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


Recommended