Способ определения опорной жесткости образцов деталей узла низа обуви и прибор для осуществления способа
- 1. Способ определения опорной жесткости образцов деталей узла низа обуви, заключакмцийся в воздействии на исследуемый образец заданной нагрузки с последукяцей деформацией его сжа1тием, снятия нагрузки с образца , измерении линейных размеров исследуемого образца и последующего расчета опорной жесткости, о т л ичающ . ийся тем, что, с целью повышения точности определения степени приформовывания низа обуви к стопе путем приближения испытаний к естественным условиям эксплуатации обуви, воздействие нагрузки на образец осуществляют циклически, при чем измерение размеров исследуемого образца осуществляют после пролежки образца в течение времени снятия упругой деформации, а опорную жесткость рассчитывают по формуле Vs Vti ОСТ oCT-t.-t.,, (Л Р - соответствующая нагрузка где сжатия; разница между толщиной образца до испытания 4 и после воздействия нагрузки и пролежки-Ьа.
„.Я0„„.1029037 А
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦ)4АЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
3(5В С 01 Н 3/321 А,43 D 1/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Р Р
Э = — =— ос
dt С.,-1а, Мост, Ой7
4ж
ГОСУДАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делаем изоыетений и отяъп ий (21) 2949017/28-12 (22) 02.07.80 (46) 15.07.83. Бюл. 9 26 (72) С.В. Смелкова и В.Е. Горбачи . (71) Витебский технологический институт легкой промышленности (53) 685,31.051 ° 2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Р 120027, кл. G 01 N 3/32, 1958.
2. Авторское свидетельство СССР
9 425076, кл. С 01 N 3/08, 1971 (прототип) ° (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПОРНОЯ
ЖЕСТКОСТИ ОБРАЗЦОВ ДЕТАЛЕЯ УЗЛА НИЗА
ОБУВИ И ПРИБОР ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБА (57) I. Способ определения опорной жесткости образцов деталей узла низа обуви, заключающийся в воздействии на исследуемый образец заданной нагрузки с последующей деформацией его сжатием, снятия нагрузки с образца, измерении линейных размеров исследуемого образца и последующего расчета опорной жесткости, о т л ич а ю щ. и и с я тем, что, с целью повышения точности определения степени приформовывания низа обуви к стопе путем приближения испытаний к естественным условиям эксплуатации обуви, воздействие нагрузки на образец осуществляют циклически, при-. чем измерение размеров исследуемого образца осуществляют после пролежки образца в течение времени снятия упругой деформации, а опорную жесткость рассчитывают по формуле где Р— соответствующая нагрузка сжатия1
Мос.- разница между толщиной образца до испытания . и после воздействия нагрузки и пролежни -Ь .
102903/
2. Прибор для осуществления способа но и. 1, содержащий закрепленный на штоке упор для деформирования образца, кинематически связанный с механизмом нагружейия, расположенный под упором опорный стол, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он имеет механизм динамического нагружения, состоящий из редуктора, уста1
Изобретение относится к конструированию иэделий из кожи, а именно к исследованию материалов низа обу- . ви и их систем и готовой обуви в условиях, приближенных к естественным.
Известен прибор для испытания обувных материалов, содержащий два столика, каждый из которых имеет две части с резиновыми колодочками и кривошипно-шатунный механизм для перемещения одной иэ частей соответствующего столика относительно дру-. гой (1).
Недостатком этого прибора является изучение на нем свойств матери-. алов и узлов верха обуви и невоз- 15 можность изучения свойств материалов и узлов низа обуви.
Известен также способ определения опорной жесткости образцов деталей узла низа обуви, заключающийся в воэдей- gg ствии на исследуемый образец заданной нагрузки с последующей деформацией
его систем, снятие нагрузки с образца, измерении линейных размеров исследуемого образца и последующего 25 расчета опорной жесткости.
Известен прибор для осуществления этого способа, содержащий закрепленный на штоке упор для дефор мирования образца, кинематически связанный с механизмом нагружения, выполненный в виде грузового маятника, расположенный под упором опорный стол (2 j.
Однако способ определения опорной жесткости и прибор для его осуществления не позволяют получить модель испытания готовой обуви в условиях, приближенных к условиям эксплуатации обуви, так как этому не соответствует характер приложения усилия, а 40 также не приспособлены для испытания пакетов, имитирующих низ готовой обуви, так как упоры из полистирола имеют плоскую форму, что не соответствует действительному характеру 45 воздействия стопы на низ обуви.
Цель изобретения — повышение точности определения степени приформоновленного на выходном валу двигателя, эксцентрика, закрепленного на свободном конце выходного вала редуктора, и шатуна, смонтированного одним концом посредством ползуна на штоке, а другим — на эксцентрике, при этом на штоке выполнен выступ, под которым расположен ползун, а над ним закреплен сменный груз.
2 вания низа обуви к стопе путем приближения испытаний к естественным условиям эксплуатации обуви.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения опорной жесткости образцов деталей узла низа обуви, заключающемуся в воздействии на исследуемый образец заданной нагрузки с последующей деформацией его систем, снятии нагруз- ки с образца, иэмерений линейных размеров исследуемого образца и последующего расчета опорной жесткости,. воздействие нагрузки на образец осуществляют циклически, причем измерение размеров исследуемого образца осуществляют после пролежки образца в течение времени снятия упругой деформации, а опорную жесткость рассчитывают по формуле где P — соответствующая нагрузка сжатия;
Й - — разница между толщиной образца до испытания, и после воздействия нагрузки и пролежки .
Прибор для осуществления способа, содержащий закрепленный на штоке упор для деформирования образца, кинематически связанный с механизмом нагружения, расположенный под упором опорный стол, ймеет механизм динамического нагружения, состоящий из редуктора, установленного на выходном валу двигателя, эксцентрика, закрепленного на свободном конце выходного вала редуктора, и шатуна, смонтированного одним концом посредством ползуна на штоке, а другим — на эксцентрике, при этом на штоке выполнен выступ, под которым расположен ползун, а над ним закреплен сменный груз.
На фиг. 1-4 представлены графики различных зависимостей Ы0ст от пара".
1029037
Для проведения эксперимента выбрана максимальная величина удельного давления 10 кг/см . Учитывая размер головки первой плюсневой кости, диаметр которой примерно равен 23 см, площадь шарового сегмента для обеспечения указанного удельного давления должна быть 0,8 см, высота
0,13 см,а масса действующего на пуансон груза 8 кг.Измерение остаточной дефор- 60 мацки .сжатия, характеризующей опорную жесткость низа обуви, т.е. высоты образовавшейся выемки - 0, производят индикатором часового типа ИЧ-10 с точностью до 0,01 мм. 65 метров; на фиг. 5 — схематически изображен прибор для определения опорной жесткости низа обуви. . Прибор содержит закрепленный на станине 1 опорный стол 2 с ленточной резьбой. На опорном столе 2 размещен образец 3. На штоке 4 размещен упор 5. Шток 4 скользит в направляющих б. Прибор имеет механизм динамического нагружения, состоя,щий из редуктора 7, установленного на выходном валу 8 двигателя 9, эксцентрика 10, закрепленного на свободном конце выходного вала 8 редуктора 7, и шатуна 11, смонтированного .одним концом посредством ползуна 12 35 на штоке 4, а другим — на эксцентрике 10. На штоке 4 выполнен выступ
13, в который упирается ползун 12 при движении его вверх. Выходной вал 8 размещен в гнездах стоек 14. 20
Редуктор 7 соединен с двигателем 9 через клиноременную передачу 15. В верхней части штока 4 размещен механизм нагружения, выполненный в виде Грузового маятника 16.
Опорную жесткость низа обуви на предлагаемом приборе определяют следующим способом.
С помощью индикатора часового типа ИЧ-10 с точностью до 0,01 мм измеряют толщину исследуемого образца, размеры которого 50х50 мм, или пакета, имитирующего низ обуви, предварительно склеенного, чтобы исключить смещение образцов, входящих в пакет, Производят установку образца в при- 35 бор, предварительно отрегулировав высоту опорного стола 2 ° Для закрепления образца 3 на столе 2 имеются специальные выступы-иголочки, не позволяющие сбросить пакет во время
его испытания.
Для установления времени нагружения образца, а также времени пролежки после снятия нагрузки проведен эксперимент по установлению влияния указанных факторов на величину остаточной деформации сжатия ряда материалов низа обуви и .их систем. Результаты эксперимента представлены на фиг. 1-4. 50
Поскольку важным определяющим фактором характеристики опорной жест»
<ости является абсолютная остаточная деформация сжатия, необходимо было установить время пролежки образцов после испытания. Эксперименты показывают, что наибольшее изменение деформации происходит в течение первых 10 мин (фиг. 2 и 4). Затем деформация изменяется незначительно, а после часовой пролежки остается неизменной.
Как видно из фиг. 1 и 3 увеличение времени нахождения образцов под нагрузкой вначале приводит к быстрому росту остаточной деформации, затем ее рост замедляется, после
10-15 мин испытания остаточная деформация сжатия остается неизменной.
Таким образом, исходя из изложенного,предлагается определять опорную жесткость в следующем порядке.
Устанавливают образец 3 в прибор.
Регулируют высоту опорного стола 2, на котором нанесены фиксирующие элементы. На штоке 4 закрепляют грузовой маятник 16. Шток 4 находится в верхнем положении. Через двигатель
9, связанный с редуктором 7 посредством клиноременной передачи 15, передается вращение на выходной вал 8.
С помощью эксцентрика 10 и шатуна ll вращательное движение вала 8 преобразуют в возвратно-поступательное, так как шатун 11 связан с ползуHoM
12, свободно скользящим по штоку 4 °
Перемещаясь вверх, ползун 12 упирается в выступ 13 на штоке 4 и тянет его за собой. Шток 4 движется вниз за счет грузового маятника 16. При опускании штока 4 его упор 5 сжимает образец 3. Затем цикл повторяется.
Цикличность действия упора 5 на исследуемые образцы или пакет соответl ствует числу шагов человека в минуту при нормальной ходьбе (70 шаг/мин) .
Количество циклов при необходимости в зависимости от условий эксплуатации обуви (бег, ходьба) можно регулировать клиноременной передачей 15.
После испытания образец извлекают из прибора и подвергают пролежке.
Затем измеряют толщину образца, определяют величину абсолютной остаточной деформации сжатия.
По величине остаточной деформации сжатия судят об опорной жесткости исследуемых материалов, а также готовой обуви.
П р е р. Исследование опорной жесткости на.пакетах, имитирующих низ обуви.
Для исследования выбирают материалы, применяемые для деталей низа обуви согласно ГОСТ 179-74, а именно: стелечные — воротки, тексон, СЦИ; подошвенные — кожволон, чепрак, 1029037
ВШ-0; простилочные - ватин, картон, войлок.
Иэ укаэанных материалов вырубают образцы размером 50х50 мм.
С целью имитации низа готовой обуви их подбирают в соответствующие пакеты и склеивают между собой резиновым клеем для предотвращения смещения относительно друг друга в процессе испытания. Затем в указанном порядке испытывают. Результаты эксперимента представлены в таблице.
Для сравнения в таблице приведены также данные испытания аналогичных материалов при статическом нагружении.
i029037
1
1
1
1 м
lA
СЧ с л
I+ (3«
СЧ с (с
lA (О л cP
СО (Ъ с « о о
1-Е (+
ОЪ аА РЪ с с
СО «3
СЧ (Ч
lO
° 0«
Ch с ь
l+
ОЪ
РЪ с
»3«
СЧ (° Ф
СЧ с о
Ю
00 с м (Ч (Ъ
tA
Ю с
3+
«3
\О ((Ъ (Ч (Ч
ОЪ
«« о
3+
1О
0О с
СО
Сс ((Ъ с
Ю
I+
РЪ (с л
СЧ (O РЪ
Ch ((Ъ с
Ю Ю
3+ !+
РЪ»3« аО с с .СЧ IA (Ч (Ч
Ch (с
an РЪ
О ° ° (+ !+ 0«(Ъ (О Ю с
IA Р
СЧ ("Ъ ( ((Ъ с
Ю
1+
РЪ ( с
СЧ
О1 (Г3 с
Ю
I+
«0«
Ю с
IA
СЧ
I
I (б
1 30 х
1 Х
С(1 !
СЧ Ch
РЪ о о с о о
1+ I+ ((Ъ «-( (Ъ «3« с . с о-о
Ch -., ° «
Ю с
I+ л с3« с
Ch м
CI с
C)
I+ аО
° 0« с
Ю (О lA (Ч («l о о с с ю о
1+ (+
«3 Ch
»3«РЪ с с о о л
Ю
Ю
I+
Ch
РЪ с
Ю ((Ъ (Ч РЪ о о с о о!
+ 1+.
О\
СЧ (Ъ с о о м
СЧ
Ю с
Ю !
+ (Ч с(« с
Ch.
РЪ ° ( о о с . с о о (+ \+.
0О ОЪ а РЪ с о о
О\
РЪ
Cl с о
1+
Ю
«0« о ((Ъ
«(«
Ю с
Ю
i+ (Ъ
In с о
I x!
1 (б
I K и
1 х I Х
3 d
I (б
1 3 а
I В
I (Ч иЪ с
Ch
Ю о с
Ю
HID с
СО (Ю с
3+
СЧ ((Ъ с о (с л
Ю с
Ю
1+
Ю аА с
lO (Ч
Ю с
Ю
I+ (Ч с
Ю л м о а о о с о о
1+ 1+
СО ((Ъ
In «Ф с В о о
СЧ
Ю с
Ю
3+
° 3«
° 0« с
Ю (с (. Ю с
I+ о ((Ъ с
Ю (Ъ ((Ъ
Ю с о
3+ (О (О с
Ю.
О\ С Ъ . л an о о с с о о
3+ 3+
СЧ ((Ъ
С Ъ »3« с с о о
CO (Ю с
1+. СЧ
tA с
C) ° 0 о с
CI !
IA
° 3« с
СО
Ю
Ю
1+ а(Ъ
lO с о
Ю с
Ю
1+ ((Ъ
«3« с о с
X (б
И а0
О\
Ch
РЪ с
Ю
l+.
tO
1- (Ч
CO
1 (Ъ с
Ю
I+ (с ((Ъ
CI л
РЪ с
Cl
3+
Р( (с
lA
РЪ
0(Ъ
CO
° -( с
Ю
3+ («3 (О с (»
«Ф
РЪ
lA
«
Ю
I+
Ю
Ю с
Ю ((Ъ (О ((Ъ (Ч с
CI
1+ (О
МЪ с (Г\
00 м ((Ъ с
Ю
I+
Ю
Ю
« ь
МЪ с(«
Ch
1О с о о
1+ 1+ lO РЪ (Ч (О с с
СЧ СЧ
С Ъ ((Ъ (Ч о
СЧ с о
I+
«3« (О с (СЪ
СЧ
Ю
Ф 4
С \
Ю
3+ л
1 с
tA
РЪ
Ch ° 3« (h Ol
РЪ IO с с о о
l+ 3+ аО РЪ
lA aD с с
In сч
an ln
IXI
Сс с
CI
3+
tA
ОО
СЧ ((Ъ (о с о
СО
СЧ с
Ю.
СО
Ю
Ю с
Ю
1+
СО
Ю (О (О (Ч о о с «« о о
1+ 1+ л О\
РЪ Л с с о о с( а м о о с с о о
I+ 3+
РЪ IA
»3 РЪ с « о о
«3« (Ч
Ю с ь
l+
Ю (Ч
«
Ю ((Ъ
CO с
Ю
1+
CO (Ч с
tA (Ч
Ю с о
33 (Ч с
Ю 0«(О л (Ч о о с с о "о
I+ 1+
00 Ch с о о (« (M
Ю с
Ю
Н
an ("Ъ
Ю (I
Ю с о
1+
Ю, с
РЪ
РЪ с
Ю
l+
Ю м с о (б
Х х !
» (б
1» и
Ch
РЪ
Ю с ь
1+
Ю с о
aD СЧ р-((Ч о о с с о о
33- 3+
Ch Ch
lA с(« с с о о (Ч аО 0«РЪ о о с с о о
1+ I+
Ю («j
IA «0« с о о м л о с
CI
1+
Cl
In с
ОЪ м
CI с
Ю
1+
CI
Т(« с ь (Ч (Ч
CI с
Ю !
ОЪ
«0« с
РЪ Ю
ЦЪ С Ъ
ЪЮ О с о Ю
I+ 1+
РЪ 3«« 3
°, с о
0О
РЪ ь
Ю !
+ (О . (О с ь
СО (Ч
Ю
Ю
I+
CQ (Ч
«0« с
CO
СЧ
CI с
Ю !
tD (Ч
«0 с
«3« с ь
-I+ с(« с ь
Ch
О\
0О
СЧ с
t (Ч (Ч ОЪ с с
Сс
Ю с (с
lA о с
C л
Ch с аО ("Ъ с ф () с
-(3 ((Ъ
«з«(О с с lO с о с
1
-I
1 х
О (О с с
М СЧ ((Ъ с с
СЪ М х
0 (0
1 ((3
3с
0. 3б
0 (0
Ц
Ф
М (б (б а а
3б 4
Э . Э
Ь« «3(х о !
» а (б
1 Х х х н (б
3 (О
О (О с с (Ч (Ч
I
1 X
v .Х
I Э ! Е»
Ю с
Э
K I 5 и
1 tD с РЪ (3
°, 1 C)
3 XV (l 1+ (бОЕ 1 м хх (ч
0,I» 3
0VX ch
1 И 5 (I ЯЯ 1
° .
1 I IC 3 ((б 1 о
Х 3-О с
0 о
1(C1 1 3+
1 03, К
1 Н о
«
1 «(3
1 (C O )
I Х 3( ан(, 0(.I X
1 g1! ! О Й
1 1
1 t
1 с
3 1 (0
l 1 (б х
I IC 1
0 . н
I 03 I (б3 н
v .! v
I Р 1
1 К 3
1 Х 1 1
1 Ы 1
1 III 1 5„:
Е а
0 1 в к
Э 1 (б.
I I:(I g
1 !б3 ! 0! 1
I
1 (б
1 03 ((3 1 3
0 0
1 сб 1 0
Х I И а
I Э I н (б 1 Х
Х
1 I Х
1 Э
Х 1 O
1 X 1 Ц сб 3 0
I 03 1 С
Э 0 Э
3Е 1 н а
0 - Э 0
Е(I A Е»
И 0 И 0 и м и
Э х
K I н
0 - Е
Е» 1 С(3
Э
K I
0 -,0
Е» I jA х
3
Э о
3Е 1 ((3
0 - 0
Е» I Х
Э . 0
K I
0 - (б
3
3
3
I!!
I
1!
3!
1
ОЪ
ct (Ч с о
3+ I (Ч 1
Ю l. с (с 1
СЧ!
tO
СЧ о!
Ю 4+
1 м с
Ю I
1 (О (Ч 1
Ю 1 с
3+ 1
СЧ ! lO с о
1
I
I !
Э 1
М 1 1
0 e
Е» I
1 A х 0 х х 1
Е«Ф I (б 0
C(3 С(3 I
l
I
Э I
K I
0
Е(10
1029037
d Ever, hh
0 ные енсом на/тт щ1 лая 1Аин ен еаные начения енеан+ нартон азг&лен
0,75 тикон+ вартан
ЩАЫ яармю0 0
0P5
h4orr
hh
0Ю еиая
0i 75 и+ нартои+ нерли
Предлагаемый способ определения опорной жесткости позволяет характеризовать способность приформовывания следа обуви к стопе, повысить точность измерения опорной жесткости низа обуви, дает .возможность подбирать такие сочетания материалов низа обуви, которые могли бы создавать обувь с заданной опорной жесткостью, исходя из назначения, вида и рода обуви на стадии ее разработки, а также производить оценку рациональности конструкции низа готовой обуви, Прибор для осуществления предлагаемого способа позволяет получить модель испытания, приближающуюся к реальным условиям эксплуатации обуви.
1029037
Составитель Ю. Смоляков
Техред М.Тепер Корректор С. Шекмар
Редактор A. Химчук
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Заказ 4948/40 Тираж 873 Подписное
ВНИИПИ Государственного .комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
