Обоснование выбора материалов для мужских ботинок рантово-клеевого метода крепления

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

"Витебский государственный технологический университет"

Кафедра конструирования и технологии изделий из кожи

Курсовая работа

Обоснование выбора материалов для мужских ботинок рантово-клеевого метода крепления

Исполнитель:

студентка гр. ОТ-70

Платонова В.Ю.

Руководитель:

доц. Томашева Р.Н.

Витебск 2014



Содержание

Введение

1. Эскиз модели

1.1 Описание модели

1.2 Конструктивные и технологические особенности модели

1.3 Перечень деталей модели обуви

2. Требования к модели обуви и материалам

2.1 Технологические требования

2.2 Потребительские требования

3. Обоснование выбора материалов

3.1 Обоснование выбора материалов на детали верха обуви

3.1.1 Обоснование выбора материалов наружных деталей верха

3.1.2 Обоснование выбора материалов внутренних деталей верха

3.1.3 Обоснование выбора материалов промежуточных деталей верха

3.2 Обоснование выбора материалов деталей низа обуви

3.2.1 Обоснование выбора материалов наружных деталей низа

3.2.2 Обоснование выбора материалов внутренних деталей низа

3.2.3 Обоснование выбора материалов промежуточных деталей низа

3.3 Выбор вспомогательных материалов для обуви

4. Паспорт модели

5. Исследовательская часть

5.1 Литературный обзор

5.1.1 Общие сведения о механических свойствах материалов при растяжении

5.1.2 Устройство для определения физико-механических свойств кожи

5.2 Экспериментальная часть

5.2.1 Методика проведения эксперимента

5.2.2 Результаты исследования

5.2.3 Математическая обработка результатов эксперимента и выводы

Вывод по работе

Литература



Введение

Материаловедение - наука о строении, свойствах и оценке качества материалов. Она изучает методы определения структуры, оценки свойств и качества материалов, служащие для этой цели приборы, ассортимент. Особое внимание в материаловедении уделяется влиянию технологии производства материалов на их свойства, а также взаимосвязь состава, структуры и свойств материалов.

Развитие производства изделий из кожи неразрывно связано с обеспеченностью материалами, улучшением их качества и расширением ассортимента. Обоснованный выбор материала для изготовления изделия и создание технологии его переработки невозможно без знания химического состава, строения и свойств материала. Качество материала является совокупностью свойств, определяющих его пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с назначением.

Обувь должна быть не только удобной, но и практичной. При её изготовлении важно учитывать то, что большую часть времени стопа проводит в обуви, поэтому необходимо обеспечить комфорт, снизить массу и улучшить гигиенические свойства. Для этого надо правильно подобрать материалы, которые бы соответствовали всем требованиям, а также были недорогими и способствовали упрощению технологического процесса.

Применение нового оборудования и прогрессивных технологий обусловливает особенности выполнения ряда операций изготовления обуви, повышение требований к свойствам материалов, использование более совершенных форм организации и управления производством.

Качество, широкий ассортимент, соответствие моде, рациональность конструкции, функциональность - вот основные требования к обуви со стороны покупателей, и модельер-конструктор, стоящий у истоков создания обуви, должен это обязательно учитывать, соотнося, безусловно, с особенностями массового производства, которое выдвигает свои требования.

Сегодня знание материаловедения необходимо практически любому специалисту предприятия, изготавливающему изделия из кожи. Это вызвано, прежде всего, тем, что в главном экономическом критерии производства-себестоимости изделия из кожи - более 80% составляет расходы на материалы для изделий, рациональное, малоотходное использование материалов при применении прогрессивной технологии, высокопроизводительного оборудования и совершенной организации труда обеспечат высокую эффективность производства.



1. Эскиз модели

1.1 Описание модели

Рассматриваемая модель представляет собой повседневные мужские ботинки рантово-клеевого метода крепления. Изготавливаются в соответствии с ГОСТ 26167-2005 "Обувь повседневная".

Материал верха - кожа натуральная, подошва - формованная монолитная. Основной цвет материала верха - черный. Высота приподнятости пяточной части - 20 мм. Эскиз представлен на рисунке 1.1.

1.2 Конструктивные и технологические особенности модели

Данная модель мужских ботинок рассчитана на рантово-клеевой метод крепления. Конструкция верха представляет ботинки с надстрочными берцами.

Все детали верха соединены двухрядными ниточными швами. Сборка заготовки по заднему шву осуществляется тугим тачным швом. Соединение верха с подкладкой в области верхнего канта осуществляется выворотным швом, по переднему краю берец - подкладочным швом по канту. Видимые края деталей окрашиваются. Способ закрепления на стопе - шнурки.

Формование заготовки осуществляется обтяжно-затяжным способом формования, при котором пяточную часть затягивают пластинами, профиль которых должен соответствовать фасону и размеру обуви, носочно-пучковой осуществляется с временным закреплением затяжной кромки обвязочной проволокой, а геленочной части - скобками. Рантовая затяжка только до пяточной части. В пяточной части осуществляется затяжка обтяжно-затяжным способом с закреплением затяжной кромки на стопе на тексы.

Рантово-клеевой метод крепления является одним из самых прочных методов. Рант через затяжную кромку пристрачивается к губе стельки, которая расположена вертикально к плоскости стельки на определенном расстоянии от края. Используется стелька с искусственной губой. Затем к ранту пристрачивается подложка, к которой приклеивается подошва. Подошва - формованная монолитная.

1.3 Перечень деталей модели обуви

Таблица 1.1- Перечень деталей модели

Название детали	Количество деталей на пару	Толщина детали, мм
1	2	3
Союзка	2	1,4-1,6
Язычок	2	1,4-1,6
Берцы	4	1,4-1,6
Деталь мягкого канта	2	1,4-1,6
Подкладка под союзку	2	3,0
Подкладка под берцы	4	3,0
Подкладка под язычок	2	3,0
Подблочник	4	0,8-1,0
Штаферка	2	0,8-1,0
Кожкарман	2	0,8-1,0
Межподкладка под союзку	2	0,3-0,4
Межподкладка под берцы	4	0,3-0,4
Задник	2	1,4-1,6
Подносок	2	0,9-1,1
Подошва	2	8
Несущий рант	2	1,8-2,5
Основная стелька	2	2,0-2,2
Вкладная стелька	2	0,8-1,0
Подложка	2	4-6
Простилка	2	5-7
Геленок	2	1,0
Жесткий подпяточник	2	1,8-2,2



2. Требования к модели обуви и материалам

2.1 Технологические требования

Эта группа требований, которая предъявляется к материалам производства изделий из кожи. Каждая группа процессов (раскрой, резание, скрепление деталей, формование, отделка) предъявляет к материалам определенные требования.

Требования раскроя: материал должен обеспечивать наименьшее количество отходов, обладать равномерной структурой, правильной формой, обеспечить сохранность формы. Материалы в отдельно взятой коже и в партии кож в целом должны быть максимально однородны по толщине, ширине, тягучести, цвету и другим свойствам.

Требования резания: материал должен обладать определенной твердостью и жесткостью для удобства резания. Кроме того, не должен осыпаться по краям.

Требования скрепления: при ниточном скреплении материал должен обладать определенной толщиной, жесткостью, прочностью и устойчивостью к прорыву швом. При клеевом скреплении необходимыми свойствами материала является адгезия к клею и термостойкость.

Требования формования: для формования материал должен обладать термостойкостью и комплексом упруго- пластических, а также должен значительно растягиваться.

Требования отделки: материал должен обладать способностью восстанавливать фактуру и свойства после механических обработок, а также адгезией к лакам, воскам, отделочным аппретурам, должен хорошо чиститься.



2.2 Потребительские требования

Данная модель предназначена для повседневной носки мужчиной, поэтому потребителя в первую очередь будет интересовать ее прочность, легкость, гибкость, и, разумеется низкая цена.

Кроме того, материалы для верха обуви должны иметь привлекательный, яркий вид, ровную поверхность и окраску.

Обувь должна обладать хорошими гигиеническими свойствами, так как она должна защищать человека от неблагоприятных воздействий окружающей среды и создавать условия для его нормального функционирования. Соответственно материалы должны обладать влагоемкостью, намокаемостью, водопроницаемостью, водопромокаемостью, гигроскопичностью, паропроницаемостью, пароемкостью и воздухопроницаемостью.

Обувь должна удовлетворять эстетическим потребностям человека, поэтому материалы для их изготовления должны иметь привлекательный вид, ровную поверхность и окраску. Покрытия кожи должны быть стойкими к свету, влаге и поту. Пленка краски и аппретуры не должны отставать от "лица" при изгибах и трении. Кроме того, необходимо ,чтобы материалы изделий из кожи обладали способностью к реставрации поверхности.

Эксплуатационные требования складываются из климатических условий носки обуви, сроков носки. Данная модель мужских ботинок предназначена для повседневной носки, работающей при жестких погодных условиях, следовательно, выбираются материалы наиболее износостойкие, выдерживающие большие циклические нагрузки. Данная обувь должна обязательно выдерживать гарантийный срок носки, что возможно только при правильном подборе материалов и технологии производства обуви. Обувь должна хорошо носится в тех климатических условиях, для которых она рассчитана, то есть для территории РБ.

Так модель предназначена для носки в зимний период, то она должна отличаться высокой степенью закрытости, наличием теплоизолирующих слоев и прокладок.



3. Обоснование выбора материалов

3.1 Обоснование выбора материалов на детали верха обуви

3.1.1 Обоснование выбора материалов наружных деталей верха

Мужские ботинки предназначены для зимнего периода носки. Для всех деталей верха данной модели применяется материал одного вида. Материалы верха обуви должны быть мягкими, не оказывать давления на стопу.

Материал наружных деталей верха должен обладать хорошими гигиеническими свойствами: паропроницаемостью, гигрокопичностью, водостойкостью. Материал должен быть мягким и в то же время формоустойчивым, обладать высоким сопротивлением многократному изгибу, достаточной прочностью при растяжении. Детали верха обуви соединяют ниточными швами, поэтому материал должен иметь высокое сопротивление порыву ниточным швом. Материал должен обладать комплексом упруго пластических свойств (пластические свойства нужны для придания формы, упругие - для сохранения этой формы) и термостойкостью.

Согласно ГОСТ 26167-2005 "Обувь повседневная" на наружные детали верха применяются следующие материалы:

- кожи хромовые гладкие с естественной лицевой поверхностью по ГОСТ 939-94;

- кожи, отделанные под "велюр" и "нубук" по ГОСТ 3717;

- лаковые кожи по ГОСТ 9705;

- сандальная юфть по ГОСТ 485;

- ткани для верха обуви по ГОСТ 19196

- фетр, войлок, дублированные материалы, нетканые материалы, текстильный обувной материал с полимерной пропиткой.

Из рассмотрения исключаются:

- сандальная юфть, которая является плотной, толстой, не соответствует целевому назначению;

- ткани, фетр, войлок, нетканые материалы, которые нецелесообразно использовать исходя из условия носки, так как они быстро намокают, не обладают достаточной формоустойчивостью;

- кожи, отделанные под "велюр" и "нубук", которые обладают пониженными влагозащитными свойствами, кроме того, их поверхность быстро загрязняется, затирается и требует тщательного ухода;

- лаковые кожи, искусственные кожи, синтетические кожи, в связи с худшим комплексом гигиенических свойств.

Наиболее целесообразно для наружных деталей верха рассматриваемой модели представляется использование кож хромового метода дубления по ГОСТ 939-94.

В соответствии с ГОСТ 939-94 "Кожа для верха обуви" на наружные детали верха могут применяться следующие кожи: опоек, выросток, полукожник, яловка, бычок, шевро, козлина.

Из них исключаются:

- козлина, шевро, опоек, которые являются дорогими и дифицитными материала, и, помимо этого, обладают малой площадью, что значительно повышает количество расхода кож при раскрое.

Для сравнения выбираются следующие виды кож: выросток, полукожник, яловка.

Характеристика физико-механичеких свойств данных материалов представлена в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Показатели физико-механичесикх свойств материалов

Наименование показателей	Единица измерения	Значения показателей для материалов
		полукожник	выросток	яловка
1	2	3	4	5
Придел прочности при растяжении 10 Мпа	МПа	21, не менее	21, не менее	20, не менее
Удлинение при напряжении 10 МПа	%	18-30	15-28	18-30
Напряжение при появлении трещин лицевого слоя	МПа	18,5,не менее	18,5, не менее	17, не менее
Жесткость при изгибе	Н	0,45, не более	0,4, не более	0,3, не более
Воздухопроницаемость	см3/(см2*ч)	60-690	40-320	60-690
Паропроницаемость	см3/(см2*ч)	2-8	2-8	2-8

Таблица 3.2 - Стоимостные показатели материалов

Наименование материала	Средняя площадь	сорт	Процент использования теоретический (нормативный)	Цена 1 дм2 в руб.	Чистая площадь комплекта, дм2	Норма расхода на пару, дм2	Стоимость комплекта
1	2	3	4	5	6	7	8
Выросток	120	2	70,5	2900	17,16	24,3	70500
Полукожник	180	2	73	2500	17,16	23,5	58750
Яловка	240	2	75,5	2400	17,16	22,7	54500

Норма расхода материала на комплект рассчитывается по формуле:

Nбр=(Мк*100)/Pi, (1)

где Мк - чистая площадь комплекта для средневзвешенного размера обуви, дм²;

Рн - процент использования нормативный, %.

Анализируя физико-механические свойства рассматриваемых материалов, видно, что они имеют примерно одинаковые показатели. Однако для наружных деталей верха мужских ботинок лучшим является полукожник, так как он обладает достаточными показателями предела прочности при растяжении, удлинением при напряжении 10 МПа, напряжением при появлении трещин лицевого слоя. И хотя выросток обладает теми же показателями, но по стоимости он дороже, а так как разрабатываемая модель для повседневной носки, то для нее важна небольшая стоимость. Кожа яловка обладает большей жесткостью, ее лучше использовать для бесподкладочной обуви.

3.1.2 Обоснование выбора материалов внутренних деталей верха

К материалам внутренних деталей предъявляют высокие гигиенические требования, обусловленные непосредственным контактом подкладки со стопой. Подкладочные материалы должны иметь большую, чем материалы верха обуви, паропроницаемость, гигроскопичность и влагоотдачу, а также устойчивость к истиранию и воздействию пота и самое главное - хорошие теплозащитные свойства.

Материалы для подкладки обуви должны иметь толщину, достаточную для предохранения стопы от натирания швами верха, малую осыпаемость краев, обладать мягкостью и гибкостью для обеспечения удобства пользования обувью, по растяжимости приближаться к тягучести материалов для верха обуви, не изменять свою окраску и не окрашивать носки, чулки и т.п., не содержать веществ, вредно действующих на стопу.

Согласно ГОСТ 26167-2005 "Обувь повседневная" на внутренние детали верха должны применяться:

- кожи по ГОСТ 940, ГОСТ 1838;

- ткани для подкладки по ГОСТ 19196;

- байка по ГОСТ 29296, холстопрошивные полотна по ТД;

- натуральный мех по ГОСТ 4661, искусственный мех по ТД;

- шерстяные и полушертяные ткани, трикотажное полотно, дублированное и пенополиуретаном, нетканые, термопластические, дублированные материалы по ТД;

- искусственные и синтетические кожи по ТД;

Для внутренних деталей обуви зимнего периода носки не будут использоваться:

- натуральные кожи, ткани для подкладки, шерстяные и полушерстяные ткани, трикотаж, дублированный пенополиуретаном, так как эти материалы не обладают достаточно высокими теплозащитными свойствами, а также синтетические и искусственные кожи, которые к тому же значительно ухудшают гигиенические свойства;

- натуральный мех, из-за дифицитности и высокой стоимости.

Поэтому в качестве подкладки целесообразно применять искусственный мех. Сравнивается искусственный мех на тканевой основе, трикотажной и тканепрошивной основах их физико-механические и стоимостный свойства. Физико-механические свойства данных материалов представлены в таблице 3.3.

Таблица 3.3 - Показатели физико-механических свойств материалов

Наименование показателей	Единицы измерения	Значение показателей
		Материалы
		Искусственный мех на тканевой основе	Искусственный мех на трикотажной основе	Искусственный мех на тканепрошивной основе
1	2	3	4	5
Поверхностная плотность	г/м2	447-550	500-670	400-600
Влагоотдача	%	49,0	39,5	-
Способность к истиранию	циклы	40, не более	50, не более	40, не более
Гигроскопичность	%	6,5-8,5	7,7	-
Разрывная нагрузка по длине по ширине	Н	280, не менее 450, не менее	170,6, не менее 170,6, не менее	350, не менее 350, не менее
Суммарное тепловое сопротивление	Вт/м2*с	0,099	0,109	0,095
Удлинение при разрыве	%	7-25	70-110	20-45
Стоимость 1м.п	Руб.	21500	20000	22100

Согласно данным из таблицы 3.3 для подкладки был выбран искусственный мех на трикотажной основе, так как этот материал обладает высокими показателями влагоотдачи и гигроскопичности, оптимальным показателем истираемости, удовлетворительными показателями разрывной нагрузки и приемлемой стоимостью.

Материал для кожаной подкладки должен обладать повышенной устойчивостью к истиранию и высоким коэффициентом трения, хорошими влагообменными свойствами.

Исходя из этих требований нецелесообразно использовать для кармана заготовки, штаферки различные ткани, рекомендуемые ГОСТ 26167-2005 "Обувь повседневная" для подкладки. Поэтому рекомендуется применять подкладочную кожу по ГОСТ 940-81.

По ГОСТ 940-81 для сравнения выбираются следующие материалы: свиная кожа, спилок, полукожник подкладочный.

Таблица 3.4 Показатели физико-механических и гигиенических свойств материалов подкладки.

Наименование показателя	Единица измерения	Значение показателей для материалов
		спилок кожевенный	свиная подкладочная	полукожник подкладочный
1	2	3	4	5
Паропроницаемость	мг/(см2*ч)	5-7	6-8	4-7
Пароёмкость	%	2-6	2-6	2-6
Влагоотдача	%	10-20	10-20	10-20
Предел прочности при растяжении	МПа	13,не менее	18,не менее	21,не менее
Удлинение при напряжении 10 МПа	%	15-40	15-40	15-40
Стоимость 1 дм2	Руб.	2500	2200	2900

На основании данных таблицы 3.4 в качестве материала кармана для задника выбирается свиная подкладочная кожа, так как стоимость свиной кожи ниже, чем стоимость других подкладочных кож, и свиная кожа менее дефицитная. А в качестве материала для штаферки выбирается полукожник - материал верха, как детали вспомогательного кроя.

3.1.3 Обоснование выбора материалов промежуточных деталей верха

К промежуточным деталям верха относятся детали межподкладки, жёсткий задник и подносок.

Межподкладка применяется в обуви для снижения тягучести наружных деталей верха, повышения формоустойчивости готовой обуви и для укрепления швов, а также, чтобы относительно выровнять свойства материала верха и подкладки. В связи с этим материал для межподкладки должен хорошо соединяться с материалом верха, обладать высокой прочностью, малой тягучестью и плотностью.

В соответствии с ГОСТ 26167-2005 "Обувь повседневная" на промежуточные детали верха должны применяться:

Для межподкладки:

- бязь, бумазея-корд, суровая саржа, тик- саржа по ГОСТ 19196;

- ткани с односторонним точечным покрытием по ТД;

- нетканые материалы по ТД.

Выбираем в качестве межподкладки термопластические материалы, так как эти материалы обеспечивают высокую формоустойчивость и прочность, снижают трудоемкость, повышают производительность труда. Кроме того их применение позволяет исключить из производственного цикла операции по намазке и сушке межподкладки.

В соответствии с этим для межподкладки сравниваются следующие материалы: термобязь, материал на нетканой основе с точечным термопокрытием, материал на нетканой основе с прерывистым ПВА-покрытием. Свойства приведены в таблице 3.5.

Таблица 3.5 - Показатели физико-механических и гигиенических свойств материалов для межподкладки.

Наименование показателя	Единица измерения	Значение показателя для материалов
		на нетканой основе с точечным покрытием (ТУ 17-21-447)	Термобязь (ТУ )	на нетканой основе с прерывистым ПВА-покрытием (ТУ 17-21-516)
1	2	3	4	5
Разрывная нагрузка	вдоль	Н	118, не менее	300, не менее	147, не менее
	поперек	Н	40, не менее	280, не менее	49, не менее
Удлинение при разрыве	вдоль	%	15, не менее	8,не менее	15, не менее
	поперек	%	20, не менее	10, не менее	20, не менее
Толщина	мм	0,57	0,4	-
Жёсткость	Н	-	0,05,не более	0,13, не более
Влагоотдача	%	8, не менее	9,не менее	4, не менее
Клеящая способность	Н/мм	0,4,не менее	0,6,не менее	0,3не менее
Стоимость 1м.п.	Руб.	27000	25000	30000

Исходя из данных таблицы 3.5 можно сделать вывод, что материалы на нетканой основе с точечным ПВА и на нетканой основе с прерывистым ПВА-покрытиями имеют худшие физико-механические показатели: меньшую разрывную нагрузку, влагоотдачу, а также меньшие показатели клеящей способности, вследствие чего исключаются из рассмотрения. Рекомендуется применять термобязь, так как она имеет высокий показатель клеящей способности, а также достаточно высокую разрывную нагрузку и низкую стоимость по сравнению с показателями других представленных материалов.

Основная функция подносков в обуви - предохранение пальцев стопы от внешних механических воздействий и обеспечение формоустойчивости носочной части конструкции, поэтому они не должны деформироваться, должны восстанавливать форму после снятия деформирующей нагрузки. При изготовлении обуви подноски должны хорошо формоваться и прочно соединяться с деталями верха и подкладки.

Поскольку они являются промежуточными деталями, эстетические требования к ним не предъявляют, однако сохранность формы носочной части при эксплуатации во многом определяет красивый внешний вид. Гигиенические показатели не имеют значения, так как после приклеивания подноски не способны пропускать и поглощать выделения стопы.

По ГОСТ 26167-2005 "Обувь повседневная" для подноска рекомендуется применять следующие материалы:

- кожи по ГОСТ 939;

- нитроискожа-Т обувная по ГОСТ 7065;

- эластичные и термопластические материалы по ТД.

Из рассмотрения исключаются:

- кожи по ГОСТ 939, так как они не только являются дефицитными и дорогостоящими материалами, но и не обеспечивают достаточной формоустойчивости, что в конечном итоге приведёт к ухудшению внешнего вида готовой обуви;

- нитроискожу-Т, использование которой связано с применением вредных растворителей, что ухудшает условия труда на производстве;

Поэтому предпочтительно использование термопластических материалов как более технологичных, так как приклеиваются к верху и подкладке без применения клеев и растворителей, легко формуются, хорошо сохраняют форму при эксплуатации, достаточно жесткие.

Рассматриваются термопластичные материалы следующих видов: calform 8 (ТНПА), bical 8 (ТНПА), BTNOV (ТНПА). Материалы представляют собой нетканое полотно с двухсторонним нанесением термоклеевого покрытия. Свойства приведены в таблице 3.6.

Таблица 3.6 - Показатели физико-механических свойств материалов для подносков

Наименование показателей	Единица измерения	Значения показателей для материалов
		calform 8	bical 8	BTNOV
1	2	3	4	5
Толщина	мм	1,2	1,2	1,0
Предел прочности в направлении продольном поперечном	МПа	15,3 9,7	13,8 9,1	12,4 12,9
Относительное удлинение при растяжении в направлении продольном поперечном	%	80,0 53,0	43,0 48,0	26,0 32,0
Жесткость при растяжении в направлении продольном поперечном	Н	167,0 139,0	205,8 152,0	156,8 147,0
Цена за 1 лист	Руб.	7800	7600	7500

На основании таблицы 3.6 можно сделать вывод, что наиболее приемлемым материалом подносков для мужских повседневных ботинок зимнего периода носки является термопластический материал марки "BTNOV", так как он обладает наименьшей толщиной среди всех сравниваемых материалов, а так же имеет приемлемую жесткость, которые в совокупности обеспечат достаточную формоустойчивость готовой обуви.

Жёсткий задник является одной из ответственных деталей, повреждение которой приводит обувь в негодное состояние. Материалы для задников должны легко формоваться, быть формоустойчивыми, упругими, обладать стойкостью, предотвращающей оседание задников в процессе эксплуатации обуви и обладать высоким сопротивлением истиранию.

По ГОСТ 26167-2005 "Обувь повседневная" для задника рекомендуется применять следующие материалы:

- кожи по ГОСТ 1903;

- картон обувной по ГОСТ 9542;

- эластичные и термопластические материалы по ТД.

Из рассмотрения исключаются эластичные и термопластические материалы, а также кожа, так как они не обеспечивают достаточной формоустойчивости готовой обуви. Поэтому наиболее рационально использовать для задников обувные картоны.

Рассматриваются картоны следующих видов: картон марки СFD 1,4, картон марки CFP 1,5, картон марки СFD 1,6.

Таблица 3.7 - Показатели физико-механических свойств материалов для задников

Наименование показателя	Единица измерения	Значение показателя для материала
		картон марки СFD 1,4	картон марки CFP 1,5	картон марки СFD 1,6
1	2	3	4	5
Плотность	г/смі	0,97	1,03	0,89
Разрывная нагрузка в сухом состоянии	Н	113	112	113
Относительное разрывное удлинение в сухом состоянии	%	17,5	17,24	31,74
Относительное остаточное удлинение в сухом состоянии	%	7,86	8,12	8,36
Пластичность	%	44,9	47,0	26,3
Жесткость	кН/ смІ,	0,06	0,102	0, 082
Формуемость	мм	49,2	48,0	47,2
Формоустойчивость	мм	47,5	46,7	46,0
Намокаемость	%	55,7	47,9	54,2
Толщина	мм	1,4	1,5	1,6
Цена за 1 пару	Руб.	1900	1750	1800

Исходя из данных таблицы 3.6, в качестве материала для задника для мужских модельных полуботинок рекомендуется применять картонный задник марки CFD 1,4, поскольку он имеет достаточную жёсткость при небольшой толщине и плотности, а также высокие показатели пластичности, формоустойчивости.

3.2 Обоснование выбора материалов деталей низа обуви

3.2.1 Обоснование выбора материалов наружных деталей низа

Основными требованиями к подошвенным материалам являются высокое сопротивление истиранию, многократному изгибу, водонепроницаемость, хорошее сцепление с грунтом, твёрдость, амортизационная способность, низкая масса при повышенной толщине. Подошвенные материалы могут иметь и невысокие гигиенические свойства, так как между стопой и подошвой находится несколько слоёв различных материалов, в том числе и непроницаемых для влаги.

Согласно ГОСТ 26167-2005 "Обувь повседневная" на наружные детали низа обуви должны применяться для подошвы:

- кожа по ГОСТ 29277, ГОСТ 1903, по ТД;

- резина по ГОСТ 12632, ГОСТ 10124, по ТД;

- резиновая смесь, кожволон, поливинилхлорид, полиуретан, каучук, термоэластопласт по ТД;

- подошвенный войлок, фетр, нетканый иглопробивной материал по ТД.

Для проектируемой модели используется формованная подошва. Соответственно из рассмотрения исключаются кожи по ГОСТ 29277, ГОСТ 1903, резина по ГОСТ 12632, ГОСТ 10124, кожволон, войлок, фетр, нетканый иглопробивной материал по ТД.

В качестве материала подошв мужских зимних ботинок выбирается ТЭП, так как он обладает высокой морозостойкостью, прочностью, эластичностью и износоустойчивостью, хорошей сцепляемостью с грунтом, вследствие высокого коэффициента трения, невысокой стоимостью, безотходностью производства.

В зависимости от вида подошвенные композиции имеют различные технологические, физико-механические и эстетические характеристики. Композиции для низа обуви выпускают под торговыми названиями Sofprene, Elastofran, Adifran, Тэпогран и др. Требования к указанным композициям представлены в таблице 3.8.

Таблица 3.8- Показатели физико-механических свойств материалов ТЭП

Показатели	Единица измерения	Марка
		Elastofran 3000PA	Sofprene 320-329	Sofprene 240-249	Sofprene 42D
1	2	3	4	5	6
Показатель текучести расплава при температуре 1900С и нагрузке 49Н	г/10 мин	80	25-35	20-30	40
Плотность	103 кг/мі	0,96	1,0	0,97-1,0	0,95
Твердость по Шору	усл.ед.	40-85	60-85	60-85	60-70
Предел прочности при одноосном растяжении	МПа	5	5,0-5,5	5,5-6,0	5,5
Относительное удлинение при разрыве	%	700	500-600	500-650	750
Истираемость	мм3	200	220	160	200
Стоимость за пару	Руб.	35000	37000	35900	33400

Исходя из таблицы 3.8 выбирается монолитная композиция 42D, так как она относится к материалам повышенного качества, а также имеет высокие показатели механических свойств. Вследствие хорошей текучести она способна при формовании изделий воспроизводить мельчайший рисунок или рельеф поверхности литьевых форм. Подошвы из нее обладают высокой эластичностью, хорошо полируются при отделке.

Несущий рант используется в обуви рантового метода крепления. Его одной строчкой пришивают через верх обуви к губе стельки, а второй строчкой - к подошве. В соответствии с этим материалы для несущего ранта должны иметь высокие предел прочности при растяжении, сопротивление прорыву ниточным швом и растяжимость.

Согласно ГОСТ 26167-2005 "Обувь повседневная" в качестве материала для ранта используется:

- кожа по ГОСТ 9182, ГОСТ 1903, по ТД;

- искусственная кожа по ТД;

- поливинилхлорид по ТД.

Для сравнения выбираются: искусственная кожа и поливинилхлорид, свойства которых приведены в таблице 3.9

Таблица 3.9- Показатели физико-механических свойств материалов для ранта

Показатели	Единица измерения	Материалы
		ПВХ-С63	Винилискожа-НТ рантовая марки В-РВО	ПВХ-С70
1	2	3	4	5
Массовая доля влаги	%	0.02	-	0.1
Предел прочности при растяжении: вдоль поперек	МПа	20	12 14	18
Удлинение при разрыве: вдоль поперек	%	-	27, не менее 17, не менее	-
Стоимость 1 м.п.	Руб.	1600	1900	1700

Исходя из таблицы 3.9 в качестве материала выбирается винилискожа-НТ марки В-РВО.

3.2.2 Обоснование выбора материалов внутренних деталей низа

К внутренним деталям низа относятся: основная и вкладная стелька. Стелька является деталью, с помощью которой верх обуви соединяется с низом. Поэтому стельку надо изготавливать из материала, который прочно соединяется со скрепляющими элементами - гвоздями, нитками, клеями и др. и не разрушается при контакте с ними. Материал стельки для обеспечения надежного крепления низа обуви не должен деформироваться при носке, не образовывать складок и бугров, не коробиться. В процессе носки обуви стелька испытывает повторное сжатие и изгиб, а также истирание. Следовательно, материал должен быть стоек к этим воздействиям, а также и к мокрому трению. Для обеспечения хорошей приформовываемости обуви к стопе материал стельки должен быть пластичным. Кроме того, материал стельки должен обладать хорошим комплексом гигиенических свойств, хорошо поглощать влаговыделения стопы и легко отдавать их при сушке.

В соответствии с ГОСТ 26167-2005 "Обувь повседневная" для основной стельки должны применяться - кожа по ГОСТ 1903, ГОСТ 29277 по ТД; кожа из спилка для низа обуви по ТД; шпальт кож для низа обуви; обувной картон по ГОСТ 9542, по ТД. Исключаются из рассмотрения кожа по ГОСТ 1903, ГОСТ 29277 по ТД; кожа из спилка для низа обуви по ТД, так как она является дорогой и имеет низкие технологические свойства; шпальт кож для низа обуви, так как он имеет невысокое качество.

Поэтому выбор материала для основной стельки производится из стелечных картонов марок: СОП, СЦМ, Fintex. Свойства представлены в таблице 3.10.

Таблица 3.10- - Физико-механические и гигиенические свойства материалов для основных стелек

Наименование показателей	Единицы измерений	Значения показателей
		СОП	Fintex	СЦМ
1	2	3	4	5
Плотность		0,95	1,0	0,7
Предел прочности при растяжении после замачивания в воде в направлении -машинном -поперечном	МПа	5,0,не менее 3,0, не менее	4,2, не менее 2,3,не менее	7,5, не менее 1,0, не менее
Удлинение при растяжении в сухом состоянии -машинном -поперечном		12,5 5	9 14	9 15,1
Намокаемость за 2 часа	%	50, не более	-	50, не более
Влагоотдача	%	1,0, не менее	1,0, не менее	2,5, не менее
Гигроскопичность	%	2,5, не менее	2,5, не менее	3,0, не менее
Истираемость во влажном состоянии	мм/мин	1,2, не более	1,2, не более	1,2, не более
Стоимость за 1 лист	Руб.	3800	4200	4500

В качестве материала для основной стельки выбираем стелечный картон марки СЦМ, так как он имеет высокие показатели сорбции и десорбции паров воды, небольшую усадку при увлажнении и сушке, высокие прочность, упругость, сопротивление истиранию.

В качестве материала губы стельки используется тканевая тесьма.

Материал вкладной стельки должен обладать хорошими гигиеническими свойствами (паропроницаемостью и влагопроницаемостью, гигроскопичностью и влагоотдачей), а также высоким сопротивлением истиранию и потостойкостью, не должен быть жестким.

В соответствии с ГОСТ 26167-2005 "Обувь повседневная" для вкладной стельки должны применяться - натуральный мех по ГОСТ 4661,искусственный мех по ТД; шальт кож для низа обуви; нетканые материалы по ТД; шерстяные и полушерстяные ткани по ГОСТ 19196, по ТД; войлок по ТД.

Из выше перечисленного исключается: натуральный мех и кожевенные материалы из-за дефицитности и дороговизны сырья, шерстяные и полушерстяные ткани не обеспечивают достаточно высокой теплостойкости.

Согласно данным из таблицы 3.3 для первого слоя вкладной стельки выбран искусственный мех на трикотажной основе.

Выбирается второй слой вкладной стельки из стелечных картонов марок: Altex, СВП, Саянит-1.Свойства представлены в таблице 3.11.

Таблица 3.11 - Показатели физико-механических свойств стелечных картонов

Наименование показателей	Единицы измерения	Значения показателей
		Материалы
		Alteх	Картон СВП	"Саянит-1"
1	2	3	4	5
Плотность	г/см3	0,8, не более	1,05, не более	0,68, не более
Изменение линейных размеров при увлажнении в направлении машинном поперечном	%	2,5,не более 3,0,не более	1,не более 1,не более	1,07,не более 0,68,не более
Изменение линейных размеров при высушивании в направлении машинном поперечном	%	2,5,не более 3,0,не более	1,не более 1,7,не более	- -
Истираемость во влажном состоянии	мм/мин	2,75, не более	2,75, не более	-
Стоимость за 1 лист	Руб.	3500	3800	4100



Для второго слоя вкладной стельки выбирается стелечный картон Alteх, так как этот материал обладает высокими показателями относительного удлинения при растяжении и удовлетворительной жёсткостью, а также устойчив к истиранию.

3.2.3 Обоснование выбора материалов промежуточных деталей низа обуви

К промежуточным деталям низа относятся: подложка, простилка, геленок, жесткий подпяточник.

Простилка работает на многократное сжатие и изгиб, но поскольку она располагается в нейтральном слое, то эти виды деформации проявляются в меньшей степени, чем для подошвы и стельки. Она не является ответственной деталью, служит для выравнивания следа обуви перед накладной подошвы, способствует улучшению тепловых свойств обуви, является амортизатором при передаче давления стопы на подошву. Основные требования к материалу простилки - способность приформовываться к стопе, обладать упругостью.

В соответствии с ГОСТ 26167-2005 "Обувь повседневная" для простилки могут применяться: картон обувной по ГОСТ 9542, по ТД; отходы кож, войлока, текстильных материалов; береста, нетканые материалы, резиновая и кожаная пыль в смеси с вяжущей массой, шпальт резины, ватин по ТД.

Для сравнения выбираются: холстопрошивное полотно и нетканое иглопробивное полотно.

Свойства материалов для простилки сводятся в таблицу 3.12.



Таблица 3.12 - Физико-механические свойства материалов простилки.

Показатели	Единица измерения	Материалы
		Холстопрошивное полотно	Нетканое иглопробивное полотно
1	2	3	4
Разрывная нагрузка при разрыве: по длине по ширине	Н	420, не менее 380, не менее	500, не менее 440, не менее
Остаточное удлинение при разрыве: по длине по ширине	%	78, не менее 92, не менее	90, не менее 100, не менее
Усадка после замачивания	%	5	5
Толщина	мм	5	5
Цена за 1 м.п.	руб.	28000	29500

Сравнив физико-механические свойства вышеуказанных материалов сделан вывод, что лучшим материалом для простилки повседневных ботинок является полотно нетканое иглопробивное.

Геленок применяется для укрепления пяточно-геленочного узла обуви, для сохранения его формы. Он представляет собой стальную штампованную пластину, изогнутую по профилю следа колодки. Для повышения сопротивления деформации на большинстве типов геленков выдавливается одно или два ребра жесткости.

По ГОСТ 26167-2005 "Обувь повседневная" в качестве материала геленка должны применяться:

- кожа по ГОСТ 29277;

- обувной картон по ГОСТ 9542, по ТД;

- металл, синтетические материалы и пластмассы по ТД.

В качестве материала выбирается геленок металлический из углеродистой стали 65Г. Металлические геленки отличаются прочностью и упругостью, что является важными характеристиками для повседневной обуви.

Жесткий подпяточник - промежуточная деталь низа обуви, соответствующая форме пяточной части основной стельки и предназначенная для повышения прочности и крепления каблука.

По ГОСТ 26167-2005 "Обувь повседневная" в качестве материала для жесткого подпяточника должны применяться:

- кожа по ГОСТ 29277, ГОСТ 1903, по ТД;

- обувной картон по ГОСТ 9542, по ТД.

Наиболее целесообразно представляется использование кож по ГОСТ 29277, так как кожа имеет лучшие физико-механические свойства, чем картон, а также при раскрое кожи образуются отходы из которых можно выкроить подпяточник, что позволит сэкономить материал.

Для сравнения выбираются следующие виды кож: полукожник, бычок,яловка. Характеристика физико-механичеких свойств данных материалов представлена в таблице 3.13.

Таблица 3.13- Физико-механические свойства материалов для жесткого подпяточника

Наименование показателей	Единица измерения	Значения показателей для материалов
		Полукожник	Бычок	Яловка
1	2	3	4	5
Предел прочности при растяжении	МПа	21, не менее	22,не менее	20,не менее
Удлинение при напряжении 10 МПа	%	18-30	20-26	18-30
Напряжение при появлении трещин лицевого слоя	МПа	18,5,не менее	16,не менее	17,не менее
Жесткость при изгибе	Н	0,45, не более	0,4, не более	0,3, не более
Паропроницаемость	см3/(см2*ч)	2-8	2-8	2-8

Анализируя физико-механические свойства рассматриваемых материалов, видно, что они имеют примерно одинаковые показатели. Однако в качестве материала для жесткого подпяточника лучшим является полукожник, так как он обладает достаточными показателями предела прочности при растяжении, удлинением при напряжении 10 МПа, напряжением при появлении трещин лицевого слоя.

Подложка применяется для повышения прочности и улучшения гигиенических и теплозащитных свойств низа обуви. По форме и размерам соответствует подошве.

По ГОСТ 26167-84 "Обувь повседневная" в качестве материала подложки должны применяться:

- кожа по ГОСТ 29277, ГОСТ 1903, по ТД;

- кожа из спилка для низа обуви по ТД;

- шпальт кож для низа обуви;

- войлок по ТД.

В качестве материала для подложки выбирается кожа по ГОСТ 29277. Согласно данным из таблицы 3.13 для подложки выбран полукожник.

3.3 Выбор вспомогательных материалов для обуви

Большое значение имеет выбор вспомогательных материалов для обуви, так как от их качества зависят эксплуатационные и эстетические свойства.

Вспомогательные материалы:

- текс затяжной (ОСТ 17-272-78) ТА-9;

- нитки армированные (ОСТ 17-921-81) №65ЛХ черного цвета, для сборки заготовок верха;

- нитки лавсановые швейные (ОСТ 17-257-84) № 90Л черного цвета, где требуется повышенная прочность;

- шнурки (ОСТ 17-597-76) с пластмассовыми наконечниками (в цвет шнурка, длина 14 мм) длиной 70 см, круглые, изготовленные из обувного шнура.

- блочки (ОСТ 17-192-78) из ленты латунной общего назначения марки Л63 (ГОСТ 2208-79), тип Б-13, диаметр венчика D=8,3 мм, диаметр втулки d=4,7 мм, высота блочков Н=5 мм.

- Рант пристрачивают однониточным швом. Для пристрачивания используют капроновые нитки №3. Рант пришивают криволинейной иглой 0898 №240;

- Рантовую стельку оклеивают с бахтармяной стороны тканью при помощи каучукового клея.

- Подошву прикрепляют к ранту двухниточным швом. Также прикрепляют подложку и первый слой подошвы. Для пристрачивания подошв применяют капроновые нитки. Верхнюю нитку пропитывают мыльной эмульсией. Нижнюю нитку пропитывают варом вне машины и наматывают на шпули.

- Для прикрепления подошвы используется клей-расплав.

Применение клеёв-расплавов улучшает условия труда, повышает его производительность, ликвидирует процессы намазки, сушки, активации клеевой пленки и двухстороннее нанесение клея.



4. Паспорт модели

Таблица 4.1 - Паспорт на проектируемую обувь

Наименование детали	Количество на пару	Толщина детали, мм	Наименование материала, цвет для верха	ГОСТ, ТУ на материал
1	2	3	4	5
Союзка	2	1,5	Полукожник, черного цвета	ГОСТ 939-94
Берцы	4	1,4	Полукожник, черного цвета	ГОСТ 939-94
Язычок	2	1,4	Полукожник, черного цвета	ГОСТ 939-94
Деталь мягкого канта	2	1,4	Полукожник, черного цвета	ГОСТ 939-94
Подкладка под союзку	2	3,0	Искуственный мех на трикотажной основе	ТУ 17-09-87-87
Подкладка под берцы	4	3,0	Искуственный мех на трикотажной основе	ТУ 17-09-87-87
Подкладка под язычок	2	3,0	Искуственный мех на трикотажной основе	ТУ 17-09-87-87
Подблочник	2	1	Полукожник, черного цвета	ГОСТ 939-94
Штаферка	4	0,8	Полукожник, черного цвета	ГОСТ 939-94
Кожкарман	2	0,8	Свиная подкладочная кожа	ГОСТ 940-81
Межподкладка под берцы	4	0,4	Термобязь
Межподкладка под союзку	2	0,4	Термобязь
Задник	2	1,6	Картон марки CFD 1,4	НТПА
Подносок	2	0,9	Термоплатический материал BTNOV	НТПА
Подошва	2	10	ТЭП марки Sofprene 42D	НТПА
Несущий рант	2	1,8	Винилискожа-НТ марки В-РВО	НТД
Основная стелька	2	2,0	Картон марки СЦМ	НТПА
Верхний слой вкладной стельки	2	3,0	Искутвенный мех на трикотажной основе	ТУ 17-09-87-87
Нижний слой вкладной стельки	2	1,0	Картон марки Altex	НТПА
Подложка	2	5	Полукожник, черного цвета	ГОСТ 29277
Простилка	2	5	Нетканое иглопробивное полотно	ТУ 17-09-89-80
Геленок	2	1,0	сталь 65 Г	ОСТ 17-24-83
Жесткий подпяточник	2	2	Полукожник, черного цвета	ГОСТ 29277



5. Исследовательская часть

5.1 Литературный обзор

5.1.1 Общие сведения о механических свойствах материалов при растяжении

Как известно, кожа характеризуется значительной неоднородностью механических свойств в продольном и поперечном направлении. Большое значение анизотропии свойств кожи по направлениям для правильности выполнения ряда важнейших процессов обувного производства предопределяет необходимость отбора образцов при оценке механических свойств кожи как в продольном, так и в поперечном направлении, а при выполнении ряда исследований, кроме того, и в диагональном направлении.

В процессе производства и эксплуатации обуви материалы заготовки подвергаются механическим воздействиям.

Механическими свойствами материалов называют комплекс свойств, определяющих отношение материалов к действию внешних сил. Под действием внешних сил происходит деформация материалов - изменяются их исходные размеры и форма. При производстве и эксплуатации изделий материалы испытывают разнообразные механические воздействия, вызывающие деформации растяжения, сжатия, изгиба, среза и кручения. От характера и величины деформации и вызываемых ею изменений структуры материала зависит возможность изготовления обуви, её удобство, внешний вид и долговечность в эксплуатации.

Механические свойства определяют прочность материала - способность его сопротивляться разрушению, т. е. разрыву связей между элементами тела, приводящему к разделению на части. Поэтому изучение механических свойств материалов важно для оценки их качества и технологической пригодности.

Наиболее часто материалы испытывают на растяжение, так как в процессе производства изделия формуются растяжением, а во время эксплуатации подвергаются повторным деформациям.

Испытания материалов в условиях одноосного растяжения в зависимости от формы образцов материалов и способа закрепления их в тисках машины осуществляются тремя способами:

"стрип" "граб" "полуграб"

Рисунок 1.1 - Способы закрепления образцов в зажимах разрывной машины

Стрип - образец зажимают по всей ширине.

Граб - образец зажимают по части ширины. Данный способ применяется при испытании материалов без вырезания из них проб.

Полуграб - один конец образца зажимают по методу с трип, а другой по методу граб. Данный способ имитирует поведение материала при проведении операций формования в том случае, если в качестве рабочих органов на машине для формования применяются клещевые захваты.

В зависимости от способа осуществления испытательного цикла "нагрузка--разгрузка--отдых" различают характеристики механических свойств трех видов:

полуцикловые -- однократное действие внешней силы (нагрузки);

одноцикловые -- действие полного цикла (нагрузка - разгрузка - отдых);

многоцикловые - многократное действие внешней силы (нагрузка - разгрузка).

Полу- и многоцикловые характеристики свойств материалов могут быть получены с разрушением или без их разрушения, поэтому их подразделяют на подклассы: разрушающие и неразрушающие. В качестве факторов здесь выступают величина приложенной к материалу силы, продолжительность действия, температура, влажность и др.

Деформация материала при одноосном растяжении зависит от приложенного усилия, времени его действия и времени, прошедшего с момента снятия усилия. Характер изменения деформации зависит от структуры испытуемых материалов, так для пластических материалов деформация во времени увеличивается.

Е.В. Акимовой исследовано поведение систем материалов при одно- и двухосном растяжении. Установлено, что поведение материалов существенно различается. Удлинения при разрыве систем материалов при двухосном симметричном растяжении меньше, чем при одноосном растяжении, и зависят от тягучести каждого материала системы.

Разрывные нагрузки систем материалов при двухосном растяжении выше, чем при одноосном симметричном, однако удельные нагрузки почти не различаются. Остаточные деформации систем материалов при двухосном растяжении значительно выше, чем при одноосном, т.е. в большей степени проявляются пластические свойства материалов.

Решающим фактором износа верха обуви являются циклические деформации при многократном изгибе, возникающие в процессе ходьбы. При носке обуви, как установлено Е.В. Акимовой и Е.Я. Михеевой, разрывная нагрузка материалов падает, например, через 250 дней носки на 13- 30%, а удлинение при разрыве на 6- 31%. Уменьшение прочности зависит как от свойств материалов, так и от их сочетания в системе. Как правило, потеря прочности подкладки значительно (до 40%) больше, чем потеря прочности материалов верха обуви.

Одним из важнейших комплексных показателей систем материалов верха обуви является формоустойчивость. Формоустойчивость - свойство изделия сохранять приданную ему форму в процессе хранения и эксплуатации. На формоустойчивость влияют деформационные свойства материалов системы и кинетика процесса деформации. Чем больше и продолжительнее деформация материала, тем лучше формоустойчивость изделия из него, так как внутренние напряжения, возникшие при деформации, релаксируют, а материал, имеющий высокую остаточную деформацию, при повторных нагружениях уже менее способен к ней.

Формоустойчивость не имеет смысла оценивать раздельно для разных материалов, так как в большинстве случаев изделие многослойно, т.е. представляет собой систему материалов.

Анализируя опытные данные можно отметить одну особенность: рациональные деформации кож выше деформации пучковой части заготовки верха обуви при формовании, даже при использовании кож малой тягучести.

5.1.2 Устройство для определения физико-механических свойств кожи

Патент RU 2138803: Изобретение относится к устройствам неразрушающего контроля физико-механических свойств кожи. Испытуемый образец подвергают вибрационным нагрузкам и по показаниям вибродатчика определяют физико-механические свойства исследуемого образца. Устройство позволяет проводить исследования без разрушения образцов. Устройство для определения физико-механических свойств кожи содержит вибродатчик, состоящий из подвижного штока и закрепленной на нем силовой катушки, постоянный магнит, магнитную систему подвеса, измерительную катушку и металлическую плиту. Оно имеет силовой индентор, закрепленный на нижнем конце подвижного штока и представляющий собой постоянный магнит цилиндрической формы, и опорный индентор, выполненный из постоянного магнита цилиндрической формы, соосно установленный с ним и размещенный в верхней части оси. Ось имеет возможность вертикального перемещения относительно направляющего стакана и жестко связана с металлической плитой с ее тыльной стороны. Металлическая плита имеет круглое отверстие, диаметр которого равен диаметрам отверстий, выполненных в центре основания корпуса вибродатчика и направляющего стакана. Технический результат устройства - определение физико-механических параметров упругих материалов на растяжение (сжатие) в автоматическом режиме.

Устройство относится к устройствам неразрушающего контроля физико-механических свойств кожи.

Изобретение может быть использовано как в легкой промышленности, так и на предприятиях ремонта и пошива обуви, в частности, для определения физико-механических характеристик кожи и других упруго-вязких материалов в динамическом резонансном режиме.

Известен целый ряд устройств, позволяющих определить физико-механические свойства исследуемого материала, измерять величины таких параметров кожи, как разрывное напряжение, условный модуль упругости, относительное удлинение, деформация образца при разрыве и т.п. (Зыбин Ю.П. и др., Материаловедение изделий из кожи, М., Легкая индустрия, 1968, с. 27-64). модель мужской ботинок кожа

Подобные типы разрывных машин (РТ-250, Айнотрон и др.), позволяют определить физико-механические параметры кожи при разрушении образцов. Основными недостатками этого метода контроля параметров кожи является: значительные потери дорогостоящей кожи, трудоемкость и продолжительность испытаний, невозможность повторных операций одних и тех же образцов. Эти недостатки могут быть устранены в устройствах динамического испытания кож без их разрушения.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для определения физико-механических свойств кожи, описанное в патенте RU 2047175 Cl, кл. G 01 N 33/36, 1995 и взятое за прототип, включающее магнитоэлектрический вибродатчик, содержащий постоянный магнит, силовую катушку, установленную на подвижном штоке, магнитную систему подвеса, измерительную катушку, металлическую плиту для размещения исследуемого образца.

Основным недостатком этого устройства является невозможность определения жесткости кож и других вязкоупругих материалов на растяжение (сжатие) в динамическом резонансном режиме.

Задачей изобретения является определение физико-механических характеристик кож и других вязкоупругих материалов на растяжение (сжатие) в автоматическом режиме. Указанная задача решается тем, что устройство состоит из генератора электрических сигналов синусоидальной формы с дискретно изменяющейся частотой, магнитоэлектрического вибродатчика, содержащего постоянный магнит и силовую катушку, установленную на подвижном штоке электронного толщиномера и связанного с ним микропроцессора, причем последний связан также с генератором и цифровым вольтметром, получающим сигнал с измерительной части вибродатчика, магнитная система подвеса которого выполнена в виде трех постоянных магнитов цилиндрической формы, равномерно расположенных вдоль подвижного штока, при этом два из них неподвижно закреплены в корпусе вибродатчика по концам подвижного штока, а третий магнит неподвижно закреплен в средней части подвижного штока и служит сердечником измерительной катушки, установленной в корпусе вибродатчика и силового и опорного инденторов, выполненных из постоянных магнитов цилиндрической формы, дополнительно установленных соответственно на подвижном штоке и оси, имеющей возможность относительного вертикального перемещения.