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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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 стесненном

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