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

ветствие линий разрушения продольному и поперечному направ­ лениям рулона подтверждает то, что тканевый подслой значи­ тельно влияет на механические свойства некоторых синтетичес­ ких кож.

ДИАГРАММЫ РАСТЯЖЕНИЯ [КРИВЫЕ «УДЛИНЕНИЕ-

НАГРУЗКА»)

На рис. 21 представлены кривые растяжения всех исследо­ ванных материалов. Способ построения кривых описан на с. 62—63. Все кривые хорошо «выпрямляются» в логарифмиче­ ских координатах, поэтому могут быть выражены параболиче­ ским уравнением e=/LQn.

Чтобы увязать полученные данные с теоретическими положе­ ниями сопротивления материалов и теории упругости, сделано одно допущение: на рис. 21 по оси абсцисс отложено относи­ тельное удлинение, а по оси ординат — удельная нагрузка, т. е. те координаты, которые приняты в сопротивлении материалов. В этих координатах относительное удлинение является аргумен­ том, а удельная нагрузка — функцией. Тогда уравнение e = A Q n должно принять вид:

которое также является параболическим, причем в данном слу­ чае В соответствует модулю упругости первого рода, т. е. наг­ рузке, необходимой для увеличения длины образца на 100% (при е=1 Q = B ) .

По полученным экспериментальным данным надо определять В и т, но этого не сделали, так как в обувной технологии на­ коплен большой опыт определения, обработки характеристик ма­ териалов и их систем через А и п. Параметры А и п используют при расчете деформации заготовки, при ее проектировании и в некоторых других научно-исследовательских работах. Так как настоящая работа должна уточнить методы проектирования за­ готовок при различных способах формования обуви, в ней так­ же определялись параметры А и п.

Сравнение кривых подтверждает теоретические предположе­ ния, сделанные в начале работы: степень двухосности растяже­ ния значительно влияет на механические характеристики мате­

75

Особенно хорошо это видно по кривым растяжения трикота­ жа и тканей, растягиваемых по диагонали.

Резко отличаются от остальных кривые растяжения поливи­ нилхлорида (рис. 22). Они имеют совершенно другой ха­ рактер. Следовательно, поведение остальных материалов при растяжении с различной степенью двухосности объясняется свой­ ствами волокнисто-сетчатой структуры их.

йі: С0Н/мм'

1

ГII

Рассмотрим более конкретно кривые растяжения выростка

июфти (см. рис. 21, а, б). Они очень сходны. Растяжение вдоль

ипоперек хребта (как одноосное, так и двухосное стесненное) показывает довольно большую анизотропию, что естественно для кожи. Такие же кривые имеет и шевро (рис. 21, в). Удли­

нение всех кож при увеличении степени двухосности резко сни­ жается.

Синтетическая кожа имеет некоторые отличия (рис. 21, г). Кривые при одноосном растяжении (вдоль, поперек и под углом 45° к длине ленты) имеют несколько перегибов. Это, очевидно, связано с тем, что слои материала на разных стадиях нагруже­ ния работают по-разному [129]. Увеличение степени двухосности ставит слои синтетической кожи в более одинаковые условия деформирования, поэтому кривые растяжения становятся более плавными. Однако в отличие от кривых растяжения других во­ локнисто-сетчатых материалов кривые растяжения синтетичес­ кой кожи имеют выпуклость в сторону оси нагрузок.

Весьма характерны кривые растяжения трикотажа и тканей (см. рис. 21, д, е, ж, з): все они имеют ярко выраженную одина­

78

ковую тенденцию изменения свойств при увеличении степени: двухосности. Кривые двухосного симметричного растяжения тканей близки к кривым одноосного и стесненного растяжения по тем направлениям, которые имеют минимальное удлинениепри одноосном растяжении. Так, для трехслойной кирзы и тиксаржи это направление по утку. Кривая двухосного симметрич­ ного растяжения двухслойной кирзы близка к кривым одноосно­ го растяжения ее и по основе и по утку. Кривые двухосногосимметричного растяжения выростка и юфти совпадают с кри­ вой стесненного растяжения этих же образцов, вырубленных вдоль хребта. Следовательно, при двухосном симметричном рас­ тяжении кожа воспринимает нагрузку в направлении минималь­ ного удлинения при стесненном растяжении.

Это вполне объяснимо. На приборах для двухосного симмет­ ричного растяжения образцы материалов получают равные' перемещения в любом направлении, а нагрузка на образец рас­

метричного растяжения близка к кривой растяжения образца в том направлении, которое при одноосном растяжении имеет ми­ нимальное удлинение. Сопротивление же материала деформиро­ ванию в перпендикулярном направлении, в том, которое имеет большее удлинение при одноосном растяжении, незначительно влияет на кривую двухосного симметричного растяжения. Мето­ ды двухосных испытаний анизотропных материалов разбирают­ ся в главе V II.

Также следует отметить, что ткани при стесненном растяже­ нии по основе и по утку ведут себя не так, как другие материа­ лы. Удлинение при разрушении в этом случае несколько больше, а нагрузка при разрушении меньше, чем при одноосном растя­ жении в соответствующем направлении. Особенно это заметно на кривых испытаний двухслойной кирзы, растягиваемой по ос­ нове и утку, и тик-саржи, растягиваемой по утку. Такое явле­ ние можно предположительно объяснить, исходя из характераработы элементов ткани при нагружении.

При удлинении ткани по основе или по утку происходит следующее:

выпрямление группы нитей (основы или утка); скольжение волокон относительно друг друга; растяжение самих волокон.

Кроме того, надо учитывать еще один фактор — защемляю­ щее действие нитей. Этот фактор должен особенно проявляться при одноосном растяжении узкого образца тканей, когда нити свободно воздействуют друг на друга при поперечном сокраще­ нии.

Очевидно, при разных условиях нагружения роль и соотно­

79