مقاله در مورد نساجی

word قابل ویرایش
51 صفحه
11700 تومان
117,000 ریال – خرید و دانلود

 

فهرست مطالب:
فصل اول: رفتار کششی ابریشم عنکبوتی
– خلاصه
۱٫ مقدمه
۲٫ تفاوت ابریشم پیله و ابریشم تارکشی
– مواد و روشها
– بحث و بررسی نتایج
۳٫ تاثیر سرعت آزمون برای تهیه ی نخ تارکشی و پیله
– ابزار و روشها
– بحث و بررسی نتایج
– پارامترهای C,B,A در مدل پیشرفته ی ماکسول
– نتیجه گیری
فصل دوم: کاهش پرزنخ در طی مرحله ی نخ پیچی
– خلاصه
– مقدمه
– کار آزمایشگاهی
– روش بازسازی
– بحث و بررسی نتایج
– تاثیر زاویه ی جت، دانسیته خطی نخ و سرعت روی مقادیر S3
– تاثیر قطر جت، دانسیته خطی نخ و سرعت روی مقادیر S3
– نتیجه گیری
فصل سوم: پژوهشی درباره ی خصوصیات اصطکاکی پارچه های بافته شده
– خلاصه
– مقدمه
– ابزار اندازه گیری اصطکاک
– طرح آزمایشگاهی
– اندازه گیری اصطکاک پارچه
– خصوصیات اصطکاکی پارچه ها
– اصطکاک پارچه با فلز

– اصطکاک پارچه با پارچه
– نتیجه گیری
فصل چهارم: تعیین عملی نیروی کششی در بافت نخ های گلدوزی
– خلاصه
۱٫ مقدمه
۲٫ فرضیه های نظری
۴٫ پردازش و بحث و بررسی نتایج حاصله از انجام محاسبات ریاضی
۵٫ روشهایی برای تشخیص نیروی کششی
۶٫ نتیجه گیری

فصل اول:
رفتار کششی ابریشم عنکبوتی:
خلاصه: ابریشم عنکبوتی در سالهای اخیر مورد توجه محققین قرار گرفته است، ترکیب منحصر به فرد، استحکام کششی بالا به همراه کرنش گسیختگی بالا و وزن بسیار ناچیز در این نوع ابریشم توجه پژوهشگران را به خود جلب کرده است. از آنجا که پژوهش درباره ابریشم پیله عنکبوت با محدودیتهایی روبرو است، همواره ابریشم چسبنده و تارکشی مورد توجه بوده اند. در این پژوهش، به منظور توضیح رابطه ی ساختار با خواص ابریشم عنکبوت، رفتار تنش- کرنش ابریشم پیله و رفتار تنش- کرنش ابریشم تارکشی با هم سنجیده و مقایسه می شوند. همچنین در این مطالعه اثبات می شود که این دو نوع فیبر(الیاف) رفتار تنش- کرنشی کاملا متفاوت از خود نشان می دهند. علاوه بر این تاثیر سرعت آزمون هم مورد بررسی قرار می گیرد. سرعت های آزمون پایین در ابریشم پیله، موجب استحکام و سختی کمتر و مدول ثانویه ی بالاتر می شود. زمانی که منحنی تنش- کرنش(تنش با افزایش طول نسبی) بوسیله ی مدل پیشرفته(گسترده) ماکسول نمایش داده می شود. افزایش سرعت آزمون موجب بالاتر رفتن سطح ناحیه ی سخت شدن و حرکت ناحیه ی تسلیم به سمت کرنش های بالاتر شده، به طوری که ناحیه ی سخت شدن در منحنی تنش- کرنش بیشتر به حالت افقی در می آید. به هر حال می توان سرعت ۲۰ mm/min را به عنوان نقطه اشباع در نظر گرفت، نقطه ای که در آنجا تاثیر سرعت کاهش می یابد. تاثیر سرعت آزمون بر روی ابریشم تارکشی نسبت به ابریشم پیله، به وضوح کمتر می باشد.

با این همه بررسی دقیق تر منحنی تنش- کرنش ابریشم تارکشی نشان می دهد که شکل های متفاوتی برای رفتار تنش- کرنش ابریشم تارکشی امکان پذیر می باشد.
کلمات کلیدی: ابریشم عنکوبت تارکشی، پیله، تنش- کرنش
۱: مقدمه
از آنجا که ابرایشم عنکبوت، مخصوصا از نوع رشته تار کشی، الیافی است تا ترکیب بی مانند شامل استحکام کششی و کرنشی بالا و در عین حال وزن بسیار ناچیز، در سالهای اخیر توجه بیشتری را به خود جلب کرده است. در جدول ۱-۱ نام چندین نمونه ابریشم عنکبوت تولید شده از عنکبوت آرانوس دیادماتوس، به همراه اطلاعات مربوطه که شامل غدد ترشح کننده، عملکرد و ترکیب اسید آمینه آنها می باشد، ارائه شده است.
جدول ۱-۱ : انواع ابریشم عنکبوت آرانوس دیا دماتوس و عملکرد آنها

.

عنکوبتها انواع ابریشم ها را از الیاف ارتجاعی برگشت پذیر گرفت تا الیافهای شبه کولار kevlar می سازند، اما این موضوع که چطور عنکوبتها خواص مکانیکی ابریشم ها را تنظیم می کنند هنوز مشخص نیست. بیشتر عنکبوتی که مورد بررسی قرار گرفته اند، ابریشم هایی هستند که از طریق غدد (MA) امپولیت بزرگ- ساخته می شوند و عنکبوت از انها برای تنیدن تار عنکبوت و تارکشی

(عنکبوتی) (با قدرت استحکام Gpa 1/1 و کرنش گسیختگی ۲۷ درصد) استفاده می کند. ابریشم فوق العاده دیگری که اغلب مورد بررسی قرار می گیرد ابریشم چسبنده (با قدرت استحکام Gpa 0.5 – کرنش گسیختگی ۲۷۰ درصد) می باشد که توسط غدد شلاقی ترشح شده و مارپیچ

چسبناک نگهدارنده در تار عنکبوت را تشکیل می دهد. تا کنون تعداد مقالاتی که درباره ابریشم پیله عنکبوت نوشته شده نسبتا محدود می باشد. در این مقاله مقایسه ای بین رفتار کششی ابریشم تارکشی و ابریشم پیله عنکبوت آرانوس دیادماتوس صورت گرفته است، چنین مقایسه ای در تشخیص رابطه بین خواص ابریشم عنکبوت ب ساختار آن موثر خواهد یود. علاوه بر این تاثیر سرعت آزمون هم مورد بحص و بررسی قرار می گیرد.
۲- تفاوت ابریشم پیله و ابریشم تارکشی.
۲-۱ مواد و روشها
پنج پیله عنکبوت در آرانوس دیاماتوس از یک خانه باغی جمع آوری شده و از هر پیله یک صد الیاف بتدریج جدا شده و مورد آزمایش قرار گرفت.
برای تهیه ی نمونه های تارکشی آرانوس دیادماتوس، تعدادی عنکبوت در آزمایشگاه تحت شرایط کنترل شده نگهداری شوند و سی نمونه رشته تارکشی به طور دستی گرفته شد که از هر نمونه، ده لیف تهیه و بررسی شد. برای تجزیه و تحلیل خواص کششی الیاف پیله و رشته های تارکشی، روبات Favimat به کار گرفته شده است. این دستگاه یک شناساگر نیمه خودکار می باشد که فقط استحکام را اندازه گیری می کند و طبق اصل سرعت ثابت کشش (DIN 51221, DIN 53816, ISO 5079) کار می کند و کمک می کند تا نیرو با قدرت تفکیک بالا حدود ۰٫۱mg اندازه گیری شود. به علاوه این وسیله به یک واحد تکمیلی سنجش دانسیته خطی (در واحد dtex) مجهز می باشد. که این خود امتیاز ممی (مخصوصا در مورد الیاف طبیعی) به حساب می آید زیرا میزان ظرافت الیاف را همزمان با خواص کششی آنها اندازه گیری می کند، اندازه گیری دانسیته خطی طبق متد ارتعاش سنج صورت می گیرد
(Astm D 1577-BISFA 1985).

به خاطر ظرافت فوق العاده ی رشته های تارکشی، متاسفانه اندازه گیری همزمان میزان ظرافت آنها، امکان پذیر نبود. میزان ظرافت تعدا کثیری از نمونه ها به وسیله تحلیل تصویری زیر میکروسکوپ نوری (در واحد mm) اندازه گیری شد و سپس مقادیر بدست آمده، با در نظر گرفتن ویژه ۱/۳ex 0.5 مورد بررسی قرار گرفت. دانستیه خطی هم در سرعت آزمون mm/ min 5 و با کشش اولیه CN/dtex 0.8 ارزیابی شد.
۲-۲: بحث و بررسی نتایج
بعد از اینکه در شکل شماره ۱-۱ مشاهده می شود، ابریشم پیله رفتار تنش- کرنش کاملا متفاوتی از خود نشان می دهد. اگرچه کرنش گسیختگی در دو نوع ابریشم (÷ابریشم پیله و تارکشی) کم و بیش یکسان است (حدود ±%۳۰ ) اما میزان سختی ابریشم تارکشی ۵/۳ برابر بیشتر می باشد.
همچنین قابل به ذکر است که در منحنی تنش- کرنش ابریشم پیله، یک نوعت رفتار لگاریتمی مشاهده می شود در حالی که در ابریشم تارکشی چنین چیزی صدق می کند. مقایسه اسید آمینه این دو نوع ابریشم عنکبوت، ممکن است نشان دهد که نسبت بالای glycine که مشخصه ابریشم تارکشی می باشد می تواند تا حدی این رفتار را توجیه کند. برای شناخت بهتر اسرار و رموز عنکبوتها، پژوهشهای بیشتری در زمینه ریز ساختار ابریشم عنکبوت باید صورت بگیرد.
شکل ۱-۱
شکل ۱-۱: رفتار تنش- کرنش ابریشم پیله و تارکشی عنکبوت آرانوس دیادماتوس
۳٫ تاثیر سرعت آزمون برای تهیه ی نخ تارکشی و پیله
۳-۱٫ ابزار روشها
صدها عنکبوت آرانوس دیادماتوس در آزمایشگاه تحت شرایط کنترل شده نگهداری می شدند. پس چهار نوع پیله متفاوت به طور تصادفی جمع آوری شده و تخمها با دقت بسیاری از هر نمونه جدا گردید. برای هر آزمایش ۵۰ لیف از هر پیله به تدریج و به آرامی کشیده شد.
نمونه های مختلفی از رشته تارکشی به طور دستی پیچیده شد. این نمونه ها از سه نوع عنکبوت مختلف انتخاب شده که برای هر آزمایش ۵۰ لیف از آنها جدا گردیده است. در این پژوهش ها از آنجا که ارزیابی تاثیر سرعت آزمون برای ما حائز اهمیت بود، میزان ظرافت رشته های تارکشی اندازه گیری نشد، از این جهت مقادیر نیرو در واحد CN مورد بررسی قرار گرفته است. الیاف و فیلامنتها توسط روبات Favimat و در شرایطی با طول گیج mm 20 و کشش اولیه Cnldtex 0.5 و پنج سرعت متفاوت شامل: mm/min 40,30,20,10,5 مورد آزمایش و بررسی قرار گرفتند. آزمایش و بررسی رشته های تارکشی به خاطر کمبود مواد گرفته شده از یک عنکبوت در زمان آزمای

ش، فقط در سرعت های m/min 40m20m5 صورت گرفت. منحنی های تنش- کرنش برای هر کدام از پیله های تارکشی با پارامترهای زیر مشخص شده اند:
۱- استحکام یا بارگسیختگی: نسبت نیروی گسیختگی نخ به میزان دانسیته خطی آن، در وا
۲- کرنش در نقطه پارگی: افزایش طول نمونه به وسیله ی نیروی گسیختگی، که به صورت درصدی از طول اولیه و با علامت درصد % مشخص می شود.
۳- کار تا حد پارگی: ناحیه گرفته شده توسط منحنی نیرو- ازدیاد طول تا حدی که نیروی گسیختگی در واحد CN/ cm بدست آید. این شاخص میزان محکمی لیف را نشان می دهد.
۴- مدول اولیه: به عنوان مدولی در دامنه ی تغییرات ارتجاعی نموداری که در آن تغییرات کرنشی هنوز برگشت پذیر می باشد، در واحد CN/dtex تعریف می شود. این شاخص از روی میزان شیب خط مستقیم اولیه در منحنی تنش- کرنش محاسبه می شود.
۵- مدول ثانویه: به عنوان مدولی بین مقادیر کرنشی ۱۰ تا ۳۵ درصد که مشخصه ناحیه ی سخت شدن نسبتا خطی می باشد و در واحد CN/dtex تعریف می شود.
به منظور بحث و بررسی بهتر نتایج حاصله، مدل ماکسول جهت تشریح آزمون کششی مورد استفاده قرار می گیرد. در این مدل، الیاف توسط یک مدل همراه با عناصری که رفتار مکانیکی وابسته به زمان خاصی از خود برود می دهند نشان داده می شوند. برای مثال بوسیله ی ترکیبی از فنرها و استوانه های متعادل کننده، استوانه متعادل کننده رفتار و سیکوزی وابسته به زمان را نمایان می سازد. در ساده ترین مدل ماکسول رفتار الاستو- ویسکوز یک لیف (یا نخ) از طریق یک فنر (با کابت ارتجاعی E) و یک استوانه متعادل کننده (با ثابت مرطوب کنندگی یا گرانروی) که به طور متوالی قرار گرته اند توصیف می شود این رفتار از تساوی (معادله) زیر پیروی می کند: (در این تساوی ε مقدار کرنش و F نیرو را نشان می دهد.)

در مورد افزایش ثابت کرنش در زمان، می توان ε=rt فرض کرد که در آن r یک عدد ثابت می باشد، در این صورت تساوی اول به شکل زیر تبدیل می شود.

اگر به عنوان وضعیت آغازین F(o)=FV و FV فشار اولیه باشد راه حل زیر بدست می آید:

این فرمول را می توان این چنین نوشت:

پس از بررسی نتایج آزمایشی (تجربی) می توان چنین نتیجه گرفت که بازسازی مدل ماکسول از روی منحنی تنش- کرنش الیاف ابریشم پیله به طور کامل رضایت بخش نیست. ثابت شده است که یک مدل ماکسول پیشرفته، با افزودن یک فنر خطی (طولی) ، بازسازی بهتری از منحنی های تنش- کرنش ابریشم پیله ارائه می دهد. بنابراین معادله ای (۱-۴) را می توان به این صورت نوشت:

از طریق رگراسیون غیر خطی می توان منحنی های تنش- کرنش را بوسیله ی سه پارامتر C,B,A توصیف و طبقه بندی کرد. به همراه اطلاعات بدست آمده از منحنی های تنش- کرنش ابریشم پیله، که در بخش ۲ مشخص شده است بیشتر اوقات یک همبستگی بالاتر از ۹۰% با خطای نس

بی کمتر از ۱% مشاهده شده است. تاثیر سرعت آزمون هم بر اساس این پارامترها مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.
۳-۲: بحث و بررسی نتایج
۳-۲-۱: تاثیر سرعت بر روی کرنش کسیختگی- سختی (استحکام)، کار تا سر حد پارگی، مدول اولیه و مدول ثانویه. اولین توصیفی که باید داده شود این است که همه ی پارامترها تغییرات بالایی را نشان می دهند. ارزش CV- (درصد ضریب تغییرات) کرنش گسیختگی و کار تا سر حد پارگی از ۳۰% هم حتی فراتر می رود، این مقدار %CV برای مقادیر مدولی، در بیشتر موارد به ۱۰ تا ۱۵% محدود می شود و برای سختی معمولا بین ۱۰ تا ۱۵% بیشتر می باشد. تغییر پذیری بالا توسط محقق دیگری هم تایید می شود.

شکل ۱-۳: تاثیر سرعت بر پارامتر کار تا حد پارگی
شکل ۱-۲: تاثیر سرعت بر سختی

شکل ۱-۵: تاثیر سرعت بر مخدول ثانویه
شکل ۱-۴: تاثیر سرعت بر مدول اولیه

تجزیه و تحلیل کرنش گسیختگی نشان می دهد که سرعت آزمون بر روی آن تاثیر قابل توجهی ندارد. شکل های ۲ تا ۵ به ترتیب تاثیر سرعت را در میزان سختی، کار تا حد پارگی، مدول اولیه و مدول ثانویه نشان می دهند. می توان چنین یرداشت کرد که برای بیشتر پارامترها نمی توان به یک نتیجه گیری کلی که در مورد همه پیله ها قابل قبول باشد، دست یافت. در خصوص سختی، برای میاگین همه پیله ها، می توان نتیجه گرفت که میزان سختی با افزایش سرعت آزمون افزایش می یابد. علاوه بر این، همان طور که در شکل (۱-۶) مشاهده می شود، می توان بین دو پارامتر یک رابطه لگاریتمی قابل توجهی (R2=0/9797) بدست آورد.

شکل ۱-۷: رابطه بین مدول اولیه و سرعت
شکل ۱-۶: افزایش لگاریتمی سختی با افزایش سرعت
اگر همه ی پیله ها با هم در نظر گرفته شوند، مقدار مدول اولیه همان طور که در شکل ۷ مشخص است، با افزایش سرعت آزمون تا سرعت ۲۰ mm/min افزایش می یابد، اما بعد از این سرعت، با بالاتر رفتن سرعت آزمون، شاهد کاهش در میزان مدول اولیه می باشیم. این موضو

ع باعث تعجب است چرا که در مقالات و گزارشات افزایش مدول ارتجاعی نسبت به سرعت گزارش شده است. از آنجا که مدول اولیه با زیر ساختار یک لیف دارای هم بستگی می باشد، به قطر می رسد که هنگام تغییر شکل کششی چندین ساختاری نیز صورت می گیرد. ممکن است طی آزمون طولانی تر یا در یک سرعت آزمون پایین تر، احتمال وقوع چنین تغییراتی کمتر شود.
در پایان، در شکل ۱-۵ مشاهده می شود که مدول ثانویه و سپس مدول ناحیه ای

سخت شدن با افزایش سرعت آزمون کاهش می یابد. این موضوع هنگام محاسبه ی میانگین ثانویه در سرعت های مختلف، توسط کاهش قابل توجه مدول ثانویه (R2=0/9637) نسبت به افزایش سرعت آزمون اثبات می شود. در دهنه های تارکشی، سرعت هیچ گونه تاثیر مهمی از نظر آماری بر کرنش گسیختگی، نیروی گسیختگی، کار تا سر حد پارگی یا مدول ثانویه (%۱۰- ۲۵) ندارد. فقط در مورد اولیه، مقدار مدول در سرعت ۵mm/min نسبت به سرعت های mm/min 40 , 20 ، به طور قابل توجهی بالاتر می باشد. خلاصه اینکه، می توان نتیجه گرفت که تاثیر سرعت بر روی ابریشم تارکشی نسبت به ابریشم پیله کمتر است. با مطالعه ی دقیق تر منحنی های تنش- کرنش اشکال مختلفی از منحنی ها مشاهده می شود. (شکل ۱-۸) منحنی نوع اول در بیتر موارد منحنی می باشد که به طور مکرر اتفاق می افتد، گاهی اوقات دو گروه با شیب های اولیه ی مختلف مشاهده می شود. منحنی نوع دوم مشخصه ابریشم پیله عنکبوت می باشد. منحنی نوع سوم تقریبا یک منحنی خطی است، اما بندرت مشاهده می گردد. هنوز دلایل پیدایش انواع منحنی ها مشخص نیست. و باید بیشتر مورد بررسی قرار گیرد.

شکل ۱- ۸: سه نوع منحنی تنش- کرنش ابریشم تارکشی
۳- ۲- ۲: پارامترهای C,B,A در مدل پیشرفته ماکسول
در شکل های ۹ و ۱۰ و ۱۱ تاثیر سرعت بر روی پارامترهای C,B,A در مدل پیشرفته ماکسول برای پیله ها همان طور که در معادله ۱-۵ مشاهده می شود، نشان می دهد.

شکل ۱-۹: تاثیر سرعت آزمون بر روی پارامتر A در مدل پیشرفته ماکسول
همان طور که در شکل شماره۹ مشاهده می شود، مقدار پارامتر A با افزایش سرعت آزمون به طور لگاریتمی افزایش می یابد. تغییر پارامتر A موجب تشکیل یک منحنی با سطح ماکزیممی بالاتر از ناحیه ی سخت کننده (که یک بخش نسبتا افقی است.) می گردد. که این خود با نتایج بدست آمده در مورد سختی مطابقت می کند. علاوه بر این، پارامتر A باعث تغییر مدول اولیه می شود. در این خصوص باید به این نکته توجه کرد که تاثیر افزایشی (صعودی) پارامتر A با سرعت های بالاتر از mm/min 20 به حداقل می رسد. با این وجود به نظر نمی رسد، به اندازه ای که در مدول اولیه مشاهده می شود، کاهش یابد.

شکل ۱-۱۰: تاثیر سرعت آزمون روی پارامتر B در مدل پیشرفته ماکسول
پارامتر B با افزایش سرعت به طور قابل توجهی کاهش می یابد. مقدار پارامتر B شکل ناحیه ی تسلیم را نشان می دهد.
هنگامی که مقدار ناحیه ی B کاهش می یابد، ناحیه ی تسلیم به سمت کرنش های بالاتر حرکت می کند و در نتیجه مدول اولیه هم کاهش می یابد.

شکل ۱-۱۱: تاثیر سرعت آزمون بر پارامتر c در مدل ماکسول
پارامتر c هم با افزایش سرعت آزمون به طور لگاریتمی کاهش می یابد. اینجا نیز باید اضافه کرد که تاثیر سرعت روی پارامتر در سرعت های بالاتر از mm/min 20 کمتر می شود. افز

ایش مقدار c در تساوی (۱-۵) موجب شیب تندتر و در نتیجه مدول ثانویه بالاتر می گردد. تاثیر سرعت روی پارامتر c کم و بیش با نتایج بدست آمده برای مدول ثانویه مطابقت دارد.
نتیجه گیری: اول از همه می توان نتیجه گرفت که ابریشم پیله رفتار تنش- کرنشی کاملا متفاوت نسبت به ابریشم تاکرشی از خود نشان می دهد. هرچند کرنش گسیختگی، کم و بیش یکسان می باشند با مشاهده تاثیر سرعت آزمون مشخص شده است که در سرعت های آزمون پایین، میزان سختی، کار تا حد پارگی، استحکام وسختی کمتر می شود. در حالی که می

زان مدول ثانویه در سرعت های آزمون پایین نسبت به میزان آن در سرعت های آزمون بالا بیشتر می شود. یک نوع نقطه گسیختگی در سرعت آزمون mm/min 20 روی می دهد. این امر را می توان این گونه توجیحه کرد که در خلال آزمایش، به علت تغییراتی در ساختار تعداد مشخصی تغییر شکل پلاستیک یا غیر قابل بازگشت در سرعت های پایین اتفاق می افتد در حالی که سرعت های آزمون بالا چنین اتفاقی روی نمی دهد. وقتی منحنی تنش- کرنش ابریشم پیله توسط مدل ماکسول بررسی می شود، سرعت های آزمون بیشتر موجب سطح بالا تر ناحیه سخت کنندگی، حرکت ناحیه تسلیم به سمت مقادیر کرنشی بالاتر، و رفتار افقی تر ناحیه سخت کنندگی می شود.
فصل دوم: کاهش پرز نخ در طی مرحله نخ پیچی بوسیله ی جت ها (جریانهای یع): بهینه سازی پارامترهای جت، دانستیه خطی نخ و سرعت نخ پیچی
خلاصه: نظر به اینکه سرعت تولید در مرحله نخ پیچی بسیار بالا می باشد و این فرآیند خود باعث افزایش پرز نخ می شود. کاهش پرز نخ طی مرحله نخ پیچی از طریق جت های رویکردی جدید می باشد. برای اصلاح و بهینه سازی جت، دانسیته خطی نخ و سرعت نخ پیچی، روش طرح کارخانه ای Behnken , Box به کار گرفته می شود تا از میزان پرز نخ کاسته شده و پرز نخ به حداقل برسد. برای اینکه نتیجه ی مطلوب بصورت کاهش پرز حاصل شود، زاویه جت ˚۴۵، و قطر جت mm 2/2 به همراه ۱۰ تکس نخ و سرعت نخ پچی m/min 800 مناسب می باشد.

یک مدل CFD به منظور نمایش الگوی جریان هوای داخل جت بوسیله ی نرم افزار Fluent 6.1 توسعه یافته است. سرعت اولیه هوا در اطراف مرکز جت حاصل تاثیر گذاری در پیچش و پوشاندن پرز روی نخ می باشد.
کلمات کلیدی: طرح کارخانه ای، نخ پیچی جت، مقادیر S3، نمایش (بازاسازی)، چرخش
مقدمه:
افزایش پرز نخ هنگام نخ پیچی یک پدیده آشنا و شناخته شده می باشد. از آنجایی که ماشینهای نخ پیچی تجاری با سرعت بالا کار می کنند، هر گونه روشی برای ماهش پرز نخ در مرحل

ه ی نخ پیچی نه تنها هزینه تولید را در جریان پایین کاهش می دهد بلکه پارچه هایی با کیفیت عالی هم تولید می کند. گزارشات بسیار محدودی در مورد کاهش پرز نخ بوسیله جت های هوا در مرحله ی نخ پیچی منتشر شده است، در این مقالات، نخ تابیده ابتدا ما سوره تبدیل شده و سپس تحت عملیات جریان جت قرار می گیرد. در نوشته هایی که در این زمینه منتشر شده است هیچ گونه مطلبی در مورد نمایش جریان هوای داخل جت که در توصیف مکانیزم کاهش پرز نقشی اساسی دارد، به چشم نمی خورد. یک سیستم جت جدید که طبق اصلی تابیدن مجازی کار می کند تولید شده است تا میزان پرز نخ ها را طی عملیات اولیه نخ پیچی کاهش دهد. در تحقیق حاضر، جت های هوا طوری قرار داده شده اند که مسیر محوری جریان هوا در امتداد مسیر حرکت نخ باشد. یک مدل FCD تولید شده است که به کمک نرم افزار ۶٫۱ Fuentمی تواند الگوی جریان هوای داخل جت ها را نمایش دهد و مسأله ی میدان سه بعدی جریان را هم حل نماید. در این پژوهش تلاشی صورت گرفته است تا با استفاده از طرح کارخانه ای Behnken و Box پارامترهای مختلف جت از قبیل، زاویه جت، قطر جت، دانستیه خطی نخ و سرعت نخ پیچی را به حد مطلوب برساند.
کار آزمایشگاهی:
برای ایجاد حرکت چرخشی هوای درون جت، چهار سوراخ هوا با قطر mm 0.4 در جت به طور مماس با دیواره های داخلی آن تعبیه می شود. فشار هوای جریان های جت روی ۰٫۹ بار باقی می ماند. جریان هوای داخل جت ها در امتداد حرکت نخ می باشد و در فاصله ی cm10 بالای پایه ی نگهدارنده بالن براکت نخ پیچی قرار می گیرد. خود جت در محفظه ی جت جای می گیرد. تامین هوای فشرده جت از طریق لوله ای که مجهز به یک شیر تنظیم (کنترل کننده فشار) و یک فیلتر هوا می باشد، صورت می گیرد. یک بدنه (چارچوب) هم ساخته شده است تا جت بر روی آن نصب شود. در شکل ۲-۱ شماری جلویی جت نشان داده می شود.

شکل ۲- ۱: نمای جلویی جت به همراه محفظه

در این مطالعه، از نخ های پنبه ای حلاجی شده با تاب z، استفاده شده است. برای بررسی دو نوع آزمایش انجام گرفته است. آزمایش های نوع اول، با زوایه های جت ۴۰ و ۴۵ و ۵۰ درجه و قطر ثابت کانال نخ mm 2.2 انجام شد. آزمایش دوم با قطرهای کانال نخ mm 2.6, 2.2 , 1.8 و زاویه جت ثابت ۴۰ درجه انجام گرفت. در هر دو آزمایش، نخ های تابیده شده از نوع رینگ با دانسته های خطی ۱۰ و ۲۰ و ۳۰ تکس و سرعت های نخ پیچی m/min 1200 , 1000 , 800 مورد استفاده قرار گرفت. سر سطح نشانه گذاری شده ی متغیرها در جدول ۲-۱ نشان داده شده است.

میزان پرز نخ ها توسط شناساگر پرز Zweugle G 566 آزمایش و بررسی شد. در هر نمونه روی ۸۰۰ متر نخ آزمایشاتی از نظر میزان پرز نخ در سرعت m/min 50 صورت گرفت که نمونه ها در شرایط آزمایشی استاندارد به مدت ۲۴ ساعت قبل از آزمایش، نگهداری می شوند.
روش بازسای (نمایش):
در این بررسی، جریان هوا درون جت ها بازسازی شده است، همچنین از مجموعه ی تحلیلی جریان شماره یعنی ۶٫۱ fluent ، که با به کارگیری شیوه ی حجم محدود به بازسازی جریان می پردازد، استفاده شده است در جت ها جریان دارای تلاطم می باشد. از این رو مدل استاندارد k-ε، تلاطم به همراه عملکردهای استاندارد دیواره به کار گرفته شده اند. چنین فرض شده است که جریان درون محفظه بر روی نخ تاثیر می گذارد، اما وجود نخ روی الگوی جریان هیچ گونه تأثیری ندارد، پس بنابراین نخ به عنوان نمونه در نظر گرفته نشده است. مقایسه سرعت ها و فشار بالای هوا به همراه حجم بسیار کم نخ با آنچه در محفظه جت می باشد، این فرضیه را ثابت می کند. در آرایش کنونی، جداره های ورودی هوا به عنوان «ورودی فشار» در حالیکه جداره های خروجی به عنوان «خروجی فشار» در نظر گرفته می شوند. از آنجا که سرعت زیاد جریان هوا خود یک منبع گرمایشی می باشد که دمای جت ها را از افزایش خواهد داد، بنابراین جریانهای جت خیلی کوتاه هستند و فرآیند در یک زمان بسیار کوتاه انجام می گیرد. به طور خلاصه، این فرآیند به صورت ادیاباتیک (یک فرآیندی درو) در نظر گرفته می شود که در آن هیچ گونه انتقال گرمایی از طریق جداره ها صورت نمی گیرد. نمونه جریان به کار رفته، جریان هوای تراکم پذیر ویسکوز می باشد.
بحث و بررسی نتایج:
طرح Behnken و Box برای سه متغیر در سه سطح همراه با مقادیر S3 (یعنی تعداد پرزهایی با طول ۳ میلی متر بالاتر که از نخ بیرون می زنند) در جدول ۲-۲ مشاهده می شود. در جدول ۲-۳ هم، معادله ی سطح پاسخ برای مقادیر S3 به همراه مربع ضریب همبستگی بین مقادیر محاسبه شده و تجربی که از معادلات سطح پاسخ بدست امده است، آورده شده است. در بخش های بعدی، چندین خط همتراز گزینشی از رویکرد طرح کارخانه ای ارائه می شود.
– تأثیر زاویه جت، دانسیته خطی نخ و سرعت نخ پیچی روی مقادیر S3
شکل ۲-۲ تاثیر دانسیته ی خطی نخ و سرعت نخ پیچی روی مقادیر S3 در یک جت با زوایه ی ˚۴۵ درجه را نشان می دهد. با افزایش دانسیته خطی نخ، مقادیر S3 نیز افزایش می یابد. این موضوع را این گونه می توان توجیه کرد که با افزایش دانسیته خطی نخ، تعداد الیاف در مقطع عرضی نخ افزایش می یابد، بنابراین تعداد زیادتری سر لیف موجود می باشد، که به ترتیب موج

ب افزایش تعداد الیاف کناری بیشتر می گردد. این الیاف می توانند مثل پرز به آسانی بیرون بزنند، چرا که طی مرحله ی ریسندگی از نوع رینگ، نقطه همگرایی نخ آنها را جذب نمی کند. مقادیر S3 با افزایش سرعت نخ پیچی هم افزایش می یابد، این امر به این دلیل رخ می دهد که در سرعت بالای نخ پیچی، اصطکاک زیاد نخ ها با قطعات ماشین قرقره ای شیاردار، خود موجب افزایش پرز می شود. بعلاوه، در مرحله نخ پیچی با سرعت بالا در مقایسه با نخ پیچی با سرعت کم، نیروها مقاومت هوای بیشتری بر نخ اعمال می شوند. تأثیر توأمان دانسیته خطی نخ و سموجب می شود تا سطح مطلوب به صورت کاهش پرز خ حاصل شود.
جدول ۲-۲: طرح Behnken و Box برای سه متغیر و مقادیر S3

جدول ۳-۲: معادلات سطح پاسخ برای پارامترهای متفاوت.

شکل ۲-۲: تأثیر دانسیته خطی و سرعت نخ پیچی بر مقادیر S3 برای جتی با زاویه ۴۵ درجه
در شکل شماره ۲-۳ تأثیر زوایه ی جت و دانسیته ی خطی نخ روی مقادیر S3 در سرعت نخ پیچی برابر با m/min 1000 نشان داده شده است. از بین خطوط همتراز بالا، بهترین نتیجه بین سطح ۰٫۵ تا ۰٫۰ در زوایه (تقریبا ۴۴ درجه) مشاهده می شود که بعد از آن سطح ۰/۱- (در زوایه جت ۴۰ درجه) قرار دارد و بدترین نتیجه به سطح ۰/۱+ (زاویه جت ۵۰ درجه) مربوط می شود. برای توضیح این نتایج از مدل CFD کمک گرفته شده است. سرعت های محوری هوای جت در زوایه ی ۴۵ درجه با نمونه ی بعدی جت در زوایه ی ۴۰ درجه مقایسه شده اند.

شکل ۲-۳: تاثیر زوایه جت و تکس نخ بر مقادیر S3 در سرعت نخ پیچی m/min1000

شکل ۲-۴: خطوط همتراز سرعت های محوری هوای (m/s) جت ها در (a) – زاویه ۴۵ درجه- (b) mm 2/2- 40 درجه mm 2/2
با در نظر گرفتن دستگاه مختصات جت، قسمت های a و b شکل ۴ نشان می دهد که جت در امتداد محور طولی به ده قسمت مساوی تقسیم شده است. نخ در مرکز این بخش های جدا شده قرار می گیرد. در خصوص جت با زوایه ۴۵ درجه سرعت های محوری هوایی که در سرتاسر جت، یعنی از بخش های بالایی جت گرفته تا بخش های پایینی، بر نخ اعمال شده، از این قرار هستند، m/s 137,182,152,137,122,76,46,30,15 میانگین سرعت محوری هوا در جت با زوایه ۴۵ درجه ۹۱ متر بر ثانیه (m/s) می باشد. بر همین نحو، سرعت های محوری هوا که در شکل ۴-۲-b نشان داده شده اند، در صورتی که زاویه جت ۴۰ درجه باشد، عبارتند از: ۱۶ و ۱۶ و ۳۲ و ۶۳ و ۱۱۱ و ۱۱۱ و ۱۴۲ و ۱۴۷ و ۱۴۲ متر بر ثانیه. میانگین سرعت محوری هوا در جتی

با زاویه ۴۰ درجه، ۸۴ متر بر ثانیه است. محوری بالاتر در جت با زاویه ۴۵ درجه، در مقایسه با جت زوایه ای ۴۰ درجه، میزان شدن حرکت چرخشی را افزایش می دهد و مقدار بیشتری الیاف به دور نخ پیچیده می شود. و در نهایت موجب کاهش بیشتر پرز نخ در مورد اول می گردد.
تاثیر قطر جت، دانسیته خطی نخ و سرعت نخ پیچی بر مقادیر S3:

از شمل ۲-۵، می وان دریافت که افزایش دانسیته خطی نخ و سرعت نخ پیچی موجب افزایش مقادیر S3 می شود.

شکل ۲-۵: تاثیر سرعت نخ پیچی و تکس نخ روی مقادیر S3 در جتی با قط

ر mm 2/2
در شکل شماره ۲-۶ تأثیر قطر جت و دانسیته خطی نخ روی مقادیر S3 برای سرعت نخ پیچی m/min 1200 می توان مشاهده نمود. از بین خطوط همتراز بالا، بهترین نتیجه بین سطح قطر ۰٫۵ تا ۰٫۰ (که حدود mm 2/1 می باشد) مشاهده می شود. بعد از آن سطح (mm 1/8) – ۱/۵ نتیجه خوبی را نشان می دهد و بدترین نتیجه در سطح ۱/۵ (قطر ۲/۶) مشاهده می شود.
برای بررسی نتایج از مدل CFD استفاده شده است. ببین سرعت های کلی هوای جت با قطر mm 2/2 و دومین نمونه جت با قطر mm 1/8 که نتیجه خوبی نشان داده است، مقایسه ای صورت گرفت.

شکل ۲- ۶: تاثیر قطر جت و تکس نخ روی مقادیر S3 در سرعت نخ پیچی m/min 1200
شکل های ۷-۲ (a,b) پروفیل برداری سرعت کلی هوا را در سطحی نزدیک خروجی از جت نشان می دهد. اگر قطر جت mm 2/2 باشد، سرعت کلی هوا در مرکز جت ۲۵m/s است که این میزان سرعت از سرعت جتی با قطر mm 1/8 که سرعت هوا در آن m/s 27 است کمتر می باشد. ولی در جت با قطر mm 2/2 نسبت به جت با قطر mm 1/8 نتیجه بهتری از نظر کاهش پرز مشاهده می شود. این امر ممکن است به این دلیل باشد که با آنکه سرعت کل هوا در مرکز جت با قطر ۲/۲ اندکی کمتر است، اما سرعت فضای مرکز جت، نسبتا بالا است (یعنی حددو m/s 124)، که این سرعت نسبت به سرعت جت با قطر mm 1/8 که در ان سرعت هوا حدود m/s 27 است، بسیار بالا می باشد.
در این سرعت بالای هوا که در اطراف مرکز جت مشاهده شده است، احتمال می رود که پرزهای بیرون زده درون جت، از نخ جدا شوند. احتمالا دلیل پیچیده شدن بهتر الیاف به دور نخ در نمونه اول در مقایسه با نمونه دوم، یعنی قطر جت ۱/۸ که در جایی به خاطر کاهش کمتر پرز نخ متوقف می شود، همین سرعت بالای هوا اطراف مرکز جت می باشد.

شکل ۲-۷: پروفیل برداری از سرعت های کل هوای جت . a با زوایه ۴۰ درجه و قطر mm 2/2 و b با زوایه ۴۰ درجه و قطر mm 1/8

نتیجه گیری: آنالیز و تحلیل الگوی جریان هوا به روش CFD یک نگرشی جدید نسبت به مکانیزم کاهش پرز ارائه می دهد. بهترین نتایج از قطر کاهش پرز در زاویه جت ۴۵ درجه، ۱۵ تکس نخ و سرعت نخ پیچی m/min 800 حاصل می شود. قطر جت mm 2/2، ۱۵ تکس نخ و کمترین سرعت نخ پیچی m/min 800 ، ۱۵ تکس نخ و کمترین سرعت نخ پیچی m/min 800 شرایط بهینه دیگری می باشد که نتایج خوبی بدست می دهند. سرعت محوری هوا و سرعت هوای خارج از مرکز جت، فرآیند کاهش پرز نخ را تحت تأثیر قرار می دهند.
فصل سوم: پژوهشی در مورد خصوصیات اصطکاکی پارچه های

بافته شده
خلاصه: بررسی هایی درباره خصوصیات اصطکاکی سطح پارچه با فلز و پارچه ی (در دو جهت تار و پود) مجموعه ای پارچه شامل پارچه های %۱۰۰ پلی استر، %۱۰۰ ویسکوز، و ترکیبات PIC و P/V با نسبت های ترکیبی متفاوت صورت گرفته است. در این بررسی ها مشاهده شده است که بار الکتریکی نرمال و نیروی اصطکاکی در همه پارچه ها از یک رابطه ی لگاریتمی پیروی می کند. نوع اصطکاک پارچه بوسیله پارامترهای مختلفی همچون نسبت F/N و مقادیر n و k و k/n تعیین می شود. مشخص شده است که شکل ظاهری پارچه و جهت مالش اهمیت کلی در سطح اصطکاک پارچه با فلز دارد، در حالیکه این فاکتورها در ایجاد اصطکاک پارچه با پارچه بسیار مهم می باشند.
فاکتورهای زیادی از قبیل نوع الیاف، نوع مخلوط و نسبت ترکیب. ساختار نخ، ساختار پارچه، تجعد و ارتفاع تجعد، قابلیت فشرده شدن و غیره در ایجاد اصطکاک در پارچه تاثیر می گذارند.
در پارچه های مخلوط P/V و P/C ، با افزایش الیاف سلولزی، نیروی اصطکاکی هم افزایش می یابد.
کلمات کلیدی: پنبه، پلی استر، ویسکوز، ترکیبات پنبه/ پلی استر/ ویسکوز- پارچه، اصطکاک ساکن اصطکاک جنبشی.
مقدمه:
زمانی که یک پارچه با طور مکانیکی به خودش مالیده می شود یا بین شست و انگشت دست لمس می شود، می توان میزان اصطکاک پارچه را، که به صورت مقاومت در برابر جنبش تعریف می شود، تعیین کرد.
اصطکاک، یکی از مشخصه های پارچه می باشند که اهمیت قابل توجهی در ارزیابی و خصوصی دارد. در حوزه صنعتی، اصطککاک به برش چند لایه ی پارچه و جدا سازی پارچه ها در صنایع پوشاک، همچنین به اصطکاک لباسها با لباسهای دیگر، رو مبلی و پرده و روکش های پرس شده مربوط می شود. بررسیهای اولیه به جنبه های مختلف اصطکاک پارچه می پردازد. ارزیابی خصوصی، که کاربرد پارچه را تعیین می کند بدون شک تحت تاثیر اصطکاک ساکن و متحرک بین سطح لباس و انگشت یا شست می باشد، با این همه خصوصیات دیگری مثل قابلیت انعطاف پذیری ضخامت، برش و غیره هم به این ارزیابی مربوط می شوند. اصطاک یک پاچه خودش یا با پارچه ی دیگر روی جنبه های کارایی پارچه مانند سیاش، پوسیدگی، و آب رفتگی، همچنین روی راحتی آن که به حس لامسه مصرف کننده مربوط می شود، تأثیر بسزایی دارد. این احساس، عمدتا به برهم کنش بین جنس لباس با بدن انسان مربوط می شود. انگشت دست انسان ابزار حساسی می باشد که قادر است ناهمسانی های جزئی را در رفتار اصطکاکی پارچه ها شناسایی کند. نتایج بررسی های انجام گرفته با دست، بسته به حسی که با لمس کردن پارچه ایجاد م

ی شود، به صورت اصطلاحاتی فردی مثل «چسبنده»، «چرب» ، «نرم و لطیف» ، «روغنی یا لیز» ، «زیر و خشن» «زبر و پوست خراش»، «نازک و بدن نما» ، «چسبان» ، «براق» بیان می شوند. ارزیابی اصطکاک پارچه از نظر کمی هم اضافه بر عواملی که ممکن است بر آن تاثیر بگذارند حائز اهمیت می باشند. ارزیابی علمی و عینی خصوصیات اصطکاکی پارچه به برقراری یک ارتباط خوب و بهینه سازی روش خاص کمک می کند. پ یشنهاد شده است ک

ه رابطه بین ارزیابی شخصی و سنجش علمی و خواص بهتر است به صورت یک تابع خطی روی مقایس لگاریتکی نشان داده شده شود.
با وجود اینکه اصطکاک پارچه اهمیت زیادی دارد، اما در صنعت نساجی هیچ گونه ابزاری برای اندازه گیری اصطکاک پارچه وجود ندارد. برای اندازه گیری اصطکاک و ناهمواریهای سطوح پارچه ها، kawabata دستگاه kEs – FB4 را توسعه داده است. ولی به خاطر هزینه خیلی بالای آن، در دست رس همه نمی باشد. بیشتر پژوهشگران از شناساگر کششی اینسترون به همراه چندین ضمیمه برای اندازه گیری اصطکاک درون پارچه ای و یا پارچه با فلز استفاده می کنند.
در این بررسی، روی تعداد زیادی پارچه بررسیهایی از نظر خصوصیات اصطکاکی و ناهمواری سطح توسط یک ابزار پیشرفته و طراحی شده در محل صورت گرفته است.
ابزار اندازه گیری اصطکاک:
در شکل ۳-۱ نمودار طرح کلی ابزار اندازه گیری خصوصیات اصطکاکلی و ناهمواری سطح پارچه ها مشخص می شود. این ابزار برای اندازه گیری اصطکاک پارچه با پارچه و اصطکاک پارچه با فلز و ناهمواریهای سطح پارچه در نظر گرفته شده است. اصطکاک پارچه را می توان در فشارهای مختلف، سرعت های مختلف و تحت کشش های محتلف پارچه ارزیابی کرد. سیر پیدایش ضربه هم قابل تنظیم می باشد. این ابزار از سه دستگاه اندازه گیری به نام های: پیل فشار، ترانسفورماتور دیفرانسیل خطی متغیر (LVDT) و یک کد گذار تشکیل شده است. پیل فشار میزان کشش اصطکاکی سطح فوقانی را با حرکت داد سطح تحتانی انداز

ه می گیرد. دستگاه LVDT ناهمواری سطح را با جا به جایی عمودی میله کاوشگرد در سطح پارچه اندازه گیری می کند. و دستگاه کد گذار هم مسافت پیمایش و سرعت تسمه را که پارچه روی آن نصب شده، اندازه می گیرد. این ابزار دارای یم سکوی افقی هم می باشد.
پارچه مورد استفاده در آزمایش بدون هیچ چین و چروکی روی این سکو قرار داده می شود. با تغییر وزنه های کشنده می توان پارچه را تحت کشش های مختل

ف قرار داد. به کمک یک موتور با سرعت کنترل شده، یک حرکت عرضی به سکو وارد می شود. یک وزنه ی هم روی این پارچه مورد آزمایش قرار داده می شود. برای سنجش اصطکاک پارچه با پارچه، پارچه دیگری به سطح فلزی بسته می شود. فشار نرمال به میزان دلخواه اعمال می شود. هنگامی که سطح تحتانی با قطعه پارچه مورد آزمایشی که روی آن نصب شده، زیر سطح اصطکاک حرکت می کند، به خاطر اصطکاک ایجاد شده بین دو سطح، به سطح فوقانی (که همان سطح اصطکاک است) یک فشار یا کشش اصطکاکی در جهت حرکت سطح تحتای اعمال می شد. سطح اصطکاک فوقانی توسط یک بازوی رابط به یک پیل فشار متصل می باشد. پیل فشار متناسب با نیروی اصطکاکلی اعمال شده بر پارچه علامت (سیگنال) می دهد. برای اندازه گیری زبری پارچه از یک حسگر LVDT در ابزار مورد نظر استفاده می شود. در این نسسور (حسگر) یک میله ی کاوشگر خیلی نازک با سطح پارچه تماس پیدا می کند. زمانی که پارچه حرکت می کند میله یه سمت سطح عمودی منحرف می شود. چنین جا به جایی بوسیله دستگاه LVDT به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می شود. حرکت میله ی کاوشگر در جهت عمودی به عنوان مقایس سنجش میزان زبری سطح پارچه در نظر گرفته می شود.

شکل ۳-۱؛ شماری طرح کلی شناساگر میزان زیر و اصطکاک پارچه
این دو سیگنال با استفاده از کارت مبدل قیاسی به رقمی (کارت ADC) به یک کامپیوتر شخصی متصل می شود.
اطلاعات به شکل گرافیکی ارائه خواهند شد. طرح های اصطکاک ویژه و زبری سطح به ترکیب در شکل های ۳-۲ و ۳-۳ نشان داده می شوند.

شکل ۳-۲: طرح اصطکاک ویژه پارچه

شکل ۳-۳: طرح زبری ویژه سطح پارچه بافته شده
طرح آزمایشگاهی (عملی- تجربی)

کلی: برای بررسی به صورت تجربی، هشت قطعه پارچه ی تجاری گردآوری شد. این پارچه ها شامل پارچه های ۱۰۰% پلی استر، ۱۰۰% ویسکوز، ترکیب پنبه پلی استر و ترکیب ویکسوز پلی استر با پارامترهی ساختاری مشابه می باشند. پارامترهای فیزیکی این سه گروه پارچه در جدول ۳-۱ آمده است.
اندازه گیری اصطکاک پارچه:
اندازه گیری اصطکاک پارچه های مختلف توسط ابزاری که توسعه داده ایم، انجام گرفته است، با این ابزار اصطکاک پارچه با پارچه و پارچه با فلز اندازه گیری شده است. اصطکاک پارچه با پارچه عمس العمل متقابل بین اجناس پارچه ای را نمایان می سازد. بررسی و مطالعه بر روی اصطکاک پارچه با پارچه در همه ی پارچه ها با گرفتن دو نمونه از همان پارچه ها انجام می شود. حرکت پارچه روی یک سطح سخت، اصطکاک پارچه با فلز را نشان می دهد.
در این بررسی، آلومینیوم خیلی صیقل یافته به کار گرفته شده است. پنج بررسی بر روی پارچه انجام گرفته است برای اندازه گیری نیروی اصطکاکلی ی

ک پارچ، ۱ دو نمونه متفاوت همان پارچه، استفاده شده است. یک انتهای پارچه با گیره بسته شده است و انتهای دیگر با استفاده از وزنه ی نگهدارنده تح

ت کششی به اندازه CN/cm 10 در عرض نگهداشته می شود. مساحت قطعه فلزی به همراه بازوی رابط ۶۰ گرم است. با قرار دادن وزن خارجی روی این قطعه، می وان فشار استاندارد را افزایش داد. فشارهای نرمال به کار رفته در این مطالعه، با رشد ۱۰ گرم از ۶۰ تا ۱۰۰ گرم متغیر می باشد. سرعت تسمه نقاله هم ۵۰ میلی متر در دقیقه می باشد. طول حرکت هم ۵۰ میلی متر است. نیروی اصطکاک ساکن Fs و نیروی اصطکاک جنبشی Fx از روی نمودار بدست آمده است. نسبت F/N ، که همان فشار استاندارد است، در هر دو اصطکاک ساکن و جنبشی محاسبه شده است.
جدول ۳-۱: اطلاعات مربوط به پارامترهای فیزیکی پارچه

بحث و بررسی نتایج:
خصوصیات اصطکاکی پارچه ها:
جدول ۳-۱ نشان می دهد که پارهچه ها با هم فرق چندانی از نظر پارامترهای ساختاری نشان ندارند، اما نسبت ترکیبی آنها با هم فرق دارد. نسبت نیروی اصطکاک (F) با فشار استاندارد (N) حساب شده و به صورت (F/N) نشان داده می شود. با استفاده از جدول ها می توان مشاهده کرد که مقدار نسبت اصطکاک ساکن به صورت (F/N)s و مقدار نسبت اصطکاک جنبشی به شکل (F/N)k مشخص می شود. وقتی هیچ گونه حرفی زیر نیست (F/N) نوشته نشده باشد، منطور نسبت های اصطکاکی ساکن و جنبشی می باشدو اصطکاک ساکن نیروی مخالف گرایش یک جسم ساکن برای آغاز حرکت روی سطح دیگری

می باشد و نیروی مخالف حرکت دو سطح در حال حرکت روی یکدیگر را اصطکاک جنبشی گویند.
اصطکاک پارچه با فلز
در جدول ۳-۲، رفتار اصطکاک جنبشی و ساکن پارچه ها روی یکسطح فلزی صیقل یافته، مشاهده می شود، مقادیر (F/N) در امتداد جهت تار و پود

تقریبا یکسان است، زیرا بین سطح فلزی و پارچه از نظر ساختاری برهم کنشی صورت نمی گیرد. بنابراین در این مورد، اصطکاک ایجاد شده در جهت تارها گزارش می شود. در جدول ۳-۲ مشاهده می شود که در همه ی پارچه ها نیروی اصطکاک ساکن نسبت به نیروی اصطکاک جنبشی بیشتر است، و با افزایش فشار متعارف، مقادیر (F/N) کاهش می یابد. همان طور که ویلسون کشف کرده بود، مشخص است که میان نیروی اصطکاک و فشار متعارف یک رابطه لگاریتمی وجود دارد. این رابطه از این قرار است.

در این رابطه A سطح تماس، K پارامتر اصطکاک و n شاخص اصطکاک می باشد.
با کمک تئوری چسبندگی اصطکاک می توان این رابطه را توضیح داد. طبق این تئوری، با افزایش فشار متعارف، کاهش در سطح واقعی تماسی صورت می گیرد. در اینجا، رابطه بین تغییرات فشار متعارف نسبت به تغییر سطح واقعی تماس، یک رابطه غیر خطی می باشد، که موجب کاهش در مقدار (F/N) و افزایش میزان فشار متعارف می گردد. علت این امر، ممکن است خمیدگی الیاف سطح به سمت حجم لیف، و یا تراکم جانبی نخ ها در فشار بیشتر باشد. به عبارت دیگر وقتی نخ ها تخت می شوند سطح متعادل تر می شود، و توزیع فشار یکنواختر می گردد که موجب کاهش مقادیر اصطکاک می گردد. با استفاده از جدول – به روشنی می توان دریافت که اصطکاک پارچه با فلز در صورتی که پلی استر ۱۰۰% باشد، کمتر از پارچه های مخلوط پنبه – پلی استر می باشد. دلیل آن می تواند این واقعیت باشد که با اضافه شدن جزء پنبه به نخ، نخ دارای کرک بیشتر می شود. این الیاف سطح در مقابل جنبش مقاومت

بیشتری از خود نشان می دهند.
فضای بین نخ ها، توسط این الیاف سطحی پوشانده می شود، بنابراین سطح تماس واقعی افزایش پیدا خواهد کرد. که این امر خود موجب اصطکاک بیشتر می گردد. اگر پلی استر ۱۰۰% باشد، تعداد الیاف سطح کمتر است. طوری که نخ های پارچه به راحتی از یکدیگر تشخیص داده شوند و بنابراین سطح تماس واقعی کمتری ایجاد می شو

د. در نهایت مقاومت کمتری در برابر جنبش از خود نشان می دهند. با افزایش حجم پنبه، تعداد الیاف سطح افزایش یافته و در برابر سر خوردن مقاومت بیشتری پیدا می کنند. در اینجا، مقادیر (F/N) پارچه شماره (P/C 80/20)2 نسبت به مقا

دیر (F/N) در پارچه شماره (P/C 70 / 30) بیشتر می باشد. علاوه بر این فاکتورها، ناهمسانیهای نمره نخ و میزان تغییر ضخامت هم لازم است اصط

کاک نسبتا بالایی ایجاد کنند.
جدول ۳-۲ : خصوصیات اصطکاکی پارچه با فلز در فشارهای متعارف متفاوت.

جدول ۳-۲ نشان می دهد که مقادیر (F/N) در نخ های ۱۰۰% ویسکوز بیشتر از نخ های ۱۰۰% پلی استر است و با کاهش مولفه های ویسکوز در پارچه های مخلوط ویسکوز- پلی استر نسبت اصطکاکی هم کاهش می یابد. ویسکوز یک ماده نرم می باشد. بنابراین ممکن است سطح تماس بیشتری داشته باشد و در نتیجه موجب اصطکاک بیشتر شود

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 11700 تومان در 51 صفحه
117,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد