автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.01, диссертация на тему:Развитие теоретических основ и разработка методов определения вязкоупругости материалов легкой промышленности в квазистатическом и динамическом резонансном режимах

003068323

На правах рукописи

Белокуров Владислав Николаевич

Развитие теоретических основ и разработка методов определения вязкоупр\ гости материалов легкой промышленности в квазистатическом и динамическом резонансном режимах

Специальность 05 19.01 - Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности

Автореферат диссертации на соискание } чёной степени доктора технических наук

Москва 2007 і

003068323

На правах рукописи

Развитие теоретических основ и разработка методов определения вязкоупр> гости материалов легкой промышленности в квазистаткческом и динамическом резонансном режимах

Специальность 05 19.01 - Материаловедение производств текстильной и легкой промышленности

Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

Москва 2007 і-

Работа выполнена в Московском государственном университете дизайна и

технологии, на кафедрах физики и материаловедения.

Научный консул доктор тех

>танг

іичєских наук, профессор Бочаров Валерий Григорьевич

Официальные оп доктор тех доктор тех доктор техн

Ведущая организация: Центральный научно-исследовательский институт кожевенно-обувной промышленности ( г Москва)

Защита сос диссертационног университете ДИ'

Адрес: 115

Учёный секретарь диссертационного совета, д.т.н профессор

поненты:

шческих наук, профессор Неверов Анатолий Николаевич шческих наук, профессор Смирнова Надежда Анатольевна ических наук, профессор Шустов Юрий Степанович

гоится « 23 » мая 2007 г. в

но

час. на заседании

о совета Д 212 144.01 при Московском государственном айна и технологии.

)98, г. Москва, ул. Садовническая, 33.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета дизайна и технологии.

Автореферат разослан « $ » 2007 і

С.Ю. Киселёв

Актуальность темь;

В современных условиях экономического развития предприятиям легкой промышленности необходимо совершенствовать качество выпускаемой продукции. Основную часть этой продукции изготавливают из материалов, обладающих вязкоупругими свойствами, которые определяют качественные и эксплуатационные показатели.

В настоящее время в материаловедении инструментальной оценки вяжой составляющей материалов, не применяется По этой причине количественной оценки сочетания упругости и пластичноеги в материалах и изделиях, их оптимизации в процессе конструирования и производства не производится. Вязкие свойства играют важную роль при выборе оптимальной скорости силового воздействия без разрушения материала при формировании заготовок изделий. От этого показателя зависит способность материала к формообразованию и формоустойчивоспи. Констрикторам и технологам необходимо владеть информацией о том, как изменяются деформационные свойства материалов в процессе эксплуатации под воздействием влаги, теплового поля, условий технологической обработки и других видов физических воздействий. Измерение пластичности материалов ГОСТом не предусмотрено.

Стандартные методы оценки величины жесткости трудоемки, приводят к разрушению ценного материала и являются условными. Определение деформационных показателей осуществляется выборочно и присваивается всей партии материала.

Перед наукой и современным производством существует проблема развития и совершенствования теоретических основ и создания более информативных неразрушающих методов контроля упругой и вязкой составляющих материалов легкой промышленности.

Цель диссертаци

основ определения в динамическом ре: плуатации и разраб* различных конструК Для достижеь

зязкой и упругой составляющих полимерных материалов онансном режиме, имитирующим реальные условия экс-угки неразрушающих меюдов контроля вязко упругости ционных материалов легкой промышленности. ия поставленной цели решались следующие задачи:

- проведен анализ показателей полим мах.

- разработка новь деформационны промышленное!

- изучение дефор тическом и дин

- разработка ново кож до значент зации этой форд

- разработка новс щих полимерны

- разработка и вн ционных показ производство и

Объекты и м

литературных данных по определению деформационных ерных материалов в статическом и динамическом режн-

Исследования ных на МПКО. Дл занные в чепрачно! лись до постоянно С и влажности во динамическом рея переделах плошад 1

онной работы заключается в разработке теоретических

х и усовершенствование существующих методов оценки к показателей при сжатии и изгибе материалов легкой и,

иационных свойств вязкоупругих материалов в квазиста-мическом резонансном режимах.

й формулы и методики для описания статического сжатия условно предельных деформаций и двух способов реали-!улы,

й методологии определения упругой и вязкой составляю-х материалов;

едрение устройств и приборов для определения деформа-11 гелей материалов и изделий легкой промышленности в учебный процесс вузов. тоды исследования.

г роводились на образцах обувных материалов выработан-я контрольных испытаний использовались образцы, выре-й части целых кож, которые предварительно выдерживай массы при стандартных условиях температуры (20 ± 3)° здуха (65±5)%. При измерении деформации в статическом и имах на сжатие, каждое измерение проводилось семь раз в 3-4 см2.

При изучении деформационных свойств материалов на изгиб, использовались образцы размером 20x30 мм. Кроме этого, в качестве исследуемых объектов использовались образцы меха, конструкции обуви, вспененные полимерные материалы для изготовления стелек ортопедической обуви, ткани из льна, резина и полимерно-пленочные материалы За определяемую величину принималось среднее значение полученных величин из 6-7 измерений. Повторные измерения показателей отличались между собой не боле чем на 5%.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- разработано новое фундаментальное научно обоснованное направление по определению деформационных показателей материалов легкой промышленности,

- Теоретически выведена формула для описания деформации сжатия кож в статическом режиме до значений условно-предельной деформации С,. Разработан неразрушающий метод определения модуля жесткости Е, кож при их статическом сжатии.

- разработана и обоснована оригинальная конструкция вибродатчика с магнитным подвесом подвижного элемента для определения динамической резонансной жесткости вязкоупругих материалов без их разрушения.

- разработаны теоретические основы нового метода определения динамического модуля сжатия Кг и модуля статического сжатия Ес;

- определен упруго-обратимый характер деформации при динамическом резонансном сжатии материалов и установлено соответствие между углами динамической жесткости Ч'г кож с соответствующими величинами динамических резонансных модулей Ег жесткости;

- разработан метод определения модулей жесткости Еь статического изгиба консольно закрепленных образцов кож;

- разработан метод определения динамического модуля Ек жесткости консольно закрепленных образцов кож в резонансном режиме;

- установлена зави лями Ек динамичео

- разработан мето цов кож свернутых

- проведен сопост|; свернутых в виде к с условными пока' 12М,

- на основе провей( мерные материалы ме, представляют с составляющие

- разработаны тео материалов при ра режиме;

- разработан физн пределенной массь совместно с теор! свойств материалов, нию свойств матери технологической О1

- разработаны ме ных резонансных V позволяющих с выо ное значение вязко на молекулярном скич потерь tg$, м время релаксации ли;

їсимость между модулями Еч статического изгиба и моду-:ой жесткости консольно закрепленных образцов кож; а определения модулей Е0 резонансной жесткости образ-в виде кольиа;

авительный анализ величин жесткости О0 образцов кож эльца, полученных в динамическом резонансном режиме, ателями жесткости О измеренными на приборе ПЖУ -

енных исследований выявлено, что кожи и другие поли-при различных видах деформации в динамическом режи-обой резонансные системы, имеющие упругую и вязкую

эетические основы определения деформационных свойств :личных видах деформации в динамическом резонансном

чески обоснованный метод определения величины рас-колеблющейся части исследуемого материала, который етическими основами определения деформационных позволяет развить целое научное направление по изуче-лалов легкой промышленности в зависимости от условий сработки и при различных видах физических воздействий; годологические основы использования метода вынужден-спытаний материалов и изделий легкой промышленности, окон точностью и достоверностью определять интегрально трения Ь, возникающего в деформируемом материале уровне, коэффициент жесткости к, тангенс угла механнче-одуль жесткости £' и модуль гистерезисных потерь напряжения т и другие важные деформационные показате-

- введено научно обоснованное понятие добротности 0 полимерного мате-

риала, определяющее количественное сочетание упругих и вязких свойств материалов; ,

- при изучении деформационных свойств различных полимерных материалов выявлено, что амплитуда деформации в резонансном режиме превышает амплитуду статического смещения х,„ для одних и тех же материалов в число раз, которое численно совпадает с величиной добротности О и это отношение зависит только от показателя затухания (5 Выявленная закономерность дает объяснение причины несогласования параметров деформации, определяемых в статическом режиме и при различных скоростях или частотах силового воздействия на исследуемый ма1ериал;

- выявлено, что все резонансные кривые для различных полимерных материалов, при стремлении частоты со силового воздействия к нулю, стремятся к пределу отношения величины приложенной силы И к коэффициенту жесткости К, что соотвегс1вует закону Гука;

- разработаны методики измерений и приборная база для определения деформационных показателей меха, тканей, кож, полимерно-пленочных материалов, вспененных материалов для стелек ортопедической обуви, готовых конструкций обуви и других вязкоупругих материалов

Практическая значимость.

Разработаны методы и устройства неразрушающего контроля деформационных показателей материалов легкой промышленности:

- для определения жесткости кож при квазистатическом сжатии;

- для определения жесткости полимерных материалов в динамическом резонансном режиме на сжатие;

- для определения жесткости листовых полимерных материалов при квазистатическом изгибе;

- для определения спектра деформационных показателей, к которому относятся. коэффициент жесткости, коэффициент вязкого трения, тангенс угла механических потерь, модуль упругости, модуль гистерезисных потерь кон-

- для определения с ском сжатии;

- для определения

сольно закрепленных образцов листовых полимерных материалов в динамическом резонансном режиме;

иектра деформационных показателей меха при динамиче-

ций обуви при динамическом изгибе.

Общим итоге

риаловедении, заключающегося в создании методологии определения де-

формационных riot нансном режиме, л ределять количест! лов легкой промыи Достоверное

Достоверность

сформулированны)

применении матеу ний, апробацией о

:пектра деформационных показателей готовых конструк-

м работы является развитие нового направления в мате-

азателей полимерных материалов в динамическом резо-озволяюшим с высокой точностью и достоверностью оп-:енно величину упругой и вязкой составляющих материа-[ленности.

ь проведенных исследований.

л обоснованность положений, выводов и рекомендаций, в диссертации, подтверждается согласованностью ре-

зультатов теоретических и экспериментальных исследовании при корректном

налах и конференциях. Достоверность результатов научной работы обеспе-шой проверкой разработанных методов и их положитель-

чена производстве ной оценкой.

Личное учас

татов.

Вклад автора в правлений исслед теоретическом ОС' ботке теоретическ ругих материалов тодологии опреде пленочных матери;

этических методов анализа и обработки данных измере-новных положений диссертации в научных статьях, жур-

ие автора в получении изложенных в диссертации резуль-

работу состоит в постановке задач, выборе методов и на-ований, анализе и обобщении полученных результатов, мыслении результатов проведенных исследований, в разра-их основ определения деформационных свойств вязкоуп-текстильной и легкой промышленности, в разработке ме-ления упругой и вязкой составляющих полимерно-алов, кож, резин, тканей, конструкции обуви, меховых и

волокнистых материалов, представляющей собой перспективное направление развития материаловедения. Разработанные автором методы и устройства для определения деформационных показателей полимерных материалов содержат новизну, подтвержденную 4 авторскими свидетельствами на изобретение.

Структура и объем диссертационной работы.

Работа состоит из введения, шести глав, заключения, библиографического списка из 153 наименований и приложения. Основная часть работы изложена на 255 страницах, в число которых входят 66 рисунков и 42 таблицы.

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 39 работ. Основные результаты исследований опубликованы в статьях во всесоюзных и российских изданиях, материалах научных конференций, межвузовских сборниках научных трудов, представлены 4 авторскими свидетельствами и патентами на изобретения.

Краткое содержание работы.

В введении обоснована актуальность темы работы, научного направления, сформулирована цель и задачи исследований, научная новизна и практическая значимость проведенных исследований.

Г лава 1. Посвящена анализу современных методов оценки деформационных показателей материалов легкой промышленности, и в ней приведены литературные данные по исследованию деформационных свойств кож и других полимерных материалов при сжатии и изгибе в статическом и резонансном режимах.

Показана необходимость разработки объективных методов контроля качественных показателей кож и других вязкоупругих материалов Поставлена задача разработки физически обоснованной теории и методов определения деформационных показателей материачов легкой промышленности и устройств неразрушающего контроля деформационных параметров, которые отличаются от существующих приборов надежностью работы, простотой об-

ця

рашения, сокраще) ний.

Для обоснован ется исследования условий применен^: ного осциллятора пользовании систе приближенное раве

работы вибродатчика, с помощью которого осуществля-деформационных свойств материалов, приведен анализ я теории колебаний гармонического линейного одномер-Из анализа теории колебаний установлено, что при немы вибродатчик - исследуемый материал, оправдывается нство.

СО.

ЕЯ

где со - циклическг колебаний, систем частотной характе

амплитуда колебак от силового воздеи венством:

частота силового воздействия, со„ - частота собственных >1 Р - коэффициент затухания и - ширина амплитудно-ристики (АЧХ) колебаний При выполнении условия 1.1

ий хт подвижного штока вибродатчика массы ш зависит ствич Р гармонического возбуждения в соответствии с ра-

Равенство 1.2 оказ сертационной рабо

Приведены исп тоды определения ний величин, расч ления доверитель теорией Стьюдента личинами линейно!

Г лава 2 посвящ ском режиме. На сткости кож при <

шем времени и информативностью проводимых измере-

но к со ~ сог. р=.

Г ,

2 ’

[і 1)

р,„ = . (1.2) алось важным для расчетов, проведенных з разделе 3 дис-

ользуемые в диссертационной работе статистические ме-надежности результатов изменений: расчет средних значе-їт средних квадратичных погрешностей измерений, вычис-юй вероятности результатов измерений в соответствии с вычисление парной корреляции между измеренными вей регрессии.

.єна исследованию деформации при сжатии кож в статиче-рис.1 представлена схема устройства для определения же-жатии в статическом режиме.

Рис. 1. Устройство для определения жесткости кож при сжатии в статическом режиме

Устройство состоит из металлического штока 1, круглого сечения диаметром 4 мм, который размещен во втулке 2. удерживаемой лапкой 3 В верхней чагти шток 1 переходит в площадку 4, которая служит для размещения гру’зов Нижним концом шток 1 опирался на лицевую поверхность образца кожи 5 Перемещение штока 1 регистрировалось с помощью измерительного микроскопа 6

Для описания физически обоснованной зависимости деформации статического сжатия с под воздействием напряжения 5 была разработана формула:

(,о

которая является решением дифференциального уравнения

с/г

~ £->£. л

аГ<У 1 2 ’ <2-2)

где С, и С2константы

Условно предельная деформация сжатия определялась отношением:

На рис. 2 принято 5 [МПа], С2, Б и Е, выражены в долях от единицы и обозначены соответственно через £°, В этом случае

е = С° 100%; £ = £°со 100%

Соответственно из 12.3)

С, = С, ЕМ00 = Ст£ос%

(2 4)

(2.5)

*: =

с, =(1 -е 1:")

Рис. 2. Зависимость деформации от величины сжимающей нагрузки образца

кожи.

Первый споо области, лежащей выбираются два зн

удовлетворяющие Тогда из (2.1) полу

:>6 использования формулы (2.1) состоит в следующем В далеко от значений условно предельной деформации С,, ачения £„ и Ср, которым соответствуют величины 8„ и 8|(. условию б() =2да

С2а1 =^-1п ^

5а Е„-Са

(2 6)

Бха\ '

I - в

-с-, „в.

(2.7)

Выбирая несколько таких парных значений £в , и обозначая соответствующие им среднеарифметические значения через С21 и С, 1, формулу (2 1) можно представить в виде' '

е,=е„{\-е-с»") (28)

На рис. 2 кривая 2 построена согласно (2.8) при найденных значениях С2|=1.47; £, |= 14,8 %. Из рис. 2 видно, что экспериментально найденные значения изображенные в виде точек, хорошо следуют теоретически по-

строенной кривой 2.

Способ 2 реализуется с помощью формулы (2 1) и состоит в экспериментальном определении приближенного значения условно предельной деформации, после чего для опытно найденных значений £„„,,,,, , соответствующих

различным значениям 5„ могут быть найдены константы по формуле:

1 £

С. =— |п__________3^_______________________

• ^лхьт V п 01

г мът

Если среднеарифметическое из этих значений будет равно ^ , то величины £ „„„„ определятся по формуле:

^ЮЫЧ ^ХцОПЫПК ^ ^ | . (2.10)

принимается то значение £,ц, при котором оказывается наилучшее сснласие между величинами £|0Ь|Ч и £,0ПЬ1Т

В таблице 1 приведены значение С:, , £,ВЬ1Ч, найденные по формулам (2.9), (2 10), причем в этом случае принято £,ц = £,л = 14,8%.

Таблица 1.

Результаты вычислений величин Сгш , Є и сравнен

і 8„ МПа БцХІЬИ % Сгш Б,выч* % 5„ %

1 031 5.2 1 40 5.4 +3.8

2 0.47 7.6 1.53 74 -2 6

3 0.70 10.0 1.66 9.5 1 О

4 0.94 11.5 1.60 11.0 -4.3

5 1.48 13.2 1.50 13.0 -1.5

6 1 87 13.2 1 О 1 гч 13.8 +4 5

Среднее | С;п = 1 ,47 ! 8, = 3.8

Из таблицы 1 ви

определения велич1

собов 1 и 2.

Использовани жесткости кож на с; (2.3) получается:

С другой сто венств (2 4) и (2 И)

Согласно (2 жет быть представ^ мечена точка К, кс 1 МПа, так что согл;

ия Б|0Пыт, 61ВЫЧ для кожи при Єгіі = Є,, = 14,8

дно, что С2ц =1,47 £ С2| = 1,42 и средняя погрешность ны £1В1,„, равна О, = 3.8%. это доказывает тождество спо-

е формулы (2.1) дает возможность определить модуль Е, жатие в статическом режиме. При С->—»0, из (2 1), с учётом

Б = 8X26 . (2.11)

эоны, согласно определению модуля упругости Е и ра-следует писать:

£с=АЛ.1оо=М

Є Є с.

(2.12)

1) величина 6 оказывается линейно зависящей от 6 и мо-ена прямой 3, как показано на рис.2. На этой прямой от-торой соответствуют значения Б = Бк = 21,5 и 8 = 8К = юно (2.5) и (2.12) получается Ес = 4,65 [МПа].

Определив величину угла наклона прямой Ч*с равенством

1 £ =£_

£, ’

[с,] 100

(2.13)

то окажется, что угол Ч'с образован осью ординат 8Л% и касательной прямой

3. Для нашего случая тангенс угла наклона Ч' = 0,0465, что составляет 4^ = 2,66 . С учётом масштаба по осям координат в действительноеги угол наклона составит Ч\10 = 26.62. Таким образом, угол наклона прямой Ч\ может быть назван «углом статической жесткости».

Примеры результатов проведенных исследований для пяти кож приведены в таблице 2

, Таблица 2

Показатели статической деформации сжатия пяти образцов кож, рассчитанных по предложенной методике

: Наименование , кож [МПа] ! юч^ ‘ 8% ;

1 Полукожнпк ' 1,8 | 10 ' 33,5 1

! Велюр выросток 1,9 ; 11 ■ 24,2

1 Яловка 4,5 ! 26 ■ 27.5

■ Полукожник 4,5 ! 27 • 14.8

! Черпак подош-\ венный ' 9,4 54 ■ 1 Г,5 [

В главе 3 приведено исследование жесткости кож при их сжатии в динамическом резонансном режиме. На рис 3 представлена конструкция вибродатчика в разрезе.

а

7

5

6 14

Основной частью нижней части диаме лястся за счёт взаи\ Причем магнит 3 пр измерительной кату взаимодействия маг ля силовой катушк! синусоидальных си "ной кат> шке 6 возн чению которой, в строится АЧХ.

На рис. 4 предс подвижного штока, модействии подвиг АЧХ опушены прям соединены наклони ванные наклонными кож при сжатии в д

ны примеры значен*

ды Аг для кож разлн чика. Его амплитуда.

с

Л

га

а:

п

ю

и

8

г

л

3

4

I]

Рис 3 Устройство вибродатчика.

вибродатчика является подвижной шток 1, имеющий в тр 4 мм Упругая подвеска подвижного штока осушеств-одействия магнитных полей кольцевых магнитов 2, 3, 4 икреплен к подвижному шток> 1 и служит сердечником шки 6. Колебания подвижного шюка возникают за счет нитных полей магнита 10 и переменного магнитного по-1 7. к которой подключен выход задающего генератора налов. При движении подвижного штока в измеритель-.!кает переменная ЭДС индукции, по амплитудному зча-ависимости ог частоты сигнала задающего генератора.

авлен ряд АЧХ, где знаком 0 отмечена АЧХ свободно Знаками 1, 2, 3, 4 отмечены АЧХ, полученные при взаи-ного штока с кожами различной жесткости. Из вершин ые линии на оси абсцисс. Точки их пересечения с осью >1ми прямыми с вершиной АЧХ в точке А. Углы, образопрямыми с осью ординат назовем углами Чусг жесткости инамическом резонансном режиме. В таблице 3 приведена резонансных частот Уг, углов 1Р°Г, условные амплиту-

чной жесткости. Причём АЧХ свободно штока вибродат, была принята за единицу.

Рис. 4. Амплитудно-частотные характеристики свободного и нагруженного на образцы кож различной жесткости.

. Таблица 3

Показатели АЧХ свободного и нагруженного подвижного штока вибродатчика, воздействующего на кожи различной жесткости

1 ; Наименование кож А, ч»; |

| 0 | Вибродатчик 15 1,00 _ і

: ! ' Полукожник 53 0,58 17,5 і

; 2 ; Яловка 70 0,44 24,5 '

I 3 1 Велюр 72 0,40 Зб.о !

і 4 | Черпак подошвенный 160 ! 0,23 51.0 I

Необходимо отметить, что форма АЧХ на рис.4 имеет заметную асимметрию Это явление возникает потому, что при частотах у<\\. С помощью измерительного микроскопа по амплитуде перемещений, были исследованы АЧХ подвижного штока вибродатчика, которые оказались также ассиметричны. Пример таких АЧХ представлен на рис.5 Для случая взаимодействия подвижного штока с кожей, формы АЧХ при движении штока вверх отмечены знаком |, а формы АЧХ при движении штока вниз отмечены знаком

А, мВ

ч

Рис. 5. Амп

С ПОМ'

Построение АЧХ делять модули Ег >1 сжатие. Модули же<

литудно-частотные характеристики, полученные ощью микроскопа для трех образцов кож.

с помощью измерительного микроскопа позволяет опре-

есткости кож в динамическом резонансном режиме на

ткости Ег определялись по формуле

Где сжимающее ко»

су напряжение-

Причем максима; тактной поверхност

где С - толщина об; штока внутрь кожи

Ег =--------100

Е.

5

Т7.

(3 1)

(3.2)

льное значение силы сжимающей кожу, ^ площадь кони подвижного штока. Величина деформации:

--^•100

С

(3.3)

азца, = ХггЦ, причем Хт| - максимальное заглубление

Для определения Ег необходимо найти величину РГ1, которая рассчитывалась двумя независимыми способами 1 способ основан на использовании формулы (1.2), согласно которой колеблющийся шток массой т , имеет циклическую частоту СО, , полуширину соответствующей АЧХ - .(!),, максимальное смещение от положения равновесия Х,„ под воздействием силы:

К =тхт-\0'3й), Лл>, , (3.4)

где среднее значение амплитуды Хт выражено в мм и равно’

Х,„ = Хт • !0-3[м] = 0,5 (ХР,,+Х^) ■ 10~3[м] (3.5)

При т= 8.3 10-5[кг], из (3 4) и (3 5) получим

И'и, = 3,27 Ю-'Хп.УгХ (3 6)

Способ 2 основан на анализе энергетического баланса электрической энергии, подводимой к силовой катушке вибродатчика, который позволил из общей мощности Р,. , подводимой к силовой катл шке вибродатчика, выявить мощность Рк механической энергии \УМ расходуемой подвижным штоком за один период колебаний на сжатие кожи в резонансном режиме. За один период Т подвижной шток вместе с кожей совершает перемещение 0,5 (Х„4+Х,„Т) • 10~3[м] Действующее значение Р8' силы р' равно 0 707 Р„,Ч, при этом энергия \Ук окажется равной

= Ркя =1.414- Рт" (Хт1 + Хт! ) • 10'3 , (37)

откуда

Рт" = Рк/1.414 • 10'3 уг (Хга, + ХтТ) (3.8)

В таблице 4 приведены данные для расчёта величин Рт' и Рт" и их среднее значение

Рт = 0,5(Рп,' + Рт") . (3.9)

В таблице 5 приведены данные для расчета модулей Е2, полученных с помощью формул (1.1), (1.2), (3.3), (3.5), (3.9) и данных таблицы 4. Кроме этого из таблицы 3 представлены значения углов 4*г, отношения ЧУ10ЬГ, и из таблицы 2 значения Ес и отношения Ес/ Ег

Исходные данные на и

Таблица 4

ля определения силы Рт воздействия подвижного штока следуемые кожи в резонансном режиме.

Наименование хт V, дЧ Ит' 102 Рг 103 \Ук-103 хт1 + Х,п1 рп;-іо2 Рт-102

Полукожник 0.25 50 20 8.2 2.56 5.15 0.50 7.2 7.7

Яловка 0 15 80 18 7.1 0.94 1.17 0 30 3.0 5.0

Черпак подошв. 0 07 140 14 4.5 0 65 0.46 0.14 2.6 3,

Исходные даннь

Таблица 5

1е для вычисления модулей Е; и сопоставление углов

жесткости V, с модулями Ес Величина = 1,256 Ю'" Гм2]

Наименование рш-ю2 , с10= /ТО3 */• 103 ! £% Ег-т, МПа ^ Ч'.'ЮГ,, Е0 ІЕ,/ЕГ МПа і

Полукожник 7.7 0.61 1.5 0.15 і 10.0 061 175 ; 29 4.6 7,5

Яловка 5 0 , 0.40 1.4 0.06 ;43 0.99 24 5 1 25 4.5 | 4,6

Черпак подошв. 3 5 | 0 28 3.6 0 04 і і к! 2.50 51.01 28 і і 9.4 | 3,7

Из данных Ta5.it ЧУ10Егдля различи женно оценивать о г ют на малую жесткс нению с их жесткое кож объясняется тем носит обратимый ха Глава 4 посвящен ха обуви в статическ го различия дефор\ кости, были провед*:

цы 5 вытекают два следствия. 1 - Близость отношений >1\ кож на основании определения величины прибли-гюсительные значения Ег. 2 - Значения Ес/Нг>> 1 указыва-сть кож, деформируемых в резонансном режиме по срав-гью, определяемую в статическом режиме. Это свойство что кратковременное их сжатие в резонансном режиме рактер.

а исследованию деформации изгиба мягких кож для вер-сом и динамическом резонансном режимах. Для надежно-ационных свойств мягких кож различной степени жест-ны исследования трех видов деформации изгиба.

На рис. 6 представлена схема устройства для определения жесткости на

)

шгиб в статическом режиме консольно закрепленных образцов мягких кож.

Рис. 6. Схема устройства для определения жесткости на изгиб в статическом режиме консольно закрепленных образцов мягких кож

Устройство состоит из шкива 1, в центре которого расположен подшипник качения, который насажен на ось 2. закрепленную на штанге 3. На меньший диаметр шкива 1 намотано несколько витков шелковой нити 4, на концах которой закреплены легкие чаши 5 и 6 равной массы для размещения : рузов. В торцевой части шкива 1, на расстоянии 15 мм. От центра впрессована стальная шпилька 7, которая служит для передачи на образец кожи усилия, возникающего при ступенчатом нагружении чаши 5 грузами различной массы Г [гр.]. К плоскости торцевой части шкива 1 закреплен указатель угла поворота 8 подвижной части устройства от положения равновесия. Для фиксации исследуемого образца кожи 9 выполнено зажимное устройство, состоящее из прижимной пластины 10 и неподвижной пластины 12, прикрепленной к основанию 13. К пластине 12 прикреплен транспортир 14 для измерения угла поворота <р° шкива I вокруг оси 2. Исследуемый образец кожи 9, выполненный в виде полоски шириной 20 мм. Фиксировался в зажиме с выходом свободной части на величину 15 мм. Преимуществом описываемого устройства по сравнению с известными заключается в том, что отношение изгибающей нагрузки Г [гр.], к среднему из повторных измерений угла изгиба оказывается практически постоянным. Это позволило для различных на-

грузок Г и соответс личина которого яв,*1 исследуемой кожи с Модуль жесткое! ленных образцов мя сопротивления матер

где Р приложенная его толщина, Г стрел

гвующих углов ф° определять среднее значение Г/ф°, ве-яется характеристикой жесткости на изгиб для каждой индексом ]

и на изгиб Е,, в статическом режиме консольно закреп-■ких кож рассчитывался с помощью известной из теории иалов формулы

Е, = 4Р Р / ЛЬ3 , (4.1)

сила, / длина свободной части образца, Ь его ширина, И 1 прогиба При этом

Во всех рассматр равны:

То получится Момент инерции се1

Жесткость этих об;

О, = £.

В таблице б прив лукожник эластична на приборе ПЖУ-12 Из таблицы 6 виді коррелируют между ным замену трудое ние в условных еди личины Еч и Бч, выр і

Р/Т = 0,56 < ГАр" > 1 // [ н • .1 /'1 ]

(4.2)

іваемьіх случаях геометрические размеры образцов были

Е, - 14,6 Г/<р° [МПа] (4 3)

ения образцов

1 = Ыт712 = 2,9-10'12 [М] (4 4)

азцов получится равной

- 4.2 10 <Г/ср11> [» л/‘] (4.5)

едены результаты расчетов для трех образцов кожи «Пой», и показатели условной жесткости О [Гр] измеренной М

но, что отношения для взятых образцов кож Ц 10 6 / О, собой. Эю обстоятельство позволяет считать возмож-мкой методики измерений величины, имеющей выраже-нииах жесткости, более простым методом измерения ве-женных в единицах системы СИ.

Таблица 6

Значение модулей Е, и величины жесткости Оч для трех образцов кож с условной жесткостью О

о, 1 -т~, ()- Е, МПа Д-106, н-лг Д 10 '70,

16 і 0,38 5,5 16,0 1,0 |

27 : 0,71 і 10,4 29,8 !Л |

37 | МІ 16,2 46,7 ^ ’’3 1

На рис.7 приведена блок-схема усіройова для определения жесткости консольно закрепленных образцов мягких кож на изгиб в динамическом резонансном режиме

Рис. 7. Бюк-схема устройства для определения жесткости консольно закрепленных образцов мягких кож на изгиб в динамическом резонансном режиме

Устройство содержит основание 1, одновременно выполняющее роль зажима для консольной фиксации образца кожи 2. Для возбуждения колебаний образца кожи служит силовая катушка 7, питаемая от генератора синусоидальных сигналов и два магнита 3, 4 малых размеров, прикрепленных с помощью пружинящей скобы к свободному концу образца 2. Для фиксации амплитуды колебаний образца кожи использовался фотоэлектрический датчик, состоящий из фотоэлемента 11 и лампы накаливания 12. Исследуемые образцы кожи имели ширину 20 мм и выход консоли 15 мм

Модуль жесткости ределялся ПО формул'

Жесткосі ь опреде

и

Согласно определ

где угь - резонансная

разцов кожи с и і вест

Е„ на изгиб в динамическом резонансном режиме оп-

Е'к = 38,3р(/'42/1г) , (4.6)

«и, / - длина консоли, Ь - толщина образца, Уг - рсзо-

где р - плотность ко нансная частота

С учетом значени^ р = 750 кг ,1^» представим формулу (4.6) в виде: Е'к = 0,98*10'1 УГ1ч2 [МПа] . (4.7)

тится равенством:

.7 ■>

(4.8)

Е'к 1 = 2,8-10‘V [ног] ,

ннию механической добротности.

О = ^Л\'гк . (4 9)

частота, дуг, - ширина АЧХ колебаний образца кожи. Модуль Е"к механических потерь определится равенством.

Е"к = Е\ • 1/0 . (4.10)

В таблице 7 приведены данные для расчета величин Е’к, Е"к для трех оброй условной жесткостью О,

Таблица 7.

Значение модулей Е'„, жесткости О. добротное ж О и модулей Е"к для грех образцов кож

о, V,, V 2 Гк Е’к МПа Ц/іо\ н м2 Еч; Е'к Д ^гк~ 0 Е", МПа ;

16 19 3 61 0,35 1,0 15,3 6,2 3,1 0,12 |

27 43 1 !66 1,81 5,5 5,7 6,1 7,0 0,26 ! 1

37 57 3 >72 3,20 9,3 |_~5Г" 10,6 5.7 0,50 1 . . .. і

■ Из таблицы 7 ви, значений О;, т.е. суШі

но, что росту величины О 104 соответствует увеличение ествует корреляция.

Рис 8. Блок-схема устройства для определения жесткости образцов кож, свернутых в виде кольца

На рис. 8 представлена блок-схема устройства для определения жесткости образцов мягких кож, свернутых в виде кольца в динамическом резонансном режиме. Устройство состоит из основания 1, на котором с помощью зажима 3 фиксируется свернутый в виде кольца образец кожи 2. Магниты 4, 5 малых размеров закреплены с помощью пружинящей скобы 6 в верхней части кольца Над магнитами 4, 5 размещена силовая катушка 7, питаемая генератором 8 стандартных сигналов. Для регистрации амплитуды колебаний образца кожи был использован фотоэлектрический датчик, выполненный по аналогии с описанием предшествующего устройства.

Проведены испытания 5-ти образцов кож с различной условной жесткостью Ц, предварительно измеренной прибором ПЖУ-12М.

Модуль П0 жесткости определялся по формуле:

Е'о- (473/Ы:) • (рЯ4/^) ■ У02 , (4.11)

где р - плотность материала кольца, Ь - толщина материала, Я - радиус кольца, -резонансная частота колебаний кольца,

N = п (п2 - 1)/ л/п! +1 , (4.12)

п - число продольных волн колебаний кольца, укладывающихся по длине его окружности.

Для нашего случая р = 750 [кгм°], Я= 2,55 10’2 [м]. Из (4.11) получим:

Е'о= (0,104 • 10'6) • 1/Ы2 • У02 [МПа] , (4.13)

где VI) - резонансная Для этих же образ браженном на рис.8. можность по форму, сій. При этом из (4 7

В таблице 8 приве, •ш образцов кож ра: боре ПЖУ-12М; Э, «Материаловедения) Из таблицы 8 видн оказались почти одг модули Ео и Ек для с образом, из (4.7) и д;

Е'„ =

То есть число продол

Частота колеоании кольца цов кож, закрепленных консольно на устройстве, изо-была определена резонансная частота \'г Это дало воз-;е (4.7) рассчитать соответствующие модули Ек жестко) и (4.13) получилось

Е’(1/ Е’к = 106Л^г ■ \vZVk2. (4.14)

^ -> . *)

дсны данные для вычисления отношении Ук7 УіГ для пя-

личной жесткости, предварительно измеренной на при-в заводской лаборатории и Б,, в лаборатории кафедры

то, что отношения ук2/ V.,2 для различных образцов кож наковыми. С другой стороны, по физическому смыслу дних и тех же образцов кож должны быть равны. Таким нных таблицы 8 имеем:

"к; < V >’/ V> ~ 3.6 ; N = 5,39 ; п = 2,6 ьных волн п=2,6 лежит между п-2 и п=3.

Таблица 8

Данные для вычисления отношении Ук“/ Уп'образцов кож с различной условной жесткостью Р, и Е'к

в, Vo'i ^ к ... , Ц

10 11,3 128 21 441 3.45 16

18 17,4 303 33 1089 3,59 23

32 33,0 1089 Г 65 4225 3,87 37

46 42,0 1764 81 6561 3,70 41

50 44,0 1936 82 6724 3,47 < 3,62 > 40

гла:

В заключении ентов корреляции г

вы 4 было произведено вычисление парных коэффици-и г* между значениями V <>2 и соответствующими значе-

ниями О и О,*. Было получено г = 0.79, г* - 0,77, что указывает тесную корреляцию между V2 и О.

В пятой главе на основе проведенных исследований и наблюдений выявлено, что вязкоупругие материалы, используемые в легкой промышленности, являются резонансными системами с механической добротностью более 1,5. Разработаны теоретические основы определения вязкой и упругой составляющих при различных видах деформации полимерных материалов в резонансном режиме Проанализированы общие теоретические основы современных представлений о деформационных свойствах полимерных материалов в динамическом резонансном режиме Перспективность использования резонансного метода очевидна Метод позволяет определять важные деформационные показатели, к которым относятся- коэффициент жесткости К, коэффициент вязкого трения Ь, возникающего на молекулярном уровне в деформируемом материале, тангенс угла механических потерь модуль жесткости модуль механических потерь А", время релаксации напряжения т, величину добротности материала О, определяющую сочетание упругой и вязкой составляющих потчмерного материала.

Разработанный метод диагностики осуществляется, при гармонически изменяющихся силовых воздействиях на исследуемый материал в определенном интервале частот с малыми амплитудами напряжений, не вызывающих изменений его внутренней структуры. При изучении деформационных свойств материалов легкой промышленности оказалось, что изменение частоты силового воздействия от нуля в сторону увеличения, наблюдается увеличение амплитуды деформации. Максимум деформации возникал при приближении частоты воздействия к собственной частоте колебаний деформируемой части материала. Дальнейшее повышение частоты силового воздействия приводило к убыванию амплитуды деформации Зависимость деформации материала от частоты силового воздействия определяет амплитудночастотную характеристику (АЧХ) исследуемого материала, которая является своеобразным паспортом деформационных свойств исследуемого материала.

дес >

Уг

При различных пытывает упругую гией взаимного рас: ругих элементов зек перемещению внутренние упругие силы Деформация При этом чем жест1 Для вязкоупругих вязкая деформация нием и деформацие

пределах от 0 до ^

частотах силового воздействия исследуемый материал ис-леформацию, которая определяется потенциальной энер-:т оложения молекул, фибрил и других составляющих уп-ормируемого материала. При воздействии малых нагру-ругих элементов из начальных положений препятствуют силы, которые уравновешивают наведенные внешние акой системы будет следовать за возмущающей силой, е материал, тем выше собственная частота деформации Материалов вместе с упругой деформацией проявляется Это приводит к наблюдению сдвига фаз между напряже-л и, в зависимости от степени вязкости, будет лежать в

Запаздывание деформации от силового воздействия оп-

ределяется наличием трения, возникают: материала будет о Часть работы, совер: тично переходит в ходуется на преодо деформируемого ма ются в виде джоуле ным фактором эксп.

Эта закономерн резонансные систе\ формационные проц' няющихся силовых описать дифференц

релаксационных процессов, возникающих из-за вязкого го на молекулярном уровне Степень диссипативности Пределять площадь петли механического гистерезиса шаемой внешней силой на деформацию материала, час-потенциальную энергию, а оставшаяся часть энергии растение сил трения и переходит во внутреннюю энергию териала. Потери энергии в деформируемом теле выделя-ва тепла, носят необратимый характер и являются важ-лутационных показателей материала, есть позволяет рассматривать вязкоупругие системы как !Ы, обладающие упругой и вязкой составляющими. Де-,ессы в вязкоупругом материале при гармонически изме-воздействиях с малыми амплитудами напряжения, можно иальным уравнением второго порядка:

Это уравнение является уравнением вынужденных колебаний. Левая часть равенства является результирующей силой, действующей на материал. В правой части равенства представлена сумма реально действующих сил.

с!х

-кх - квазиупругая сила, -Ь ^ — сила вязкого трения, возникающая на моле-

кулярном уровне в деформируемом материале, где Ь - коэффициент вязкого трения, пропорциональный коэффициенту вязкости г]: Р051п((0^ + ф„) - вынуждающая внешняя сила.

Решением уравнения (5.1) является амплитуда деформации вынужденных колебаний материала, при частоте силового воздействия Ш, определится равенством.

т ^

+ьргег ГГ (К V '

со Ь~-<- - сот

V V со )

где Р0 - величина силового воздейавия , т - величина распределенной массы колеблющейся части материала, <о(; - собственная частота колебаний материала, р - коэффициент затухания Когда частота силового воздействия Ш—>0, что имеет место при статическом воздействии на исследуемый материал с посюянной силой Ро, под корнем уравнения (5 2) играет роль только член ш02. В этом случае амплитуда статического смещения определится равенством

Г Р

‘о _ о

тсо0 К

(5 3)

Равенство (5.3) выражает закон Гука, где К - коэффициент жесткости. При увеличении частоты силового воздействия со и приближении ее значения к собственной частоте соо колебаний материала, разность квадратов в подкоренном выражении (5.2) уменьшается, а амплитуда деформации растет. При выполнении условия

амплитуда деформации х достигает максимума. В этом случае амплитуда деформации равна

с- 2пР

где Ь - —— - логари

ох

личении частоты си Зависимость амп силового воздейств де представлена на

фмический декремент затухания При дальнейшем уве-

лового воздействия, амплитуда деформации убывает, литуды деформации вынужденных колебаний от частоты 1Я с различными коэффициентами затухания в общем ви-эис 5.1.

Рис. 5.!. Амплитуд

Из рис 5.1 видно роста силового возд' При воздействии сила Ио испытывает

где величина тсо-

составляющую соп

К

К

2^о Ш.т(£

■К

(5.5)

0п

ю-частотные характеристики для различных значений затухания.

, что амплитуда деформации зависит от частоты или ско-ействия.

на полимерный материал с частотой со вынуждающая механическое сопротивление Ъ.

(5.6)

- носит реактивный характер Член — выражает упругую

со

эотивления, а член та) - ее инерциальное сопротивление.

При выполнении условия (5.4) члены, стоящие в скобках, становятся равными по абсолютной величине и взаимоуничтожаются. Общее механическое сопротивление Ъ, обусловленное грением на молекулярном уровне, становится равным Ь.

При незначительном затухании, при условии Р«со,ь амплитуда деформации приближенно равна

Разделив (5.8) на значение смещения системы от положения равновесия под воздействием постоянной по величине силы получим

где Т - период колебании

Добротность материала О показывает, во сколько раз амплитуда деформации выну жденных колебаний при резонансе превосходит смещение этой системы под во ^действием постоянной силы того же значения что и амплитуд-

£

ное значение вынуждающей силы С другой стороны, добротность С' -2-т—-

* ^

показывает, во сколько раз запасенная в колеблющемся материале энергия Е превосходит энергию ,£, теряемую на гистерезисное трение за один период колебаний. Добротность определяется по полуширине Л!о - амплитудночастотной характеристики, измеренной на уровне 0,707 от максимальной амплитуды при резонансе х„ р .

Определение полуширины АЧХ представлено на рис. 5.2.

Таким образом, измерив амплитуду деформации исследуемого материала в резонансном режиме, определив из (5.10) добротность материала, стано-

Z — 2 {5 т - Ъ

(5 7)

(5.8)

вится возможным воздействии силы

найти значение деформации материала при статическом

Рис. 5 2 Опрели При прекращен риал процесс колей; запасенной энергии пропорциональна а

еление полуширины АЧХ колеблющегося материала.

)и внешнего силового воздействия на исследуемый матерний будет поддерживаться еще некоторое время за счег 1 Е. Скорость убывания амплитуды деформации будет чплитуде деформации, г е

с1!

Знак минус означав ■V направлены про

Проинтегрировав (

и исходя из началь в виде с = 1п х, где ния (5.13) можем

С учетом такого ный процесс матер:

-Рх.

5 II)

с1х

т, что направление скорости деформации ^ и смещения гивоположно. Разделив переменные в (5 11), получим

^ = -М

(5 12)

лт

5.12) найдем

\пхт-~рЛ + с , (5 13)

ных условий 1=0, представим постоянную интегрирования х - амплитуда деформации при 1=0 После потенциирова-писать

Р/

Х„, = Хв

(5 14)

арактера изменения амплитуды деформации, колебатель-иала можно представить в виде равенства

* = **0е-/?,8т (©/ + %) . (5.15)

Коэффициент затухания (3, коэффициент вязкого трения Ь. частота затухающих колебаний со и частота собственных колебаний материала связаны соотношениями:

(5.16)

Из (5.14) очевиден физический смысл коэффициента затухания, он является обратной величиной времени, в течение которого амплитуда деформации уменьшится в е раз

^ = “ , (517)

где х - время релаксации напряжения в деформируемом материале

Максимальное значение модуля механических потерь определится равенством

Е =(0ог 'Ь (5.18)

Угол сдвига фаз между напряжением и деформацией равен отношению

■ (5Л9)

Таким образом, получив АЧХ исследуемого материала, становится возможным определить целый спектр деформационных показателей.

Но, при исследовании и определении деформационных показателей вязкоупругих материалов, необходимо учитывать величину распределенной массы колеблющейся части материала При различных формах исследуемого объекта, колеблющаяся масса будет иметь различные значения. В нашем случае необходимо учитывать распределенную массу, участвующую в колебательном процессе. Для определения величины распределенной массы нами разработан метод, сущность которого заключается в следующем. Для создания колебательного движения исследуемого материала, на свободную часть

объекта за креп ляк

находится в переменном магнитном поле, возникающим вокруг силовои ка-

тушки при прохо

кдении переменного тока, поступающего от генератора

стандартных сипи лов. Благодаря взаимодействию магнитных полей извест-

ная масса магнита тельное движение

ш0»Р выполняется равенство

Заменив постоянн

легкий постоянный магнит известной массы Ш|. Магнит

1П] вместе с исследуемым материалом, совершает колеоа-: частотой со, задающего генератора. При малом затухании

СО

К

р і

т-гт,

(5.20)

їьіи магнит на другой магнит известной массы гги, резонансная частота из пенит свое значение и станет равной со2

К

При этом коэффиц

т + т2

лент жесткости материала не изменит своего значения. Из

(5 20) и (5.21) можно рассчитать величину распределенной массы, которая равна отношению

В шестой главе

(5.21)

с‘Г

(5.22)

/■' 1 /■ з я'

представлены устройства и приборы для изучения деформационных свойств кож, готовых конструкций обуви, меха, тканей, вспененных материалов для изготовления ортопедических стелек и других материалов легкой промышленности в соответствии с разработанной теорией.

. ера использования разработанной теории подробно пред> пределения деформационных показателей ткани в зависи-

В качестве при\ ставляется метод о

мости от направления нитей основы, готовых конструкций обуви, меча,

вспененных матери Устройство для тем виде изображе

алов.

определения показателей жесткости ткани из льна, в об-нное на рис. 6.1 состоит из массивного основания 1. К ос-

нованию 1 закреплена вертикально расположенная штанга 2, в верхней части

которой расположен зажим 3, фиксируемый на штанге с помощью винта Зажим 3 содержит две прижимные пластины прямоугольной формы, одна из которых подпружинена Исследуемый образец ткани 4 размером 70 х 20 мм устанавливается в вертикальном положении с помощью пружинящего зажима 3. Выход из зажима свободной части исследуемого материала 4 составлял 24 мм, с целью минимизации аэродинамического сопротивления воздушной среды в динамическом режиме. В нижней свободной части образца материала 4 закреплен магнит 5, масса которого составляет т ,= 0.0213 10 кг, выполненный из ферромагнитного материала На уровне магнита 5, к штанге 2 закреплена силовая катушка 6, содержащая сердечник, выполненный из ферромагнитного материала с магнитной проницаемостью ц=2000 К силовой катушке 6 подключен генератор стандартных сигналов ГЗ-110. Для регистрации деформации на изгиб использовался измерительный микроскоп МИ-1

1-массивное основание

2-вертикальная штанга

3-зажим

4-образец ткани

5-постоянный магнит

6-силовая катушка

Рис.6.1. Устройство для определения деформационных показателей ткани При прохождении тока, поступающего от генератора стандартных сигналов по силовой катушке 6, вокруг сердечника возникает переменное магнитное поле, частота которого изменяется в строгом соответствии с частотой задающего генератора. Переменное магнитное поле силовой катушки 6 взаимодействует с магнитным полем постоянного магнита 5, вследствие чего магнит 5 вместе с образцом ткани 4 совершает колебательное движение с

частотой їадаюше о генератора. Ток генератора устанавливается с учетом амплитуды деформации исследуемого образца ткани 4 в пределах одного миллиметра'. Изменяя частоту сигналов задающего генератора V, с помощью измерительного микроскопа фиксировалась амплитуда деформации х изгиба ткани. • - '

Для исследования деформационных свойств льняной ткани были выбраны 7 образцов. Образны были вырезаны с различным направлением нитей основы относительно продольной оси образцов Углы а направления нитей осно-

вы составляли 0!1, 1 ды реформации х ставлены в таблице Для расчета

шеи массе постоян нанспой частоты V

5°, 30'. 45 , 60', 75 и 90 . Результаты измерений амплиту-в зависимости от частоты V силового воздействия пред-6.1

величины'распределенной массы т колеблющейся части

образцов т кани, было определено значение резонансной частоты при боль-

-юго магнита ггь, равной 0 0443 10 Эти значения резо-указаны в таблице 6.1.

Таблица 6 1

Величина деформации в зависимости от частоты V силового воздействия для 7-ми образцов льняной ткани.

3° у2 - ] 1,0 Гц

: ^ [Гг/] 5; ( і ; 7| 8 9 і 10; 11 : 12 і 13 1 14 і 15 ! 16 і і ! і ! 1 17:

\ X х 10" ’ [М і і - - ! ! і ! ‘ І ' ! і - ! 0,17[ 0,27[ 0,40! 0.47І 0,35! 0,21! 0,17 1 ! ! І 1 ! і 0,12 і

а-1

к2 = 11,0 Гц

у [Гц] \ 5 6

10

111 12 і 13

14

16

17 і

0,05 0,07

',33 0,39, 0,

15

0,05

« = 30°

и, =8,7 Гц

Продолжение таблицы 6.1

V [ГЧ] 5 6 7 О о ОО ; 11| 12 і 13 1 ! 14 15 16 17! 1

лтх 10" [м] О ^ о 0,1 0,1 0,1! | 0,2) 1,0! ! ! 0,151 | ; 0,55! 0,25 2 | 5 і 0 | 0,1 1 0,05 - 1 '1 !

а = 45° к, = 10,0 Гц

Чч П і “ 6 7 8 9 10 11 12 13 і 14 | 15 ■ і 16 17 !

| ххЮ" [м] - 1 і і 1 0,0! 0.12 0,15 5 і ! і ; 0,16 0,16 0,33 0,60І 0,28 0,14І 0,08 І і і ! і і - - і !

а = 60° і'2 = 7,9 Гц

' ^ [Ги] 5| і 6 1 ! 7 ; 8 ! 9 і 10 11 і 12 і 13 ! 141 15 ібТ і?; і

, .V х 10" [м] : і 1 ©1 О! 0,09' о.іо; 0,1 Зі 0,20 • і 1 0,38І 0,12і 0,05' ! : - І - -1 -1 • *

а = 75° і', =9,3 Гц

1 V' [Г«/] І 5 6! і 7 : 8 | 9 10 1 11 і 12 і 13 ; 14 15 і 16! 17,

; д-хІО : [м]| ! 1 - - : 0,06. 0.08: 0,07. 0,09: 0,15; 0,48! 0,26І 0.12 , . і - ! 1 ' ’ 0,04; і - ; - 1

(X = 90° сГ 00 ос II 1 1

і V [Г//І 5 6 7 ! 8 | 9 10 1 11 І 12 ] ІЗ і 14 1 151 16 1 ■ ! ; 17

! л* х 10“’ [м] і 0,08 0,10 0,13| 0,15| 0,25 0,84' 0.63 0,27| 0,10! 0,05; - ; - ! і ! , і . і . .л. і... -

По полученным данным построены амплитудно-частотные характеристики для 7 образцов ткани, изображенные на рис.6.2.

1,0

а*

Рис. 6 2. Ампли

В соответствии с в ные показатели дл? ных показателей

О Л.

тудно-частогные характеристики для 7 образцов ткани.

ышеприведенной теорией были рассчитаны деформацион-всех 7 образцов 1кани. Результаты расчета деформацион-I представлены в таблице 6.2

Таблица 6 2

Результаты расчета деформационных показателей для 7 образцов ткани

а ! пока'іатепи'Ч^'\ 0" 15° 30" 45" 60" 75" 90" ;

; і'Р[гц] 13. 0 15,0 11,0 12,0 11,0 12,0 10,0 і

. д^[Гц] ") і 1,8 1,2 1,6 1,2 1,2 1,6 і

; т-1(Г3[кг] о,о: 7 0,023 0,017 0,031 0,032 0.013 0.020 ! і

; 5,2 ) 8,33 9,17 7.50 9,17 10,00 6,25 1

■ 6 [Кг/с]-10"1 9,1 4,99 -> ->9 5.28 4.02 2,59 4,15

к [н/м] 0,3^ 9 0,393 0 183 0,297 0,254 0,195 0,163 і і

'ё 5 0,1 ) 0,12 0,11 0,13 0,11 0,10 0,16 1

| [Па]-10*’ 39,: 6 39,20 18,09 30,60 25,30 19,50 16,30 і

| Е [Па] 10’’ 7,4 5 4 70 1,99 3,98 2,78 1,95 2,60

Из анализа д ции изгиба больше шествляется в пер

еформационных показателей, очевидно, что при деформа-й упругостью ткань обладает, когда изгиб материала осу-пендикулярном направлении относительно нитей основы

Наименьшую упругость ткань проявляет, когда динамический изгиб совпадает по направлению расположения нитей основы

Полученные данные свидетельствуют о возможности применения разработанного метода при изучении деформационных свойств ткани.

Разработан метод определения изгибной жесткости об>ви.

Проведено исследование деформационных свойств 9 конструкций обуви. Пример АЧХ образца обуви № 3 представлен на рисунке 6.3

Рис. 6.3 Амплитудно-частотная характеристика образца обуви №3

Результаты исследований представлены в таблице 6 3.

Таблица 6 3

Деформационные показатели 9 образцов обуви.

№ Уо Гц 3 11 “ Л\' Гц 0 6 Т С' Р С' Т с К н/м Дгп кг ? ! кг/с | !

1 20,4 128.1 1,85 11 0,2 0,05 5,82 0,17 27,4 0.17 1.97

2 9 56.5 1,28 7 0,4 0,11 4,03 0,25 4,66 0,15 1.18

3 73.5 1,05 11.1 0,09 3.32 0.3 10.5 0.19 1.29

4 13,5 84.8 1,75 7,7 0,4 0,07 5,5 0,18 9,3 0.13 1.42

5 16.6! 104.3 1,3 12, 0,2 0,06 4,1 0,24 5,1 0.05 0.39

6 19,3 121.2 1,65 11, 0,2 0,05 5,17 0,19 7,2 0.05 0.51

7 15,3 96.1 1,15 13, 0,2 0,07 3,63 0,28 8,4 0.09 0.66

8 14.4 90.4 0,50 28, 0,1 0,07 1,58 0,63 7 0.09 0.27

9 9 1 56.5 1,85 4,9 0,6 0,11 5,82 0,17 1,1 0,03 0,4

Таблица 6.4.

Деформационные показатели 12 образцов полимерных материалов.

Г 1 1 ! Пенорезина, Ь=3 мм Пенопо ли-этилен для под пяточни ка. Ь=6 мм Ленополи этилен ра диа-ционно сшитый. Ь=4 мм Пенопо-| ЛИ- ) этилен | вида 2П| (ортопе-! диче- ! ский), Ь=6 мм Пенополи-этилен рад и а-ционно СШИТЫЙ, I Ь=6 мм Пенополи- этилен (хи мии- : чески сши-| гый), 1 1т=14 мм | 1 1 1

1 »г 1 № п.п. 1 ... 2 . 1 3 4 ( 5 | 6 !

| с малой ! V, ■ массой ! Гц 1 1 ! 9,8 • 50 ! 23 ! ' 51 | 60 1 64 |

: ш=0.37. | X. ! : ' . (х10'3)кп (хЮ'3) 1 ! . 1 м : 6.6 1 1,7 ! 1,68 ; I ! 2,2 | 0,72 ! 1.3 !

, с больше? V, , | | массой 1 Гц.1, ! ' т-0,47. ! ! | . (х 10-3) кг1 9,2 , 45 ■ 20,5 ас

; ду, Гц ; з.8 : 11 ] 2 5 , 10 8 !

! о 1 2,58 ; 4,55 , 11,5 10,2 6 8 1

. т,(х10"3)кг ; 0,3725 | 0,0563; 0,0164 .0,1935: 0,0563 0,0896

, и, рад/с ! Ы,5752! 314,1593 144,5133 320,4425 376.9911 402,1239 .

' к, Н/м ! 2,8150; 42,0757! 8,0704 57,8642 ^ 60,5890 74,3130

б Г 1-2177 ! 0,6905 0,2732 0,3080 ■ 0,5236 0.3927

■ Р,с"' ! 11,9332! 34,5230 6,2832 15,70801 31,4159 25.1327

| Т, с 1 0,1020 1 0,0200 0,0435 0,0196 0,0167 0,0156

: Ь, кг/с 0.0089| 0,0039 0,0002 0,0061 ! 0,0035 0,0045

' т, с 0,0838 0,0290 0,1592 0,0637 1 0,0318 0,0398

; Хст, (* ю~з) м 2,558) 0,3736 0,1461 0,2157 0,1200 0.1625

| 1й8 ; 0,3876 0,2198 0,0870 0,0980 0,1667 0,1250

! Е", Па 1 0,5474 1,2216 0,0298 1,9482 1.3340 1,8103

! Е\ Па I 1,4122 5,5581 0,3433 19,8713 8,0037 14,4826

Таблица 6 4.(продс 42 лжение)

№ п.п. 7 | 8 9 і 10 1 И 12

I ЭВА-пласт марки "орто", Ь=13 мм ЭВА-пласт марки "орто" (белый) И=9 мм ЭВА-Пласт вида Б (для подошв). Ь= мм ЭВА- Пласт вида Т, Ь=15 мм Микропористая резина, 1і=8 мм Флексо-корк фирмы "Отго-бокк", Ь=6 мм 1

с малой ; | ' ! 74

массой | X, т=0,37. | (х1(Р) (*10~3)кг м 2,5 | 1,87 , 0,81 1 2,53 | 0,12 і 1 0,82 і

с большей V, | массой Г ц 1 т=0,47. ’ ’ (^ю“з) кг. : 35 ! 42 63 | 35 і і і | 1 95 69 і :

Л\>, Гц 1 1! ! 8 і 9 ! 3 ; 16 , 9

о ! 3,36 і 5,63 і 7,2 1 12,3 і 6,56 ; 8.22

т.(х10"3)кг 0,4807' 0,3059! 1,1804 0,4807 | 0,0813 ! 0,2959

со, рад/с 232,4779 282.7433 408,4070 232,47791 659.7345 , 464,9557

к, Н/м ! 45,9766! 54,0310 258,5994 45.97661 196.4064 ' 143.9512

5 ! ■0»33'0; 0,5580: 0.4363 1 0,2554 1 0,4789 і 0,3822

Р, с | 34,5949125,1104 28.3616 і 9,4503 і 50,2846 28,2820

Т, с 1 0,0270 1 0,0222! 0,0154 | 0,0270! 0,0095 о I о 1 О О '

Ь, кг/с 1 0.0333 0,0154! 0,0670 0.0091 і 0,0082

т, с 1 0,0289 : 0,0398 ; 0,0353 0,1058 і 0,0199 і 0,0354

Хст, (х10~3)м | 0,7440! 0,3321! 0,1125 0.2057 ! 0,0183 | 0,0998

1й5 | 0,2976 і 0,1776 0,1389 | 0,0813 0,1524 ! 0,1217

Е', Па | 7,7320 1 4,3431 27,3451 2,1122 5,3909 7,7814

Е', Па | 25,9796 24,4518! 196,8848| 25,979бі 35,3640 63,9632

Разработан V Блок-схема \ етод определения деформационных показателей меха, мроисгва представлена на рис.6.5

Рис. 6.5. Блок-схема устройства для определения деформационных показателен меха.

С помощью установки определены АЧХ для пяти точек шкуры овчины.

Блок-схема предлагаемого устройства представлена на рис.6.5 На массивном металлическом основании 1 размещается исследуемый образец меха 2 На верхнюю часть исследуемого образца меха 2 устанавливается платформа 3. выполненная из органического стекла, к которой по верхней плоскости закреплен посюянный магнит 4. Постоянный магнит 4 выполнен из легкого ферромагнитного материала в виде цилиндра диаметром 8 мм Выше постоянного магнита 4 размещена силовая катушка 5, которая содержит ферритовый сердечник, на котором намотана обмотка Силовая катушка 5 подключена к генератору стандартных сигналов, частота которого изменяется с дискретностью 0,01 герца в диапазоне от 0 до 300 герц Регистрирующая часть устройства состоит из лазерного излучателя 8 и фотоприемника 7, который подключён к цифровому вольтметру 10 переменного тока. В статическом положении постоянный магнит 4 полностью перекрывает своей боковой поверхностью световой поток лазерного излучателя 8, выполненного в виде лазерной указки. При подключении генератора синусоидальных сигналов 6 по силовой катушке 5 протекает переменный ток. При этом в торцевой части катушки 5, обращённой к плоскости постоянного магнита 4, возникает переменное магнитное поле, направление которого изменяется в полном соответствии с частотой сигнала задающего генератора. Образец меха 2 вместе с платформой 3 и постоянным магнитом 4 представляют собой колебательную систему с определённой собственной резонансной частотой шп системы Таким образом, за счёт взаимодействия переменного магнитного поля со стороны

силовой катушки синусоидально т действия. При изме ном диапазоне колебаний вшкг системы мех-плап новки снимались крова меча. Деформационнь 44 магнитного поля постоянного магнита, будет возникать меняющиеся переменные по направлению силовые воз-нении частоты сигнала задающего генератора в определен-частот, наблюдалось сначала увеличение амплитуды ь до значения собственной частоты механической орма-магнит, а затем спад амплитуды. С помошью >ста-амплитуднс-частотные характеристики волосяного по- е показатели приведены в таблице 6.5. Таблица 6.5.

1 і 1 , ; I ё! ! - I £. = ~ V, “ - к и Ч У ? п я - ! 1 1 1 1 1 і ® с! Z 5 S 3 і - * 2 1 о = і ^ J; ' і | і ' і = ' ’ - і і ' = і * і - ~ ^ 1 і - і з і = ! 2 21 ^ 1 = ! |! і§ 1 ! і її 1 И | | Н! ІЗ 15|; % § ! ^ 5 і •

: 1 , 50 : 314 , , 1 , 31,6 1,7 ' 1,76 ! 87,9 ; 0,62 ,3,52’ 347,2 , 0.011 , : і 9 ї і 2 : : ' 1 : |

! 2 ’ 49 1 308 ' 1 І > < ; 29 ; 2,1 1 1,47 ! 72.2 | 0,48 і 3,29 і 311,8 : 0,014 , ; і з ; і 2 і і ; 9 ; ;

і 3 ! 38 і 389 і і і і 24 1,5 1,98 ! 75.3 і 0,55 і 3,67 | 209,1 і 0,013 , : ! 8 і 6 ' і ! 9 ; ;

і 4 і 37 1 232 і і і і 22.6 І 1.2 1 2,61 ' 96,7 0.65 і 3.4 і 181,9 1 0,010 1 ; II і і і ! з і

1 5 ! 33 І 207 ! і ! І 28,4 і 1,0 і 3,01 1 99,2 | 0,83 і 4,2 | 178,6 і 0,010 | ! 1 4 і ! 2 | ; і 3 І :

Резонансная час в точке 1 выше, ч области полы мехе циент жесткости К тота колебаний волосяного покрова боковой части шкуры їм резонансная частота колебаний волосяного покрова в вой овчины в точке 5. Соотвественно изменяется коэффи- Основные выводы

1 Разработано новое фундаментальное, научно обоснованное направление в материаловедении по определению деформационных показателей материалов легкой промышленности.

2. Разработаны теоретические основы определения вязкоупругости полимерных материалов в динамическом резонансном режиме.

3 Разработаны методы неразрушающего контроля вязкоупругих свойств тканей, готовых конструкций обуви, вспененных и полимерно-пленочных материалов, резин, кож, меха и других конструкционных материалов.

4. Разработан единый инструментальный метод определения вязкоупругости материалов

5. Для различных видов деформаций используется дискретное и5менение частоты силового воздействия и фиксация амплитуды деформации, что позволяет создавать контрольно-измерительные комплексы с использованием микропроцессов и ЭВМ непосредственно в технологических целях

Основные положения диссертации отражены в следующих работах.

1. Белокуров В Н., Михеев В.Н., Смирнов А.П., Фукин В.А Закономерности динамических и статических показателей при определении физикомеханических свойств кожи для верха обуви. - Научные труды МТИЛП, 1985, Экономика, организация и планирование производств легкой промышленности, М. 1985.

2. Смирнов А П., Белокуров В.Н., Нагорный А.А., Моряков В.Я., Фукин В.А. Корреляционная связь между физико-механическими характеристиками кож для верха обуви. Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1984, №5, 27-30с.

3. Белокуров В.Н., Родэ С-.В. Определение деформационных показателей вязкоупругих материалов и тел в динамическом резонансном режиме Межвузовский сборник научных трудов. Наука и образование, новые технологии. Выпуск 1, М., МГУДТ, 2006, 30-40 с.

4 Белокуров В.Н., Родэ С.В. Метод стандартизации определения деформационных показателей материалов и изделий легкой промышленности.

Межвузовский С1 нологии. Выпуск

5. Белокуров В.Н материалов при

6. Василенко Е.Н. ругости волосян нальной научно-ленности России

7 Белокуров В Н.

телеи ГОТОВЫХ I Журнал «Обувь»

8 Белокуров В Н., метода определе динамическом р< конференция. А| промышленности

9. Белокуров В Н., тающего контрй. Материалы док.; 1984, 38 с.

!0.Белокуров В.Н., жесткости мате] 45-47 с.

11.Белокуров В.Н . механических с 1998.

12.Белокуров ВН

>орник научных трудов. Наука и образование, новые тех, М., МГУДТ, 2006, 40-43 с.

Определение деформационных показателей вязкоупругих статическом сжатии. Журнал «Обувь» №4, 2005, 52-55 с. Есина Г.Ф., Белокуров В.Н. Новые методы измерения уп-ого покрова меха. Материалы доклада VII Межрегио-практической конференции. Развитие меховой промыш-М, 2005.

резонансный метод определения деформационных показа-онструкций обуви и других вязкоупругих материалов. №3. 2005, 53-56 с

Добрышин В.Е , Родэ С В. Разработка неразрушающего ния опорной жесткости различных конструкций обуви в '<:зонансном режиме Международная научно- техническая туальные проблемы науки, техники и экономики легкой М., 2005,18 с

Смирнов А.П., Фукин В.А. Роботизация метода неразру-ля физико-механических свойств кожи для верха обуви, ала Всесоюзной научно- технической конференции Л

Петропавловский Д.Г Резонансный метод определения ■риалов. Кожевенно-обувная промышленность №5, 1990,

Карамышкин В.В Устройство для определения физико-войстн кожи. Авторское свидетельство СССР № 1499230,

Устройство для определения физико-механических свойств кожи Авторское свидетельство СССР № 1499230, 1989

13 Белокуров В.Н. Устройство для определения жесткости натуральных кож, тканей и других вязкоупругих материалов Авторское свидетельство № 1714436, 1991.

14.Белокуров В.Н., Смирнов А.П., Фукин В.А. Способ определения механических свойств кожи для верха обуви. Авторское свидетельство № 1223143, 1985

15.Белокуров В.Н Устройство для определения жесткости кож. Кожевеннообувная промышленность. №10, 1991, 32-33 с.

16.Петропавловский Д.Г.. Белокуров В Н. Изучение изменчивости показателей жесткости обувных материалов в статическом и динамическом режимах. Сборник научных трудов МТИЛП Совершенствование конструкций и технологии изделий из кожи с использованием автоматизированного проектирования. М, 1991. 53-55 с.

17.Белокуров В.Н., Бузов Б.А. Прибор и методика определения жесткости материалов Сборник нау чных трудов МГАЛП, 1966, 62-67 с.

18.Васильев С.С., Белокуров В.Н Аналитическое описание свойств натуральной кожи Известия высших учебных заведений. Технология легкой промышленности. 1988, №4,64-70 с.

19 Белокуров В.Н.. Карамышкин В.В , Васильев С.С. Количественная характеристика деформации сжатия натуральных кож в динамическом режиме Известия высших учебных заведений. Технология легкой промышленности.1988, №2,40-43 с.

20.Белокуров В.Н., Лычииков Д С., Макаров-Землянский Я.Я. Деформационные свойства кожевенных материалов Материалы доклада М , ВЗИТЛП, 1996. 40-41 с.

21.Белокуров В.Н Устройство для определения физико-механических свойств кожи. Патент на изобретение № 2047175. 1995.

22. Белокуров В.Н. Экспресс-анализ физико-механических свойств обувных материалов. Журнал «Обувь» №2, 1997, 30 с.

23.Смирнова И.Г. ференции. Изу риалов и готов

Суворова Н.А., Белокуров В.Н. Материалы доклада копчение деформационных показателей вязкоупругих мате-.IX конструкций обуви в динамическом резонансном режи-

ме„ М, МГУ ДТ, 2000.

24.Белокуров В.Н лий из кожи с рования. СборнI

25.Белокуров В.Н.

М, 1990.

26.Есина Г.Ф., Лопасова Л В., Меликов Э X., Белокуров В.Н Исследование евой ткани шкурок норки. Сборник научных трудов

Совершенствование конструирования и технологии изде-использованием элементов автоматизированного проекти-ик научных трудов МТИЛП, М, 1991, 47-49 с.

Диссертация на соискание ученой степени к.т.н., МТИЛП,

жесткости коя МГАЛП. 1993

27 Белокуров В.Н ния жесткости 1993, 13 с.

28 Белокуров В.Н вязкоупругих \ ния к лаборато;:

Есина Г.Ф. Васильев С.С Резонансный метод определе-кожевой ткани меха. Методические указания. МГАЛП,

, Родэ С В Определение деформационных показателей атериалов в динамическом режиме. Методические указа-ной работе., МГУДТ, 2005, 19 с.

29.Петропавловский Д.Г., Белокуров В.Н., Гущина В.П., Туркан А.П Совер-

шенствование ^ нием элементе! трудов МТИЛП 30 Белокуров В.Н, вибродатчика, ние, новые техн 31.Белокуров В.Н ционных показ Межвузовский нологии Выпус

инструкций и технологии изделий из кожи с использова-; автоматизированного проектирования Сборник научных ,М, 1991, 47-49 с.

Родэ С.В. Анализ величины трения подвижного штока Межвузовский сборник научных трудов. Наука образова-ологии. Выпуск 1, М, МГУДТ, 2006, 43-47 с.

Родэ С.В. Метод стандартизации определения деформа-ателей материалов и изделий легкой промышленности борник научных трудов. Наука и образование, новые тех-к 1, М., МГУДТ, 2006, 40-43 с.

32.Белокуров В Н , Фу кин В.Л. Резонансный метод определения деформационных показателей конструкций обуви Кожевенно-обувная промышленность, Лг» 2, 2007.

33.Белокуров В.Н., Бочаров В.Г. Определение жесткости и пластичности конструкций обуви. Межвузовский сборник научных трудов. Наука и образование, новые технологии. Выпуск 2, М., МГУДТ, 2007.

БЕЛОКУРОВ ВЛАДИСЛАВ НИКОЛАЕВИЧ

Развитие теоретических основ и разработка методов определения вязкоупругости материалов легкой промышленности в квазистатическом и динамическом резонансном режимах

Авюрсфсра1 диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Уел -печ 2.0 и .1 Тираж 80 >кз Заказ №£207

Информашюнно-из шгельскнй цешр ,41 УД 1 ! 15998. г Москва. Садовническая. 33 Отпечатано в ИИЦ М1 УД1

введение.

Глава 1. Анализ существующих методов измерения деформационных показателей полимерных материалов.

1.1. Статические и динамические методы испытаний материалов.

1.2. Математическая модель одномерного гармонического осциллятора.

1.3. Теория колебаний.

1.4. Методы обработки экспериментальных данных.

1.5. Выводы по главе 1.i.

Глава 2. Деформационные свойства кож в статическом режиме воздействия.

2.1. Эмпирическое описание деформации сжатия кож.

2.2. Деформационные свойства кож при их сжатии в статическом режиме.

2.3. Определение модуля жёсткости кож при их сжатии в статическом режиме.

2.4. Оценка степени однородности деформационных свойств кож.

2.5. Исследование деформационных свойств кож методом статического сжатия.

2.6. Возможности применения разработанного метода.

2.7. Выводы по главе 2.

Глава 3. Исследование жёсткости кож в динамическом режиме сжатия.

3.1. Исследование жёсткости кож в динамическом режиме с помощью вибродатчика.

3.1.1. Конструкция вибродатчика.

3.1.2. Установка для определения количественных характеристик динамического сжатия.

3.1.3. Работа устройства в динамическом режиме.

3.1.4. Определение угла динамической резонансной жёсткости.

3.1.5. Практическое применение результатов исследования.

3.2. Анализ баланса мощности электрической энергии, потребляемой и расходуемой силовой катушкой вибродатчика.

3.2.1. Измерение мощности силовой катушки вибродатчика методом трёх вольтметров.

3.2.2. Баланс мощности электрической энергии в силовой катушке вибродатчика при неподвижном штоке.

3.2.3. Анализ баланса мощности вибродатчика, при вынужденных колебаниях подвижного штока.

3.3. Определение динамической резонансной жёсткости кож.

3.3.1. Сопоставление амплитудно-частотных характеристик, полученных различными способами.

3.3.2. Анализ амплитудно-частотной характеристики подвижного штока вибродатчика, нагруженного на исследуемую кожу.

3.3.3. Способы определения максимальной величины силы сжатия кож.

3.3.4. Расчёт динамического резонансного модуля жёсткости кож.

3.4. Практическое применение разработанного метода.

3.5. Выводы по главе 3.

Глава 4. Исследование деформации изгиба кож в статическом и динамическом резонансном режимах.

4.1. Постановка задачи.

4.2. Статические испытания консольно закреплённых образцов кож при деформации изгиба.

4.2.1. Устройство для исследования статической деформации изгиба кож.

4.2.2. Определение статической деформации изгиба кож.

4.2.3. Модуль и величина жёсткости при деформации изгиба кож.

4.3. Динамические резонансные испытания консольно закреплённых образцов кож при деформации изгиба.

4.3.1. Устройство для проведения исследований динамической резонансной деформации изгиба кож.

4.3.2. Механическая добротность кож.

4.3.3. Модуль динамической резонансной жёсткости и механических потерь консольно закреплённых образцов кож.

4.4. Динамические резонансные испытания образцов кож, свёрнутых в виде кольца.

4.4.1. Устройство для определения динамической жёсткости образцов кож, свёрнутых в виде кольца.

4.4.2. Результаты исследования динамической жёсткости образцов кож, свёрнутых в виде кольца.

4.5. Выводы по главе 4.

Глава 5. Теоретические основы определения вязкоупругости материалов легкой промышленности.

5.1. Рациональный выбор модели колеблющегося вязкоупругого материала.

5.1.1. Уравнение движения колеблющейся части образца вязкоупругого материала.

5.1.2. Зависимость амплитуды деформации от частоты силового воздействия.

5.1.3. Зависимость механического сопротивления исследуемого материала от частоты силового воздействия.

5.1.4. Зависимость амплитуды деформации от частоты силового воздействия и добротность материала.

5.1.5. Энергетические соотношения в процессе деформации вязкоупругих материалов в динамическом режиме.

5.1.6. Комплексное сопротивление исследуемого материала.

5.1.7. Аналогия дифференциальных уравнений.

5.1.8. Время релаксации напряжения.

5.1.9. Модуль упругости и модуль потерь.

5.1.10. Метод определения величины распределенной массы колеблющейся части вязкоупругого материала.

5.2. Выводы по главе 5.

Глава 6. Исследование деформационных показателей материалов и изделий с помощью разработанной теории.

6.1.1. Метод определения изгибной жесткости обуви.

6.1.2. Метод определения деформационных показателей меха.

6.1.3. Изучение жесткости ткани в зависимости от направления нитей основы.

6.1.4. Метод определения деформационных свойств вспененных материалов для изготовления ортопедических стелек.

6.2. Разработка приборов и устройств.

6.2.1. Устройство и методика определения физико-механических свойств кожи и других вязкоупругих материалов.

6.2.2. Прибор «Измеритель жесткости».

6.2.3. Устройство и методика измерения относительного удлинения материала ткани.

6.3. Выводы по главе 6.

Актуальность темы

В современных условиях экономического развития предприятиям легкой промышленности необходимо совершенствовать качество выпускаемой продукции. Основную часть этой продукции изготавливают из материалов, обладающих вязкоупругими свойствами, которые определяют качественные и эксплуатационные показатели.

В настоящее время в материаловедении инструментальной оценки вязкой составляющей материалов, не применяется. По этой причине количественной оценки сочетания упругости и пластичности в материалах и изделиях, их оптимизации в процессе конструирования и производства не производится. Вязкие свойства играют важную роль при выборе оптимальной скорости силового воздействия без разрушения материала при формировании заготовок изделий. От этого показателя зависит способность материала к формообразованию и фор-моустойчивости. Конструкторам и технологам необходимо владеть информацией о том, как изменяются деформационные свойства материалов в процессе эксплуатации под воздействием влаги, теплового поля, условий технологической обработки и других видов физических воздействий. Измерение пластичности материалов ГОСТом не предусмотрено.

Стандартные методы оценки величины жесткости трудоемки, приводят к разрушению ценного материала и являются условными. Определение деформационных показателей осуществляется выборочно и присваивается всей партии материала.

Перед наукой и современным производством существует проблема развития и совершенствования теоретических основ и создания более информативных неразрушающих методов контроля упругой и вязкой составляющих материалов легкой промышленности.

Цель диссертационной работы заключается в разработке теоретических основ определения вязкой и упругой составляющих полимерных материалов в динамическом резонансном режиме, имитирующим реальные условия эксплуатации и разработки неразрушающих методов контроля вязко упругости различных конструкционных материалов легкой промышленности.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: проведен анализ литературных данных по определению деформационных показателей полимерных материалов в статическом и динамическом режимах.

- разработка новых и усовершенствование существующих методов оценки деформационных показателей при сжатии и изгибе материалов легкой промышленности;

- изучение деформационных свойств вязкоупругих материалов в квазистатическом и динамическом резонансном режимах;

- разработка новой формулы и методики для описания статического сжатия кож до значений условно предельных деформаций и двух способов реализации этой формулы;

- разработка новой методологии определения упругой и вязкой составляющих полимерных материалов;

- разработка и внедрение устройств и приборов для определения деформационных показателей материалов и изделий легкой промышленности в производство и учебный процесс вузов.

Объекты и методы исследования

Исследования проводились на образцах обувных материалов выработанных на МПКО. Для контрольных испытаний использовались образцы, вырезанные в чепрачной части целых кож, которые предварительно выдерживались до постоянной массы при стандартных условиях температуры (20 ± 3)° С и влажности воздуха (65+5)%. При измерении деформации в статическом и динамическом режимах на сжатие, каждое измерение проводилось семь раз в переделах площади 3-4 см2.

При изучении деформационных свойств материалов на изгиб, использовались образцы размером 20x30 мм. Кроме этого, в качестве исследуемых объектов использовались образцы меха, конструкции обуви, вспененные полимерные материалы для изготовления стелек ортопедической обуви, ткани из льна, резина и полимерно-пленочные материалы. За определяемую величину принималось среднее значение полученных величин из 6-7 измерений. Повторные измерения показателей отличались между собой не боле чем на 5%.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- разработано новое фундаментальное научно обоснованное направление по определению деформационных показателей материалов легкой промышленности;

- теоретически выведена формула для описания деформации сжатия кож в статическом режиме до значений условно-предельной деформации £«,. Разработан неразрушающий метод определения модуля жесткости Ес кож при их статическом сжатии;

- разработана и обоснована оригинальная конструкция вибродатчика с магнитным подвесом подвижного элемента для определения динамической резонансной жесткости вязкоупругих материалов без их разрушения.

- разработаны теоретические основы нового метода определения динамического модуля сжатия Ег и модуля статического сжатия Ес;

- определён упруго-обратимый характер деформации при динамическом резонансном сжатии материалов и установлено соответствие между углами динамической жесткости кож с соответствующими величинами динамических резонансных модулей Ег жесткости;

- разработан метод определения модулей жесткости Es статического изгиба консольно закрепленных образцов кож;

- разработан метод определения динамического модуля Ек жесткости консольно закрепленных образцов кож в резонансном режиме;

- установлена зависимость между модулями Es статического изгиба и модулями Ек динамической жесткости консольно закрепленных образцов кож;

- разработан метод определения модулей Е0 резонансной жесткости образцов кож свернутых в виде кольца;

- проведен сопоставительный анализ величин жесткости D0 образцов кож свернутых в виде кольца, полученных в динамическом резонансном режиме, с условными показателями жесткости D измеренными на приборе ПЖУ -12М;

- на основе проведенных исследований выявлено, что кожи и другие полимерные материалы при различных видах деформации в динамическом режиме, представляют собой резонансные системы, имеющие упругую и вязкую составляющие;

- разработаны теоретические основы определения деформационных свойств материалов при различных видах деформации в динамическом резонансном режиме;

- разработан физически обоснованный метод определения величины распределенной массы колеблющейся части исследуемого материала, который совместно с теоретическими основами определения деформационных свойств материалов, позволяет развить целое научное направление по изучению свойств материалов легкой промышленности в зависимости от условий технологической обработки и при различных видах физических воздействий;

- разработаны методологические основы использования метода вынужденных резонансных испытаний материалов и изделий легкой промышленности, позволяющих с высокой точностью и достоверностью определять интегральное значение вязкого трения Ь, возникающего в деформируемом материале на молекулярном уровне, коэффициент жесткости к, тангенс угла механических потерь tgS, модуль жесткости Е' и модуль гистерезисных потерь Е", время релаксации напряжения т и другие важные деформационные показатели;

- введено научно обоснованное понятие добротности Q полимерного материала, определяющее количественное сочетание упругих и вязких свойств материалов;

- при изучении деформационных свойств различных полимерных материалов выявлено, что амплитуда деформации хт в резонансном режиме превышает амплитуду статического смещения хст. для одних и тех же материалов в число раз, которое численно совпадает с величиной добротности Q и это отношение зависит только от показателя затухания р. Выявленная закономерность дает объяснение причины несогласования параметров деформации, определяемых в статическом режиме и при различных скоростях или частотах силового воздействия на исследуемый материал;

- выявлено, что все резонансные кривые для различных полимерных материалов, при стремлении частоты со силового воздействия к нулю, стремятся к пределу отношения величины приложенной силы F к коэффициенту жесткости К, что соответствует закону Гука;

- разработаны методики измерений и приборная база для определения деформационных показателей меха, тканей, кож, полимерно-пленочных материалов, вспененных материалов для стелек ортопедической обуви, готовых конструкций обуви и других вязкоупругих материалов.

Практическая значимость

Разработаны методы и устройства неразрушающего контроля деформационных показателей материалов легкой промышленности:

- для определения жесткости кож при квазистатическом сжатии;

- для определения жесткости полимерных материалов в динамическом резонансном режиме на сжатие;

- для определения жесткости листовых полимерных материалов при квазистатическом изгибе;

- для определения спектра деформационных показателей, к которому относятся: коэффициент жесткости, коэффициент вязкого трения, тангенс угла механических потерь, модуль упругости, модуль гистерезисных потерь консольно закрепленных образцов листовых полимерных материалов в динамическом резонансном режиме;

- для определения спектра деформационных показателей меха при динамическом сжатии;

- для определения спектра деформационных показателей готовых конструкций обуви при динамическом изгибе.

Общим итогом работы является развитие нового направления в материаловедении, заключающегося в создании методологии определения деформационных показателей полимерных материалов в динамическом резонансном режиме, позволяющим с высокой точностью и достоверностью определять количественно величину упругой и вязкой составляющих материалов легкой промышленности.

Достоверность проведенных исследований

Достоверность и обоснованность положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждается согласованностью результатов теоретических и экспериментальных исследований при корректном применении математических методов анализа и обработки данных измерений, апробацией основных положений диссертации в научных статьях, журналах и конференциях. Достоверность результатов научной работы обеспечена производственной проверкой разработанных методов и их положительной оценкой.

Личное участие автора в получении изложенных в диссертации результатов

Вклад автора в работу состоит в постановке задач, выборе методов и направлений исследований, анализе и обобщении полученных результатов, теоретическом осмыслении результатов проведенных исследований, в разработке теоретических основ определения деформационных свойств вязкоупругих материалов текстильной и легкой промышленности, в разработке методологии определения упругой и вязкой составляющих полимерно-пленочных материалов, кож, резин, тканей, конструкции обуви, меховых и волокнистых материалов, представляющей собой перспективное направление развития материаловедения. Разработанные автором методы и устройства для определения деформационных показателей полимерных материалов содержат новизну, подтвержденную 4 авторскими свидетельствами на изобретение.

Структура и объем диссертационной работы

Работа состоит из введения, шести глав, заключения, библиографического списка из 153 наименований и приложения. Основная часть работы изложена на 261 страницах, в число которых входят 66 рисунков и 42 таблицы.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 39 работ. Основные результаты исследований опубликованы в статьях во всесоюзных и российских изданиях, материалах научных конференций, межвузовских сборниках научных трудов, представлены 4 авторскими свидетельствами и патентами на изобретения.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.

1. Разработано новое фундаментальное научно обоснованное направление по определению деформационных показателей материалов легкой промышленности.

2. Разработаны теоретические основы определения вязкоупругости полимерных материалов в динамическом резонансном режиме.

3. Разработаны методы неразрушающего контроля вязкоупругих свойств тканей, готовых конструкций обуви, вспененных и полимерно-пленочных материалов, резин, кож, меха и других конструкционных материалов.

4. В основе разработанных методов заложено определение амплитуды деформации в зависимости от частоты силового воздействия, что позволяет создавать контрольно-измерительные комплексы с использованием микропроцессоров и ЭВМ, непосредственно в технологических линиях.

5. Разрешена важная проблема материаловедения по инструментальному определению вязкой и упругой составляющих материалов и изделий легкой промышленности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ существующих методов оценки деформационных показателей материалов легкой промышленности в статическом режиме показал недостаточность и ограниченность применяемых методов. Материалы легкой промышленности представляют собой вязкоупругие материалы. Деформационные свойства таких материалов необходимо рассматривать с учетом вязкой составляющей, которая в значительной степени влияет на процесс деформации. Приборная база для определения деформационных свойств материалов и изделий легкой промышленности в большинстве случаев не соответствует современному научному уровню. Единой, объективной, научно обоснованной методологии оценки деформационных показателей не существует.

Актуальной научной задачей является разработка и внедрение единого метода определения деформационных свойств вязкоупругих материалов на основе научно обоснованных критериев оценки упругой и вязкой составляющей полимерных материалов и изделий, выпускаемых легкой промышленностью.

Настоящая диссертационная работа написана на основе изучения процессов деформации в статическом и динамическом резонансном режимах различных вязкоупругих материалов легкой промышленности и опубликованных автором работ. Основной целью проводимых работ было исследование фундаментальной задачи, состоящей в рассмотрении механизма деформации материалов в статическом и динамическом резонансном режимах при деформации изгиба и сжатия. Создание универсального неразрушающего метода и единой теории для определения важных деформационных показателей вязкоупругих материалов, определяющих его качество.

В настоящей работе представлена разработка универсального научно обоснованного резонансного метода неразрушающего контроля деформационных показателей вязкоупругих материалов, который позволяет с высокой точностью и достоверностью определять упругие и вязкие показатели полимерных материалов и изделий.

Резонансный метод определения деформационных показателей полимерных материалов может быть использован в различных отраслях легкой промышленности как единый метод определения деформационных показателей, который позволит ввести паспортизацию качественных показателей выпускаемой продукции.

Резонансный метод неразрушающего контроля деформационных показателей полимерных материалов предусматривает определение деформационных показателей путем приложения к материалу синусоидально изменяющейся усилий и регистрации ответного отклика со стороны исследуемого материла. Расчет деформационных показателей осуществляется в соответствии с разработанной теоретическими основами определения вязкоупругости тел, с помощью которой можно практически определять коэффициент жесткости, коэффициент вязкого трения, возникающего на молекулярном уровне, модуль упругости, модуль гистерезисных потерь, время релаксации напряжения, тангенс угла механических потерь, меру энергии затраченной необратимо за один цикл деформации, величину добротности материала, характеризующую количественную меру сочетания упругих и вязких свойств материала. Модуль упругости и модуль гистерезисных потерь.

Разработанные теоретические основы определения вязкоупругости и не-разрушающий метод определения деформационных показателей полимерных материалов, дают возможность развитию целого научного направления по изучению свойств вязкоупругих материалов в зависимости от условий технологической обработки и других видов физических воздействий.

1. Михеева Е. Я.; Беляев JI.C. Современные оценки качества обуви и обувных материалов, М. Легкая индустрия, 1984, 248с.

2. Белл Д.Ф. Экспериментальная основа механики деформируемых тел. ч.1 Малые деформации. Под редакцией Филина А.П. М. Наука, 1984, 596 с.

3. Куприянов М.П. Деформационные свойства кожи для верха обуви. М. Легкая индустрия, 1969, 245 с.

4. Аманов Т.Ю., Хурамов Ш.Р. Исследование характера деформации кож полуфабриката при сжатии и восстановлении. Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1987, №2, 64-69 с.

5. Оржякаускас П.И., Пекаркас В.П., Раяцкас В.Л. Зависимость деформационных свойств материалов верха обуви и их систем от влажности и температуры. Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1974, №6, 19-22 с.

6. Матвеев В.Л., Раяцкас В.Л., Баркаускас Р.В. Релаксации напряжений и ползучести стелечных материалов при сжатии. Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1986, сообщение 1, №4, 36-40 с.

7. Батисене М.Ю., Маяускене Н.Ю. Жесткость кожи для верха обуви. Коже-венно-обувная промышленность, 1980, №9, 54-55 с.

8. Пискорский Г.А., Гуменный Н.А., Канандаров Б.А., Инкаров Б. Г. Реологические свойства кож для низа обуви при сжатии. Известия вузов. Технология легкой промышленности. 1983, №5,16-20 с.

9. Химия и технология кожи. Под редакцией Флаэрти Ф.О., Родии В.Т., Лоле-эра P.M. М., Легкая индустрия, 1968, т.4, Контроль качества кожи, 449 с.

10. Кутянин Г.И. Исследование физико-механических свойств кожи. М., Гиз-легпром, 1956,195 с.

11. Михеева Е.Я., Закатова Н.Д., Методы оценки механических свойств кожи и других обувных материалов; М., ЦНИИТЭИлегпром, 1971, 68 с.

12. Перепечко И.И. Акустические методы исследования полимеров, М., Химия, 1973,253 с.

13. Картин В.А. Сборник трудов 1 и 2 конференций по высокомолекулярным соединениям., М., Ан СССР, 1945, 60 с.

14. Догадкин Б.А. Химия и физика каучука, М., Госхимиздат, 1947.

15. Соколов С.И. Строения и физико-механические свойства каучука, коллагена и производных целлюлозы. Сборник работ физико-химического отдела ЦНИИКП, №5, Гизлегпром, 1937.

16. Бартенев Г.М. Прочность и механизм разрыва полимеров, М., Успехи химии, т.24, вып. 7,1955.

17. Чернов Н.В. Учения о качестве кожи, М., Гизлегпром, 1939.

18. Михайлов А.Н. Физико-химия коллагена, тоннидов и процессов дубления. М., Гизлегпром, 1941.

19. Тагер А.А. Физико-химия высокополимеров, М., Химия, 1978, 543 с.

20. Сорокин Е.Ц. Метод учета неупругого сопротивления материала при расчете конструкций на колебания. Сборник: исследование по динамике сооружений. -М.: Госстройиздат, 1951.

21. Сорокин Е.С. К теории внутреннего трения при колебаниях упругих систем -М.:Академия строительства и архетектуры СССР, 1960, 217 с.

22. Сборник научных трудов ЦНИПС. Динамические свойства строительных материалов. -М.: Стройиздат, 1952.

23. Сборник научных переводов. Упругость и неупругость металлов. -Иностранная литература, 1954.

24. Кольский Г.А. Волны напряжений в твердых телах, -иностранная литература, 1956.

25. Сборник научных докладов. Современные методы испытания материалов в промышленности. Машгиз, 1956.

26. Перепечко И.М. Акустические методы исследования полимеров.- М.: Химия, 1973,296с.

27. Аскадский А.А. Деформация полимеров.-М.: Химия, 1973, 448с.

28. Зыбин А.Ю. Прочность и деформация материалов для верха обуви при одноосном и двуосном растяжении. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. МТИЛП, 1969.

29. Зыбин А.Ю. Двуосное растяжения верха обуви.-М.: Легкая индустрия, 1974, 120 с.

30. Зыбин Ю.П., Авилов А.А., Гвоздев Ю.М., Чернов Н.В. Материаловедение изделий из кожи .-М.: Легкая индустрия, 1968, 384с.

31. Palm W.E., Bloom F. W, Witnauer L. ее P. Non destructive dunamic compession measurements on full siedes of leather J. Am Leather chemists ass. 1966 LXI, №5 222-234 p.

32. Пальм В.Е.б Блоом Ф.В., Витнауер Л.П. Резонансный метод определения динамической упругости кож без их разрушения. -"В Кожевенно-обувная промышленность, 1966, №32.

33. Смирнов А.П., Белокуров В.Н., Нагорный А.А., Моряков В.Я., Фукин В.А. Корреляционная связь между физико-механическими характеристиками кож для верха обуви. Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1984 №5,27-30 с.

34. Левшин В.А. Сопротивление материалов.- М.: Издательство научно-технической литературы. РСФСР, 1961,476 с.

35. ВЕМ, Сборник всесоюзных единых методов анализа в обувном производстве. Методы испытания обувных материалов и обуви. Л.: Гизлегпром, 1954,481с.

36. Эксплуатационные свойства ткани и современные методы их оценки. Сборник статей под редакцией Колесникова П.А. М.: Издательство научная техническая литература, 1960, 475 с.

37. Horio M., Onogi S. Forced vibration of Reed as Method of Determining Viscoelasticitu. J. Appe Phus, 1961, №7,22, p.977-981.

38. Васильев C.C., Смирнов А.П., Особенности применения метода вынужденных колебаний при исследовании материалов легкой промышленности. -Известия вузов. Технология легкой промышленности. 1969 №4,40-43 с.

39. Смирнов А.П. Исследование упрого-вязких свойств материалов легкой промышленности методами акустики в диапазоне частот от 1 до 105 герц. -Диссертация на соискании ученой степени к.т.н. М, МТИЛП,1968.

40. Петрук Ю.Б. Исследования структурно-механических свойств кожи. Диссертация на соискании ученой степени к.т.н. М, МТИЛП,1983.

41. Смирнов А.П., Солдатенко М.В. Инструментальное определение эластичности кож. Кожевенно-обувная промышленность, 1984, №3,45-47с.

42. Жихарев А.П. Разработка методов исследования материалов для одежды и обуви в широком интервале температур Диссертация на соискании ученой степени к.т.н. М, МТИЛП,1980.

43. Жихарев А.П., Рыков С.П. Установление корреляционной зависимости между показателями механических свойств кожи. Научные труды МТИЛП, Экономика, Организация и планирование производств легкой промышленности. М., 1985, 131-133с.

44. Мередит Р., Дж. Хирл B.C. Физические методы исследования текстильных материалов. М.: Гизлегпром, 1963, 383с.

45. Ден-Гартог Д.П. Механические колебания. М.: Госиздат, Физико-математическая литература, 1960, 580с.

46. Тимошенко С.П., Янг Д.Х., Унвер У. Колебания в инженерном деле. М.: Машиностроение, 1985,472 с.

47. Svoboda V. Srovnavaci zkoiisky tuhosti vechovych usni. -: kozarstvi, 1976, SV 26, №3, S.78-88.

48. Studies on theshock absorbing oroperties of choe Bottom Materials. : Shush Technik, 1988, №4, s. 308-310.

49. Советкин Н.В., Думнов B.C., Поломошных С.П. Новый прибор для оценки жесткости кож для верха обуви. Кожевенно-обувная промышленность, 1988, № 10,25-27 с.

50. Асеев Б.П. Основы радио техники,- М.: Издательство по вопросам связи и радио, 1947, 572 с.

51. Иос Г. Курс теоретической физики, часть 1.- М.: Государственное учебно-педагогическое издательство Министерства просвещения РСФСР, 1963, 579 с.

52. Васильев С.С., Смирнов А.П. К вопросу о физическом смысле динамического модуля упругости. М.: Научные труды МТИЛП, вып. 36, 1970, 120 -125 с.

53. Булах К.Г., Горева Е.П., Дмитриев.Л.Н. Неразрушающий метод контроля показателей жесткости текстильных прокладочных материалов.- Известие вузов. Технология легкой промышленности, 1984, № 1,2, 23-26 с.

54. Феоктистов В.Н., Ланеева Н.С., Кузьмина Н.Г., Рыбкин С.Б. Новые методы физико-механических испытаний искусственной кожи и пленочных материалов. -М.: Легкая индустрия, 1969, 136с.

55. Нарисава И. Прочность полимерных метериалов. М.: Химия, 1987, № 7, с.57.

56. Смирнов А.П., Петрук Ю.Б. Способ определения механических свойств кожи. Авторское свидетельство, №1000910, Б.И., № 8,1983.

57. Куприянов М.П., Павленко Ю.С., Чижмаков Н.П. Применение вынужденных колебаний для определения механических свойств кожи и элементов консстукции обуви. Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1958, №4, 59-63с.

58. Мауль Т.Г., Кривошеева B.C. Закономерности распределения основных характеристик кожевенного сырья по партии. Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1982, № 2, 49 -51с.

59. Ягода Л.А., Островский B.C. Приборы и методика испытания кожи. Кожевенно-обувная промышленность, № 7, 52 -55с.

60. Кирилов Г.К., Скалозуб C.JI. Способ определения динамических констант ввязко-упругих материалах. Авторское свидельство, №283661, Б.И. №31, 1971.

61. Диментберг P.M. Прикладная математика и механика, т.13, выпуск №1, 1949, 532с.

62. Лифшиц И.М., Леженин Е.Д., Меркулова А.И. и др. Исследования непродовольственных товаров.- М.: 1988, 342с.

63. Алексеева Н.А., Кутянин Г.И. Нужные четкие требования к качеству товаров.- М.: Советская торговля, 1981, №5, 44-47с.

64. Краснов Б.Я., Бернштейн М.М., Гвоздева Ю.М. и др. Комплексная оценка качества обувных материалов. -.М.: Легкая индустрия, 1979, 80с.

65. Бузов Б.А., Пожидаев Н.Н., Модестова Т.А., Павлов А.И., Алыменкова Н.Д.под редакцией Бузова Б.А. Лабораторный практикум по материаловедению швейного производства. М.: Легкая индустрия, 1979, 360с.

66. Васильев С.С., Прыгунков М.А. Кинетика влагопоглощения материалами внутренних деталей обуви. Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1971, №4,29-31с.

67. Васильев С.С., Булатов Г.П., Прыгунков М.А. Физический смысл основныхкинетических параметров, определяющих поглощение влаги пористыми материалами. Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1983, №4,31-34с.

68. Худсон Д. Статистика для физиков. -М.: Издательство Мир, 1970,273с.

69. Агекян Т.А. Основы теории ошибок для астрономов и физиков. -М.: Издательство Наука, 1972,182с.

70. Зайдель А.Н. Ошибки измерений физических величин. -Л.: Издательство Наука, 1974,136с.

71. Светозаров В.В. Элементарная обработка результатов измерений. М.: Учебное пособие МИФИ, 1983, 63с.

72. Иванова В.М., Калинина В.Н., Нешумова Л.А., Решетникова И.О. Математическая статистика. М.: Издательство Высшая школа, 1981, 286с.

73. Кукин Г.Н., Богомолов Т.С., Розенбаум Ю.И. Устройство для испытания образцов высокоэластичных материалов на сжатие. Авторское свидетельство, №807123, Б.И., №7,1981.

74. Балясов П.Д. Сжатие текстильных волокон в массе и технология текстильного производства. -М.: Легкая индустрия, 1979, 237с.

75. Mertz. К. Temperatur freguenzgang des elastizita tsmoduls wedulastischer werkstoffe. Jein gerate technick, 1980, 29.№6.p.p.250-252.

76. Круг H.B. Основы электротехники, т. 1. M.: Госэнергоиздат, 1926, 573 С.

77. Игнатенко В.Б. Упругость меха, ее измерение и оценка. Сборник научных трудов Н.И. Имехпром. Новое в меховой промышленности-М.2003: 81-85с.

78. Егоркин Н.И., Мамедов М.А., Рохваргер О.Д. Формальдегидная дубление Гизлегпром, -М 1957,145-147с.

79. Богданов Н.В. Оценка деформационных свойств волосяного покрова при сжатии. Журнал « Меха мира» №3,2005,50-51 с.

80. Игнатенко В.В. Разработка методики и исследование упругих свойств волосяного покрова меха. Соискание ученой степени кандидата технических наук. М., Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Народного хозяйства им. Плеханова.

81. Сквайре Дж. Практическая физика-М. 1971, 245с.

82. Быховский И.И. Основы теории вибрационной техники.

83. Мигулин В.В., Медведев В.И. и др. Основы теории колебаний. Издательство1. Наука-М.1978, 391с.

84. Бабаков И.М. Теория колебаний. Издательство Наука.-М.:1965,559с.

85. Белокуров В.Н. Определение деформационных показателей вязко-упругих материалов при статическом сжатие. Журнал « Обувь» №4,2005, 52-55с.

86. Белокуров В.Н. Экспресс- анализ физико- механических свойств обувных материалов. Журнал « Обувь» №2, 1997, 30с.

87. Василенко Е.Н., Есина Г.Ф., Белокуров В.Н. Новые методы измерения упругости волосяного покрова меха. Тезисы доклада VII Межрегиональнойнаучно-практической конференции. « Развитие меховой промышленности России» .-М,: 2005.

88. Белокуров В.Н. Резонансный метод определения деформационных показателей готовых конструкций обуви и других вязко-упругих материалов. Журнал «Обувь» №3, 2005, 53-56с.

89. Белокуров В.Н., Смирнов А.П., Фукин В.А. Роботизация метода неразрушающего контроля физико-механических свойств кожи для верха обуви. Тезисы доклада Всесоюзной научно -технической конференции.-Л.:1984, 38с.

90. Белокуров В.Н., Петропавловский Д.Г. Резонансный метод определения жесткости материалов. Кожевенно-обувная промышленность №5., 1990, 45-47с.

91. Белокуров В.Н. Устройство для определения физико-механических свойствкожи. Авторское свидетельство СССР №1499230, 1998.

92. Белокуров В.Н., Карамышкин В.В. Устройство для определения физико-механических свойств кожи. Авторское свидетельство СССР, №1499230, 1989.

93. Белокуров В.Н. Устройство для определения жесткости натуральных кож, тканей и других вязкоупругих материалов. Авторское свидетельство №1714436,1991.

94. Белокуров В.Н., Смирнов А.П., Фукин В.А. Авторское свидетельство № 1223143,1985.

95. Белокуров В.Н., Михеев В.Н., Смирнов А.П., Фукин В.А. Закономерности динамических и статистических показателей при определение физико-механических свойств кожи для верха обуви. Сборник научных трудов

96. МТИЛП. Экономика, организация и планирование производств легкой промышленности. 1985, 145-149с.

97. Смирнов А.П., Белокуров В.Н., Негорнева А.А., Моряков В.Я., Фукин В.А. Корреляционная связь между физико-механическими характеристиками кож для верха обуви. Известие вузов. Технология легкой промышленности, 1984, №5,27-30с.

98. Белокуров В.Н. Устройство для определения жесткости кож. Кожевенно-обувная промышленность №10, 1991,032-33с.

99. Белокуров В.Н., Бузов Б.А. Теоретическое обоснование взаимосвязи показателей деформации материалов, определяемых в статическом и динамическом режимах. Сборник научных трудов МГАЛП, 1996, 62-67с.

100. Белокуров В.Н., Бузов В.А. Прибор и методика определения жесткости материалов. Сборник научных трудов МГАЛП, 1966, 68-73с.

101. Морозов В.П. Налаживание радиолюбительских приемников на транзисторах. Издательство ДОССА, М 1970., 96с.

102. Белокуров В.Н., Карамышкин В.В., Васильев С.С. Количественная характеристика деформации сжатия натуральных кож в динамическом режи-ме.Известия высших учебных заведений. Технология легкой промышленности. 1988 №2, 40-43с.

103. Пановко Я.Г. Введение в теорию механических колебаний. Наука, МЛ 971,240с.

104. Белокуров В.Н., Определение деформационных показателей вязко-упругих материалов при статическом сжатии. Журнал «Обувь» №4,2005,52-55с.

105. Белокуров В.Н., Лычников Д.С., Макаров-Землянский Я.Я., Деформационные свойства кожевенных материалов. Тезисы доклада М. ВЗИТЛП, 1996, 40-41с.

106. Белокуров В.Н. Устройство для определения физико-механических свойств кожи. Патент на изображения №2047175, 1995г.

107. Белокуров В.Н., Родэ С.В. Определение деформационных показателей вязко-упругих материалов в динамическом режиме. Сборник научных трудов МГУДТ, М., 2005 г.

108. Васильев С.С., Карамышкин В.В., Белокуров В.Н. Аналитическое описание свойств натуральной кожи при ее сжатии в статическом режиме Известия вузов. Технология легкой промышленности №4, 1988, 66-69с.

109. Смирнова И.Г., Суворова Н.А., Белокуров В.Н. Тезисы доклада студенческой конференции «Изучение деформационных показателей вязко-упругих материалов и готовых конструкций обуви в динамическом резонансном режиме., М., МГУДТ, 2000г.

110. Белокуров В.Н. Совершенствование конструирования и технологии изделий из кожи с использованием элементов автоматизированного проектирования. Сборник научных трудов МТИПЛ, М., 1991, 47-49с.

111. Салеева А.Д., Чернов Е.И., Хмелевская И.О. Критерии выбора для изготовления ортопедических стелек для больных сахарным диабетом. Вестник всероссийской гильдии протезистов- ортопедов №4 (22), 2005, 43-45с.

112. Белокуров В.Н. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н., МТИЛП, М.,1990

113. Есина Г.Ф., Лопасова Л.В., Меликов Э.Х., Белокуров В.Н. Исследование жесткости кожевой ткани шкурок норки. Сборник научных трудов МГАЛП, 1993

114. Белокуров В.Н., Карамышкин В.В., Васильев С.С. Количественная характеристика деформации сжатия натуральных кож в динамическом режиме. Известия вузов. Технология легкой промышленности №2,1988, 40-43с.

115. Белгородский B.C. Разработка методов и средств повышения комфортности обуви. Диссертация на соискание ученной степени к.т.н., М., МГУДТ, 2001,219с.

116. Бурмистров А.Г., Соколовский А.Р. Установка для исследования реологических спектров кожевой ткани. Сборник научных трудов МТИЛП, 1986г.

117. Бурмистров А.Г., Кочеров А.В., Сочнев С.А. Автоматизированная установка для контроля деформационных свойств кожи. Материалы семинара «Основные направления технического прогресса в легкой промышленности, МДНГ, 1990,136-140с.

118. Жихарев А.П., Бузов Б.А. Прибор и методика определения твердости материалов для низа обуви. Кожевенно-обувная промышленность, №5, 1990,43-45с.

119. Смирнов А.П., Шейнис В.В., Васильев С.С. Применение резонансного метода при исследовании вязко-упругих свойств материалов обувной промышленности. Научные труды, МТИЛП, 1970, т.35, 153-157с.

120. Фоломеев К.А., Меликов Е.Х., Попова Л.П. Вибро-формавание деталей одежды. Швейная промышленность, №2,1978, 25с.

121. Балодис А.А., Латишенко В.А. Прибор для резонансных испытаний полимерных материлов. Механика полимеров, №6, 1966,123-126с.

122. Смирнов А.П., Жихарев А.П. Исследование влияния аэродинамического сопративления внешней среды на колебания систем с распределенной массой. Известия вузов. Технология легкой промышленности,№3, 1968, 161-165с.

123. Андрианова Г.П., Полякова К.А., Фильчиков А.С. Химия и технология полимерных пленочных материалов и искусственной кожи. Легкая и пищевая промышленность. М., т.2,1990

124. Белокуров В.Н., Есина Г.Ф., Васильев С.С. Резонансный метод определения жесткости кожевой ткани меха. Методические указания. МГАЛП, 1993,13с.

125. Жихарев А.П. Теоретические основы и экспериментальные методы исследований для оценки качества материалов при силовых, температурных и влажностных воздействиях. Монография., МГУДТ, 2003, 326с.

126. Белокуров В.Н., Родэ С.В. Определение деформационных показателей вязко-упругих материалов в динамическом режиме. Методические указания к лабораторной работе., МГУДТ, 2005, 19с.

127. Петропавловский Д.Г., Белокуров В.Н., Гущина В.П., Туркан А.П. Совершенствование конструкций и технологии изделий из кожи с использованием элементов автоматизированного проектирования. Сборник научных трудов, МТИЛП, М.,1991,47-49с.

128. Богданов Н.В., Оценка деформационных свойств волосяного покрова при сжатии. Журнал «Меха мира» №3, 2005,50-51с.

129. Горбачик А.В. Изгибная жесткость. Журнал «Обувь» №1, 2003,14-15с.

130. Сталевич A.M., Горшков А.С. и др. Устройство для определения динамических характеристик полимерных нитей методом свободных продольных колебаний. Патент 2249195, MTIK,G01 №3/00 :

131. Саввин О.А., Александрова О.С. Выбор упругой модели текстильной нити с внутренним трением и остаточной деформацией. Сборник трудов. Издательство КГТУ, Кострома, 2004,130-131с.

132. Александров С.П., Клебанов Я.М., Бурмистров А.Г., Лукьянов А.Н. Экспериментальные исследования некоторых материалов низа обуви на сжатие. «Кожевенно-обувная промышленность» №6, 2003, 54-55с.

133. Демидов А.В., Макаров А.Г., Сталевич A.M. Прогнозирование сложных деформационных процессов обувных материалов. Кожевенно-обувная промышленность, №3,2006, 48-49с.

134. Кузнецов Г.К. Взаимное влияние конструктивных параметров текстильного оборудования и свойств обрабатываемых материалов. Технология текстильной промышленности, №1, 2006-06-23

135. Грачева И.В. Методика измерения упруго-вязких характеристик пряжи при динамическом растяжении. Известия вузов. Технология текстильной промышленности, №1, 2005.

136. Кузнецов Г.К., Фарукшин В.В., Титов С.Н. Методы экспериментального определения упруго-вязких характеристик механико-технологических систем текстильных машин. Технология текстильной промышленности, №3, 2003

137. Курлянд С.К., Петрова Г.П. и др. Механические методы изучения кристаллизации эластомеров. Издательство «химия» 1975. 1-15с.

138. Белокуров В.Н., Родэ С.В. Определение деформационных показателей вяз-коупругих материалов в динамическом резонансном режиме. Наука и образование, новые технологии. Выпуск 1, М. МГУДТ. 2006. 30-40с.

139. Белокуров В.Н., Родэ С.В. Анализ величины трения подвижного штока вибродатчика. Межвузовский сборник научных трудов. Наука и образование, новые технологии. Выпуск 1, М. МГУДТ, 2006,43 47 с.

140. Кутянин Г.И., Уруджев Р.С. Метод исследования полимерных пленок. Заводская лаборатория, №9, 1964,1130 с.

141. Бузов Б.А., Жихарев А.П., Смирнов А.П., Исследование некоторых физико-механических свойств материалов в широком интервале температур. М.: МТИЛП, 450-х, 1974, 128 с.

142. Ким Б.Н., Бузов Б.А., Барамбойм Н.К. Изменение механических свойств кожи в зависимости от температуры и влажности. Кожевенно-обувная промышленность, 1974, №7, 29 31 с.

143. Гордиенко А.Я., Герасимова А.Н. Исследование деформации ткани при растяжении. Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1970, №5,45-47 с.

144. Зеленев Ю.В., Ходырев Б.С. Установка для определения динамических характеристик полимеров. Заводская лаборатория, 1972, №4, 504 506 с.

145. Куприянов М.П., Павленко Ю.С., Чижмаков Н.П. Применение метода вынужденных колебаний для определения механических свойств кожи и элементов конструкции обуви. Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1968, №4, 24 27 с.

146. Смирнов А.П., Шейнис Е.С., Васильев С.С. Применение резонансного метода при исследовании вязкоупругих свойств материалов обувной промышленности. Научные труды МТИЛП, 1970, т. 35, 153 157 с.

147. Миколаускас А.П., Гутаускас М.М. Исследование формований тканей циклической нагрузкой. Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1970, №5,110-114 с.

148. Балодис А.А., Латишенко В.А. Прибор для резонансных испытаний полимерных материалов. Механика полимеров, 1966, №6, 923 326 с.

149. Геллер Л.М., Смушкович Б.Л., Перепечко И.И. Прибор для определения динамического модуля потерь в пластмассах. Заводская лаборатория, 1970, 36, №9,1127 с.

150. Сорокин Е.С. Внутреннее и внешнее сопротивление при колебаниях упругих систем. Госстройиздат, ЦНИИСК, 1957, вып. 3, 85 113 с.

151. Сорокин Е.С. К теории внутреннего трения при колебаниях упругих систем. М.: Академия строительства и архитектуры СССР, 1960, 217 с.

152. Жихарев А.П., Москалец Т.А., Чесунова А.Г., Барамбойм Н.К. Исследование состава резин по их динамическим свойствам. Известия вузов. Технология легкой промышленности, 1981, №2, 35 36 с.

153. Торкунова З.А. Испытания трикотажа. Легпромиздат, 1985, 200 с.

154. Жихарев А.П., Фукина О.В. К вопросу прогнозирования качества спортивной обуви. М.: сборник МТИЛП Конструирование и технология изделий из кожи, 1990, 59-62 с.

155. Фоломеев К.А., Меликов Е.Х., Полова Л.П. Виброформование деталей одежды. Швейная промышленность, 1978, №2,25 с.

156. СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГОСУДАРСТВЕННОМ КОМИТЕТЕ СССР ПО НАУКЕ И ТЕХНИКЕ (Г0СК0МИ30БРЕТЕНИЙ)

157. На основании полномочий, предоставленных Правительством СССР, Госкомизобрет^ний выдал настоящее авторское свидетельство на изобретение:

158. Устройство для определения жесткости натуральных и искусственных кож, тканей и других вязкоупругих1Т®оры?: Белокуров Владислав Николаевич1. Заявитель: Заявка №

159. МОСКОВСКИЙ ТЕХНОЛОШЧБСКИЙ ИНСТИТУТ ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ-4766056 приоритет изобретения ^декабря 1989т,

160. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений СССР22 октября 1991г.

161. Действие авторского свидетельства распространяется на всю территорш С^юза ССР.1. Председатель Комитеташ

162. СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

163. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

164. Автор (авторы): Бвл0Кур0в Владислав Николаевич и Карамышкин Вениамин Васильевич

165. Заявитель: МОСКОВСКЙй ЗЕШИОГОЧЮИЙ ШСИИТУТ ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ1. Заявка №42375481. Приоритет изобретения30 апреля 1987г,

166. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретени:1. Действие $§ййё1#1ьствастраняется на всю тердитодик^Сою1. Председатель Комитета1. Начальник отдела

167. СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

168. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ1. ПОМПЕ «ШИШ»

169. На основании полномочий, предоставленных Правительством СССР, Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий „ выдал настоящее авторское свидетельство на изобретение:

170. Спосоо определения механических свойств кожи для верха обуви"

171. Автор (авторы): Белокуров Владислав Николаевич, Смирнов Алексей Парфирьевич и Фукин Виталий Александрович1. Заявитель: q. ТЕХНОЛОГИ13726700

172. ТРДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ЛЕГКОЙ ПРОШШЛЕННОСТИ

173. Приоритет изобретения ^ ^^ ^

174. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений СССР8 декабря 1985г.

175. Действие авторского свидетельства распространяется на всю территорию Союза ССР.1. Председатель Комитетаи