Определение жесткости и эластичности деталей и узлов обуви

Подносок и задник, входящие в конструкцию основных видов выпускаемой обуви, способствуют сохранению формы, приданной ей в процессе изготовления, и предохраняют стопу от ударов при ходьбе. Это, с одной стороны, предопределяет необходимость предъявления соответствующих требований к свойствам материалов, применяемых для изготовления подноска и задника, с другой — обусловливает необходимость контроля их жесткости и эластичности в готовой обуви.

Применяемый в отечественной промышленности прибор типа ЖНЗО-2 является одним из первых приборов, позволивших заменить органолептическую оценку жесткости и эластичности подноска и задника объективной оценкой общей и остаточной деформации.

Действие прибора основано на вдавливании шарового сегмента в поверхность носочной и пяточной частей обуви и определении величин общей и остаточной деформации. Корпус 4 прибора (рис, 2, а) укреплен на плите 5, которая служит основанием при установке приспособлений для закрепления обуви. В корпус вмонтирован индикатор 8, который соединен с измерительным штоком 7 набором съемных наконечников, представляющих собой шаровые сегменты 6 разных радиусов. При испытании мужской, женской, мальчиковой и девичьей обуви применяют шаровые сегменты диаметром 24,5 мм, а детской и малодетской обуви — диаметром 14 мм.

На измерительный шток действует грузовой шток с набором съемных грузов /. Для снятия и подачи нагрузки на обувь служит ручка 2. Закрепляют шаровой сегмент со штоком в верхнем положении с помощью ручки 3.

Обувь в приборе устанавливают с помощью двух приспособлений (рис. 2, б). Первое приспособление 1 служит для закрепления обуви при испытании подноска и представляет собой металлическую площадку, имеющую ножки, с помощью которых ее устанавливают на плите прибора. Передняя часть площадки может приподниматься и устанавливаться в соответствии с приподнятостью носочной части ходовой поверхности подошвы обуви. На площадке размещена скоба, которая может перемещаться в продольном направлении в зависимости от размера и вида испытуемой обуви.

Второе приспособление 2 предназначено для закрепления обуви при испытании задника и представляет собой скобу со стойками, через отверстие одной из них проходит винт для прижима полупары обуви каблучной частью к рифленой поверхности стойки. Для закрепления обуви на среднем и высоком каблуке на последний предварительно надевают специальную подставку 5.

Рис. 2. Прибор типа ЖНЗО-2 для определения общей и остаточной деформации подноска и задника:

а. — общий вид прибора; б —приспособления для закрепления обуви

Прибор укомплектован набором металлических вкладышей 4 для правой и левой полупар, соответствующих по форме пяточной части обуви, которые помещают в обувь при испытании задника для устранения влияния сближения его крыльев на величину деформации. Каждый вкладыш рассчитан на испытание обуви трех смежных размеров. Прилегаемость задника к вкладышу достигается разведением его сторон. Для более плотного прилегания верхнего края обуви (открытой, легкой и т. п.) к вкладышу прибор снабжен дополнительным прижимом 3.

Испытание задника детской и малодетской обуви осуществляют при нагрузке 50 Н, всех остальных видов — при нагрузке 80 Н; при испытании подноска мужской и мальчиковой обуви нагрузка составляет 80 Н, женской, девичьей, школьной, детской и малодетской — 50 Н. Испытывают задник в точке, расположенной на пересечении двух линий, одна из которых соединяет задний шов заготовки и конец крыла задника, проходя по его середине, а вторая соединяет верхний край задника и его грань у подошвы. Точка приложения нагрузки при испытании подноска располагается на средней продольной линии носка на равном расстоянии от края подноска и грани затяжной кромки. При испытании задника его проводят как с на­ружной, так и с внутренней стороны.

Закрепленную в приспособлении обувь устанавливают так, чтобы намеченная на обуви точка располагалась под шаровым наконечником, затем плавным поворотом ручки передают соответствующую нагрузку на шаровой наконечник, вдавливая его в поверхность обуви. Обувь выдерживают под нагрузкой в течение 30 с и по индикатору отмечают величину общей деформации, после чего нагрузку снимают. Спустя 3 мин, в течение ко­торых обувь находится без нагрузки, опускают шаровой наконечник (также без нагрузки) в ту же точку и отмечают величину остаточной деформации.

Показатель общей деформации используют для характеристики жесткости подноска и задника обуви, величину остаточной деформации — для оценки упругих свойств указанных деталей.

Рис. 3. Прибор У-12 для определения жесткости подноска обуви и образцов материалов для подносков, сформованных в полусферу

Показатели, получаемые при испытании этим методом, регламентируют с нормативно-технической документацией на основные виды обуви выпускаемые отечественной промышленностью, В ряде стран при характеристике свойств подноска применяется прибор У-12 производства ГДР (рис. 3). Испытание на приборе основано на вдавливании пуансона со сферическим наконечником в поверхность носочной части обуви или образца материала, сформованного в полусферу, на глубину 5 мм и определении жесткости подноска обуви или изучаемого материала подноска.

Прибор имеет вмонтированные в корпусе 1 столики: несъемный 3, предназначенный для установки пяточной части обуви, и съемные (качающийся и неподвижный) 5, служащие для размещения носочной части обуви или образца Материала подноска. Качающийся съемный столик используют при испытании обуви для установки носочной части, а неподвижный — при испытании образцов материалов подноска. В середине несъемного столика 3 имеется выдвижная пластинка 4, предназначенная для дополнительной поддержки обуви в пяточной или геленочной части. Высоту столиков 3 и 5 регулируют маховиками 2 и 18. На подвижном столике 5 размещают образец 7 с кольцом 6 и закрепляют его с помощью винтов /5 и 16.

В верхней части прибора на ходовом винте 12 укреплен кольцевой динамометр 11 с индикатором 10 и вдавливающим пуансоном 8 со сферическим наконечником площадью 1 см. Подъем или опускание кольцевого динамометра с вдавливающим пуансоном осуществляют вращением ходового винта.

Глубину вдавливания пуансона в подносок обуви или сформованный образец материала подноска отмечают по шкале, нанесенной на вдавливающем пуансоне, с помощью наконечника 9 стрелки 14, которую устанавливают винтом 13 и фиксируют в нужном положении винтом 17. Цена деления шкалы 5 мм.

Рис. 4. Прибор У-43 для определения устойчивости к многократному прогибу носочной части обуви или образцов материалов для подносков, сформованных в полусферу

Испытание подноска обуви осуществляют в точке, которую располагают на средней продольной линии носка на расстоянии, равном 7,5 % Д (длины стопы), начиная от затяжной кромки в носочной части; при испытании обуви с резко увеличенной высотой носочной части это расстояние может быть увеличено до 10 % Д и 15 % Д.

Образцы материалов для подносков перед испытанием подвергают предварительному формованию в полу сферу. При этом нагрузка прилагается в вершине полусферы.

На установленные в приборе полупару обуви или сформованный образец материала передают нагрузку путем вращения вручную ходового винта 12 таким образом, чтобы вдавливающий пуансон опустился на одно деление шкалы, что соответствует его погружению в подносок обуви или образец материала на 5 мм. Каждую полупару или образец подвергают трем последовательным вдавливаниям. При каждом вдавливании отмечают усилие по индикатору.

Методикой, которая рекомендуется стандартом ГДР, предусматривается, определение двух показателей: начальной жесткости, рассчитываемой как среднее из результатов определения при трех первых вдавливаниях пуансона; конечной жесткости, определенной после 1000 вдавливаний пуансона.

Прибор марки У-43 производства ГДР (рис. 4) предназначен для определения устойчивости к многократному прогибу носочной части обуви, а также материалов для подносков, сформованных в полусферу. На корпусе прибора расположено два столика: съемный 77 и несъемный 2, на которых устанавливают соответственно носочную и пяточную части обуви. Поворотом маховиков 1 я 13 столики могут быть подняты или опущены. Столик 77 может поворачиваться так, чтобы на него опиралась приподнятая носочная часть обуви, и закрепляться в этом положении винтом 12. Столик 2 имеет выдвижную пластину 3, которая также может быть использована для размещения пяточной части обуви. Для прижима обуви к столику 2 служит стержень 4, который может перемещаться в вертикальном направлении по пазу втулки 6 и закрепляться винтом 5 на различной высоте. Втулка б в свою очередь может перемещаться в горизонтальном направлении по консоли 8 и закрепляться винтом 7. Вдавливающим элементом является пуансон 10, подъем и опускание которого на поверхность носочной части обуви осуществляется маховиком 9.

На пульте управления прибора находятся сигнальная лампа включения прибора в сеть, кнопки пуска и останова прибора, счетчик для отсчета числа циклов вдавливания пуансона в поверхность испытуемого объекта.

При испытании образцов материалов для подносков, сформованных в полусферу, столик 11 заменяют аналогичным столиком, имеющим кольцевой зажим, с помощью которого укрепляется образец, предварительно сформованный в полусферу. Прибор снабжен устройством, с помощью которого носочной части обуви или образцу материала может быть сообщено заданное число прогибов, после чего прибор автоматически отключится.

Повторное продавливание носочной части обуви и сформованных образцов материала осуществляют в тех же точках, которые предусмотрены методикой испытаний на приборе У-12.

Испытание проводят в два этапа со скоростью 50 цикл./мин при глубине вдавливания, равной 5 мм. На первом этапе определяют эластичность, выражаемую числом циклов вдавливания, при котором вмятина, образованная пуансоном на испытуемом объекте, не исчезает после удаления пуансона. Второй этап испытания, осуществляемый после определения указанного показателя, заключается в оценке прочности подноска обуви или образца материала при циклических воздействиях. Перед проведением второго этапа носочную часть обуви (или образец материала) заполняют упругим материалом (например, губчатой резиной), снова устанавливают в приборе и сообщают 1000 циклов вдавливания, постоянно наблюдая за испытуемым объектом. После 1000 циклов вдавливаний (если разрушение испытуемого объекта не наступило раньше) испытание прекращают. Для осмотра испытуемых образцов может быть использована лупа.

Сопоставление результатов оценки жесткости подноска обуви на приборах У-12 и ЖНЗО-2 показало, что связь между получаемыми показателями

характеризуется коэффициентом корреляции, равным — 0,60, т. е. характеристика жесткости носочной части обуви на указанных приборах не идентична: большей чувствительностью к изменению жесткости обладает прибор ЖНЗО-2.

К преимуществам прибора У-12 следует отнести возможность проведения испытаний не только обуви, но и предварительно сформованных образцов материалов для подкосков. Однако взаимосвязи между показателями жесткости носочной части обуви и образцов соответствующих материалов, использованных для изготовления подносков, при испытании на указанном приборе обнаружить не удалось, что объясняется некоторыми различиями в условиях их деформирования.

На основе анализа недостатков и преимуществ имеющихся приборов и методов оценки свойств подноска и задника обуви создан экспериментальный образец автоматизированного прибора ЖНЗО-ЗП. Действие прибора также основано на вдавливании пуансона со сферическим наконечником в поверхность носочной или пяточной части обуви и определении величин полных и остаточных деформаций после однократного и многократных нагружений. Важнейшие процессы испытания — нагружение и разгружение подноска и задника в приборе — автоматизированы.

При опробовании прибора ЖНЗО-ЗП выявлено большое влияние параметров испытаний на получаемые показатели, что свидетельствует о необходимости обоснования параметров, которые обеспечивают получение показателей, согласующихся с эксплуатационными свойствами задника и подноска. Прибор представляет значительный интерес для обувной промышленности.

Дата добавления: 2014-01-13