Анализ ряда распределения показателя удлинения при растяжении вдоль хребта при нагрузке 1 кгс/мм2 без учета топографического распределения привел к выводу, что этот показатель подчиняется закону нормального распределения (рис. 16).
Рис. 16. Кривая распределения коэффициента растяжения чепрака (А %/кгс) по опытным данным (1) и теоретическая кривая нормального распределения (2).
В чепраке кривая распределения имеет усеченный характер в стороне меньших значений показателя. Усечение расположено в точке, находящейся на расстоянии 2σ (рис. 17).
Рис. 17. Усеченная кривая распределения тягучести чепрака.
Тягучесть периферийных участков по показателю удлинения, полученному по направлению наименьших значений тягучести, также распределяется по закону нормального распределения. Но среднее значение εп периферийных участков несколько меньше εч чепрака, поэтому суммарная кривая распределения тягучести целой кожи имеет две вершины (рис. 18).
Рис. 18. Кривая распределения удлинения при нагрузке 1 кгс/мм2 в целой коже (1) при испытании периферийных участков и в направлении наименьшей тягучести и в чепраке (2) (по Куприянову).
Установлено, что среднее удлинение периферийных участков, определяемое в направлении их наименьшей тягучести, имеет связь (r = 0,98) со средним удлинением чепрачной части этой кожи. Поэтому связь может быть выражена с точностью, достаточной для производства, следующей зависимостью при современной методике обработки кожи εп = 1,04 εч
Зависимость эта может несколько измениться, если будет применена иная методика обработки кожи и особенно способ растяжения ее перед сушкой.
Наличие нормального распределения в показателях тягучести кож для верха обуви позволяет характеризовать кожи по этому показателю средним значением показателя εч и стандартом σч. Показано, что между этими статистическими показателями и показателем, получаемым при взятии пробы из кожи по ГОСТ 938-45, имеется определенная зависимость.
Если через εч обозначить среднее значение показателя удлинения кожи при нагрузке 1 кгс/мм2, полученное в результате сплошного испытания чепрака в каждом участке в четырех направлениях, и через εс - удлинение, полученное при испытании образцов, взятых из стандартного участка, среднее из продольного и поперечного направления, то первое может быть подсчитано по второму по следующему выражению: εч = εс + 0,5%.
Для определения εс при выборе пробы только из стандартного участка необходимо отобрать из партии 12 кож методом случайной выборки. При выборе пробы из двух участков из партии отбирается только 7 кож.
Как известно, образец любого материала при одноосном растяжении уменьшает свою ширину в поперечном направлении. Для кож III класса в зависимости от величины растягивающей силы коэффициент Пуассона, обозначаемый нами λ, превосходит 0,5 и может доходить до 1,4. Большая величина λ связана с довольно рыхлым сетчатым строением кож III класса. Чем рыхлее структура кожи, тем больше λ. Величина λ увеличивается у всех материалов с увеличением εп и имеет разное значение для разных материалов.
На использовании свойства материалов III класса сильно сокращаться в поперечном направлении при одноосном растяжении основано формование деталей и целых изделий клещевыми механизмами.
Как сказано выше, до последнего времени в некоторых случаях применяли для оценки свойств кожи условный модуль упругости Еу (при нагрузке 1 кгс/мм2). Для различных видов Еу лежит в пределах 170-3400 кгс/см2.
Условный модуль упругости отчасти характеризует жесткость кожи (D) в деформации растяжения как конструктивный элемент. Однако жесткость связана не только с тягучестью, но и с толщиной кожи. Поэтому количественной характеристикой жесткости кожи является произведение условного модуля упругости на площадь поперечного сечения испытуемого образца в см2 (F). D = EF (кгс). Числовые значения жесткости приводятся в табл. 7.
Таблица 7
Условный модуль упругости и жесткость при растяжении различных видов кож.
Кожа | Условный модуль упругости, кгс/см2 | Жесткость при растяжении, кгс |
Шевро | 270-500 | 20-35 |
Хромовый опоек | 270-608 | 25-50 |
Хромовый выросток | 270-700 | 30-60 |
Юфть обувная | 300-600 | 60-130 |
Подошва винтовая | Не ниже 900 | Не ниже 350 |
Подошва рантовая | 550-1000 | 240-400 |
Стелечная кожа винтовая | Не ниже 900 | Не ниже 300 |