90902

Влияние способа увлажнения на физико-механические свойства обувных материалов

Лабораторная работа

Физика

Изучить влияния способов увлажнения на предел прочности при разрыве и пластичность материалов для верха обуви. Изучение влияния увлажнения на физико-механические свойства обувных материалов связано с наличием в технологии изделий из кожи следующих технологических операций: экспрессувлажнение заготовки верха обуви перед обтяжнозатяжными операциями влажнотепловая обработка и в некоторых случаях утюжка верха для окончательной посадки заготовки на колодке. В целом пластичность материала существенно зависит от степени его...

Русский

2015-07-10

67.73 KB

1 чел.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

ТЕМА: "Влияние способа увлажнения на физико-механические свойства обувных материалов".

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Изучить влияния способов увлажнения на предел прочности при разрыве и пластичность материалов для верха обуви.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ:

- определение механических свойств материалов в условиях равновесной влажности;

- увлажнение материала намоканием, окунанием с пролежкой, сорбцией влаги при заданной температуре и термодиффузионным методами;

- определение механических свойств увлажненных различными способами материалов;

- определение влажности воздуха.

МАТЕРИАЛЫ: Образцы (размеры 140х25 мм) кож для верха обуви различных методов дубления и отделки, подкладочных кож, текстильных материалов для верха и подкладки.

ОБОРУДОВАНИЕ: Термошкаф с регулятором температуры, аналитические весы, разрывная машина РТ-250, психрометр, толщиномер.

Изучение влияния увлажнения на физико-механические свойства обувных материалов связано с наличием в технологии изделий из кожи следующих технологических операций: экспресс-увлажнение заготовки верха обуви перед обтяжно-затяжными операциями, влажно-тепловая обработка и, в некоторых случаях, утюжка верха для окончательной посадки заготовки на колодке. Для эффективного выполнения указанных операций технологического процесса материал должен обладать определенной влажностью, позволяющей деформировать его в заданных пределах без существенной потери прочностных свойств, а также достичь хорошей формуемости и требуемой формоустойчивости готового изделия.

кожа

ткань

XТ

XИК

0

Р

Δl, мм

Р´усл

Русл

Δl´усл

Δlусл

Последний показатель в значительной степени определяется пластической деформацией при растяжении как некоторой величиной, близкой к величине деформации при разрыве материала (рисунок 1).

Рисунок 1 Кривые растяжения материалов.

Пластичность П рассчитывается как отношение остаточной деформации εост (2), носящей необратимый характер, к относительной общей деформации εобщ (3).

       (1)

       (2)

,       (3)

где: усл - удлинение при Русл, мм; Русл=30% от Рразрывной

  - остаточное удлинение после пролежки, мм;

  - начальная длина рабочей зоны, мм.

Время пролежки 30 мин.

Большинство современных обувных материалов, в том числе натуральные кожи для верха, обладают повышенной эластичностью, но меньшим пределом прочности и жесткостью. Такая тенденция обусловлена, прежде всего, требованиям и комфортности обуви и достаточно быстрой приформовываемости верха к стопе. При этом происходит естественное снижение формоустойчивости обуви, которое компенсируется применением термопластичных каркасных материалов, придающих изделию эффект "пинг-понга".

В случае использования в заготовке текстильных одно- или многослойных материалов определение пластичности необходимо проводить при условном напряжении σусл, достигаемом при удлинении равном 75% от разрывного, которые находятся  по кривой растяжения, снятой с прибора. При отсутствии записывающего устройства на разрывной машине рекомендуется проводить определение П (пластичность) при условной нагрузке Русл равной 75% от разрывной.

В целом пластичность материала существенно зависит от степени его увлажненности, рассчитываемой по формулам:

     (5)

,      (6)

где: W – намокаемость, %;

В – влагоемкость, %;

 g0 – вес абсолютно сухого образца, г;

 g1 – вес воздушно-сухого образца, г;

 g2 – вес образца после увлажнения, г.

В свою очередь величины W и B зависят от метода дубления кожи, ее пористости, содержания жирующих веществ, топографии. В случае текстильных материалов на эти показатели оказывают влияние вид переплетения нитей, метод отделки, наличие покрытия или пропитки ткани. Кроме этого, необходимо учитывать технологические факторы процесса увлажнения – температуру, давление, время.

В лабораторной работе рассматриваются четыре способа увлажнения материалов: намокание, окунание с пролежкой, сорбция и термодиффузионный способ. Если в первом и втором случаях затрагивается макро- и микроструктура материала, то в двух последних - происходит более глубокое проникание влаги в тонкую структуру материала и образование физико-химической связи с волокнами. Увеличение тягучести материала при первых двух способах происходит относительно быстро, но не на максимально возможную величину и сохраняется недолго. При сорбции влаги этот показатель достигает предельных значений, однако процесс увлажнения требует большего времени. Термодиффузионный метод увлажнения является наиболее перспективным

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

Для выполнения работы каждой бригаде выдается по 6 образцов одного материала, из которых 2 образца испытывают на определение Рраз и П в воздушно-сухом состоянии и 4 образца - на увлажнение двумя способами. Каждый из 4 образцов взвешивают до и после увлажнения для определения W%. Один образец из каждой пары подвергают испытанию на определение предела прочности, после чего рассчитывают Русл при σкл=10Мпа для натуральных кож или при 75% от Рраз  для текстильных материалов. Второй образец идет на определение пластичности.

Для увлажнения намоканием 2 образца погружают в воду под груз на 1.5 часа, после чего их вынимают и обсушивают фильтрованной бумагой.

При окунании с пролежкой 2 образца погружают в воду на 0,5 часа с последующим удалением с поверхности излишков влаги и пролежкой в течение 30 минут.

Увлажнение сорбцией паров влаги проводят в термошкафу при температуре 50±2оС в течение 1,5 часа, для чего 2 образца помещают в эксикатор с водой и плотно закрывают крышкой. Увлажнение можно проводить (по усмотрению преподавателя) с помощью водяной бани открытого типа при температуре 75-80оС в течение 30-60 мин.

По окончании увлажнения тем или иным способом образцы взвешивают, испытывают, и результаты измерений заносят в таблицу 1.

Определение параметров окружающей среды

Относительную влажность воздуха в помещении определяют с помощью психрометра ПО по разности температур влажного и сухого термометров.

Определение предела прочности и удлинения при разрыве. Определение пластичности.

Определение Рраз и εр проводят согласно ГОСТ938.11-69 «Кожа. Метод испытания на растяжение» на образцах 100х10 мм с размером рабочей зоной 50х10 мм по ГОСТ 938.0-75 «Кожа. Правила приемки. Методы отбора проб». Допускается использование образцов размером 140х25 мм с рабочей зоной 100х25 мм. Для измерения толщины используют толщиномер типа ТА-1 с ценой деления 0,01 мм. Испытание образцов проводят на динамометре РТ-250 М.

       (7)

,       (8)

где:   σр – предел прочности, МПа (1кгс/мм2=10 МПа);

 F – площадь поперечного сечения, м2;

 Рраз – нагрузка при разрыве, Н;

 εp – относительное удлинение, %;

 - абсолютное удлинение при разрыве, мм;

 0 - длина рабочей зоны, мм.=100мм

Для определения пластичности материалов по ГОСТ 938.11-69 «Кожа. Методы испытания на растяжение» образец подвергают растяжению до величины Русл; останавливают динамометр, фиксируют полученное при этом значение . После этого образец «разгружают», дают пролежку 30 мин и замеряют . Затем определяют изменение механических свойств (σ, ε и П) относительно воздушно-сухого состояния материала.

Относительную влажность в объеме эксикатора, находящегося в термостате определяют с помощью аспирационного психрометра М-34.4.

Изменение показателей свойств рассчитывают по формулам:

(%)    (9)

(%)    (10)

(%)     (11)

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

Заполнить таблицу и рассчитать показатели физико-механических свойств материалов. Оценить прирост влаги в каждом способе увлажнения

Построить диаграмму зависимости предела прочности и пластичности материала от способа увлажнения.

Построить график изменения σ и П в зависимости от продолжительности увлажнения (задается преподавателем).

Провести анализ результатов и сделать вывод о влиянии способов увлажнения на изменение свойств материала.

Построить диаграмму, показывающую изменения деформационно-прочностных свойств обувных материалов в зависимости от способа увлажнения.

В выводах проанализировать результаты эксперимента. Сравнить свои результаты эксперимента с результатами других бригад

ЛИТЕРАТУРА:

  1.  Зыбин Ю.П. и др. Материаловедение изделий из кожи. М.: Легпромиздат, 1972.
  2.  Справочник обувщика, т.1. М.: Легпромбытиздат, 1988.
  3.  Справочник обувщика, т.2. М.: Легпромбытиздание, 1989.

Таблица 1 Результаты испытаний показателей физико-механических свойств обувных кож

№ образца

Толщина образца, М

Площадь поперечного сечения. Fср, м2

Разрывная нагрузка Рр, Н

Предел прочности при разрыве σр, МПа

Относительное удлинение при разрыве εр, %

Условная нагрузка Русл, Н

общ, м

ост, м

Пластичность, %

Относительное изменение свойств, %

∆σр

∆εр

∆П

Расчеты по работе:

W0(Намокание)

W0(Окунание с пролежкой)

W0(Термодиффузионный)

W0(Сорбция паров воды из воздуха)

Выводы:

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________



№ бригады

Предел прочности при разрыве σр, МПа

Среднее значение по группе

Относительное удлинение при разрыве εр, %

Среднее значение по группе

Пластичность, %

Среднее значение по группе

Относительное изменение свойств, %

∆σр

∆εр

∆П

Воздушно-сухой

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Намокание

1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

Окунание с пролежкой

1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

Термодиффузионный

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сорбция паров воды из воздуха

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

56405. Тест Гилфорда «Социальный интеллект» 569 KB
  Согласно концепции Гилфорда социальный интеллект включает в себя 6 факторов связанных с познанием поведения: познание элементов поведения способность выделять из контекста вербальную и невербальную экспрессию поведения; познание классов поведения...
56406. Творчество марка Твена 18.14 KB
  ТВЕН Марк, псевдоним Самуэля Ланггорна Клеменса — американский писатель. Родился в семье мелкого торговца. Участвовал в гражданской войне. Свою литературную деятельность начал с журналистики.бления.
56407. Текстовий редактор Microsoft Word 261 KB
  Програму Microsoft Word можна відкрити такими способами: За допомогою команди головного меню Пуск Программы Microsoft Word. При форматуванні символу у ТР Word можна задати: лише його колір; розмір і колір шрифту...
56408. Тести з музики для учнів 7 – 8 класів 72.5 KB
  Видатний український співак і композитор автор опери Запорожець за Дунаєм а Л. Автор опер €œКазка про царя Салтана Садко €œСнігуронька а С. Російський композитор і відомий вченийхімік; автор опери €œКнязь Ігор а М. Український композитор автор дитячих опер €œКоза-Дереза...
56409. Добірка тестових завдань для перевірки знань учнів «Я і Україна» (природознавство) 68.5 KB
  Де можна бігати на стадіоні. Чи можна їхати на підніжках ні. Коли заходиш чи входиш з автобуса не можнаштовхатися Основи здоровя по темі: Безпека вдома. Жовте світло світлофора означає: аможна рухатись; бтреба зачекати; вприготуватись до руху.
56410. Творчество Джека Лондона 17.87 KB
  Джек Лондон - американский писатель. Лондон - фамилия его отчима, разорившегося фермера. В юности переменил множество случайных профессий. В 1893 году простым матросом отправился в первое морское путешествие (к берегам Японии)
56411. ІНФОРМАЦІЙНІ ЗАСОБИ ФОРМУВАННЯ ТА УПРАВЛІННЯ ЕКОНОМІЧНОГО ПОТЕНЦІАЛУ ТОРГІВЕЛЬНОГО ПІДПРИЄМСТВА 1.93 MB
  Метою магістерської роботи є розробка теоретичних положень і практичних рекомендацій з управління стратегічним потенціалом підприємства, а також пошук інструментальних засобів експертної діагностики потенціалу торговельних підприємств.
56412. Тестирование на уроках физической культуры 58.5 KB
  В настоящее время очень часто возникает необходимость оценивания знаний освобожденных от занятий физической культурой учащихся поэтому возможность применения тестовой технологии является наиболее грамотной и рациональной.
56413. Расчет парового котла ТГМП - 314, паровой турбины К-300-240 ЛМЗ генератора ТВВ-320-2 6.34 MB
  Данный дипломный проект содержит описание и компоновку главного корпуса, зданий и сооружений на площадке ГРЭС. Приведено описание основного оборудования: парового котла ТГМП - 314, паровой турбины К-300-240 ЛМЗ генератора ТВВ-320-2. Выполнен расчёт тепловой схемы.