2.4 Количественный анализ
Проведено испытание по определению прочности кожи эластичной ТУ 17-06-113-85 «Кожа эластичная для верха обуви». Испытания проводились согласно требованиям ГОСТ 938.11-69[41]. Отбор проб проводился по ГОСТ 938.0-75 «Кожа. Правила приемки. Метод отбора проб» [42]. Согласно требованиям ГОСТ берем 3 кожи.
Образцы для испытаний на растяжение должны иметь форму двусторонней лопатки и соответствовать чертежу рисунок 9.
25
20
10
50
Рисунок 9 – Образец для испытаний на растяжение
Для проведения испытания применялись разрывные машины типа РТ-250, удовлетворяющие следующим требованиям:
- максимальная нагрузка по шкале разрывной машины, на кото рой производят испытание, не должна превышать нагрузку раз рыва любого образца (без дефектов) более чем в пять раз;
- на машине должны закрепляться образцы в зажимах по ли ниям, отграничивающим рабочий участок от головок, при равно мерном давлении по всей ширине образца;
- машина должна измерять усилия с точностью до ± 1 %;
- машина должна быть правильно установлена и проверена;
- допускается применять разрывные машины, не имеющие при бора для записи диаграммы растяжения.
Приведение проб к воздушно-сухому состоянию проводили по ГОСТ 938.14-70 «Метод кондиционирования» [43]. Разметка проб на образцы, вырубание и маркировку образ цов проводилась по ГОСТ 938.12 - 70 «Кожа. Метод подготовки образцов к физико-механическим испытаниям» [44] со следующим дополнением: при разметке наносят две прямые линии, которые отделяют ра бочую часть образца от головок. Они должны располагаться пер пендикулярно продольной оси образца, проходить у начала голо вок и расстояние между ними должно быть равно указанному на чертеже.
Рабочую часть образца, расположенную между двумя нанесен ными линиями, размечаем прямыми линиями перпендикулярно продольной оси образца на пять равных участков длиной, мм:
10 — для образцов с рабочей частью длиной 50 мм;
Все участки нумеруем порядковыми номерами, начиная с но мера 1.
Для разметки образца на участки допускается применять ре зиновый штамп.
Образцы, размеченные и замаркированные, доводим до воз душно-сухого состояния по ГОСТ 938.14—70 «Кожа. Метод кондиционирования пробы» [45]. После доведения до воздушно-сухого состояния опреде ляем толщину образцов по ГОСТ 938.15—70 «Кожа. Метод определения толщины образцов и толщины кож в стандартной точке» [46] и ширину по ГОСТ 938.13-70 «Кожа. Метод определения массы» [47] со следующими дополнениями:
- толщину и ширину образцов с рабочей длиной 50 мм определяем посередине 1, 3 и 5-го участков.
- при испытании кож толщиной более 2,5 мм рабочий участок об разца в сечении может иметь форму равнобокой трапеции. До пускаемые отклонения ширины призматической части образца от указанной ± 5%.
Образцы, предназначенные для проведения испытания во влажном состоянии, доводим до воздушно-сухого состояния, затем помещаем в воду, имеющую температуру (20±3) °С. Объем воды должен превышать массу образцов в 10 раз. Образцы вынимаем из воды через 18 ч, обсушиваем поверхность фильтровальной бу магой.
Испытанию подвергаем образцы в воздушно-сухом и влаж ном состоянии.
Испытуемый образец закрепляем в зажимах разрывной маши ны. Образец устанавливаем точно посередине зажимов, что про веряется по отметкам, имеющимся на губках зажимов, так чтобы его продольная ось расположилась строго вертикально.
При закреплении образец должен быть расправлен, причем линии, отделяющие рабочий участок от головок, должны совпа дать с гранями зажимов. Указатель шкалы удлинений устанавливаем на нуль, вклю чаем перо самопишущего приспособления и приводим машину в действие.
В момент появления трещин на лицевой поверхности образца по шкале разрывной машины устанавливаем нагрузку, соответствую щую моменту появления трещин и по шкале удлинений. Кроме того, по шкале нагрузок разрывной машины наблюдаем момент достижения предварительно вычисленной нагрузки, соответствую щей напряжению в 10 МПа или другим напряжениям, и в этот момент отмечаем удлинение в миллиметрах по шкале удлинений. В момент разрыва образца машину останавливаем и запи сываем данные испытания: нагрузку при разрыве в ньютонах по шкале нагрузок и, если необходимо, удлинение при разрыве в миллиметрах по шкале удлинений.
Величину удлинения при разрыве, отмеченную при наблюдении по шкале удлинений, контролируем по диаграмме испытания [49]. Одновременно на бланке, в котором регистрируем результаты ис пытаний, подчеркиваем номер участка, на котором произошел раз
рыв образца.
При необходимости определений остаточного и упругого удлинения по достижении нагрузки, соответствующей напряжению 10 МПа, самопишущее приспособление и разрывную машину включаем, а образец при указанном напряжении выдерживаем (10±0,5) мин.
Затем нижнему зажиму разрывной машины сообщаем обрат ный ход, образец освобождаем из зажимов и на 30 мин оставля ем в покое в нормальных условиях относительной влажности и температуры воздуха.
По истечении указанного времени измеряем длину рабочего участка образца и вычисляем приращение длины в миллиметрах, т. е. остаточное удлинение в миллиметрах.
После измерения остаточного удлинения образец может быть использован для испытания на растяжение с целью опреде лить другие показатели. При этом образец закрепляем в зажи мах разрывной машины так, чтобы концы рабочего участка сов падали с гранями зажимов [50]. Расстояние между зажимами должно быть равно первоначальной рабочей длине образца. Самопишу щее приспособление устанавливаем так, чтобы начало записи совпадало с началом диаграммы, записанной при первом растя жении.
Результаты испытаний вычисляем по формулам, приведен ным ниже, с учетом величин нагрузок и удлинений, определяемых на диаграмме растяжения или по шкалам разрывной машины.
За результат испытаний при определении значений показате лей, являющихся средними для каждой испытанной кожи, прини маем среднее арифметическое результатов испытаний продольных и поперечных образцов, при этом сначала определяем среднее арифметическое из показателей продольных и поперечных образ цов отдельно [51].
Предел прочности при растяжении (σ) в Па вычисляем по формуле (1)
σ =  , (1)
где Р - нагрузка при разрыве в Н;
F - площадь поперечного сечения образца на участке разры ва в м2.
Величину Р устанавливаем по шкале разрывной машины, а величину F вычисляем как произведение ширины образца (в мил лиметрах) на толщину (в миллиметрах) участка, на котором произошел разрыв. Если разрыв образца произошел около ли нии, разделяющей два участка, то толщину и ширину высчитыва ем как среднее арифметическое результатов измерений толщины и ширины этих участков. По результатам испытаний составлена таблица 18.
Предел прочности при разрыве по РД 17-06-036-90 [25] равен 1, а среднее значение при испытаниях равно 2,8.
Таблица 18 – Результаты проведенных испытаний.
№ образца
|
Толщина, мм
|
S поперечного сечения, мм2
|
Нагрузка, кгс
|
Предел прочности при разрыве, 10 МПа
|
Средняя по образцу
|
Средняя по коже
|
Среднее по испытаниям
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
1.1 продольный
|
0.8
|
8
|
24
|
3
|
2.9
|
2.85
|
2.8
|
1.2 продольный
|
0,83
|
8,3
|
23
|
2.8
|
1.3 продольный
|
0,88
|
8,8
|
25
|
2.8
|
1.1 поперечный
|
0,85
|
8,5
|
23
|
2.7
|
2.8
|
1.2 поперечный
|
0,9
|
9
|
26
|
2.9
|
1.3 поперечный
|
0.89
|
8,9
|
24
|
2.7
|
2.1 продольный
|
1
|
10
|
27
|
2.7
|
2.6
|
2.7
|
2.2 продольный
|
0,98
|
9,8
|
25
|
2.6
|
2.3 продольный
|
0,89
|
8,9
|
23
|
2.6
|
2.1 поперечный
|
0,9
|
9
|
25
|
2.8
|
2.8
|
2.2 поперечный
|
0,96
|
9,6
|
27
|
2.8
|
2,8
|
2,85
|
2.3 поперечный
|
0,91
|
9,1
|
26
|
2.9
|
3.1 продольный
|
0,88
|
8,8
|
25
|
2.8
|
3.2 продольный
|
0,85
|
8,5
|
24
|
2.8
|
3.3 продольный
|
0,8
|
8
|
22
|
2.7
|
3.1 поперечный
|
0,9
|
9
|
26
|
2.9
|
2,9
|
3.2 поперечный
|
0,93
|
9,3
|
27
|
2.9
|
3.3 поперечный
|
1
|
10
|
28
|
2.8
|
Рисунок 10 - Результаты испытаний по определению прочности кожи
|
