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: 164

Скачиваний: 0

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

Поделив второе выражение на первое, имеем:

Значения р, по выражению (29) хорошо согласуются с вели­ чинами коэффициента функции поперечного сокращения, рас­ считанными по экспериментальным данным (см. табл. 14). Ста­ тистическая обработка результатов испытания подтвердила прямолинейность связи между q2 и q\. Значения ц колебались от 0,15 до 0,47. Связать эти значения коэффициентов с топогра­

фией кожи не удалось.

также

показало

прямолиней­

Стесненное

растяжение юфти

ную связь

q2 =f(q\),

но разброс

величин

ц был

значительно

 

 

меньше — от 0,21 до 0,37. Можно отметить, что стесненное рас­ тяжение юфти в поперечном направлении дало среднее значение коэффициента функции поперечного сокращения 0,27, а в про­ дольном — 0,30. Такая разница хотя и соответствует данным по выростку, но не позволяет делать какие-либо выводы.

Г Л А В А VII

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ, СВЯЗАННЫЕ С ДВУХОСНЫМИ ИСПЫТАНИЯМИ ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

ВТОРОЕ РАСТЯЖЕНИЕ

В предыдущих главах показано, что материалы для верха обуви при различных видах растяжения существенно меняют показатели механических свойств. Естественно возникает вопрос: если одни и те же материалы при различных видах растяжения ведут себя по-разному, то будут ли меняться показатели механи­ ческих свойств после деформирования материалов различными способами? Это важно знать, так как многочисленными исследо­ ваниями показано, что различные части заготовки верха обуви при формовании деформируются по-разному.

В работе Ю . П . Зыбина приводятся результаты эксперимен­ тов по изменению механических свойств кож и тканей после од­ ноосного растяжения [111]. Из каждого материала отбиралось по 10 групп образцов, размеры которых были больше стандарт­ ных. Часть групп увлажняли до различной степени влажности и затем подвергали предварительному одноосному растяжению на

100


различную величину. Все группы образцов, кроме контрольной, выдерживали в растянутом состоянии до полного высыхания. За это время размеры увлажненных и неувлажггенных (воздушносухих) образцов изменялись. Такой режим как бы имитировал процесс формования обуви.

Затем из образцов в направлении приложения нагрузки вы­ рубали стандартные образцы, которые и разрывали на динамо­ метре. Кривые «удлинение—нагрузка» впоследствии проанали­ зированы в работе А. Ю . Зыбина [79]. В этой работе отмечается, что предварительное растяжение (одноосное) материалов раз­ личной влажности существенно изменило свойства как кож, так и тканей. Показано, что кривые хорошо «выпрямляются» в лога­ рифмических координатах, поэтому могут быть выражены урав­ нением e = A Q ". Анализируя изменения параметров этого урав­ нения для кож и тканей, можно сделать вывод, что деформация кож при растяжении подчиняется тем же законам, что и дефор­ мация тканей. Но так как ткани имеют сетчатую структуру, определяющую характер ее деформации, по аналогии утвержда­ ется, что и грубая сетчатая структура кожи в той же мере, как и структура тканей, влияет на характер ее поведения при рас­ тяжении.

Теперь, когда разработаны приборы, создающие различные виды растяжения, можно проводить широкие сравнительные ис­ пытания волокнисто-сетчатых материалов. Методика построения эксперимента должна оставаться такой же, как и в работе Ю . П. Зыбина [111], — имитация процесса формования обуви, а затем разрыв стандартных полосок, вырубленных из предварительно растянутых образцов. Это даст обширные данные для изуче­ ния обувных материалов, так как «форма кривых в диаграммах разрыва при правильном проведении испытаний находится в полной зависимости от внутренних свойств испытуемых образцов

и особо

показательна для

оценки

их

механических

свойств»

[131].

 

 

 

Размеры образцов для первого растяжения должны быть до­

статочно большими, чтобы из них можно

было

вырубить не­

сколько стандартных для одноосных испытаний. Максимальные размеры такого образца 90X15 мм, рабочая зона ■— 50X10 мм (рис. 37, а), поэтому размер образца для двухосного стесненного’ несимметричного растяжения выбрали равным 224X140 мм (рис. 37, б). Эти размеры образца позволяют вырубить из него семь стандартных образцов вдоль направления главного растяги­ вающего усилия и семь поперек. Кроме того, после растяжения и выдержки образца из него можно вырезать два образца для второго двухосного симметричного растяжения. Диаметр образца для прибора В3030 равен 85 мм (рис. 37, в), поэтому на образ­ це размером 224X140 мм эти два круга уместятся в середине, в зоне однородного деформированного состояния.

101


Дисковые образцы для двухосного симметричного растяже­ ния выбраны так, чтобы из них после первого растяжения, вы­ держки, снятия нагрузки и стабилизации можно было бы выру­ бить тоже по семь стандартных или один образец для второго двухосного симметричного растяжения (рис. 37, г). Диаметр образца получился равным 175 мм. Зона однородного растяже­ ния равна 100 мм.

г

-------Место

соединений

Рис. 37. Размеры испытуемых образцов

е

и схемы получения из них образ­

цов для второго

растяжения

 

Ширина образца для одноосного растяжения (рис. 37, д) кратна 224, поэтому его размеры 140X22 мм. На образцах при­ близительно такого размера (25 мм) производят испытания не­ которых видов текстильных материалов. Для выдержки такого образца в деформированном состоянии разработана специаль­ ная рамка (номер чертежа В3022), которую вставляют в губки разрывной машины. После нагружения деформированное со т ш - иие образца фиксируют гайкой, а рамку снимают с разрывной машины.

102

На рис. 37, е показан широкий образец для одноосного испы­ тания. Как было отмечено выше (см. с. 27), сшивая его в коль­ цо и растягивая с одновременным поворотом вокруг осей прибо­ ра, получаем одноосное растяжение. Из образца можно выре­ зать несколько узких образцов в поперечном направлении или два образца для второго двухосного симметричного растяже­ ния. Поэтому его размеры взяты равными размерам образца для стесненного растяжения. Образцы можно вырезать одним реза­ ком.

Первое растяжение трикотажа, тканей, испытываемых по диагонали, особенно при растяжении в пределах 60% от раз­ рушающего удлинения, настолько разрыхляет структуру мате­ риалов, что из них трудно вырубить стандартные полоски и за­ править в губки разрывной машины. Для облегчения этой зада­ чи из плотной бумаги вырубают стандартные полоски, а затем наклеивают на требуемые места деформированного образца. Клей наносят на лопаточки образцов. Затем по наклеенным бу­ мажным моделям вырубают образцы. Бумажный слой не дает возможности образцам деформироваться при заправке в губки машины. Перед началом испытаний бумагу надрезают, не по­ вреждая образец материала.

На рис. 38 показаны кривые изменения механических свойств чепрачной части выростка (а), двухслойной кирзы (б), испыты­ ваемой по диагонали, и синтетической кожи (в) после второго растяжения. Как видно, механические свойства этих материалов значительно меняются после их первого деформирования на 60% от удлинения при разрушении и выдержки их в таком состоя­ нии в течение суток.

Рис. 38. Кривые изменения механических свойств листовых материалов, под­ вергнутых предварительному растяжению с различной степенью двухосности:

а — в ы р о с т к а ; б — к и р зы д в у х с л о й н о й п о д и а г о н а л и ; в — си н т е т и ч е ск о й к о ж и

103



Таким образом, могут быть выявлены некоторые закономер­ ности: одноосное предварительное растяжение увеличивает проч­ ность материалов, кривая растяжения становится более выпрям­ ленной. Первое двухосное симметричное растяжение почти не меняет характера кривой по сравнению с контрольной кривой

(К), по несколько уменьшает и прочность и относительное удли­ нение при разрушении. Характерными являются также кривые растяжения стандартных образцов, вырубленных вдоль и попе­ рек приложения главной растягивающей нагрузки, после двух­ осного стесненного растяжения. Образцы, вырубленные вдоль, т. е. с ориентированной структурой в направлении первого рас­ тяжения, становятся более прочными и менее деформируемыми. Кривая их растяжения по сравнению с контрольной кривой при­ ближается к кривой первого одноосного растяжения. Образцы же, вырубленные поперек направления первого растяжения, ес­ ли можно сказать «контрориентнрованные», становятся менее прочными и более деформируемыми. Кривая растяжения их ухо­ дит вправо от контрольной кривой и становится более выпуклой. Если характер изменения прочности материалов можно объяс­ нить тем, что после первого растяжения в живое сечение стан­ дартного образца попадает разное количество материала по сравнению с сечением контрольного образца, то характер изме­ нения относительного удлинения п форму кривых можно объяс­ нить только с позиций работы волокнисто-сетчатой структуры

как тканей, такви кож. На рис. 38,

а, б

наглядно показано, что

работа структуры кожи такая же, как и работа структуры ткани.

На рис.

38, показаны кривые,

полученные после

второго

растяжения

синтетической кожи.

Этот материал почти

полно­

стью восстанавливал свою длину после первого растяжения, по­

этому кривые второго растяжения

очень сходны

между со­

бой, хотя некоторые закономерности,

характерные

для кож и

тканей, все же наблюдаются, особенно после стесненного растя­ жения. Характер кривых говорит явно не в пользу синтетическо­ го материала.

Необходимо отметить, что кривые, показанные на рис. 38, по­ лучены в результате первого растяжения только на 60% от раз­ рушающего удлинения при постоянной влажности (воздушно-су­ хие) и нормальной температуре. Если поочередно менять эти факторы (величину предварительного растяжения, влажность материала, режимы сушки и температурные воздействия), то можно проследить изменение физико-механических свойств лис­ товых материалов для верха обуви и получить соответствующие данные для выбора режимов формования не только кож, но и любых синтетических материалов для верха обуви.