ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СВОЙСТВ ИСКОЖИ И ПЛЕНОК ПРИ ПРОСТРАНСТВЕННОМ РАСТЯЖЕНИИ

Задания:

1. Подготовить пробы материалов к испытанию.

2. Изучить методику проведения испытаний, принцип работы устройства для продавливания пробы материала.

3. Изучить формулы для расчета характеристик свойств материалов при продавливании шариком.

 

Основные понятия

 

В процессе формования деталей одежды и обуви, а также при эксплуатации изделий материалы испытывают усилия, направленные перпендикулярно их поверхности, в результате чего в них возникает сложное напряженное состояние. Реакция материалов на это воздействие проявляется в виде сложной деформации, значительно отличающейся от одноосного растяжения. Так как в данном случае деформация растяжения распределяется по многим направлениям и связана с увеличением площади материала (вытяжкой), ее называют пространственной или плоскостной.

Для характеристики поведения материала при пространственном растяжении его испытывают на продавливание шариком, сферой, тором или мембраной.

Характеристики свойств материалов при продавливании шариком. Метод продавливания шариком является разновидностью испытаний на продавливание сферой. Прочностные свойства материалов при продавливании шариком определяют для кож в соответствии с ГОСТ 938.16—70, для текстильных полотен — с ГОСТ 8847—85. Данный метод пригоден также для испытания меха, мягких искусственных кож, полимерных пленочных и других материалов.

Характеристиками свойств материалов при продавливании шариком являются:

сопротивление появлению трещин qT (даН/мм) и прорыву q* (даН/мм) на лицевом слое материала:

q_T = Р_Т/h; (6.1)

 

q* = P*/h, (6.2)

где Р_Т — усилие при появлении трещин на лицевой стороне кож, даН; Р* — усилие при прорыве материала, даН; h — толщина, мм;

радиальное относительное удлинение ɛ Т (%) при появлении трещины на лицевом слое и разрушении материала:

(6.3)

где r — радиус рабочей зоны пробы (12, 5 мм); f — величина стрелы прогиба (перемещение шарика) (мм) при появлении трещины на лицевой поверхности и разрушении материала;

растяжимость текстильных материалов Δ S (%):

Δ S = 13, 7f - 87, 5, (6.4)

где f— величина стрелы прогиба (мм), равная величине перемещения средней точки пробы к моменту разрушения относительно первоначального положения. Определяется по шкале измерения абсолютной деформации на разрывной машине.

 

Проведение испытаний. Перед проведением испытаний из материала выкраивают две пробы диаметром 35 мм (диаметр рабочей части 25 мм).

После кондиционирования проб измеряют толщину в средней точке с точностью до 0, 01 мм. Затем проводят испытания на специальном устройстве (рис. 6.1).

Прочность при продавливании шариком определяют на разрывной машине РТ-250М-2 (см. лабораторную работу 4), зажимы которой заменены специальным приспособлением (рис. 6.1, а).

Приспособление пластины 1 прикреплено к разрывной машине стержнем 17 вместо верхнего зажима. Пластина 1 через направляющие 14 связана с планкой 12. Планка 9 двумя направляющими 10 соединена с обоймой 13 и жестко укреплена на стержне 8, который устанавливают вместо нижнего зажима. В центре планки 12 имеется отверстие с винтовой резьбой, в которое ввинчивается винт 11 с шариком 7 на конце. При испытании кож используют шарик диаметром 6, 5 мм, при испытании текстильных полотен - диаметром 20 мм.

Обойма 13 имеет приливы с отверстиями для направляющих 14 и центральное гнездо 18 (см. рис. 6.1 б) для установки приспособления (держателя) для закрепления проб.

Приспособление для закрепления пробы материала состоит из свинчивающихся зажимных внутреннего 15 и внешнего 3 колец. Пробу материала 6 помещают на заплечики 5 (рис. 6.1 в) внешнего кольца 3 (рис. 6.1 а), накрывают шайбой трения 4 и закрепляют, ввинчивая внутреннее кольцо 15 с помощью специального ключа, вставляемого в отверстие 2. После помещения держателя пробы в гнездо 18 обоймы его поворачивают на угол 90°.

При этом выступы внешнего кольца входят в кольцевую проточку гнезда обоймы и надежно фиксируют держатель в приспособлении. На одной из направляющих 14 над внутренним кольцом установлено зеркало 16 для наблюдений за моментом появления трещины и прорывом пробы.

 

Рис. 6.1. Схема устройства для продавливания пробы материала шариком: а - общая схема; б - обойма; в - внешнее кольцо: 1 - пластина; 2 - отверстие; 3, 15 - соответ-ственно внешнее и внутреннее кольца; 4 - шайба трения; 5 - заплечики; 6 - проба материала; 7- шарик; 8, 17 - стержни; 9, 12— планки; 10, 14 — направляющие; 11 — винт; 13 — обойма; 16— зеркало; 18— центральное гнездо.

 

Перед испытаниями проверяют соответствие масс верхней половины приспособления и снимаемого верхнего зажима разрывной машины. В том случае, если массы разные, необходимо откорректировать показания разрывной машины после испытаний:

- если приспособление тяжелее верхнего зажима, разность масс вычитают из показаний шкалы силоизмерителя разрывной машины;

- если приспособление легче зажима, разность показаний прибавляют к показаниям шкалы.

Пробу материала закрепляют в держателе лицевой стороной наружу. Предел измерения нагрузки на разрывной машине 100 даН, скорость движения нижнего зажима (100 ± 20) мм/мин. После включения разрывной машины наблюдают за показателями силы и удлинения в момент образования трещин или прорыва пробы.

За результат сопротивления прорыву и появлению трещин на лицевой стороне, а также деформации проб при растяжении принимают среднеарифметическое результатов испытанных проб материалов. Результаты измерений и расчетов заносят в табличную форму 6.1.

Форма 6.1

Мате­ риал	Номер образца	h, мм	РT, даН	Рh, даН	f, мм	Δ S, %	ɛ Т, %	ɛ *, %	qT, даН/мм	q*, даН/мм

 

Вывод: Оценить соответствие испытываемо материала нормативным требованиям стандартов, и определить области его применения в производстве одежды.

 

Вопросы для самоподготовки

1. Какой формы и какого размера применяются пробы материалов для проведения эксперимента?

2. Как работает устройство для испытания материалов?

3. Какова методика испытания?

4. Какие показатели характеризуют свойства материалов при продавливании шариком, и по каким формулам они рассчитываются?

 

Лабораторная работа 7

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: