Файл: Зыбин А.Ю. Двухосное растяжение материалов для верха обуви.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.08.2024
Просмотров: 181
Скачиваний: 0
ог , ЮН/см ( кгс/см)
Рис. 31. Кривые, полученные при стесненном растяжении тик-саржи по основе (а), по утку (б), по диагонали (в):
I |
— главная растягивающая удельная |
|
|
7 |
2 — глаз |
|
|
9нагрузка <і=/(£,); |
|||||
ная стесняющая удельная |
нагрузка fl =f(Si); |
3 — функция |
попереч |
|||
|
ного |
2 |
»=f( |
|
i) |
|
|
сокращения ■ |
4 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
лами трения, возникающими от переплетения нитей. Приклады ваемая нагрузка qi (рис. 32, в) выпрямляет нити. Нити, перпен дикулярные выпрямляющимся, будут при этом изгибаться, пере давая часть нагрузки на ограничители поперечного сокраще ния. В это время наблюдается значительный рост q2. При даль нейшем растяжении образца нити полностью выпрямляются в направлении действия нагрузки qj и уже не могут увеличивать реакцию на поперечные ограничители так интенсивно, как это было в начале нагружения. Рост q2 замедляется. Последующее
93
Рис. 32. Схемы структуры трехслоііной кирзы (а) и стеснен ного растяжения ткани полотняного переплетения до нагру жения (б), в начале нагружения (е) и в конце нагру жения (г)
растяжение (рис. 32, г) идет в основном только за счет вытяги вания и проскальзывания волокон, образующих нить, в направ лении приложения q\, и поэтому поперечная (стесняющая) на грузка стремится к постоянной величине.
Описанная выше картина поведения тканей при стесненном растяжении особенно хорошо иллюстрируется графиком дефор мации трехслойной кирзы по утку (см. рис. 29, б). Уток этой ткани выпрямлен в большей степени, чем основа. При разрыв ном удлинении порядка 12% на нити основы передается почти постоянная реакция за счет полностью выпрямленных нитей ут ка. Как видно по кривой 3 рис. 29, б, перед разрушением ткани <7o-»-const, следовательно, коэффициент поперечного сокращения теряет свой смысл. Также ведет себя трехслойиая кирза и при растяжении по основе, но нити основы в иедеформированном состоянии более изогнуты, чем нити утка, поэтому под нагруз кой они больше выпрямляются и передают большую часть глав ного растягивающего усилия на ограничители поперечной де
формации (см. рис. 30, |
а). |
При дальнейшем растяжении ^ т а к |
|
же по экспоненте стремится к некоторому пределу.
Стесненное растяжение трехслойной кирзы по диагонали по казывает, что, не считая некоторого отставания стесняющей на грузки от растягивающей, очевидно, связанного с выборкой за-
94
о, г ,ЮН/см (кгс/см)
цг, ЮН/см (кгс/см)
3
о
^ о
0
0 о О / 1о
О<
|
S b J ^ n |
о |
|
|
0 |
|
|
0 |
5 |
Ш |
15 у^ЮН/см/кгс/см) |
а-8
Рис. 33. Кривые, полученные при стесненном растяжении трикотажа вдоль столбиков (а), поперек столбиков (б), под углом 45° к направлению столбиков (е):
/ — главная |
растягивающая удельная |
7 |
|
|
7 |
8 |
2 — |
главная |
|
нагрузка <і=/( |
і); |
|
|||||||
стесняющая |
удельная нагрузка |
7 |
|
|
3 |
— функция |
поперечного |
||
i j =/(Sj); |
|
сокращения <2—/<<7і>
зора между нитями, поперечное усилие q2 в начале растяженияпочти равно <7ь а затем q 2 начинает несколько уменьшаться, осо бенно перед разрушением. Это так и должно быть. Упрощенно можно представить, что по диагонали растягивается элементар ная ячейка ткани, т. е. квадрат. Главное усилие <71 через грани квадрата полностью передается на ограничители поперечной де формации, поэтому q2^q\. В дальнейшем квадрат деформирует--
95-
q1 2 ,W H /см (пгс/см)
Рис. 34. Кривые, полученные при стесненном растяжении синтетической кожи вдоль ленты (а), поперек ленты (б) и под углом 45° к направлению длины ленты (в):
/ — главная растягивающая удельная нагрузка <7i=f(e0; 2 — главная стесняющая удельная нагрузка q?=Hsi); 3 — функция поперечного со кращения 92= ?(?і)
ся в ромб, и <7г несколько уменьшается за счет уменьшения угла пересечения нитей в вершине ромба.
Конечно, это очень упрощенные схемы, поясняющие поведе ние тканей при стесненном растяжении, но они показывают, что такой вид деформации должен быть в дальнейшем внимательно изучен.
Довольно неожиданными оказались результаты испытания трикотажа. Стесненное растяжение трикотажа вдоль петельных
96
Рис. 35. |
Кривые, |
полученные |
при (астесненном |
||||
растяжении шевро |
|
|
) |
и вдоль |
|||
поперек(б)хребта: |
|||||||
2 |
|
|
хребта |
|
q |
|
|
1 |
— главная |
растягивающая |
удельная |
нагрузка |
7 |
||
|
<і=/(Ві): |
||||||
|
— главная |
стесняющая |
удельная |
нагрузка |
|
2=f(Bi): |
.У — функция поперечного сокращения <7г=7(<7і)
столбиков, вдоль петельного ряда и под углом к ним дали раз
ные формы кривых |
qi —f(ei) |
и |
q2 = f{&i) |
(рис. 33), однако стати |
|||||||
стическая обработка результатов |
экспериментов |
q2=f(qi) |
Для |
||||||||
всех трех направлений показала, что связь между |
q2 |
и |
qi |
может |
|||||||
быть выражена единым |
коэффициентом |
q2 = 0,372q\ |
|
(р = 0,967, |
|||||||
Отт, =0,011 и rj/mni = 8 8 ). |
Это можно объяснить тем, |
что в отли |
чие от ткани трикотаж имеет более сложное переплетение. Вза имодействие между нитями трикотажа более равномерно, чем у тканей, поэтому связь между q2 и <7і оказалась прямой и оди наковой для всех испытываемых направлений.
Стесненное растяжение синтетической кожи и шевро дало результаты более близкие к результатам растяжения тканей, чем трикотажа (рис. 34 и 35).
7— |
1714 |
97 |
Рис. 36. Кривые, полученные при стесненном растяжении |
чепрака (а) и |
|||||
72 |
пол (б) выростка: |
2\—2& |
|
qi=i{(j\) |
|
|
Л—/а — главная растягивающая |
удельная нагрузка <?i—f(£i); |
|
— главная |
стесняющая |
||
удельная нагрузка < =/(£і): |
— функция поперечного сокращения |
|
|
чепрака |
||
и пол (л—о). Индексы к цифрам обозначают номера испытываемых образцов |
в табл. Ы. |
|||||
На рис. 36 показаны результаты испытания восьми образцов |
выростка, вырубленных из разных участков одной кожи (по че тыре образца в продольном и поперечном направлениях).
|
На рис. 36, |
а |
приведены кривые растягивающей |
и стесняю |
||||||||
щей нагрузок для чепрака, на рис. 36, |
б — |
кривые для пол. Н а |
||||||||||
правления вырубания образцов указаны в табл. 14. Рис. 36, |
а |
— |
||||||||||
б показывает |
связь |
стесняющей и растягивающей |
|
нагрузок |
||||||||
?2 |
= f(<7i). Некоторые данные по этим |
испытаниям |
сведены |
в |
||||||||
табл. 14. Графический |
анализ результатов испытаний показал, |
|||||||||||
что кривые «удлинение—нагрузка» |
qi = f{&\) |
и |
qz=f(&i) |
хорошо |
||||||||
|
|
|
|
«выпрямляются» в логарифмических координатах, поэтому их можно описать уравнением (9).
Показатели степени соответствующих кривых растягивающих и стесняющих нагрузок равны между собой, что определяет пря молинейную зависимость между qz и q\ (рис. 36, а—б). Следо вательно функция поперечного сокращения при стесненном рас тяжении кожи выражается'постоянным коэффициентом, значения которого колеблются от 0,2 до 0,6 в зависимости от места образ-
98
|
|
|
|
|
|
|
|
Результаты |
стесненного растяженияа)выростка |
Т а б л и ц а |
14 |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
П о к а за т е л ь |
|
|
|
|
|
Ч е п р а к ( р и с . 3 6 |
|
|
|
|
|
|
П о л а ( р и с . 3 6 , б) |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п о п ер ек |
|
ВДОЛЬ |
|
|
|
п о п ер е к |
|
ВДОЛЬ |
|||||||||||||||
Номер |
индекса |
на |
рис. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
36 . . . |
|
1 |
|
|
|
2 |
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
5 |
6 |
7 |
|
|
8 |
||||||||||||
Удлинение |
|
при разрушении |
еІР |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
...................................... |
2 6 , 0 |
|
2 3 , 0 1 8 ,0 2 2 , 0 3 1 , 0 2 3 , 0 1 3 ,5 1 6 , |
||||||||||||||||||||||||||||
Нагрузка |
при |
разрушении |
<ц, |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
10 |
Н/см (к гс / см )............................. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 , 4 |
|
|
|
|
|
6 , 4 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 7 , 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 6 ,7 1 0 ,2 |
|
3 ,( |
||||
Стесняющая нагрузка при раз |
|
1 0 ,0 |
|
|
|
|
1 0 ,9 |
|
|
|
|
|
|
8 , 9 |
7 , 5 |
3 , 2 |
|
3,( |
|||||||||||||||
|
рушении <72. |
ІОН/см (кгс/см) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Параметры |
|
уравнения |
кривой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
8 = A Q n |
после |
выпрямления |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
в11,логарифмических— П а |
коорди |
0 , 9 5 |
|
1 ,1 2 |
|
1,14 |
|
|
0 ,9 5 |
1 ,0 0 |
0 ,8 8 |
1 ,5 6 |
1 , 2 ' |
||||||||||||||||||
|
|
натах: |
|
......................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
А і |
|
............................................................... |
1 0 ,5 |
|
|
6 , 8 |
5 , 2 |
|
|
8 , 4 2 4 , 5 1 5 ,5 1 7 ,0 |
9 , 8 |
||||||||||||||||||||
|
|
А ..................................... |
|
2 6 , 0 |
|
2 3 , 0 1 6 ,5 3 4 , 0 3 6 ,5 3 2 , 0 1 2 5 ,0 9 0 , |
|||||||||||||||||||||||||||
Характеристика функции попе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
речного сокращения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
М - = |
у А г : А |
, ................... |
0 ,3 6 9 |
0 ,3 3 7 |
0 ,3 6 5 |
0 ,2 2 9 |
0 ,6 5 0 |
0 ,4 4 0 |
0 ,2 7 8 |
0,201 |
||||||||||||||||||||||
|
|
способ наименьших |
квадраг |
|
0 ,9 9 1 |
0 ,9 9 0 |
0 ,9 9 6 |
0 ,9 9 0 0 ,9 9 5 |
0 ,9 9 5 |
0 ,9 6 9 |
0 , |
9 8 ‘ |
|||||||||||||||||||||
|
|
тов |
.................................................... |
|
|
|
|
|
. |
. |
0 ,3 5 5 0 ,3 3 7 0 ,3 7 0 0 ,2 2 9 0 ,6 6 0 |
|
|
|
, |
! |
|||||||||||||||||
Коэффициент корреляциит г |
|
|
0 ,4 5 3 0 ,2 7 7 0 19 |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
198 |
|
|
248 |
550 |
|
|
495 |
|
540 |
500 |
59 |
128 |
|||||||||||||||||||
Ошибка |
п |
г /.............................................. |
|
|
|
|
|
|
0 ,0 0 5 |
0 ,0 0 4 |
0 ,0 0 2 |
0 ,0 0 2 |
0 ,0 0 2 |
0 ,0 0 2 |
0 ,0 1 7 |
0,001 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
і г |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Отношение |
|
|
Максимальное................................... |
значение |
д имеют |
|
образцы из пол37, |
||||||||||||||||||||||||||
да |
в коже. |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
растягиваемых поперек хребта |
|
(кривые |
38 |
и |
|
36). |
У образцов пол, |
||||||||||||||||||||||||||
растягиваемых вдоль хребта, значения минимальные (кривые |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
и |
38). |
|
Значения |
д |
для |
образцов |
чепрака |
лежат |
между |
этими |
|||||||||||||||||||||||
значениями |
|
|
|
3\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
(кривые —с?4) . |
|
|
|
|
кривых |
|
растягивающих |
и |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
Равенство |
показателей |
степени |
|
||||||||||||||||||||||||||||
стесняющих |
нагрузок |
позволило |
выразить |
|
коэффициент |
функ- |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_ |
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ции поперечного сокращения Е — |
|
через коэффициенты |
урав |
||||||||||||||||||||||||||||||
нения (9) |
А |
и |
іі, |
характеризующие кривые «нагрузка — удлине |
|||||||||||||||||||||||||||||
ние». |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Q = 10^, получаем: |
|||||||||
|
|
Если |
в уравнение (9) ввести зависимость |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в = |
|
|
М< П. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(28) |
||||
|
п,Зная, |
|
что для |
кривых растяжения имеются свои значения |
А |
||||||||||||||||||||||||||||
и |
|
и решая уравнение |
(28) |
относительно |
|
q, |
находим: |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
для главной растягивающей нагрузки |
|
q1=. |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
" |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
и для стесняющей нагрузки |
|
= |
|
Ю |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7* |
99 |