Способ определения срока службы ниточных соединений деталей верха обуви

 

Использование: при прогнозировании сроков носки обуви в обувном производстве. Сущность изобретения: образцы ниточных соединений деталей обуви подвергают одному статическому растяжению и определяют на одном и том же образце значения эксплуатационной нагрузки при деформации 6-10% , и разрывной нагрузки, после чего определяют срок носки обуви по приведенной в описании формуле.

Изобретение относится к измерительной технике для обувного производства, в частности к исследованию механических свойств обувных материалов путем приложения растягивающих статических нагрузок, и может быть использовано на этапе конструкторско-технологической подготовки производства обуви для прогнозирования сроков ее носки.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения срока службы ниточных соединений заготовки верха обуви, заключающийся в том, что предварительно изготовленные контрольные образцы подвергают деформации растяжения на 6-10% и устанавливают необходимую для этого растяжения нагрузку, определяют эмпирическую (графическую) зависимость разрывной нагрузки опытных образцов от количества циклов растяжения с постоянной деформацией 6-10% , срок службы ниточных соединений оценивают по точке пересечения нагрузки для растяжения контрольных образцов с эмпирической зависимостью опытных образцов.

Данный способ дает возможность достаточно объективно определить срок службы ниточных соединений, однако способ длителен (не менее 30 дней на испытание одного вида ниточного соединения), а для его реализации требуется специальное оборудование для многоцикловых испытаний ниточных соединений.

Цель изобретения - повышение производительности за счет сокращения длительности испытания.

Указанная цель достигается тем, что в способе определения срока службы ниточных соединений деталей верха обуви, заключающемся в том, что образцы ниточных соединений подвергают растяжению, определяют эксплуатационную нагрузку при величине деформации 6-10% и значение разрывной нагрузки, срок службы находят по зависимости изменения разрывной нагрузки ниточного соединения от количества циклов растяжения или ней носки обуви с учетом величины эксплуатационной нагрузки, образцы ниточных соединений подвергают растяжению действием одноосной статической нагрузки до разрыва, а каждую пару значений эксплуатационной и разрывной нагрузок определяют на одном и том же образце, причем срок службы N определяют по формуле N= a -1 , где a - константа, величина которой зависит от вида материала верха обуви, дни или тыс. циклов; е - основание натурального логарифма; Р_о - значение разрывной нагрузки ниточного соединения, н; Р₁ - значение эксплуатационной нагрузки при деформации 6-10% , Н; α - коэффициент, зависящий от природы разрушаемого материала и показывающий эффективность нагрузки, Н; при этом α = Р_о/b, где b - константа, величина которой зависит от вида материала верха обуви.

Отличительной особенностью предложенного изобретения является то, что срок службы ниточных соединений, рассчитанный по формуле, хорошо коррелируется с данными опытной носки обуви, при этом коэффициенты корреляции для различных видов ниточных соединений находятся в пределах 0,86-0,92. Для расчета параметров, входящих в управление, необходимо определить всего две величины (Р_о- и Р₁) при растяжении одного и того же стандартного образца (ГОСТ 9290-76) на стандартной разрывной машине.

Величина деформации различных видов ниточных соединений для определения эксплуатационной нагрузки Р₁; 1. Соединение союзки с берцем (закрепка) 6% ; 2. Настрочной двухрядный шов 6% ; 3. Тачной шов 8% ; 4. Строчка канта 10% .

Данные по деформации различных видов ниточных соединений получены в результате проведения исследования характера и величины деформации ниточных соединений деталей верха обуви с помощью известного метода окружностей.

Сущность способа заключается в следующем.

Предварительно изготовленные образцы ниточных соединений подвергают растяжению действием одноосной статической нагрузки до разрыва на разрывной машине, определяют при растяжении каждого образца эксплуатационную нагрузку при деформации растяжения на 6-10% и разрывную нагрузку. Срок службы ниточного соединения рассчитывают по формуле. Для получения результатов с точностью д 3% испытания проводят на 4-х образцах каждого вида ниточного соединения.

Численные значения коэффициентов а и b полученные на основе многочисленных экспериментальных исследований срока службы ниточных соединений деталей верха обуви, изготовленных с применением различных видов нитей и материалов, представлены в табл. 1, применительно к трем основным группам материалов для деталей верха обуви (натуральная кожа, искусственная кожа, текстильный материал).

Параметр α определяется из соотношения α = Р_о/b. По физическому смыслу коэффициент b характеризует количество физико-химических связей в единице площади поперечного сечения неразрушенного образца (при N = 0), a - период времени (дни или тыс. циклов), соответствующий эксплуатационному (циклическому) режиму растяжения, необходимый для разрушения физико-химических связей в единице площади поперечного сечения образца, α - нагрузку, необходимую для разрушения физико-химических связей в единице площади поперечного сечения образца.

П р и м е р 1. Определяли срок службы образцов ниточного соединения союзки с берцом (закрепка), изготовленных из кожи хромового метода дубления, сшитых капроновыми нитками N 64/3. Образцы ниточного соединения подвергали растяжению действием одноосной статической нагрузки на разрывной машине. Находили величину эксплуатационной нагрузки при деформации растяжения на 6% и разрывную нагрузку. Срок службы ниточного соединения союзки с берцом определяли по формуле с учетом полученных значений: Р₁ = 144 Н, Р_о = 925 Н, b = 3,376 (для натуральной кожи), α= 925 Н/3,376 = 273,9 Н, а = 4,5 дня или 27˙ 10³циклов (для натуральной кожи)
N= 4,5 -1= 120 (дней) или
N= 27·10 -1= 3240·10³ (циклов)
П р и м е р 2. Определяли срок службы строчки канта, образцов изготовленных из кожи хромового метода дубления, сшитый лавсановыми нитками 55 л, как в примере 1, но находили величину эксплуатационной нагрузки Р₁ при деформации растяжения на 10% : P₁ = 96 Н, Р_о = 770 Н, α= 770 H/3,376 = = 228,1 Н
^(дней) или
N= 27·10 -1= 3870·10³ (циклов)
П р и м е р 3. Определяли срок службы образцов тачного шва, изготовленных из кожи хромового метода дубления, сшитого хлопчатобумажными нитками N 80/9, как в примере 1, но находили величину эксплуатационной нагрузки Р₁ при деформации растяжения на 8% : Р₁ = 46 Н, Р_о = 215 Н, α = 215 Н/3,376 = 63,7 Н
N= 4,5 -1= 110 (дней) или
N= 27·10 -1= 2970·10³ (циклов)
Сравнительная характеристика срока службы различных видов ниточных соединений деталей верха обуви, полученных известным и предложенным способами, а также в опытной носке обуви приведена в табл. 2.

Результаты сравнения срока службы ниточных соединений показали, что срок службы ниточных соединений, определенный известным способом, отличается от результатов опытной носки обуви на 6-9% , в то время как предложенный способ обеспечивает получение результатов, имеющих отличие всего 1,7-2,2% , что подтвеpждает достоверность и объективность результатов. (56) Авторское свидетельство СССР N 1612235, кл. G 01 N 3/08, 1990.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРОКА СЛУЖБЫ НИТОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ДЕТАЛЕЙ ВЕРХА ОБУВИ, заключающийся в том, что образцы ниточных соединений подвергают растяжению, определяют эксплуатационную нагрузку при величине деформации 6 - 10% и значение разрывной нагрузки, а срок службы определяют по зависимости изменения разрывной нагрузки ниточного соединения от количества циклов растяжения или дней носки обуви с учетом величины эксплуатационной нагрузки, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, образцы ниточных соединений подвергают растяжению действием одноосной статической нагрузки до разрыва, а каждую пару значений эксплуатационной и разрывной нагрузки определяют на одном и том же образце, причем срок службы N определяют по формуле
N= a - 1
где a - константа, величина которой зависит от вида материала верха обуви, дни или тыс. циклов;
l - основание натурального логарифма;
p₀ - значение разрывной нагрузки ниточного соединения, Н;
P₁ - значение эксплуатационной нагрузки при деформации 6 - 10% , Н;
α - коэффициент, зависящий от природы разрушаемого материала и показывающий эффективность нагрузки,
при этом α= P_о / b, где b - константа, величина которой зависит от вида материала верха обуви.

РИСУНКИ

Рисунок 1