Оценка и прогнозирование приформовываемости верха обуви к стопе
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
межподкладкой из нетканого материала или трикотажного полотна и подкладкой из трикотажного полотна.
3.4 Экспериментальное исследование упруго-пластических свойств материалов и систем материалов для верха обуви в режимах с длительным деформированием и отдыхом
.4.1 Реологические свойства материалов для верха обуви при одноосном и двухосном растяжении
Исследование релаксации деформации основывается на длительном растяжении образцов нагрузкой постоянной величины с последующей их разгрузкой и фиксацией в течение опыта изменения величины деформации материалов.
Исследование реологических свойств материалов в условиях одноосного растяжения осуществлялось на релаксометре-стойка, принципиальная схема которого представлена на рисунке 3.8.
- опорная поверхность; 2 - нижний зажим; 3 - верхний зажим; 4 - образец; 5 - система грузов; 6 - измерительная линейка; 7 - индикатор часового типа; 8 - магнитная стойка
Рисунок 3.8 - Схема релаксометра типа стойка
Верхний край образца 4 закреплялся в неподвижном зажиме 3 релаксометра. Второй край образца фиксировался в свободном нижнем зажиме 2, к которому прикладывалось заданное усилие при помощи системы грузов 5.
Регистрация значений деформации в период нагружения производилась с помощью измерительной линейки 6 и индикатора часового типа ИЧ-2М 7, а в период отдыха - при помощи штангенциркуля с точностью до 0,05 мм. Индикатор крепился на магнитной стойке 8, а его датчик приводился в контакт с системой грузов и отслеживал их перемещение.
Как известно, при раскрое материалов верха и межподкладки обуви наименьшая тягучесть должна быть в продольном направлении, а у материалов текстильной подкладки - в поперечном. Так как приформовываемость верха обуви характеризуется изменением поперечных размеров обуви в области плюснефалангового сочленения, то, учитывая это, были выбраны следующие направления раскроя образцов: материалы для наружных деталей верха обуви и для межподкладки раскраивались в направлении наибольшей тягучести (под углом 900), а подкладочные материалы - в направлении наименьшей тягучести (под углом 00).
Для исключения влияния масштабного фактора размеры образцов принимались равными 200 40 мм с рабочей длиной 150 мм, которые рекомендуются в качестве оптимальных для испытания материалов в работе [129].
Величина действующей на образцы нагрузки задавалась вне связи с разрывной, что соответствует условиям работы пакета верха обуви в процессе ее эксплуатации.
Для материалов наружных деталей верха обуви величина нагрузки принималась равной 100 Н, при которой согласно исследованиям, проведенным в работах [13 - А., 14 - А.] в соавторстве с Горбачиком В. Е., характер реологических свойств материалов проявляется в наилучшей степени. Так как многие текстильные материалы не всегда выдерживают данную нагрузку и в отдельных случаях происходит разрушение их структуры, то испытание материалов для межподкладки и подкладки обуви осуществлялось при меньшей величине нагрузки, равной 30 Н. Согласно данным работы [131] именно при такой нагрузке величина деформации верха обуви при испытании в лабораторных условиях близка к величине деформации верха обуви в процессе носки.
Фиксация величины деформации в процессе нагружения материалов и в процессе их отдыха после снятия действующей внешней силы осуществлялась в моменты времени ? = 0,08; 0,3; 0,5; 1; 2; 3; 5; 10; 30; 60; 90 мин. Для периода отдыха дополнительно осуществлялся замер величины деформации через сутки после разгрузки образцов.
На основании полученных экспериментальных данных определялась величина относительной деформации образцов ?, %, в каждый момент времени ? по формуле (3.12) и строились графики зависимости ? = f (?).
? = (3.12)
где l - длина рабочего участка образца в момент времени ?, мм;
lр - первоначальная длина рабочего участка образца, мм.
Для характеристики реологических свойств материалов использовались показатели:
полная деформация, %:
?полн = ?90 (3. 13)
где ?90 - относительная деформация образца при последнем замере под нагрузкой, %;
быстрообратимая (условно-упругая) деформация, %:
?упр. = ; (3. 14)
где ?0,08 -деформация образца через 0,08мин. после снятия нагрузки, %;
медленнообратимая (условно-эластическая) деформация, %:
?эл. = (3. 15)
где ?1440 -деформация образца при последнем замере в период отдыха, %;
остаточная (условно-пластическая) деформация, %:
?пл. = (3. 16)
доля быстрообратимой деформации:
??упр = (3.17)
доля медленнообратимой деформации:
??эл. = (3.18)
доля остаточной деформации:
??пл. = (3.19)
Графики зависимости ? = f (?) для материалов наружных деталей верха обуви представлены на рисунках Е.1, Е.14.
Анализ полученных зависимостей показал, что под действием нагрузки у всех исследуемых материалов отмечается нарастание деформации во времени, интенсивность которого существенно отличается для различных по структуре материалов. У натуральных кож и искусственных кож на тканевой основе происходит быстрый рост деформации в течение первых 5 минут нагружения, в дальнейшем ее величина изменяется незначительно. У синтетических кож на нетканой основе заметный рост деформации происходит в течение всего периода нагружения.
В процессе отдыха образцов, после снятия действующей внешней силы, характерно значительное снижение величины ?/p>