Работа V.2. Жесткость обуви при изгибе

Цель работы: освоить способ определения жесткости обуви.

Содержание работы.

1. Освоение способов определения жесткости обуви при изгибе (способ ЦНИИКП).

2. Проведение испытания жесткости обуви на приборе УкрНИИКП.

Пособия и инструменты: приспособление УкрНИИКП к разрывной машине для испытания жесткости обуви при изгибе, мерительная линейка, обувь нескольких типов.

Литература. Методы испытания обувных материалов и обуви. ВЕМ, М., Гизлегпром, 1954, стр. 481.

ГОСТ 9718-67.

Обувь. Метод определения гибкости обуви, М., "Стандарты", 1967.

Шагапова И. М., Зыбин Ю. П. Жесткость обуви на изгиб, "Известия вузов". "Технология легкой промышленности", 1966, № 5; 1970, № 3.

Под жесткостью обуви понимается сопротивление изгибанию ее подошвенного участка в области плюсно-фалангового сочленения.

Чем меньше жесткость, тем удобнее обувь при носке, потому что при ходьбе в обуви малой жесткости затрачивается наименьшая сила на ее изгибание в указанной области обуви. Органолептически жесткость определяется изгибанием подошвы руками. Жесткость обуви в основном зависит от физико-механических свойств материалов, из которых изготовлен низ обуви. Частично на жесткость влияет материал верха обуви и его конструкция.

При теоретическом рассмотрении изгиба низа обуви его приравнивают к брусу, состоящему их трех скрепленных между собой слоев: подошвы, затяжной кромки и стельки, исходя при этом из предположения, что плоское поперечное сечение низа обуви (и бруса) остается плоским и нормальным к изогнутой оси бруса. При изгибе происходит растяжение и сжатие продольных волокон материала, величина этих деформаций пропорциональна расстоянию слоя волокон от нейтрального слоя. Экспериментально и теоретически показано, что при изгибе такой системы на валике радиусом 50 мм сжатие волокон наружного слоя стельки, обращенного к стопе, одинаково у низа любой обуви и равно 5%. Наружный же слой подошвы в зависимости от модуля жесткости материала стельки при сжатии ε_сж и модуля жесткости подошвы при растяжении ε_рас растягивается по-разному. В зависимости от соотношения ε_сж и ε_рас по-разному будет располагаться и нейтральный слой изгиба. Положение же последнего в значительной степени определит усилия на изгибание.

Имеется два способа оценки жесткости обуви: способ ЦНИИКЛ и способ УкрНИИКП. В обоих случаях, обувь укрепляют в специальных приспособлениях и изгибают подошву обуви в области пучков на угол 25°. Определяют силу, нужную для изгибания обуви на этот угол. Способы различаются аппаратурой, применяемой для испытания, и показателями, характеризующими жесткость обуви.

1. Освоение способов определения жесткости обуви при изгибе (способ ЦНИИКП)

В ЦНИИКП сконструирован специальный прибор, позволяющий определять жесткость обуви при однократном и многократном изгибе.

Носочную часть обуви со вставленным в нее вкладышем зажимают на стойке аппарата. Пяточную часть обуви закрепляют на опоре, имеющей качательное движение с осью, расположенной в области пучков обуви. Качающаяся опора, соединена шатуном с маховиком, который приводится в движение электромотором. Эксцентриситет маховика и длину шатуна подбирают так, чтобы при одном обороте маховика качающаяся опора, к которой прикреплен каблук, отклонилась на угол 25°. Жесткость выражается в килограммах силы, требуемой для изгибания испытуемой обуви на угол 25°.

2. Проведение испытания жесткости обуви на приборе УкрНИИКП

При определении гибкости применяют специальное приспособление, устанавливаемое в разрывную машину (рис. V.3). Приспособление для захвата носочной части обуви устанавливают в верхней клемме разрывной машины, а переймовой и пяточной - в нижней.

Рис. V.3. Схема приспособления для определения жесткости обуви способом УкрНИИКП: а - вид сбоку; б - вид спереди (обувь условно снята)

Для захвата носочной части обуви к скобе 1 прикреплен хвостик 2, закрепляемый в верхней клемме. На нижней части скобы с внутренней стороны укреплен стержень 3, служащий ограничителем при установке обуви в приспособлении.

Узел закрепления обуви в пяточной части состоит из кронштейна 4, вставляемого в шток машины вместо нижней клеммы, и каретки 5, передвигающейся по направляющей кронштейна и закрепляемой в нужном положении винтами 6. На каретке укреплен столик 7 и вертикальный кронштейн 8, соединенный с винтом 9. В конце столика имеется установочная прорезь 10, по которой ориентируют закрепляемую обувь. Внизу винт оканчивается съемным упором, который вводится внутрь обуви для закрепления ее на столике по линии пучков.

При закреплении обуви центр овального профиля съемного упора, зажимающего пяточную часть и вводимого внутрь обуви, должен совпасть с установочной прорезью столика.

Приспособление снабжено тремя съемными упорами: для испытания ботинок и полуботинок мужских, мальчиковых и школьных; для испытания детской, малодетской обуви и гусариков; для испытания сапог и сапожек. Испытываемую полупару обуви выдерживают в условиях нормальной относительной влажности и температуры воздуха до установления постоянного веса. Затем обувь подготавливают к испытанию следующим образом. На торце подошвы каждой испытуемой полупары отмечают начало пучков от края пятки, которое находят как расстояние 0,66Д. Ширину обуви измеряют по месту изгиба на расстоянии 30 мм от начала пучков в сторону носка.

В гусариках, детской и малодетской обуви, в которой супинатор отсутствует, ширину обуви измеряют по линии начала пучков и на расстоянии 30 мм в сторону пятки от этой линии отмечают на торце подошвы линию закрепления обуви. При испытании обувь устанавливают на столике таким образом, чтобы отметка на торце подошвы совпадала с установочной прорезью 10 столика каретки, что обеспечивает постоянство участка закрепления обуви. В этом положении обувь закрепляют винтом 9 с помощью съемного упора. Каретка со столиком 7 передвигается по направляющей, пока нижний край столика не коснется стержня 3, укрепленного на нижней части скобы прибора. Этим обеспечивается постоянство плеча изгиба обуви, равного 60 мм.

Включив разрывную машину, опускают нижний узел прибора с установленной в нем обувью до того, как закрепленная в верхней клемме скоба коснется ходовой поверхности подошвы; шкалу удлинений устанавливают на нуль. После включения разрывной машины нижний узел прибора начинает опускаться, что приводит к изгибанию обуви. Когда указатель шкалы удлинений достигнет 25 мм, что соответствует изгибу обуви на угол 25°, машину останавливают и отмечают на шкале нагрузок усилие в килограммах силы, необходимое для изгибания. Скорость опускания нижнего штока машины должна быть равной 60 мм/мин. Предельная мощность соответствующей шкалы разрывной машины не должна превышать нагрузку для изгиба обуви более чем в 10 раз. Для определения гибкости обуви усилие в килограммах силы, снятое со шкалы нагрузок при третьем изгибе обуви, делят на ширину подошвы в сантиметрах по месту изгиба.

Каждому студенту выдается три полупары обуви разных видов и родов с разной жесткостью. Определив жесткость обуви в одном из аппаратов, записывают результаты в таблицу, форма которой приведена ниже (табл. V.8)

Таблица V.8. Форма записи результатов определения жесткости обуви