Resistencia de Materiales Pruebas Textiles en Hilados
Oct 28, 2014
Resistencia de Materiales
Pruebas Textiles en Hilados
MARCO TEÓRICO CARACTERÍSTICAS FÍSICO MECÁNICAS
LANA DE OVEJA100% wool (oveja) o lana de oveja:•HI-wool-HC-2900-100•Donde HI significa hilado•wool (oveja)•HC que significa hilado en cono•2900 significa el código del titulo o grosor del hilado que es 2/9 (dos al nueve)•El 100 es el código de color que es crudo
Flexibilidad• Propiedad de la lana que le
permite doblarse con facilidad sin quebrarse o romperse, es decir que adopta la dirección que se le imprime.
Densidad• Se da por el número de
hebras en una determinada superficie de piel.
Resistencia de Tracción• Es la capacidad de resistir
una determinada tracción antes de romperse
Elasticidad• Capacidad de la lana de
volver a su largo original, luego de haber sido estirada, dentro de ciertos límites.
LANA DE BABY ALPACA -BL
HI-BABY ALPACA(100) O SUPERFINE (FS ó 210) HC-2160-100•Baby alpaca (100): 100 significa su código de calidad es decir calidad baby•Superfine alpaca (210 ó FS): 210 ó FS significa su código de calidad es decir calidad superfine (adulta)•HC que significa hilado en cono•2160 es el código del titulo o grosor de hilado 2/16 (dos dieciséis)•100 es el código de color que es crudo.
Elasticidad y capacidad de tensión al hilado: •Otorgada por la uniformidad y sincronizado del rizo que se da en el crecimiento natural de la fibra.
Propiedad Térmica:•Actúa como un aislante que mantiene la temperatura corporal en sus niveles normales; debido a la cavidad o vacío de aire que posee cada una de las fibras.
Resistencia a la tracción y flexibilidad: •Sobresaliendo en resistencia ampliamente a comparación de otras fibras como la lana de Merino y el Mohair (otras razas de alpaca).
LANA DE CARIOCA FLAME
Es una mezcla de hilado, que tiene lasiguiente composición:• 52% FS alpaca superfine (FS ó 210)• 18% highland wool ( oveja de la
sierra es fuerte, larga, suave y fina)• 23% acrylic (acrílico)• 7% polyamide (poliamida)
Su código de hilado es: HI-CARIOCA-HC-1500-FT001• Donde HI significa hilado• HC que significa hilado en cono• 1500 es el código del titulo o
grosor 1/5 (uno a cinco)• FT001 es el código de color , crudo.
Analizando los componentes de la lana carioca flame:
• Alpaca: Fibra tres veces más fuerte que el pelo de la oveja y siete veces más caliente, la fibra de alpaca es ligera, suave, densa.
• Lana de oveja: resistencia mecánica relativamente baja que compensa con su elasticidad, durabilidad.
• Acrílico: Es una fibra sintética obtenida artificialmente en laboratorios. Se define como acrílica a un polímero. Las fibras acrílicas aportan ventajas como: Durabilidad, Menor precio, Mayor resistencia, Sustituto de la lana.
• Fibras poliamidas: Es una fibra sintética obtenida artificialmente en laboratorios; siendo la más importante el nylon, introdujeron las siguientes ventajas: Gran duración, Muy elástica, Elevada resistencia, Mejor precio.
DISEÑO DE INGENIERÍAPROCESO EXPERIMENTAL DE TÍTULO
EQ. ENSAYADOR DE TÍTULODESCRIPCIÓ
NCARACTERÍSTICA DE
LOS EQUIPOSMarca MAGModelo Y0211Peso 90 KgTamaño 0.67*0.62*0.55 m Intensidad de Corriente
5 Amps
Tensión Eléctrica
220V
FrecuenciaEléctrica
50 Hz
Humedad Relativa del Ambiente
65% HR
Se realizó la medición con la máquina indicada de los tres tipo de lana usados, cada vuelta en la máquina tiene una circunferencia de 54 pulgadas equivalentes a1.3716metros, dimos en total 10 vueltas, lo que nos dio finalmente una longitud inicial de 13.716 metros para cada tipo de lana.
PROCESO EXPERIMENTAL DE TRACCIÓN
• Los valores obtenidos de la máquina son los siguientes:
• Lana de Oveja: 52 libras• Lana de Carioca Flame: 36
libras• Lana de Baby Alpaca: 44 libras• Teniendo una incertidumbre de
2 libras.
EQ. DE RESISTENCIA TRACCIÓNDESCRIPCIÓ
NCARACTERÍSTICA DE
LOS EQUIPOSMarca MAGModelo Y0101
Peso 90 Kg
Tamaño 1.360*0.53*0.23 mTensión Eléctrica
230V AC
Fuerza Eléctrica
50 Hz
Fuerza del Motor
1 HP
Humedad Relativa del Ambiente
(65% ± 2%) HR
PROCESO EXPERIMENTAL DE TORSIÓN
Lana de Oveja: ▫ 01.3▫ 01.4▫ 01.3
Lana de Baby Alpaca: ▫ 02.7▫ 02.3▫ 02.3
DEQ. TORSIÓMETRODESCRIPCIÓ
NCARACTERÍSTICA DE
LOS EQUIPOSMarca MAG
Modelo Y0701
Peso 7 Kg
Tamaño 0.74*0.14*0.4 mIntensidad de Corriente
15 Amps
Tensión Eléctrica
220V
FrecuenciaEléctrica
50 Hz
Humedad Relativa del Ambiente
65% HR
RESULTADOS PROCESO EXPERIMENTAL DE TÍTULO
Masa:
• Lana de Oveja:
• Lana Carioca Flame:
• Lana de Baby Alpaca
Peso:
• Lana de Oveja:
• Lana Carioca Flame:
• Lana de Baby Alpaca:
Longitud Inicial: Es la misma en los tres tipos de lana= 54 pulgadas.
Título: masa/longitud
(Km/Kg)
• Lana de Oveja:
• Lana Carioca Flame:
• Lana de Baby Alpaca:
Título (TEX): 1000/Título
(gr/Km)
• Lana de Oveja:
• Lana Carioca Flame:
• Lana de Baby Alpaca:
Tipo de Hilo CódigoCódigo
de Color
N° de
Vueltas
Longitud
(m)Peso (N)
Título
(Km/Kg)
Título
TEX(gr/K
m)
Oveja 2/9 100 10 13.716 0.0261 5.1484 97117.6
Carioca Flame 1/5 FT001 10 13.716 0.0262 5.1387 194601.7
Baby Alpaca 2/16 100+. 10 13.716 0.0161 8.3282 60037
PROCESO EXPERIMENTAL DE TRACCIÓN
Material Masa
Lana de Oveja 0.002661 Kg
Carioca Flame 0.002666 Kg
Baby Alpaca 0.001645 Kg
Fuerza por Hilo(N/Hilo):
Fuerza Total (N) / # hilos
• Lana de Oveja:
• Lana Carioca Flame:
• Lana de Baby Alpaca:
De la masa anteriormente calculada tenemos:
Fuerza total(N): Fuerza lb * 4.45
N/lb
• Lana de Oveja:
• Lana Carioca Flame:
• Lana de Baby Alpaca
Longitud Inicial: Es la misma en
los tres tipos de lana=54 pulgadas.
Longitud Final:• Lana de Oveja: 13.82 metros• Lana Carioca Flame: 16.53
metros• Lana de Baby Alpaca: 14.00
metros
Porcentaje de Elongaciones: Є = (longitud final-longitud inicial)/longitud inicial
• Lana de Oveja:
• Lana Carioca Flame:
• Lana de Baby Alpaca:
Tipo de Hilo CódigoCódigo
de Color
R.T
N° de
Hilos
Resistencia
por Hilo
(N/Hilo)
Longitud
Inicial
(m)
Longitud
Final
(m)
% de
ElongaciónLb Kg N
Oveja 2/9 100 52 0.002661 231.4 20 11.57 13.716 13.82 0.76%Carioca Flame 1/5 FT001 36 0.002666 160.2 20 8.01 13.716 16.53 20.52%
Baby Alpaca 2/16 100+. 44 0.001645 195.8 20 9.79 13.716 14.00 2.07%
PROCESO EXPERIMENTAL DE TORSIÓN
Se realizaron 3 pruebas por cada tipo de lana
Torsión Máquina : (#Vueltas/10Pulgadas)
• Lana de Oveja: ▫ 01.3▫ 01.4▫ 01.3
• Lana de Baby Alpaca: ▫ 02.7▫ 02.3▫ 02.3
Torsión (Vueltas/Metros): Torsión Máquina * [(#vueltas*20)/10pulgadas]*(1pulgada/0.0254)
• Lana de Oveja:
• Lana de Baby Alpaca:
Torsión Media:
• Lana de Oveja:
• Lana de Baby Alpaca:
Tipo de Hilo Código Código de Color
N° de Pruebas
Torsión Observada (V/10Pulgadas) Torsión Vueltas/Metro Torsión
Media1 2 3 1 2 3
Oveja 2/9 100 3 01.3 01.4 01.3 102.3622 110.2362 102.3622 104.9869
Baby Alpaca 2/16 100+. 3 02.7 02.3 02.3 112.5984 181.1024 181.1024 158.2677
GRÁFICAS GRÁFICA FUERZA TRACCIÓN - # DE HILOS
NUMERO
DE HILOS
FUERZA DE
TRACCION (N)
LANA DE
OVEJA
1 11.57
5 57.85CARIOC
A FLAME
1 8.01
5 40.05BABY ALPAC
A
1 9.79
5 48.95• A mayor cantidad de hilos, la tracción que soportan es mayor.• El hilo de oveja es el más resistente, y el de carioca flame es de menor resistencia a la fuerza de tracción.
- ESFUERZO NORMAL DEFORMACIÓN
ESFUERZO
NORMAL (Pa)
DEFORMACION UNITARIA NORMAL
MODULO DE
ELISTICIDAD
(Pendiente)
ORIGEN 0 0
LANA DE OVEJA
3683000 0.0076 5.00E+08
CARIOCA FLAME
2426800 0.2052 1.00E+07
BABY ALPACA
19474800 0.0207 9.00E+08
Utilizando la fórmula σ =δ .Е
(esfuerzo unitario =deformación unitaria * módulo de elasticidad) hallamos que el material que posee mayor módulo de elasticidad (E) es el hilado de baby alpaca sin embargo el material con menos deformación es el hilado de lana de oveja.
GRAFICA LONGITUD EN FUNCION DE LA MASA (TITULO) LONGITU
D
MASA
LANA
MASA
CARIOCA
FLAME
MASA BABY
ALPACA
1 0.0137 0.002661 0.002666 0.001645
2 0.0274 0.005322 0.005332 0.00329
3 0.04118 0.007983 0.007998 0.004935
Apreciamos la relación que hay entre la longitud de cada tipo de lana con su masa, si aumentamos la longitud de muestra tomada también aumentara la masa por tener una mayor cantidad de muestra.
GRAFICA NUMERO DE VUELTAS EN FUNCION DE LA LONGITUD (TORCIÓN)
Longitud
# de vueltas
Lana de
ovejaBaby alpaca
1 0.254 25.9999 53.9999
2 0.508 51.9999 107.9999
3 0.762 77.9999 161.9999
Existe una relacióndirecta, ya que a maneraque incrementamos lalongitud del hilo
aumentantambién el número devueltas para logrartorsionarlo
completamente
Conclusiones• La torsión y tracción, así como otros ensayos aplicados a las diversas
lanas, están condicionados en gran parte a la composición de fibra, así como la forma, uniformidad de hilo y torcedura de sus cabos.
• El ensayo de tracción nos permite conocer la resistencia del material, esta forma determinar la fuerza axial necesaria para romper la muestra de hilo, el material más resistente a la tracción es la lana de Oveja, seguida de la Baby Alpaca y la Carioca Flame.
• La torsión permite la cohesión de los hilos que es el número de vueltas por unidad de longitud, de esto se concluyó que la lana Baby Alpaca tiene más torcedura que la lana de Oveja.
• La torcedura de un hilo no influye en la resistencia de este, como se vio reflejado al relacionar ambos ensayos
• Tracción: podemos corroborar a que la lana está conformada por escamas que se solapan entre si y hacen una mayor resistencia lo que podemos comprobar de igual forma en las Fuerza de Tracción
Tipo de Hilo Fuerza de Tracción
Lana de oveja 11.57N
Carioca flame 8.011N
Baby alpaca 9.79N
¡GRACIAS!