Оценка и прогнозирование приформовываемости верха обуви к стопе
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
заготовку верха обуви.
Анализ литературных источников показал, что работ, посвященных изучению данного вопроса крайне мало [141 - 145, 36, 48, 62], несмотря на то, что знание показателей свойств при данном виде нагружения имеет большое практическое значение при оценке качества материалов и обуви.
Первые исследования обувных материалов при многократном растяжении проводились в МТИЛПе под руководством Ю.П. Зыбина [141, с.47 - 49]. Исследование материалов осуществлялось при одноосном растяжении с сохранением постоянства напряжения при каждом повторном цикле или постоянства величины деформации при каждом цикле. Однако данные испытания больше характеризовали свойства самого материала, в частности его долговечность и выносливость, и мало отражали его поведение при реальных условиях эксплуатации.
В работе [142] изучался характер проявления остаточных деформаций в искусственной коже под действием динамических нагрузок. При этом испытание образцов осуществлялось в условиях одноосного растяжения, в то время как при производстве и эксплуатации обуви преобладающим является двухосное растяжение.
Авторами работ [143 -145] изучались компоненты деформации и релаксационная способность различных текстильных материалов при многократном пространственном растяжении. Испытания образцов осуществлялось при постоянной амплитуде давления, что не соответствует реальным условиям нагружения материалов в процессе носки обуви. Кроме того, для исследований использовалось достаточно сложное специальное оборудование.
В ряде работ зарубежных авторов [36, 48] осуществлялось исследование упруго-пластических свойств натуральных и синтетических кож при циклическом растяжении в диапазоне небольших деформаций, близких к условиям эксплуатации верха обуви: ? = 2, 5, 7 %. Однако, при этом образцы подвергались одноосному растяжению, что не согласуется с реальным характером деформации деталей верха обуви в процессе ее эксплуатации. Испытывались, как правило, одиночные материалы, в то время как заготовка представляет собой систему, состоящую из различных по структуре и свойствам материалов. Очевидно, что свойства системы будут существенно отличаться от свойств одиночных материалов.
Метод испытания материалов и систем в условиях многократного двухосного растяжения, разработанный в ЦНИИКПе [62], наиболее точно моделировал реальное механическое взаимодействие стопы с обувью в процессе носки, однако не учитывал того, что в процессе производства заготовка верха обуви подвергается технологической обработке, которая существенно изменяет свойства систем материалов.
Большинство обозначенных методов не получили широкого практического применения и используются, главным образом, при проведении отдельных исследований. Кроме того, практически ни одним из перечисленных методов невозможно в полной мере смоделировать те механические воздействия на обувь, которые обуславливают ее приформовываемость в процессе носки. В связи с этим возникла необходимость в разработке нового метода, позволяющего испытывать системы материалов в динамических условиях, максимально моделирующих реальные условия работы пакета верха обуви в процессе эксплуатации.
4.2.1 Разработка метода испытания систем материалов при многократном растяжении
Согласно ряду научных исследований [25, с.151, 24, с.158, 26, с.108], в процессе ходьбы стопа увеличивает свои размеры в области пучков примерно на 6-10 %. В результате данного изменения осуществляется комплексное механическое воздействие на верх обуви: стопа давит на него и растягивает. Данное воздействие носит циклический характер. Так как в процессе ходьбы преобладающим видом деформации является двухосное растяжение, то, в целях создания условий нагружения, максимально моделирующих механическое взаимодействие стопы с обувью, испытания образцов необходимо осуществлять именно при данном виде деформации.
В зависимости от задаваемого и поддерживаемого постоянным в каждом цикле параметра растяжения выделяют многоцикловые испытания с сохранением заданной циклической нагрузки (Р = const) или заданной циклической деформации (? = const). Учитывая то, что в процессе эксплуатации величина давления, испытываемого деталями верха со стороны стопы, не остается неизменной, а постепенно снижается по мере накопления в структуре материалов остаточных деформаций, циклические испытания с сохранением постоянства амплитуды заданной циклической деформации в большей степени моделируют работу верха обуви.
С учетом обозначенных положений в соавторстве с Горбачиком В. Е. был разработан новый метод испытания систем материалов при многократном растяжении [20 - А., 21 - А., 22 - А.].
Для испытания образцов использовалось устройство для определения деформационных характеристик материалов [146], позволяющее осуществлять двухосное многократное растяжение образцов с постоянной амплитудой заданной циклической деформации, внешний вид которого представлен на рисунке 4.4.
Условия испытания образцов на обозначенном устройстве были максимально приближены к реальным условиям работы верха обуви в процессе носки. Образцам диаметром 90 мм с рабочим диаметром 60 мм, прошедшим предварительную технологическую обработку, сообщалось двухосное растяжение на величину относительной деформации 8 %, что соответствует средним значениям деформации верха обуви в области пучков в процессе ходьбы. Форма и размер (r = 12,5 мм) сферического пуансона, с помощью которого осуществлялась деформация образ