Содержание к диссертации
Введение
1 Аналитический обзор процесса получения формоустойчивых трикотажных полотен и изготовления изделий из них 8
1.1 Известные способы получения формоустойчивых трикотажных полотен, их достоинства и недостатки
1.1.1 Методы стабилизации полученной формы в трикотажных полотнах 8
1.1.2 Дублирование трикотажных полотен
1.2 Создание формоустойчивых полотен
1.2.1. Производство многослойного уточного трикотажа 14
1.2.2 Использование зональных трикотажных полотен в
швейно-трикотажной промышленности 17
1.2.3. Оборудование для получения основовязаных полотен с прокладыванием утка
1.3 Изготовление одежды из трикотажных полотен 22
1.3.1 Особенности конструирования изделий из трикотажных полотен 24
1.3.2 Системы автоматизированного проектирования трикотажных изделий 31
1.3.3 Использование САПР в производстве трикотажных полотен 32
1.3.4 Автоматизированное проектирование трикотажных изделий 34
1.3.5 Базы данных для САПР трикотажных изделий 46
Выводы. Постановка цели и задач работы 48
2 Разработка и выбор объектов методов исследования деформационных характеристик деталей одежды 52
2.1 Исследование характера распределения эксплуатационных деформационных нагрузок на детали одежды 53
2.2 Проектирование разноусиленных зон в основовязаном тамбурном трикотажном полотне 60
2.3 Обоснование выбора сырьевой базы для разработки трикотажного основовязаного полотна и обеспечения формоустойчивости разноусиленных зон 66
2.4 Разработка технологических процессов изготовления купонного основовязаного тамбурного полотна 67
2.5 Сравнительный анализ технических характеристик уточных и безуточных зон 73
Выводы по главе 19
3 Исследование механических свойств основовязаного тамбурного трикотажногополотна по разноусиленным зонам 80
3.1 Определение зависимости растяжимости от прикладываемой нагрузки и пропорциональные соотношения величин растяжимости, жесткости и относительного удлинения по разноусиленным зонам
3.2 Определение релаксационных характеристик и их влияние на изменение структуры купонного полотна
Выводы по главе 119
4 Проектирование формоустоичивых изделий из основовязаных купонных полотен тамбурного способа петлеобразования 120
4.1 Методика расчета прибавок для проектирования изделий из купонных полотен 120
4.2 Разработка методических рекомендаций по проектированию изделий из купонных полотен 123
4.2.1 Выбор прибавок 123
4.2.2 Отработка алгоритма проектирования плечевых трикотажных изделий с учетом зонального распределения деформационных свойств полотна
4.3 Создание открытой базы данных основовязаных тамбурных трикотажных полотен и предлагаемых изделий 141
4.4 Натурные испытания полученных изделий 144
Выводы по главе 151
5 Перспективность разработки ассортимента женской верхней одежды из формоустоичивых купонных полотен основные выводы и результаты 159
Список использованных источников
- Производство многослойного уточного трикотажа
- Проектирование разноусиленных зон в основовязаном тамбурном трикотажном полотне
- Определение релаксационных характеристик и их влияние на изменение структуры купонного полотна
- Создание открытой базы данных основовязаных тамбурных трикотажных полотен и предлагаемых изделий
Введение к работе
Актуальность. Возросший спрос потребителя на верхний трикотаж ставит перед предприятиями задачу расширения ассортимента одежды данной группы. Удовлетворение этого спроса не может быть решено за счет увеличения поставок качественных импортных трикотажных полотен и требует совершенствования методики проектирования изделий ассортиментной группы женской верхней одежды из трикотажных полотен. Следует отметить, что ассортимент кроеной верхней одежды ограничен изделиями упрощенных конструкций, классических для трикотажной группы. Производство трикотажных моделей делового стиля, аналогичных по конструкции моделям из ткани, на отечественном рынке практически отсутствует, в силу усложненной обработки характерных узлов, теряющих стабильность во времени из-за невозможности качественного закрепления их формы.
Необходимость научного подхода в изучении и систематизации свойств тамбурного трикотажа объясняется потребностью отечественных производителей одежды решить возникающие проблемы, связанные с потерей формоустойчивости и первоначального внешнего вида при эксплуатации данных изделий.
Поиск связи между физико-механическими свойствами полотна и конкретными изменениями в конструкции изделий требует глубокого анализа качественных показателей материала и особого подхода к методике модифицирования конструкции и дифференцированного выбора прибавок.
При этом целесообразно использовать компьютерные технологии оцифровывания и обработки графической информации, полученной с высокоточного испытательного оборудования. Разработка методики прогнозирования конструктивных прибавок для конкретного изделия и полотна позволяет избежать возможных ошибок при пошиве.
Такая детальная проработка призвана обеспечить необходимый уровень качества выпускаемой продукции из тамбурного трикотажа.
Работа соответствует паспорту ВАК научной специальности 05.19.04. по направлениям «Исследование технологических процессов и разработка рекомендаций по рациональному расходованию материалов и трудоемкости изготовления швейных изделий различного назначения» и «Разработка рациональной конструкции и прогрессивной технологии изготовления швейных изделий различного назначения (бытовой, специальной, спортивной и др), а также одежды нового ассортимента, обеспечивающих снижение затрат на производство и повышение качества продукции».
Цель работы – разработка технологии производства и совершенствование методики проектирования швейных изделий из основовязаных полотен тамбурного способа петлеобразования с учетом деформационных свойств материалов.
Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:
выполнена комплексная проработка структуры купонного полотна с поперечным утком из определенных видов пряжи, имеющей высокие физико-механические и гигиенические показатели, и изготовлены на основовязальном оборудовании образцы новых материалов верха для швейно-трикотажных изделий костюмно-плательного ассортимента;
разработаны методики определения растяжимости основовязаного купонного полотна и выбора прибавок для программы конструирования изделий и их раскроя из данных полотен;
обобщены методические рекомендации по проектированию верхних изделий из тамбурных основовязаных купонных полотен;
сформирована база данных материалов и женских трикотажных изделий с величинами прибавок;
разработана методика натурных испытаний изделий на динамическое соответствие основным движениям человека.
Методы и средства исследований. Для решения задач, поставленных в работе, использованы теоретические и экспериментальные методы.
В теоретических исследованиях применены методы математического моделирования, алгоритмизации и программирования, системного анализа и графоаналитической обработки данных.
Экспериментальные измерения параметров нагрузки и растяжимости были произведены после оцифровывания диаграмм растяжения и их обработки с помощью графической программы Grafula II v.1.2. Обработка результатов экспериментов осуществлялась методами математической статистики с помощью программ Origin 6.1 и Microsoft Excel XP. Измерения параметров деформации участков изделия произведены после обработки фотографических изображений с помощью графической программы Grafula II v.1.2. и Adobe Photoshop C32 v.9.0. Обработка результатов экспериментов осуществлялась с помощью методов математической статистики и программ Origin v.6.1 и Microsoft Excel XP в программной среде Windows XP.
Конструкции изделий были получены в трехмерной системе автоматизированного проектирования СТАПРИМ, путем ввода необходимых коэффициентов (прибавок). База данных для материалов женских трикотажных изделий разработана с помощью программы Microsoft Access.
В качестве средств исследования использовались: измерительный комплекс «Инстрон-1122», компьютер IBM PC, сканер, цифровой фотоаппарат, программное обеспечение Windows XP, Microsoft Office XP.
Достоверность полученных результатов и выводов обеспечена обоснованным объемом выборок, применением методов математической статистики и критериев, согласованностью результатов теоретических и экспериментальных исследований.
Научная новизна заключается в формировании комплексного подхода к процессу проектирования изделий из основовязаных тамбурных полотен с учетом их физико-механических свойств и обеспечении возможности расширения ассортимента швейных изделий за счет выполнения полотен купоном с дополнительными поперечными уточными нитями, расположенными в структуре основного полотна и формирующими разноусиленные зоны с заданным чередованием.
Впервые получены следующие результаты:
разработано основовязаное купонное полотно тамбурного способа петлеобразования с разноусиленными зонами для женских верхних изделий;
проведено сравнение физико-механических свойств усиленных и неусиленных функциональных зон;
предложена методика определения растяжимости разноусиленных зон купонного полотна и распределение прибавок к участкам конструкции;
сформирована база данных материалов и женских трикотажных изделий с величинами прибавок;
сформулированы методические рекомендации по проектированию верхних изделий из тамбурных основовязаных купонных полотен;
разработана методика натурных испытаний динамического соответствия полученных изделий движениям человека.
Практическая ценность и реализация результатов работы
Результаты работы в виде опытной партии основовязаного купонного трикотажного полотна для экспериментального производства получили внедрение на НП «Шуйская машиностроительная компания» в соответствие с признаками полезной модели (патент на полезную модель №56127, приоритет от 27 марта 2006 г.) и формулой промышленного образца (патент на промышленный образец №62529, приоритет от 16 декабря 2005 г.), о чем имеется акт об использовании предложения от 15 ноября 2006 г.
Разработана открытая база данных (свидетельство об официальной регистрации базы данных №2007620111 от 23.03.2007г.) с фотографиями и рекомендациями по художественно-техническим характеристикам полотен, модельными конструкциями и рекомендациями по художественно-композиционным решениям и прибавкам, с организацией запроса по базе.
Разработана методика определения деформации растяжения участков плечевой одежды без задания конкретной величины нагрузки.
Разработаны методические рекомендации по конструкторско-технологической подготовке производства изделий из основовязаных купонных полотен тамбурного способа петлеобразования.
Апробация работы. Результаты работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на следующих конференциях:
международных симпозиумах “Prezent i perspective n ingineria textil” (PERTEX) 2005 г. и “The XIIIth Romanian Textile and Leather Conference” (CORTEP) 2007 г., Romania, IAI (Universitatea Tehnic “Gh. Asachi”);
международных научно-технических конференциях «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (ПРОГРЕСС), 2005, 2006, 2007 г.г., Иваново (ИГТА);
международной научно-технической конференции «Новые технологии в одежде из тканей и трикотажа» Москва (МГУС), 2001 г.;
международных научных конференциях «Мода и дизайн: исторический опыт – новые технологии» Санкт-Петербург (СПГУТД, Российский этнографический музей), 2005, 2006, 2007 г.г.;
всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Проблемы экономики и прогрессивные технологии текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности» (Дни науки), 2005, 2006, 2007 г.г., Санкт-Петербург (СПГУТД);
межвузовской научно-технической конференции «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности», Москва (РосЗИТЛП), 2004 г.;
межвузовских научно-технических конференциях аспирантов и студентов «Молодые ученые – развитию текстильной и легкой промышленности» (ПОИСК), 2004, 2006, 2007 г.г., Иваново (ИГТА).
Публикации. Основные результаты работы опубликованы в журнале «Дизайн. Материалы. Технология», входящем в список изданий, рекомендованных ВАК (1 статья), 2 докладах на международных симпозиумах PER TEX – 2005, 2007, 1 статье в каталоге «Легпромбизнес – В мире оборудования», 1 статье на портале «Российские Торговые Марки – Рынок легкой промышленности», 14 тезисах докладов на различных конференциях, 1 патенте на промышленный образец, 1 патенте на полезную модель и 1 свидетельстве об официальной регистрации базы данных.
Структура и объем работы Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, 7 приложений. Работа выполнена на 178 страницах, содержит 52 рисунка, 28 таблиц, список использованных источников состоит из 130 наименований.
Производство многослойного уточного трикотажа
Дублирование деталей может быть как полным, так и локальным по краевым срезам. В том и другом случае могут использоваться и клеевые, и неклеевые прокладочные материалы. При дублировании деталей клеевая прокладка располагается на изнаночной стороне, фиксируясь строчками обметывания краевых срезов, не попадая под стачивающие строчки. Неклеевые усилительные материалы фиксируются ниточными соединениями.
Данные способы дублирования широко используются в промышленности, преимущественно для дублирования поперечновязаного трикотажа, но имеют ряд недостатков. При усилении криволинейных краевых срезов зачастую происходит деформация среза: растяжение при прокладывании кромки или усадка при неправильном подборе клеевого материала и режимов ВТО. Режимы дублирования должны быть четко согласованы с формовочными и усадочными свойствами полотна, волокнистым составом и адгезионной способностью клеевого покрытия.
Особенности основовязаных полотен, такие как иная петельная структура, многоосное растяжение, объем, рыхлость, нестабильность формы, требуют иного подхода к решению проблемы дублирования деталей. б) Формозакрепление с помощью настрочных элементов Способ, объединяющий в себе функции формообразования и формозакрепления, получивший патентную защиту, был разработан Каюмовой Р.Ф. (УТИС, г. Уфа) [3].
В качестве основы изделия служит эластичное трикотажное полотно, а в качестве фиксирующих элементов используются полосы натуральной кожи, расположенные вертикально и настроченные на основу изделия по участкам, подверженным наибольшей деформации, или по всей поверхности изделия. При этом фиксирующий элемент является и элементом отделки. Полосы из кожи могут иметь различную ширину по участкам изделия. Их укладывают встык и настрачивают на трикотажную основу. Расстояние между строчками настрачивания обеспечивает свободу движения за счет участков незафиксированного трикотажного полотна. Ширину полос кожи выбирают, исходя из композиционного решения модели. Расстояние между строчками настрачивания учитывает эргономические функции определенных участков изделия с целью обеспечения свободы дыхания и движения.
Подобные изделия отличаются невысокой себестоимостью, так как в качестве покрытия могут быть использованы межлекальные и краевые выпады, но ограничены в ассортиментном разнообразии и по половозрастному показателю. Помимо этого, в подобных изделиях фиксирующие элементы выступают в роли отделки и используются исключительно с лицевой стороны полотна. в) Стабилизация формы полимерными композитами На формирование качества формоустойчивости одежды из трикотажных полотен с использованием полимерных стабилизаторов существенное влияние оказывает волокнистый состав полотен, переплетение, конструкция и технологическая обработка изделия.
Известна методика стабилизации трикотажных полотен бутадиенстирольным каучуком, разработанная Т.Ю. Серпуховитиным [4]. В ней установлена взаимосвязь между концентрацией стабилизатора комплексом физико-механических свойств полотна. Прогнозирование комплекса свойств, обеспечивающих формоустойчивость трикотажных полотен, позволило создать базу для проектирования изделий с различными показателями жесткости и упругости.
Разработан и апробирован в производственных условиях способ локального дублирования трикотажных полотен методом прямой стабилизации бутадиенстирольным каучуком при пониженной концентрации. Предлагаемый алгоритм использования оптимальной концентрации полимера, необходимой для сохранения стабилизации формы заданной поверхности при соблюдении допустимых физико-механических и гигиенических показателей полотна, направлен на повышение качества локально дублированного изделия.
Аналогичные методы дублирования известны в Германии. Полимерное покрытие полотен из полиамидных и полиэфирных нитей применялось с использованием звуковых каландров (фирма Eduard Kusters) [5], способ дублирования путем сухого нагрева при t = 60... 150 С с использованием клея в виде порошка, пленки или подложки со слоем клея [6], покрытие расплавом полимерного материала с последующей термической обработкой [7], полимерной композицией на основе бутадиенстирольного карбоксилсодержащего латекса и гликазина [8].
Данный метод предполагает разработку определенного алгоритма подготовки полотна к термодублированию [9]. Структура трикотажа в деталях верха зависит от назначения изделия, вида полимера, способа его нанесения концентрации и покрывающей способности. Полная сквозная пропитка обеих сторон полотна дублирующим составом может быть сплошной. В этом случае полотно должно обладать ячеистой сетчатой структурой, обеспечивающей свободное обволакивающее прохождение расплава в структуру переплетения и его равномерное распределение по поверхности детали. Деталь, продублированная таким образом, сохраняет первоначальную растяжимость.
Проектирование разноусиленных зон в основовязаном тамбурном трикотажном полотне
Подпрограмма дизайна (для поиска художественно-колористического решения) - EneasColorways - новая и уникальная программа, дающая возможность создать множество вариантов цветового решения в готовом изделии. Менять цвета можно на любой поверхности, будь то ткань, в том числе с набивным рисунком, трикотажное полотно, носочная продукция, аксессуары, изделия из текстиля и кожи. Полученный результат не уступает по качеству орнаментам и эскизам дессинатора, выполненным в стандартной графике.
Программа EneasColorways при любом подходе обеспечивает видимые структурные и пространственные эффекты, предоставляет высококачественные изображения, быстра и проста в применении. Получаемые цветовые сочетания не меняют общего оригинального решения. Для работы программы не требуется непосредственного использования пряжи и процесса вязания, что экономит затраты времени и материалов.
Подпрограмма виртуального создания образа и формы EneasGarment позволяет воплощать идеи в готовый продукт без необходимости изготовления пробного образца. Высококачественная работа с фотографией модели или с эскизом EneasGarment дает возможность дизайнеру создавать фактурную заливку объекта образцами новых тканей, трикотажа и тканых материалов. Этот процесс позволяет на данном этапе выявить перспективность конкретной разработки без непосредственной потребности изготовления образца изделия.
Подпрограмма EneasTexPhile - программа базы данных и управления коллекциями одежды трикотажного и чулочно-носочного производств. Эффективная, приспосабливаемая и интеллектуальная программа обеспечивает быстрый доступ к персонализированной каталогизации коллекций.
Ранее программы автоматизированного проектирования представляли собой только алгоритм изготовления изделия, и при смене одного из «звеньев» «цепи» возникали ошибки. Существенное снижение временных и материальных затрат достигается при использовании подпрограммы EneasSDSticher. Она позволяет виртуально создать конфигурацию любой линии на предварительно скорректированном трёхмерном абрисе фигуры. Идеально подходит для проектирования кроеных изделий.
EneasSDSticher (трёхмерный монтаж) - система реалистичной имитации процесса сборки одежды, подходящая для любого промышленного производства, базирующаяся на системе трёхмерного проектирования и учитывающая технические характеристики материалов. Результаты изменений в конструкции немедленно отражаются на экране. EneasSDSticher в комбинации с EneasShaper позволяют расширить ассортимент выпуска предприятием всех видов трикотажных изделий и создавать модели в 3D-формате.
EneasSDSticher включает в себя детально проработанный параметрический манекен, с более чем сорока точно отрегулированными измерениями фигуры. Пользователи могут создать специальную базу размеров манекена, экономя время между примерками.
Данная система проектирования компании Eneas Informatica srl. демонстрирует эффективный подход в решении задачи виртуального проектирования и процесса передачи информации для швейной и трикотажной промышленности.
Другая часто используемая дизайнерами САПР для конструирования вязаных изделий DesignaKnit 7 [35], для WINDOWS с использованием CAD и САМ технологий, позволяет конструировать и рассчитывать точный алгоритм вязания регулярных изделий. Программа включает построение лекал изделий, разработку схем узоров (включая графическую студию для манипуляции графическими файлами, фотографиями и отсканированными изображениями) и интерактивное вязание. При наличии необходимых кабельных соединений образцы узоров могут переноситься прямо на электронную вязальную машину. Программа может создавать шаблоны для перфокарт и листы пластика, дополняющие диаграммы для ручных вязальных машин и ручного вязания. Программа DesignaKnit 7 имеет расширенный набор опций: автоматический выбор жаккардовых переплетений, соотношение переплетений и цвета, опции для контроля цвета пряжи.
Системы автоматизированного проектирования конструкций кроеных изделий из трикотажных полотен разрабатывались еще до появления оболочки WINDOWS, и были описаны Л.А. Королевой и Е.Б. Кобляковой в 1992 году [36].
Были разработаны алгоритм и программы для ЭВМ в виде компонентов программного обеспечения, выполняющих определенную функцию в САПР. Реализация алгоритма и ввод информационных массивов осуществляются поэтапно, в результате чего обеспечивается полная автономность функционирования той или иной проектной процедуры и возможность ее реализации независимо от порядкового номера. Программное обеспечение, построенное по модульному принципу, имеет иерархическую структуру, что позволяет уменьшить число ошибок, допускаемых при программировании, упрощает отладку программ, делает его более гибким, универсальным, легко адаптируемым и изменяющимся условиям функционирования системы. В соответствии с описанным алгоритмом автоматизированного проектирования базовых конструкций верхних женских трикотажных изделий для фигур типового и нетипового телосложения на основе формализованного описания исследуемого процесса, сформированных массивов информационного обеспечения и с учетом структуры программного обеспечения разработаны программы на языке ФОРТРАН IV, реализованные на АРМ 1.04/СМ.
Определение релаксационных характеристик и их влияние на изменение структуры купонного полотна
Для разработки основного полотна была взята пряжа для ручного вязания трех типов: арт.901 Nm 2/32 НВ (акрил - 100%), производство - Турция; «Лето» (шерсть - 50%), акрил - 50% ), производство - «Семеновская пряжа», Россия, «Кабле» (хлопок 100% ), производство - «Семеновская пряжа», Россия, Для формирования разноусиленных зон в качестве утка среднеусиленной зоны была выбрана акрилнитрильная пряжа, используемая в основном полотне. Она обеспечивает необходимое усиление и имеет те же свойства, что и 2/3 состава пряжи основного полотна. Для зоны повышенного усиления была выбрана льняная пряжа («Лен» (лен - 100%), производство «Камтекс», Россия), поскольку лен является натуральным волокном и обладает высокими гигиеническими свойствами, такими как гигроскопичность и поддержание комфортного климата пододежного пространства, а также повышенными прочностными свойствами, износоустойчивостью. Помимо этого, льняное волокно успешно используется при проектировании неклеевых формозакрепляющих материалов, бортовых прокладок, усилителей.
Для выработки купонного основовязаного трикотажного полотна была выбрана основовязаная трикотажная машина тамбурного способа петлеобразования ОВ-160 (производитель НП «ШМК», г.Шуя, Ивановская область по лицензии A. Caperdoni & Со S.p.A), представленная на рис. 2.6. Предлагаемая машина идеально подходит для ателье или небольших трикотажных производств (малого бизнеса), так как позволяет производить эксклюзивные полотна или небольшие партии; экспериментировать, воплощать новые идеи дизайнеров, быстро менять ассортимент, создавать новые модные фактуры или цветовые решения.
Данное оборудование не имеет аналогов в России. Оригинальный способ получения основовязаного трикотажа состоит в новом способе петлеобразования (рис. 2.7), который осуществляется с помощью двух игольниц, состоящих из рядов изогнутых полых трубок. Петли формируются двумя лежащими друг против друга провязывающими основами за счет взаимного смещения (прокачки) главных органов петлеобразования -направляющих трубок [52]. Они представляют собой стальные полые трубки, согнутые в виде крючков, закрепленных рядами на двух параллельных планках - игольницах. Сквозь каждую трубку проходит одна нить основы, и трубки-крючки взаимодействуют попарно, т.е. один из передней игольницы, один - с задней. За счет сложного движения направляющих трубок происходит формирование петель в ряду на передней и задней планках последовательно. Между рядами в открытый зев может пробрасываться нить утка. Класс машины определяется расстоянием между центрами соседних крючков в миллиметрах. Имеются игольницы на 5, 7, 10 и 14 мм.
Для формирования структуры вязки составляется разнообразная последовательность замочных звеньев, которые составляют рисунчатую цепь. Используется два типа замочных звеньев для каждой пары смежных классов машин, то есть 0-1 и 2-1. Первый осуществляет перемещение переднего иглодержателя из его крайнего левого положения, позиция 0, на один шаг вправо к позиции 1, в то время как второй тип звена заставит его двигаться от крайнего правого положения, позиция 2, на один шаг влево к той же самой позиции 1. Чередованием различной последовательности из этих двух основных поперечных перемещений, не более чем только из 3 позиций, получается бесчисленное разнообразие структур полотна.
Для прокладывания уточной нити необходимо в первую очередь подготовить систему управления устройством замены цвета утка (многоцветной кареткой), согласно рисунку, который будет производиться, посредством установки штифтов в соответствующие отверстия в управляющих перфокартах. Паковки с пряжей каждого цвета размещаются на определенной стороне шпулярника и заправляются всегда в один определенный рычаг (см. рис. 2.6). Уток прокладывается кареткой в открытый зев между игольницами при одновременной работе машины. Для разработки полотна 1 и полотна 2 была заготовлена пряжа, согласно таблице 2.2 и разработаны раппорты. Для полотна 1 был взят 7 класс игл и выбран 6 рисунок (эластичный по структуре); для полотна 2 был взят 7 класс игл и выбран 0 рисунок (рис.2.8) (плотный по структуре) [53,54].
Снование пряжи осуществлялось на сновальной машине СЛС-320Т №01 (НП «ШМК»), отображено на рис. 2.9.
Полотно вырабатывалось на основовязальной машине тамбурного способа петлеобразования ОВ-160 комбинированным переплетением шарме и атлас. Поперечная уточная нить прокладывалась передвижной кареткой через нитенаправитель, связанный с наборной цепью, управляющей его подъемом
Создание открытой базы данных основовязаных тамбурных трикотажных полотен и предлагаемых изделий
Предыдущие испытания на растяжимость трикотажных полотен осуществлялись согласно ГОСТ 26435-85 «Полотна трикотажные основовязаные эластичные. Методы испытаний при растяжении», ГОСТ 8847-85 «Полотна трикотажные. Методы определения разрывных характеристик и растяжимости при нагрузках, меньше разрывных»
Критерий нагрузки в ЗН, или диапазон нагрузок от 0 до 6Н, фигурировавшие в прошлых исследованиях для применения конкретно к конструкции изделия не так верен, как деформация полотна. Это обусловлено тем, что в системе «человек - швейное изделие» при прикладывании человеком определенных силовых нагрузок первично определение деформации оболочки, а не усилия, т.е. при надевании одежды первично задание деформации в форме геометрии тела, а не задание определенных усилий. Деформационная жесткость данных трикотажных полотен, рассмотренная и определенная в предыдущей части исследований, наглядно показывает, что жесткость отдельных участков полотна заметно отличается друг от друга, и распределение сил будет неравномерно. Поэтому была изучена не силовая сторона, а геометрия работы, а именно деформация, с помощью которой в дальнейшем определялись как прилагаемые усилия, так и давление материалом на поверхность фигуры человека [78]. Так при использовании обычного основовязаного полотна для пошива одежды с равномерным распределением свойств в одинаковых направлениях следует отметить, что усилия и жесткость материала, а, следовательно, и давления на разные участки поверхности тела человека, будут различными по величине. Например, при максимальном поперечном обхвате и фиксированной прибавке для определенной зоны при возникновении большего растяжения, вследствие прикладывания нагрузки, возникнут излишние усилия на эти области, что в свою очередь может привести к некомфортности ощущений, следов на теле после продолжительной носки, а также ограничению кровообращения. В связи с этим, возникает острая проблема проектирования верхней одежды с определенными зонами с заданной для них растяжимостью и жесткостью.
Проводимые ранее другими авторами исследования данного вопроса заключались в прикладывании определенной нагрузки [79] или задании механическому манекену комплекса воздействий на изделие [48]. С помощью тензодатчиков определялась деформация материала, которая должна была быть меньше разрывной. Этот диапазон был обусловлен стандартом на данные материалы. А максимальная прикладываемая нагрузка находилась с помощью эргономических исследований аналогичного изделия. Во всех случаях были изготовлены изделия по пробным конструкциям, были известны стандартные диапазоны изменения деформаций или проведены эргономические испытания.
В случае с данным материалом - тамбурным трикотажным полотном -не имеется стандартов с указанными величинами конкретного диапазона изменения деформации, а целью задачи является проектирование прибавок конструкции с учетом полученных деформаций релаксации, чем и обуславливается отсутствие пробного образца изделия для испытания [80]. Таким образом, предложенная альтернативная методика [81], основанная на задавании конкретного диапазона деформации, является решением вопроса поиска необходимых усилий, давления и остаточной деформации, поскольку деформация в материале существует всегда, в отличие от усилий, возникающих в зависимости от возможного поведения человека. Аналитически определено, что эксплуатационная деформация данного трикотажного полотна колеблется в диапазоне от 0 до 30%.
В данном материале, как и во всяком изделии, силы связаны модулем вязкоупругости (3.6). Этот модуль релаксирующий. Pr = FEr-s, (3.6) где Рг- релаксирующее усилие, FEr - релаксирующий модуль, є - заданная деформация. Исследования процесса релаксации проводились на измерительном комплексе «Инстрон-1122» в режимах равномерного растяжения и релаксации напряжения. Для эксперимента были взяты 3 зоны (повышенного, среднего усилений и безуточная зона), по три пробы каждой. Диаграммы растяжения образцов трикотажного полотна вдоль петельных рядов были получены при скорости деформирования = 8.3-Ю-2 с"1 и зажимной длине L = 100 мм. Данные испытаний приведены в таблице 3.15 При измерении релаксирующего усилия образцы растягивались при максимальной скорости до значений деформаций: 10, 20 и 30 %, и оставались в деформированном состоянии в течение 10 минут [82,83].
Диаграммы с машинного графопостроителя были обработаны с помощью программ Grafula и Origin 6.1 и представлены в виде графиков (рис.3.5-3.9). По измеренным семействам кривых релаксации образцов вдоль петельных рядов построены зависимости релаксирующего модуля от уровня деформации (рис. 3.10-3.17) В таблице 3.13 представлена зависимость прикладываемой нагрузки от места взятия образца. Из данных видно, что пробы, взятые из центра полотна, обладают большей прочностью, плотностью, равномерностью и сбалансированностью фактуры.
Это обусловлено стабильностью переплетения в центре полотна и рыхлостью у кромки, что объясняется особенностями натяжения кромочной нити и не является браком, однако данный момент следует учитывать при раскрое и не располагать у кромки «ответственные» срезы деталей или проектировать припуски на подрезку.
На основе задачи определения зависимости прикладываемой нагрузки от заданной деформации можно проводить сравнительный анализ материалов, а также прогнозировать распределение сил в материалах с тем же коэффициентом жесткости и проектировать прибавки по участкам конструкции изделия из купонного полотна или простого. Это обеспечивает целенаправленное регулирование конструкции без дополнительных испытаний пробных конструкций [84].
