Методика расчета приформовываемости верха обуви к стопе

В условиях рыночной экономики качество продукции становится решающим фактором, определяющим желание потребителя её приобрести. Одним из наиболее важных показателей качества обуви является приформовываемость верха обуви к стопе, характеризующая способность верха обуви принимать и сохранять индивидуальные особенности стопы человека в процессе носки. Однако в настоящее время данный показатель качества недостаточно полно изучен, отсутствуют инструментальные методы и средства его оценки, что существенно усложняет решение проблемы проектирования и производства конкурентоспособной обуви и не позволяет в полной мере осуществлять всестороннюю оценку ее качества.

Учитывая это в работе [1] были разработаны методика и прибор, позволяющие в лабораторных условиях количественно оценить способность верха готовой обуви приформовываться к стопе. Однако важное практическое значение имеет также возможность правильно оценивать и прогнозировать данное свойство обуви на стадии конструкторско-технологической подготовки производства, что позволит осуществлять выпуск продукции с заданным уровнем потребительских свойств. В связи с этим возникает необходимость в разработке методики расчета приформовываемости верха обуви к стопе.

Как известно, приформовываемость верха обуви к стопе в значительной степени определяется упруго-пластическими свойствами материалов заготовки [2]. Учитывая это, на основании наиболее информативных единичных показателей упруго-пластических свойств материалов, установленных в работе [3], были определены относительные комплексные показатели упруго-пластических свойств различных материалов заготовки и рассчитаны комплексные показатели упругопластических свойств систем материалов для верха обуви с различным сочетанием комплектующих по формуле

К^с = 0,74 К в + 0,20 К м / п + 0,23 К^п ,              (1)

где Кс, Кв, Км/п, Кп - относительные комплексные показатели упруго- пластических свойств соответственно систем материалов для верха обуви, материалов верха, межподкладки и подкладки обуви.

Так как в процессе производства обуви материалы заготовки подвергаются технологической обработке, а в процессе носки изделия многократному растяжению, то, с целью разработки объективной методики расчета приформовываемости верха обуви к стопе, было изучено влияние данных факторов на упруго-пластические свойства систем материалов для верха обуви.

Системы материалов с различным сочетанием комплектующих подвергались операциям формования и термофиксации, моделирующим реальный технологический процесс производства обуви клеевого метода крепления, а затем многократному двухосному растяжению сферическим пуансоном на заданную величину деформации 8%, что соответствует средним значениям деформации верха обуви в области пучков при ходьбе. Относительные комплексные показатели упруго-пластических свойств систем материалов после операций технологической обработки ( К фс ) и многократного растяжения ( К цс ) определялись по формулам

i

К^с _ ост ^ф 1 max , ост

где h_ст - остаточная стрела прогиба i-ой системы материалов после операций технологической обработки, мм;

h max — максимальное значение остаточной стрелы прогиба в исследуемой группе объектов.

К

с ^ц

А К ц

А h

^ц max

где А К Ц - прирост стрелы прогиба i-ой системы материалов после многократного растяжения, %;

А h mm _ax — максимальное значение прироста стрелы прогиба в исследуемой группе объектов.

Величина прироста стрелы прогиба образцов после их многократного растяжения А К Ц определялась в соответствии с методикой, описанной в работе [4].

Значения полученных относительных показателей упруго-пластических свойств систем материалов представлены на рисунке 1.

НК Наппа – натуральная кожа Наппа; НК Nero – натуральная кожа Nero;

СК POSITANO – синтетическая кожа на нетканой основе POSITANO;

1–верх+термобязь+тик-саржа; 2–верх +трикотаж+тик-саржа;3–верх +неткан.м-л+тик-саржа; 4–верх+термобязь+трикотаж; 5–верх+трикотаж+трикотаж;6– верх+неткан. м-л+ трикотаж

Рисунок 1 – Комплексные показатели упруго-пластических свойств систем материалов до и после операций технологической обработки и многократного растяжения

В ходе регрессионного анализа полученных данных между комплексными показателями упруго-пластических свойств систем материалов до и после технологической обработки была установлена математическая зависимость следующего вида:

Кфф = 1,1 • Кс                                (4)

Коэффициент корреляции составил r = 0,93, что свидетельствует о тесной взаимосвязи между исследуемыми показателями и позволяет учитывать влияние технологических факторов при оценке способности систем материалов для верха обуви приформовываться к стопе.

Установлено также наличие тесной корреляционной связи (r = 0,87) между относительными комплексными показателями упруго-пластических свойств систем материалов до и после циклических испытаний, взаимосвязь между которыми описывается линейной зависимостью следующего вида:

К Ц = 0,73 ■ К ф + 0,24 ,                       (5)

Полученная математическая модель позволяет учитывать циклический характер нагружения при оценке способности систем материалов, имитирующих пакет верха обуви, приформовываться к стопе.

Для установления связи между приформовываемостью верха обуви и упругопластическими свойствами систем материалов, имитирующих заготовку, были изготовлены опытные образцы мужских полуботинок клеевого метода крепления с различным сочетанием комплектующих заготовки и осуществлено их испытание на приборе для определения приформовываемости верха обуви к стопе в соответствии с методикой, описанной в работе [1]. Данные, полученные в ходе испытания опытных образцов обуви, представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Приформовываемость верха обуви в лабораторных условиях

Наименование пакета верха обуви	Исходный периметр верха обуви в сечен . 0,68 Д ст , L 0 , мм	Периметр верха обуви в сечении 0,68 Д ст после испытания , L , мм ,	Приформовывае мость верха обуви к стопе , П вл . аобб , %,
НК Nero + термобязь + тик - саржа	163,0	166,5	2,15
НК Nero + трикотаж + трикотаж	163,0	167,0	2,45
НК Наппа + термобязь + трикотаж	163,0	165,5	1,53
НК Наппа + неткан . м л + трикотаж	163,0	166,0	1,84
СК POSITANO + термобязь + тик - саржа	161,0	162,5	0,93

В ходе корреляционно-регрессионного анализа установлена аналитическая зависимость между приформовываемостью верха обуви П^л _в аб , %, и относительным комплексным показателем упруго - пластических свойств систем материалов с аналогичным сочетанием комплектующих после многократного растяжения :

П в^л . ^ао^бб = 6,73 ⋅ К ц^с - 4,17 (6)

С учетом установленных в работе математических зависимостей разработана методика расчета величины приформовываемости верха обуви к стопе ( рисунок 2), позволяющая уже на стадии конструкторско - технологической подготовки производства осуществлять оценку качества обуви по данному показателю с учетом особенностей упруго - пластических свойств материалов заготовки .

Для оценки степени соответствия разработанной методики действительным условиям определялись отклонения расчетных значений приформовываемости верха обуви от экспериментальных , значения которых для исследованных пакетов верха обуви представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Оценка соответствия разработанной методики расчета

Наименование пакета верха обуви	Приформовываемость верха обуви , %
	эксперимен тальная	расчетная	Δ , %
НК Nero + термобязь + тик - саржа	2,15	2,10	2,33
НК Nero + трикотаж + трикотаж	2,45	2,42	1,22
НК Наппа + термобязь + трикотаж	1,53	1,61	5,23
НК Наппа + неткан . м - л + трикотаж	1,84	1,66	9,78
СК POSITANO+ термобязь + тик - саржа	0,93	0,97	4,30

Среднее отклонение расчетных значений приформовываемости от экспериментальных для исследованных пакетов верха обуви составило 4,5%, что не превышает допустимых пределов . Таким образом , разработанная методика позволяет с достаточной степенью точности осуществлять расчет приформовываемости верха обуви к стопе с учетом особенностей упруго пластических свойств материалов заготовки .

1 этап	Определяются единичные и рассчитываются комплексные показатели упруго-пластических свойств материалов Рассчитывается комплексный показатель упруго-пластических свойств
2 этап	систем материалов по формуле К с = 0,74 • К в + 0,20 • К м / п + 0,23 • К п
3 этап	Определяется показатель упруго-пластических свойств систем материалов после технологической обработки К фф = 1,1 • К с Определяется показатель упруго-пластических свойств
4 этап	систем материалов после многократного растяжения К С = 0,73 • К ф + 0,24
5 этап	Определяется приформовываемость верха обуви к стопе: П вл . аобб = 6,73 К цс – 4,17

Рисунок 2 – Алгоритм расчета приформовываемости верха обуви к стопе

Практическое использование разработанной методики расчета приформовываемости верха обуви к стопе позволяет уже на стадии конструкторско-технологической подготовки производства оценить степень влияния технологических и эксплуатационных факторов на величину данного показателя качества, а также разработать рекомендации по рациональной комплектации пакетов верха обуви с целью выпуска продукции повышенной комфортности.