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

В. А. Скатертной, Ю . П. Зыбин [13] также приводят и соот­

2,0—24,5%/10 Н (%/кгс), а значения показателя степени — 0,27—0,77. М. П. Куприянов установил, что кривые одноосного растяжения кож подчиняются этой же степенной зависимости

[14]: А к = 8—30%/10 Н (%/кгс), п = 0,55—0,70. Это уравнение широко применяют для решения задач формования верха обуви и при исследовании механических свойств материалов для верха обуви [73—80]. Поэтому, ставя задачу о сравнении пока­ зателей механических свойств материалов для верха обуви при различных видах растяжения, сделана попытка применить это степенное уравнение для описания диаграмм растяжения.

Методика определения коэффициента удлинения А и пока­ зателя степени п проста [13, 14].

Кроме коэффициентов А и п для сравнения взяты еще два показателя: нагрузка при разрушении qp н удлинение при раз­ рушении ер.

Материалы на одноосное растяжение испытывались по ВЕМ . Однако испытание узкого образца на одноосное растяжение имеет существенный недостаток. При ширине образца 10 или 25 мм трудно определить ее уменьшение, т. е. определить коэф­ фициент поперечного сокращения1, поэтому в лаборатории обув­ ных машин Ц Н И И К П разработан прибор В3032 * для одноос­ ного растяжения кольцевого образца. Принцип испытания та­

ны сшивается или склеивается в кольцо и надевается на два съемных валика. Верхний валик размещается на крюкообраз­ ных опорах, устанавливаемых в верхний зажим разрывной ма­ шины. Цапфы нижнего валика помещают на крюкообразные опоры нижнего зажима. Один из валиков имеет рукоятку для его поворота. В процессе нагружения образца валики повора­ чиваются рукояткой, образец перекатывается и может сокра­ щаться в соответствии с коэффициентом поперечного сокраще­ ния. Это возможно благодаря тому, что стесняющее влияние широких зажимов отсутствует. Из кольцевых образцов, дефор­ мированных таким способом, можно также вырезать стандарт­ ные образцы (10X50 мм) вдоль и поперек направления прило­ жения нагрузки. Такую методику испытаний можно применить для изучения изменения механических свойств волокнисто-сет­

32

ПРИБОР ДЛЯ ДВУХОСНОГО РАСТЯЖЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ БЕЗ ЕГО ПОПЕРЕЧНОГО СОКРАЩЕНИЯ (СТЕСНЕННОЕ РАСТЯЖЕНИЕ)

Как было отмечено в предыдущей главе, этот прибор должен обеспечить продольное растяжение образца без поперечного сокращения его. Прибор В3019 (рис. 6) имеет два широких за­ жима 1, 2, которые для устранения перекоса образца объедине­ ны направляющими 4 со втулками 3.

Рис. 6. Прибор для стесненного растяжения ли­ стового материала без поперечного сокращения (с одним из десяти ограничителен поперечного сокращения)

Материал закрепляют в верхнем 1 и нижнем 2 зажимах спе­ циальными болтами 5. Для удобства заправки материала губки 6 прибора при освобождении болтов оттягиваются пружинами 7. Прибор устанавливают на полуторатонном маятниковом дина­ мометре или на любом другом приборе достаточной мощности.

Этот прибор отличается от остальных тем, что в нем имеется еще десять ограничителей поперечного сокращения, выполнен­ ных в виде тонких стальных стержней, на концах которых консольно размещены зажимы для материала. Высота ограни­ чителя 10 мм, поэтому при рабочем расстоянии между губками прибора 100 мм на материале можно закрепить все десять ограничителей.

При растяжении материала ограничители перемещаются вместе с ним и не позволяют ему сокращаться в поперечном направлении, так как расстояние между зажимами ограничите­ лей не может уменьшаться.

Как было отмечено выше (см. с. 21), при подобном рас­ тяжении в образце возникает двухосное несимметричное на­ пряженное состояние. Оно должно характеризоваться двумя главными растягивающими напряжениями (или удельными на­ грузками на единицу длины образца). Одно из них (первое) можно рассчитать, разделив усилие, показанное динамометром, на ширину образца.

Для определения второго используется тензометрическое устройство, установленное на одном из средних ограничителей поперечного сокращения.

При продольном растяжении образца на консольные зажимы поперечных ограничителей действует усилие, которое заставляет тонкий стальной стержень несколько прогибаться. Этот прогиб замеряют, и он служит мерой той поперечной нагрузки, которая

На одном конце стержня устанавливают оправку 1 с много­ оборотным индикатором 2 ИЧМ-1 (ГОСТ 9696—61, цена деле­ ния 0,001 мм, рабочий ход 1 мм). Один из двух зажимов огра­ ничителя 3 выполнен заодно с консольной балочкой, располо­ женной параллельно основному стержню, которая своей кон­ солью подходит под щуп индикатора. Второй зажим 4 имеет систему предварительного натяжения 5 материала, которая ис­ пользуется для выборки люфта после установки прибора на исследуемом образце. При нагружении материала стрелка ин­ дикатора отклоняется, показывая определенное усилие, не позво­

34

ляющее материалу сокращаться в поперечном направлении, что названо стесняющим усилием. Единицы шкалы индикатора являются лишь относительными мерами стесняющего усилия, их надо перевести в килограммы. Для этого изготовлено при­ способление для тарирования индикатора. Стол приспособления

При растяжении материалов, имеющих большие относитель­ ные удлинения, надо учитывать то, что на каждый из десяти ограничителей приходится большая удельная длина материала, т. е. длина, увеличенная на относительное удлинение материала в направлении главного растяжения. Поэтому показание, полу­ ченное по тарировочной шкале, надо уменьшить на

35

сутствует.

Найдена также связь между растягивающим и стесняющим

ПРИБОРЫ ДЛЯ ДВУХОСНОГО СИММЕТРИЧНОГО

РАСТЯЖЕНИЯ

Для создания такого растяжения разработаны и изготовлены два прибора В3018 и В3030 (рис. 9), отличающиеся друг от друга размерами исследуемых образцов [67].

Дисковый образец материала защемляется в кольцевые за­ жимы. Один из них имеет шесть шпилек, на которые надевается второй (съемный) зажим. Зажимы имеют профилированные канавки для лучшего защемления материала, которое осуществ­ ляется поворотом шести гаек. Диаметр образца исследуемого материала равен 175 мм (см. с. 102).

36