CC BY
7
равновесная влажность, что приведет к необратимым деформациям материалов пакета. Поэтому процесс суики достаточно продолжать до равновесного влагосодержания.
Получениый анализ распределения температуры по толщине пакета обувных материалов позволил определить оптимальное время т, затрачиваемое на сушку пакета материалов данного вида.
Список использованных источников
1. Кавказов Ю.Л , Тепло- и массообмен в технологии кожи и обуви М., «Легкая индустрия», 1973.
2. Ольшанский А.И. Исследование кинетики процесса сушки некоторых материалов, диссертация на соискание ученой степени кандидата тех. наук, АН БССР ИТМО. М., 1972.
3. Лыков А.В Теория сушки М., Энергия, 1968.
4. Нестеренко А.В Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха, «Высшая школа», М 1971.
SUMMARY
For stuoy of distribution of temperature on thickness of the humidified Dackage of materials a line of experimental researches was carried spent. As a result of the carried spent experimental research the skilled material is received which shows character of dist ;bution of temperature on thickness of a package of materials in process of drying. This allows determining optimum time spent on drying of a package of mateiials of the given kind.
УДК 677.05 : 677.017
РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОЦЕНКИ МНОГОЦИКЛОВОЙ УСТАЛОСТИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
А.Н. Махонь, А.Н. Голубев
Многоцикловое деформирование сопровождается изменением структуры текстильных полотен, развитием релаксационных и устапостных процессов Пои нагрузках значительно меньше разрывных релаксационные процессы текстильных полотен становятся длительными, а быстрообратимые процессы деформации уменьшаются с нарастанием усталости материалов. Свойство материала противостоять усталости называют сопротивлением усталости. Многоцикловая устэппсть поедставляет собой усталость материала при которой усталостное повреждение или разрушение происходит при упругом деформировании в связи с необратимыми изменениями физико-механических свойств |1].
Показателями качества текстильных материалов, характеризующими сопротивление усталости являются «циклическая формоустойчивость» и «циклическая долговечность» [2].
Показатель качества «циклическая формсустоичивость» характеризует последствия циклических механических воздействий на материал моделирующие эксплуатацию и вызывающие постепенное местное изменение структуры и размеров образца текстильного материала.
Показатель качества «циклическая долговечность» определяется числом циклов многократных деформаций, которые образец выдерживает до разрушения.
Текстильные материалы являются волокнисто-сетчатыми анизотропными материалами. Формоустойчивость текстильных материалов в значительной
степени определяет стабильность Формы изделия. Степень фоомоустойчивости имеет существенную социальную значимость и тесно связана с моральной долговечностью а также влияет на физическую долговечность изделий не только вследствие ухудшения их внешнего вида но и из-за необратимых усталостных явлений ведущих к постепенному общему разрушению материала.
Определение величины циклической формоустоичивости осуществляется методом многоциклового дефоомирования. Существующие установки для двухосного растяжения не могут реагировать на анизотропию, т.к. в большинстве методов образец на приборе удлиняется в направлении прилагаемой нагрузки Свдоль плоскости образца) и сокращается по двум остальным пеопендикулярным направлениям. С помощью ранее разработанной установки для двухосного комбинированного нагружечия [3] можно определять величину осевых остаточных деформаций анизотропных материалов после многоцикловых испытаний
Величину остаточной деформации традиционно рассчитывают ха:< отношение приращения площади (или длины при одчоосном растяжении; к исходной площади (длине), выраженной в %. В настоящих исследованиях первоначально бь,л применен данный подход измерения площади рабочей зоны пробы до и после многоцикловых испытаний (рис. 1). Однако как показали многочисленные испытания проб различных структур, для анизотропных матеоиалов этот показатель не информативен.
Известно, что существенное изменение формы фигуры (в данном случае разметки) может не привести к изменению ее площади (пример - превращение квадрата в параллелограмм). В свою очередь окончательное изменение формы фигуры из квадоата в параллелограмм ведет к существенному изменению формь/ изделия. Так для двух проб разных тканей, изображенных на рис. 16 и 1е величина остаточной деформации ДБ рассчитанная традиционным способом через приращение площадей разметки, оказалась близкой. В то же время очевидно, что разметка пробы на рис. 1в претеопела значительно большее изменение формы чем разметка пробы на рис. 16.
Б = 15762 мм'
а)
Бт = 16062 мм ДБ; = 1.9%
6)
82 =16160 мм2
ДЭ2 = 2,5%
в)
Рисунок 1 - Измерение площади рабочей зоны пробы: а - исходная разметка (до испытаний); б. в - вид разметки для двух различных образцов после испытаний
В этой связи введены дополнительные измеримые показатели свойства сопоотивления усталости- осевые удлинения осевые перекосы и изменение угла между двумя системами ни.тей в тканях или в продольном и поперечном направлениях в нетканых, кожевенных, трикотажных и других анизотропных листовых материалах
Осевые удлинения характеризуют необратимые удлинения образца в направлении основы (X) и утка (У) , выраженные в %:
/_ = Л ~ х 100, 1_у= - — -х 100 ' (1)
л о 2°
где осевые удлинения элементарных проб относительно оси X, %; -осевые удлинения элементарных проб относительно оси У, %; Х0(У0) - исходные размеры осевых линий разметки, мм X (У) - размеры осевых линий разметки после многоцикловых испытаний, мм.
I
Рисунок 2 - Определение показателей свойства сопротивления усталости, а - разметка до испытаний, б - разметка после испытаний
Осевые перекосы характеризуют расстояния по перпендикуляру от кривой линии до оси в точке ее максимального отклонения выраженные в %:
100х<5
100х ¿>
Сх =
X
Су =
7
(2)
где Ох - осевые перекосы элементарных проб относительно оси X, %; Оу -осевые перекосы элементарных проб относительно оси У, % бх -минимальное расстояние от линии разметки до оси X в точке ее максимального отклонения, мм, 5у - минимальное расстояние от линии разметки до оси У в гочке ее максимального отклонения, мм Изменение угла между продольным и поперечным направлениями характеризует величину отклонения в градусах от прямого угла между осями, выраженное в %:
ф=
к 100
(3)
где Ф - отклонение угла между продольным и попеоечным направлениями элементарной пробы, %; фо - угол между продольным и поперечным направлениями элементарной пробы до многоцикловых испытаний ; ср -угол между продольным и поперечным направлениями элементарной пробы после многоцикловых испытаний.
Объединение данных единичных показателей в комплексный позволяет оценить циклическую формоустоичивость Ец материала. За окончательный результат циклической формоустойчивости Ец принимают значение, определяемое по формуле
где /.и О представляют собс*. показатели, характеризующие необратимые удлинения и перекосы элементарной пробы в целом и определяемые по формулам
Существенное изменение претерпела разметка прооы (рис. 2), состоящая теперь только из осевых линии Измерение длин, отклонений линий оазметки от исходных и последующий расчет Ец является достаточно трудоемким процессом. Кроме того; объективность результата измерения разметки механическими средствами после испытан!/ \ может быть достигнута только тогда, когда измерение сопровождается значением неопределенности (параметром, характеризующим дисперсию значений).
Указанные причины определили необходимость использования системы компьютерной обработки получаемо информации. Образцы с нанесенной разметкой были сканированы в одном и том же масштабе, в оезультате чего получены растровые изображения разметки образцов. Данные изображения обработаны в чертежно-гоафическом редакторе Компас-График и пеоеведены в векторный формат, что позволяет автоматически и с высокой точностью измерять аргументы входящие в формулы определения показателей (1), (2) и (3).
Так, иа рис 3 приведен пример обработки сканированного изображения оазме юнных проб до и после знакопеременных нагружений по истечении 100 тысяч циклов Хорошо видна деформация разметки пробы, вызванная комбинацией многократного изгиба и растяжения. Следует отметить, что указанный способ обработки изображений позволяет выявить даже незначительные отклонения при нанесении разметки на элементарную пробу, что позволяет получать ооъективные результаты цикличесю и формоустойчивости исследуемых материалов.
з
(4)
(5)
I
а)
б)
Рисунок 3 - Разметка элементарной пробы ткани до (а) и после (б) многоцикловых испытаний
В таблице 1 представлены результаты расчета циклической формоус^ойчивости двух тканей (обозначенных Ы и Ь2), элементарные пробы которых (а1 выкроенная в продольном направлении и а2 - в поперечном) проходили испытания при одинаковых режимах.
Таблица 1 - Результаты экспериментальной оценки циклической фочуюу ТОЙЧИВОСТ1
Обозначение элементарной пробы La , % % Eua, % Обозначение точечной пробы Ець, %
fil 0,77 0,7 4,4 5 02 л 6.92
а2 1 6 0,73 0,4 3,80
ai 2,03 1 39 2,14 4,57 ь. 10.13
а|* 4,28 1,20 1.16 9,04
Разработанный метод оценки многоцикловой усталости дает возможность проводить сравнительную оценку текстильных материалов, анализировать работу волокнисто - сетчатой структуры ткани, определять величину циклической формоустойчивости и циклической долговечности что необходимо при современных методах проектирования изделий, при выборе режимов формования деталей и конфекциониоовании материалов, при прогнозировании эксплуатационных свойств.
Список использованных источников
1. ГОСТ 23207 Сопротивление усталости. Основные термины, определения и обозначения. Введ. 01.01.79. - М : Гос. Комитет СССР по стандартам. -1979-48 С.
2. Буркин, А.Н. Разработка метода испытания текстильных материалов в динамических условиях / А Н. Буркин; А.Н. Махочь // Вестник УО «ВГТУ», шестой выпуск-Витебск.; УО «ВГТУ», 2004 - С 13- 17
3. Буркин А.Н , Махонь А.Н. Разработка метода испытания текстильных материалов в динамических условиях / Вестник УО «ВГТУ», шестой выпуск-Витебск.; УО «ВГТУ», 2004-С.13- 17
SUMMARY
The parameters of quality " cyclic stability of the form " and " cyclic durability 1 concern to property of resistance to weariness of textile materials. The installation for the spatial combined bend both stretching and method of an estimation of cyclic weariness is developed which enables to spend a comparative estimation of textile materials, to analyze job fibrous - mesh structure of a fabric, to determine size of cyclic stability of the form and cyclic durab llty.
