Обоснованный выбор материалов для изготовления женского костюма спортивного типа из вельвета

      Лабораторная  работа № 4 

      Тема: Определение разрывных характеристик  текстильных материалов при одноосном  растяжении.

      Цель  работы: Изучение устройства разрывной  машины и методов определения  и расчета разрывных характеристик  текстильных материалов при одноосном  растяжении до разрыва.

      Задание: 1. Изучить устройство и принцип  работы разрывной машины РТ-250- М.

      2. Изучить методику определения и расчета разрывных характеристик тканей, трикотажных и, нетканых полотен.

      3. Провести испытания текстильных  материалов на растяжение до  разрыва, определить показатели  разрывных характеристик. 

      4. Провести анализ качества текстильных материалов и определить область их применения. 

      Методика  выполнения работы 

      Для получения характеристик используют разрывные машины. Схема разрывной  машины РТ- 250М представлена на рис. 5.5  

      Элементарная  проба материала 20, закрепленная в  верхнем 17 и нижнем 21 зажимах машины, деформируется при равномерном опускании нижнего зажима, который с помощью штоков 24 и 25 соединен с винтом 26. Винт 26 получает движение от электродвигателя постоянного тока 20 поз. 1 через муфту 28 и червячный редуктор 27.  Скорость перемещения нижнего зажима регулируется в пределах 25–250 мм/мин путем изменения напряжения и частоты вращения электродвигателя. Включением кнопок «вверх», «вниз» меняют направление постоянного тока в цепи электродвигателя и тем самым направление вращения ротора электродвигателя и винта 26. Соответственно перемещается шток 25 вниз или вверх по направляющей 2.  

                                            

      Рис. 5.3. Схема разрывной машины РТ – 250М 

      Измерение усилия, испытываемого пробой материала, происходит с помощью маятникового силоизмерителя. Проба, деформируясь, перемещает вниз верхний зажим 17, который поворачивает грузовой рычаг 12, что, в свою очередь, вызывает отклонение маятника 4 с грузом 3. При этом своим упором маятник перемещает зубчатую рейку 6 и поворачивает зубчатое колесо 7. На оси зубчатого колеса 7 закреплена ведущая 9 и контрольная 10 стрелки, с помощью которых на шкале 8 фиксируется усилие, воздействующее на пробу материала. При разрыве пробы маятник возвращается в исходное положение, а ведущая стрелка под действием груза 5 – на нулевое деление шкалы усилия. Контрольная стрелка остается на отметке разрывного усилия. Для плавного возвращения маятника в исходное положение машина снабжена масляным амортизатором 11, шток которого соединен с грузовым рычагом 12.

      Шкала усилия имеет три пояса: А –  от 0 до 50 даН (кгс) с ценой деления 0,1 кгс; Б – от 0 до 100 кгс с ценой  деления 0,2 кгс; В – от 0 до 250 кгс  с ценой деления 0,5 кгс. При переходе на пояса Б и В шкалы на грузовой маятник надевают соответствующие дополнительные грузы: для пояса Б – один груз, для пояса В – еще два груза.

      Абсолютное  удлинение пробы измеряют по шкале 18, имеющей градуировку в миллиметрах. Шкалу приводит в движение зубчатое колесо 19, соединенное рейкой 23 со штоком 25 нижнего зажима. Стрелка – указатель 16 соединена с помощью корректирующего устройства 13 – 14 грузовым рычагом 12. При отклонении маятника от вертикального положения корректирующее устройство поворачивает стрелку – указатель по направлению перемещения шкалы на величину, равную перемещению верхнего зажима. Таким образом, на шкале удлинения фиксируется разница между движением нижнего и верхнего зажимов машины, то есть, удлинение пробы. Машина снабжена автоматическим остановом при разрыве пробы.

      Шкалу усилия разрывной машины выбирают таким образом, чтобы среднее разрывное усилие испытываемой пробы находилось в пределах 20-80% максимального значения шкалы.

      Скорость  опускания нижнего зажима устанавливается  таким образом, чтобы продолжительность  процесса растяжения пробы полоски составила: для ткани и нетканого полотна с удлинением менее 150% – 30 ± 15 с; для ткани и нетканого полотна с удлинением более 150% – 60 ± 15 с; для трикотажных полотен 45-75 с.

      Предварительное натяжение предназначено для  распрямления пробы при заправке в зажимы машины и обеспечения тем самым одинаковых условий испытания всех проб. Предварительное натяжение для тканей и нетканых полотен выбирается в зависимости от поверхностной плотности материала в соответствии с ГОСТ 3813-88 и ГОСТ 15902.3-79: для шелковых тканей с поверхностной плотностью до 300 г/м² масса груза 0,2 г; выше 300 г/м² масса груза 0,5 г. Для всех остальных тканей с поверхностной плотностью до 75 г/м² масса груза 0,2 г; от 76 до 500 г/м² масса груза 0,5 г; от 501 до 800 г/м² масса груза l г; выше 800 г/м² масса груза 2 г. Для трикотажных полотен масса груза предварительного натяжения устанавливается в зависимости от вида полотен и разрывного удлинения в пределах от 5 до 25 г [30]. 

      Результаты  испытаний представлены в таблице 5.3.

      Таблица 5.3

 

     Вывод: по результатам работы установлено, что данный образец отвечает требованиям, предъявляемым к вельветовым  тканям (норматив по основе не менее 40 даН, по утку 20 даН), и может использоваться для изготовления женского костюма спортивного типа. 

    Лабораторная  работа № 5 

       Тема: Определение тангенциального сопротивления  текстильных материалов.

       Цель  работы: изучение методов и методик  определения коэффициента тангенциального  сопротивления (трения) текстильных  полотен.

       Задания: 1.Изучить устройство и принцип работы прибора для определения коэффициента тангенциального сопротивления материалов.

       2.Изучить  методики и определить коэффициент  тангенциального сопротивления  материалов. 
 
 
 

    Методика  выполнения работы 

    Для проведения испытания по методу наклонной плоскости из текстильного материала вырезают по одному образцу по основе и утку, размером 50 150 мм, а также одну полоску шириной 160 и длиной 600 мм, закрепляют их на приборе, рис.5.4.

    

       Рис.5.4. Схема прибора метода «Наклонной плоскости» 

       На  подвижной плоскости 1, расположенной  горизонтально, закрепляют образец 2 с  размерами 160 600 мм. Вторым образцом 3 с размерами 50 150 мм обтягивают колодку 4 размером 50 50 мм и массой 220 г, и помещают ее на горизонтальную плоскость. Угол наклона плоскости вращением рукоятки 5 изменяется до тех пор, пока колодка с материалом не сдвинется с места и не начнет скользить вниз. В момент начала движения колодки фиксируют угол наклона плоскости γ с точностью до 1°. Сила тангенциального сопротивления и сила нормального давления , согласно рис.5.5, равны:

    

,                                                                               (5.5)

    

,                                                                              (5.6)

    Тогда коэффициент рассчитывают по формуле:

    

                                                                                    (5.7)

    

       Рис.5.5. Определение коэффициента тангенциального сопротивления.

Опыт  повторить 5 раз [30].

      Результаты  испытаний представлены в таблице 5.4.

Таблица 5.4

 

       Вывод: по результатам лабораторно работы было установлено, что образец вельветовой ткани обладает тангенциальным сопротивлением 2,48 по основе и 2,20 по утку, что отвечает предъявляемым требованиям ( ›1), и может использоваться для изготовления женского костюма спортивного типа. 

    Лабораторная  работа №6 

    Тема: Определение прочности материала при пространственном растяжении.

    Цель  работы: Изучение метода определения  прочности материалов при  пространственном растяжении методом продавливания  шариком.

    Задания: 1. Изучить устройство и принцип  работы приспособления к разрывной машине для продавливания шариком.

    2. Изучить методику определения  прочности и растяжимости материалов  при продавливании шариком.

    3. Определить разрывное усилие  и растяжимость материала при  продавливании шариком. 
 
 

Методика  выполнения работы 

    Определение прочности при продавливании шариком проводят на разрывной машине РТ-250М, зажимы которой заменены специальным приспособлением (рис.5.6). Пробу 4 диаметром 60-100 мм вставляют в кольцо 2 с рабочим диаметром 25 мм и закрепляют в нем с помощью приспособления. Кольцо с пробой вставляют в замочное гнездо 3 нижней рамы 7, которая соединена со штоком разрывной машины. Рама с закрепленным в ней шариком 5 диаметром 20 мм соединена с верхним зажимом 1. при опускании штока разрывной машины рама 7 вместе с пробой перемещается вниз и нажимает на шарик, что вызывает отклонение грузового рычага, с помощью которого усилие передается на силоизмерительную шкалу.

    Перед испытанием устанавливают скорость опускания нижней рамы в зависимости  от стрелы прогиба f.

    Перед испытанием шарик должен находиться в центре отверстия кольца и касаться пробы в одной точке. Для установления шарика на требуемом уровне в гнездо вкладывают специальную пластину, винтом поднимают шарик до соприкосновения с пластиной, фиксируют винтом положение шарика и убирают пластину.

    

    Рис. 5.6. Схема испытания продавливания шариком 

    В момент разрушения пробы по шкале  усилий определяют максимальное усилие продавливания, а по шкале удлинения  – стрелу прогиба. Во время работы прибора необходимо следить за тем, чтобы между рамами 6 и 7 оставался промежуток, иначе может произойти поломка машины. Показатели прочности и растяжимости при продавливании шариком определяют как среднее арифметическое из результатов 10 испытаний [30]. 

    Результаты  испытаний и расчетов представлены в таблице 5.5.

    Таблица 5.5