Машина для экспериментальнойНОСКи ОбуВи Советский патент 1981 года по МПК A43D1/00 G01N3/56 

1

Изобретение относится к оборудованию для проведения комплексных испытаний готовой обуви на износ и может быть использовано в обувной промынлленности, где в настоящее время основным способом комплексного определения качества готовой обуви является опытная носка.

Недостатками опытной носки является ее длительность и сложность контроля за измерением эксплуатационных характеристик обуви в процессе ее проведения.

Известен прибор для испытаний на износостойкость деталей низа обуви и узлов их соединения, с заготовкой, содержащий подпружиненную опорную площадку, установленный над ней рабочий орган, привод, механизм для натяжения верха обуви и захваты для удержания ее подошвы, установленные на боковых сторонах опорной площадки с возможностью их регулирования по высоте. При этом опорная площадка имеет выемку под испытываемые детали, а рабочий орган выполнен в виде диска, установленного на коленчатом валу привода 1.

Недостатками этого, идругих упомянутых приборов является то, что

они не создают возможности определения влияния полной совокупности условий эксплуатационной носки на состояние, обуви в целом, ограничиваясь исследованием влияния изолированных факторов лишь на ее отдельные топографические участки и элементы конструкции.

Известна aшинa для эксперименталь10ной носки обуви, содержащая установленную на платформе модель ноги со стопой,выполненную в виде монолитного блока из упругого материала с расположенным в ней нагревателем, и механизм

15 перемещения модели в вертикальной и горизонтальной плоскостях относительно платформы. Конструктивно машина выполнена следующим образом.

Машина содержит основание, на ко20тором установлена кольцевая платформа с абразивным покрытием и привод, предназначенный для взаимодействия с платформой моделей ног для крепления на них испытываемой обуви. Модели шарнирно прикреплены к держателям, смонтированным радиально на четырех ступицах. Ступицы закреплены с возможностью поворота на концах крестовины, имеюо1ей возможность

30 вращаться в горизонтальной плоскости, параллельной платформе на вертикальном валу, кинематически связанном с приводом.

Ступицы с держателями и закрепленными на них моделями., обутыми в испытываемую обувь, образуют своего, рода колеса, обкатывающиеся о поверхность покрытия платформы при вращени крестовины. В процессе этого обкатывания нагрузка на каждую модель передается с пятки на носок, что имитирует условия работы обувипри ходьбе.

Каходая из моделей содержит стопу, выполненную в виде монолитного блока из упругой резины и снабжена электpичecки г нагревателем для имитации нагрева человеческой стопы в процессе ходьбы. Кроме того, машина содержит устройство для подачи потоимитирующей х идкости к капиллярному шнуру заложенному в паз, выполненным в верхней части блока. Машина позволяет проводить комплексные испытания готовой обуви 2.

Однако при таких испытаниях не учитывается влияние на процесс износа обуви теплового расширения человеческой ноги при ходьбе и беге.

Еш,е более важным недостатком машины является трудность одевания на модель образцов испытываемой обуви и съема их с модели, в связи с чем на машине практически невозможно проводить испытания обуви типа сапог.

Цель изобретения - расширение экспериментальных возможностей за счет имитации расширения ноги в процессе ходьбы и бега.

Данная цель достигается тем, что машина имеет источник подогретого сжатого воздуха, а нагреватель выполнен в виде камеры из растяжимого материала, имеюш.ей форму следа стопы и соединенной с источником сжатого воздуха.

Камера образована двумя сообщающимися между собой oбoлoчкaIv и, одна из которых расположена в носочно-.пучковой, -а вторая в пяточной части модели, при этом толщина стенки в носочно-пучковой части в 2-2,5 раза меньше толщины стенки в пяточной части.

На фиг. 1 изображено устройство, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - узел Г на фиг. 2; на фиг, 4 - вид А на фиг. 2; на фиг. 5 - принципиальная схема источника нагретого сжатого воздуха для обогрева модели.

Машина для экспериментальной носки обуви содержит основание 1, к которому прикреплены корпуса двух вертикально расположенных пневмоцилиндров 2. На штоках последних закреплены поперечины 3, на которых при помощи шарнирных соединений 4 смонтирована рама 5. На раме 5 закреплены корпуса двух пневмоцилиндров 6, на штоках которых закреплены поперечины 7, на которых при помощи шарнир,ных соединений 8 смонтирована рама 9, имеющая сверху платформу с направлякяцей поверхностью для опирающейся на нее своими колесами тележки 10, Для предотвращения бокового смещения тележки и предотвращения ее отрыва от рамы 9 на последней закреплены ограничительные планки 11. Тележки 10 связаны пружиной 12, направление действия .которой совпадает с направлением перемещения тележки, с прикрепленным к раме 9 кронштейном 13. Платформа тележки 10 имеет покрытие из абразивного материала, напрмер корунда.

На платформу тележки 10 опирается модель 14 ноги с обутым на нее ботинком. Модель 14 соединена двухосным шарниром 15 с держателем 16, связанным с приводом перемещения модели относительно платформы тележки в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Указанный привод содержит связанные между собой механизм подъема и опускания модели 14 и механизм ее качания в вертикальной плоскости.

Механизм подъема и опускания модели 14 содержит шток 17, подвешенны к основанию 1 при помощи осевого шарнира 18, ниже которого на штоке 1 закреплен передвижной соединительный шарнир 19, крепление которого к штоку 17 обеспечивает возможность регулирования его положения по высоте. Нижняя часть штока 17 выполнена в виде втулки, в которую помещен с возможностью возвратно-поступательного перемещения верхний конец держателя 16, ниже которого на последнем имеется резьбовой участок. На участке между соединительным шарниром 19 и нижним концом штока на последнем имеется поршень 20 пневмоцилиндра 21 имеющего верхнюю 22 и нижнюю 23 крышки с уплотненными отверстиями для выхода штока 17. К крышке 23 приварен стакан 24, закрытый снизу крышкой 25. В стакан 24 помещена пружина 26 сжатия, размещенная между-нижним торцом крышки 23 и гайкой 27, навинченной на резьбовой участок и застопоренной контргайкой 28. .

Механизм качания моДели 14 содержит связанный с основанием 1 при помощи осевого шарнира 29 пневмоцилиндр 30, поршень 31 и шток 32, который связан при помощи,соединительного шарнира 19 со штоком 17 механизма подъема и опускания.

Модель 14 составлена из полиуретанового блока 33, отлитого по форме верхней части стогзы заодно с гайкой 34 для крепления модели к двухосноМУ шарниру 15. Снизу к блоку 33 прикреплены две сообщающиеся между собо при помощи трубки 35 резиновые нагр вательные камеры; выполненные в вид оболочек: носочно-пучковая 36 и пяточная 37, толщина стенок которой в 2-2,5 раза больше толщины стенок ка меры 36. Через трубки 38 и 39 камер 36 и 37 соединены с ниппелями 40 и которые предназначены для соединени нагревательных камер с источником нагретого сжатого воздуха. Указанный источник (фиг. 5) выпо нен в виде пневмосистемы, соединенной с ниппелями 40 и 41 при помощи гибких шлангов 42 и 43, .и содержит пневмонасос 44, электроподогревател 45с регулируемой температурой подо рева, дроссельный клапан 46 с регулируемым сопротивлением, манометр 47, термометр 48 и кран 49 для соединения источника с сгмосферой. Машина может быть также снабжена системой подачи потоимитирукхцей жид кости, включающей резервуар 50 для жидкости, закрепленный на основании 1, соединительную гибкую резиновую трубку 51 и примыкающий к ней капилярный шнур 52, заложенный в фигУР - ный паз, выполненный в верхней част блока. Для имитации мыилц ноги (сгибателей и разгибателей стопы) модель 14 связана с планкой 54 прух инами 53. Машина работает следующим образо Перед началом опытной носки при невключенном насосе 44 и открытом кране 49 поршень 31 пневмоцилиндра 30 перемещают влево по отношению к плоскости (фиг. 2) и поднимаю ввер пневмоцилиндр 21. Вследствие этого модель- 14 занимает крайнее верхнее левое положение, в котором на нее одевают испытываемый образец обуви. Одевание образца не сопряжено с какими-либо затруднениями, поскольку нагревательные камеры 36 и 37, будучи сообщенными с атмосферой, не оказывают никакого сопротивления огибанию стопы. Перекрывают кран 49, приводят в действие насос 44 и включают электроподогреватель 45, после чего включают ко;.1андный элект ропневматический прибор, по команде которого начинают срабатывать пневмоцилиндры 21 и 30 в следующей после довательности. Сначала пневмэцилиндр 21 опускается вниз до упора образца обуви краем каблука в платформу тележки 10, затем срабатывает пневмоцилиндр 30iосуществляющий ,качание мо дели вправо, в ходе которого образец обуви взаимодействует с платформой тележки 10 сначала каблучком, затем всей поверхностью подошвы и в кюнце только ее носковой частью. Во время качания вправо тележка Ю, вступив во взаимодействие собразцом обуви, также движется вместе с ним вправо, растягивая пружину 12. Возникающее при этом между платформой тележки 10 и образцом обуви усилие сжатия воспринимается пружиной 26. В . качания вправо это усилие становится недостаточным для удержания тележки 10 в контакте с образцом,и под действием пружины 12 сна выскальзывает влево, что сопровождается истиранием низа обуви абразивным покрытием ее платформы. Вслед за этим пневмоцилиндр 21 поднимается вверх, а пневмоцилиндр 30 ос тцествляет качание модели 14 с образцом обуви влево в ее исходное крайнее левое положение; после чего работа пневг.-сцилиндров 21 и 30 повторяется в течение установленного времени испытания или до заданного, износа образца в описанной последовательности. В зависимости от вида обуви испытания могут продолжаться от 2 ч до суток, в течение которых машина мйжет осуществлять от 60 до 200 тыс. описанных циклов при продолжительности каждого из них 2-3 с. В продолжение испытаний по манометру 47 следят за давлением в камерах 36 и 37, которое при помощи дросселя 46 удерживают на уровне 22,5 атм, а по термометру 48 - за температурой воздуха внутри них, которую удерживают на уровне 36-38°С путем регулирования мощности электроподогревателя 45л Вследствие того, что то;лцина стенок пяточной камеры 37 в ,5 раза больше толщины стенок носочно-пучковой камеры 36, расширение последнейв 2-2,5 раза больше толщины стенок носочно-пучковой камеры 36, расширение последней s 2-2,5 раза превышает растяжение пяточной камеры 37, что имитирует характер расширения человеческой стопы в процессе ходьбы. Регулирование усилия прижатия образца к поверхности платформы тележки 10 выполняют путем регулирования положения гайки 27 на резьбовом участке держателя 16, а регулирование величины шага модели 14 проводят путем изменения соединительного шарнира на штоке 17. Для имитации ходьбы вниз и вверх по наклонной поверхности раму 9 наклоняют по отношению к горизонтальной плоскости при помощи пневмоцилиндров 2, для имитации ходьбы или бега без изменения уровня по пересеченной местности ее наклоняют по отношению к вертикальной плоскости, в которой происходит качание модели 14, при помощи пневмоцилиндров 6. Предлагаемая машина позволяет проводить экспериментальную носку практически всех видов обуви, включая сапоги, при которой на процесс износа ожно воздействовать путем расширения модели, имитирующего со значительной степенью достоверности расширение человеческой ноги в процессе ходьбы и бега.

При этом в значительной степени облегчен процесс одевания и съема образцов испытываемой обуви с моде1ли ноги..,

Ожидаемый экономический эффект от

использования предлагаемой машины составит в масштабах страны 288 тыс. рублей в год.

Формула изобретения

1. Машина для экспериментальной носки обуви, содержащая установленную на платформе модель ноги со стопой, выполненную в виде монолитного блока из упругого материала с расположенным в ней нагревателем, и механизм перемещения модели.в .вертикальной и горизонтальной плоскоетях относительно платформы, отличающаяся тем, что, с целью

f/

расширения экспериментальных возможностей за счет имитации расширения ноги в процессе ходьбы и бега, она имеет источник подогретого сжатого воздуха, а нагреватель выполнен в камеры из растяжимого материала, имеющей форму следа стопы и соединенной с источником сжатого воздуха.

2. Машина по п. 1, отличаю. щ а я с я тем, что камера образова на двумя сообщающимися собой оболочками, одна из которых расположена в носочно-пучковой, а вторая в пяточной части модели, при этом толщина стенки в носочно-пучковой 15 части в 2-2,5 раза меньше толщины стенки в пяточной части.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 411350, кл. G 01 N 3/56, 1974. 2. Патент США № 2638776,

кл. 73-7, lSi69 (прототип).

I . .