1 Лабораторная работа №1

«Определение полуцикловых характеристик свойств кожи»

1.1 Цель работы

1.Вырубить образцы из кожи и подготовить их к испытанию, проведя их маркировку, разметку и кондиционирование.

2.Определить толщины образцов и рассчитать общую толщину каждого.

3.Провести испытания образцов кож до разрыва и построить графики растяжения.

4.Рассчитать характеристики свойств кожи при одноосном растяжении.

1.2 Краткие сведения из теории

При производстве изделий и эксплуатации материалы испытывают разнообразные механические воздействия, вызывающие следующие деформации: растяжение, сжатия, изгиба, среза, кручение и т.д.

Различают характеристики механических воздействий трех классов:

полуцикловые – однократное действие внешней силы (нагрузки);

одноцикловые – действие полного цикла (нагрузка – разгрузка – отдых);

многоцикловые – многократное действие внешней силы (нагрузка – разгрузка);

Полу- и многоцикловые характеристики свойств материалов могут быть получены с разрушением или без их разрушения, поэтому их подразделяют на подклассы: разрушающие и неразрушающие. В качестве факторов здесь выступают величина приложенной к материалу силы, продолжительность действия, температура, влажность.

Одноосное растяжение в материале возникает тогда, когда внешние силы, действующие на материал вдоль одной оси, направлены в разные стороны.

Основными полуцикловыми характеристиками свойств материалов при одноосном растяжении являются следующие:

Абсолютное удлинение ∆l(мм) – изменение линейного размера рабочей части элементарной пробы материала при действии внешней силы:

∆l=l1- l, (1,1)

где l1-длинна рабочей части при действии внешней силы, которая меньше разрушающей;

l- длинна рабочей части элементарной пробы до растяжения;

относительное удлинение ε (%) – относительное изменение длины рабочей части пробы материала:

ε=100[(l1- l)/ l] =100(∆l/ l); (1,2)

напряжение σ ( МПа или Па), возникающие в материале при действии внешней силы:

σ=P/F, (1,3)

где P – действующая сила, H; F – площадь поперечного сечения рабочей части испытываемой рабочей части материала, м²;

F=bh, (1,4)

Где b – ширина, м; h – толщина, м;

прочность P* (даН иои Н) – максимальное значение силы, которое необходимо приложить к элементарной пробе материала для его разрушения;

абсолютное удлинение при разрыве ∆l* - изминение линейного размера рабочей части элементарной пробы материала при действии разрушающей силы P*:

∆l*=l*- l, (1,5)

где l* -длина рабочей части в момент разрушения;

относительное удлинение при разрыве ε* (%) – относительное изменение длины рабочей части элементарной пробы материала при разрушении:

ε*=100[(l*- l)/ l] =100(∆l*/ l); (1,6)

предел прочности σ* (Па) – максимальное напряжение, предшествующее разрушению материала:

σ*=P*/F. (1,7)

Полуцкловые характеристики материалов при одноосном растяжении определяют на разрывной машине (динамометре). В зависимости от формы испытываемой пробы материала различают следующие виды испытаний:

стрип – поперечные размеры элементарной пробы меньше ширины зажимов;

граб – поперечные размеры больше ширины зажимов;

полуграб – смешанный метод.

Показатели свойств материалов при одноосном растяжении определяют на разрывных машинах с постоянной скоростью опускания нижнего зажима, с постоянной скоростью возрастания нагрузки и с постоянной скоростью деформирования.

При стандартных испытаниях материалов легкой промышленности применяют разрывные машины маятникового типа РТ-250М-2, РМ-3-1, РМ-30-1, ИР-574-3 и др. Разрывные машины данного типа состоят из силоизмерителя (измерение силы в испытываемой элементарной пробе материала осуществляется по углу отклонения маятника от вертикального положения), приводной станции и рабочих органов (зажимов), соединенных с маятником и приводной станцией.

1.3 Выполнение работы.

1. Образцы вырубают вдоль и поперек линий хребта кожи не менее двух по каждому направлению в соответствии с ГОСТ- 938.0-75, маркируют и размечают рабочую часть прямыми линиями перпендикулярно продольной оси на пять равных участков длиной 10, 30 и 40мм для образцов с длиной рабочей части соответственно 50, 150 и 200мм. Кондиционирование.

2. После кондиционирования замеряют толщину каждого участка с точностью до ± 0,01мм. и рассчитывают среднее значение толщены образца.

3. Испытание элементарных проб кож проводиться на разрывной машине РТ- 250М-2.

4. Получив диаграммы растяжения всех проб, рассчитывают показатели механических свойств кож при растяжении.

―//―	―//―	―//―	Шевро подкладочное	Материал		1.1 Результаты испытаний.
4	3	2	1	Номер образца
Поперек	Поперек	Вдоль	Вдоль	Направление выкройки образца
1.0	1.0	1.0	1.0	1	Толщина
1.0	1.0	1.0	1.0	2
1.0	1.0	1.0	0.9	3
1.0	1.0	1.0	0.9	4
1.0	1.0	1.0	1.0	5
1	1	1	0.96	hср, мм
10	10	10	9.6	Fср,мм
24,9	27	28,5	27	P*,дан
37	39	29	36	∆l*,мм
18,2	15,5	28,5	15	Pт, мм
28	23	29	21	∆lт, мм
1.8	1.5	2.8	1.5	σт, МПа
56	46	58	42	ε, %
2.4	2.7	2.8	2.8	σ*, МПа
74	78	58	72	ε*, %
3.2	3.6	4.9	3.7	Eу, МПа
32.5	33.6	49	35.5	Dу, дан
	σ = 1.07	ε = 0.7	P = 0,71	Кр

Вывод:

Провели испытания для определения полуцикловых характеристик свойств кожи. Рассчитали показания по формулам. Убедились в соответствии полученных результатов с ГОСТом. Испытанный материал пригоден для производства обуви.

Вопросы для самоподготовки:

1. Какие виды разрывных машин применяют для испытания кож на растяжение?

2. Каковы схема маятниковой и принцип работы разрывной машины?

3. Как измеряются нагрузка и удлинение в маятниковых разрывных машинах типа РТ-250М-2?

4. Почему необходимо испытывать образцы кож вдоль и поперек линии хребта?

5. Чем определяют размеры образцов кож при одноосном растяжении?

6. Какой зависимостью можно описать связь между силой и удлинением кожи?

7. Каковы основные показатели при одноосном растяжении?