mehanička svojstva vlakana, pređe, tkanine i drugih proizvoda svojstva.pdf · 2020. 3. 18. · 1...
Post on 29-Jan-2021
5 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
1
Mehanička svojstva vlakana, pređe, tkanine i drugih proizvoda
Prekidna sila (jačina na kidanje) predstavlja otpor koji pruža materijal pri
njegovom istezanju pod dejstvom sile sve do prekida. Može da se predstavi na
više načina:
a) Apsolutna prekidna sila (dinamometarska) je sila potrebna da se izvrši
prekid materijala pri njegovom istezanju:
Fa (cN, N, daN).
b) Relativna prekidna sila predstavlja odnos apsolutne prekidne sile i
podužne mase:
t
ar
T
FF (cN/tex, N/tex)
c) Specifična prekidna sila predstavlja odnos apsolutne prekidne sile i
površine poprečnog preseka materijala koji se ispituje (odnosno dejstvo sile na
jedinicu površine poprečnog preseka):
S
FF as (cN/mm
2, N/mm2 = MPa)
Pa 1
m
N 1
2
22
6
cm
kg 10
m
MN 1Pa 10MPa 1
d) Dužina kidanja (tzv. "rajs kilometar" R) predstavlja zamišljenu dužinu
vlakana, pređe pri kojoj se vlakno ili pređa kida pod sopstvenom masom. Ova
karakteristika nije prihvaćena u SI sistemu.
Lkm (km) Fr (cN/tex)
Prekidno izduženje (istegljivost) je apsolutna ili relativna mera promene
dimenzije materijala pri njegovom opterećenju odnosno prekidu.
a) Apsolutno prekidno izduženje predstavlja dužinsku linearnu
deformaciju materijala pri njegovom prekidu. To je ustvari promena dužine ili
prirast materijala pri istezanju u momentu kidanja:
l = l - lo (mm)
gde je: l - dužina materijala - epruvete u momentu kidanja (mm)
lo - početna dužina materijala - epruvete ili rastojanje između klema
dinamometra (mm).
b) Relativno prekidno izduženje predstavlja odnos između apsolutnog
izduženja i početne dužine izraženo u procentima:
100l
ll100
l
l
o
o
o
(%)
-
2
Pri preradi i upotrebi tekstilnih materijala (vlakana, pređa) dolazi do
njihovih naprezanja (opterećenja) koja su manja od njihovih prekidnih sila. Posle
prestanka opterećenja materijal se vraća manje ili više u prvobitni položaj. U
slučaju da se materijal vrati posle izvesnog vremena u prvobitni položaj govori
se o elastičnog deformaciji a kada ne vrati u prvobitni položaj onda je to
plastična deformacija.
Sa slike se vidi da se ukupno apsolutno izduženje sastoji iz tri
deformacije:
preu llll (mm)
gde je: le - elastična deformacija koja nastaje za vreme delovanja sila a nestaje
posle njenog prestanka (trenutna),
lr - relaksaciona deformacija i predstavlja povratnu deformaciju koja
nestaje posle nekog vremena,
lp - plastična deformacija koja predstavlja trajnu deformaciju i ona je
trajna.
a) Uslovna vrednost relativne elastične deformacije:
100l
ll100
l
l
o
21
o
ee
(%),
b) Uslovna vrednost relativne relaksacione deformacije:
100l
ll100
l
l
o
32
o
rr
(%),
c) Uslovna vrednost relativne plastične deformacije:
100l
ll100
l
l
o
o3
o
p
p
(%).
Tada će ukupno relativno izduženje biti:
100l
ll100
l
l
o
o1
o
uu
(%),
-
3
ili
preu (%).
Dijagram sila - izduženje predstavlja grafički prikaz zavisnosti sila -
izduženje i izražava deformaciju materijala pri otporu do prekida.
Rad kidanja je potreban rad za izvršenje prekida i jednak je površini ispod
krive sila - izduženje:
maxl
0
dlFA
a) Uslovni rad predstavlja proizvod apsolutne prekidne sile Fa,max i
izduženja pri prekidu l:
lFA max,au (Nm, J)
b) Koeficijent ispunjenosti dijagrama je odnos između izvršenog rada i
uslovnog rada i uglavnom se kreće između 0.35 i 0.65.
uA
A
odakle je:
o1max,au llFAA (Nm, J)
2
2
2 s
mkgm
s
mkgmNJ
c) Specifični rad do prekida predstavlja rad po jedinici mase ili zapremine
(volumena):
m
AAm (J/kg, Nm/kg)
V
AAv (J/m
3, Nm/m3)
-
4
d) Početni modul elastičnosti predstavlja otpor koji pruža materijal pri
njegovom izduženju od 1 %. [to je veći početni modul materijal se teže
deformiše.
Zadaci - Mehanička svojstva vlakana
1. Odrediti apsolutnu prekidnu silu viskozne kompleksne i elementarne
niti ako je podužna masa kompleksne niti 10 tex, relativna prekidna sila 16.2
cN/tex i broj elementarnih niti u kompleksnoj 40.
25.040
10
n
TT
k,t
el,t tex
Iz t
ar
T
FF je
162102.16TFF k,tk,rk,a cN
05.425.02.16TFF e,tk,rel,a cN
2. Izračunati relativnu prekidnu silu poliesterskog vlakna (=1.38 g/cm3)
ako je poznato: apsolutna prekidna sila vlakna 12 cN i površina poprečnog
preseka 243.4 m2.
Iz
3
t 10TS je
333.010
38.14.243
10
ST
33t
tex
36333.0
12
T
FF
t
ar cN/tex
3. Izračunati specifičnu prekidnu silu poliamidnog vlakna (niti) uslovnog
prečnika 20 m ako je apsolutna prekidna sila 15.7 cN.
50014.31020
4157.0
d
4F
4
d
F
S
FF
232
us
a
2
us
aas
N/mm2
4. Izvesti formulu koja će povezati specifičnu (N/mm2) i relativnu
prekidnu silu (cN/tex) i gustinu vlakna (g/cm3).
Potrebne formule: t
ar
T
FF (cN/tex),
S
FF as (cN/mm
2),
3
t 10TS (m2).
-
5
3
r
6
3
r
63
t
tras 10F10
10
F
1010T
TF
S
FF
(N/mm2)
5. Apsolutna prekidna sila poliamidnog vlakna podužne mase 3.8 dtex
iznosi 16.7 cN. Izračunati relativnu i specifičnu prekidnu silu tog vlakna (=1.14
g/cm3).
95.4338.0
7.16
T
FF
t
ar cN/tex = 0.4395 N/tex
5011014.14395.010FF 33rs N/mm2
6. Za ispitivanje mehaničkih svojstva vlakana uzet je snop pamučnih
vlakana od kojeg je slučajnim izborom uzeto 10 vlakana. na dinamometru je
ispitana njihova prekidna sila sa sledećim vrednostima u cN: 2.9, 4.9, 0.98, 3.92,
1.96, 6.86, 2.9, 4.9, 3.9 i 5.88. Odreditit srednju vrednost apsolutne prekidne
sile, koeficijent varijacije, praktičnu granicu greške i interval pouzdanosti
srednje vrednosti.
Formira se najpre tabela zbog lakše računice: Red. br. Fa,i (cN)
ai,ai,a FFF (cN) 2
ai,a FF (cN2)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
2.90
4.90
0.98
3.92
1.96
6.86
2.90
4.90
3.92
5.88
1.07
0.99
2.93
0.01
1.95
2.95
1.01
0.99
0.01
1.97
1.0200
0.9801
8.5849
0.0001
3.8025
8.7025
1.0201
0.9801
0.0001
3.8809
39.10 13.82 28.9713
91.310
10.39
n
F
F
n
1ii,a
a
cN
79.1
110
9713.28
1n
FF
SD
n
1i
2
ai,a
cN
78.4510091.3
79.1100
F
SDCV
a
%
Kod manjeg broja merenja za S = 95 %, = 1.96.
11.110
79.196.1
n
SDp
x
cN
-
6
02.580.211.191.3pFFx
aa cN
7. Koliki broj vlakana je potrebno uzeti za ispitivanje mehaničkih
svojstava tj. za određivanje prekidne sile vlakana u partiji tako da relativna
greška ne bude veća od a) 3 % i b) 4 %. Srednja vrednost apsolutne prekidne sile
dobijene od 50 merenja je 14.7 cN a koeficijent varijacije 26 %. Ujedno
izračunati relativnu granicu greške za 50 merenja.
Iz jednačine 100F
SDCV
a
je:
82.3100
7.1426
100
FCVSD
a
cN
Iz tabele, za S = 95 %, t = 2.03 (dobbijeno interpolacijom)
096.150
82.303.2
n
SDtp
x
cN
46.71007.14
096.1100
F
pp
a
xr %
a) Kada je pr = 3 %, broj merenja je:
Iz jednačine 100F
pp
a
xr je:
441.0100
7.143
100
Fpp
ar
x
cN
Iz jendačine n
SDtp
x
je (gde je sada t = = 1.96):
28824.288441.0
82.396.1
p
SDtn
22
x
vlakana
b) 588.0100
7.144
100
Fpp
ar
x
cN
16213.162588.0
82.396.1
p
SDtn
22
x
vlakana
8. Izraziti specifični rad kidanja Am preko koeficijenta ispunjenosti
dijagrama sila-izduženje i ukupnog relativnog izduženja.
-
7
lFllFAA max,ao1max,au (Nm, J)
m
lF
m
AA
max,a
m
(J/kg, Nm/kg)
100l
l100
l
ll100
l
l
oo
o1
o
uu
(%);
100
ll uo
100m
lFA
uomax,a
m
(J/kg, Nm/kg)
9. Pri ispitivanju prekidnih sila dva elementarna veštačka vlakna dobijeni
su sledeći rezultati: za prvo vlakno: Fa,1 = 17.6 cN, l1 = 20 mm, A1 = 0.194
Ncm; za drugo vlakno: Fa,2 = 14.7 cN, l2 = 24 mm, A2 = 0.212 Ncm. Odrediti
ocenu mehaničkih svojstava vlakana.
Iz jednačine lFA max,a izračunava se:
lF
A
max,a
55.02176.0
194.01
i 6.0
4.2147.0
212.02
Pošto je 12 drugo vlakno ima bolje mehaničke karakteristike i jače je.
10. Odrediti specifični rad pri kidanju vunenih vlakana prečnika 28 m,
ako pri ispitivanju mehaničkih svojstava na dinamometru (pri rastojanju između
klema od 50 mm), prema dijagramu sila-izduženje određen rad kidanja od 0.119
Ncm. (vl = 1.32 g/cm3).
44.6154
14.328
4
dS
22
m2
Iz jednačine V
m je:
041.0501044.61510
1032.1lSVm 6
3
3
mg
902.2041.0
119.0
m
AAm Ncm/mg = 29 J/g
3
3
10031.032.1
10041.0mV
cm3
3
3v1084.3
10031.0
119.0
V
AA
Ncm/cm3 = 3.84 J/cm3
-
8
11. Elementarno poliamidno (kapron) vlakno podužne mase 2.2 dtex je
ispitivano na dinamometru na rastojanju između klema 150 mm pri čemu su
dobijeni sledeće podaci: apsolutna prekidna sila 11.7 cN, apsolutno prekidno
izduženje 36 mm, rad kidanja 0.241 Ncm. Specifična gustina vlakna je 1.14
g/cm3. Izračunati ukupno relativno izduženje, relativnu prekidnu silu, specifičnu
prekidnu silu, specifični rad kidanja.
24100150
36100
l
l100
l
ll100
l
l
oo
o1
o
uu
%
18.5322.0
7.11
T
FF
t
ar cN/tex
25.6061014.15318.010F1010
F
1010T
TF
S
FF 33r
6
3
r
63
t
tras
N/mm2
Iz jednačine l
mTt je:
66
t 10331015022.0lTm g
73031033
241.0
m
AA
6m
Ncm/g = 73.03 J/g
12. Ako je dat dijagram sila-izduženje izračunati rad kidanja ispitivanog
vlakna.
Rad kidanja se izračunava preko milimetarskog papira tj. preko površine
ispod krive F-, ili zbira površina pravougaonika jednakih širina (izduženja
vlakana) ispod te krive:
n
1ii,a lFA (cNmm)
13. Na dinamometru je određena prekidna sila kidanja snopa pamučnih
vlakana koja iznosi 218.7 N. Izračunati srednju prekidnu silu jednog vlakna ako
je masa snopa 3.25 mg i broj vlakana u 1 mg je 2100. Koeficijent iskorišćenja
jačine vlakana u snopu je 0.675.
Broj vlakana u snopu je n = 3.25 2100 = 6825
75.4675.06825
21870
n
FF
snop,aa
cN
14. Odrediti tri komponente relativnog izduženja vlakana od prirodne svile
(elastična, relaksaciona i plastična) ako je početna dužina vlakana 100 mm,
dužina vlakana pri opteređenju 114 mm, dužina odmah po rasteređenju 110 mm
i dužina vlakana posle jedne noći nakon rasterećenja 103 mm.
-
9
4100100
110114100
l
ll100
l
l
o
21
o
ee
%,
7100100
103110100
l
ll100
l
l
o
32
o
rr
%,
3100100
100103100
l
ll100
l
l
o
o3
o
p
p
%.
15. Vuneno vlakno početne dužine 100 mm (rastojanje između klema) bilo
je ispitano na relaksometru, pri čemu je registrovana promena dužine vlakana.
Rezultati su predstavljeni u sledećoj tabeli:
Vreme opteređenja i
rasteređenja vlakana
Dužina vlakana pri
opterećenju (mm)
Dužina vlakana posle
rasterećenja (mm)
5 s = 0.08 min
30 s = 0.5 min
10 min
20 min
30 min
60 min
120 min
108
110
117
120
122
124
126
118
115
110
107
106
105
104
Nacrtati dijagram promene dužine vlakana tokom vremena pri opteređenju i
rasterećenju i izračunati uslovne vrednosti relativnog izduženja.
8100100
118126100
l
ll100
l
l
o
21
o
ee
%,
14100100
104118100
l
ll100
l
l
o
32
o
rr
%,
4100100
100104100
l
ll100
l
l
o
o3
o
p
p
%.
264148preu %.
-
10
16. Izračunati početni modul elastičnosti elementarnog poliamidnog
vlakna prečnika 20 m, ako je pri istezanju vlakna za 2 % potrebna sila 1.96 cN
za vreme od 30 min.
3144
14.320
4
dS
22
m2
02.31212314
96.110
S
F10
llS
lF10E
6
u
a
6
o1
oa
4
N/mm2
17. Vuneno vlakno početne dužine od 120 mm, pri dejstvu sile od 1.96
cN, izdužilo se 8 mm. Posle 5 s od prestanka dejstva sile vlakno je smanjilo
dužinu na 120.7 mm. Odrediti relativnu deformaciju vlakna i izračunati početni
modul elastičnosti ako je prečnik vlakna 25 m.
67.6100120
120128100
l
ll100
l
l
o
o1
o
uu
%
62.4904
14.325
4
dS
22
m2
26.5967.662.490
96.110
S
F10
llS
lF10E
6
u
a
6
o1
oa
4
N/mm2
Mehanička svojstva pređe
Sva svojstva koja važe za vlakno važe i za pređu s tim što, kod pređe na
mehanička svojstva, utiče struktura pređe, način predenja, končanja.
Pri ispitivanju mehaničkih svojstva pređe u kanuri (pasmić), prekidna sila
pređe može se približno odrediti po formuli:
n
F
n2
FFF
pp
až (N)
gde je: Fp - prekidna sila kanure (N),
F'p - prekidna sila snopa pređe - niti (N),
n - dužina pređe u kanuri (m),
n' - broj pređa - niti u snopu,
i ' - eksperimentalni koeficijent korekcije zbog neistovremenog
kidanja pređa u kanuri i snopu.
Vrednosti koeficijenata korekcije i '. Vrsta pređe Metode
ispitivanja
Dužina kanure (m) ili broj
pređa u snopu i '
pamučna pređa
Tt=21.74-11.76 tex
kanura
kanura
kanura
100
50
25
0.77
0.79
0.85
snop
snop
snop
200
100
50
0.75
0.77
0.80
svila snop 200 0.875
-
11
Pri ispitivanju pamučne pređe primenjuje se i druga zavisnost između
prekidne sile kanure i prekidne sile pojedinačne pređe:
BFF pa (cN)
gde je: Fa - prekidna sila pređe (cN),
Fp - prekidna sila kanure (dužina pređe L = 100 m) (daN),
B - korekcioni koeficijent koji zavisi od podužne mase pređe.
Vrednosti korekcionog koeficijenta B Vrsta pređe: Češljana Kardirana
Tt (tex) 5.9-7.1 7.5-9.1 10-13 15-50 12-22 23-26 29-100
B 6.3 6.2 6.1 6.0 6.5 6.25 6.0
Pri ispitivanju pamučne pređe veće podužne mase, sa dužinom pređe u
kanuri od 50 m ili 25 m, dobijeni rezultati se preračunavaju za prekidnu silu u
celoj kanuri (na 100 m) po sledećim formulama:
)50(pp F05.2F i )25(pp F4.4F
gde je: Fp(50) i Fp(25) - prekidna sila kanura sa dužinom pređe od 50 i 25 m.
Ako su ispitivanja izvršena u nestandardnim klimatskim uslovima, tada je:
W8.13
8.20FF pn,p
(N)
gde je: Fp,n - prekidna sila kanure kod koje je normalna vlažnost pređe (N),
Fp - prekidna sila kanure pri određenoj vlažnosti pređe (N),
W - vlažnost pređe u uslovima ispitivanja (%).
Prekidna sila vlakna od koje je izrađena pređa ne može biti potpuno
iskorišćena zbog same strukture vlakana i pređe. Zbog ovoga definiše se
koeficijent iskorišćenja prekidne sile vlakana u pređi (koeficijent iskorišćenja
jačine vlakana):
nF
F
vl,a
pr,a
gde je: Fa,pr - apsolutna prekidna sila pređe (cN),
Fa,vl - apsolutna prekidna sila vlakana (cN),
n - broj vlakana u poprečnom preseku pređe i on je jednak:
vl,t
pr,t
T
Tn
Kod jenostepeno (jednostruko) končane pređe:
1vl,a
k1,a
k,1nnF
F
-
12
Kod dvostepeno (dvostruko) končane pređe:
21vl,a
k2,a
k,2nnF
F
gde je: Fa,1k i Fa,2k - prekidna sila (apsolutna) jednostruko i dvostruko končane
pređe (cN),
Fa,vl - prekidna sila vlakana iz koje je napravljena pređa (cN),
n - broj vlakana u jednožičnoj pređi,
n1 i n2 - broj pređa u jednofaznoj i dvofaznoj končanoj pređi.
Zadaci
1. Prekidna sila svilene niti je 56 cN. Odrediti relativnu i specifičnu
prekidnu silu ako je masa odsečka na kome se vrši ispitivanje 0.94 mg i dužina
50 cm ( = 1.37 g/cm3).
88.11050
1094.0
l
mT
5
3
t
tex
78.2988.1
56
T
FF
t
ar cN/tex
98.4071037.12978.010F1010
F
1010T
TF
S
FF 33r
6
3
r
63
t
tras
N/mm2
2. Odrediti apsolitni i specifični rad upotrebljen za kidanje pamučne pređe
namenjene za kord podužne mase 476.2 tex, prekidne sile 90.25 N, prekidno
izduženje 75 mm i koeficijent ispunjenosti dijagrama sila - izduženje 0.66.
74.44666.05.725.90lFAA aus Ncm
Iz l
mTt je
24.0105.02.476lTm 3t
g
42.186124.0
74.446
m
AAm Ncm/g = 18.61 J/g
3. Pri ispitivanju mehaničkih svojstva češljane pamučne pređe sa
različitim debljinama, prosečne podužne mase 8.33 tex, dobijena je prekidna sila
kanure 18.25 daN. Izračunati prekidnu silu pređe (pojedinačne).
Iz tabele za Tt = 8.33 tex je B = 6.2
15.1132.625.18BFFF pža cN
-
13
3.1. Prekidna sila polu kanure (dužine pređe 50 m), podužne mase pređe
45.45 tex (češljana), iznosi 544.5 N.
6.11145.5405.2F05.2F )50(pp daN
Iz tabele za Tt = 45.45 tex je B = 6.0
6.66966.111BFFF pža cN
3.2. Prekidna sila četvrtine kanure (dužine pređe 25 m), podužne mase
pređe 100 tex (vlačena-kardirana), iznosi 378.67 N.
61.166867.374.4F4.4F )25(pp daN
Iz tabele za Tt = 100 tex je B = 6.0
66.999661.166BFFF pža cN
4. Apsolutna prekidna sila pojedinačne svilene niti je 98 cN. Odrediti
opterećenje (silu) pri kome će doći do kidanja snopa u kome se nalazi 200 niti,
ako je ispitivanje snopa izvedeno pri istim klimatskim uslovima kao kod
ispitivanja pojedinačnih niti.
Iz tabele ' = 0.875 za svilu.
Iz formule
n
F
n2
FFF
pp
až sledi da je:
5.171875.020098.0''nF'F žp N
5. Prekidna sila pamučne pređe podužne mase 16.67 tex je izražena preko
srednje vrednosti prekidne sile i iznosi 2.35 N. Odrediti vrednost prekidne sile
ako se ispitivanje izvodi na sledeći način: a) u snopu od 50 niti, b) u snopu od
100 niti, c) u snopu od 200 niti, d) u kanuri sa dužinom od 25 m, e) u kanuri sa
dužinom od 50 m i f) u kanuri sa dužinom od 100 m.
Za snopove: ''nF'F žp (N)
Za kanure: n2FF žp (N)
Vrednosti za i ' uzete iz tabele.
a) 9480.05035.2'Fp N
b) 9.18077.010035.2'Fp N
c) 5.35275.020035.2'Fp N
d) 87.9985.025235.2Fp N
e) 65.18579.050235.2Fp N
f) 9.36177.0100235.2Fp N
-
14
6. Kod ispitivanja pamučne češljane pređe podužne mase 11 tex prekidna
sila kanure je 274.7 N. Ispitivanje je vršeno pri nestandardnim uslovima gde je
vlažnost pređe bila 5.6 %.
5.2946.58.13
8.207.274
W8.13
8.20FF pn,p
N
7. Odrediti srednju vrednost apsolutne prekidne sile, koeficijent
neravnomernosti prekidne sile i koeficijent varijacije za pređu podužne mase
11.76 tex. Pređa je ispitivana na dinamometru i tom prilikom dobijeni su sledeći
rezultati prekidne sile u cN: 98, 90, 92, 101, 94, 109, 102, 94, 96, 101, 101, 96,
82, 88, 90, 106, 88, 93, 92, 108, 98, 92, 108, 98, 106, 108, 106, 116, 96, 92, 108,
103, 108, 102, 117, 98, 98, 96, 96, 108, 102, 108, 108, 109, 96, 102, 98, 96, 108,
96, 102, 108, 96, 96, 108.
Formira se tabela:
)cN(F i,a fi
ii,a fF iai,a fFF i2
ai,a fFF
82
88
90
92
93
94
96
98
101
102
103
106
108
109
116
117
1
2
2
4
1
2
10
5
3
5
1
3
11
2
1
1
82
176
180
368
93
188
960
490
303
510
103
318
1188
218
116
117
16.36
20.72
16.72
25.44
5.36
8.72
23.60
1.80
7.92
18.20
4.64
22.92
106.04
21.28
17.64
18.64
267.65
214.66
139.78
161.79
25.73
38.02
55.69
0.65
20.91
66.25
21.53
175.11
1022.22
226.42
311.17
347.45
55 5410 336.00 2747.58
36.9855
5410
n
fF
Fn
1ii
n
1iii,a
a
cN
21.610036.9855
336100
Fn
fFF
Na
i
n
1i
ai,a
%
07.7
155
58.2747
1n
fFF
SD
n
1ii
2
ai,a
cN
19.710036.98
07.7100
F
SDCV
a
%
-
15
8. Prema rezultatima iz prethodnog zadatka izračunati, za statističku
sigurnost od 95.4 %, za celu partiju, interval poverenja srednje vrednosti
prekidne sile pređe i relativnu granicu greške.
Iz tabele za statističku sigurnost t = 2.02.
92.155
07.702.2
n
SDtp
x
cN
28.10044.9692.136.98Fa cN
95.110036.98
92.1100
F
pp
a
xr %
9. Odrediti uslovnu vrednost svih vrsta deformacija kod istezanja pređe u
odnosu na početnu dužinu, apsolutnu deformaciju i učešće svake deformacije u
ukupnoj deformaciji za kardiranu pamučnu pređu podužne mase 25 tex. Pređa je
ispitivana na relaksometru sa rastojanjem između klema 500 mm. Vreme
opterećenja i rasterećenja pređe je isto i iznosi 2 sata. Rezultati promene dužine
sa vremenom dati su tabelarno.
Vreme opterećenja i
rasterećenja
3 s
(0.08 min)
30 s
(0.5 min)
5 min 10 min 30 min 60 min 120 min
Promena dužine
pređe u mm pri
opterećenju 511.5 513.0 514.0 515.0 517.0 517.3 518.0
rasterećenju 514.0 513.5 513.0 512.0 511.5 511.2 511.0
lo = 500 mm, l1 = 518 mm, l2 = 514 mm, l3 = 511 mm.
8.0100500
514518100
l
ll100
l
l
o
21
o
ee
%,
6.0100500
511514100
l
ll100
l
l
o
32
o
rr
%,
2.2100500
500511100
l
ll100
l
l
o
o3
o
p
p
%.
6.32.26.08.0preu %.
uu
e 22.06.3
8.0p
uu
r 17.06.3
6.0p
uu
p 61.06.3
2.2p
-
16
10. Kod ispitivanja jednofazno končane pamučne pređe podužne mase
6.67 x 6 tex izmerena je apsolutna prekidna sila od 86.92 N. Pređa je končana od
jednožične pređe podužne mase 64 tex sa prekidnom silom 11.7 N. Jednožična
pređa je ispredena od vlakna podužne mase 1.6 dtex i prekidne sile od 5.6 cN.
Izračunati koeficijent iskorišćenja jačine (prekidne sile) vlakana u jednožičnoj i
končanoj pređi.
52.04006.5
1170
nF
F
vl,a
pr,a
40016.0
64
T
Tn
vl,t
pr,t vlakana
65.06.56400
8692
nnF
F
1vl,a
k1,a
k,1
Mehanička svojstva tekstilnih proizvoda
Za određivanje prekidne sile tkanine izrađene od iste vrste pređa, sa
različitim gustinama, prepletajima ili nekih drugih karakteristika strukture
tkanine, određuje se apsolutna prekidna sila jedne osnovine ili potkine žice po
sledećoj formuli:
g
F200
5010
g
100FF aaž,a
(cN)
gde je: Fa - prekidna sila tkanine širine epruvete 50 mm u pravcu osnove ili
potke (daN),
(1 daN = 10 N ≈ 1 kg)
g - gustina tkanine u pravcu osnove ili potke (cm-1).
Kod pletiva prekidna sila se određuje preko prekidne sile petlji po
horizontali i vertikali:
-
17
g
10FF
3
apl,a
(cN)
gde je: Fa - prekidna sila epruvete pletiva (daN),
g - gustina pletiva izražena u broju petlji po horizontali ili vertikali na
dužini od 100 mm.
Prekidna sila konopca (uže) može se izračunati na sledeći način:
2
sa dF785.0F (N)
ili
2
sa OF0795.0F (N)
gde je: Fs - specifična sprekidna sila konopca (N/mm2),
d - prečnik konopca (mm),
O - obim konopca (mm).
Relativna prekidna sila tkanine se izražava preko ukupne prekidne sile
tkanine u pravcu osnove i potke u odnosu na masu 1 m2:
M
FFF
p,ao,a
t,r
(daN∙m2/g)
gde je: Fa,o i Fa,p - prekidne sile osnovinih i potkinih žica tj. prekidne sile
uzoraka-epruvete tkanine u pravcu osnove i potke (daN),
M - masa tkanine na 1 m2 (g/m2).
Relativna prekidna sila pletiva je:
M
FFF
v,ah,a
pl,r
(daN∙m2/g)
gde je: Fa,h i Fa,v - prekidne sile petlji po horizontali i vertikali tj. prekidne sile
uzoraka-epruvete pletiva po horizontali i vertikali (daN),
M - masa 1 m2 pletiva (g/m2).
Zadaci
1. Pri ispitivanju mehaničkih svojstava viskozne tkanine, površinske mase
110 g/m2, gustine po osnovi 39 cm-1 i po potki 27 cm-1, dobijene su sledeće
vrednosti prekidne sile: u pravcu osnove 255 N i u pravcu potke 178.5 N.
Dimenzije epruvete za ispitivanje iznosile su 50 x 200 mm. Izračunati apsolutnu
prekidnu silu jedne žice po osnovi i potki i relativnu prekidnu silu tkanine.
76.13039
5.25200
g
F200F
o
o,a
o,`a
cN
-
18
2.13227
85.17200
g
F200F
p
p,a
p,`a
cN
94.3110
5.178255
M
FFF
p,ao,a
t,r
N∙m2/g
2. Od dve partije pamučnih pletiva, namenjenih za različite proizvode,
uzete su epruvete dimenzija 50 x 100 mm za ispitivanje. Pletivo prve partije je
površinske mase 398 g/m2 i izrađeno od pređe podužne mase 18.52 x 2 tex sa
gustinom po horizontali i vertikali 48 petlji na 10 cm. Pletivo druge partije je
površinske mase 372 g/m2 i izrađeno od pređe podužne mase 18.52 tex sa
gustinom po horizontali 74 i vertikali 56 petlji na 10 cm. Ispitivanja su pokazala
da je srednja prekidna sila prvog pletiva 235.4 N po horizontali i 176.6 N po
vertikali, a drugog pletiva 147.2 N po horizontali i 107.9 N po vertikali.
Uporedite njihove prekidne sile petlji po horizontali i vertikali i relativne
prekidne sile pletiva.
Za prvo pletivo:
49048
1054.23
g
10FF
3
h
3
h,a
h,pl,a
cN
36848
1066.17
g
10FF
3
v
3
v,a
v,pl,a
cN
03.1398
6.1764.235
M
FFF
v,ah,a
pl,r
N∙m2/g
Za drugo pletivo:
19974
1072.14
g
10FF
3
h
3
h,a
h,pl,a
cN
19356
1079.10
g
10FF
3
v
3
v,a
v,pl,a
cN
685.0372
9.1072.147
M
FFF
v,ah,a
pl,r
N∙m2/g
3. Da bi se odredila mehanička svojstva tehničke tkanine, na dinamometru
su ispitane 30 epruvete dimenzija 50 x 200 mm i izmerene njihove apsolutne
prekidne sile u N: 897.6, 868.2, 946.7, 863.3, 863.3, 878.0, 922.1, 902.5, 838.7,
848.6, 897.6, 927.0, 873.1, 915.6, 902.5, 897.6, 873.1, 951.6, 917.2, 853.5,
824.0, 897.6, 912.3, 897.6, 843.7, 892.7, 892.7, 824.0, 873.1, 902.5. Izračunati
srednju vrednost apsolutne prekidne sile tkanine, srednje kvadratno odstupanje i
koeficijent varijacije.
-
19
I. Zbog većeg broja rezultata pristupa se izračunavanju statističkih
pokazatelja metodom grupisanja podataka prema tabeli sa klasnim intervalom od
16 N.
Granice grupe,
Fa (N) Fa,i (N) fi Fa,i ∙ fi i
2
ai,a fFF
824-840
840-856
856-872
872-888
888-904
904-920
920-936
936-952
832
848
864
880
896
912
928
944
2
4
3
4
10
3
2
2
1664
3392
2592
3520
8960
2736
1856
1888
6034.61
6062.18
1577.35
192.10
822.65
1885.51
3373.49
6513.97
30 26608 26461.86
93.88630
26608
n
fF
F
n
1iii,a
a
N
21.30
130
86.26461
1n
fFF
SD
n
1ii
2
ai,a
N
4.310093.886
21.30100
F
SDCV
a
%
II. Obrada podataka metodom uslovne srednje vrednosti prema sledećoj
tabeli.
Granice grupe,
Fa (N) Fa,i (N) fi mi mi ∙ fi mi
2 ∙ fi
824-840
840-856
856-872
872-888
888-904
904-920
920-936
936-952
832
848
864
880
896
912
928
944
2
4
3
4
10
3
2
2
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
-8
-12
-6
-4
0
3
4
6
32
36
12
4
0
3
8
18
30 -17 113
93.8861730
16896fm
n
cFF
n
1iiius,aa
N
46.9121730
1113
130
16fm
n
1fm
1n
cD
222
n
1iii
n
1ii
2
i
2
N2
-
20
21.3046.912DSD N
4.310093.886
21.30100
F
SDCV
a
%
4. Za statističku sigurnost od 95.4 % u ukupnoj partiji tkanine, izračunati
interval poverenja srednje vrednosti prekidne sile i relativnu granicu greške za
prethodni zadatak.
Za S = 95.4 %, iz tabele t = 2.04.
4.1130
21.3004.2
n
SDtp
x
N
33.89853.8754.1163.886Fa N
28.110093.886
4.11100
F
pp
a
xr %
5. Pri ispitivanju mehaničkih svojstava jedne pamučne tkanine dobijeni su
sledeći rezultati: prekidna sila tkanine u pravcu osnove je 387.5 N a u pravcu
potke 264.8 N, prekidno izduženje u pravcu osnove je 4 % a u pravcu potke 21
%. Dimenzije epruvete su 50 x 200 mm. Koeficijent ispunjenosti dijagrama sila-
izduženje za pravac osnove iznosi 0.68 i za pravac potke 0.25. Masa 1 m2
tkanine je 106 g/m2. Izračunati potreban rad za kidanje tkanine i specifični rad
po jedinici mase.
U pravcu osnove:
Iz jednačine: 100l
ll100
l
l
o
o
o
(%) je:
8.0100
204
100
ll o
cm
lFllFAA max,ao1max,au
8.2108.05.37868.0lFA max,a N∙cm
Ako 1 m2 ima masu 106 g
0.05m ∙ 0.2m ........... x g
x = 1.06 g
87.19806.1
8.210
m
AAm N∙cm/g
-
21
U pravcu potke:
2.4100
2021
100
ll o
cm
04.2782.44.26425.0lFA max,a N∙cm
3.26206.1
04.278
m
AAm N∙cm/g
6. Prekidna sila konopca od manile, obima 76 mm, iznosi 41.2 kN.
Izračunati njegovu specifičnu prekidnu silu.
Iz jednačine 2
sa OF0795.0F (N) je:
72.89760795.0
41200
O0795.0
FF
22
as
N/mm2
top related