Спосіб оцінки зносостійкості взуттєвих підошовних матеріалів

 

Винахід відноситься до дослідження опору зносу або стирання твердих матеріалів, а саме взуттєвих підошовних матеріалів. Для розробки універсального лабораторного експрес-методу оцінки зносостійкості підошовних матеріалів незалежно від видів сировини, підошовні матеріали відчувають при руйнівному напрузі стиснення, в якості показника зносостійкості використовується модуль пружності випробуваного матеріалу, а зносостійкість оцінюється за формулоюде O - зносостійкість, день/мм, n - середнє час носіння взуття протягом дня, год; E - модуль пружності, МПа. Технічним результатом способу є розробка універсального лабораторного експрес-методу оцінки зносостійкості підошовних матеріалів незалежно від видів сировини і простого у здійсненні за рахунок вибору показника матеріалу, найбільш близько коррелирующего з показником його зносостійкості. 2 іл.

Винахід відноситься до дослідження опору зносу або стирання твердих матеріалів, а саме взуттєвих підошовних матеріалів, і може бути використане у взуттєвій промисловості.

Зносостійкість є одним з основних �лов протистояти механічних і хімічних впливів, що викликає їх деформацію і руйнування.

Найбільш поширений для встановлення експлуатаційних показників взуття метод досвідчених носок. Однак цей метод доріг і недостатньо точним через труднощі створення однакових умов шкарпетки.

З лабораторних способів експертизи зносостійкості шкіряної підошви найбільше визнання отримав спосіб визначення стійкості до стирання на приладі Позняка. Зношування зразків за цим способом відбувається в умовах повторного стиснення, вигину, повторного розтягування у вологому стані за рахунок впровадження незакріплених зерен абразиву (піску) в умовах тертя кочення.

Результати випробувань за цим способом достатньою мірою корелюють з експлуатаційними випробуваннями [Маяускене Н.Ю. Деякі особливості роботи приладу Позняка // Известия вузів "Технологія легкої промисловості". - 1958. - N 1].

Недоліками цього способу є енерго-матеріаломісткість, тривалість. Витрата шкіри на заготівлю зразків досить великий через їх великих розмірів.

При роботі приладу створюється значний рівень шуму, після випробування необхідно знімати важкі деталі приладу, очищати робочі вузли від відходів. Все це ускладнює проведення медич�одошвенного матеріалу застосовується прилад типу МІ - 2. Процес зношування на цьому приладі відрізняється від приладу Позняка, що не дає можливості зіставлення результатів випробувань.

Все це обумовлює необхідність розробки універсального лабораторного експрес-методу оцінки зносостійкості на основі певних властивостей випробовуваного матеріалу.

Відомий ряд робіт, спрямованих на вирішення цього завдання. Виходячи з механізму руйнування підошовних матеріалів та факторів, що впливають на цей процес, проводиться пошук таких властивостей матеріалів, які стали б критерієм оцінки їх зносостійкості.

Встановлено, що зношування підошви відбувається за рахунок молекулярного і механічного впливу (вертикального зрізання, дряпання, багаторазового стиснення і вигину, роздавлювання). При шкарпетці взуття підошва більшою мірою відчуває деформацію стиснення за рахунок вдавлювання в неї рухомих і нерухомих частинок ґрунту [Кукаркин А.Д., Закатова Н.Д. Злам і знос підошви // Легка промисловість. - 1944. - N 12. - с. 10-14].

Крім того на зношуваність шкіри впливає інтенсивність міжмолекулярної скріплення структури колагену, що залежить від способу її обробки, будова шкіри, конструкція низу взуття. Ослаблення структури колагену �руемие механічними напруженнями стиску.

Процес руйнування гумових підошов характеризується не тільки втратою товщини, але і викрашуванням і зламом за рахунок вдавлювання частинок ґрунту [Закатова Н. Д., Черніков М.М. Про знос шкіряної підошви. - М.: Гизлегпром, 1960; Кутянин Р. В. Про термофлуктуационном характер руйнування підошви при експлуатації взуття // Шкіряно-взуттєва промисловість. - 1958. - N 1. - с. 39-41].

Таким чином, основним механічним впливом на руйнування підошовних матеріалів є процес стиснення.

Відомий ряд робіт, спрямованих на дослідження зв'язку зносостійкості взуттєвих підошовних матеріалів з показниками їх фізико-механічних властивостей.

Встановлено, що між зносостійкістю і опором матеріалу підошви до розриву зв'язок не спостерігається [Гольденберг А. Носкість за даними підошовної комісії // Вісник шкіряної промисловості і торгівлі. 1929. - N 10. - с. 591-593].

Залежність між жорсткістю, твердістю і зносостійкістю не носить функціонального характеру.

Спостерігається наявність зворотного зв'язку між зносостійкістю і стисливістю.

Переважаючим фактором для підвищення експлуатаційних властивостей матеріалів є їх амортизаційна здатність і пружність.

Аналіз робіт дозволяє зробити висновок, що в найбільш тісному зв'язку з зносостійкістю підошовної шкіри знаходяться її пружні властивості.

Найбільш близьким до заявляється, є спосіб оцінки зносостійкості шкіри за її міцності при стисненні, що відображає міцність складових шкіру волокон [Закатова Н. Д. Вивчення властивостей підошовної шкіри на стиск. Автореферат дисертації кандидата технічних наук. - М., 1946].

Однак, показник міцності не має строго функціональної зв'язку з зносостійкістю, так як він в свою чергу пов'язане з жорсткістю, товщиною, структурою шкіри.

Переконливим запереченням проти використання показника міцності в якості критерію оцінки зносостійкості є такий факт, що голье і синтановая шкіра має високу міцність при стисненні, але низьку зносостійкість [Кутянин Г.І. Вплив дублення на формування обсягу і механічні властивості дерми // Легка промисловість. - 1951. - N 1. - c.40-45].

Недоліком всіх робіт є те, що при дослідженні взаємозв'язку фізико-механічних показників підошовних матеріалів враховувався вплив одного з них, при цьому коефіцієнт кореляції черв, але його визначення складно.

Метою винаходу є розробка універсального лабораторного експрес-методу оцінки зносостійкості підошовних матеріалів незалежно від видів сировини і простого у здійсненні за рахунок вибору показника матеріалу, найбільш близько коррелирующего з показником його зносостійкості.

Поставлена мета досягається тим, що підошовні матеріали випробовуються при руйнівному напрузі стиснення, в якості показника зносостійкості використовується модуль пружності випробуваного матеріалу, а зносостійкість оцінюється за формулою:де O - зносостійкість, день/мм; n - середнє час носіння взуття протягом дня, годину; E - модуль пружності, МПа.

Істотною відмінною ознакою по відношенню до найбільш близькому рішенням є використання в якості показника зносостійкості модуля пружності зразків, випробуваних при руйнівному напрузі стиснення.

Модуль пружності при стиску, визначений у момент руйнування (E), обчислюється за графіком стиснення (фіг. 1), отриманого за допомогою діаграмного апарату в координатній системі залежності між навантаженням і деформацією при стисканні зразків.

Відомо, що- подовження в частках від початкової довжини зразка.

При напрузі стиснення= C. C - стисливість в момент руйнування зразка в частках від початкової товщини зразка. C = d1: Д, де d1- абсолютна стиснення в момент руйнування зразка, Д - початкова товщина зразка. Так як площа випробовуваних зразків дорівнює 1 см2, точисельно дорівнює P1(руйнує навантаженні), тоді E = P1: C.

Випробування зразків на стиск здійснюється на приладі ЇМ-4А, що складається з навантажувального механізму, силоизмерительного механізму і діаграмного апарату.

Необхідність і достатність використання показника модуля пружності при стиску в якості критерію оцінки зносостійкості підошовних матеріалів обумовлені ступенем зв'язку між показниками фізико-механічних випробувань.

Були проведені у відповідності з існуючими нормами випробування шкіряних і синтетичних підошовних матеріалів з визначенням їх основних фізико-технічних показників при стисненні (міцність, жорсткість, твердість, пружно-еластичне відновлення, здатність до стирання, гідротермічна стійкість, температури зварювання і плинності, влагоемкозняка, визначаються по зміні середньої товщини стирающихся зразків у трьох точках [ГОСТ 10656 - 63. Метод випробування підошовної шкіри на опір до стирання у вологому стані].

Вибір обумовлений тим, що показники за цим методом мають коефіцієнт кореляції 0,8 до показників зносостійкості при носінні [Закатова Н.Д., Максимова Р. С. Встановлення основних факторів, що визначають знос взуття // Звіт ЦНИИКП, - М., 1947].

Інтенсивність взаємозв'язку показників оцінювалася за коефіцієнтом кореляції, який розраховується відомим способом [Дружинін М.К. Математико-статистичні методи аналізу експериментальних даних в товарознавстві. М.: МІНХ, 1969].

В результаті випробувань на стиск встановлено зв'язок з зносостійкістю підошовної шкіри: помірна - показників міцності при стисненні (коефіцієнт кореляції 0,5), помітна - пружно-еластичного відновлення (коефіцієнт кореляції 0,7) і висока - модуля пружності при руйнівному напрузі (коефіцієнт кореляції 0,90,04).

При цьому спостерігається прямолінійна форма зв'язку, близькою до функціональної, між стійкістю до стирання і модулем пружності при стиску.

На фіг. 2 представлена залежність між устойчиющим чином. Готують 3 зразки круглої форми з площею 1 см2. Перед випробуванням зразки з шкір витримують у воді протягом 24 год, а з синтетичних матеріалів використовують сухими.

Зразки піддають стиску до руйнування на пресі ЇМ-4А або інших марок з записуючим пристроєм.

По діаграмі стиснення (фіг. 1) визначають показник модуля пружності (E).

де E - модуль пружності, кг/см2;
- міцність при стисненні, кг/см2;
C - стисливість.


де d1- абсолютна стиснення см;
Д - початкова товщина, див.

Тоді
Абсолютна стиснення (d1) визначають за діаграмою стиснення (Od1).

Так як площа зразка 1 см2, то значення показникачисельно дорівнює значенню P1(руйнівного навантаження). Тоді:

Потім обчислюється середнє з трьох зразків.

Знаючи значення показників E, можна обчислити значення показника зносостійкості,

де Про - зносостійкість, день/мм;
n - середнє час носіння взуття протягом дня, год;
E - модуль пружності, МПа.

Ѕод матеріалу. Це дозволяє систематично та оперативно здійснювати контроль якості не тільки в готових виробах, але і в процесі технологічних операцій, наприклад, на стадії дублення. Даний метод прийнятий до впровадження у Ставропольське АТВТ "Шкіряний завод".


Формула винаходу

Спосіб оцінки зносостійкості взуттєвих підошовних матеріалів, що включає випробування зразків при руйнівному напрузі стиснення і оцінку показника зносостійкості, відрізняється тим, що в якості показника зносостійкості використовують модуль пружності випробуваного зразка, а зносостійкість оцінюють за формулою

де Про - зносостійкість, день/мм;
n - середнє час носіння взуття протягом дня, год;
E - модуль пружності, МПа.

 

Схожі патенти:

Спосіб вимірювання зносу зразків на машині тертя

Винахід відноситься до галузі випробувань матеріалів на зношування

Машина високошвидкісного реверсивного тертя з керованим динамічним навантаженням

Винахід відноситься до галузі випробування матеріалів на тертя та зношування

Спосіб визначення фрикційних властивостей волокна і пристрій для його здійснення

Винахід відноситься до матеріалознавства і може бути використане для визначення фрикційних властивостей волокна, зокрема волокна волосся

Автоматизований пристрій для визначення фрикційної втоми поверхонь при лінійному контактуванні

Винахід відноситься до випробувальної техніки і призначене для експериментально-розрахункового визначення параметрів фрикційної втоми поверхонь твердих тіл, що контактують теоретично по лінії, наприклад, пар тертя типу зуб-зуб у зубчастих передачах, колесо-дорожнє полотно

Нагружающее пристрій до машини для випробувань на тертя і знос

Винахід відноситься до випробувальної техніки, зокрема до випробувань на тертя і знос

Спосіб отримання циклічного навантаження при випробуванні на тертя і знос

Винахід відноситься до триботехническим випробування, зокрема до способів отримання циклічного навантаження при випробуванні на тертя і знос

Пристрій для визначення коефіцієнтів тертя

Винахід відноситься до машинобудування, до області теорії механізмів і машин і може бути використано в якості установки для визначення коефіцієнтів тертя спокою і руху для різних твердих матеріалів

Спосіб випробування матеріалів на термостійкість

Винахід відноситься до випробувань, зокрема на термостійкість, і полягає в тому, що поверхня випробовуваного зразка матеріалу піддають циклічного теплового впливу, що включає нагрівання поверхні і подальше охолодження, виробляючи при цьому контроль поверхні випробовуваного зразка матеріалу

Захоплення за типом природного

Винахід відноситься до поверхонь і структурам для захоплення і передачі тягового зусилля пристроїв, призначених, зокрема, для кріплення до взуття, рукавичок і інструментів, а більш конкретно, до підошви взуття або рукавичці покращеної форми, що мають обриси і конфігурацію стопи людської ноги або кисті людської руки

Нова підошва взуття

Винахід відноситься до взуттєвої промисловості, а саме до виготовлення підошви для взуття, що складається з двох мають текстильну основу пластин, з'єднаних за допомогою привязивающего матеріалу

Спосіб виготовлення підошви

Винахід відноситься до легкої промисловості

Спосіб виготовлення підошви

Винахід відноситься до легкої промисловості

Устілка спортивна

Винахід відноситься до легкої промисловості, зокрема до виробництва устілок для виброзащитной спортивної, лікувальної або повсякденного взуття

Устілка універсальна

Винахід відноситься до легкої промисловості, зокрема до пасивних виброзащитним систем, і може знайти застосування при виготовленні спортивної, лікувальної та повсякденного взуття
Up!