Дослідження ширини клейового шва для забезпечення нормативної міцності кріплення підошви

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дослідження ширини клейового шва для забезпечення нормативної міцності кріплення підошви

І.Т. СОЛТИК, А.Б. ДОМБРОВСЬКИЙ

На сьогоднішній день переважна більшість взуття виготовляється клейовим методом кріплення підошов. При приклеюванні формованих підошов з високим бортиком одним із важливих моментів є визначення ширини нанесення клею на неходову поверхню підошви при одночасному кріпленні бортика до заготовки верху. З цією метою були проведені дослідження параметрів приклеювання формованих підошов з високим бортиком.

Відомо, що однією з передумов створення конкурентоспроможної продукції взагалі і взуття зокрема, є розробка прогресивних технологій проектування та виробництва виробів.

Одним із найбільш ефективних напрямків хімізації взуттєвого виробництва є клейові методи кріплення деталей. Клейовий метод кріплення підошов - найпоширеніший і найперспективніший у взуттєвому виробництві, ним випускається близько 90% всього взуття. Він забезпечує високу якість кріплення, водостійкість шва через відсутність проколів матеріалу, легкість і еластичність взуття, а також відкриває широкі можливості застосування автоматизованого устаткування, яке дає змогу здійснювати одночасне кріплення підошви по всьому її контуру за короткий час.

При виготовленні взуття клейового методу кріплення великий вплив на міцність склеювання підошви з верхом взуття мають такі фактори, як в'язкість клею, його концентрація, товщина клейової плівки, умови формування клейового шва та ін. [1, 2-6]. Необхідну міцність кріплення можна забезпечити при умові дотримання оптимального поєднання цих факторів.

Міцність клейового з'єднання залежить також від конструктивних, технологічних і експлуатаційних факторів [1]. Конструктивні фактори обумовлюються різною конструкцією клейових швів (геометричними розмірами і характером з'єднань елементів конструкцій), вихідною структурою і властивостями матеріалів адгезиву та субстрату. З практики відомо, що міцність кріплення низу взуття, в основному, залежить від трьох факторів: виду системи, що склеюється, правильності обробки поверхонь, дотримання параметрів процесу склеювання.

Проаналізувавши сучасний ринок взуття, помітною стає тенденція використання формованих підошов із високим бортиком, зокрема, для чоловічого взуття клейового методу кріплення осінньо-весняного та зимового сезонів. Для проектування цих підошов використовується ряд показників, серед яких є ширина нанесення клею і висота бортика.

Об'єкти та методи дослідження

Результати досліджень конструктивних параметрів формованих підошов представлені у роботі [7]. Використана в роботі методика дослідження розкриває картину концентрації напружень в клейовому шві при випробуванні на розшарування. Встановлено, що найбільш раціональна довжина клейового шва (ширина затягувальної кромки) рівна 12 мм. У цій роботі автори розглядали таку модель клейового з'єднання, при якій низ взуття був плоским без бортика. Але ця робота не враховувала вплив висоти бортика на міцність кріплення підошви та напружень, які виникають в клейовому з'єднанні при відшаруванні такої підошви від верху взуття.

Розглянувши існуючі методи випробування міцності кріплення підошов і проаналізувавши літературні джерела з цієї теми, зроблено висновок, що сьогодні немає методики для формованих підошов з високим бортиком [8]. Є лише дослідження плоских підошов, а про те, як бортик впливає на міцність кріплення до заготовки верху дані відсутні. В державному стандарті наведені параметри лише для застарілих матеріалів та видів підошов.

Постановка завдання

З огляду на проведений аналіз літератури з цього питання, на сьогоднішній день немає ніяких рекомендацій щодо співвідношення двох складових - затягувальної кромки підошви і висоти бортика, які б забезпечували нормативну міцність кріплення підошви. Тому метою подальших досліджень буде визначення залежностей між параметрами затягувальної кромки і висотою бортика підошви.

Результати та їх обговорення

Для проведення подальших досліджень проводили вимірювання конструктивних параметрів формованих підошов, таких як: ширина нанесення клею на підошву і висота бортика. Вимірювання здійснювалось для різноманітних моделей формованих підошов. На сучасному етапі формовані підошви із бортиком виготовляють із шириною нанесення клейового шва меншою за нормовану величину, яка вказується при проектуванні підошов, а саме 15 мм. Як показують отримані нами дані, середнє значення ширини клейового шва підошви складає 10 мм, висоти бортика - 6,67 мм, а сумарне середнє значення цих складових рівне 15,73 мм.

При відриві підошви від заготовки верху взуття згідно з ГОСТ 21463-87 «Обувь. Нормы прочности» в клейовому шві по бортику 1 (рис.1) підошви виникають дотичні напруження зсуву , а по ширині нанесення клею 2 на підошву - нормальні напруження розшарування [8]. З точки зору опору матеріалів сили та напруження, які виникають в клейовому шві «бортик - заготовка верху - підошва», можна розбити на дві взаємно перпендикулярні ділянки: ділянку зсуву (по бортику) і ділянку розшарування матеріалів (по ширині клейового шва підошви).

Для відриву підошви від заготовки верху взуття необхідно прикласти зусилля відриву , яке описується сумою добутків напружень на площу контакту і знаходиться за формулою [8]:

, (1)

де - напруження при зрізі (зсуві), Н/см²; - напруження при відриві (розшаруванні), Н/см²;

- площа бокової поверхні, см²; - площа основи, см².

Для виявлення залежності міцності кріплення формованої підошви з бортиком від величин ширини нанесення клею і висоти бортика проводили дослідження [8], які імітували процес знаходження міцності кріплення підошви згідно з ГОСТ 9292-82 «Обувь. Метод определения прочности крепления подошв в обуви химических методов крепления».

Для заготовок верху взуття було вибрано три матеріали: натуральна шкіра, текстиль (сатин трьохшаровий) та кирза. Фасон і матеріал підошви був завжди однаковий, а саме 9412У11 ТЕП. Конструкція даної формованої підошви така, що висота бортика і ширина клейового шва рівні між собою й дорівнюють по 12 мм обидві.

Підготовку поверхонь, які склеювались, а також склеювання матеріалу верху з матеріалом підошви виконували згідно з типовою технологією. Для того щоб перевірити, який вплив здійснює приклеєний бортик на міцність кріплення підошви до заготовки верху взуття, дослідження поділили на дві групи: 1) до заготовки верху взуття приклеювали тільки ширину затягувальної кромки підошви, яка складає 12 мм; 2) до заготовки верху взуття приклеювали 6 мм ширини затягувальної кромки підошви і 6 мм висоти бортика, тобто сумарна величина нанесення клею становила так само, як і в першому випадку, 12 мм.

Далі проводили відрив підошви від заготовки верху взуття. Дані проведених досліджень представлені в табл. 1.

клей підошва взуття кріплення

Таблиця 1 - Міцність кріплення підошов в залежності від геометричних параметрів приклеювання

Висновки

Проведені дослідження дали можливість зробити висновок, що для підошов із ТЕП міцність кріплення значно вища при приклеюванні бортика до заготовки верху взуття. Як видно з табл. 1 при ширині клейового шва 12 мм міцність кріплення підошви нижча, ніж при одночасному приклеюванні 6 мм ширини затягувальної кромки підошви і 6 мм висоти бортика.

Таким чином, аналізуючи дані табл. 1 можна відмітити, що для забезпечення нормативної міцності кріплення підошви із ТЕП достатніми (згідно з ГОСТ 21463-87 «Обувь. Нормы прочности» 44 Н/см) є значно менші конструктивні параметри, ніж того вимагає типова технологія виготовлення взуття. Тому надалі необхідно зменшувати ширину нанесення клею на підошву, що призведе до економії як матеріалу верху, так і матеріалу формованої підошви, а також буде зменшено витрати допоміжних матеріалів, а саме клеїв.

Література

1. Зыбин Ю.П. и др. Технология изделий из кожи. - М.: Легкая индустрия, 1975. - 464 с.

2. Гвоздев Ю.М. Химическая технология изделий из кожи. -- М.: «Академия», 2003. - 256 c.

3. Раяцкас В.Л., Нестеров В.П. Технология изделий из кожи.: Учебник для вузов. - М.: Легпромбытиздат, 1988. - 320 с.

4. Фрейдин А.С. Прочность и долговечность клеевых соединений. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1981. - 272 с.

5. Раяцкас В.Л. Механическая прочность клеевых соединений кожевенно-обувных материалов. - М.: Легкая индустрия, 1976. - 192 с.

6. Стоянов И.С. Клеевое крепление деталей обуви. - К.: Техніка, 1984. - 64 с.

7. С.П. Александров, Л.А. Клийман. Исследование напряжений в клеевых соединениях при расслаивании // Кожевенно-обувная промышленность. - 1983. - №8. - с.38-39

8. І.Т. Врона. Дослідження міцності кріплення формованих підошов з бортиком клейового методу кріплення // Вісник технологічного університету Поділля. - 2004. - №5. - с.136-138.

Размещено на Allbest.ru