Киевский торгово-экономический институт и Нау@темсауедовательст ий институт кожевенно-обувной промышленности (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) МАШИНА ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ

НОСКИ ОБУВИ

Изобретение относится к оборудованию дпя проведения комплексных испытаний готовой обуви на износ и может быть использовано в обувной промышленности, где в настоящее время основным способом комплексного определения качества готовой обуви яв5 ляется опытная носка, Недостатком опытной носки является ее длительность и сложность контроля за изменением эксплуатационных характеристик обу1Î ви в процессе ее проведения.

Известны устройства для определения некоторых эксплуатационных характеристик компонентов готовой обуви, например, приборы для определения жесткости и упругости носков, подносков и затпппсов, определения общей и остаточной деформации подноска и задника, для измерения степени стабилизации и сохранения формы верха у обуви, (1).

Известен прибор, предназначенный для испытаний на износостойкость деталей низа обуви и узлов их соединения с ее верхом (2).

Прибор содержит подпружиненную опорную площадку, установленный над ней рабочий орган, привод, механизм для натяжения верха обуви и захваты для удержания ее подошвы, установленные на боковых сторонах опорной площади с возможностью их регулирования по высоте. При этом опорная площат(ка имеет выемку иод испытываемые детали, а рабочий орган выполнен в виде диска, установленного на коленчатом валу привода.

Недостатками этого и других подобных приборов является то, что они не создают возможности определения влияния полной совокупности условий эксплуатационной носки на состояние обуви в целом, ограничиваясь исследованием влияния изолированных факторов лишь Hs ее отдельные топографические участки и элементы конструкции.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является машина для экспериментальной носки, которая содержит расположенные на станине платформу с абразивным покрьпием и шарнирно закрепленную на дер-, жателе модель ноги, кинематически связанную с приводом перемещения ее относительно платформы, при этом кольцевая платформа

902716

3 с абразивным покрытием и привод модели, предназначенный для взаимодействия с платформой моделей ног для крепления на них испытываемой обуви, шарнирно прикреплены к держателям, смонтированным радиально на четырех ступицах. Ступицы закреплены с возможностью поворота на концах крестовины, имеющей возможность вращаться в горизонтальной плоскости, параллельной .платформе на вертикальном валу, кинематически связан- 36 ной с приводом (З1.

Ступицы с держателями и закрепленными на них моделями, обутыми в испытываемую обувь, образуют своего рода колеса, обкатывающиеся о поверхность покрытия платформы при вращении крестовины, В процессе этого обкатывания нагрузка на каждую модель передается с пятки на носок, что имитирует, хотя и с недостаточной достоверностью, условия работы обуви при ходьбе.

Машина позволяет проводить комплексные испытания готовой обуви, однако создаваемая ею схема нагружеиия испытываемых образцов далеко не полностью воспроизводит условия реальной носки. Так, машина не в состоянии имитировать проскальзывание низа обуви относительно дорожного покрытия при ходьбе и беге и, кроме того, она не позволяет имитировать условия эксплуатации обуви при ходьбе по пересеченной местности. 39

Цель изобретения вЂ” расширение экспериментальных возможностей за счет приближения условий экспериментальной носки к реальной имитации проскальзывания низа обуви относительно дорожного покрытия.

Цель достигается тем, что машина для экспериментальной носки имеет раму с направляющими, закрепленную на станине, подпружиненную тележку, на которой установлена платформа с абразивным покрытием и размещенную на направляющих рамы, а привод перемещения модели ноги содержит кинематически связанные между собой механизм возвратно-поступательного перемещения модели в вертикальной плоскости и механизма ее качания

45 в вертикальной плоскости, параллельной направляющим тележки, механизм изменения угла наклона рамы к горизонтали и механизм изменения наклона рамы в вертикальной плоскости ее качания.

Механизм возвратно-поступательного перемещения модели в вертикальной плоскости имеет силовой цилиндр, шарнирно закрепленный на станине, один конец штока которого шарнирно соединен с механизмом качания модели, а второй конец штока установлен на держателе модели.

Механизм качания модели параллельно нанравляюшим содержит силовой цилиндр, закреп4 ленный на станине, шток которого шарнирно связан со штоком силового цилиндра механизма возвратно-поступательного перемещения модели. Механизм изменения угла наклона рамы к горизонтали имеет пару силовых цилиндров, штоки которых шарнирно соединены с рамой посредством рычажного механизма.

На фиг. 1 представлена машина, вид спереди; на фиг. 2 вЂ” то же, вид сбоку; на фиг. 3 вЂ” разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 модель ноги, разрез; на фиг. 5 вЂ” принципиальная схема источника нагретого сжатого воздуха для обогрева модели.

Машина для экспериментальной носки обуви смонтирована на станине 1, к которой при. креплены корпусы двух вертикально расположенных силовых цилиндров, например пневмоцилиндров 2. На штоках последних закреплены поперечины 3, на которых при помощи шарнирных соединений 4 смонтирована рама 5, На раме 5 закреплены корпусы двух силовых цилиндров 6, например пневмоцилиндров, на штоках которых закреплены поперечины 7, а на поперечинах 7 при помощи шарнирных соединений 8 смонтирована рама 9 с регулируемым упором для ограничения хода тележки 10, имеющая сверху платформу с направляющей поверхностью для опирающейся на нее своими колесами тележки 10, Для предотвращения бокового смещения тележки и предотврагцения ее отрыва от рамы 9 на последней закреплены ограничительные планки 11.

Тележка 10 связана пружиной 12, направление действия которой совпадает с направлением перемещения тележки, с прикрепленным к раме 9 кронштейном 13. Платформа тележки 16 имеет покрытие из абразивного материала, например, корунда. На платформу тележки 10 опирается модель 14 ноги с обутым на нее ботинком (фиг, 2). Модель 14 соединена двухосным (шаровым) шарниром 15 с держателем 16, связанным с приводом перемещения модели относительно платформы тележки. Привод содержит кинематически связанные между собой механизм возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости модели

14 и механизм ее качания в вертикальной плоскости, параллельной направляющим тележки.

Механизм возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости модели 14 содержит шток 17, подвеи енный к станине при иомощи осевого шарнира 18, ниже которого на цгтоке 17 закреплен передвижной соединительный шарнир 19, крепление которого к штоку 17 обеспечивает воэможность регулирования его положения по высоте. Нижняя часть штока 17 выполнена в виде втулки, в которую помещен с воэможностью возвратно902716

5 поступательного перемещения верхний конец держателя 16, ниже которого имеется реэьбовой участок 20. На участке между соединительным шарниром 19 и нижним концом штока

17 эакрецлен шток 21 пневмоцилиндра 22, имеющего верхнюю 23 и нижнюю 24 крышки с уплотнительными отверстиями для выхода штока 17. К крышке 24 приварен стакан 25, закрытый снизу крышкой 26. В стакан 25 помещена пружина сжатия 27, размещенная меж- 10 ду нижним торцом крышки 24 и гайкой 28, навинченной на резьбовой участок 20 и застопоренной контргайкой 29.

Механизм качания модели 14 содержит связанный со станиной 1 при помощи осевого 15 шарнира 30 пневмоцилиндр 31, поршень 32 и шток 33, оголовок которого связан при помощи соединительного шарнира 19 со штоком 17 механизма возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости моце- 20 ли.

Пневмоцилиндры 22 и 31 являются наряду с пневмоцилиндрами 2 и 6 элементами пневмосистемы (не показана), в которую . также входят командный электропневматический 25 прибор (КЭПП) для согласования работы цилиндров 22 и 31.

Модель стопы может быть выполнена следующим образом.

Модель 14 составлена из полиуретанового 331 блока 34, отлитого по форме верхней части стопы заодно с гайкой 35 для крепления модели к двухосному шарниру 15. Снизу к блоку 34 прикреплены две сообщающиеся между собой при помощи трубки 36 резиновые нагревательные камеры: носочная 37 и пяточная 38, толщина стенок котордй в 2:2,5 раза больше толщины стенок камеры 37. Через трубки 39 и 40 камеры 37 и 38 соединены с ниппелями 41 и 42, которые предназначены для соединения нагревательных камер с источником нагретого сжатого воздуха, который (фиг. 4) выполнен в виде пневмосхемы, соединенной с ниппелями 41 и 42 при помощи гибких шлангов 43 и 44 и содержащий пневмоиасос 45, электронагреватель 46 с регулируемой температурой подогрева, дроссельный клапан 47 с регулируемым сопротивлением, манометр 48, термометр 49 и кран 50 для соединения источника с атмосферой.

Машина может быть снабжена системой. подачи потоимитирующей жидкости, включающей резервуар для жидкости 51, закрепленный на станине 1, соединительную гибкую резиновую трубку 52 и примыкающий к ней капиллярный шнур 53, заложенный в фигурный паз 54, выполненный в верхней части блока 34.

Для имитации мышц ноги (сгибатели и разгибатели стопы), модель 14 стопы (фиг. 3) связана с держателем 16 двухосного (или шарового) шарнира 15 при помощи уравновешивающих пружин 53, крепящихся к планке 56, устанавливаемой вдоль продольной оси колодки в ее пяточной и голеночной частях.

Машина работает следующим образом.

Перед началом экспериментальной носки при невключенном насосе 45 и открытом кране 50 шток 33 пневмоцилиндра 31 перемещают влево по отношению к плоскости (фиг. 2) и поднимают вверх пневмоцилиндр 22. Вследствие .этого модель 14 занимает крайнее верхнее левое положение, в котором на нее одевают испытываемый образец обуви. Одевание образца не сопряжено с каким1и-либо затруднениями, поскольку нагревательные камеры 37 и 38, будучи сообщенными с атмосферой, не оказывают никакого сопротивления сгибанию стопы. Перекрывают кран 50, приводят в действие насос 45 и включают злектроцодогреватель 46, после чего включают командный электропневматический прибор, по команде которого начинают срабатывать нневмоцилиндры 22 и 31 в следующей последовательности.

Сначала пневмоциж ндр 22 опускается вниз до упора образца обуви краем каблука в платформу тележки 10, затем срабатывает пневмоцилиндр 31, осуществляющий качание модели вправо, в ходе которого образец обуви взаимодействует с платформой тележки 10 "сначала каблуком, затем всей поверхностью подошвы и в конце только ее носовой частью.

Во время качания вправо тележка 10, вступив во вэаимоцействие с образцом обуви, также движется с ним вправо до упора, ограничивающего ход тележки, растягивая пружину 32. Возникающее при этом между платформой тележки 10 и образцом обуви усилие сжатия воспринимается пружиной 27. После остановки тележки 30 происходит истирание подошвы обуви, движущейся вправо, о покрытие платформы. В конце качания впра . во это усилие становится недостаточным для удержания тележки 10 в контакте с образцом, и под действием пружины 12 она выскальзывает влево, что сопровождается дополнительным истиранием низа обуви абразивным покрытием ее платформы. Вслед за этим пневмоцилиндр 22 поднимается вверх, а пневмо. цилиндр 31 осуществляет качание модели 14 с образцом обуви влево в ее исходное крайнее левое положение, после чего работа пневмоцилиндров 22 и 31 повторяется в течение установленного времени испытания или до заданного износа образца в описанной выше последовательности. В зависимости от вида . обуви испытания могут продолжаться от 2

7 90271 .до 5 суток, в течение которых машина мо,жет осуществить от 60 до 200 тыс. описанных циклов при продолжительности каждого из них от 2 до 3 сек. В продолжение испытаний по манометру 4 следят за давлением в камерах 37 и 38, которые при помощи дросселя

47 удерживают на уровне 36 вЂ” 38 С путем регулирования мощности электроподогревателя 46.

Вследствие того, что толщина стенок пяточной камеры 38 в 2-2,5 раза больше толщины сте- 1в нок носочной камеры 37, расширение последней в 2 вЂ” 2,5 раза превышает растяжение пяточной камеры 38, что имитирует характер расширения человеческой стопы в процессе ходьбы, Регулирование усилия прижатия образца к поверхности платформы тележки 10 выполняют путем регулирования положения гайки

28 на резьбовом участке 20 держателя 16, а регулирование величины шага модели 14 проводят путем изменения положения соединительного шарнира 19 на штоке 17. Для имитации ходьбы вниз и вверх по наклонной поверхности раму 9 наклоняют по отношению к горизонтальной плоскости при помощи пневмоцилиндров 2, для имитации ходьбы или бега без изменения уровня по пересеченной местности ее наклоняют по отношению к вертикальной плоскости, в которой происходит качание .модели 14, при помощи пневмоцилиндров 6, ЗО

Экономический эффект от использования изобретения в масштабах страны составит

288 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

1, Машина для экспериментальной носки обуви, содержащая расположенные на станине платформу с абразивным покрытием. и шар4Î нирно закрепленную на держателе модель ноги, кинематически связанную с приводом перемещения ее относительно платформы, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения экспериментальных возможностей за

6 8 счет приближения условий к реальной имитации проскальзывания низа обуви относительно дорожного покрытия, она имеет раму с направляющими, закрепленную на станине, подпружиненную тележку, на которой установлена платформа с абразивным покрытием и размещенную на направляющих рамы, а привод перемещения модели ноги содержит кинематически связанные между собой механизм возвратно-поступательного перемещения модели в вертикальной плоскости и механизм качания ее в вертикальной плоскости, параллельной направляющим тележки, механизм изменения угла наклона рамы к горизонтали и механизм изменения наклона рамы в вертикальной плоскости ее качания.

2. Машина по п. 1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что механизм возвратно-поступательного перемещения модели в вертикальной плоскости имеет силовой цилиндр, шарнирно закрепленный на станине, один конец штока которого шарнирно соединен с механизмом качания модели, а второй конец штока установлен на держателе моцели.

3, Машина по п. 1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что механизм качания модели параллельно направляющим содержит с1 1овой цилиндр, закрепленный на станине, шток которого шарнирно связан со штоком силового цилиндра механизма возвратно-поступательного перемещения модели.

4. Машина по и. 1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что механизм изменения угла наклона рамы к горизонтали имеет пару силовых цилиндров, штоки которых шарнирно соединены с рамой посредством рычажного механизма.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ПНР Р 83705, кл. G 01 1ч 33/44, 1967 .

2. Авторское свидетельство СССР М 411350, кл. 6 01 1ч 3/56, 1974.

3. Патент CI!IA Р 2638776, кл, 73-7, 1969 (прототип) .

902716

Составитель А. Бражникова

Техред .Т. Фанта Корректор M. Коста

Редактор Е. Хейфиц

Заказ 12477/2, Подписное

Тираж 429

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5