Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ комплекса задач адресного проектирования одежды для инвалидов 9
1.1. Характеристика численности инвалидов и программ их обеспечения и социальной поддержки 9
1.2. Основные функции одежды для инвалидов, характеристика сложности и многомерности задачи ее проектирования 14
1.3. Анатомо - морфологические особенности фигур инвалидов ампутантов 21
1.4. Ассортимент протезно - ортопедических изделий для ампутантов 29
1.5. Анализ функциональных решений комплектующих изделий 31
1.5.1 Специфические особенности антропометрического обеспечения 31
1.5.2 Методические проблемы построения базовых и исходных модельных конструкций 35
1.5.3 Особенности разработки конструкций одежды в системе трехмерного автоматизированного проектирования 37
2. Разработка концептуальной структуры процесса адресного проектирования одежды для инвалидов 42
2.1. Общая последовательность проектных этапов при проектировании одежды для инвалидов и перспективные варианты ее реализации с использованием информационных технологий 42
2.2. Анализ возможностей современных методов и технологий решения проектных задач 46
2.3. Программные и методические принципы задания внешней формы и топографии фигур инвалидов 58
3. Методические принципы построения конструкций плечевой одежды на фигуры инвалидов в системе трехмерного проектирования 65
3.1. Проектирование одежды на фигуры с патологической осанкой 66
3.2. Проектирование конструкций плечевой одежды на асимметричные фигуры 72
3.3. Проектирование «фантомных» оболочек с целью воссоздания опорной поверхности фигуры человека 76
3.4 Экспертная оценка качества конструкций, разработанных в системе 84
автоматизированного трехмерного проектирования
4. Разработка и экспериментальное исследование корсета для маскировки дефектов плечевой поверхности фигуры 91
4.1. Прогнозирование и оценка формоустойчивости многослойного пакета материалов 91
4.1.1 Вопросы устойчивости формы в плечевой части приспособления 96
4.1.2 Оценка формоустойчивости приспособления на грудной и спинной частях 101
4.2 Обоснование требований к конструктивному устройству и характеристикам пакета материалов приспособления 103
4.3 Исследование потребительских и эстетических характеристик приспособления для маскировки дефектов плечевой поверхности применительно к изделиям массового производства 109
Заключение 115
Список использованных источников 117
Приложения
- Основные функции одежды для инвалидов, характеристика сложности и многомерности задачи ее проектирования
- Анализ возможностей современных методов и технологий решения проектных задач
- Проектирование конструкций плечевой одежды на асимметричные фигуры
- Обоснование требований к конструктивному устройству и характеристикам пакета материалов приспособления
Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ. Проблема производства одежды для инвалидов не получила должного развития не только в Российской Федерации, но и за рубежом. И если в России в настоящее время функционируют свыше 200 предприятий по производству ортопедической обуви, то производство функциональной одежды для данной категории лиц осуществляется в ограниченном количестве лишь в лабораториях при протезно-ортопедических центрах, или в специализированных ателье.
Сложность организации производства одежды для инвалидов и, в особенности, для инвалидов-ампутантов и лиц с дефектами плечевого пояса заключается, прежде всего, в многоцелевом характере процесса проектирования изделий рассматриваемой ассортиментной группы. С одной стороны, эта одежда должна соответствовать эстетическим требованиям и не подчеркивать инвалидность потребителя. С другой - обеспечивать возможность самостоятельного (или при минимальной помощи) пользования этой одеждой при снятии и надевании, а также соответствие изделий физиологическим и гигиеническим потребностям человека. При этом разработка оригинальных решений, как правило, осуществляется с учетом взаимосвязей элементов системы «человек-протез-одежда». Данное направление работ получило развитие в разработках функционально-эстетической одежды как средства бытовой реабилитации и социальной адаптации инвалидов (В.М.Волкова, 1996).
С позиций технологии швейных изделий особо следует отметить сложность конструкторской подготовки производства одежды для инвалидов с патологическими изменениями опорной поверхности и осанки. Традиционные методики конструирования и программы их антропометрического обеспечения часто оказываются несостоятельными для конкретных проектных ситуаций, поскольку их разработка ориентировалась на фигуры условно-типового телосложения. В этих условиях качество конструкторской разработки существенным образом зависит от опыта и квалификации проектировщика, от его умения формировать эмпирические алгоритмы обеспечения соразмерности одежды в практически не систематизируемом множестве проектных ситуаций.
Актуальность совершенствования методов конструкторской подготовки производства одежды для инвалидов обусловливается и частой необходимостью реализации заказа на изготовление одежды в дистанционном режиме в связи с ограниченными двигательными возможностями конкретного индивида или удаленности его местожительства от предприятия-изготовителя.
Наиболее эффективным выходом из сложившейся ситуации является использование новых информационных технологий, принципиально меняющих методологию проектирования на этапах его антропометрического обеспечения и построения исходных модельных конструкций. Целесообразность использования технологических возможностей системы трехмерного проектирования (Н.Н. Раздомахин, А.Г. Басуев, Е.Я. Сурженко, 1995-2005), объективизирующих процесс построения разверток деталей силуэтных конструкций плечевой одежды за счет осознанного варьирования параметров их формообразования, представляется несомненной.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планом госбюджетных НИОКР СПГУТД 2001-2004 гг. (тема 6.030) и в рамках комплекса НИОКР, выполненных в 2003-2004 гг. по гранту Министерства образования РФ «Разработка методологии конструкторской подготовки производства одежды с использованием системы трехмерного автоматизированного проектирования» (шифр гранта Т 02-10.4-3276).
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ. Основной целью работы являлась разработка процесса и совершенствование методов конструкторской подготовки производства одежды для инвалидов-ампутантов в условиях дистанционного формирования заказов на ее изготовление.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие научные и технические задачи: установление количественного состава исследуемой группы инвалидов и его социально-экономического положения в современных условиях жизнедеятельности; анализ методик и программ антропометрического обеспечения процесса проектирования одежды для ампутантов; исследование антропоморфологических особенностей фигур инвалидов; адаптация технологии бесконтактного измерения внешней формы тела человека для целей проектирования одежды для инвалидов; разработка алгоритмов трехмерного проектирования плечевой одежды на морфологически измененные фигуры инвалидов; разработка приспособления для маскировки дефектов (воссоздания) опорной поверхности фигуры для плечевой одежды; исследование параметров формоустойчивости пакета материалов для изготовления приспособлений для маскировки дефектов плечевой поверхности; апробация предложенного технологического процесса конструкторской подготовки при разработке одежды для инвалидов различных половозрастных групп.
ОБЪЕКТАМИ ИССЛЕДОВАНИЯ в работе выбраны: процесс проектирования одежды на морфологически измененные фигуры инвалидов; функциональные решения одежды для ампутантов; способы задания антропометрических данных с последующим отражением в конструкции одежды; качество посадки изделий на фигурах инвалидов.
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИССЛЕДОВАНИЙ. В работе использована общая методология системного подхода к вопросам проектирования одежды; объемное макетирование и инженерные методы получения разверток деталей одежды, в том числе метод бесконтактного снятия проекционных размерных признаков и система трехмерного автоматизированного проектирования одежды (СТАПРИМ); методы и средства теоретической механики и сопротивления материалов. В работе использовались пакеты прикладных программ PhotoShop, CoralDraw, Microsoft Exel, Math Cad.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА работы заключается в следующем: предложена концептуальная последовательность этапов проектирования одежды для инвалидов с использованием новых компьютерных технологий; выявлены, на основе обобщения данных антропометрических измерений фигур инвалидов, существенный полиморфизм и выраженная асимметричность фигур ампутантов; систематизированы параметры и средства формообразования плечевой одежды для морфологически измененных фигур инвалидов; разработаны алгоритмы трехмерного проектирования одежды для инвалидов с патологическими изменениями опорной поверхности и осанки; разработано новое приспособление для воссоздания и (или) маскировки дефектов плечевой поверхности; предложена новая технология изготовления пакета материалов с заданными параметрами формоустойчивости.
Новизна разработанного маскирующего приспособления и предложенного пакета материалов подтверждена выдачей патентов РФ на изобретения №№ 2219812, 2242150.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Предложенные в диссертации методические разработки в области антропометрического обеспечения и трехмерного автоматизированного проектирования одежды для ампутантов позволяют обеспечить получение хорошего внешнего вида изделий при высоком уровне их антропометрического соответствия размерам и форме фигур инвалидов, повысить эффективность процесса проектирования за счет использования компьютерных технологий и сокращения продолжительности макетной проработки изделий или ее исключение при дистанционной реализации заказа на разработку.
Разработанное приспособление для маскировки дефектов опорной поверхности позволяет расширить возможности использования инвалидами одежды серийного производства.
АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на 6-й и 8-й международных научно-технических конференциях «Мода и дизайн: исторический опыт- новые технологии» (Санкт-Петербург, 2003, 2005), научно-методических семинарах и заседаниях кафедры конструирования и технологии швейных изделий СПГУТД (2002, 2005).
Результаты работы внедрены в учебный процесс подготовки студентов специальности 260902 по дисциплинам «Конструирование одежды различного назначения» и «САПР одежды».
Апробация основных компонентов разработанного подхода к проектированию одежды для инвалидов осуществлялась при разработке конструкций и изготовлении опытных образцов плечевой одежды для пациентов с ампутационными дефектами и патологическими изменениями осанки в условиях лаборатории ФГУ «СПбНЦЭР им. Альбрехта Роздрава».
ПУБЛИКАЦИИ. Основные результаты выполненных исследований опубликованы в 6 печатных работах.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Работа содержит 13 0 страниц машинописного текста, в число которых входят 40 рисунков и 10 таблиц. Библиографический список содержит 97 наименований работ.
Основные функции одежды для инвалидов, характеристика сложности и многомерности задачи ее проектирования
При проектировании одежды, независимо от ее вида, назначения и модельных особенностей, исходными данными являются данные о телосложении человека [8]. Для полного соответствия одежды размерам фигуры необходимы максимально точные сведения о форме, размерах, особенностях осанки и пропорциях тела человека.
Среди общего количества инвалидов можно выделить в отдельную группу значительную часть, которая имеет патологические изменения и утраты в плечевом поясе. Чаще всего такие тяжелые повреждения конечностей сочетаются с травмами груди, живота, позвоночного столба и черепа [4].
Верхняя конечность как часть опорно-двигательного аппарата в процессе эволюции человека подверглась наиболее специфическому развитию и достигла совершенства функции и анатомической структуры [9]. На руки приходиться огромная доля двигательной деятельности человека. Домашний быт, самообслуживание, вся повседневная жизнь немыслима без их участия. Они играют основную роль в многообразных трудовых процессах. Рука является также и познавательным органом. Благодаря осязанию пальцами, возможно получить наиболее точную информацию о форме, объеме поверхности, консистенции, температуре используемых нами предметов.
Верхнюю конечность можно условно считать состоящей из четырех сегментов: надплечья, плеча, предплечья, кисти, один или несколько из которых могут быть ампутированы. Потеря любой из частей, несомненно, ведет как к физиологическому, так и к психологическому дисбалансу [10, 11].
После ампутаций или вычленения плеча появляются дефекты осанки, которые при проектировании одежды определяются двумя основными показателями: положением корпуса и высотой плеч.
Осанка человека в значительной степени определяется уровнем и симметрией положения надплечий. Различают "бодрую" и "вялую" осанку. При бодрой осанке надплечья расположены сравнительно высоко, ключица имеет почти горизонтальное положение, ее дистальный конец несколько приподнят. При вялой осанке плечи опущены так, что ключица занимает горизонтальное положение, а ее дистальный конец смещается вперед и вниз [12, 13].
Высоту надплечий и их симметричность определяют у вертикально стоящего человека с опущенными вниз руками. У здоровых людей на глаз почти не удается обнаружить нарушений симметрии положения надплечий. При этом симметричность наблюдается только у 30% населения (согласно данным пластической анатомии и антропологии) [14]. В то время, как для 70 % инвалидов характерно расположение надплечья на стороне культи выше противоположного и зависит от уровня ампутации; чем выше уровень, тем чаще встречаются и значительнее выражены изменения (рисунок 1.3). Более того, у 26 % - оно смещено вперед и у 30 % - появляется так называемое крыловидное отстояние лопатки [4].
Несмотря на то, что уровень надплечий мало зависит от расположения лопатки, ее роль в верхней конечности весьма ответственна. У людей с хорошо развитой мускулатурой позвоночный край лопатки расположен параллельно линии остистых отростков. У лиц со слабой мускулатурой, наиболее характерной для инвалидов вследствие физической ограниченности, позвоночный край лопатки по отношению к вертикальной оси туловища занимает наклонное положение [15].
После ампутации устраняется действие веса усеченной части конечности, и лопатка на поврежденной стороне ротируется так, что нижний угол ее удаляется от вертикальной оси позвоночника, а позвоночный край принимает наклонное положение. Напряжение мышц, окружающих лопатку уменьшается, поэтому после ампутации верхней конечности можно отметить крыловидное отстояние угла лопатки на стороне усечения.
Положение ключиц существенно влияет на уровень, который занимают надплечья [16]. При врожденном дефекте ключиц надплечья опускаются вниз, и осанка у таких ампутантов определяется как "покатые" плечи. Высота плеча зависит от скоса и у физически полноценного человека колеблется в рамках от Вп = 7,0 ± 0,75 при нормальных, высоких Вп = 5,5 ± 0,75 и покатых Вп = 8,5 ±0,75 плечах [17].
Нарушение какого-либо из элементов целостной анатомической системы немедленно обнаружит себя. Действительно, характерное смещение отломков при переломе ключицы, типичная асимметрия осанки после ампутации, при параличах и повреждениях сопровождают нарушения анатомо-биомеханической целостности верхней конечности.
Наиболее заметным следствием ампутации является не только нарушение осанки, но и искривление позвоночника (сколиоз). Нарушение осанки сопровождается изменениями формы тела и его отдельных частей, смещением центра тяжести относительно его нормального положения. Так при сколиозе наиболее характерными являются [18-21]:- выпячивание грудной клетки назад на выпуклой стороне («дорсальный реберный горб») и ее втягивание по диагонали спереди;- уплощение в области тазового треугольника на выпуклой стороне и его углубление на противоположной;- уменьшение поясничного лордоза;- выбухание поясничной мускулатуры на выпуклой стороне (поясничный «торсионный» валик);- поднятие плеча на выпуклой стороне искривления грудного отдела позвоночника и опускания на вогнутой;- разворот грудной клетки, плечевого пояса и тел позвонков на искривленном участке («торсия») в сторону выпуклости грудного отдела;-уменьшение поясничного лордоза и увелечинение грудного кифоза.
Нет единого мнения в определении сущности изменений осанки после ампутации и при врожденных дефектах верхних конечностей, а также при последствиях вялого паралича. Асимметрию осанки связывают и с преобладающим действием веса сохранившейся конечности [19,22].В норме рука взрослого человека весит 4-5 кг, и потеря части веса конечности после ампутации ведет к превосходству силы мышц, участвующих в движении надплечьем вверх, поэтому на стороне ампутации позвоночник
Анализ возможностей современных методов и технологий решения проектных задач
Одним из важнейших этапов проектирования одежды для ампутантов является процесс измерения фигуры. Его практическая реализация осложняется антропоморфологическими особенностями фигур инвалидов данной категории, которые были подробно рассмотрены в 1 главе. Как, правило, типовая программа антропометрических измерений дополняется проектировщиками за счет дифференцированного измерения парных размерных признаков фигуры.
Следует отметить, в существующей размерной типологии фигур взрослого и детского населения недостаточно полно отражена действительная изменчивость признаков осанки фигур (высота плеч и положение корпуса) по размерам и полнотам [30]. Кроме того, полученная на основании массовых антропометрических обмеров населения стран-членов СЭВ полвека тому назад, эта типология уже не отражает реального изменения размеров, пропорций фигур, произошедших вследствие процессов естественной акселерации [74].
Уже в силу этого обстоятельства, традиционная логика конструкторской подготовки, предусматривающая на первом этапе построение конструкции на условно-типовую фигуру, не может дать удовлетворительные результаты. Более того, не вполне реализуемы в рассматриваемой ситуации и известные алгоритмы корректирования конструкций на фигуры с отклонениями, ограничивающиеся конечным набором типовых преобразований (сутулые, перегибистые фигуры, фигуры с высокими и низкими плечами и пр.) [17, 75-77].
В результате самостоятельных антропометрических обследований фигур инвалидов нами установлено [78], что одноименные антропометрические точки у ампутантов, необходимые для построения конструкции, зачастую находятся на разных уровнях, разноудалены от сагиттальной оси, а плоскость, проходящая через парные точки развернута под углом \/ к трансвер-сальной (см., например, рисунок 2.2). Данные изменения в телосложении зависят от уровня ампутации и до сих пор не были классифицированы и статистически обработаны, что не позволяет учитывать их при построении конструкции.
В качестве подтверждения вышесказанного была взята для изучения индивидуальная карта размерных признаков инвалида N (таблица 2.1). В ней наглядно отражены различия значений размерных признаков правой и левой сторон. Это не позволяет использовать принятую схему построения конструкции на условно-симметричную фигуру. Поскольку ширины одноименныхантропометрических участков относительно центра не равны, то и равное процентное распределение по всей ширине неприемлемо. При построении конструкции отдельно на правую и левую стороны возникают проблемы их состыковки по основным линиям - груди, талии и бедер.
С целью определения отклонений величин индивидуальных размерных признаков от их соответствующих значений признаков для условно-типовых фигур были сопоставлены абсолютные значения индивидуальных размерных признаков 4 инвалидов дифференцированно по левой и правой сторонам тела. Полученные результаты для коэффициента отклонения {коткл) рассчитаны по формуле 2.1:признака типовой и индивидуальной фигур пациентов исследуемых и представлены в таблицах 2.2-2.4 и на диаграмме изменчивости размерных признаков рисунке 2.3.
Существенный разброс значений свидетельствует о выраженной асимметричности фигур и, следовательно, подтверждает гипотезу о необходимости ее учета при построении соразмерной конструкции одежды.Из известных методов получения внешней формы тела человека оптимальным следует признать использование цифровой фотограмметрии, которая предоставляет возможность немедленно обрабатывать получаемое цифровое изображение на компьютере.
Отсутствие целого ряда таких привычных процедур, как измерение фигуры человека с помощью различных антропометрических инструментов, запись полученных данных на бумагу и перенос их в электронную форму программы, расчет конструкции по выбранной методике, значительно сокращает время работы, повышает качество и точность измерений.
На данный момент известны способы измерения внешней формы тела человека, включающие получение фотографических образов фигуры человека [79, 80] Их существенным недостатками является трудоемкость всего процесса измерения: необходимость соблюдения специальных требований к установочному стенду, к выбору базиса фотографирования, к организации специального освещения, что ставит в зависимость точность получаемых результатов от влияния субъективного фактора экспериментатора, производящего съемку, и оказывает негативное влияние на измеряемого. К недостаткам следует также отнести сложность используемых приборов и методов обработки снимков, что не обеспечивает широкое использование данного метода для мобильного получения исходной информации о нетиповых фигурах при индивидуальном изготовлении одежды.
Одним из главных достоинств выбранной для работы программы бесконтактного снятия проекционных измерений [81] является точный расчет величин размерных признаков, отсутствие вспомогательных программ, связанных с переносом информации из графического редактора Corel Draw в программу расчета величин размерных признаков, а также, программ, связанных с переносом результатов расчета в программу разработки конструкции одежды.
Таким образом, все промежуточные операции, характерные для контактного метода снятия размерных признаков и ручного построения конструкции одежды, в системе трехмерного проектирования сведены к трем основным:- получение цифрового изображения фигуры человека (в трех проекциях);
Проектирование конструкций плечевой одежды на асимметричные фигуры
Использование технологий трехмерного проектирования одежды для фигур с ярко выраженной асимметрией в строении позволяет изготавливать идентичные конструкции отдельно для левой и правой частей тела, сохраняя общее объемное и силуэтное решение. Система автоматизированного проектирования одежды избавляет конструктора от необходимости производить сложные расчеты для определения конфигурации контуров деталей при изменении какой-либо группы параметров конструкции; эта задача возложена на программное обеспечение.
Рассмотрим ситуацию проектирования плечевого изделия для мальчика младшего школьного возраста, с правосторонней ампутацией предплечья, которая привела к развитию асимметрии по высоте плеч и развороту одного плеча вперед. Для детей этого возраста характерно «выпячивание» живота -т.н. «петушиная» осанка, создающее дополнительные проблемы при проектировании плечевой одежды. Ампутация большого пальца левой руки не привела к значительным изменениям во внешней форме плечевой поверхности, однако, для того, чтобы придать пациенту большей психологической уверенности и скрыть данное увечье, принято увеличивать длину рукава, по сравнению с принятой по шкале длин.
На основании размерных признаков (см. таблицу 3.2), где отмечены отличающиеся одноименные размерные признаки, были разработаны две самостоятельные конструкции изделия для левой и правой половин тела, учитывающие особенности развития. Разработка подобных конструкций производиться следующим образом.Создание размерного каркаса осуществляется дифференцировано для разных сторон торса (рисунок 3.5 б). После копирования полученных каркасов в рабочую среду конструкторского модуля программы СТАПРИМ уточняются величины параметров формообразования и прибавок-зазоров с цельюполучения рациональной трехмерной силуэтной конструкции будущего изделия.
Промежуточные вычисления и построения конструкций в рассматриваемом случае могут выполняться неоднократно для оценки рациональности результирующих решений плоскостной конструкции.Разворот правого плеча вперед привел к перемещению проймы к переду, увеличению ширины спинки и изменению кривизны как среднего шва спины в области лопаток, так и контура верхней части проймы (рисунок 3.5 д). Большая высота плеч значительно меняет раствор плечевой вытачки.
Как показывает практика, разворот плеча влияет не только на форму опорной плечевой поверхности, но и на всю конструкцию в целом. Наиболее ярко это видно по размещению и распределению растворов талиевых вытачек. Это привело к закрытию вытачки на выпуклость живота на левой полоч ке, а также к уменьшению ширины деталей спинки и полочки на уровне бедер.
Разница в высоте плеч (Впл = 30 мм., Впп = 50 мм.) была компенсирована увеличением прибавки (bs) к высоте плеча, что, как это видно на рисунке 3.5 г, привело к увеличению высоты оката правого рукава. Длина левого рукава была увеличена, исходя из психологической необходимости (рисунок 3.5 д).Необходимо отметить, что в данной конструкции не предусмотрено применение различных по толщине плечевых накладок, обычно используемых для компенсации разницы в высоте плеч, поскольку трехмерное конструирование позволяет разрабатывать сбалансированные конструкции, обеспечивая качественную посадку изделия на нестандартные фигуры, только используя в расчетах разные размерные признаки, не прибегая к искусственным средствам.
При изготовлении двух комплиментарных конструкций необходимо иметь в виду, что изменения в фигуре имеют место скорее относительно сагиттальной плоскости тела и не затрагивают уровни груди, талии, бедер — так как при совмещении конструкций левой и правой половины изделия возможна точная подгонка деталей спинки и полочки по основным конструктивным уровням. На рисунке 3.5 б видно, что тело мальчика асимметрично по ширине на уровнях талии и бедер, но сами уровни сохраняют горизонтальное положение. Эта особенность строения тела отражена в конструкции в виде дополнительного зазора между деталями спинки и бочка на уровне бедер левой половины изделия (рисунок 3.5 г, д) и увеличенного нахлеста деталей переда и бочка на уровнях талии и бедер правой половины изделия (рисунок 3.5 г).Изготовленный макет пиджака показал удовлетворительный баланс, отсутствие традиционных заломов и перекосов, характерных для изделий, построенных по традиционным методикам.
В ряде проектных ситуаций было установлено, что часть проблем, связанных с отказами инвалидов от ношения и использования протезов или вспомогательных приспособлений, можно разрешить с помощью функционально адаптированных комплектующих изделий. Индивидуально изготовленное и предназначенное для облегчения подбора и частичного (полного) снятия проблем качества посадки готовой одежды серийного производства на индивидуальные фигуры инвалидов-ампутантов, а также для повышения морального состояния инвалидов.
Одним из таких изделий является приспособление для маскировки дефектов плечевого пояса (рисунок 3.6) [84], спроектированное в ходе диссертационных исследований, которое изготовлено из специально разработан f
Обоснование требований к конструктивному устройству и характеристикам пакета материалов приспособления
Ассортимент специальных материалов и их комбинации между собой, используемых в ортопедии, травматологии и при проектировании функционально эстетической одежды [73] достаточно многообразен. Он включает в себя в качестве основных материалов полиэтилен, гипс, слоистый пластик, поливик, кожу или ткань с металлическими планшетками и т.д. [91].
Обеспечение удобства и безотказность на весь период эксплуатации потребителем изделия обусловлено правильным подбором пакета материалов, характеризующийся различным сочетанием органолептических и физико-механических свойств, а также технологией его изготовления [92]. Все перечисленные характеристики присущи композиционному материалу, спроектированному специально для производства маскирующих приспособлений
Данная разработка материала предопределила технологию изготовления приспособлений, которая заключается в отдельном от внешнего и внутреннего слоев формировании промежуточного слоя. Такая последовательность в производстве материала объясняется спецификой изготовления и выражается в настрачивании полиэфирных (или других видов синтетических материалов, например, полиакриловых) мононитей по всей поверхности на полотно, дополнительно укрепляющее конструкцию наличием в его составе формоустойчивых в вертикальном направлении элементов в сочетании с натуральными волокнистыми элементами. В процессе настрачивания волокон мононитей происходит их перемещение (рисунок 4.4, поз. 2) из одного пучка в соседние, что обеспечивает дополнительную связь между пучками и упругость всего полотна в целом. Данная технология дает возможность использовать швейное оборудование для соединения между собой материалов промежуточного слоя и последующей сборки конструкций маскирующего приспособления. Полученное двухслойное полотно раскраивают по лекалам без прибавок на технологические припуски изготавливаемого приспособления для маскировки дефектов плечевой поверхности и вкладывают между наружным и внутреннем слоями.В качестве внутреннего слоя используют тканый или нетканый материал с нерегулярным полиамидным клеевым покрытием, скрепляющий все слои маскирующего приспособления. Исследования влияния на формо-устойчивость клеевых материалов различной структуры и состава показало, что дублирование увеличивает формоустойчивость материала на 0,5-38 %. При этом наихудшие показатели получены при соединении утка с поперечным направлением прокладки, а наилучшие - при соединении основы материала верха с долевой прокладкой, что и было сделано.
В итоге получается многослойная деталь для одежды (см. рисунок 4.2 фиг. 1-3) с повышенными формоустойчивыми свойствами. При стачивании между собой всех деталей для одежды получается приспособление для маскировки дефектов плечевой поверхности.Отличительной особенностью изготовленной детали для одежды является улучшение эксплуатационных характеристик за счёт повышения в многослойной детали для одежды формоустойчивости в продольном направлении при одновременном придании гибкости детали в поперечном направлении и регулируемой воздухопроницаемости за счет вертикальных пучков мононитей в промежуточном слое при образовании сквозных воздушных каналов в многослойной детали для одежды.
На рисунке 4.2. фиг. 3 представлена многослойная деталь при изгибе, например, в области груди, где: между переплетением в ткани наружного слоя, петлями соседних стежков в промежуточном слое и клеевыми точками внутреннего слоя образуется воздушный канал (поз. 9), для упрощения формы представления канала его характеризует угол Д который в многослойной детали на плоскости равен /? і (фиг. 1, поз. 10), а при изгибе равен р 2 (фиг. 3, поз. 9), причем при увеличении изгиба многослойной детали уменьшается радиус кривизны R0, а величина угла /7 - увеличивается, соответственно увеличивая воздушный канал, что позволяет улучшить воздухопроницаемость.
Таким образом, изменение радиуса кривизны изгиба регулирует показатели воздухопроницаемости детали одежды в зависимости от её местоположения на различных участках приспособления для маскировки дефектов плечевого пояса в процессе эксплуатации изделия.На фигуре 4.4 представлены слои в готовой многослойной детали для одежды, где поз. 1 - холст, поз. 2 - мононити в пучках, изменившие свое расположение в процессе стёжки и сместившиеся в соседние пучки, поз. 3 - ряды строчек, поз, 5 - наружный слой, поз, 6 - внутренний клеевой слой.
В зависимости от характеристик использованных слоев многослойная деталь для одежды может иметь различные показатели деформационной нагрузки в продольном направлении (см. таблицу 4.2, Приложение Б).
