Файл: Зыбин А.Ю. Двухосное растяжение материалов для верха обуви.pdf

номерности для однородного деформированного состояния и зная неравномерный характер этого состояния от точки к точке, можно понять тогда и средние свойства рассматриваемой пло­ щади.

Следовательно, однородность деформированного состояния является одним из основных усилий при выборе размеров образ­ цов, которые должны быть достаточно большими.

Кроме того, предлагаемые приборы предназначены не только для снятия характеристики натуральных материалов, но и для изучения тех изменений свойств, которые произошли после со­ ответствующего растяжения, выдержки под нагрузкой, т. е. пос­ ле имитации процесса формования (см. гл. V II) . Здесь можно отметить, что последующие изменения свойств должны изучать­ ся по результатам одноосных испытаний стандартных образцов, вырубленных из предварительно деформированных образцов.

Учитывая отмеченные выше требования, для двухосного сим­ метричного растяжения на приборе В30І8 брали круг диаметром 175 мм и зоной однородного деформированного состояния 100 мм. Эти размеры довольно значительны, что вызывает затруднения при практическом использовании. Поэтому был разработан но­ вый прибор В3030 для двухосного симметричного растяжения образца диаметром 85 мм.

Для двухосного стесненного растяжения был взят прямо­ угольник 140X224 мм. Такой же образец сшивали в кольцо при одноосном растяжении широкого образца. Кроме того, для одно­ осного растяжения используется стандартный образец с разме­ рами рабочей части 10x50 мм (для кожи) или образец 22Х X 140 мм (для тканей).

На выростке образцы размечают по системе асимметричес­ кой бахромы. Образцы для двухосного стесненного растяжения размещают вдоль и поперек хребта, для двухосного симметрич-

59

ного направление вырубания не играет роли, но на .образцах отмечается линия хребта. Раскрой желательно производить на специальных прессах резаками соответствующих размеров.

Из одной полукожи юфти для одноосного растяжения выруб­ лено 30 образцов вдоль хребта и 32 поперек, по четыре образца

разцов так, чтобы они распределялись равномерно. Синтетичес­ кая кожа, трикотаж и ткани испытывались по трем направлени­ ям: в продольном, поперечном и под углом 45°.

РЕЖИМЫ, МЕТОДИКА ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

И РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ

Конструкции приборов и разрывные машины позволяют ис­ пытывать материалы при любой скорости и автоматически запи­ сывать диаграммы «удлинение—нагрузка».

Однако конструкция очень чувствительного и высокоточного прибора для замера удлинений требовала остановок при нагру­ жении образцов для записи показаний, поэтому был применен прерывистый режим испытаний. Это значительно повышает точ­ ность показаний.

Был взят такой режим: образец растягивали на 1%, останав­ ливали машину на несколько секунд для снятия показаний со шкал разрывной машины и других приборов.

Скорость нагружения образца является существенным пока­ зателем при испытании любых материалов. Известно, что умень­ шение времени испытания до разрушения образца увеличивает прочность, и наоборот [2, 15, 104, 118, 119, 120]. По ГОСТ 938— 45 время до разрыва образца должно быть 10—30 с, что соот­

предложен метод определения скорости движения нижнего за­ жима динамометра РТ-250 [122, 123], проверенный затем и при испытании кож для верха обуви [124]. Однако этот метод не был применен, так как один и тот же материал при различных видах растяжения пришлось бы испытывать при различных скоростях движения нижнего зажима, а это нежелательно, потому что ос­ новная цель работы ■— сравнительное испытание материалов при различных видах растяжения. Введение еще одного переменного фактора может исказить результаты эксперимента, поэтому ско­

60

22X140 мм необходимо записывать относительное удлинение и нагрузку.

При двухосном стесненном растяжении надо записывать от­ носительное удлинение, нагрузку и показания индикатора — ог­ раничителя поперечного сокращения.

При двухосном симметричном растяжении записывают сле­ дующие данные: относительное удлинение, высоту подъема пу­ ансона над зажимами и нагрузку.

В конце испытания зарисовывается схема разрушения мате­ риала и отмечается характер этого разрушения.

Для получения кривых «удлинение— нагрузка» необходимы экспериментальные точки с координатами: удлинение, %, и удельная нагрузка, 10 Н/см (кгс/см), для поливинилхлорида — напряжение 10 Н/мм2 (кгс/мм2).

Относительное удлинение, %, при прерывистом режиме испы­ таний записывается непосредственно по показанию индикатора во время нагружения образца, поэтому остается только пересчи­ тать нагрузки.

При одноосном растяжении образца размером 140X22 мм по­ казания динамометра надо делить на ширину образца 2 ,2 см. Для двухосного стесненного растяжения при определении глав­ ной растягивающей удельной нагрузки показания динамометра

61

Удельная нагрузка q на 1 см периметра дискового образца при двухосном симметричном растяжении определялась по ме­ тодике, описанной на с. 42—48,

ла. Кривые, полученные при автоматической записи результатов испытаний, перестраивают в выбранном масштабе.

На графике, записанном на миллиметровую бумагу, факти­

1 см периметра образца. Следовательно, необходимо по нагруз­ ке, развиваемой динамометром, рассчитать удельную нагрузку, а по высоте подъема пуансона — относительное удлинение.

Рис. 20. Пример обработки кривой двухосного симметричного растя­ жения выростка

Разберем на примере порядок обработки кривых. На рис. 20,а показана кривая двухосного симметричного растяжения образца выростка диаметром 175 мм на приборе В3018. На кривой от­ четливо виден горизонтальный отрезок до высоты подъема пуан-

62

сона, приблизительно равной 7 мм, что связано с распрямлени­ ем материала и выборкой люфта в деталях прибора (для прибо­ ра В3030 этот отрезок равен 2—4 мм).

Отметим на кривой произвольные точки (графа 1 табл. 10),

материала определяем условный периметр и записываем его в графу 4 табл. 10.

После деления нагрузки Q на соответствующее значение М получаем величины интенсивности нагрузок для выбранных то­ чек кривой (графа 5 табл. 10). Зная толщину материала (на­ пример, 1,2 мм) и учитывая площадь поперечного сечения, мож­ но рассчитать напряжение (графа 6 табл. 10 ).

Относительное удлинение е определяют по высоте подъема пуансона (см. табл. 7 или рис. 17). Полученные данные записы­ вают в графу 7 табл. 10. Теперь по данным граф 5, 7 или, если требуется, 6, 7 можно построить кривую растяжения в новых координатах (рис. 20, б). Необходимо учесть, что удлинение образцов волокнисто-сетчатых материалов при одноосном растя­ жении всегда больше удлинения при других видах растяжения, поэтому масштаб шкалы удлинений выбирают по данным одно­ осного растяжения. Особенно это видно из испытаний тканей по диагонали и трикотажа вдоль петельного ряда.

Таким образом, для каждого вида растяжения и для опреде­ ленного направления образцов получается серия кривых, кото­ рые затем статистически обрабатываются: рассчитывается кор­ реляционное отношение кривых тр средняя ошибка тц, оценка достоверности г|/тч.

63