Разрывной нагрузкой называется наибольшее усилие, выдерживаемое прямоугольным образцом стандартного размера к моменту разрыва. По принятой в настоящее время системе единиц величина разрывной нагрузки определяется в кГ. По Международной системе единиц ее выражают в единицах силы — ньютонах (н), имеющих размерность кГм/сек (1 кГ = 9,81 н). Показатели разрывных нагрузок для каждого вида материала стандартизованы. Несоответствие цифровым показателям, указанным в ГОСТе, является сигналом недоброкачественности материала. Поэтому показатели прочности остаются основным критерием оценки механических свойств материалов, несмотря на то что испытываемые ими усилия как в процессах швейного производства, так и при эксплуатации одежды составляют лишь небольшую часть разрывных усилий. Даже в прилегающей одежде при резких движениях человека на наиболее напряженных участках (спинка по линии проймы, участок локтя в рукаве и др.) материал испытывает нагрузки, не превышающие 5—10% от разрывных. Чаще они составляют лишь 0,5—1,5 кГ. Разрывное напряжение σр представляет собой отношение прочности Рр к площади S поперечного сечения образца
Разрывным напряжением пользуются для характеристики прочности твердых материалов. Для текстильных материалов, особенно таких, как ткани, трикотажные и нетканые полотна, этот способ выражения относительной прочности, требующий определения площади поперечного сечения испытываемого образца, затруднителен. Между волокнами и нитями находятся воздушные прослойки, поперечные сечения волокон неправильны, многие имеют в середине канал. В результате этого определение действительной площади поперечного сечения материала практически невозможно. Поэтому для текстильных материалов площадь поперечного сечения определяется расчетным путем. Так как объем материала v равен произведению площади поперечного сечения S на длину L, а вес g объему, умноженному на объемный вес β, то
Чаще же в текстильном материаловедении для характеристики относительной прочности нитей и тканей пользуются разрывной длиной. Разрывной длиной Lp называется та условная длина, при которой вес (масса) g образца приближенно равен его прочности (разрывной нагрузке) Р. Прочность Р образца всегда во много раз превосходит его вес g, соответственно во столько же раз разрывная длина Lp больше фактической длины L образца:
Принимая приближенно числовые значения кГ и кг равными, получаем разрывную длину в км. Между разрывной длиной и разрывным напряжением существует зависимость. Подставляя в формулу разрывного напряжения значение 5, имеем:
т. е. разрывная длина равна отношению разрывного напряжения к объемному весу материала.
Зная вес 1 м 2 ткани g1, определяют вес образца, который при ширине 50 мм и длине L равен:
Читайте также: Флис ткань для зимы
Подставляя в формулу разрывной длины полученные значения, имеем:
Так как при определении прочности ткани в разрыве участвует какая-то одна система нитей — основа или уток, а прочность относится к весу всего квадратного метра ткани, разрывная длина при различной доле веса основных и уточных нитей не в полной мере отражает действительное отношение прочности ткани к единице ее веса.
Для устранения этого недостатка предложено в формулу разрывной длины ввести коэффициент, учитывающий долю веса системы нитей, подвергающейся разрыву:
где А — доля, которую составляет от веса 1 м 2 ткани вес системы нитей, подвергающейся разрыву.
Разрывным удлинением называется деформация, возникающая под действием растягивающей нагрузки к моменту разрыва материала. Разрывное удлинение определяется в абсолютных единицах (мм) как разность конечной LK и первоначальной L0 длины образца:
Рис. 11-4. Диаграмма растяжения материалов для одежды (нечетными цифрами обозначены кривые по основе или длине, четными — по утку или ширине):
1—2 — ткань хлопчатобумажная; 3—4 — полотно льняное; 5—6 — ткань шерстяная гребенная костюмная; 7—8 — трикотаж хлопчатобумажный (гладь); 9—10 — нетканый материал прошивной хлопчатобумажный или в процентах от первоначальной длины (относительное удлинение):
Величина одной конечной деформации в момент разрыва не дает представления о ходе деформации материала, происходящей под действием возрастающей нагрузки. Графическое выражение зависимости удлинения материала от действующей на него нагрузки в течение всего испытания дают диаграммы растяжения. По оси ординат откладывают нагрузку Р или напряжение а, по оси абсцисс — удлинение в абсолютных величинах l или в процентах ε. В большинстве случаев в начале нагружения происходит быстрое удлинение материала, которое по мере увеличения нагрузки замедляется (рис. 11-4). Приближенно кривые растяжения материалов для одежды могут характеризоваться уравнением параболы.
где Р — нагрузка в кГ; ε — относительное удлинение в %; l — абсолютное удлинение в мм; а, β, п — коэффициенты, зависящие от волокнистого состава и структуры материала.
В процессах швейного производства, а также при эксплуатации готовых изделий материалы для одежды подвергаются нагрузкам, которые значительно меньше разрывных.
Рис. 11-5. Диаграмма работы разрыва ткани
Поэтому особый интерес представляет величина деформации материала на первых этапах его нагружения. Материалы с одинаковым разрывным удлинением, но различно деформирующиеся на начальных стадиях растяжения, совершенно по-разному ведут себя при настилании, раскрое, пошиве, влажно-тепловой обработке, а также в изделиях при их эксплуатации. Разными должны быть для них и припуски на свободное облегание фигуры и свободу движений. Чтобы не стеснять движений человека и не вызывать преждевременной усталости материала, припуски в изделиях из малорастягивающихся материалов должны быть больше. Интервалы безразличия при построении ростовочно-полнотного ассортимента одежды должны устанавливаться с учетом способности материала растягиваться. Так как одежда из легко растягивающихся материалов, например трикотажных полотен, подходит людям со значительно большим диапазоном размерных признаков, то и выпускается она в меньшем ассортименте размеров, чем одежда из тканей.
Читайте также: Самая приятная ткань для дивана
Работа разрыва показывает, какое количество энергии затрачивается на т о, чтобы преодолеть энергию связи между частицами материала и довести его до полного разрушения. Характеризуется работа разрыва Rp геометрической площадью, ограниченной кривой разрыва и максимальными координатами Pv и lр (рис. 11-5):
где т) — коэффициент полноты диаграммы, определяемый отношением площади, ограниченной кривой растяжения, ко всей прямоугольной площади диаграммы, ограниченной сторонами Рр и lр, откуда
Практически площадь под кривой растяжения определяется планиметрически. При выпуклой кривой коэффициент полноты диаграммы и, следовательно, работа разрыва больше, при вогнутой — меньше. Таким образом, коэффициент полноты диаграммы характеризует относительную работу, затрачиваемую на разрыв образца. Чем больше коэффициент полноты диаграммы, тем лучше материал сопротивляется разрыву.
Работа разрыва материалов, имеющих большее удлинение при небольшой прочности, может быть больше, чем материалов с большой прочностью, но малой растяжимостью. Например, трикотаж несмотря на значительно меньшую, чем у тканей, прочность и большую растяжимость требует для разрыва большей затраты энергии, чем некоторые ткани. Для получения сравнимых результатов работы разрыва материалов с различным весом (массой) или объемом, вводится понятие относительной (удельной) работы разрыва, т. е. работы, отнесенной к единице массы rg или единице объема rv:
Определение разрывных характеристик тканей
Литература: [8.1.6, c. 238 – 244].
Цели работы:
1. Изучить методику определения разрывных характеристик тканей ГОСТ (3812 – 72).
2. Изучить приборы, применяемые для определения разрывных характеристик тканей.
3. Определить разрывные характеристики образца.
Содержание отчета:
1. Данные климатических условий в лаборатории.
2. Определение основных понятий.
3. Краткое описание методики испытаний.
4. Схема разрывной машины РТ-250.
5. Таблица результатов испытаний (таблица 6.7.3.1).
6. Расчет разрывных характеристик.
7. Сводная таблица 6.7.3.2 результатов расчета.
Порядок проведения работы:
Читайте также: Ткань для штор тафта однотонная
1. Климатические условия в лаборатории: t = ; j =
2. Основные понятия и определения:
Разрывная нагрузка, Рр, даН, Н –
Удлинение при разрыве, , мм –
Относительное удлинение, e о , % —
Относительная разрывная нагрузка, Р0, даН м/г –
Работа деформирования, R р
3. Краткое описание методики испытаний
4. Схема разрывной машины РТ-250 (рисунок 6.7.3.1).
| Номер | Основа | Уток | ||||
| пробы | Рр , даН | p , мм | eР, % | Рр, Н | p, мм | eР , % |
| 1 2 3 4 5 | ||||||
| Среднее значение |
1 – рукоятка; 3, 8 – верхний и нижний зажимы; 51 – рукоятка управления движения нижнего зажима машины; 65 – шкала удлинений; 84 – грузовая шкала с ценой деления от 0 до 50 кгс и от 0 до 250 кгс; 81 – диаграммное устройство;
Рисунок 6.7.3.1 — Схема разрывной машины РТ-250
6. Расчет разрывных характеристик.
6.1. Относительная разрывная нагрузка Р0, даН м/г или кгс м/г как отношение среднего значения разрывной нагрузки Рр к массе единицы площади (поверхностной плотности, G, г/м 2 ) и ширине пробы В, мм
6.2. Абсолютная работа разрыва Rp , Дж, даН см или кгс
где Рр – разрывная нагрузка, даН;
р – абсолютное разрывное удлинение ;
— коэффициент полноты диаграммы.
Коэффициент полноты диаграммы показывает, какую часть составляет площадь S1, ограниченная кривой растяжения, от площади S2 (рисунок 6.7.3.2).
Р S1 – площадь ОВС, мм 2 .
A B S2 – площадь ОАВС, мм 2 .
Рисунок 6.7.3.2 — Диаграмма растяжения ткани при разрыве
6.3. Относительная работа разрыва как отношение работы разрыва Rp к единице массы, Дж/г, даН см/г, или единице объема, Дж/см 3 , даН см/см 3
7. Заполнить сводную таблицу результатов испытаний.
Таблица 6.7.3.2 — Сводная таблица результатов испытаний
Расчеты по формулам (6.7.3.1) – (6.7.3.3).
1. Каковы размеры пробных полосок, предназначенных для определения разрывных характеристик?
2. На каком приборе осуществляется растяжение полосок до разрыва?
3. Какова длина рабочей части полоски?
4. Какова должна быть скорость опускания нижнего зажима?
5. Дать определение понятий:
— абсолютное разрывное удлинение;
— относительное разрывное удлинение;
— абсолютная работа разрыва.
Дата добавления: 2020-01-07 ; просмотров: 253 ; Мы поможем в написании вашей работы!
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом
- Правообладателям
- Политика конфиденциальности
Мастерица © 2023
Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер