лабораторний практикум

Відмотування пасм виконується на мотовилі (рис. 4.1), яке складається з

Кінцівки ниток з пакунків заправляють у вічко ниткопровідників 1, у ниткораскладчики 2 та закріплюють затискними пружинами, що маються на одній з шести заступів крони мотовила. Один з заступів 4 має також спиці, що складаються, перед заправкою ниток розправляють і в такому положенні закріплюють насадженими на них муфтами. Потім встановлюють у необхідне положення кулачки механізму останова, які знаходяться на задньому боці черв’ячного колеса рахункового механізму 3. В робочому положенні кулачки розташовуються по радіусу черв’ячного колеса, а у неробочому – перпендикулярно радіусу.

При намотуванні 100 м ниток в робоче положення встановлюють один

43

важеля є гачок 1 для підвішування пасм, а на другому кінці – врівноважуючий тягар 3; третє плече важеля має покажчик 5, що показує на шкалі 7 масу пасми. Шкала маси (за винятком квадрантів КВ-50) має два пояси з визначеними межами зважування. Для переходу на вимірювання за шкалою більшого діапазону на гачок підвішують додатковий тягар 4, який відповідає діапазону вимірювань.

Перед зважуванням ваговий квадрант встановлюють по рівню та установочній рисці (на шкалі квадранта). При правильній установці квадранта покажчик 5 стрілки співпадає з установчою рискою при навішуванні на гачок 6 додаткового тягаря 7 (але у квадранті КВ-50 таке співпадання повинне бути без навішування додаткового тягаря).

Для визначення фактичної лінійної густини або результуючої фактичної лінійної густини ниток всі пасми зважують разом, а потім, знаючи загальну довжину всіх пасм та їх масу, виконують розрахунки за формулою (4.2).

При вимірюванні лінійної густини ниток методом відрізків, відрізки довжиною 0,5м отримують шляхом заправлення ниток у затиски розривної машини або круткоміру при затискній відстані 0,5 м, та з послідуючим відрізанням їх лезом по межам затисків. Відрізки ниток довжиною 1 м отримують розрізанням пасм довжиною меншою, ніж 25 м, що намотані на мотовило.

Перед зважуванням відрізки ниток додатково кондинціонують протягом 2-х годин. Після цього визначають масу всіх відрізків разом та розраховують лінійну густину за формулою (4.2.). Для зважування відрізків ниток в залежності від їх маси застосовуються торсійні ваги типу ВТ або ваги лабораторні.

Для оцінки нерівномірності ниток за лінійною густиною кожну пасму або кожний відрізок зважують окремо. При цьому результати окремого зважування складають та порівнюють з масою пасм або відрізків, які були зважені разом. Якщо різниця між масами, що порівнюються, перевищує 1,5 % маси пасм або відрізків, які були зважені разом, то зважування повторюють. Потім визначають середнє квадратичне відхилення та коефіцієнт варіації.

Результати зважувань та розрахунків заносять до таблиці 4.1 Таблиця 4.1.

44

Визначення напрямку крутіння, числа скручень, складень та укрутки ниток та пряжі

Для проведення досліджень застосовують круткоміри. На рисунку 4.3. приведено універсальний круткомір, який застосовується для визначення крутки та числа скручень методом безпосереднього розкручування та методом подвійного скручування.

Прилад складається з корпусу 12, натяжного пристрою й окуляра, які закріплені на направляючій 22, відповідно, скобами 4 і 18. Корпус 12 являє собою коробку, усередині якої змонтований електродвигун, муфта з набором зубчастих коліс для здійснення обертання правого затиску 10 і механізм виміру напрямку

білим фоном.

Перед заправленням нитки в затиски круткоміру встановлюють метод визначення числа скручень, напрямок крутіння нитки і параметри випробувань: кількість точечних проб, затискну відстань і попереднє навантаження.

Метод подвійного крутіння застосовують для визначення числа скручень одиночної бавовняної пряжі і пряжі з хімічних волокон лінійної густини 84 текс і менше. Для інших видів ниток застосовують метод безпосереднього розкручування.

Визначення напрямку кручення проводять на вертикально підвішеному відрізку нитки довжиною не менш 100 мм. Перевіряють відповідність напрямку складових витків нахилові центральної частини букв Z або S.

Відстань між затисками круткоміра приймають наступною:

для пряжі одиночної вовняної гребінного прядіння, лляної, шовкової (натуральної) та змішаної всіх лінійних густин, а також бавовняної і з хімічних волокон лінійної щільності більш 84 текс – 50 мм;

для одиночної вовняної пряжі апаратного прядіння – 100 мм;

45

при використання методу подвійного кручення або скручування, а також для крученої пряжі, шовкових (натуральних) кручених комплексних, хімічних комплексних, кручених комплексних і комбінованих ниток з числом крутінь на 1м не більш 400 – 250мм;

для шовкових (натуральних) кручених комплексних, хімічних комплексних, кручених комплексних і кручених комбінованих ниток з числом крутінь на 1 м 400 і менше в одному з процесів крутіння, для текстурованих ниток – 500 мм.

Зусилля попереднього навантаження при визначенні числа скручень

одиночної бавовняної пряжі або пряжі з хімічних волокон методом подвійного скручування залежить від лінійної густини:

В інших випадках зусилля попереднього навантаження визначають в залежності від номінальної лінійної густини або від номінальної результуючої лінійної густини з розрахунку 0,5±0,1 сН/текс.

Після визначення параметрів випробувань встановлюють необхідну відстань між затисками 7 та 10. Потім за допомогою переміщення тягаря 3 по навантажувальній шкалі 2 утворюють відповідне зусилля попереднього навантаження. Перемикач муфти 13 ставлять у положенні Z або S, що відповідає направленню крутки досліджувальної нитки. Пакунок з ниткою, що досліджується, надягають на стержень 17, кінцівку нитки протягують через вічка нитконаправлювачів 1 та 23 та закріплюють спочатку у лівому затиску 7, який качається, а потім у правому затиску 10 таким чином, щоб покажчик стрілки 6 показував нульове положення шкали подовження 5.

При визначенні числа скручень методом безпосереднього розкручування

стрілку 6 закріплюють у нульовому положенні фіксатором 21. Тумблер 15 ставлять у положення Z або S аналогічно перемикачу 13. Регулювання частоти обертання правого затиску 10 здійснюється змінним опором за допомогою рукоятки 16. Обертаючись, правий затискач розкручує нитку. Паралельність складових ниток або волокон перевіряють препаративною голкою, проводячи нею між нитками від лівого затиску до правого. Якщо нитки близькі до паралелізації, розкручування закінчують обертанням рукоятки 14. Потім реєструють число скручень на 1 м за формулою (5.8.).

При визначенні числа скручень методом подвійного кручення обмежувач стрілки 6 встановлюють таким чином, щоб стрілка змогла б відхилитися ліворуч

46

від нульової відмітки шкали не більше ніж на два ділення. Вмикають прилад. Правий затискач, обертаючись у бік, протилежний напрямку крутіння, буде спочатку розкручувати нитку, а потім закручувати. При розкручуванні нитка подовжується та стрілка 6 відхиляється ліворуч до обмежувача, а при закручуванні нитка скорочується та стрілка рухається до нульової відмітки шкали. При повертанні покажчика стрілки 6 у нульове положення електродвигун вимикають. Показання лічильника дорівнюють подвійному числу скручень на даній затискній довжині. Розрахунок числа скручень на 1м виконують за формулою (5.8), враховуючи, що зафіксоване за лічильником число кручень перед підстановкою у формулу слід поділити навпіл.

Одночасно з визначенням числа скручень комплексних ниток підраховують число елементарних ниток, а в кручених нитках – число складень. Число складань у швейних нитках визначають розкручуванням відрізка довжиною 100 мм з кожної з п’яти одиниць продукції.

Укрутку ниток визначають одночасно з визначенням числа кручень, якщо це передбачено нормативно-технічною документацією. В цьому випадку стрілку 6 не фіксують у нульовому положенні та правий затискач 10 обертають до тієї пори, доки покажчик стрілки 6 лівого затискача 7 не досягне найбільшого відхилення. Укрутку визначають за формулою (4.9.).

Результати випробувань та розрахунків заносять у таблицю 4.2. Таблиця 4.2

КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ

1.Дайте визначення номінальної, фактичної та кондиційної лінійної густини ниток.

2.Як оцінити нерівномірність ниток за лінійною густиною?

3.Як визначається ступінь скрученості ниток?

4. Чи однакову інтенсивність скручення мають крученні нитки з натурального шовку та капронові нитки, якщо коефіцієнт їх крутки дорівнює 16?

47

Лабораторна робота № 5 Визначення напівциклових розривних характеристик пряжі та швейних

ниток.

Мета роботи: Вивчити методики і прилади для визначення основних напівциклових розривних характеристик при розтягуванні пряжі і швейних ниток.

ЗАВДАННЯ

1.Вивчити напівциклові розривні характеристики пряжі та швейних ниток при розтягуванні.

2.Вивчити методики визначення напівциклових розривних характеристик текстильних ниток при розтягуванні.

3.Вивчити пристрій і методику роботи на розривних машинах РМ-3, РМ-

ЗО, РП-100.

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

У виробництві та у наукових дослідженнях широко застосовують розривні характеристики механічних властивостей волокон, пряжі та текстильних полотен, які отримують при однократному розтягуванні зразку (проби) до розриву – напівциклові характеристики

Для оцінки механічних властивостей пряжі та швейних ниток найчастіше використовують наступні показники.

Розривальне зусилля Рр – максимальне зусилля, яке втримує проба під час розтягнення. Розривальне навантаження вимірюється в ньютонах [Н], сантіньютонах [сН], або в міліньютонах [мН].

Абсолютне видовження на момент розірвання lр –приріст довжини проби у момент розриву та визначається за формулою:

lp L1 L0 , [м]

48

Питоме розривальне навантаження Ро – відношення розривного зусилля Рр,

[сН] до лінійної густини нитки Т, [Текс].

Однак більш повною розривальною характеристикою ниток є діаграма розтягування в осях координат зусилля-подовження (рис. 5.1). Ця діаграма дає можливість визначити значення подовження нитки при зусиллях, менших за розривні. За допомогою цієї діаграми можна визначити роботи розриву R.

Абсолютна робота розривання Rр, [Дж] – робота, яку здійснюють зовнішні сили. Під час розтягнення вона направлена на подолання тертя між волокнами та руйнування енергій зв’язку частинок волокноутворюючого полімеру. Абсолютна робота розірвання визначається як площина, що обмежена кривою розтягування та віссю абсцис:

Роботу розірвання R проби визначають шляхом вимірювання цієї площі на діаграмному папері за допомогою планіметру.

Співвідношення фактичної інтегральної площі по кривій розтягування до інтегральної площі прямокутника з координатами Рр та lр дає можливість визначити коефіцієнт повноти діаграми розтягування η.

або як відношення маси паперу mОАВ з площею SОАВ під кривою розтягування до маси паперу mОСАВ з площею SОСАВ:

Відносна робота розриву rv [Дж/м3] – відношення абсолютної роботи розриву Rр до об’єму досліджуваної проби, що знаходиться між затисками:

Важливою характеристикою, що визначає здатність ниток чинити опір зовнішнім діям, є модуль пружності, або початковий модуль жорсткості, Ен,

49

[даН/мм2 або Па]. Модуль пружності характеризується величиною напруження, яке необхідне для розтягнення нитки на 1-3% в результаті розтягування. Початкова стадія деформації пряжі та швейних ниток на кривих розтягування виражається звичайно прямолінійною ділянкою (рис. 5.1).

Для отримання вище наведених характеристик використовують розривні машини. Напівциклові характеристики текстильних ниток визначають наступними методами: розриванням одиночних ниток, розриванням пасм та дуже рідко

– пучків.

Для випробування одиночних ниток, пряжі та швейних ниток застосовуються маятникові розривні машини РМ-3-1, РМ-30-1, РП-100.

подовження ±1 мм. Відстань між затисками від 0 до 500 з інтервалом 50 мм. Максимальний хід нижнього затиску 350 мм. Швидкість опускання нижнього затиску можна варіювати від 80 до 800 мм/мин.

Машина РМ-3-1 має наступні основні вузли: маятниковий силовимірювач 13, верхній затиск 12, нижній затиск 2, механізм приводу, який складається з електродвигуна 1 та редуктора 19.

Маятник силовимірювача 13 установлений на осі в 2 кулькопідшипниках. Положення маятника в момент розривання нитки, що випробується, фіксується собачками 8, які зчіплюються з рейкою 9, укріпленою на маятнику. Зусилля від верхнього затиску 12 до силовимірювача передається за допомогою ланцюга 10, укріпленого на маятнику. Кругова шкала видовження 5 встановлена на втулці осі маятника. Рух від нижнього затиску 2 до шкали подовження 5 передається за допомогою рейки 11, яка зчіплюється з циліндричним зубчастим колесом 6 і тягою

50

рейки 14, жорстко з'єднаною зі шкалою подовження 5. Показання по шкалі подовження відраховуються покажчиком 4, укріпленим на штанзі маятника 13. Верхній затиск 13 підвішений на ланцюзі до маятника. Нитконаправлювачі, що установлені на машині, дають можливість зручно заправляти нитку в губки затиску. Після заправлення нитки у верхній затиск, її закріплюють у нижньому затиску, на якому встановлений пристрій для попереднього натягу нитки. Привод, що складається з електродвигуна 1 і редуктора 19, розміщується у нижній частині машини.

Для виміру сили застосовується маятник, що представляє собою важіль першого роду. Вісь маятнику є опорною точкою важеля. До обох плечей маятника прикладені сили. З боку верхнього затиску прикладена сила натягу нитки, з боку стрілки маятнику – сила, що створюється масою вантажу і штангою маятника 13. З ростом натягу випробуваної нитки збільшується кут повороту маятника, зміна якого фіксується по шкалі 15 навантажень. При розриві проби собачка 8 фіксує положення маятника, що реєструє значення розривального зусилля за допомогою покажчика 3.

Натяг нитки здійснюється за допомогою електродвигуна 1, редуктора 19 і гвинта 17. Обертання гвинта 17, по якому пересувається гайка 18, зв'язане з нижнім затиском 2 і штангою 16. Нижній затиск за допомогою тяги 17 зв'язаний з рейкою 11, що через зубчасте колесо 6 надає рух шкалі подовження 5. У момент розриву нитки маятник прагне опуститься і через рейку 9 штовхає собачку 8, яка натискає на контакти 7, розмикаючи електричний ланцюг; машина зупиняється, фіксуючи подовження. Включення і вимикання машини здійснюється кнопками “Вгору”,

“Вниз”, «Стоп».

МЕТОДИКА ВИКОНАННЯ РОБОТИ

Перед випробуванням на машині встановлюють затискну відстань та швидкість опускання нижнього затиску. Стандартами на текстильні нитки передбачається затискна довжина 500, 200 та 250 мм. Для пряжі розтягнення триває 10±1с. Швидкість опускання нижнього затиску перевіряють секундоміром та лінійкою.

Швидкість опускання нижнього затиску розривальної машини визначається за формулою:

де Sн –шлях нижнього затиску, мм; t – час розтягання проби до моменту розриву, с. Шлях нижнього затиску визначають за формулою:

де Sн – путь нижнього затиску, т.б. відстань, на яку опускається верхній затиск до

51

розривання нитки, мм; l – подовження нитки, мм.

Крім цього, необхідно перевірити надійність зчеплення собачок 8 з рейкою 9 та роботу механізму підйому собачок.

Нитки витримують у стандартних кліматичних умовах (ГОСТ 10681), потім надягають на веретено або на спеціальний пристрій. Заздалегідь з кожного пакунку відмотують та видаляють до 10 м нитки, а між випробуваннями відмотують 1-3 м. Слід пам’ятати, що не можна торкатися руками до робочої ділянки нитки у процесі заправлення.

Нитки, що змотуються, протягають послідовно через нитконаправлювачи та заправляють у затиски розривної машини. Зусилля попереднього навантаження вибирають за даними, що наводяться нижче :

Припускається застосування прокладок товщиною 1 мм у затисках або спеціальних затисків. Випробування вважається проведеним правильно, якщо розрив відбувається на відстані 5 мм від затиску. Після розривання нитки результати випробувань записують у вигляді таблиці 5.1.

Пробу, яка була вирізана між затисками, зважують на торсійних вагах та результат зважування заносять у таблицю 5.1. Решту показників визначають за формулами (5.1)-(5.9). Студент повинен провести статистичну обробку результатів дослідження.

Виходячи з результатів випробувань, встановлюють сорт нитки за стандартом.

52