Научно-технологический парк

Витебского государственного технологического университета

Разработка конструкции установки для испытания полимерных материалов на изгиб

Рейтинг:   / 1
ПлохоОтлично 

РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ УСТАНОВКИ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ИЗГИБ

Студ. Матвеев А.К., Ржаная Е.С., к.т.н., доц. Петюль И.А., Матвеев К.С.

Витебский государственный технологический университет

РИУП «Научно-технологический парк Витебского государственного технологического университета»

Качество продукции во многом зависит от внедрения новых методов оценки качественных характеристик изделий. Изделия должны иметь увеличенную сопротивляемость к механическим воздействиям.

Многократный изгиб - один из основных видов деформации полимерных материалов. В результате действия небольших по величине, но многократно прикладываемых изгибающих нагрузок материал утомляется, образуются складки, замины и т.п. При многократных изгибах, на сравнительно небольших узких участках сгиба материала, в местах образования складок и морщин, возникают зоны пластической деформации и предразрушения. Появляются устойчивые складки, образуются трещины, нарушающие внешний вид и физическую надежность полимерных изделий. Усталость материала от многократных изгибов является не только следствием механических нагрузок, но и результатом проявления химических процессов и окружающей среды, взаимосвязанных и дополняющих друг друга.

Проведение широкого круга тестирования позволяет прогнозировать поведение материалов при эксплуатации, обеспечивать сохранение показателей качества изделия при нормированном сроке эксплуатации. Немаловажную роль в оценке качества изделий из полимеров, играют деформационные и прочностные свойства материалов и конструкции в целом. Анализ этих показателей дает возможность производителю еще на стадии проектирования оценить износостойкость изделия и прогнозировать время его эксплуатации.

В мировой практике производства широко используются стандартные методы испытания материалов на усталость, которые реализуются на разработанных испытательных устройствах и приборах.

Многократное растяжение и изгиб являются основными факторами, вызывающими износ обуви. Многоцикловые нагружения нарушают структуру материала и ослабляют межмолекулярные связи. Вследствие многократного растяжения и изгиба в деталях обуви накапливаются остаточные деформации, изменяются размеры и формы обуви. Многократный изгиб чаще всего осуществляется при знакопеременном деформировании, что сопровождается более интенсивным расшатыванием структуры на небольшом участке образца.

Цель настоящей работы заключалась в разработке конструкции и конструкторско-технологической документации, необходимой для изготовления установки для испытания подошвенных материалов на многократный изгиб.

Для обеспечения всех необходимых характеристик были проведены литературные и патентные исследования, которые позволили определить, что наиболее проработанной конструкцией, с точки зрения методического обеспечения процесса испытаний, является «Устройство для испытания подошв на многоцикловой изгиб STM 465», производства фирмы SATRA [1].

Использование устройства для испытания подошв на многоцикловой изгиб STM 465 позволяет определить сопротивляемость подошвенных материалов из синтетических полимеров к образованию трещин, их росту при определенной нагрузке на изгиб [2].

Для проведения эксперимента в зоне перехода «понижение - повышение профиля» делается прокол, ширина которого составляет 2 мм.

Устройство (рисунок 1) представляет собой настольную конструкцию.

   

art14-031

1 - плита подвижная; 2 - блок носочных зажимов; 3, 7 - ось тяги; 4, 8 - ось поворота зажима; 5 - зажим; 6 - блок пяточных зажимов; 9 - тяга верхняя; 10 - тяга нижняя; 11 - ось ролика; 12 - съемный ролик

Рисунок 1 - Устройство для испытания подошв на многоцикловой изгиб

   

Конструкция машины позволяет воссоздать среду эксплуатации обуви. Результаты испытания определяют по длине трещины прокола после 10, 20 и 30 тыс. изгибов на образцах в закрепленном состоянии под максимальным углом изгиба, равным 90°. Если увеличение прокола больше 4 мм, то при эксплуатации обуви ожидается разлом подошвы в пучковой части. При неравномерном распределении напряжений в образце его разрушение происходит на участке концентрации напряжений. Для этого используют образцы с канавками, проколами и надрезами [З].

Таким образом, в результате проведенного литературного обзора стандартизованных методик, применяемых для испытаний полимерных материалов на изгиб можно считать, что устройство для испытания подошв на многоцикловой изгиб STM 465, наиболее точно воспроизводит условия нагружения и эксплуатации различных видов изделий из полимеров. В отношении изделий, используемых в легкой промышленности, например обувных подошв и обувных материалов, стандарт ТМ 161 (соответствующий ЕN ISO 20344:8.4, DIN 53543) является наиболее надежным и достоверным.

Список использованных источников

1 Satra technology centre // [Электронный ресурс] – Режим доступа http://www.satra.co.uk/bulletin/article_view.php?id=217. - Дата доступа 3.03.2014.

2 ООО РИА Легпромбизнес. Оборудование швейное, трикотажное, текстильное, САПР : журнал Санкт-Петербург : ООО «РосБалт», 2010 — 38 с.

3 Глазунова, Н.А. Разработка и применение метода определения деформационных и прочностных характеристик низа обуви с использованием метода конечных элементов : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Н. А. Глазунова. — Москва : Информационно-издательский центр МГУДТ, 2009. — 24 с.


УДК 620.17.05

Опубликовано в сборнике:

Материалы докладов 47 Международной научно-технической конференции преподавателей и студентов / УО «ВГТУ». - Витебск, 2014. - 540 с. С. 522-524.

Файлы:
Разработка конструкции установки для испытания полимерных материалов на изгиб

Студ. Матвеев А.К., Ржаная Е.С., к.т.н., доц. Петюль И.А., Матвеев К.С.

Дата 2014-10-20 Размер файла 821.58 KB Закачек 265

Вход на сайт

Контакты

mapРИУП «Научно-технологический парк Витебского государственного технологического университета». 210035, Республика Беларусь, г. Витебск, Московский пр-т, 72 Г

fax-logoТел./факс: +375 212 47 67 09

emailinfo@technopark-vitebsk.by

Обратная связь

  

Orange Colour Red Colour Blue Colour Green Colour Grey Colour