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

Пуансон прибора выполнен в виде стакана с радиальными

Рис. 10. Прибор для двухосного симметрично­ го растяжения В3018 (1) в комплекте с прибором В3024 для замера удли­ нения (2) и прибором B302I для замера изме­ нения толщины дефор­ мируемого материала (3)

37

момента. Кольцевой зажим закрепляют на нижней тяге динамо­ метра. При включении динамометра нижняя тяга вместе с за­ крепленным иа ней кольцевым зажимом опускается, деформи­ руя материал на пуансоне, который практически остается не­ подвижным. Большое пространство между пуансоном и верхним зажимом динамометра позволяет разместить на исследуемом материале прибор для замера удлинения. Описание этого при­ бора см. на с. 48.

На опорной плите пуансона можно жестко закрепить специ­ альный прибор В3021 для замера изменения толщины при двух­ осном симметричном растяжении образца. Нагрузку на образец определяют по шкале динамометра, которая в зависимости от навешиваемого на маятник груза может быть в пределах О—300, 0—900 и 0— 1500 кгс.

На приборе должно получаться однородное растяжение, т. е. прямые линии, нанесенные иа образец, после растяжения долж­ ны остаться прямыми и параллельными друг другу. Углы между линиями не должны изменяться. Это проверено путем растяжения образцов резины, тканей и кожи. Нанесенная на резину прямоугольная сетка с равными расстояниями между линиями и прямоугольная система «основа — уток» в ткани остаются при растяжении параллельными, что подтверждает однородность деформированного состояния. Прямоугольная сетка, нанесенная на образцы кож, в некоторых местах не­ сколько деформируется, что объясняется неравномерностью свойств их по площади. Несмотря на это растяжение образцов кожи можно считать однородным, поскольку изменения сетки незначительны.

Прибор Е3030 для двухосного симметричного растяжения основан на том же принципе нагружения дискового образца материала, что и первый прибор, но диаметр образца равен 85, а не 175 мм. Кроме того, прибор имеет более удобную ориги­ нальную систему зажима материала.

Пуансон выполнен также в виде стакана с радиальными па­ зами в верхней части (рис. 11). Число пазов 41. В каждый паз посредством общего кольца 11 вмонтированы ролики 15 диа­ метром 7,5 мм и шириной 2 мм. Ролики могут свободно вра­ щаться и, как и в первом приборе В3018, позволяют получить однородное двухосное симметричное растяжение образца. Надо отметить, что геометрические параметры рабочих органов обоих приборов имеют соотношение 2 : 1 .

Исследуемый материал 13 (или система материалов) защем­ ляют между верхним 17 и нижним 9 съемными кольцами с про­ филированными канавками. При необходимости можно поста­ вить кольца с требуемым профилем канавки или с ровной ра­ бочей зажимной поверхностью. Нижнее кольцо опирается наружной частью на торец нижней полумуфты 8, а внутренней

38

частью — і-іа торец внутреннего стакана 7. Такая конструкция обеспечивает предварительное защемление образца посредством верхней полумуфты, навинчиваемой на резьбу, и силовое за­ щемление, возникающее от усилия, прикладываемого вручную к рукоятке 16, через рычажно-эксцентриковую систему к внут­ реннему стакану 7. Усилие передается через рычаг 18, кула-

Рпс. 11. Конструкция прибора В3030 для двухосно­ го симметричного растяжения

чок 22, рычаг второго рода 21 с соотношением плеч 1 :4, регу­ лируемый по длине толкатель 20 и от его сферического торца к внутреннему стакану и внутреннему кольцу, защемляющему материал. Рычажная система силового защемления образца крепится на опоре 1.

Таким образом, материал предварительно закрепляют на­ винчиванием верхней полумуфты с многозаходной самотормозя­

39

щейся резьбой. Такая конструкция компенсирует различие по толщине испытываемых материалов. Сферическая выемка на внутреннем стакане и сфера на торце толкателя делают систему силового замыкания самоустанавливающейся, что компенсирует неравномерность по толщине в самом образце.

Нижняя полумуфта 8 через шпильки 5 связана с нижней плитой 23, иа которой также размещена и опора 1 рычага 21. Нижнюю плиту устанавливают на нижнем штоке разрывной машины (например, РТ-250). К верхнему зажиму машины крепят верхнюю плиту 14, посредством тяг 21 связанную со средней плитой 3. На этой плите крепятся шпильки 19 стола пуансона. Стол имеет шариковые фиксаторы 6, что при необхо­ димости обеспечивает быструю замену кольца'с подшипниками на другой пуансон, например сферу или шарик (при испыта­ нии на продавливание).

Изготовлена также специальная резиновая камера, кото­ рая может вкладываться в прибор вместо кольца с шарикопод­ шипниками и при работе прибора деформирует образец так же, как и при испытании на гидравлическом динамометре [35].

При включении машины верхняя плита и стол с пуансоном остаются относительно неподвижными, а образец, зажатый между кольцами, две полумуфты, тяги и нижний стол опуска­ ются, деформируя материал.

Прибор перед установкой на разрывную машину регулируют

к нижнему зажимному кольцу. Положение стакана регулирует­ ся так, чтобы зазора между кольцом и стаканом в верхнем по­ ложении рукоятки 16 не было. Толкатель фиксируется контр­ гайкой.

Прибор устанавливают на разрывную машину так:

40

с нижнего и верхнего штоков разрывной машины снимают губки;

на нижний шток машины устанавливают прибор и закреп­ ляют его коническим пальцем;

на верхний шток крепят плиту 14\ тяги 12 регулируют так, чтобы при качании в осевом направ­

лении зазора между их гайками и верхней и средней плитами не было (зазор создает ошибку при записи диаграммы растя­ жения) ;

рукоятку 16 отводят в верхнее положение, верхнюю полу­ муфту с зажимным кольцом снимают;

если прибор устанавливают не на разрывную машину РТ-250, а на другую, то при необходимости надо изготовить со­ ответствующие переходные втулки.

Порядок закрепления образца и проведения испытаний:

1) вырезают образцы диаметром не более 90 мм с отклоне­ нием в сторону уменьшения до 5 мм;

2 ) образец кладут на нижнее зажимное кольцо прибора. Положение образца определяется заплечиками кольца. Затем навинчивают верхнюю полумуфту 10\

3) поворотом рукоятки 16 закрепляют образец. Если руко­ ятка свободно повернулась до крайнего нижнего положения, то ее снова отпускают и несколько усиливают предварительное закрепление образца, поворачивая верхнюю полумуфту. Затем рукоятку вновь отпускают. Этйми приемами можно надежно за­ крепить образец. Необходимо учесть, что система силового за­ мыкания обеспечивает сильное зажатие образца, что может привести к перекусыванию его губками зажимных колец. Уси­ лие, прикладываемое к рукоятке, проверяется практически;

4)разрывная машина включается на рабочий ход и проис­ ходит нагружение образца (до разрушения, на заданную вели­ чину относительного удлинения или до требуемой нагрузки в зависимости от задачи эксперимента);

5)если требуется получить кривую «деформация — нагруз­

ка», то во время нагружения образца обычными способами на самописце или диаграммном устройстве записывается процесс растяжения (методику обработки кривой рм. на с. 62—63);

6) если необходимо выдержать материал в деформирован­ ном состоянии или поместить прибор с растянутым материалом в термостат для тепловой обработки, то, подводя специальные гайки 4 к средней плите, фиксируют напряженное состояние образца, а прибор вместе с деформированным образцом снима­ ют с разрывной машины.

На рис. 12, а показана схема растяжения дискового образца материала равномерно распределенными силами, которые воз­ никают при нагружении его на приборах В3018 или В3030. При таких условиях деформирования можно определить напряже­

41