Введение к работе
Научно-технический прогресс, появление новых химических материалов вносит непрерывные изменения не только в окружающую нас предметную среду, но и оказывает существенное влияние на все стороны жизнедеятельности. В лыжном спорте, применение новых материалов изменило параметри спортивной оснастки, благодаря чему более эффективной стала новая техника бега на лыжах, - техника "конькового" хода. При "коньковом" ходе изменился характер распределения давлення на стоду, что существенно влияет на конструкции обуви для этого вида спорта.
Актуальность теми. При создании нового вида обуви разработка методологии проектирования конструкций является сложной задачей, включающей, как минимум, следующие аспекты:
1/ определение базовых геометрических параметров динамических нагрузок и условий эксплуатации обуви;
2/ анализ способов получения плоских шаблонов развертки поверхности колодки и выбор наиболее подходящих методик для построения чертежей конструкторской документации; '
3/ разработка конструкций заготовок.верха обуви, проектирование подошвы, формованного задника и др.
До настоящего времени.исследований в области создания рацио-' нальных конструкций обуви для скоростного бега на лыжах не проводилось, отсутствует биомеханический анализ силового взаимодействия в системе "стопа-обувь-крелление-лнха-опора". Обувь, выпускаемая промышленностью, не отвечает требованиям потребителей, ассортимент ее ограничен, отсутствуют конструкции для бега на лыжах техникой "конькового" хода.
Цель работы. Основной целью работы является совершенствование методики проектирования конструкций современных видов обуви, на примере создания обуви для скоростного бега на лыжах.
В соответствии с общей целью в диссертации поставлены оледу-" хвдие задачи:
1/ на основе изучения патентно-технической литературы выявить основные направления развития в области конструирования обуви для скоростного бега на лыжах;
2/ определить геометрические параметры, степень свободы н жесткость закрепления стоїш обувью для скороогного бега на лыжах
на основе изучения биомеханики локомощгй и особенностей, движения при различных техниках бега;
3/ па базе тензометрических исследований и анализа динамики и силового взаимодействия системы "стопа-обувь-лыжа" получить экстремальные значения нагрузок при имитации локомоций характерных для различиях техник бега на лыжах;
4/ разработать метод коррекции площади плоского шаблона условной развертки боковой поверхности колодки, учитывающий ее форму;
5/ обосновать методико-теоретические принципы проектирования конструкций заготовок верха и деталей низа обуви;
6/ разработать, изготовить и апробировать конструкции обуви для скоростного бега на лыжах, а также отдельные узлы, повышающие ергокомическяе и гигиенические свойства спортивной обуви.
Методы исследований. Поставленные в работе задачи решались о помощью комплексной методики исследований, которая объединяет методы теоретического анализа и проведение различных экспериментов с использованием тензометрии, биомеханики, экспертного опроса, о обработкой, полученных результатов методами математической статистики о применением современной электронной аппаратуры и вычислительной техники.
Научная новизна. работы заключается в совершенствовании теоретических основ для разработки методики проектирования спортивной обуви для скоростного бега на лыжах.
Разработана кинематическая схема движений суставов стопы при локомоциях, характерных для различных техник бега на лыжах.
Впервые исследованы силовые взаимодействия в системе "стс-па-обувь-опора" при имитации техник бега на лыжах "коньковым" и "классическим" ходом.
Разработан графоаналитический способ получения плоского шаблона условной развертки боковой поверхности колодки, с последующей корректировкой, его площади по объемной форме колодки, позволивший усовершенствовать методику проектирования заготовок верха обуви.
Усовершенствован мегодико-теоретический подход к конструированию деталей низа спортивной обуви на основе изучения динамики распределения давления по площади опоры.
Практическая значимость тзаботы заключается в том, что разработанная методика проектирования заготовок верха обуви позволяет повисять качество проектирования, создавать конструкции с равномерным распределением деформаций формования по всей площади, что улучшает внешний вид, увеличивает срок эксплуатации и повышает комфортность внутренней формы обуви. Это подтверждено результатами ее внедрения на фабрике "Скороход".
Разработаны рациональные конструкции принципиально нового вида обуви для скоростного бега на лыжах, оригинальность конструкторских решений которых подтверждается пятью авторскими свидетельствами и одним патентом на промышленные образцы. Техническая документация на разработанные модели передана на Клинскую экспериментальную фабрику спортивной обуви. Годовой экономический эффект в 1991 году составил 394,1 тыс. рублей, при запуске на потоке производительностью 600 пар в смену.
Разработана вкладная формованная профилированная стелька о эффектом принудительной вентиляции участков стопы, на которых наблюдается наибольшее потовыделение, за изобретение которой получен патент. Заключен лицензионный договор между СПбГУТД и АОЗТ "ДМД" о продаже исключительной лицензии на использование изобретения "вкладная стелька для обуви" сроком на три года. Паушальный платеж поступил в СПбГУТД в феврале 1995 г. и составил 6 млн, рублей.
Разработана формованная подошва для.лыжно-беговой обуви, используемой при различных техниках бега,"со специальными ребра-. ми жесткости, увеличивающими сопротивление скручивающим моментам, что улучшает ее эргономические показатели.
Апробация работы. Результаты исследования были доложены на научно-технических советах АООТ "Скороход", АООТ "Виктория", АО ДИОМод.на кафедре технологии и конструирования изделий, из кожи СПбГУТД.
Публикации. Материалы теоретических и экспериментальных исследований изложены в 14 рабо .*ах, в том числе: опубликовано 6 статей, получены 5 авторских свидетельств и 1 патент на промыиь ленные образцы; получены 1 патент и 1 авторское свидетельство на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из
введения, четырех глав, выводов по главам и работе в целом, списка использованных источников. Работа изложена на страницах машинописного текста, содержит таблиц, рисунков, библиографию из наименований, приложения на страницах.
Похожие диссертации на Совершенствование методики проектирования конструкций обуви для скоростного бега на лыжах
