Лекала модели, созданной комбинаторным методом, не требуют проверки на сопряженность срезов и длин. Она обеспечена автоматически! Имеется также возможность вносить изменения в параметры создаваемой модели. Вызвав один из вариантов передней и задней половинок брюк и дополнив его одним из вариантов нагрудника, мы получаем готовые к раскрою брюки во всех необходимых размерах и ростах.
Для утепления разработанных в нашем примере брюк в старых программах придется заново отстраивать брюки с новыми прибавками. Но все, что нужно сделать в современной САПР, — это лишь подгрузить в готовую отстроенную модель форму утепленных брюк. После чего имеющийся полный комплект лекал автоматически перестроится под форму утепленных брюк во всех необходимых размерах—ростах. Затем просто вызовем на брюки детали подкладки с утеплителем.
Собственно, таким образом, в современных САПР решен комбинаторный метод проектирования модели, состоящий в формировании изделия путем набора необходимых элементов из базы данных. В традиционных САПР, где связи между зависимыми деталями отсутствуют, при применении комбинаторного метода приходится каждый раз проверять соответствие длин срезов стачиваемых деталей, например проймы и оката, а также соответствие определенных параметров требованиям ГОСТ и ТУ.
5. ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКЦИИ НА ПРИМЕРЕ
МУЖСКОГО КОМБИНЕЗОНА
Актуальность создания эргономичной одежды, обеспечивающей человеку нормальное физиологическое и психологическое состояние и безопасность, является очевидной. В большей степени это касается специальной одежды.
Результаты проведенного ранее маркетингового исследования показали, что среди всего многообразия видов специальной одежды наиболее распространен комбинезон. Комбинезон — изделие сложное, объединяющее стан, рукава и брюки. Он может «опираться» как на плечевой пояс, так и на нижнюю часть тела. Комбинезон, покрывая все участки тела человека, увеличивает площадь защиты, но одновременно имеет ограниченную возможность перемещения по фигуре. Поэтому при проектировании комбинезонов важно правильно обосновать величины конструктивных прибавок, конфигурацию и количество линий членения, форму, вид отдельных деталей и узлов, способствующих в совокупности увеличению динамики человека в процессе выполнения технологических операций при сохранении внешней эстетичности.
Расчет конструктивных прибавок целесообразно проводить через величины динамических эффектов размерных признаков и критериев оптимизации: величину растяжения ткани и величину перемещения изделия при совершении человеком трудовых движений.
Диапазоны изменения прибавок в эргономичных комбинезонах установлены экспериментально и приведены в табл. 5.1.
В качестве объекта оптимизации конструкции комбинезона выбран узел «рукав — пройма». С точки зрения обеспечения динамического соответствия, этот узел является наиболее значимым для конструкции плечевой одежды, т. к. охватывает самый подвижный сустав — плечевой.
На первом этапе работы выполнен анализ структурного построения комбинезонов мужских общего назначения. В большинстве моделей (около 65% из числа изученных) преобладает втачной рукав рубашечного покроя. Этот же покрой рукава регламентирован ГОСТ 12.4.100-80 «Комбинезоны мужские для защиты от нетоксичных веществ, механических повреждений и общих производственных загрязнений. Технические условия». Выбор этого вида покроя обоснован в соответствии с результатами эргономических исследований, выполненных специалистами ЦНИИШП в 1960–80-х гг. и направленных на создание базовых конструкций спецодежды. В частности, были исследованы изделия, имеющие различные конструктивные особенности: покрой и ширину рукава, величины и распределение прибавки к полуобхвату груди третьему в плечевых изделиях, прибавки к полуобхвату талии и бедер, длины среднего шва, ширины по линии коленей и низа в поясных изделиях.
Таблица 5.1 Диапазоны изменения прибавок
| Наименование конструктивной прибавки, ее обозначение | Диапазоны изменения конструктивных прибавок (см) |
| Прибавка к полуобхвату груди третьему, ПСг3 | 6,8 ÷ 16 |
| Прибавка к ширине спины, ПШс | 1,4 ÷ 6,4 |
| Прибавка к ширине груди, ПШг | 1 ÷ 4,2 |
| Прибавка к ширине проймы, ПШпр | 2 ÷ 3,6 |
| Прибавка на свободу проймы по глубине, Пс.пр | 4,5 ÷ 6,5 |
| Прибавка к полуобхвату талии, ПСт | 12 ÷ 20,5 |
| Прибавка к полуобхвату бедер, ПСб | 5,6 ÷ 12,2 |
| Прибавка к длине спины до талии, ПДтс | 4 ÷ 6 |
| Прибавка к высоте сидения, ПВс | 5,1 ÷ 6,5 |
По мнению исследователей ЦНИИШП, полученные данные нельзя считать в полной степени оптимальными и не требующими проверки.
За последние годы значительно изменились условия труда работающих в различных сферах деятельности, в том числе и в автосервисных мастерских. Появление нового оборудования и видов горюче-смазочных материалов, а также изменившийся комплекс свойств тканей, рекомендуемых для рабочей одежды, требуют дополнительной оценки ранее разработанных рекомендаций по эргономическому обоснованию конструкций.
Проведению исследований и выбору оптимальной конструкции рукава предшествовало изучение основных (приоритетных) поз и движений работников автосервиса, анализ условий труда и свойств материалов.
Далее было построено семь конструкций комбинезонов с разными видами рукавов, наиболее характерных для данного вида одежды, в их числе:
1. комбинированный рукав с цельной верхней частью;
2. рукав рубашечного типа;
3. рукав рубашечного типа с дополнительным клином;
4. классический втачной рукав;
5. рукав покроя реглан классический;
6. рукав покроя реглан арочный;
7. комбинированный рукав (реглан со стороны спинки и втачной со стороны полочки).
При построении установленные и оптимизированные ранее параметры базовой конструктивной основы не подвергались изменению. Преобразования проводились лишь в том случае, если этого требовала методика построения.
На следующем этапе работы выполнена оценка показателей статического и динамического соответствия комбинезонов на носчиках. При определении статического соответствия комбинезонов выбраны следующие показатели:
1. Отвесность положения края застежки;
2. Отвесность положения боковых швов стана и брюк;
3. Отвесность положения шаговых швов;
4. Горизонтальность основных конструктивных линий (линий груди, талии, бедер, колена, низа);
5. Отвесность положения среднего шва спинки;
6. Отсутствие наклонных складок в верхней части полочки и спинки;
7. Отсутствие свободных складок в нижней части среднего шва передней части брюк;
8. Отсутствие свободных складок в нижней части среднего шва задней части брюк;
9. Отвесность положения рукава.
Для определения показателей использовали визуальный метод и балльную оценку с привлечением экспертов. Обработку результатов проводили с использованием стандартной программы RANGIR.
Систематизируя полученные данные с точки зрения антропометрического соответствия в статике, можно заметить, что в лучшую сторону отличается комбинезон с комбинированным рукавом и цельной верхней частью.
Оценку динамического соответствия проводили в два этапа.
Первый этап — оценка удобства выполнения характерных движений по субъективным ощущениям потребителя. Оценка осуществлялась по пятибалльной шкале в соответствии с ГОСТ 12.4.061-88:
5 — подвижность не ограничена;
4 — движения в полном объеме с незначительным усилием;
3 — движения в полном объеме с умеренным усилием;
2 — движения в ограниченном объеме с выраженным усилием;
1 — движения в заданном объеме не возможны.
Второй этап — это количественная оценка показателей динамического соответствия: «размах движений рук одетого человека» и «степень перемещения линии талии при подъеме рук». При определении величин показателей использовали общепринятую методику.
По результатам оценки показателей динамического соответствия, лучшими явились комбинезоны с рукавом рубашечного типа и дополнительным клином, комбинированным рукавом и цельной верхней частью. Рукав рубашечного типа с дополнительным клином является самым оптимальным вариантом с точки зрения обеспечения удобства при выполнении «трудовых» движений, чего и следовало ожидать. Поэтому при формулировании окончательных выводов этот вариант не рассматривался. Кроме того, такое конструктивное решение рукава отличается высокой материалоемкостью.
Параллельно изучали и характер дефектов, возникающих при оценке показателя «размах движений рук». Минимальное количество дефектов на стане и рукаве наблюдали в комбинезоне с комбинированным рукавом.
Таким образом, результаты проведенных исследований показали, что наиболее рациональным с точки зрения эргономики является комбинированный рукав с цельной верхней частью. Он и был использован при построении модельной конструкции комбинезона для работников автосервиса. В направлении повышения динамики работающего запроектированы вытачки и криволинейные конструктивные линии, создающие необходимую выпуклость в области локтя и колена.
Разработку базовой конструктивной основы осуществляли по разработанной ранее методике проектирования эргономичных комбинезонов.