Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Современные подходы к вопросам проектирования одежды с объемными утепляющими материалами 9
1.1 Основные требования к одежде для защиты от холода 9
1.2 Теплообмен в системе «человек - одежда - окружающая 13
среда»
1.3 Анализ ассортимента и свойств объемных утепляющих материалов 22
1.3.1 Ассортимент объемных утепляющих материалов 23
1.3.2 Основные свойства объемных утепляющих материалов, влияющие на термическое сопротивление 27
1.4 Требования к материалам оболочки 30
1.5 Способы конструктивного решения пакетов и аналитическое 33
описание отсеков пакетов одежды для защиты от холода
Выводы 40
Глава 2 Аналитическое исследование свойств теплозащитных пакетов и объёмного несвязного утеплителя 43
2.1 Модельное представление теплозащитных пакетов 43
2.1.1 Представление пакета в виде плоско-параллельной стенки 45
2.1.2 Представление пакета в виде цилиндрической стенки 47
2.2 Аналитическое исследование термического сопротивления пакетов на основе объемных несвязных утеплителей 56
2.2.1 Решение методом сеток 59
2.2.2 Аналитическое решение 68
2.2.3 Решение методом средневзвешенных показателей 76
2.3 Аналитическое исследование взаимосвязи термического сопротивления и геометрии асимметричных отсеков 81
2.4 Аналитическое исследование взаимосвязи высоты слоя утеплителя и его плотности 84
Выводы 87
Глава 3 Экспериментально-теоретическое исследование теплозащитных свойств пакетов и физико-механических свойств перо-пухового утеплителя 89
3.1 Теоретическое обоснование методики эксперимента по исследованию влияния геометрии отсеков на термическое сопротивление 89
3.2 Экспериментальное исследование влияния геометрии отсеков пакетов на термическое сопротивление 95
3.3 Исследование взаимосвязи высоты слоя утеплителя, геометрии отсеков и распределения плотности утеплителя по высоте отсеков 100
3.4 Оценка оптимальности геометрии пакетов с объемными несвязными утепляющими материалами 103
Выводы 108
Глава 4 Практическая реализация результатов работы. Разработка комплекта одежды 109
4.1 Конструкторско-технологическая проработка модели 109
4.1.1 Термофизиологический расчет 111
4.1.2 Обоснование выбора материалов 116
4.1.3 Выбор и обоснование методики конструирования и исходных данных 118
4.1.4 Разработка модельной конструкции 123
4.2 Практическое применение термофизиологического расчёта 128
отсеков теплозащитных пакетов
Выводы 129
Общие выводы по работе 130
Библиографический список
- Анализ ассортимента и свойств объемных утепляющих материалов
- Представление пакета в виде плоско-параллельной стенки
- Экспериментальное исследование влияния геометрии отсеков пакетов на термическое сопротивление
- Выбор и обоснование методики конструирования и исходных данных
Введение к работе
Актуальность темы.
Складывающиеся в настоящее время в экономике РФ и за рубежом рыночные механизмы регулирования требуют от отечественных предприятий обеспечения высокой конкурентоспособности продукции за счет снижения материальных затрат и повышения эффективности производства.
В климатических условиях нашей страны особое значение имеет теплозащитная одежда. Рационально созданная одежда для защиты от холода позволяет дольше сохранять тепловой комфорт, предотвращает появление простудных заболеваний, сохраняет трудоспособность.
Одним из важнейших направлений удовлетворения потребительского спроса на высококачественную теплозащитную одежду является производство изделий нового дизайна с объёмными материалами. Перспективным теплозащитным материалом является натуральный наполнитель - пух и перо водоплавающей птицы. Применение таких материалов предполагает разработку специальных научно-обоснованных методов проектирования, предопределяющих качество готовой продукции, эффективность производства, рациональное использование сырья, снижение энергетических, материальных и трудовых затрат на выпуск продукции.
Базой для проектирования и производства одежды с объемными утепляющими материалами (наполнителями) являются работы П.А.Колесникова, Р.Ф. Афанасьевой, Р.А. Делль, Е.Х.Меликова, А. Бартона, О. Эдхолма, Л.А. Бекмурзаева, И.Ю. Бринка, Т.В.Денисовой, Т.Е. Пасековой и других специалистов.
До настоящего времени остается актуальным ряд вопросов, связанных с теплообменом в системе «человек - одежда - окружающая среда», разработкой конструкций теплозащитных пакетов и одежды в целом, определением способов снижения материалоёмкости продукции.
При производстве теплозащитной одежды с объемными материалами возникают изменения поперечных размеров при огибании вокруг частей тела человека. При проектировании необходимо учитывать изменение размеров и конфигурации и отсеков одежды. Актуальной задачей на стадии проектирования является устранение дефектов и повышение качества теплозащитной одежды.
Перечисленные проблемы определяют направление и характер исследований, представленных в настоящей работе.
Цель диссертационного исследования заключается в исследовании и разработке способов конструкторско-технического обеспечения тенденций развития современного дизайна перо-пуховой одежды, повышения качества теплозащитной одежды, снижения материалоёмкости продукции, совершенствовании методики проектирования одежды с объемными материалами (наполнителями), разработке аналитического алгоритма расчета пакетов теплозащитной одежды. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- проанализировать известные методы конструктивного решения пакетов теплозащитной одежды;
- установить взаимосвязь между параметрами конструкции и термическим сопротивлением теплозащитных пакетов;
- разработать аналитические способы вычисления суммарного термического сопротивления асимметричных пакетов, позволяющих снизить материалоёмкость одежды с объемными несвязными утеплителями при сохранении заданного уровня качества;
- установить взаимосвязи между конструктивными решениями теплозащитных пакетов и степенью изменения плотности несвязного утеплителя.
Методологической и теоретической основой исследования послужили работы отечественных и зарубежных ученых, публикации в
периодической печати, инструктивные материалы, опыт работы предприятий по производству теплозащитной одежды,
В процессе работы над диссертацией были использованы результаты, полученные в ходе исследований при проведении экспериментов в отраслевой научно-исследовательской лаборатории «Проектирование теплозащитной одежды » на базе ЮРГУЭС.
Основные методы исследования.
Работа базируется на последовательном решении задач проектирования
теплозащитной одежды. Решение поставленных задач осуществлялось
аналитически, путем обобщения известной научно-технической
информации, методами математического анализа, абстрактно-логическими, экспериментальными методами, В работе использовались программы Microsoft Word, Microsoft Excel, в системе компьютерной математики Maple 7.0, 3D Studio MAX, Paint для операционной системы Windows 2000 и Windows ХР,
Научная новизна диссертационной работы заключается
в разработке математических моделей для расчета термического сопротивления классических пакетов теплозащитной одежды;
в установлении зависимостей плотности несвязного утеплителя от параметров вертикальных отсеков, заполненных несвязным утеплителем;
в разработке способов и математических моделей расчета термического сопротивления асимметричных пакетов теплозащитной одежды;
в разработке критерия оценки эффективности использования теплозащитных пакетов различной геометрии.
Практическая значимость работы заключается
- в применении аналитического метода расчёта отсеков пакетов
теплозащитной одежды с объемными наполнителями к проектированию
одежды с заданными теплозащитными свойствами;
в предложении метода расчёта теплозащитной одежды новых асимметричных конструкций утепляющих пакетов, позволяющих расширить варианты модельно-конструкторских разработок, повысить уровень термического сопротивления одежды и снизить расход перо-пухового утеплителя;
в разработке новых конструкций теплозащитных пакетов с учётом теоретического обоснования конструкторско-технического обеспечения тенденций развития современного дизайна перо-пуховой одежды.
Апробация работы.
Основные результаты работы докладывались на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава ЮРГУЭС в г. Шахты в 2004-2006 учебных годах. Достоверность результатов исследования, выводов и рекомендаций подтверждена публикациями, производственной проверкой на предприятиях города.
Результаты и материалы исследований использовались в учебном процессе ЮРГУЭС при выполнении курсовых работ исследовательского характера на стыке фундаментальных дисциплин и дипломных проектов студентов специальности 28 08 00 «Технология швейных изделий».
Практическая значимость подтверждена результатами
производственной проверки на предприятии. Методика проектирования детской теплозащитной одежды с объёмными наполнителями внедрена на ООО «Кордура» города Шахты,
Преимущества внедрённого мероприятия - повышение качества выпускаемой продукции, экономия перо-пухового наполнителя.
В соответствии с актом внедрения, методика проектирования теплозащитной одежды позволяет повысить эффективность производства одежды сократить затраты на проведение опытно-конструкторских работ.
Публикации.
По теме диссертации опубликовано 9 статей, получены 3 патента Российской Федерации. Опубликованы методические указания к
8
выполнению курсовой исследовательской работы на стыке
фундаментальных дисциплин по теме «Определение теплового потока через пакет одежды с объемным утеплителем».
Структура и объём.
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных результатов и общих выводов, списка литературы из 117 наименований. Работа изложена на 161 страницах, содержит 36 рисунков, 6 таблиц и приложения. В приложениях приведены акты внедрения, результаты теоретических и экспериментальных исследований.
Анализ ассортимента и свойств объемных утепляющих материалов
При производстве теплозащитной одежды для утепляющих прокладок используются различные ватины, тканые и объемные нетканые материалы, натуральный и искусственный мех, пенополиуретан (поролон), шерстяная вата, шерсть различных животных, перо-пуховая масса водоплавающих птиц.
Для анализа влияния свойств утепляющих материалов на конструктивные параметры изделий, все объёмные утепляющие материалы можно подразделить на три группы: 1) объёмные утеплители с эффектом свойлачивания (волокна шерсти и хлопка, некоторые синтетические материалы); 2) сформированные объёмные утепляющие материалы (различные нетканые материалы, полученные искусственным способом: склеиванием, иглопробивным способом, свойлачиванием, вязально-пробивным способом, свариванием, гидроструйным способом). Например, ватин, войлок; 3) объёмные несвязные утеплители (перо-пуховая масса утиная, гагачья, гусиная (белая и серая), пух и перо цесарок, индеек, куриные пух и перо, оленья шерсть).
Для производства швейных изделий чаще всего применяются утепляющие материалы второй и третьей групп. Их использование вызывает ряд трудностей, связанных с изменением геометрических размеров и объёмной формы утеплителей в процессе переработки.
Значительное влияние на теплоизоляцию пакета материалов и комплекта одежды в целом оказывает толщина утеплителя, способность сохранять эту толщину в процессе эксплуатации изделия. В меньшей степени на показатели теплозащитных свойств пакета материалов оказывает влияние природа волокнистого состава утеплителя [7, 12, 14, 76, 77].
В настоящее время имеется широкий выбор объёмных утеплителей на базе синтетических материалов. Фирмы, занимающиеся изготовлением одежды для защиты от холода, используют клееный отечественный утеплитель «синтепон», а так же различные аналогичные зарубежные неорганические утеплители: "Thinsulate" фирмы «ЗМ» (США), "Primaloft", "Polarguard", "Thermolite" фирмы «Дюпон» (США), "Thermofil", "Lentex boll" предприятие «Лентекс» (Польша), различные типы "Fleece -ов: "Polartec", "Huntigdon Mills", "Pontetorto" и т.д.
Так, например, "Thermofil" - новый объемный синтетический наполнитель, обладает прекрасными теплоизолирующими свойствами. Лёгкий, мягкий и тёплый, он прочен, устойчив к сжатию, хорошо пропускает воздух и не впитывает влагу.
Научно-производственная фирма впервые вывела "Thermofil" на отечественный рынок, применив его для спальных мешков "Thermofil", производимый в Белоруссии опытными партиями, гораздо дешевле американского аналога - "Thinsulate". Были проведены исследования сотрудниками лаборатории специальных материалов НИИ Министерства обороны РФ, Образцы материалов "Thermofil" и "Thinsulate" были подвергнуты дополнительным испытаниям. Общие выводы были следующие: "Thinsulate" теплее и легче, чем "Thermofil", но прочностные характеристики и долговечность белорусского материала выше. При повышенной влажности и многократных стирках "Thermofil" не теряет согревающих свойств. По согревающим и эксплуатационным свойствам "Thermofil", безусловно, значительно превосходит синтепон [8, 9,12, 28].
Другой искусственный пух - "Lentex ball", широко используется при изготовлении подушек и одеял в виде полиэстерового наполнителя. Шариковый наполнитель "Lentex ball" обеспечивает объёмность и восстановитеную упругость. Американский утепляющий материал "Thermofil" изготовляется методом экструзии расплава полиолефина и состоит из тонких невытянутых полиолефиновых волокон толщиной около 10 м, которые имеют аморфную структуру, вследствие чего они не прочны, а это приводит, при воздействии нагрузок, возникающих при носке, к их смятию, свойлачиванию, потере формы. Кроме того, полиолефиновые волокна неустойчивы при химической чистке.
Многие авторы предлагают различные искусственные утеплители, снижения объёмного веса которых достигается путём уменьшения диаметра волокон, путём формирования пустотелых мононитий и т.п. [8, 12, 21, 22, 53, 59,73,78,90,91, 106].
И всё же, несмотря на большое количество новых синтетических утеплителей, пуховая одежда до настоящего времени является непревзойдённой в комплексе требований: малый вес, высокие теплоизоляционные характеристики, малый транспортный объём, долгий срок службы.
Эти свойства можно объяснить структурой пуха, состоящего из отдельных пушинок, которые с одной стороны отталкиваются, а с другой -входят друг в друга при давлении.
При грамотном обращении с пуховым изделием, срок эксплуатации гусиного пуха - 20 лет, а утиного - 5 лет. В России качество пуха определяется согласно ОСТу 10-02-01-06-87. При анализе, который официально в России можно сделать только в Научно-производственном объединении птицеперерабатывающей промышленности «Комплекс» /г. Зеленоград/, выделяются следующие составляющие перо-пуховой смеси [44, 45]:
Представление пакета в виде плоско-параллельной стенки
Одним из условий хорошего самочувствия человека, сохранения его высокой работоспособности и здоровья является обеспечение температурного гомеостаза (термостабильного состояния) организма. Биологические возможности системы терморегуляции человека ограниченны, особенно в случае пребывания его в охлаждающей среде [64].
В связи с этим большая роль принадлежит "поведенческой" терморегуляции, направленной на регулирование теплоотдачи в окружающую среду. Одним из её видов, расширяющих возможности существования и осуществления различного рода деятельности в охлаждающей среде, является использование одежды. Для достижения защитного эффекта одежда должна изготавливаться с учетом комплекса гигиенических требований, то есть требований к материалам и конструкции, реализация которых необходима для сохранения работоспособности и здоровья [64].
В настоящее время накоплен большой материал по гигиенической оценке одежды: разработаны методы и критерии; установлена взаимосвязь между некоторыми техническими параметрами материалов одежды и одежды в целом; исследовано влияние различной по материалам и конструкции одежды на организм человека; созданы математические модели теплообмена и терморегуляции человека. Эти данные являются основой для проектирования одежды различного назначения.
Гигиенические требования, предъявляемые к одежде, направлены на обеспечение необходимых показателей тепло- массо- и газообмена организма человека с окружающей средой, уровня температуры тела и кожи, влажности кожи, кожного дыхания. Эти требования могут быть удовлетворены путем использования для одежды материалов с оптимальными показателями таких физико-химических свойств как воздухопроницаемость, влаго провод ность, гигроскопичность, термическое сопротивление и др.
Гигиенические требования, предъявляемые к материалам одежды и к одежде в целом, дифференцируются в зависимости от ее функционального назначения (белье, костюм, пальто и др.), метеорологических условий, природно-климатических зон, для использования в которых она предназначена, характера деятельности человека (покой, легкая или тяжелая физическая нагрузка) и т.д. [64].
Проектирование и изготовление одежды в настоящее время осуществляется с учётом климатических условий и её назначения. В обеспечении требований к одежде большую роль играют свойства материалов различного назначения, их рациональные сочетания в пакете. Традиционный комплект одежды, предназначаемый для защиты человека от охлаждения, включает следующие предметы; белье, сорочка (блузка), костюм (жакет с юбкой, пуловер), Этот комплект обеспечивает тепловой комфорт человеку, находящемуся в покое или выполняющему легкую работу в диапазоне температур воздуха 21 - 24СС. Теплоизоляция j такого комплекта одежды составляет 0,155 С м7Вт (1 кло) [11]. В случае понижения или повышения температуры среды, человек регулирует теплоизоляцию комплекта одежды путем уменьшения или увеличения количества слоев, а также их выбора с соответствующими свойствами ("поведенческая" терморегуляция). Производство изделий с объёмными материалами требует решения вопросов повышения качества и снижения материалоёмкости этих изделий. Специфика формирования пакетов с объёмными несвязными утеплителями оказывает существенное влияние на расчет теплоизоляционных свойств пакетов и изделий в целом. В случае формирования теплозащитного пакета с объемными неткаными полотнами или несвязными утеплителями, утепляющие прокладки помещаются между двумя слоями материала оболочки, образуя плоско-параллельный теплозащитный слой (плоскую стенку), через который передаётся тепло. При изготовлении одежды плоские пакеты огибаются вокруг частей тела человека, которые можно представить в виде цилиндров. Полученный таким образом теплоизоляционный слой можно представить в виде цилиндрической стенки. Для закрепления объёмного несвязного утеплителя (перо-пуховой массы) плоские пакеты простёгивают параллельными строчками, в результате чего формируются отдельные отсеки.
Для дальнейших расчётов введём понятия плоский и объёмный отсеки. Плоским назовем отсек, материалы оболочки которого деформированы строчками простегивания в одной плоскости (например - в плоскости чертежа).
Объёмный отсек получается в результате дополнительной деформации плоского отсека в плоскости, перпендикулярной чертежу и параллельной оси абсцисс [28].
Экспериментальное исследование влияния геометрии отсеков пакетов на термическое сопротивление
Методика эксперимента разработана на стандартной основе испытаний образцов материалов леткой промышленности [7, 46, 102, 110]. Суть методики заключается в измерении времени остывания пластины (ядра) прибора в заданном интервале перепадов температур, расположенной между образцом и теплоизолятором.
Модель образца отсека теплозащитного пакета выполнена из вспененного полистирола, теплофизические характеристики которого близки ж (1-0,037 Вт/(м"С), С = 1780ДЖ/(КГЛ:)) пх геплозащитных пакетов, а на рисунке 3.3 покатаны обраніш исследованных 3.2 - геометі )р4ЩЫ МОДеЛеи отсеков теплозащитных пакетов гео? шерпш в процессе измерения термичдаадт сонротшлеш« рттчнык моделей, Па основании пріївдешшх предположений определена ШЇ ометрйпескйе
Экспериментальные исследования проводились на приборе, принципиальное устройство которого показано на рисунке 3.4. Стальная плита (ядро) 2 с двумя продольными пазами после равномерного нагревания помещается на теплоизолирующее основание 5 Л 1а плиту помещается модель отсека 1. Для теплоизоляции боковых поверхностей используется специальная рама 4, которая ограничивает теплоотдачу от торцевых и боковых поверхностей ядра и модели отсека.
Продольные пазы в ядре выполняют функции теплоизолирующего слоя. Основная теплоотдача происходит через центральную часть испытуемой модели. Участки ядра, отделенные от центральной части пазами, отдают тепло через боковые части и боковые поверхности модели. Таким образом, выделение боковых частей ядра теплоизолирующими пазами позволяет снизить уровень теплопотерь на рассеяние центральной части модели отсека.
Для исследования влияния скорости воздуха на изменение термического сопротивления используется вентилятор и направляющий раструб (кожух). Скорость воздушного анемометром АСО-3, На рисуше 3.5 п
Экспериментальные исследования проводились по методу регулярного теплового режима при постоянной температуре окружающего воздуха [69, 70]. Интервал перепадов температур между ядром и окружающим воздухом составлял 45 - 55 (,С. Температуры ядра, поверхности пакета и окружающего воздуха измерялись термопарами «хромель-копель». Сигнал от термопар после усиления подавался на упиверсальный цифровой вольтметр В7-16А. Ядро равномерно нагревалось до температуры 85С [89],
Для выравнивания температурного поля ядро охлаждается в приборе до перепада температур с окружающей средой 55 С, после чего включается секундомер и фиксируется время охлаждения ядра до перепада температур 45 С. Измерения повторяются 3-4 раза для каждой модели отсека [43, 5І, 55, 60]. Темп охлаждения образца вычисляется по формуле m = і_ь-, хср где m - темп охлаждения, с " ; Т, Tjt - перепады температур, С; хСр - среднее время остывания ядра в заданном интервале перепадов температур, с. Суммарное тепловое сопротивление образца вычисляют по формуле R Е ФК(т-В-Е) где Ф - фактор прибора, Дж/(м С); В - поправка на рассеяние теплового потока в приборе, с " ; Е = Щ/{Щ + С2) - коэффициент; К поправка на рассеяние энергии при изменении толщины образца; С - полная теплоёмкость пластины, Дж/ С; С 2 - полная теплоёмкость образца, Дж/С. Для расчета характеристик прибора были использованы следующие исходные данные: - материал ядра - сталь (плотность р = 738 10 кг/м3, теплоемкость С = 480Дж/(кг град), = 45,4 Вт/(м град)). - материал исследуемых образцов вспененный полистирол (плотность р = 15 кг/м3, Х = 0,037Вт/(м град)), С = 1780Дж/(кг град).
Поправка на рассеяние теплового потока в приборе установлена на основании результатов экспериментальных исследований термических сопротивлений плоских пластин толщиной 20 и 30 мм.
Полученные точки были обработаны (приложение) и нанесены на график аналитической зависимости. Сравнение результатов экспериментальных исследований с теоретическими выкладками показано на рисунке 3.6, из которого видно, предлагаемая методика расчета термического сопротивления удовлетворительно согласуется с теорией.
Выбор и обоснование методики конструирования и исходных данных
В XXI веке интерес к пуховой одежде значительно расширился. Одежда с утеплителем из пуха водоплавающих птиц в северных климатических зонах России пользуется устойчивым спросом, но применима она и в наших климатических условиях. У нас изготавливаются практически все виды изделий верхней одежды. Особенно богат детский и подростковый ассортимент. Возросшие требования потребителей к качеству, комфортности, модности детской одежды предполагают и повышенные требования к дизайну, как одному из элементов качества. Основная эстетическая направленность детской одежды - воспитание у детей художественного вкуса, выявление индивидуальности ребёнка, расширение его творческих способностей. Создание композиционно-целостных моделей детской одежды способствует достижению этих целей [11, 14, 15,26,31].
Сегодняшние дети предпочитают «фирменную» стильную одежду. Они ценят известность и немедленное узнавание, Детям нравится выглядеть примерно так же, как все, отличаясь лишь оригинальными деталями, отделками, аксессуарами. Комфорт и ощущение защищённости даёт функциональная пуховая одежда, которая и лидирует в детской моде. Одежда оформляется накладными карманами, капюшонами и другими характерными модными деталями, появляется модная вышивка. Для украшения используются фирменные знаки.
В основу отбора модели в один поток положены два принципа; -конструктивная однородность моделей (использование для семейства моделей одной конструктивной основы, унифицированных узлов и деталей); -технологическая однородность изделий (примерно одинаковая трудоёмкость изготовления отдельных узлов и изделия в целом, одинаковая последовательность обработки и сборки узлов, однотипность методов обработки, используемого оборудования и режимов его работы; однородность семейств используемых для моделей материалов) [11,31].
Предлагается модель детского пальто с перо-пуховым наполнителем. Это пальто детское зимнее из ткани светлых тонов. Пальто укороченное, прямого силуэта с центральной застёжкой-молнией. Перед, спинка и рукава с вертикальными линиями простёгивания. Впереди расположены вертикальные прорезные карманы листочка. Конструктивно-декоративными элементами являются шлевки, расположенные впереди и на спинке по линии талии. Рукав одношовный с отделочными патами. Капюшон с втачным натуральным мехом, пристегивается на семь кнопок. Пояс и шлевки завязываются с помощью выстроченных завязок. Подкладка приточная, Отделочная строчка проходит по входу в карман, шлевкам, патам, поясу, капюшону и бортам.
Чтобы обеспечить требуемое тепловое состояние организма человека, тепловое сопротивление одежды бытового назначения должно соответствовать конкретным условиям её эксплуатации. В связи с этим при проектировании зимней бытовой одежды целесообразно исходить из климатического районирования территории бывшего СССР, проведённого для целей гигиены одежды [54].
Расчет теплозащитной бытовой одежды может быть произведен по методике ЦНИИШП [11]. Для этой методики исходивши данными для термофизиологического расчета теплозащитной одежды являются; 1. Местожительство субъекта -4 климатическая зона. 112 2, Субъект - девочка 6,5 - 11,5 лет (64 размер (134-64-54), рост 134 см, масса М = 40кг). 3. Условия эксплуатации - температура воздуха t =-6 С, скорость в. ветра V =8ИЛ 4. Характер физической деятельности - ходьба по ровной местности со скоростью Ъ2Щ . 5, Время пребывания на холоде т = 1 час, 6, Степень охлаждения - балл теплоощущений 3 («слегка прохладно»). ЇГ ) I "Ж" / 7. Допустимый дефицит тепла - 2.72 7 [11,64]. / КГ
Последовательность расчета необходимого суммарного теплового сопротивления одежды и её толщины. I). По графику Дюбуа [39] или по таблице 1.4 [11,64] определяем площадь поверхности тела: S-S(pocr, масса) = 1,2 м . 2). Определяем теплопродукцию по формуле: Q = Q - тЮ - Q J, где Т -термический коэффициент полезного действия; О - величина основного обмена. В нашем случае: Qn =Q , т. к. Г-0, из таблицы 1,2 термического коэффициента полезного действия при различных видах физической деятельности человека [16, 19, 20, 64] (ходьба по ровной местности со скоростью3.2KW , или прогулка по городу в осенне-весеннее время года). Из этой же таблицы энерготраты составляют 116.2Вт/ м . Рассчитаем энерготраты в нашем случае: Q = 116,2-1.2-139.44 Вт. 3). При данном уровне энерготрат теплоощущению «слегка прохладно» (Тп -3) соответствуют следующие физиологические показатели: а) средневзвешенная температура кожи [64]:
