Обоснованный выбор материалов для изготовления женского зимнего пальто

 

Методика выполнения работы.

 

Поверхностная плотность  материала (масса 1 м²) является стандартной характеристикой показателя, которая по каждому виду ткани регламентируется технической документацией. Отклонения от нормы допускаются в строго установленных пределах. Поверхностная плотность ткани M_s, г/м² определяется путем пересчета массы точечной пробы, длиной L, мм и шириной В, мм на площадь 1м²

 

 

M_s =1,1038· 10⁶ /50 · 50=441,52   г/м²

 

Вывод: по результатам работы установили, что данный образец ткани имеет поверхностную плотность 441,52 г/м², что отвечает требованиям, предъявляемым к пальтовым тканям (норматив 260-630 г/м²). Данная ткань рекомендована для изготовления зимнего пальто.

 

Лабораторная работа 3

 

Тема работы: Определение жесткости при изгибе материалов.

Цель работы: Изучение методов  и приборов для определения показателей жесткости при изгибе текстильных материалов.

Задания:

1. Изучить характеристики  жесткости при изгибе материалов, методы и приборы для испытаний, методику расчета показателей, жесткости текстильных материалов.

2. Провести испытания материалов и определить показатели жесткости 
при изгибе методом консоли и методом кольца.

3. Дать характеристику испытываемым материалам по степени жесткости

и рекомендации по их применению.

 

Методика выполнения работы

 

Жесткость при изгибе - способность  материала сопротивляться изменению формы при действии внешней изгибающей силы.

Жесткость при изгибе текстильных  материалов В (мкНхсм²) выражается произведением модуля продольной упругости Е (Па. мкН) на момент инерции сечения тела относительно нейтральной оси I (см²):

B=EI                                                                  (5.2)

Момент инерции характеризует  способность тела сопротивляться изгибу в зависимости от размеров и формы поперечного сечения. Модулем продольной упругости определяется способность тела изгибаться, но уже в зависимости от материала тела. Модуль продольной упругости Е находится в прямолинейной зависимости от напряжения и деформации. Однако деформация текстильных материалов не подчиняется закону Гука, поэтому рассчитываемые значения жесткости имеют условный характер.

Прибор ПТ-2 (рис. 5.3) предназначен для определения  жесткости при изгибе тканей, трикотажных и нетканых полотен, комплексных (дублированных) материалов. Предварительно готовят по 5 продольных и поперечных пробных полосок размером 160x30 мм каждая. Взвешиванием определяют массу 5 пробных полосок в граммах, отдельно продольных и поперечных, с погрешностью 0,01 г.

Пробу 7 укладывают симметрично  по шкале 9 лицевой стороной вверх на опорную горизонтальную площадку б, совмещая при этом наружный край пробы и площадки. В центре пробу закрепляют грузом 8 шириной 2 см и массой 500 г. Средняя часть опорной площадки 6 неподвижна, а ее боковые участки могут плавно и равномерно опускаться с помощью механизма 2, включаемого кнопкой. При опускании боковых участков опорной площадки концы пробы начинают прогибаться и в какой-то момент отделяются от опускающихся боковых участков. По истечении 1 мин с момента отделения концов пробы от поверхности боковых участков опорной площадки с помощью указателей прогиба 4 перемещающихся винтом 3, по шкалам 5 измеряют с погрешностью не более 1 мм прогибы концов пробной полоски.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 5.1. Схема прибора ПТ-2

 

За окончательный результат  принимают среднее арифметическое 10 определений прогиба пробной  полоски с погрешностью на более  0,1 мм.

Жесткость EI, мкНхсм², вычисляют отдельно для проб продольного и поперечного направления по формуле

 

EI = 42046 m/А,                                             (5.3)              

где m - масса 5 пробных полосок, г;

А - функция относительного прогиба f₀, определяемая по таблице (для f₀=0,93 А=84,14, а для f₀=0,89 А=41,17)

Относительный прогиб f₀ вычисляют по формуле:

 

f₀ = f / L = f / 7,                                          (5.4)

 

где f – окончательный прогиб проб, см;

L – длина свешивающихся концов проб , равная 7 см.

Коэффициент  жесткости  К_EI материала определяют  как отношение величин жесткости в продольном EI _прод и ЕI_попер поперечном направлении:

К_EI = EI _прод / ЕI_попер                                                                           (5.5)

Результаты испытаний  и расчетов представлены в таблице  5.2.

Таблица 5.2

Вид пробы	Масса пробы m, г	Прогиб		Жесткость EI, мкН ×см2	Коэффициент жесткости
		f, см	fo
уток	11,000	6,50	0,93	25497	1,95
основа	10,500	6,26	0,89	30723

 

 

Вывод: по результатам работы установлено, что жесткость по утку 25497 мкН×см², а по основе 30723 мкН ×см². Полученные результаты отвечают требованиям, предъявляемым к пальтовым тканям (норматив 20000-100000 мкН ×см²) и может быть рекомендована для изготовления зимнего женского пальто.

 

Лабораторная работа 4

 

Тема работы: Определение стойкости материалов к истиранию

Цель работы: Изучение приборов и методик для определения стойкости текстильных материалов к истиранию.

Задания:

1. Изучить основные факторы,  определяющие износ текстильных материалов при истирании, приборы и методики определения степени износа.

2. Определить стойкость к истиранию текстильного материала в 
соответствии со стандартными методиками и охарактеризовать.

3. Дать оценку качества исследуемых материалов.

 

Методика выполнения работы

 

Износостойкость – это  способность текстильных материалов длительное время противостоять  действию комплекса разрушающих  механических, физико-химических и  биологических факторов, которым  они подвергаются при эксплуатации, транспортировке и хранении. Изнашивание  одежды протекает во времени и  вызывает изменения в микро- и макроструктуре материалов, приводящие к ухудшению внешнего вида изделий и разрушению материалов.

Прибор ТИ-1М предназначен для определения стойкости к  истиранию чистошерстяных и полушерстяных  тканей, трикотажных полотен из всех видов пряжи и нитей, нетканых полотен из всех видов волокон. По ГОСТ 9913-85 стойкость тканей к истиранию  оценивается числом циклов до разрушения.

 

4 6р 5 4  J

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                           

                      Рис. 5.2. Схема рабочих органов прибора ТИ-1М

 

Основными рабочими органами прибора являются истирающий диск  с абразивом из карборунда или  серошинельного сукна, надетым на ось  б, три рабочие головки 5 для прижатия пробы 2 посредством обойм 3 к резиновым мембранам 4. Обойма создает постоянное натяжение пробы.

Для остановки  прибора в момент разрушения пробы  и предохранения мембраны между мембранами и пробами расположены металлические контактные   сетки.    Сжатый    воздух   под   давлением,   которое   можно регулировать от 0 до 35 кПа, поступает из пневмосети в рабочие головки 5 и прижимает пробу 2 к абразивному диску 1.

Головки и истирающий диск вращаются относительно своих  осей с одинаковой угловой скоростью  в одном направлении. Поэтому  силы трения в любой точке поверхности  испытуемой пробы одинаковы и  непрерывно меняют свое направление. Частота  вращения рабочих головок и диска регулируется от 75 до 200 мин^-1.

Количество циклов истирания  фиксируется счетчиком. Для испытания  тканей из каждой точечной пробы вырезают по диагонали элементарные пробы  диаметром 80 мм. Количество проб для тканей с открытым рисунком переплетения три.

На   головку   с   закрепленной   резиновой   мембраной   накладывают металлическую сетку, края которой прижимают пружинящим кольцом.

Элементарную пробу закрепляют в обойме одним концом наружу. Обойму без усилия и перекоса надевают на головку. Обойма своей массой 500 ± 2г создает постоянное натяжение пробы. Истирающий диск устанавливают по шаблону толщиной 3,0± 0,1 мм и жестко закрепляют на оси. Испытание проводят при частоте вращения истирающего диска и головок 150 мин^-1 и давлении воздуха в пневмосети 26,7±0,2 кПа (200+ 2мм рт.ст.). Наблюдение за давлением воздуха в пневмосистеме ведется по показаниям манометра. Удаление продуктов истирания и охлаждение истирающего диска и головок проводятся вентилятором, расположенным в столе прибора.

При разрушении одной из проб возникает электрический контакт между стальными ребрами истирающего диска и металлической сеткой, расположенной под пробой, и прибор автоматически останавливается. После этого по счетчику отмечают число циклов, отключают подачу сжатого воздуха к соответствующей головке и вновь включают прибор в работу до разрушения следующей пробы. Испытание проводят до разрушения всех 3 проб ткани. Каждую сторону абразива используют для одной заправки прибора.

Полученные результаты исследований представлены в таблице 5.3.

Таблица 5.3

Материал, номер пробы	Число циклов истирания	Среднее значение, циклы	Мs, г/м2	Ку	Ко.у.	П, %
Пальтовая ткань 1,2	6502	6611	441,52	14,97	1,65	7,94
Пальтовая ткань 3,4	6720

 

 

Вывод: По результатам работы установлено, что данный образец  обладает устойчивостью к истиранию  равной 6611 циклов (норматив не менее 4000 циклов), что отвечает требованиям, предъявляемым к пальтовым тканям и рекомендовано для изготовления зимнего женского  пальто. Данный образец ткани обладает приемлемой устойчивостью к истиранию.

 

Лабораторная работа №5

 

Тема работы: Определение одноцикловых характеристик при растяжении

текстильных материалов

Цель работы: Изучение методов  и приборов для определения одноцикловых характеристик растяжения материалов.

Задание: Определить составные  части полной деформации материала  при растяжении при постоянной нагрузке меньше разрывной.

 

Методика выполнения работы

 

Испытания при заданном усилии проводят на приборе релаксометре типа «стойка» (рис. 5.3). В релаксометре типа «стойка» для испытаний при постоянном усилии (нагружение) проб З производят, подвешивая грузы 5 к активным (нагружающим) зажимам 4. Деформацию образцов регистрируют по положению стрелки нижнего зажима относительно шкалы 6 с погрешностью не более 0,1 мм, а после снятия нагрузки — наложением линейки. Для определения составных частей деформации при растяжении вырезают по три пробных полоски материала вдоль, поперек и под углом 45 градусов относительно продольного. Размеры пробных полосок тканей должны быть 25×100 мм ; трикотажных и нетканых полосок 50×100 мм (по концам пробы прибавит по 10 мм для зажимов).

Образцы закрепляют в верхний  и нижний зажимы релаксометра «стойка». Длина образца между двумя  зажимами, измеренная по линейке 6, принимается за начальную зажимную длину.

Рис. 5.3. Схема релаксометра типа «стойка» для испытания материалов в режиме постоянного нагружения

Затем к нижнему зажиму подвешивают груз 5, растягивающий полоску из расчета: для тканей - 25% от разрывной нагрузки; для трикотажа и нетканых полотен - 5% от разрывной нагрузки. Время действия нагрузки на пробу 1 час, За время нагружения пробные полоски удлиняются и приобретают длину l_к. После этого груз снимают и в течение первых 3-5 секунд измеряют длину пробных полосок и рассчитывают условно упругую деформацию l_у. Затем пробам дают отдых в течение 1 часа, после чего определяют длину образцов l₂ для определения условно эластической деформации l_э и условно пластической деформации l_п. Результаты измерений проб материалов представить таблице 5.4. Результаты вычислений величины полной деформации и ее составных частей представить таблице 5.5.