Низ обуви клеевого метода крепления Советский патент 1992 года по МПК A43B13/16 A43B9/12 

Изобретение относится к обувной промышленности, а именно к деталям низа обуви.

Известен низ обуви, состоящий из стельки, подошвы, простилки и затяжной кромки, соединенной клеевым швом с подошвой.

К недостаткам такого низа обуви относится то, что разрушается система низа из- за непрочности клеевого шва.

Цель изобретения - повышение прочности крепления подошвы к затяжной кромке.

Указанная цель достигается тем, что в низе обуви клеевого метода крепления, состоящем из стельки, подошвы, затяжной кромки, соединенной с подошвой клеевым швом, и простилки, нейтральный слой узла низа размещен по клеесому шву. при этом толщина подошвы определяется из уравнения

n.i

ч- 1

(0.22 hr)

( 0.33 )

- + 1

П2+1

J

П1

J

I 1 U 4

ai ( + 1) 32 (Ј + 1)

-L + l n3

1(0.33) Q.

Ю Ю Ю Os

пз

аз

(-+ 1) v пз Л

где ai, 32, аз - коэффициенты;

ni, па, пз-показатели уравнения кривой деформации материалов соответственно подошвы, затяжной кромки, стельки.

На чертеже изображена предлагаемая конструкция системы низа.

Низ обуви состоит из подошвы 1, затяжной кромки 2, стельки 3 и клеевого шва.

соединяющего затяжную кромку с подошвой.

При ходьбе в обуви система низа изгибается, при этом каждыый материал подвергается деформации, которую можно описать степенным законом

Ј 30,(1)

где е-деформация. %;

о- напряжение, МПа;

а, п - постоянные материала, определяемые экспериментальным путем.

Использование уравнения (1) для описания процесса деформации объясняется тем, что обувные материалы принадлежат к материалам с нелинейной характеристикой Е f (ст),в отличие от материалов, подчиняющихся закону Гука:

е ka , где k - коэффициент.

Рассмотрим изгиб обуви как плоской трехслойной пластины, состоящей из подошвы 1, стельки 3 и затяжной кромки 2.

Используя гипотезу плоских сечений, запишем:

Ј3 г - гз . Ј2 17-г ,Јтах M - г .г.

(2)

Emln

т.е. положение нейтральной оси таково, что интеграл в выражении (6) обращается в ноль.

Выразим напряжение через деформацию (1):

5Ј а о , о - е /а . (7)

Возведем все члены уравнения (7) в степень 1/п:

1 1 а - -г Јп

10

(8)

Подставим (8) в (6) и проинтегрируем по слоям 1, 2, 3 системы:

5

Jr

/,

1

П2

о 1 П2

а

dfi+/,

Јmax

Ј2

JL

1 n1 E dЈnl

ез

L П2

. Emln.

i

n3

л Zcmtn nj

-Д-Le de-/0 ДрЕ dЈ 0. (9)

n2

ПЗ

Использование: в легкой промышленности, в частности обувной, для производства деталей низа. Сущность изобретения: размещение нейтрального слоя узла низа по клеевому шву, соединяющему затяжную кромку с подошвой, При этом толщина подошвы hi определяется из уравнения ± пз + 1 1-(о.зз) 0. пз 1 . « (+1 0, где ai, 32, аз - коэффициенты; щ, па, пз - показатели уравнения кривой деформации материалов соответственно подошвы, затяжной кромки и стельки. 1 ил.. 1 табл. (Л С

где ri, nz, гз - соответственно радиусы изгиба подошвы 1, стельки 3 и затяжной кромки 2; R - минимальный радиус изгиба всей системы; г - радиус нейтральной оси, т.е. линии, в которой деформация и напряжение равны нулю; Emax , Emin максимальная и минимальная деформации системы; Рг, Ј3

-деформации затяжной кромки 2 и стельки 3; hi, h2, пз-толщина элементов системы; h

-расстояние до нейтральной оси от внутреннего контура системы.

Известно, что относительное удлинение волокна, находящегося на расстоянии у от нейтрального слоя, равно

, тогда

у г Ј или dy rd Ј(4)

Запишем значение напряжения по площади F для нейтрального слоя:

V /р crdF - b /R a dy - О

Подставим выражение (4) в (5);

14

fRtfdy rfex(7dЈ,

F-m in

30 «:ц-н

- И--И -+1

1ГГг-Г3 ( ъ-г. -, 2

..j.-Ц-) .- () jЈmln 35

n2(4+o

0

1

J пз « аз Ј+1)

И

3 -,

ю-тЈ) . 1

ПЗ Јmln

+ 1

0.(10

Уравнение (10) является базой для рас- 50 чёта упруго-геометрических параметров низа обуви, обеспечивающих прохождение нейтральной оси по клеевому шву К с тем, чтобы напряжение в нем было равно нулю, что уменьшит вероятность разрушения си- 65

стемы низа в клеевом шве, которое наиболее часто встречается в обуви.

Для упрощения подбора геометрических параметров (толщины) деталей низа выразим значение радиусов п, Г2, гз и R через толщины деталей hi, h2, Ьз и расстояние до нейтрального слоя h:

П« R +h3 + h2 +hi; га R + h3 + ha;(11)

rs-R + hs.

Известно, что внутренний радиус изгиба деталей обуви составляет 50 мм, тогда выражения (11) примут вид:

In-50 + h3 + n2 + hi: г2 50 + Из + h2;(12)

ГЗ-50 + ПЗ..

Для того чтобы нейтральная ось проходила по клеевому шву, необходимо соблюдение равенства

50 + h3 + h2(13)

В производстве современной обуви клеевого метода крепления толщина стельки пз и деталей верха h2 практически равны и постоянны: h2 1,5 мм; пз 3 мм. Расположение нейтральной оси можно регулиро- вать толщиной подошвы hi.

Тогда из (12) и (13) Г2 hi + 54,5 (мм); Г2 г - 54,5 (мм); гз 53 (мм). С учетом (14) уравнение (10) примет вид: или

-Ы

пЗ

1 -(0.33)

1

пЗ ,

Й + 0

пз

или

1

1

+ 1

ni :п2

.22 hi)(0.33)

Lj

ni 1

( + 1) (-J-+.1)

ni

П2

J- +1 n3

1-(о.зз) 0.

JL

ПЗ л

аз ( + 1)

Определение коэффициента удлинителя и показателя степени производится по экспериментальным кривым, полученным для различных материалов, применяемых в обувной промышленности.

В таблице показаны значения коэффициентов а и п для четырех материалов.

Пример. Рассмотрим расчет толщины полиуретановой полошвы в сочетании с верхом из хромового опойка и стелькой из кожи: ai 0,15; m 0,73; 32 0,05; П2 0,67; азт 0,3; пз 0,69.

Из уравнения (15)

1

1

ofe+1 1 -(0.33) 1

. 0,69 л

(0-3) feio+l)

Ч),69

0

5

0

5

hi 1,7 мм, т.е. при толщине подошвы 1.7 мм нейтральная ось пройдет по клеевому шву. что обеспечит повышение прочности крепления подошвы к верху.

Расчет толщины подошвы подошвы по предлагаемой методике обеспечивает повышение прочности клеевого соединения при эксплуатации низа обуви. Доказательством этому служит измерение количества циклов изгиба до разрушения клеевого шва. который в 2 раза больше для подошвы с рассчитанной толщиной по сравнению с произвольной,

Формула изобретения

Низ обуви клеевого метода крепления, состоящий из стельки, подошвы, затяжной кромки, соединенной с подошвой клеевым швом, и простилки, о тличающийся тем, что, с целью повышения прочности крепления подошвы к затяжной кромке, нейтральный слой узла низа размещен по клеевому шву, при этом толщина подошвы hi определяется из уравнения

1

п 1

И

0(0.22 hi)(0.33)

JL + t

2

J ni

J П2

1 1

31 (r + 1) « ()

пз

+ 1

1 -(0.33) ,л..

где ai, Э2. аз - коэффициенты;

ni, пз. пз - показатели уравнения кри