Оценка и прогнозирование приформовываемости верха обуви к стопе
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
цов, соответствовали головке первой плюсневой кости взрослого человека, которая в процессе движения наиболее интенсивно воздействует на материалы верха обуви. Скорость механического воздействия на образцы составляла 90 циклов в минуту, что соответствует ускоренному темпу ходьбы человека и позволяет существенно сократить время испытания.
Кинематическая схема устройства для определения деформационных характеристик материалов при многократном растяжении представлена на рисунке 4.5.
Принцип работы устройства заключается в следующем. От двигателя 5
Рисунок 4.4 - Устройство для определения деформационных характеристик материалов при многократном растяжении
Рисунок 4.5 - Кинематическая схема устройства для определения деформационных характеристик материалов при многократном растяжении
посредством ременной передачи 4 вращательный момент передается на червячный редуктор 3, который приводит в движение эксцентрик 10. Толкатель 11 от эксцентрика посредством коромысла 1 сообщает пуансону 7 движение вверх-вниз. Совершая движение вниз, пуансон оказывает давление на образец , закрепленный в стакане 8, расположенном на основании устройства 9, и деформирует его.
Учитывая то, что в процессе ходьбы осуществляется комплексное силовое и деформационное взаимодействие стопы с обувью, то для объективной характеристики способности систем материалов, имитирующих заготовку верха обуви, приформовываться было изучено совокупное влияние обозначенных параметров на свойства систем материалов.
Для того чтобы проследить характер изменения усилия, возникающего в образцах в процессе деформации, на верхней балке устройства были наклеены тензодатчики (R=200 Ом). Подключение осуществлялось по полумостовой схеме (рисунок 4.6). Сигнал подавался на усилитель 8 АНЧ, а затем на осциллограф Н-115, по размаху шлейфа которого фиксировалась величина усилия, возникающего в образцах в ходе испытания.
D1 - активный датчик; D2 -компенсационный датчик
Рисунок 4.6 - Электрическая схема установки для многократного растяжения материалов
В процессе тарирования прибора (рисунок К.1) было установлено, что одно деление на шкале осциллографа соответствуют усилию, равному 17,6 Н.
Особенностью испытания предварительно отформованных образцов является то, что в результате технологической обработки они принимают сферическую форму. В связи с этим раiет величины продавливания образцов, соответствующей их относительной деформации на 8%, осуществлялся в следующей последовательности:
На основании величины исходной стрелы прогиба отформованных образцов hисх, численно равной остаточной стреле прогиба образцов после операций технологической обработки hост, определялась их остаточная абсолютная деформация по меридиану Lисх, мм.
В соответствии со схемой растяжения образцов (рисунок 4.7):
Lисх=
Рисунок 4.7 - Схема растяжения систем материалов
Lисх= (4.1)
где R - радиус рабочей зоны образца (соответствует радиусу формующего пуансона), R=30 мм;
? - толщина образца, мм;
? - угол перегиба образца у края кольцевого зажима, рад:
(4.2)
Так как hисх < R + ?, то угол ? определяется по формуле:
(4.3)
Расiитывалась величина абсолютной деформации образца L, мм, соответствующая его относительной деформации на 8%, по формуле:
L = 1,08Lисх =
L = (4.4)
где R - радиус рабочей зоны образца, мм;
r - радиус пуансона, мм (r = 12,5 мм);
?- толщина образца, мм;
?- угол перегиба образца у края кольцевого зажима, рад.
Так как:
tg? = (4.5)
то: - при Н < r+? угол j определяется по формуле:
(4.6)
- при Н > r+? угол j определяется по формуе:
(4.7)
Путем последовательных подстановок, используя равенства (4.4), (4.6), (4.7) определялась стрела прогиба образца Н, мм, соответствующая его меридиальной деформации L, по формуле:
Н = ;
(4.8)
Расiитывалась величина продавливания отформованного образца ?Н, мм, необходимая для его деформации на 8%, по формуле:
?Н = Н - hисх (4.9)
Упруго-пластические свойства систем материалов после многократного растяжения оценивались величиной относительной остаточной циклической стрелы прогиба образцов Нц, %, определяемой по формуле:
, % (4.10)
где - остаточная циклическая стрела прогиба образца после определенного числа циклов нагружения и пролежки, мм;
hисх - исходная стрела прогиба отформованного образца, мм.
Замеры остаточной циклической стрелы прогиба образцов производились по схеме, представленной на рисунке 4.8, при помощи электронно-цифрового штангенрейсмаса с точностью до 0,01 мм.
Для установления оптимальных параметров испытания было исследовано влияние числа циклов нагружения и времени отдыха образцов на их упруго-пластические свойства.
Рисунок 4.8 - Схема замера остаточной циклической стрелы прогиба образцов
Образцы систем материалов, прошедших предварительную технологическую обработку подвергались 100, 1000, 3000, 5000, 10000, 20000 и 30000 циклам повторного двухосного растяжения, в ходе которых определялись усилия, возникающие в образцах при их деформировании, а также относительная остаточная циклическая стрела прогиба по истечении 60 минут отдыха образцов. Графики зависимости Нц =f (N) и Р=f (N) представлены на рисунках 4.9 и 4.10.
Анализ экспериментальных данных, предста?/p>