4.2. Определение полуцикловых характеристик механических свойств нитей при растяжении

Полуцикловые характеристики текстильных нитей определяют тремя способами: разрывом одиночных нитей, разрывом мотков (пасм) и реже — пучков. Для разрыва одиночных нитей исполь­зуют разрывные машины (динамометры) различных типов и конструкций, позволяющие измерять разрывную нагрузку и раз­рывное удлинение.

Некоторые машины снабжены приборами для записи диа­граммы растяжения в осях деформация — нагрузка; на отдель­ных современных машинах имеются устройства для измерения работы разрыва, а также классификаторы для распределения измеряемых величин по классам. При испытании мотков нитей применяют специальные разрывные машины, позволяющие из­мерять только разрывную нагрузку.

Для оценки свойств нитей используют в основном те же ха­рактеристики, что и для оценки свойств текстильных волокон (см. с. 115).

4.2.1. Испытание нитей на разрыв мотками (пасмами)

Цель работы. Изучение стандартного метода и прибора для испытания нитей на разрыв.

Задание. 1. Изучить устройство прибора.

2. Подготовить и испытать на разрыв мотки.

3. Определить массу мотков на весовом квадранте.

4. Рассчитать сводные характеристики и оценить сорт нити по стандарту.

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

На рис. 4.7 приведена кинематическая схема маятниковой раз­рывной машины (динамометра) РП-100.

Рис. 4.7. Кинематическая схема маятниковой разрывной машины РП-100

Моток пряжи надевают на крючки 5 и 11. Нижний крючок 11 установлен на штоке ма­шины 12, который приводится в движение электродвигателем через реверсивный механизм, размещенный в корпусе 13 (элек­тродвигатель включают черной и выключают красной кнопка­ми). Управление движением нижнего крючка 11 осуществляется рычагом 4 имеющим три фиксированных положения. Для пу­ска штока рычаг 14 надо подать на себя, для останова — пере­вести в среднее положение, для возврата — перевести в заднее положение. При ходе штока с крючком вверх он автоматиче­ски останавливается для запра­вки в исходном положении.

При движении вниз ниж­ний крючок 11 тянет за собой моток. Моток действует на верхний крючок 5, серьга 4 ко­торого подвешена на призме 3, установленной на рычаге 2, же­стко закрепленном на оси 1. На этой же оси жестко за­креплены рычаг 25 и грузовой рычаг 6, в нижней части кото­рого навешивают сменные гру­зы 9 и 10. Комплекс деталей 1, 2, 6, 9, 10, 25 образует узел силоизмерительного устройст­ва маятникового типа.

Под действием растягиваю­щегося мотка силоизмеритель отклоняется от вертикального положения и через ролик 8 и кулису 7 перемещает зубчатую рейку 15. Рейка сцеплена с шестерней 22, на которой жестко сидит стрелка 20. Поворот ше­стерни и стрелки позволяет вести отсчет нагрузки по шкале 23. Контрольная стрелка 21 перемещается выступом стрелки 20 и в момент обрыва мотка останавливается, фиксируя разрывную на­грузку. Ролики 16, 18, 19 обеспечивают горизонтальное поло­жение рейки 15. На рычаге 25 подвешены шток и поршень, по­мещенный в цилиндр 24 с жидким маслом. Это устройство, на­зываемое демпфером, необходимо для плавного, безударного возврата маятника в исходное положение после разрыва мотка. Для контакта ролика 8 и кулисы 7 на оси шестерни 22 насажен блок. В канавке блока закреплен шнур, на котором подвешен груз 17. Груз создает вращающий момент, прижимающий ку­лису к ролику.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

Отобранные для испытания паковки нитей (единицы продукции) выдержи­вают в нормальных климатических условиях, затем на мотовиле отматывают пасмы длиной 200, 100, 50, 25, 10 или 5 м. Длину пасмы выбирают по ГОСТ 6611.1—73 в зависимости от линейной плотности нити. Концы нитей в пасме связывают, а концы хлопчатобумажной пряжи и пряжи из химических воло­кон менее 50 текс присучивают. Готовые пасмы снимают с кроны мотовила и надевают на крючки разрывной машины в расправленном неперекручен­ном состоянии, придерживая пальцем в слегка натянутом состоянии до вы­борки слабины и натяжения нитей машиной.

Для разрыва пасмы рычаг 14 (см. рис. 4.7) поворачивают на себя. После разрыва пасмы по шкале определяют ее фактическую разрывную нагрузку (3,- и заносят данные в таблицу (форма 4.2).

Форма 4.2

Номер пасмы	Разрывная нагрузка пасмы			Масса пасмы
		Отклонение от среднего x				Квадрат отклонения x²
	Gj, kгс		Квадрат отклонения x²		Отклонение от среднего x
				тj
1
2 … ni

Σ

Скорость опускания нижнего крючка должна составлять 600 ± 30 мм/мин. Определение прочности пасм на разрыв обычно сочетают с определением ли­нейной плотности нитей. Для этого после разрыва пасму снимают с крючков машины и определяют ее массу на весовом квадранте типа КВ с погреш­ностью не более 0,5 % массы пасмы. Результаты взвешивания заносят в таб­лицу. После взвешивания всех пасм на лабораторных рычажных весах рассчи­тывают их общую массу 2т,-М/. Число испытуемых пасм регламентируется стандартом, число испытаний на лабораторных занятиях определяется пре­подавателем.

По результатам испытаний рассчитывают сводные характеристики. Если число испытанных пасм было более 30, статистическую обработку проводят методом произведений (см. с. 14). Если число пасм было менее 30, рассчи­тывают среднюю арифметическую нагрузку при разрыве пасмы <>. Затем для каждой пасмы определяют отклонение от среднего, квадрат отклонения, сред­нее квадратическое отклонение, коэффициент вариации, ошибки выборки. Так же рассчитывают сводные характеристики массы пасмы: фактическую линейную плотность нити (текс)

_Tф = 1000 Σ m_i/(Ln),

где Σ m_i —общая масса всех пасм, г; L — длина нити в пасме, м; n —число пасм;

удельную разрывную нагрузку нити (гс/текс)

q₀=1000Q_р/(T_ф*2n),

Где Q_р —разрывная нагрузка пасмы, кгс; 2n — число ветвей нитей в разры­ваемой пасме; n—число ниткой нитей в пасме.

По результатам испытаний, пользуясь стандартом [4.71, следует опреде­лить сорт нитей. Так, согласно ГОСТ 1119—80, для определения сорта суро­вой хлопчатобумажной пряжи при испытании ее на разрыв пасмами рассчи­тывают показатель качества

K= q₀/C_Т,

где C_Т — коэффициент вариации по линейной плотности нити, равный коэф­фициенту вариации по массе (весу) пасм.

Затем по величинам q₀, С_т и К определяют сорт пряжи в соответствии со стандартом.

УКАЗАНИЯ ПО ОТЧЕТУ

Отчет по работе должен содержать: методику испытания; результаты испыта­ния и расчеты характеристик; анализ и оценку сорта нити по стандарту [4.71.