En esta tesis se propone una simplificación del ensayo del anillo, descrito anteriormente, mediante la utilización de un diámetro y grosor de anillo universal para cualquier tipología de tejido de calada que permita su fácil
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aplicación mediante un dinamómetro convencional por las industrias textiles. La modificación de éste método, que denominamos “Método anillo-UPC” ha de suministrar información suficientemente significativa y relevante sobre algunos aspectos de la mano, confeccionabilidad o cayente de los tejidos que permita substituir, parcialmente los equipos de evaluación indirecta de la mano utilizados hasta ahora y que resultan sofisticados, lentos y caros.
Para ello, se han estudiado las relaciones entre las propiedades físico- mecánicas de una muestra de tejidos de calada comerciales medidos con los equipos: drapómetro digital-UPC, FAST y KES-F y las obtenidas con la modificación del método del anillo diseñado en esta tesis por los autores, cuyos resultados se muestran en capítulos posteriores.
En cuanto al ensayo del anillo-UPC el cabezal de ensayo es un anillo de acero inoxidable pulido de sección circular y un grosor de 4 mm que está sujeto a una estructura externa que lo mantiene fijo. El cabezal de ensayo (anillo) está firmemente sujeto, tanto a la mesa de trabajo donde se encuentra el dinamómetro, como a la estructura de éste, lo cual garantiza la estabilidad geométrica del sistema de ensayo. Por otra parte, al finalizar cada ensayo, la mordaza superior del dinamómetro regresa automáticamente a la posición inicial, reduciendo la necesidad de verificar el calibrado de la geometría del ensayo, que sin embargo, se realiza igualmente al iniciar una nueva serie de ensayos de un tipo de tejido distinto. El anillo se sitúa bajo la vertical de la mordaza superior del dinamómetro convencional, posición que previamente se ha calibrado.
Se han utilizado probetas de tejido circulares de 30 cm de diámetro de las mismas dimensiones que las utilizadas para el ensayo del cayente mediante el Drapómetro digital UPC. A partir de esta dimensión de probeta, se ha buscado
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un diámetro del anillo universal que permitiera la extracción del tejido a través suyo sin forzar excesivamente la probeta para un amplio espectro de tejidos comerciales. Dado que el objetivo principal de la modificación del ensayo del anillo propuesta en este estudio, no es estudiar detalladamente la parte de la curva carga-deformación que explica el fenómeno del cayente, la rigidez a la flexión, el coeficiente de fricción estático y dinámico del tejido cuando roza con elementos externos o bien la fricción interna durante el ensayo, sino la fuerza máxima de extracción, se ha utilizado un anillo formado por una varilla de sección circular. Este diseño, a diferencia de otros métodos descritos anteriormente, minimiza la influencia de las propiedades del tejido que no están relacionadas con su deformación multiaxial. Después de realizar pruebas con diferentes diámetros se observó que un anillo de 36 mm de diámetro interno i 4 mm de grosor, cumplía con éstos requisitos.
En el ensayo, se atraviesa la probeta por su centro geométrico mediante una aguja metálica rígida de 80 mm de longitud y 2 mm de grosor. En su extremo inferior una pieza en forma de “T” invertida retiene la probeta. La aguja metálica es sujetada por la mordaza superior del dinamómetro tal como puede verse en la (Figura 47-2 izquierda) donde se muestra la probeta al inicio del ensayo. Se pone en marcha el dinamómetro y la mordaza superior realiza un movimiento ascendente a una velocidad de 100 mm/min. Dado que el tejido todavía no roza con el anillo, la curva fuerza de extracción-desplazamiento de la mordaza no presenta ninguna pendiente (figura 48-2). Cuando la probeta empieza a rozar el anillo (Figura 49-2, imagen 3) la curva empieza a subir con una pendiente que es función de la fuerza de extracción. El ensayo finaliza con la extracción total de la probeta del anillo.
El dinamómetro registra la curva fuerza de extracción-desplazamiento de la probeta (o tiempo) que permite en primer lugar determinar la distancia entre el inicio del ensayo y el momento en el que empieza a rozar la probeta con el
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anillo (figura 49-2 imagen 1). Este punto del registrador corresponde a la distancia (h) de la figura 49-2, imagen 3). Asimismo puede determinarse la fuerza máxima de extracción y el tiempo transcurrido.
Figura 47-2. Secuencia del ensayo del anillo-UPC. (a: izquierda): inicio del ensayo y (b derecha: durante el ensayo)
En este método se han analizado, para cada tejido, un total de 4 probetas circulares de 30 cm de diámetro (de las mismas dimensiones que para el ensayo del cayente), tanto por el haz como por el envés, calculando los valores medios de los 8 ensayos y determinando:
a) la fuerza máxima de extracción Fmax, (mN)
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c) la distancia (h) en mm, entre el inicio del ensayo y el punto donde la probeta toca el aro (figura 49-2, imagen 3)
e) ángulo de contacto (º) (figura 49-2, imagen 3). Calculado trigonométricamente a partir de la altura global de contacto (h) y el radio del anillo (r).
Figura 48-2. Curva: Fuerza de extracción-desplazamiento del Tejido B2482
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Los ensayos se han realizado en atmósfera estándar y con las probetas acondicionadas en el Laboratorio de Física Textil del Departamento de Ingeniería Textil y Papelera de la Universitat Politècnica de Catalunya.