Одновісне розтягнення тканини

Розривної навантаженням називається найбільше зусилля, витримується прямокутним зразком стандартного розміру до моменту розриву. За прийнятою в даний час системі одиниць величина розривного навантаження визначається в кг. За Міжнародній системі одиниць її висловлюють в одиницях сили - ньютонах (н), що мають розмірність кгм / сек (1 кг = 9,81 н). Показники розривних навантажень для кожного виду матеріалу стандартизовані. Невідповідність цифровим показникам, зазначеним в Гості, є сигналом недоброякісності матеріалу. Тому показники міцності залишаються основним критерієм оцінки механічних властивостей матеріалів, незважаючи на те що випробовувані ними зусилля як в процесах швейного виробництва, так і при експлуатації одягу складають лише невелику частину розривних зусиль. Навіть в прилеглій одязі при різких рухах людини на найбільш напружених ділянках (спинка по лінії пройми, ділянку ліктя в рукаві і ін.) Матеріал відчуває навантаження, що не перевищують 5-10% від розривних. Найчастіше вони становлять лише 0,5-1,5 кг. Розривне напруга σр являє собою відношення міцності Рр до площі S поперечного перерізу зразка

Розривних напругою користуються для характеристики міцності твердих матеріалів. Для текстильних матеріалів, особливо таких, як тканини, трикотажні і неткані полотна, цей спосіб вираження відносної міцності, що вимагає визначення площі поперечного перерізу зразка, скрутний. Між волокнами і нитками перебувають повітряні прошарки, поперечні перерізи волокон неправильні, багато хто має в середині канал. В результаті цього визначення дійсної площі поперечного перерізу матеріалу практично неможливо. Тому для текстильних матеріалів площа поперечного перерізу визначається розрахунковим шляхом. Так як обсяг матеріалу v дорівнює добутку площі поперечного перерізу S на довжину L, а вага g обсягом, помноженому на об'ємний вага β, то

Найчастіше ж у текстильному матеріалознавстві для характеристики відносної міцності ниток і тканин користуються розривної довжиною. Розривної довжиною Lp називається та умовна довжина, при якій вага (маса) g зразка наближено дорівнює його міцності (розривної навантаженні) Р. Міцність Р зразка завжди в багато разів перевершує його вага g, відповідно в стільки ж разів розривна довжина Lp більше фактичної довжини L зразка:

Беручи наближено числові значення кг і кг рівними, отримуємо розривну довжину в км. Між розривної довжиною і розривних напругою існує залежність. Підставляючи в формулу розривного напруги значення 5, маємо:

т. е. розривна довжина дорівнює відношенню розривного напруги до об'ємною вагою матеріалу.

Знаючи вагу 1 м 2 тканини g1. визначають вагу зразка, який при ширині 50 мм і довжині L дорівнює:

Підставляючи в формулу розривної довжини отримані значення, маємо:

Так як при визначенні міцності тканини в розриві бере участь якась одна система ниток - основа або качок, а міцність відноситься до ваги всього квадратного метра тканини, розривна довжина при різній частці ваги основних і уточнив ниток не в повній мірі відображає дійсне ставлення міцності тканини до одиниці її ваги.

Для усунення цього недоліку запропоновано в формулу розривної довжини ввести коефіцієнт, що враховує частку ваги системи ниток, що піддається розриву:

де А - частка, яку становить від ваги 1 м 2 тканини вага системи ниток, що піддається розриву.

Розривним подовженням називається деформація, що виникає під дією навантаження, що розтягує до моменту розриву матеріалу. Розривне подовження визначається в абсолютних одиницях (мм) як різниця кінцевої LK і початкової L0 довжини зразка:

Одновісне розтягнення тканини

Мал. 11-4. Діаграма розтягування матеріалів для одягу (непарними цифрами позначені криві по основі або довжині, парними - по качку або ширині):

1-2 - тканина бавовняна; 3-4 - полотно лляне; 5-6 - тканина вовняна гребінна костюмна; 7-8 - трикотаж бавовняний (гладь); 9-10 - нетканий матеріал прошивний бавовняний або у відсотках від первісної довжини (відносне подовження):

Величина однієї кінцевої деформації в момент розриву не дає уявлення про хід деформації матеріалу, яка відбувається під дією зростаючого навантаження. Графічне вираження залежності подовження матеріалу від діючого на нього навантаження протягом всього випробування дають діаграми розтягування. По осі ординат відкладають навантаження Р або напруга а, по осі абсцис - подовження в абсолютних величинах l або у відсотках ε. У більшості випадків на початку навантаження відбувається швидке подовження матеріалу, яке в міру збільшення навантаження сповільнюється (рис. 11-4). Наближено криві розтягування матеріалів для одягу можуть характеризуватися рівнянням параболи.

де Р - навантаження в кг; ε - відносне подовження в%; l - абсолютне подовження в мм; а, β, п - коефіцієнти, що залежать від волокнистого складу і структури матеріалу.

У процесах швейного виробництва, а також при експлуатації готових виробів матеріали для одягу піддаються навантаженням, які значно менше розривних.

Одновісне розтягнення тканини

Мал. 11-5. Діаграма роботи розриву тканини

Тому особливий інтерес представляє величина деформації матеріалу на перших етапах його навантаження. Матеріали з однаковим розривних подовженням, але по-різному деформуються на початкових стадіях розтягування, абсолютно по-різному поводяться при настилання, розкрої, пошитті, волого-теплової обробки, а також у виробах при їх експлуатації. Різними повинні бути для них і припуски на вільне облягання фігури і свободу рухів. Щоб не утрудняти рухів людини і не викликати передчасної втоми матеріалу, припуски у виробах з малорастягівающіхся матеріалів повинні бути більше. Інтервали байдужості при побудові ростовочно-полнотной асортименту одягу повинні встановлюватися з урахуванням здатності матеріалу розтягуватися. Так як одяг з легко розтягуються матеріалів, наприклад трикотажних полотен, підходить людям зі значно більшим діапазоном розмірних ознак, то і випускається вона в меншому асортименті розмірів, ніж одяг з тканин.

Робота розриву показує, яка кількість енергії витрачається на т о, щоб подолати енергію зв'язку між частинками матеріалу і довести його до повного руйнування. Характеризується робота розриву Rp геометричній площею, обмеженою кривою розриву і максимальними координатами Pv і lр (рис. 11-5):

де т) - коефіцієнт повноти діаграми, який визначається відношенням площі, обмеженої кривою розтягування, до всієї прямокутної площі діаграми, обмеженою сторонами Рр і lр. звідки

Практично площа під кривою розтягування визначається планіметрична. При опуклою кривою коефіцієнт повноти діаграми і, отже, робота розриву більше, при увігнутій - менше. Таким чином, коефіцієнт повноти діаграми характеризує відносну роботу, затрачену на розрив зразка. Чим більше коефіцієнт повноти діаграми, тим краще матеріал чинить опір розриву.

Робота розриву матеріалів, що мають більше подовження при невеликій міцності, може бути більше, ніж матеріалів з великою міцністю, але малої розтяжністю. Наприклад, трикотаж незважаючи на значно меншу, ніж у тканин, міцність і велику розтяжність вимагає для розриву більшої витрати енергії, ніж деякі тканини. Для отримання порівнянних результатів роботи розриву матеріалів з різною вагою (масою) або об'ємом, вводиться поняття відносної (питомої) роботи розриву, т. Е. Роботи, віднесеної до одиниці маси rg або одиниці об'єму rv:

Схожі статті