Выбор методики конструирования

Управление процессом создания защитной одежды оптимального качества во многом достигается за счет правильно выбранной методики конструирования (ЦНИИШП, ЕМКО, МГУДТ).

Каждая методика конструирования включает в себя информацию о фигуре человека или готовом изделии, методы обработки полученной информации в виде технических расчетов и формул, с помощью которых устанавливаются размеры конструктивных отрезков и узлов деталей одежды, способы геометрического построения и членения конструкции одежды. При конструировании учитываются особенности телосложения, покрой и способы технологической обработки, то есть то, что в конечном итоге формирует постоянную систему внутренней информации, присущую каждому методу [29].

При проектировании изделий, используется множество различных методов конструирования, поэтому целесообразно классифицировать их по следующим основаниям:

- в зависимости от характера исходной информации все известные методы конструирования одежды делятся на 2 класса:

1. Методы, базирующиеся на дискретных измерениях фигур типового телосложения, припусках, данных о типовом членении деталей и способе их формообразования. Они позволяют лишь приближенно находить положения важнейших конструктивных точек деталей одежды;

2. Более точные инженерные методы со свободным алгоритмом, допускающим, выбор множества вариантов решений и выбор оптимального. Методы основаны на прямых измерениях оболочки развертываемой поверхности образца-эталона одежды. К ним относятся методы секущих поверхностей, конструирования разверток деталей в чебышевской сети и др. [29,30].

По точности и обоснованности получаемых результатов методы можно разделить на приближенные и инженерные. К приближенным методам конструирования относятся: муляжный, расчетно – графический, расчетно-пропорциональный, и геометрический методы. К инженерным, можно отнести методы триангуляции, секущих плоскостей, конструктивных полос и поясов, и геодезических линий [17,18].

При проектировании спецодежды для работ в АПК, в основном, использовались методы расчетно-пропорциональный и расчетно-графический по методике ЦНИИШП.

Конструирование моделей любого технического объекта – это творческий процесс. Поэтому кроме применения методов, присущих конструированию, как науке, так и производственному процессу, возникает необходимость в применении таких общенаучных методов, как: методов поискового конструирования; метода анализа иерархий; морфологического метода и др. [17,29].

Следующим этапом работы является подбор оптимальных конструкторских инструментов для достижения наиболее удобной конструкции изделия, которая приведет к улучшению микроклимата, удобству для работы в летнее время, комфорту при эксплуатации.

Важно учитывать следующие вопросы условий труда, влияющие на проектирование защитной одежды: - характеристики опасных и вредных производственных факторов (интенсивность, повторяемость их воздействия); - эргономические позы при выполнении характерных рабочих движений [50,51,57,77,90].

Кроме того, конструктор в соответствии с условиями труда и назначением одежды должен обосновать ее вид, комплектность, сезонность.

Изучение опасных и вредных производственных факторов влияет на выбор конструктивных элементов и материалов. Очевидно, что степень запыления, загрязнения и других профессиональных вредностей, определяет конструкцию защитного костюма и тип применяемого материала.

Так, пылезащитный комбинезон, как спецодежда, предназначен к использованию в теплое время года или в закрытых отапливаемых помещениях в условиях запыленных производств, где не происходит осаждения мелкодисперсных частиц. Конструктивные элементы, проникновение пыли через которые, является наиболее вероятным, следующие: область горловины, застежка, входы в карман, запястья рук и ног.

Для конструкции рекомендовано использовать ткань плащевую полиэфирную с односторонним латексным покрытием или «дышащие» ламинаты.

Характеризуя опасные и вредные производственные факторы, разработчик должен принять во внимание защитные, психофизиологические, гигиенические, конструктивно-технологические требования, а также социальные или эксплуатационные показатели.

Исследование эргономики работающих, влияет на выбор конструктивных прибавок в одежде и, как следствие, на форму конструкции. Необходимо, чтобы изделие максимально отвечало характеру основных движений рабочего [48,51]. При изучении эргономики, одним из наиболее важных конструктивных элементов спецодежды является рукав, т.к. он обеспечивает удобство при поднятии рук вверх и разведению их в стороны. Удобство обеспечивается слегка углубленной проймой, спущенным плечом, уменьшением высоты оката и дополнительным расширением самого рукава. В целях защиты от попадания пыли в пододежное пространство, а также для удобства характерных рабочих движений предусмотрены вытачки в области локтя. Их наличие определяется тем, что в процессе работы, работник часто держит руки в согнутом положении.

Пристегивающийся капюшон изготовлен по форме головы так, чтобы он не стеснял ее движения, и в то же время давал возможность обозревать производственное пространство. В области горловины предусмотрен пылезащитный клапан. Он отвечает за то, чтобы звенья молнии не забивались частицами пыли.

Во избежание несчастных случаев на производстве предусмотрен такой конструктивный элемент, как: кулиса в области талии, вместо завязывающегося пояса. Что бы проникновение пыли в пододежное пространство свести к минимуму, а также для удобства пользования изделием, по линии притачивания кокетки предусмотрен карман, застегивающийся на молнию и закрывающийся клапаном с металлической кнопкой.

Застежка по линии борта выполнена с герметизирующим эффектом. При изучении эргономичности, конструктором должны быть учтены антропометрические, защитные, гигиенические, психофизиологические, конструктивно-технологические требования и эксплуатационные показатели.

Все перечисленные выше конструктивные элементы гармонично сочетаются между собой и отвечают эстетическим требованиям к одежде.

Экономичность конструкции определена исключением лишних швов, выбором форм наколенников, пропорциями изделия, что позволяет сократить процент межлекальных выпадов и, тем самым, уменьшить затраты на производство пылезащитного комбинезона [57].

Чтобы создать конструкцию, которая отвечала бы характеру работы, обеспечивала безопасность и гигиену труда, не стесняла движений работника, отвечала эксплуатационным показателям качества и, при этом, была экономически обоснованной, необходимо провести анализ условий труда работающих.

Прежде чем приступить к разработке конструкции заданного вида специальной одежды, необходимо тщательно изучить условия труда рабочих и технические требования к одежде. В соответствии с конкретными условиями труда выбирают материал и разрабатывают конструкцию, обеспечивающую нормальные условия для производственной деятельности человека. При изготовлении лекал спецодежды, конструкторами учитываются припуски на швы, уработку и подгиб. В основе всех методик конструирования лежит использование измерений фигуры человека и различных прибавок к ним с учетом силуэта, объема, формы и удобства проектируемого изделия в динамике.

Прибавками на свободное облегание (П_С) называется разность между внутренними размерами одежды L_B.O и соответствующими размерами одеваемой фигуры L_Ф:

П_С = L_B.O – L_Ф

Прибавки П_С, без которых невозможно использовать изделие из нерастяжимых материалов называют минимально необходимыми (П_{С. мин.}). Такие прибавки должны обеспечивать свободу дыхания (по линии груди), свободу движения (например, по линии колена в комбинезоне), наличие воздушной прослойки для вентиляции пододежного пространства (в одежде с пропитками). Для спецодежды наиболее важна прибавка по линии груди, поэтому минимально необходимую прибавку для нее устанавливают с учетом изменения полуобхвата груди при глубоком вдохе (около 2,5%):

П_{С. мин} = 0, 025 С_Г3 = 1…1,7 см

(размеры 88…136)

По анализируемым методикам используется различное количество прибавок на свободное облегание. В методиках ЦОТШЛ, ЕМКО, ЦНИИШП используют соответственно 16, 20 и 8 прибавок, в методике М. Мюллер и сын - 9 прибавок.

Рассмотрим особенности методик конструирования: - единая методика конструирования одежды (ЕМКО); - методика конструирования одежды ЦНИИШП; - единый метод конструирования одежды, изготавливаемой по за­казам населения (ЦОТШЛ); - зарубежная методика М. Мюллер и сын (Германия).

Каждая из методик представляет собой последовательность расчетых формул, в которые входят величины измерений фигуры и прибавки. Расчеты, выполненные по этим формулам, позволяют построить систему прямых и криволинейных отрезков, которые образуют чертеж основы конструкции, очерчивая конфигурацию основных деталей (переднюю и заднюю половинки). Симметричность фигуры тела человека позволяет строить чертеж основы конструкции на одну половину тела- правую.

Характеристика и особенности ЕМКО СЭВ. Методика ЕМКО СЭВ (Единая методика конструирования одежды стран - чле­нов СЭВ) была разработана ЦНИИШП. Методика создала основу для широкого применения ЭВМ на всех этапах проектирования одежды. Для данной методики характерны:

- единая система размерных призна­ков, - единая система и классификация прибавок; - единая структура рас­четных формул и последовательность построения конструкций одеж­ды; - единые принципы градации; - единые основы конструирования одежды; - базовые конструкции одежды; - единая терминология; - символика и цифровые обозначения конструктивных точек; - единая конструкторская документация. Размерные признаки в данной методике обозначаются буквой Т (тело) с индексом, соответствующим номеру размерного признака, например рост обозначается Т₁,а обхват талии - Т₁₈, что отличает данную методику от методик ЦНИИШП и ЦОТШЛ, где размерный признак «рост» (первый размерный признак) обозначается буквой Р, а обхват талии –О_Т (18-й размерный признак) [30]. ЕМКО СЭВ является универсальной методикой, т. к. предусмотрено использование ее в качестве исходной базы для разработки одежды различных видов, вариантов и покроев, различного ассортимента, из различных видов материалов, для массового и индивидуального изготовления одежды, для разработки стандартов и методической литературы для подготовки специалистов по конструированию одежды. Проведенные работы по конструированию одежды в рамках СЭВ позволяют: - усовершенствовать формы конструкторской документации; - повысить уровень унификации деталей одежды, снизить затраты на изготовление лекал, сократить сроки освоения новых моделей; - улучшить качество готовой одежды массового производства; - повысить удовлетворенность населения в одежде и расширить ассортимент; - использовать оборудование автоматического и полуавтоматического действия; - применять ЭВМ. Однако построение чертежа основы по методике ЕМКО СЭВ требует проверки посадки и уточнения ее на фигуре. [31]. Методика конструирования Центрального научно-исследовательского института швейной промышленности (ЦНИИШП), разработаннаялабораторией конструирования одеждыпод общим руководствомИ. А. Тер- Овакимяна основана на антропологических данных о типовых фигурах и инженерных методах конструирования, что дает возможность конструктору строить изделие и видоизменять посвоему желанию любой узел конструкции.

Расчетные формулы, рекомендуемые в методике ЦНИИШП, явились результатом анализа и математической обработки антропо­логических материалов и экспериментальных данных лаборатории конструирования бытовой одежды ЦНИИШП, поэтому метод поло­женный в основу единой методики, назван расчетно-аналитическим. Согласно этому методу строятся геометрические и графические развертки сглаженных контуров фигуры человека с соответствую­щими прибавками на свободное облегание и декоративное оформле­ние по натуральным обмерам фигуры при полном отказе от про­порциональных расчетов.

При построении узла конструкции непосредственно по измере­нию используется графический метод (ширина спинки» длина из­делия и др.). Если же какой-либо участок связан непосредствен­но с двумя измерениями и конструктивные точки занимают прост­ранственное положение, применяется геодезический метод, или метод засечек (плечевая точка, вершина горловины, проймы и др.).

При тесной связи конструктивных линий и положении точек с формой отдельных узлов конструкции или контуров фигуры используется метод геометрических разверток (линии горловины, прой­мы и др.).

Буквенное обозначение конструктивных отрезков и точек не пред­полагает использование указанной методики электронными вычисли­тельными машинами, что в современных условиях вызывает опреде­ленные сложности. А.И.Мартынова и Е.Г. Андреева (МГУДТ - Московский государственный университет дизайна и технологии) предложили универсальную методику по­строения базовой конструкции, которая позволила получить изде­лие с высоким качеством посадки на фигуре. Чертеж конст­рукции основных деталей изделия выполняется таким образом, чтобы линии сгибов (нити основы) и нижние срезы передней и задней поло­винок были совмещены. Этот прием построения используется при ин­дивидуальном раскрое, когда сначала строят чертеж передней половинки, а затем, используя уже вырезанную половинку, как бы вокруг более узкой передней строят чертеж задней половинки.

Для обозначения конструктивных точек используется система ЕМКО. Каждой последовательной операции присваивается свой номер, обозначенный на рисунках. Методика ЦОТШЛ (Центральная опытно-техническая швейная лаборатория) позволяет учитывать не только основные размерные признаки, но и форму таких участков тела, как ягодицы, живот, бедра. Конструктивные участки на чертеже в этой методике обозначаются цифрами.

При помощи методики«М. Мюллер и сын»можно разработатьконструкцию на фигуру, имеющую отклонение от типовой. В связи с этим в методике размерные признаки делятся на два вида:

· основные размерные признаки, полученные в результате измерений;

· вспомогательные размерные признаки, полученные в результате расчетов.

Размерные признаки 1-го вида получают путем измерения услов­но-типовой фигуры. Для получения размерных вспомога­тельных признаков 2-го вида следует использовать обе возможности, т.е. применить измерения условно-типовой фигуры и сравнить с по­лученными измерениями индивидуальной фигуры. Расчетным путем определяют отклонения от типовой фигуры и вносят соответствую­щие изменения в базовый чертеж. Как правило, размерные вспомога­тельные признаки используются при индивидуальном изготовлении изделия [30,32]. Едиными для всех методик конструирования являются следующие этапы:

- первоначальное построение чертежа спинки и полочки (переда), по которым впоследствии строятся чертежи рукавов и воротников, размеры и форма которых соответствуют размерам и форме соответ­ствующих участков спинки и полочки;

- построение базисной сетки чертежа, верхних контурных линий, линии полузаноса, средней линии спинки, боковых срезов и среза ни­за, вытачек по линии талии и т.д.

Основным отличием рассматриваемых методик конструирования является использование исходных данных, отличающихся по количе­ству и способам определения, а также последовательность построения базовой основы, наличие предварительного расчета. Значительно различаются по построению в отечественных и европейских методиках конструирования линия горловины изделия и плечевые срезы. Ширина горловины спинки и переда в германской методике конструирования М.Мюллер и сын определяется суммарной величиной: одной десятой частью ширины груди (при расчете ширины горловины переда) и соответствующей прибавки. В отечественных методиках конструирования (ЦОТШЛ, ЦНИИШП, ЕМКО) аналогичные конструктивные параметры определяются в зависимости от обхвата (полуобхвата) шеи. Согласно методике ЦНИИШП и М. Мюллер и сын, построению чертежа конструкции изделия предшествует предварительный расчет, в котором определяют желаемую ширину рукава (ЦНИИШП), а также ширину проймы, спинки, переда, общую ширину изделия и прибавку к полуобхвату груди третьему.

Также методики конструирования различаются по способу определения размерных признаков. Например,

- измеряемые непосредственно по телу человека (ЦОТШЛ, М. Мюллер и сын) или взятые из таблиц абсолютных величин раз­мерных признаков (в методиках ЕМКО, ЦНИИШП);

- рассчитываемые в долях от других размерных признаков, на­пример ведущих: роста и обхватов груди по расчетным формулам (М. Мюллер и сын).

Наибольшей информативностью и точностью при этом обладают методы, в которых не используют размерные признаки, получаемые путем расчета (ЦОТШЛ, ЕМКО, ЦНИИШП, М. Мюллер и сын).

Анализ графических приемов построения показал, что однозначное задание линий горловины, верхних и нижних участков проймы спинки и переда с применением метода радиусографии и проективных дискриминантов предусматривается только методикой ЕМКО. На чертежах, выполненных по различным методикам конструирования, по-разному обозначаются одинаковые конструктивные точки и линии: буквами, буквами и цифрами, цифрами. В последнее время распространение получила система обозначений, разработанная для Единой методики конструирования одежды (ЕМКО СЭВ). В ней основные конструктивные горизонтали и вертика­ли обозначены цифрами [32, 33].

Анализ методик конструирования чертежей базовых конструкций показывает, что рассматриваемые методики имеют некоторое сходство в определении основных участков конструкций, но различаются как последовательностью осуществления расчетов и построения, так и способом определения величин различных конструктивных параметров чертежа. Значительно различаются по построению в отечественных и европейских методиках конструирования линия горловины изделия и плечевые срезы. В ходе анализа установлено, что практически все рассматривае­мые методики обладают достаточным набором исходных данных (раз­мерных признаков и конструктивных прибавок), необходимых для построения основных линий базисной сетки чертежа конструкции и верхних контурных линий, определяющих качество посадки изделия на фигуре. Для создания конструкции ядозащитного комбинезона в диссертации используется методика ЦНИИШП, поскольку с начала 70-х годов до наших дней другие методики не занимались разработкой и построением спецодежды, и только ЦНИИШП имеет опыт построением данного вида одежды. Построения чертежа мужского ядозащитного комбинезона в данной диссертации ведутся для размера 104.

Построение чертежа мужского ядозащитного комбинезона представлено в таблице 3.3. Таблица 3.3 – Величины конструктивных отрезков для построения чертежа мужского ядозащитного комбинезона

Порядковый номер построения	Буквенное обозначение отрезка	Значение измерения (размер 52)
Передняя половина комбинезона
	ГА	29,1
	ГГ1	23,7
	АА1	9,5
	АА2	10,3
	Г1Г2	9,7
	Г1П	23,5
	П П1	2,0
	АТ	50,2
	ТТ1	28,5
	ТТ2 = Я3Я	14,0
	ЯТ2	31,8
	Т2К	61,7
	Т2Н	107,5
	ЯЯ1	21,6
	ЯЯ2	17,6
	КК1 = КК2	14,9
	НН1 = НН2	12,2

Продолжение таблицы 3.3

Задняя половина комбинезона
	Г3 А3	26,5
	А3Т3	49,5
	А3А4	9,2
	А4А5	3,1
	Г3Г4	26,7
	Г4П2	26,1
	П2П3	1,4
	Г4Г5	8,3
	Т3Т5	30,5
	Г4П4	9,3
	Т4К4	70,4
	Т4Н4	115,5
	ДД1	27,8
	Д1Ш	22,5
	Д1Д2	11,1
	К4К3 = К4К5	17,4
	Н4Н3 = Н4Н5	14,3
Наколенник
	КК3	14,0
	К3К4	30,0
Рукав
	ОО1	12,5
	ОО2	27,1
	ОО3	30,6
	О1 Н	65,0
	НН1	17,0
	НН2	19,4

Продолжение таблицы 3.3.       Налокотник   НН3 11,0   Н3Н4 = Н6Н7 18,5   Н3Н5 = Н6Н8 1,5   Н5Н8 = Н4Н7 27,0 Капюшон   АА1 45,0   А1В1 25,5   СВ 8,5   С3А3 43,5   А2А3 10,5 Накладной карман   И4И = ИИ2 9.5   И2И3 = И4И5 25,0 Воротник - стойка   ОО1 10,3   ОС 12,2   ОА 25,2
Карман
	И4 И = И И2	10,0
	И2 И3 = И4 И5	21,0

Величины припусков на свободное облегание выбраны в соответствии с физико- механическими свойствами используемого материала и соответственно равны: по линии груди П_г = 11,5, по линии талии П_т = 3, по линии бедер П_б = 5.

Рисунок 3.11- Конструкция передней и задней половинок мужского защитного комбинезона от токсичных веществ

Рисунок 3.12 – Конструкция одношовного рукава защитного комбинезона.

Рисунок 3.13– Конструкция капюшона защитного комбинезона

Рисунок 3.14 – Конструкция воротника – стойки защитного комбинезона

При проектировании спецодежды одним из основных требований является создание технологичной конструкции.

Технологичная конструкция - это конструкция, позволяющая получить изделие с высокими эксплуатационными свойствами при минимальных затратах труда, средств и материалов.