Техника

Библиотека

наука

Современные технологии и производство

Детская энциклопедия
оглавление

Ботинки на конвейере

Первобытного человека обычно представляют в меховой шкуре и чаще всего босиком. Но как бы мог первобытный охотник преследовать зверя босиком, если бы на его пути встретились острые каменистые россыпи? Возможно, сначала он заматывал стопы травой, а позднее привязывал к ним кору. Наконец, люди начали использовать для защиты ног шкуры. Сначала, по-видимому, это были просто куски звериных шкур. Позднее куски шкур стали сшивать, придавая им форму ноги. Предполагают, что жители гор первыми додумались до сапога.

Конструкция обуви в древности менялась очень медленно. Проходили тысячелетия, пока на смену одной конструкции появлялась другая. Но уже в начале нашей эры этот процесс ускорился. В России в эпоху Ивана Грозного была одна форма обуви, при Петре I - другая. В наше же время конструкция обуви меняется очень быстро.

Сейчас швейные операции составляют не более четверти всех операций при изготовлении обуви, однако, по традиции, производство обуви до сих пор называют пошивкой, а основные цехи обувных фабрик - пошивочными.

Обувь, которую вы носите каждый день,- ботинки, полуботинки, туфли, тапочки, сандалии и т. п.-называют бытовой. Кроме того существует специальная обувь: производственная, спортивная и др. Разная обувь по-разному закрывает стопу и имеет самую различную форму.

Обувь собирают из большого количества деталей. Так, например, обычный ботинок состоит из кожаного верха, подкладочных деталей из ткани и деталей низа.

Обувь должна быть прочной, легкой, красивой, недорогой и, главное, удобной. Для этого длина обуви должна несколько превышать длину стопы, иметь запас, или припуск. Ведь стопа легко выдерживает массу тела потому, что имеет пружинящую сводообразную форму. Когда мы ходим или стоим, стопа может удлиняться до 1,4 см и расширяться до 1,7 см. Поэтому, если обувь сделана без припуска, нога быстро устает.

В мастерской сапожников. Со старинной гравюры.

0750-1.jpg

Процесс изготовления обуви на современном предприятии делится на ряд операций, выполняемых на конвейере одним или несколькими рабочими.

0750-2.jpg

По внутренним размерам и форме обувь бывает разных номеров и полноты. Существуют две системы нумерации обуви. Первая - старая, но еще применяемая во многих странах - состоит в том, что за номер обуви (по длине) принимается длина ее стельки, или, что то же, длина следа колодки, на которой изготовляется обувь. По второй системе за номер обуви принимается длина стопы. Системы нумерации обуви, кроме того, различаются применяемыми единицами длины. В одной из старых систем за единицу длины стельки принят штих, равный 2/3 см, и поэтому система называется штихмассовой. Номер обуви определяется количеством штихов. Если, например, длина стельки равна 36 штихам (24 см), то обуви присваивается номер 36. Существуют другие системы: метрическая, принятая в СССР (за единицу длины при определении номера принимается 1 см), дюймовая, принятая в других странах (за единицу длины принимается 1/3 английского дюйма, т. е. 8,466 мм).

Полнота обуви - ее высота, обхват - обозначается условно номером, соответствующим размеру самой широкой части стопы. Номер полноты вместе с номером длины проставляется на подкладке обуви и на ее подошве около каблука.

Ткани и дерево, резина и картон наряду с кожей давно применяются в разных странах при производстве обуви. В последнее время в обувной промышленности широко используются синтетические искусственные материалы. Эти материалы улучшают качество обуви и делают ее гораздо дешевле.

Вот женские туфли, сделанные из искусственных материалов. Их "биография" довольно длинная. Верх сделан из синтетического каучука. Это очень дешевое сырье. Однако не так-то просто было получить из него материал, пригодный для производства обуви. Дело в том, что синтетический каучук не пропускает воздуха и нога в сделанной из него обуви не могла бы "дышать" и отводить влагу. После долгих поисков выход был найден. В каучуковую смесь добавили измельченный хлористый калий, затем полученную массу нанесли тонким слоем на войлок. После термической обработки "кожу" промыли водой; хлористый калий растворился, и на "коже" появилось множество пор.

Формирование заготовки. Заготовку надевают на колодку и вытягивают на обтяжной машине, чтобы придать ей объемную форму.

0750-3.jpg

Беззатяжный способ формования обуви. Заготовка пришивается к стельке, а потом вытягивается и формуется с помощью раздвижной шарнирной колодки.

0750-4.jpg

А подошва этих туфель легче пробки (плотность ее всего 0,1-0,2 г/см3). Новая микропористая подошва, выпускаемая в настоящее время в СССР, эластична и прочна. В резиновую смесь, из которой делается подошва, вводится особое вещество. Во время вулканизации сырой резиновой смеси (т. е. обработки ее серой при высокой температуре) она выделяет газ; расширяясь, газ создает множество мельчайших пузырьков, образуя таким образом "воздушную резину". Нога при ходьбе на такой подошве не утомляется.

К материалу, из которого делается обувь, предъявляются очень высокие требования. Прежде всего недопустимо, чтобы он был жестким: ведь во время носки обувь постоянно изгибается и человек не должен расходовать на это много сил. Кроме того, необходимо, чтобы материал мог растягиваться. И наконец, он должен хорошо поглощать влагу, выделяемую стопой (а ее выделяется 0,5-1 г/ч), и отдавать ее во внешнюю среду, т. е. испарять.

Изготовление обуви делится на следующие основные операции: 1) раскрой материала, 2) подготовка деталей к сборке, 3) сборка заготовки (заготовкой называется верх обуви, сшитый из отдельных деталей), 4) формование заготовки, 5) прикрепление деталей низа к заготовке и 6) отделка готовой обуви.

Детали обуви выкраиваются на специальных прессах при помощи резаков (ножей). Стальные лезвия резаков делают в виде замкнутого по форме детали контура. Материал кладут на опорную плиту пресса, устанавливают на него нужный резак, затем опускают ударную плиту. Резаки при этом нужно располагать на куске кожи так, чтобы после раскроя оставалось как можно меньше обрезков.

Самые ответственные детали, например союзки (деталь верха обуви), выкраивают из центральной, более прочной и толстой части кожи, а второстепенные размещают по краям, как можно ближе одна к другой. Кроме того, каждая деталь должна быть расположена в том направлении, в котором больше тянется кожа (это, как вы увидите, очень важно при формовании заготовки).

Затем все эти детали соединяют в заготовку и сшивают на швейных машинах различных конструкций. Процесс делится на ряд операций, каждую из которых выполняют один или несколько рабочих.

После этого плоскую заготовку надевают на колодку и вытягивают на обтяжной машине, чтобы придать ей объемную форму. Эта машина оборудована клещами с пружинами-амортизаторами и механизмом, регулирующим силу натяжения материала. Заготовку, предварительно надетую на колодку, захватывают сначала средние клещи и вытягивают ее в продольном направлении, после чего заготовку прикрепляют к стельке. Окончательно формуют заготовку и прикрепляют ее к стельке по всему контуру на затяжной машине. Новая техника и технология в обувном производстве предусматривает совмещение операций по обтяжке и затяжке обуви в одной машине, влажную тепловую обработку верха, применение термопластических материалов для задников, термореактивных сухих клеев.

Сейчас у нас применяется новый, беззатяжной способ формования обуви, при котором заготовка пришивается к стельке по периметру на швейной машине. Затем в заготовку вставляется особым образом устроенная раздвижная колодка. Половинки этой колодки раздвигаются на нужную величину и вытягивают заготовку. При таком способе заготовку делают короче, не оставляя припусков для затяжки. Новый способ позволяет нашим фабрикам сберечь много кожи и благодаря этому увеличить выпуск обуви на сотни тысяч пар.

Подошву прикрепляют к верху обуви на подошво-прикрепительных машинах. У тяжелой обуви (армейской, рыбацкой) ее крепят гвоздями, винтами, деревянными шпильками; у обычной - пришивают или приклеивают.

Пришивают подошву к ранту или к краю заготовки на подошвопришивных машинах с помощью дугообразной иглы и шила. Обувь в машине устанавливается так, чтобы рант помещался на столике, который служит также упором. Затем лапка прижимает подошвы к ранту, шило прокалывает их и перемещает на длину стежка. Через отверстие, проколотое шилом, проходит игла; на ее крючок накидывается нитка, которую игла протаскивает через материал и подает к челноку, образующему стежок. За час машина обрабатывает более 100 пар обуви.

Окончательно формуют заготовку и прикрепляют ее к стельке на затяжной машине. Схема полуавтомата для затяжки пятки. Обувь устанавливается пяткой на штифт упора 1, носком на упор 2 и вдвигается в машину до соприкосновения пятки с обжимной формой 3. Колодка автоматически прижимается к форме и к верхнему стелечному упору 4. Он давит на колодку и опускает ее вниз до уровня затяжных пластин 5, которые и формуют пятку. Затем молотки 6 забивают гвозди.

0750-5.jpg

Около 800 пар обуви обрабатывает за смену гвоздезабивная машина. Она прикрепляет подошву к обуви по всему периметру следа или только по его части в 1, 2 или 3 ряда. Гвоздь проходит через подошву, кромку верха и стельку и, ударившись о кнопку упора, загибается на конце в виде крючка.

Для прикрепления подошвы клеем применяются гидравлические или пневматические прессы. Рабочая часть пресса (пресс-секция) состоит из металлической коробки и вмонтированной в нее подушки с резиновой камерой. Верх обуви, натянутый на колодку, с наложенной на него подошвой (на которую нанесена предварительно пленка клея) устанавливают на подушку и прижимают к ней рычагами. В подушку нагнетают сжатый воздух или воду, и она всей своей поверхностью с большим давлением прижимает подошву к следу обуви и склеивает их.

Резиновую подошву формуют из резиновой смеси на прессах для горячей вулканизации. Верх обуви надевают на металлическую колодку. В пресс-форму, помеченную под колодкой, закладывают сырую резиновую смесь. Колодка с надетой на нее заготовкой опускается на пресс-форму; резиновая смесь прижимается к следу колодки, расплющивается и заполняет всю пресс-форму. Пресс-форма нагревается до температуры, при которой происходит вулканизация резины. Одновременно пленка клея приклеивает подошву к верху обуви.

И конце процесса подошвы шлифуют, а торцы их фрезеруют. Затем на пресс-полуавтомате прикрепляют каблук. Подошву и каблук окрашивают и полируют. Верх обуви моют и отглаживают. Обувь готова.

На наших фабриках обувь изготовляют преимущественно непрерывным потоком. Полуфабрикаты передаются с одной операции на другую по непрерывно движущемуся конвейеру, на котором расположены люльки, где помещаются одна или несколько пар обуви. Конвейеры новых типов - многоярусные и многолинейные (в 2, 3 или 4 линии) - позволяют одновременно изготовлять поточным способом несколько видов обуви и совмещать операции на одном рабочем месте.

При изготовлении обуви применяют до 120 видов машин основного назначения и большое количество вспомогательных аппаратов и приспособлений.

В обувной промышленности начал применяться новый литьевой метод изготовления обуви. Заготовки верха обуви делают из искусственной и натуральной кожи, текстильных материалов. Материалом для изготовления подошвы служит поливинилхлоридная смола с небольшим количеством добавок.

Новый вид обуви изготовляют на литьевых агрегатах. Сверху на пресс-форму опускается металлическая колодка с надетой на нее заготовкой верха обуви. В пресс-форму, накрытую колодкой с заготовкой верха, впрыскивается нагретая жидкая смола. В течение нескольких секунд образуется подошва, которая сразу же сплавляется с заготовкой верха. Обувь готова.

Обувь, изготовленная литьевым методом, долго носится. Чтобы подошва была мягкой, пружинящей, ее делают пористой.

Литьевые агрегаты установлены на обувных фабриках "Скороход", "Буревестник", на фабрике № 1 в Киеве. Новому методу изготовления обуви предстоит большое будущее.

В конструировании обуви все больше используют современную технику. Новые ботинки становятся вполне удобными только после того, как их немножко поносят. Ноги сами для себя как бы лепят нужную форму обуви. Выходит, что принятая на фабриках колодка не вполне удобна. Но раньше никто не изучал этого вопроса всерьез, используя научные методы и технические средства. И вот в обычном ботинке установили десяток датчиков, реагирующих на всевозможные давления. Эти резиновые "улитки", сжимаясь и разжимаясь, стали сигнализировать о давлении на разных участках. Не одну пару ботинок сносили такие "чуткие" экспериментаторы. И выяснилось, что наибольшее усилие испытывает наша пятка, точнее ее центр. Здесь на каждый квадратный сантиметр действует сила 100-120 Н (10-12 кгс). Поэтому и позаботилась природа, положив под ноги человека плотный слой кожи. Резиновые "улитки" разместили и по бокам стопы и тоже выяснили места наибольшего давления. В результате удалось создать самую удобную форму обуви.



Авиация и космонавтика, вооружения, hi-tech, открытия, концепции и изобретения...

Наука, техника, изобретения © 2009-