Методы проектирования ткани

Десятая операция — определение доверительных интервалов для индивидуальных значений выходного параметра при каждом уровне фактора.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2.3. Используемые приборы определения физико-механических свойств тканей.

Для определения  раздирающей нагрузки использовалась разрывная машина

РТ 250-М2 (ГОСТ 17922-72).  Разрывная  машина снабжена зажимами, расстояние между которыми 100мм. Скорость опускания нижнего зажима 100мм/мин. На машине не должно быть грузов. Измерения проводят по шкале А. С каждого образца получают семь элементарных проб: три- с поперечным расположением нитей основы, четыре – с поперечным расположением нитей утка. За фактическую раздирающую нагрузку пробных полосок ткани по основе или по утку принимают среднее арифметическое всех первичных результатов испытаний. Вычисления производят с точностью до 0,1Н и округляют до 1,0Н.

Сущность метода определения толщины ткани (ГОСТ 12023-93) заключается в измерении толщины пробы тканого полотна как расстояния между двумя параллельными площадками под определенным углом на поверхности, испытываемой пробы. За показатель толщины полотна или изделия принимают среднее арифметическое результатов всех измерений. Вычисления проводят с точностью до 0,001мм при толщине полотна, не превышающей 0,1мм. И с точностью 1% при толщине полотна более 0,1мм с последующим округлением до 0,01мм

Определение воздухопроницаемости ткани проводят на приборе БПТМ-2 (ГОСТ 12088-77). Сущность метода заключается в измерении объема воздуха, проходящего через заданную площадь испытуемого материала за единицу времени. Воздухопроницаемость рассчитывают по формуле:

Q = Vср*1000/S [дм3/м2с];

где: Vср – средний расход воздуха по одной точечной пробе, куску или изделию, дм2/с;

        S – испытуемая площадь, [см2]; S = 2см2

За результат испытания  принимают максимальное и минимальное  значения воздухопроницаемости из всех замеров каждой точечной пробы. Результаты подсчитывают с погрешностью до 0,1дм3/м2с  и округляют до 1,0дм3/м2с.

Для определения  поверхностной плотности ткани требуется по одной пробе каждого образца ткани. Ширина пробы составляет 160мм, длину пробы измеряют линейкой с ценой деления 1мм. Сущность метода заключается во взвешивании кусков ткани на весах предписанной точности и вычисления поверхностной плотности по формуле:

М = S/G [г/м2];

где: S – площадь пробы, м2;

 G – вес пробы, г.

Для взвешивания используют весы ВЛЭ 134 (ГОСТ 3811-72) с погрешностью взвешивания до 0,2% от измеренной массы.

Определение разрывной  нагрузки и разрывного удлинения производят на разрывной машине РТ – 250- М2 (ГОСТ 3813-72). Из каждого образца ткани вырезают элементарные пробы в виде полосок: не менее трех по основе и четырех по утку, размером 50 200мм. Разрывная машина с грузом (500гр); расстояние между зажимами 200мм; скорость движения зажима 100мм/мин; средняя продолжительность разрыва 30 15с. Относительная погрешность показаний разрывной нагрузки не более 1% от измеряемой величины. Абсолютная погрешность показаний удлинения не более 1мм.

Определение истирающей нагрузки ткани проводят на приборе ДИТ- М, имеющий две головки и сменные пяльцы (ГОСТ 18976-73). Скорость истирания устанавливается 200 об/мин. Из каждого образца ткани вырезается по 10 проб по шаблону в виде кружков диаметром 25 2мм. Пробы должны вырезаться так, чтобы нити основы и утка каждого кружка не являлись продолжением нитей основы и утка другого кружка. За показатель стойкости к истиранию по плоскости принимают среднее арифметическое результатов испытания всех отобранных от образца ткани проб. Подсчет производят с точностью до 0,1 цикла и округляют до целых единиц.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3. Теоретическая  часть

3.3.1.Методика проектирования однослойной ткани по заданной толщине.

Толщина – это расстояние между касательными, проведёнными по вершинам волн изгиба с обеих сторон ткани. Её определяют в зависимости от того, какая система нитей формирует опорную поверхность ткани, и какую форму поперечного сечения имеют нити в ткани:

1. Нити имеют форму поперечного сечения в ткани в виде круга.

а) Для ткани от І до ІV порядка фазы строения включительно, опорная поверхность формируется  из нитей утка (рис. 1).

 

 отсюдо 

б) Для V порядка (рис.2):

в) С VІ по ІХ порядок фазы строения, опорная поверхность ткани  формируется из нитей основы (рис. 3).

 

Отсюда 

2. Нити в ткани имеют форму поперечного сечения в виде эллипса.

а) Для ткани от І до ІV порядка фазы строения включительно. (рис. 4).

 

 

 отсюда

б) Для V порядка (рис. 5).

, что меньше  для круглых нитей

 

 

в) С VІ по ІХ порядок фазы строения:

Таким образом, толщина ткани  является фактором, зависящим от порядка  фазы строения ткани и от размеров поперечного сечения нитей в  ткани. Если диаметр нити основы и  утка одинаковые, то наибольшее значение толщины будет иметь ткань  в І и ІХ порядках фазы строения, причем толщина ткани от І до V порядка уменьшается (в V- минимальна), а с VI до IX – увеличивается. В зависимости от соотношения диаметров основы и утка,минимальная толщина ткани может быть получена при порядке фазы строения ткани V (если do>dy, то есть Kd>1) или выше V(если do<dy, то есть Kd<1).

При проектировании ткани  по заданной толщине выбор порядка  фазы строения определяется назначением  ткани.

Формула для определения  толщины ткани может изменяться в зависимости от т её строения, вида сырья. В общем случае толщину  ткани определяют как сумму высоты волны изгиба по той системе нитей, которая формирует опорную поверхность  ткани и поперечного сечения  по вертикали нитей этой системы.

Проектировать ткань по заданной толщине можно  двумя способами:

1. Определение порядка фазы строения ткани, имеющей заданную толщину,если известны линейные плотности нитей основы и утка. В этом случае уравнение толщины ткани решается относительно коэффициентов Kho или Khy.
2. Определение линейных плотностей нитей основы и утка, необходимых для создания ткани заданной толщины. В этом случае уравнение толщины ткани решается относительно диаметра нити. Для расчета ткани заданной толщины были cделаны микро-срезы вдоль основы (рис. 6) и вдоль утка (рис.7), под микроскопом было выявлено, что продольный вид сечения имеет форму эллипса.

Микро-срез ткани  вдоль основы с переплетением  саржа 2/2.

 

 

 

                               Рис. 6. Микро-срез ткани вдоль основы

 

 

Микро-срез ткани  вдоль утка с переплетением саржа 2/2.

 

 

 

 

 

Рис.7. Микро-срез ткани вдоль утка с переплетением саржа 2/2.

 

 

На основе фотографии микросреза вдоль основы построена геометрическая модель ткани:

Из геометрической модели ткани видно что толщина ткани  bтк=0,48 мм, и ткань имеет VI порядок фазы строения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение ПФС  ткани,имеющей заданную толщину,если известны линейные плотности нитей

Рис.9. Блок – схема программы для ЭВМ

 

Результаты расчета приведены в таблице 3.3.1.

Таблица 3.3.1.

Ввод данных
Коэффициент, характеризующий  состав сырья по основе, Со	1,25
Коэффициент, характеризующий  состав сырья по утку, Су	1,25
Толщина ткани, bтк, м	0,48
Коэффициент, характеризующий  состав диаметр нитей, Кd	1
Коэффициент, волны изгиба нитей основы, Кho	1
Коэффициент, волны изгиба нитей утка, Кhу	1
Коэффициент, смятия утка по горизонтали	1,03
Коэффициент, смятия утка по вертикали	0,8
Коэффициент, смятия основы по вертикали	0,95
Коэффициент, смятия основы по горизонтали	1
Расчетные значения
Диаметр расчетный, dрасч, мм	0,24
Диаметр нити утка на паковке, dуп, мм	0,24
Диаметр нити основы на паковке, dоп, мм	0,24
Линейная плотность по утку, Ту, текс	18,5х2
Линейная плотность по основе, То, текс	18,5х2
ПФС	VI

 

По результатам расчётов толщины ткани на ЭВМ, приведенных  в таблице №1 видно, что она  имеет VI ПФС что соответствует ПФС по геометрической модели ткани.

 

 

 

 

 

 

 

                                         3.4. Экспериментальная часть.

Для исследования использована ткань из х/б пряжи для рабочей  одежды. Ткань выработана на станке АТПР-100

Заправочные параметры станка:

• скорость станка 350 об/мин;
• скало находится выше грудницы на 13мм;
• величина заступа 16мм, угол заступа 349град;
• ширина ткани по берду 960мм;
• номер берда 105, пробрано по 2 нити в зуб берда;
• вид переплетения. Саржа 2/2
• Из ткани получено 5 образцов с различным заправочным натяжением нитей основы. Заправочное натяжение нитей основы изменяется с помощью перемещения пружины на рычаге.

 

Число зарубок	Расстояние от оси рычага до зарубки, мм
4	100
6	120
8	140
10	160
12	180

 

В результате были получены данные:

 

 

 

 

 

 

 Результаты  измерения ширина ткани после снятия ее со станка приведен в таблице 3.4.1.

                                                              Таблица 3.4.1.

№ образца	Длина рычага, мм	Ширина ткани, Втк, см
4	100	891
6	120	890
8	140	889
10	160	888,5
12	180	889

 

Рис. 3.4.1. Изменение ширины ткани в зависимости от заправочного натяжения

Вывод: На графике видно, что с увеличением заправочного натяжения ткани на ткацком станке, ширина ткани незначительно уменьшается. Это происходит в связи с увеличением уработки нитей по утку.

Результат исследования поверхностной плотности ткани приведен в таблице 3.4.2.

                                                                                                          Таблица 3.4.2.

№ образца	Длина рычага, мм	Поверхностная плотность  ткани, г/м2
4	100	192,48
6	120	196,88
8	140	193,93
10	160	196,35
12	180	201,71