содержание   ..  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  ..

Механические методы скрепления

Механические швы, скрепляющие верх и низ обуви, бывают различных конструкций.

Прочность шва зависит от большого числа факторов, основными из которых являются качество скрепляемых и скрепляющих материалов, характер взаимосвязи и расположение. Наиболее подробно механические скрепления изучены В. Н. Цветковым.

Прочность механических скреплений испытывают на разрывной машине с помощью специальных приспособлений. Результаты испытаний выражаются абсолютной или относительной (на единицу скрепляющего стержня, единицу его длины, единицу длины шва и пр.) разрушающей нагрузкой.

Если обозначить абсолютную нагрузку, под действием которой разрушается шов, Q, то удельную нагрузку можно определить следующим образом:

сопротивление отрыву Н/мм длины / шва

q = Q/l;

сопротивление отрыву, Н (ньютонах) на один стержень (при числе стержней в образце п)

Р = Q/n;

сопротивление отрыву, Н/мм длины стержня

В зависимости от того, какой фактор изучают, выбирают то или иное выражение для определения прочности скрепления.

При всех испытаниях прочность шпилечных скреплений зависит от сил трения РТ стержня крепителя и сил сопротивления Рд материала упругим и пластическим деформациям стенок прокола (смятию, срезу, изгибу и т. п.). Общая прочность соединения (сила держания крепителей) будет равна

Р=РТ+РД.

Устанавливая величину этих сил и обозначая отношение сил контактного трения и сил сопротивления деформации через x = РТ/Рд, можно видеть, какое влияние имеет каждый из факторов на метод скрепления материалов.

Если x<1, то преобладающее влияние на прочность соединения оказывают силы сопротивления деформациям, если х>1, то силы контактного трения.

Шпилечное крепление. Прочность шва при этом зависит только от сил контактного трения поверхности гладкого штифта с поверхностью отверстия. Величина этих сил в свою очередь определяется упругопластическими свойствами скрепляемых материалов, характером контактирующих поверхностей, силами адгезии между поверхностями, а также физико-механическими и физико-химическими воздействиями, претерпеваемыми скрепляемым и скрепляющим материалами в период носки обуви.

Одним из главных факторов, влияющих на прочность скрепления материалов шпилькой, является толщина подошвы ап и стельки ас. Поэтому для шпилечных методов следует иметь стельку толщиной не менее 2,5 мм из чепрака кожи, что является их недостатком.

Винтовое крепление. Прочность крепления жестких подошв винтами увеличивается по сравнению с прочностью крепления гладкими шпильками за счет нарезки на винте, приводящей к появлению сил сопротивления деформациям и, следовательно, к повышению сопротивления вырыванию винта по сравнению с сопротивлением вырыванию шпильки в 3—8 раз.

На прочность крепления винтами в основном влияют толщина и упругие свойства скрепляемых материалов.

Подошвы прикрепляют одним рядом винтов по периметру подошвы, это дает надежную прочность скрепления.

При прикреплении винтами резиновой подошвы к обуви с верхом из юфти между заготовкой и подошвой ставят кожаную подложку, которая значительно повышает качество обуви: во-первых, увеличивается прочность скрепления в результате увеличения жесткости низа; во-вторых, создаются лучшие условия для отвода влаги и пота от стельки, что повышает срок ее службы; в-третьих, плотнее закрывается зазор между верхом и низом обуви, что препятствует прониканию влаги между подошвой и стелькой, и, в-четвертых, появляется препятствие для проникания веществ, содержащихся в юфти, в резиновую подошву.

Гвоздевое крепление. Прочность скрепления подошв гвоздями выше, чем прочность крепления винтами, в 2—3 раза, поэтому метод широко применяется в тяжелой, жесткой обуви. Особо большое преимущество перед винтовым и шпилечным методами он имеет при прикреплении резиновых подошв, не требуя от последних такой твердости, какой требует винтовой метод крепления. Кроме того, из-за шляпки гвоздя и образования крючка при загибании острия гвоздя сила для его вырывания из стельки и подошвы значительно повышается, что позволяет снизить толщину и плотность деталей.

Гвозди делают из латуни, алюминиево-магниевого сплава и стали.

Для прикрепления подошв обычно применяют гвозди № 18—20.

Большое влияние на прочность скрепления верха и низа обуви оказывает загибка острия гвоздя. Острие должно загибаться не менее чем на 3,5 мм. Величина загибки связана с длиной острия и соотношением между длиной гвоздя и толщиной скрепляемой системы. Длина гвоздя (его номер) должна быть равна толщине скрепляемых материалов плюс 3,5 мм на загибку и минус глубина утопления шляпки (1—2 мм). Шляпку гвоздя утопляют в материал подошвы для предохранения ее от истирания при носке обуви.

Отклонения размеров (номеров) гвоздей, требуемых для скрепления деталей, ухудшает качество скрепления. Если гвоздь длиннее расчетного, его стержень будет изгибаться, а если короче, то величина загибки мала.

Ниточные крепления. Наиболее распространены из ниточных методов крепления подошв бытовой обуви рантовый, парко, сандальный и доппельный методы (см. рис. 2.4). Эти конструкции швов характеризуются наружным расположением ниточной строчки, прикрепляющей подошву к верху обуви, затяжная кромка которого отогнута наружу, или к ранту, пришитому к верху или стельке и верху. При этом строчка, проходящая по ранту или отогнутому краю верха, служит украшением обуви.

Для этого метода применяют льняные или капроновые нитки. При одинаковом диаметре капроновая нитка прочнее льняной почти в два раза. Это имеет большое значение, т. к. на первом этапе носки до нарушения наружного звена стежка отрыв подошвы происходит исключительно из-за разрыва ниток. Некоторое влияние на прочность шва оказывают толщина нитки и способ ее пропитки, так как между ниткой и скрепляемыми материалами возникает адгезия, которая воспринимает на себя часть разрушающей шов нагрузки.

Естественно, что на прочность ниточного шва влияет и шаг стежка (частота строчки). С увеличением числа стежков с 1,5 до 3,5 на 10 мм прочность ниточной строчки при отрыве кожаной подошвы возрастает с 30 до 65 Н/мм. Но если учесть, что кожаный рант толщиной 2 мм прорывается ниточным стежком уже при частоте строчки 2,5 стежка на 10 мм (сопротивление прорыву 20—25 Н/мм), то станет очевидным ненужность дальнейшего увеличения числа стежков.

После истирания нижнего звена ниточного стежка скрепление начинает работать как шпилька. Так как силы, обусловленные контактным трением и адгезией, значительно меньше, чем в шпилечном скреплении, усилие для отрыва подошвы уменьшается в 2—3 раза по сравнению с усилием для разрушения стежка.

Прочность прикрепления ниткой резиновой подошвы твердостью по Шору 90—95 на 30—50 % ниже, чем кожаной. При этом скрепление разрушается из-за прорыва ниткой подошвы.

Изменение плотности пористой резиновой подошвы значительно больше влияет на прочность скрепления, чем изменение частоты строчки. Сопротивление вырыванию ниточной шпильки после разрушения горизонтального стежка из резиновой подошвы снижается по сравнению с сопротивлением вырыванию шпильки из ненарушенного стежка на 30—55 %. Особенно мало сопротивление вырыванию ниточной шпильки при прикреплении нитками пористых подошв малой плотности.

Проведено много исследований по выявлению влияния пропитки нитки разными смолами и различными способами на сопротивление вырыванию ее из кожаной подошвы и разработана методика пропитки.

В обуви рантового метода крепления кроме строчки, прикрепляющей подошву к ранту, имеется строчка, прикрепляющая рант к стельке и к верху. Ниточный шов, скрепляющий рант с верхом обуви и со стелькой, находится в нейтральном слое изгибания подошвы. Нейтральный слой в системе деталей низа обуви проходит по простилке, т. е. ниже поверхности стельки, обращенной к подошве, поэтому шов не испытывает нагрузок, возникающих при изгибе этой системы, и разрушающего действия выделяемого стопой пота.

В обуви рантового метода крепления рант фигурного сечения пристрачивается к губе стельки льняной или капроновой ниткой одной строчкой однониточного стежка наружного переплетения. При этом прочность шва определяется сопротивлением ранта и губы стельки прорыву стежком.

Установлено, что для ранта должна применяться кожа, имеющая сопротивление прорыву стежком 65—75 Н/мм.

Качество губы стельки характеризуется сопротивлением отрыву ее от стельки и сопротивлением прорыву ее стежком. Большое влияние на прочность шва оказывает шаг стежка.
Сопротивление разрыву шва губы достигает оптимума при шаге строчки 6—6,6 мм (1,5—1,6 стежка на 10 мм). Оклеивание губы стельки тканью увеличивает прочность шва примерно в 1,5 раза. С уменьшением прочности кожаной губы роль ткани возрастает.

В 50-х годах XX в. получил широкое распространение так называемый беззатяжный способ (способ внутреннего формования верха обуви). Способ несколько изменил конструкцию шва.
 

§ 2. ПРИКРЕПЛЕНИЕ КАБЛУКОВ

Каблуки крепят на обувь различными способами. Невысокие каблуки прикрепляют гвоздями изнутри через стельку. Формованные резиновые каблуки прибивают гвоздями с плоскими шляпками через отверстия в каблуке, при этом гвозди должны быть загнуты на стельку.

Средние каблуки можно прикреплять навинтованными гвоздями так, чтобы гвозди были направлены под углом к центру каблука. Гвозди не должны доходить на 2—3 мм до ходовой поверхности. Число гвоздей должно соответствовать нормативно-технической документации.

Высокие каблуки крепят гвоздями, направленными к центру каблука, металлическими втулками, развальцованными на внутренней стороне стельки, навинтованными гвоздями, шурупами. Кроме того, каблуки можно прикреплять клеем.

Прочность крепления каблуков контролируют по государственным стандартам.

Каблук одного размера применяют для двух размеров обуви. Каблук должен плотно прилегать к подошве, а его контур должен совпадать с контуром пяточной части затянутой заготовки.