Приклалная. 1 Изучение конструкции средства измерения. 1 Изучение конструкции средства измерения
 Скачать 377.89 Kb.
|
|
1 Изучение конструкции средства измерения Прибор (ТИ-1М) предназначен для испытания шерстяных и полушерстяных тканей и одеял, трикотажных полотен из всех видов пряжи и нитей, нетканых полотен различных способов производства из волокон всех видов на стойкость к истиранию по плоскости. Принцип действия прибора основан на взаимодействии вращающихся поверхностей проб испытываемого полотна и истирающего материала (абразива – серошинельное сукно) под давлением. Прибор состоит из следующих узлов: редуктора с рабочими головками и истирающим диском, привода, системы отсоса продуктов истирания и охлаждения проб, пневматической системы, пульта управления, стола. Внешний вид прибора ТИ-1М представлен на рисунке 1.1.  Рисунок 1.1 - Внешний вид прибора ТИ-1М На приборе ТИ-1 абразив закрепляется на диске 1 (рисунок 1.2). Под диском находятся три рабочие головки 2 с резиновыми мембранами, поверх которых в обоймах 3 закрепляются испытываемые образцы. Давлением воздуха образцы прижимаются к абразиву. Диск и головки с образцами вращаются в одном направлении с одинаковой угловой скоростью, вследствие чего силы трения, действующие на образец в любой точке истираемой поверхности, при каждом обороте прибора одинаковы и направлены в разные стороны. Благодаря тому, что образцы прижимаются к абразиву сжатым воздухом, истирание происходит на мягкой основе, что приближает условия испытания к условиям естественной носки.  диск, 2 – рабочие головки, 3- обоймы. Рисунок 1.2 –Прибор ТИ-1 Управление прибором типа ТИ-1М производится при помощи программируемого логического контроллера с тачскрином. Истирание по кольцу, истирание по кругу. Удаление отработанных частиц осуществляется пылесос. Охлаждение-воздушное. Диапазон измерения циклов испытания: 1-999999 Дискретность измерения циклов испытания: 1 Диапазон измерения давления на пробу, Кпа: 1-35 Погрешность измерения давления на пробу. кПа ±0,2 Технические характеристики: Частота вращения головок и абразивного диска, об/мин: 100,150,200 Диаметр рабочих головок, мм: 65 и 80 Число одновременно истираемых образцов, шт 3 Диаметр истирающего диска, мм 250 Прижим образцов к истираемому диску, пневматический Натяжение образцов за счет веса обойм, г: 200 и 500 Избыточное давление воздуха в пневмосистеме, мм ртутного столба 260 Требования к помещению: Закрытое помещение лабораторного типа Высота: до 2000 м над уровнем моря Температура окр. Среды: 20 ± 2˚С Относительная влажность: 65% ± 2% Существенное влияние на результаты испытаний на приборе оказывает характер абразивов, давление на образец и натяжение образца. В качестве абразива применяются наждачные бруски, резина, пенополиуретан, металлические поверхности, капроновые щетки, а также ткани. От вида абразива зависит характер разрушения волокон и пряжи (микросрезание или усталостный износ). Необходимо выбирать такой абразив, который бы ставил материал в условия, наиболее близкие к естественному износу, и в то же время не слишком сильно разрушался сам. Большинство исследователей сходятся на том, что при истирании тканей, трикотажа и нетканых материалов абразивом из серошинельного сукна происходит наиболее удачное моделирование износа материала в процессе его эксплуатации. Давление истирающей поверхности на образец и натяжение самого образца существенно влияют на результат испытания. Чем больше давление и натяжение образца, тем быстрей происходит его разрушение. Во всех случаях лабораторные испытания только частично воспроизводят износ материала от истирания в процессе эксплуатации. При носке ткани и трикотаж разрушаются в результате длительных, но слабых истирающих воздействий. Циклы воздействий разделены большими промежутками времени, в течение которых волокна успевают отрелаксировать. На приборах же циклы истирания следуют настолько часто, что наступает преждевременная динамическая усталость волокон. Уменьшаются упругие и эластические деформации, что приводит к ухудшению распределения сил сопротивления истиранию и ускоряет процесс разрушения образца. Для оценки износоустойчивости материала очень важно дать количественные характеристики его сопротивления истиранию. В качестве критерия оценки устойчивости к истиранию должен служить признак, обусловливающий непригодность изделия для дальнейшей эксплуатации. Количество циклов истирания до получения сквозного отверстия является одним из наиболее часто используемых критериев оценки износоустойчивости тканей и трикотажа, в особенности легкораспускающегося. Однако, очень часто после некоторого количества циклов истирания меняется цвет материала, появляется пиллинг, в двухслойных тканях типа драпов, двойного или жаккардового трикотажа разрушается лицевая сторона материала. В результате этого изделие приобретает неприглядный вид задолго до образования дыры. Поэтому используются и другие критерии оценки: определяется после известного количества циклов истирания потеря прочности ткани на разрыв, трикотажа на продавливание, изменение выносливости к многократным растяжениям, уменьшение толщины, веса, воздухопроницаемости и др. Определение результата многократного измерения физической величины В таблице 2.1 представлен массив результатов многократных измерений показателя «стойкость к истиранию» чистошерстянной ткани с помощью прибора ТИ-1М в порядке возрастания. Таблица 2.1 ‒ Результаты измерений.
2.1 Определение точечных оценок закона распределения результатов измерения На этом этапе определяем среднее арифметическое значения массива экспериментальных данных  по формуле 2.1: где n- количество отсчетов экспериментальных данных. В качестве оценки центра распределения среднее арифметическое значение применяется для класса распределений, близких к нормальным. Но для симметричных экспоненциальных островершинных распределений наиболее эффективной является оценка медианы. Медиана – это такое значение признака, которое разделяет ранжированный ряд распределения на две равные по числу результатов измерения части. Для нахождения медианы, пользуясь значениями таблицы 3, нужно отыскать значение признака, которое находится на середине упорядоченного ряда по формуле 2.2 и формуле 2.3:   Выбираем формулу 2.2, так как n=150 - чётное.  Для равномерного, трапецеидального распределений целесообразно определить оценку центра размаха по формуле 2.4:  С целью оценки рассеяния экспериментальных данных относительно среднего арифметического определяем несмещенную оценку дисперсии  по формуле 2.5 и среднее квадратическое отклонение (СКО) Sx по формуле 2.6: , (2.5)  , (2.6) Дисперсия имеет размерность квадрата случайной величины и выражает как бы мощность рассеяния относительно постоянной составляющей. СКО имеет размерность случайной величины и является действующим значением рассеяния этой величины. Оценка СКО среднего арифметического значения находится по формуле 2.7:  , (2.7) Чтобы оценить асимметрию ЗРВ, определяется оценка третьего центрального момента  , по формуле 2.8 характеризующая несимметричность распределения (то есть скошенность распределения: когда один спад – крутой, а другой - пологий): , (2.8) Третий центральный момент и его оценка имеют размерность куба случайной величины, поэтому для относительной характеристик асимметрии применяют безразмерный коэффициент асимметрии А рассчитанный по формуле 2.9:  , (2.9) Для симметричности распределений ЗВР относительно математического ожидания 3=0. Однако в реальности может быть определена только оценка третьего центрального момента 3, которая, являясь случайной величиной, может приближаться к нулю, но не быть равно ему. Достоверность оценки величины асимметрии может быть определена с помощью параметра, характеризующего его рассеяние A и рассчитанного по формуле 2.10:  (2.10) Если выполняется условие |A|1,5A, то можно считать что ЗВР симметричный, если же |A|1,5A, то несимметричность ЗВР нужно учесть. Так как 1,5A = 1,50,197 = 0,295 значит |A|1,5A и, следовательно, ЗВРесимметричный. Чтобы оценить протяженность ЗВР, определяется по формуле 2.11 оценка четвертого центрального момента 4:  (2.11) Четвертый центральный момент имеет размерность четвертой степени случайной величины, поэтому для удобства чаще применяют относительную величину, которая называется эксцессом Е и определяется по формуле 2.12:  , (2.12) Эксцесс распределения для разных законов может иметь значение от 1 до ∞. Для классификации распределений по их форме удобнее использовать оценку контрэксцесса  , изменяющегося от 0, 1 и определяемую по формуле:  (2.13) По полученным рассчитанным критериям Е и можно сделать первое предположение о том, что ЗРВ – прямоугольное. |