Введение к работе
Актуальность работы
Обеспечение динамического соответствия конструкции одежды условиям ее эксплуатации является одной из наиболее актуальным задач проектирования специальной,' спортивной, технологической, некоторых ассортиментных групп бытовой одежды.
Традиционные подходы к ее решению базируются на введении в массив исходной проектной информации и субъективном учете при разработке данных о динамических приращениях к размерным признакам Фигур, соответствующих характерному для конкретной ситуации перечню экстремальных рабочих поз и движений тела человека.
В целом ряде исследований и разработок в области эргономического проектирования одежды, выполненных в,.. ЦННИШП ИГАЛП и СПГУТД, предложены принципы обеспечения и стенки эргономической рациональности конструкций, апробирована номенклатура Факторов и критериев динамического соответствия изделий условиям Функционирования системы "человек - одежда", разработаны методические рекомендации по формированию банка оригинальных конструктивных решений.
В работах Г. Г. Ольшанской и Е. А. Легензовой впервые обоснована необходимость и доказана эффективность учета взаимосвязи биомеханики движений тела человека, объемного и соответствующего плоскостного конструктивных решений одежды.
Вместе с тем анализ взаимодействия элементов системы "человек - одежда" в динамике движений ограничивается в указанных работах уровнем качественно описания и не раскрывает количественную характеристику процесса. Не рассматривается возможность использования биокинематического анализа в качестве информативного метода оценки динамического соответствия изделий действующего и проектируемого ассортимента. Таким образом, дальнейшее совершенствование методики биомеханического анализа взаимодействия элементов системы "человек - одежда" с целью установления взаимосвязи пространственного перемещения одежды и ее конструктивных параметров является актуальной научно-методической проблемой.
Работа выполнялась в соответствии с тематическим планом госбюджетных НИОКР университета (тема 6,013.94-96).
Цель и задача работы
Основной целью диссертационной работы является совершенствование методов экспериментальных и теоретических исследований биокинематического взаимодействия элементов системы "человек - одежда'1 при проектировании спецодежды для защиты от нефтепродуктов.
Для реализации поставленной цели в работе решались следующие задачи:
исследование проектной ситуации (изучение условий труда, социологические исследования комплекса потребительских требований к спецодежде и др.);
разработка методики и проведение экспериментальных исследований биокинематического взаимодействия элементов системы "человек - одежда" при выполнении трудовых движений;
определение кинематических параметров переметений информативных точек одежды с помощью безразмерных характеристических функций;
разработка художественно-конструктивного решения спецодежды с рациональными эргономическими параметрами;
проведение экспериментальной оценки динамического соответствия новых конструкций спецодежды движениям верхних конечностей человека;
Разработка и испытание экспериментальной установки по определению фотометрических свойств цветных пластиков и тканей.
Объектами исследования явились конструктивные решения мужской спецодежды для защиты от нефтепродуктов (стандартные и новые, выполненные с учетом принципов эргономической рационализации), отечественные и зарубежные ткани и пластики со светоотражающими свойствами.
Методы и средства исследований
В работе использована общая методология системного подхода к проектированию спецодежды; методы и средства эргономической биомеханики, в том числе методы скоростной кино- видеосъемки движений одетого человека; оригинальные методы и средства исследований Фотометрических свойств цветных пластиков и тканей, применяемых для светоотражающих элементов. Расчет и обработка результатов экспериментов проводилась на персональной компьютере типа ІВМ-486 DX.
Научная новизна работы;
обоснована возможность и доказана эффективность использо
вания ананлитическйх методов исследования кинематических парамет
ров перемещений звеньев механизмов для описания ; биомеха
ники взаимодействия элементов системы "человек - одежда" при вы
полнении трудовых движений;
предложена методика биокинематического анализа и оценки эргономической рациональности конструкции одежды по кинограммам движений одетого человека;
усовершенствована методика исследований процесса взаимодействия элементов системы "человек - одежда" с использованием современных методов и технических средств (видеокамера, графическая станция, дигитайзер, персональный компьютер);
по разработанным методикам определены траектории и составлены математические модели переметений условных точек плечевой одежды;
примененные впервые для анализа переметений узловых точек одежды безразмерные характеристические функции позволили установить фазы движений и определить направления рационализации параметров и Формы деталей базовой конструкции мужской куртки;
результаты экспериментальных и теоретических исследований по определению фотометрических свойст цветных пластиков и тканей легли в основу расчета конструктивных параметров светосигнальных элементов спецодежды;
разработаны художественно-технические решения 2-х комплектов спецодежды (внесезонного и утепленного) для операторов технологических установок нефтеперерабатывающей промышленности с эргономически рациональными конструкциями курток. Комплекты спецодежды представлены в качестве пронобразиа. Получен приоритет за номером госрегистрации N 96500614-ОПО от 08 августа 1996 г.;
проведена оценка динамического соответствия новых конструкций специальных курток трудовым движениям верхних конечностей человека во Фронтальной и профильной плоскостях. Результаты исследований показали более высокий уровень соответствия по сравнению с базовыми образцами.
Практическая значимость результатов работы:
Результаты исследования биокинематического взаимодействия элементов системы "человек - одежда" позволили установить Фазы движений и связь соответствующих им угловых амплитуд с параметрами конструкций плечевой одежды. На основании предложена усовершенствованная методика проектирования узла "рукав-пройма".
Партия комплектов внесезонных и утепленных костюмов была изготовлена НВТОО "Коруна" в количестве 500 единиц для операторов технологических установок АО "Киришнефтеоргсинтез". Получены положительные отзывы по их эксплуатации. Разработанный комплект спецодежды представлен в качестве пронобразиа и получена приоритетная справка.
Фотометрические исследования легли в основу создания светосигнального жилета. Сигнальные жилеты в количестве 800 штук используются б Центре производственно-технологической комплектации средств охраны и безопастности ГУВД г.Санкт-Петербурга. По их эксплуатации получены положительные отзывы.
Апробация результатов работы.
Основные положения и результаты экперименталькых и теоретических исследований докладывались и получили положительные отзывы ка научно-практической конференции "Перспективные материалы и изделия легкой промышленности", 1994 г., СПГТУД, нанаучно-техни-ческих конференциях студентов и молодых ученых в 1995 и 1996 годах, СПГУТД, на заседаниях кафедры конструирования и технологиям швейных изделий в 1994-1996 годах.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано'семь работ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературных источников, приложений. Текст работы изложен на 180 с, содержит 44 табл., 4? графиков и рисунков.