SU1599739A1 - Устройство дл определени тепловлагозащитных свойств обуви - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к экспериментальной теплофизике и может быть использовано в легкой промышленности дл  определени  теплофизических свойств обуви. Цель изобретени  - повышение достоверности определени  искомых характеристик путем приближени  условий эксперимента к натурным услови м эксплуатации обуви. Устройство содержит камеру, в которой на подставке расположен исследуемый образец обуви. Подставка выполнена в виде измерительного блока, содержащего капилл рно-пористый имитатор почвы с термовлагорегулирующим устройством. Поверхность имитатора с образцом обуви заключена в кожух с размещенным на его поверхности воздуховодом, гидравлически св занным с внутренней полостью кожуха. Во внутренней полости образца обуви размещен теплоноситель в виде металлической дроби и фиксированный источник разогрева, выполненный в виде набора патрубков, св занных между собой посредством гибких элементов из теплопроводного материала. Каждый патрубок снабжен самосто тельным нагревательным элементом, средством дл  изменени  его проходного сечени  и датчиками влажности и температуры, размещенными внутри патрубков. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к экспериментальной теплофизике и может быть использовано в легкой промьшшенности дл  определени  теплофизических ха- .рактеристик обуви как показателей ее тепло- и влагозащитных свойств. .

Цель изобретени  - повышение достоверности определени  искомых харак теристик путем приближени  условий

эксперимента к натурным услови м эксплуатации обуви.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, поперечное сечение; на фиг. 2 - источник фиксированного разогрева , установленньй во внутренней полости образца.

Устройство содержит камеру 1, в основании которой расположен измериЦельный блок 2, вмещающий капилл рно- |1ористый имитатор 3 почвы (эталонный Материал) . В нижней части блока 2- установлена термобатаре  А с датчи- ком 5 температуры на поверхности и Вод ным теплообменником 6, Термобатаре  4 соединена с программным устройством 7, а теплообменник 6 - с хо- Лодильньм агрегатом 8. В приповерх- костном слое капилл рно-пористого Имитатора 3 расположен диффузионно- Гтроницаемый тепломассомер 9, а на по- Ьерхрости имитатора 3 установлен образец 10 обуви, который зафиксирован Иа- этой поверхности с помощью манипул торов 11. При этом поверхность Измерительного блока 2 с установленным на ней образцом 10 обуви закрыта Кожухом в виде колпака 12, На боко- Вой поверхности колпака 12 винтообра но закреплена перфорированна  вовнутрь : Колпака трубка 13, соединенна  с автоматической системой 14 поддержани  заданных тепловлажностных параметров бинарной смеси в камере 1 и под колпаком 12. Кроме того, в верхней части колпака 12 установлен запирающий клапан 15.

Тепловлажностные параметры в про- цессе эксперимента варьируютс  с по- Йощью лучистых нагревателей 16, вентил тора 17 и контролируютс  датчиками температуры 18 и влажности 19, подключенными к вторичному прибору 20 В полости образца 10 обуви установг лен источник 21 разогрева, вьшолнен- ный в виде воздуховода с перформаци:ей на боковой поверхности и снабженный пруркинистыш фиксаторами-22. Ис- точник 21 разогрева св зан с блоком 23 подготовки бинарной смеси, а также с блоком 24 коммутации источника 21 разогрева и вторичной измерительной аппаратуры. На внутренней поверх ности образца обуви установлены накладные датчики 25 температуры и влажности, снабженные заи итным пер- форированньм экраном 26, Полость образца 10 обуви заполнена теплоноси™ уелем 27 в виде свинцовой-дроби. Накладные датчики 25 температуры и влажности соединены с комбинированны регистрирующим прибором 28 и цифро™ печатающим устройством 29,

Источник 21 фиксированного грева содержит (фиг. 2) перфорированную трубку, вьшолненную в виде от- дельнок патрубков 30, св занных мезвд

собой посредством эластичных элементов 31 из теплопроводного материала (гофр из металлической фольги). При этом каждьш из перфорированных патрубков снабжен нагревательным элементом 32 с датчиком 33 температуры, установленным в высокотеплопроводн ом перфорированном экране 34. В каждом патрубке установлено средство 35 дл  изменени  его проходного сечени , выполненное в виде щторного затвора, позвол ющее варьировать влажность бинарной смеси в полости образца обуви , а также датчики влажности 36 и температуры 37.

Устройство работает следзшщим образом .

Па внутренней поверхности материала образца 10 обуви в заданных местах или зонах (подошва, стопа) устанавливаютс  накладные датчики 25 температуры и влажности, снабженные перфорированным экраном 26. В полость образца 10 обуви ввод т секционный источник 21 разогрева и закрепл ют его в осевом положении с помощью фиксаторов 22. Затем заполн ют свободный объем полости образца 10 теплоносителем 27 в виде свинцовой дроби.

С помощью манипул торов 11 образец 10 обуви размещают в заданном положении под колпаком 12, при этом клапан 15 находитс  в положении Закрыто. В основании камеры 1 герметично ус- . танавливают измерительный блок 2, подключают к вторичной аппаратуре (на фиг. 1 не показана) его измерительные средства. Включают программное устт ойство 7 и набирают в соответствии с планом работ программу изменени  во времени температуры на изо- , термической поверхности термобатареи 4. Соедин ют вод ной теплообменник 6 с холодильным агрегатом 8. После этого с помощью датчика 5 контролируют температуру поверхности термобатареи 4. В. соответствии с показани ми диффузионно-проницаемого теп- ломассомера 9 определ ют заданные шчальные значени  коэффициентов тепло- и массоотдачи с поверхности капил Л рно-пористого имитатора 3. При этом одновременно с получением информации о характеристиках внешнего тепло- и массообмена с поверхности измерительного блока 2 в камере 1 и под колпаком 12 создают и поддерживают с помощью автоматической системы 14 за-

15

20

25

анные тепловлажностные параметры бинарной смеси . Клапан 15 в этом случае еревод т в положение Открыто. Контроль за параметрами бинарной смет- си, поступающей под колпак через перфорации в трубке 13, осуществл ют с помощью датчиков температуры 18 и

лажности 19, подключенных ко вторичому прибору 20.

При этом воздух омывает поверхность образца обуви и измерительного

Кпптс  . помощью вентил тора 17, а температура измен етс  за счет лучистых нагревателей 16, Затем источник 21 разогрева через блок 24 коммутации подключают к источнику питани  и соедин ют с блоком 23 подготовки бинарной смеси.

В соответствии с размером и формой колодки образца обуви набирают с помощью эластичных элементов 31 нужное количество перфорированных патрубков 30. Нагревательные элементы 32 патрубков 30 подключают к блоку 24 коммутации, а датчики влажности и температзфы соедин ют с комби- - нированным регистрирующим прибором 28. Затем согласно плану эксперимента фиксируют положение средства 35 дл  изменени  проходного сечени  патрубков 30. С помощью гибкого воздухопровода соедин ют канал секционного источника фиксированного разогрева с

блоком 23 подготовки бинарной смеси.

После этого секционный источник 21 фиксированного разогрева устанавливают в полость исследуемого образца обуви и включают вторичную измерительную аппаратуру, осуществл   дифферен- цированньй нагрев, увлажнение теплоносител  и бинарной смеси в полости образца обуви.

В соответствии с планом эксперимента на первом этапе работы провод тс  опыты по определению тепло- и влагозащитных свойств об.уви, когда образец 10 обуви находитс  над изме- рительпым блоком 2. На втором этапе опыты провод тс , когда образец 10 установлен непосредственно на поверхности блока 2.

На первом и втором этапах темпв ратура поверхности секционного нагревател , а соответственно и теплоносител  27, монотонно возрастает от 55 начальной среднеинтегральной темпе- ратуры до заданной температзфы (например j 15 37,0-Ор ) . Одновременно ., с разогревом теплоносител  27 в

50

30 35

40 45

5

полость образца 10 обуви с помощью . блока 23 подготовки поступает в определенном количестве бинарна  смесь с заданной темпера 1-урой и относительной влажностью.

Варьиру  этими параметрами, можно моделировать на внутренней поверхности образца в различных его зонах те или иные тепловлажностные услови . Контроль за ними осуществл етс  с помощью датчиков 25 температуры и влажности, снабженных перфорированными экранами. При этом средневзвещен- наг  температура теплоносител  27 в фиксируемьй момент времени.равна

t под + t Ь + t X

t

-ср

где t

под 6

t«температура подошвы, верха и в районе каблука .

Кроме того фиксируютс  значени  плотно::ти теплового потока температуры t р- с поверхности измерительного блока, а также температура возушного потока и относительна  влажность воздуха по показани м датчиков 18 и 19 и тепломассомера 9.

Критерием оценки совместной тепло- и влагопередачи через поверхность исследуемого образца обуйи  вл ютс  суммарное тепловое сопротивление и вла- гопроводность. Постановку зк1сперимен- та и обработку результатов измерений производ т математическими методами планировани  многофакторного эксперимента .

Использование предлагаемого устройства дл  определени  тепло- и вла- гозащитных свойств обуви и секционного источника фиксированного разогрева позвол ет по сравнению с сущест вующим значительно повысить достовер- ность результатов измерени  тепло- и влагозап итных свойств обуви за счет приближени  условий эксперимента к реальным услови м эксплуатации обуви, что важно при последующей оценке гигиеничности разрабатываемых моделей образцов обуви.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  определени  тепло- влагозащитных свойств обуви, содержащее камеру с расположенным в ней на подставке испытываемым образцом, заполненным теплоносителем, источник фиксированного разогрева в виде электрйческого нагревательного элемента, размещенный во внутренней полости образца , а также средства дл  измерени  температуры теплоносител  и окружающей среды, отличающеес  тем, что, с целью повышени  достовер- )сти определени  искомых характеристик путем приближени  усповий экспе- Р1 мента к натурным услови м эксплуа- тфции обуви, подставка выполнена в измерительного блока, содержаще- .гф капилл рно-пористые имитатор поч вф с термовлагорегулирзтощим устройст- в()м, поверхность имитатора с образцом обуви заключена в кожух с разме- щeнньпvш на его поверхности воздуховодом , гидравлически св занным с BHyt- ренней полостью кожуха, а источник фиксированного разогрева вьшолнен в виде набора перфорированных патрур- ков, св занных между собой посредством эластичных элементов из теплопро- водного материалаf при этом каждый патрубок снабжен самосто тельным нагревательным элементом, средством дл  {изменени  его проходного сечени  и

   датчиками температзфы и влажности, размещенными внутри патрубков.

   Rf