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

РАСТЯЖЕНИЕ СИСТЕМ ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Конструкция обуви состоит из нескольких слоев различных материалов •— верха, промежуточных деталей, подкладки. Каж ­ дый из материалов системы имеет свои характеристики механи­ ческих свойств, а работают они при формовании обуви совмест­ но. Созданные приборы для различных видов двухосных растя­ жений позволяют испытывать системы материалов суммарной толщиной до 5 мм.

Т а б л и ц а 15

Изменение механических свойств

системы «ткань + ткань», растягиваемой на приборе В3030 при совмещении

под разными углами

В табл. 15 показаны результаты испытаний системы материа­ лов, состоящей из двух слоев двухслойной кирзы, совмещаемых под разными углами. Угол 0° означает, что направления, напри­ мер, основы двух образцов совпадают. По данным табл. 15 вид­ но, что если прочность системы почти не меняется, то удлинение при совмещении под углом 45° уменьшается до 74%. Эти данные показывают, что работы в направлении изучения механических свойств систем листовых материалов необходимо продолжать.

\ИЗМЕНЕНИЕ ОБЪЕМА ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ДВУХОСНОМ СИММЕТРИЧНОМ РАСТЯЖЕНИИ

Конструкция прибора В3018 для двухосного симметричного растяжения позволяет установить на нем приспособление (В3021) для замера изменения толщины материала при его на­ гружении (см. рис. 10). Оно представляет собой рычаг второго рода с соотношением плеч 1 :5 и многооборотный индикатор с ценой деления 0,001 мм (ГОСТ 9696—61), установленный под рабочей площадкой малого плеча. Изменение толщины за­ меряют в центре образца. Исходя из соотношения плеч, прибор показывает изменение толщины материала, равное 0,005 мм на одно деление индикатора. Такая точность вполне достаточна, поэтому, зная первоначальную толщину материала, можно рас­ считать относительное изменение ее.

На рис. 10 также виден индикатор для замера относительного удлинения. Как отмечалось ранее (см. с. 48—49), удлинение в любом направлении при двухосном симметричном растяжении одинаково, поэтому показания индикатора, пересчитанные соот­ ветствующим образом и возведенные в квадрат, дадут относи­ тельное изменение площади испытываемого образца, а умножен­ ные на относительное изменение толщины, дадут относительное изменение объема. Следовательно,

V = (100 + е1і2)2 • (100 — е3).

Показания приборов и расчет относительного изменения объема материала легко проверить практически. Известно, что монолитная резина, имея коэффициент Пуассона 0,5, не должна изменять объем при деформировании. Следовательно, испытывая резину на приборе В3018 и рассчитывая объем, мы должны по­ лучить постоянную величину, равную 100%, что и было сделано.

На рис. 39 показаны кривые изменения объема V листовых материалов при двухосном симметричном растяжении. Объем монолитной резины действительно не изменился при двухосном

Рис. 39. Кривые изменения объема V листо­ вых материалов при двухосном симметричном растяжении:

106

симметричном растяжении, следовательно, расчеты достоверны. Объемвсех остальных исследованных материалов увеличился. Это еще раз подтверждает справедливость предположения о волокнисто-сетчатой структуре. Элементы такой структуры рас­ положены на некотором расстоянии друг от друга (как поры в пористой резине), но если при двухосном симметричном растя­ жении объем пористой резины стремится к какой-то постоянной положительной величине, то увеличение объема кожи прямо пропорционально удлинению и весьма значительно (при относи­ тельном удлинений 24% объем увеличивается на 35%).

Несколько меньше изменяется объем синтетических материа­ лов, но все же характер изменения объема приближается к характеру изменения объема кожи, что указывает на важность создания у синтетических материалов волокнисто-сетчатой структуры. Вполне возможно, что изменение объема может стать объективным показателем при оценке новых синтетичес­ ких материалов для верха обуви.

Для изучения свойств синтетических материалов также важ­ но исследовать их релаксацию [132, 133]. В этих работах на при­ борах для двухосного симметричного растяжения изучались ре­ лаксационные процессы различных подкладочных материалов.

ОЦЕНКА АНИЗОТРОПИИ ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

ПРИ ДВУХОСНОМ РАСТЯЖЕНИИ

Анизотропия — отрицательное явление в свойствах материа­ лов для верха обуви. В настоящее время нет достаточно объек­ тивных методов оценки анизотропии материалов, особенно при двухосных испытаниях, которые приближают методы исследова­ ний к условиям использования материалов '[134].

Приборы для двухосного симметричного растяжения не мо­ гут реагировать на анизотропию в свойствах исследуемых мате­ риалов, так как нагрузка, развиваемая динамометром, усредня­ ется по краям дискового образца и нет возможности определить, в каких направлениях материал напряжен в большей степени, а в каких в меньшей. Только при испытании изотропного мате­ риала, механические характеристики которого одинаковы во всех направлениях, интенсивность нагрузки действительно ха­ рактеризует напряженное состояние по всей площади образца.

В ІДНИИКП разработан еще один прибор В3031 для двухос­ ного симметричного нагружения листовых анизотропных мате­ риалов. За основу взят принцип работы прибора В3018 для двух­ осного симметричного растяжения, но подшипники нового прибо­ ра попарно объединены на плунжерах гидроцилиндров (рис. 40), а сами гидроцилиндры объединены общей гидросистемой. Таким образом, если нажать на один или несколько плунжеров, то дав­ ление, создаваемое в гидросистеме, поднимет остальные цилинд-

шую тягучесть, поэтому другие плунжеры начнут подниматься вверх быстрее, деформируя материал по направлению, имеюще­ му большую тягучесть. Материал будет деформироваться по сложной седлообразной поверхности (см. рис. 41), причем поло-

Рис. 41. Конструкция прибора В3031 для двухосного симметричного нагружения листовых анизотропных материалов

жителыіая кривизна (например, вверх) будет совпадать с на­ правлением минимального удлинения, а отрицательная (вниз) — с направлением максимального удлинения анизотропного мате­ риала. Считая давление во всех цилиндрах одинаковым, можно предположить, что и по краям седлообразной поверхности обра­ зец будет иметь не усредненную, а равную интенсивность на­ грузки по периметру. Следовательно, образец будет находиться в двухосном симметричном напряженном состоянии. Разработа­ ны также приборы для изучения характера седлообразной по­ верхности.

Сравнительные испытания листовых анизотропных материа­ лов для верха обуви на новом приборе, а также соотношение

109

УК А З А Т Е Л Ь ЛИТЕРАТУРЫ

1.Фридман Я . Б. и др. Поведение листовых материалов при двухосном

555с.

3.Зыбин Ю . П . Влияние проектирования верха обуви на величину дефор­ мации при однопроцессном формовании. — «Известия вузов. Технология легкой промышленности», № 1, 1960, с. 80—84.

4.Перельмитер В. И ., Зыбин Ю . П. Способ исследования деформаций

их с деталями низа обуви на многооперацпонном полуавтомате для формо­

8.Бреев Б. Д ., Кедров Л . В ., Следков Г. К. Деформация материала при объемном формовании верха обуви, изготовляемой по новой технологии — сборка ее из формованных узлов.— «Известия вузов. Технология легкой про­ мышленности», № 6, 4963, с. 70—77.

9.Клобуков С . И ., Зыбин Ю . П ., Нетребко В. П . Определение деформа­ ций в союзке заготовки методом фотоупругостп при формовании в условиях

замкнутого контура. — «Обувная промышленность», Ц Н И И Т ЭИ легпром , ІГ970,

№ 9, с. 21.

10. Фихтенгольц Г. М . Математика для инженеров, ч. 1, О Н Т И , Л .— М ., 1934, 488 с.

11. Делоне Б. Н ., Райков Д . А . Аналитическая геометрия, т. I. М ., Гос-

техпздат, 1948, 456 с.

12. Филоненко-Бородич М . М . и др. К урс, сопротивления материалов,

ч. 1. М ., Физматгиз, '1961, 656 с.

13.Скатертной В. А ., Зыбин Ю . П . Свойства обувных тканей при рас­

с. 83— 114.

16.Зыбин А . Ю . Обоснование выбора методики испытания тонколисто­ вых материалов при различных видах двухосного растяжения. — «Известия

вузов. Технология легкой промышленности», № 6, 4967, с. 115— 124.

111

19.Энциклопедический справочник, т. I. М ., «Машиностроение», кн. 2, 1947, с. 183.

20.Шленский О . Ф., Хованская Н. Н ., Лаврентьев В. В. Метод комплекс­

ного определения механических характеристик полимерных пленок. — «М еха­ ника полимеров», 1965, № 5, с. 128— 134.

21. Кобылкин А . Ф. Новые лабораторные приборы в кожеванно-обувной промышленности. М ., Гизлегпром, 1959, іі89 с.

22. Clulav Е .Е ., Taylor Н. М . 30-ап Experim ental and Theoretical investi­ gation of beakial stress-strain relations in a plain weave cloth. Journal ol the

26. Ким Ф. А . Новый метод испытания текстильных материалов на рас­ тяжение. — «Текстильная промышленность», 1966, № 6, с. 62.

27. Ким Ф. А ., Горов Э . А . Прибор для испытания тканей. Авт. свид.

№181863. — «Изобретения, промышленные образцы, товарные знаки», 1966,

№10, с. 93.

28.Теория пластичности. Сборник статей под ред. ІО . Н . Работнова. М .,

изд-во И Л , 1948, 45'2 с.

29.Бажанов В. Л . и др. Сопротивление стеклопластиков. М ., «М аш ино­

строение», 1968, 303 с.

30. Зилова Т. К. и др. Методика испытания листовых материалов на двухосное растяжение с различным запасом упругой энергии. — «Заводская

112