

р . Если считать

погонную массу диаграмной бумаги одинаковой, то от-

ношение площадей можно заменить отношением масс

бумаги Н1ф площадью

Бф

к массе бумаги площадью S.

Бф _ ГПф

s ~ m

Удельная работа разрыва Гр ,Дж/г - рассчитыва-

ется для материалов различной массы, как отношение!

абсолютной работы разрыва Rp

(Дж)

к массе испытуемо-

го образца ГТЬбр в граммах.

г)-

(10.35)

Г =

Шоб

Дж/г

(10.16)

Объемная работа разрыва Tv, Дж/см

, пок

отношение абсолютной работы разрыва Rp (Дж

ему рабочей части пробы испытуемого матери

см

fv = -~ Дж/см

10.1.4.

Методы испытаний на растяжение

Методы испытаний на растяжение разделяются на

одноосное и двухосное, при динамическом и статиче-

ском растяжении, продавливание мембраной и шари-

ком, метод испытания на раздирание.

Одноосное растяжение является наиболее распро-

страненным видом испытаний для определения полу-

цикловых разрывных характеристик нитей, тканей, три-

котажа и нетканных материалов.

Показатели полуцикловых характеристик опре-

деляют на приборах, которые условно можно разделить

на три группы:

- приборы, в которых соблюдается закон посто-

янства скорости движения нижнего зажима, сообщаю-

щего растяжение. К ним относятся разрывные машины с

различными силоизмерителями ( наиболее распростра-

нены маятниковые разрывные машины). В зависимости

от скорости движения эти приборы делят на медленно

действующие и быстро действующие. Первые называют

статическими, вторые динамическими (ударными);

- приборы второй группы в которых соблюдается

закон постоянства скорости возрастания усилий, к ним

относятся весовые и приборы с наклонной плоскостью.

Машины данного типа, в основном, используются для

волокон и нитей, они являются более совершенными по

сравнению с первой группой, но такой вид деформации

редко встречается в условиях переработки и эксплуата-

ции;

- приборы третьей группы, являются наиболее

распространенными в мире, в них в качестве силоизме-

рителей используются различные электрические датчики

(емкостные, индукционные и т.д.) . Кроме этого прибо-

ры этой группы выпускаются в комплекте с электронно

вычислительными устройствами, позволяющими осуще-

ствлять запись и обработку результатов измерений.

Испытания, для получения полуцикловых раз-

рывных характеристик тканей, трикотажа и нетканных

материалов, проводятся на образцах различной формы

(рис.

10.3.)

2НВ

Рис.

10.3.

Виды прямоугольных

образцов

способы

их

закрепления

зажимах разрывной машины

Для прямоугольных образцов наиболее часто

встречаются следующие методы:

- "Стрип-метод"

(рис.

10.3.а)

- образец зажимается

по всей ширине и имеет строго определенную В- шири-

ну и L- длину. Для обычных испытаний тканей различ-

ного волокнистого состава В=25 CM,L= 50см. Для ар-

битражных испытаний для всех тканей, L=200MM ,

В= 50мм, а для шерстяных тканей L= 100 мм, а

В=50 мм. Трикотаж и нетканные материалы имеют дли-

ну пробы L= 100 мм, а ширину В= 50 мм. Этот метод

является стандартным в России и ряде зарубежных

стран.

- "Грэб-метод"

(рис.

10.3.6).

Образец вырезают без

специального сохранения его размеров, так чтобы за-

жим по ширине занимал часть образца. Этот метод яв-

ляется станпаптным. как и пепвьтй. в США

- "Полугрэб-метод" (рйЬ.Ю:б!в). Один конец об-

разца зажат по "стрип-методу?, другой по "грэб-

методу" . Этот метод мало распространен, т.к. не имеет

существенных преимуществ.

- "Метод двойной лопаточки (рис.Ю.З.г.) Обра-

зец имеет прямоугольную форму, но в зажимах закреп-

лен особо. Применим для трикотажа, т.к. позволяет по-

лучить более равномерное распределение усилий по

длине образца.

- "Метод образцов сшитых в кольцо"

(рис.

10.3.д.).

Зажимы имеют форму валиков. Этот метод применяется

для толстых изделий, которые трудно закрепляются в

обыкновенных зажимах, и сильно растяжимых.

Так как отдельные детали одежды кроятся под

различными углами к направлению основы или утка,

представляет интерес определение полуцикловых харак-

теристик на пробных полосках имеющих наклонное

расположение нитей основы и утка. Текстильные полот-

на, особенно ткани, имеющие различные виды повреж-

дений, испытывают деформации, проводящие к их раз-

диранию. Например, ткани предназначенные для зонти-

ков,

палаточные, обувные и т.д.

Особенностью раздирания полотен является концен-

трация усилий на малых участках образцов. В этом слу-

чае происходит последовательный разрыв поперечных,

к направлению разрушения, нитей. На диаграмме рас-

тяжения в осях "удлинение - нагрузка "

(рис.

10.4)

появ-

ляются характерные пики, соответствующие моменту

разрыва очередной нити или группы нитей.

Рис.

10.4.

Диаграмма

растяжении

при

раздирании

ткани.

На разрывной машине регистрируют максималь-

ную нагрузку, которая проявляется при раздирании

участка ткани определенной длины, в зависимости от

способа испытания. Существует значительное число

различных методов, из которых в России стандартным

является метод прямоугольного образца с одним про-

дольным разрезом

(рис.

10.5а.)

•

ш&

щ щ$

шш

щщ

Рис.

10.5.

Методы

раскроя образцов

способы

их

заправки при

испытании

на

раздирание.

100

При испытании образца с двумя продольными

направлениями надреза (язычковый метод) (

рис.

10.5.6)

происходит раздирание в двух Точках и усилие удваива-

ется, а его характер изменения аналогичный предыду-

щему способу

(рис.

10.4.)

На

рис.

10.5.B. представлен так называемый метод

"гвоздя". На заостренный стержень накалывают сере-

дину пробы, а сам стержень располагается в нижнем

зажиме, который состоит из двух пластин с отверстием

для него. Существуют и другие, менее распространенные

методы испытания на раздирание образцов.

Двухосное растяжение изделий представляет из

себя одновременное деформирование в двух перпенди-

кулярных друг к другу направлениях, которое может

осуществляться в плоскости образца или перпендику-

лярно его поверхности.

При двухосном растяжении в плоскости пробы

возможны два способа испытаний:

- деформирование образцов в двух взаимно-

перпендикулярных направлениях с одинаковой скоро-

стью;

- предварительное деформирование на заданную

величину в одном направлении и постепенно возрас-

тающая деформация в другом.

Образцы могут быть в виде крестообразной фор-

мы,

прямоугольной и круглой. Для трикотажа, чаще

всего, используют методы продавливания шариком или

мембраной, обеспечивающими деформирование пер-

пендикулярное поверхности образцов.

Значение основных полуцикловых разрывных ха-

рактеристик волокон и нитей при растяжении приведе-

ны в таблице 10.1 для тканей, 10.2 для трикотажа и для

нетканных полотен 103.