Удосконалення процесу проектування плечового дитячого одягу на основі принципів трансформації

Размещено на http://www.allbest.ru/

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ТЕХНОЛОГІЙ ТА ДИЗАЙНУ

УДК 687. 13: 687. 016

УДОСКОНАЛЕННЯ ПРОЦЕСУ ПРОЕКТУВАННЯ

ПЛЕЧОВОГО Дитячого ОДЯГУ НА ОСНОВІ ПРИНЦИПІВ ТРАНСФОРМАЦІЇ

Спеціальність 05.18.19 -технологія текстильних матеріалів, швейних та трикотажних виробів

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Назарчук Людмила Володимирівна

Київ 2011



Дисертацією є рукопис

Роботу виконано в Київському національному університеті технологій та дизайну, Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент Арцева Олена Олександрівна Київський національний університет технологій та дизайну, доцент кафедри ергономіки і проектування одягу

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор, заслужений діяч науки і техніки України, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки Березненко Микола Петрович, Київський національний університет технологій та дизайну, професор кафедри технології та конструювання швейних виробів

кандидат технічних наук, доцент Кущевський Микола Олександрович, Хмельницький національний університет, завідувач кафедри технології та конструювання швейних виробів

Захист відбудеться «14» _червня_ 2011 року о 10 годині на засіданні cпеціалізованої вченої ради Д 26.102.03 Київського національного університету технологій та дизайну за адресою: 01011 м. Київ, вул. Немировича-Данченка, 2, корпус 1, поверх 3, конференц-зал.

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Київського національного університету технологій та дизайну за адресою: 01011 м. Київ, вул. Немировича-Данченка, 2.

Автореферат розісланий «12» _травня_2011 року

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Т.О. Полька



АНОТАЦІЯ

Назарчук Л.В. Удосконалення процесу проектування плечового дитячого одягу на основі принципів трансформації. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.19 - технологія текстильних матеріалів, швейних та трикотажних виробів. - Київський національний університет технологій та дизайну, Київ, 2011. дитячий одяг поліноміальний трансформація

Дисертацію присвячено вирішенню завдань удосконалення процесу проектування конструкцій дитячого одягу з урахуванням фізичного розвитку на основі принципів теорії трансформації. Встановлено, що існуючий плечовий дитячий одяг не задовольняє вимогам споживачів через неврахування динаміки зміни пропорцій фігури при розробці нових моделей одягу для дітей молодшої шкільної вікової групи. Обґрунтовано доцільність використання в дослідженнях з удосконалення процесу побудови конструкцій плечового одягу принципів теорії трансформації, на основі яких розроблено геометричну модель та структурну схему поетапного перетворення вихідної конструкції на конструкцію з елементами трансформації. Це дозволило формалізувати процес проектування одягу з урахуванням фізичного розвитку дитини. Уперше запропоновано використання типової конструкції-трансформера (ТКТ) для розробки верхнього плечового дитячого одягу на суміжні зрости.

Проведено дослідження конструктивних параметрів деталей конструкцій курток дитячих прямої силуетної форми. Уперше запропоновано спосіб розрахунку параметрів елементів трансформації та отримано поліноміальні залежності їх величин від виду конструктивних зон та кількості суміжних зростів. Розроблено рекомендації для практичного використання з метою впровадження удосконаленої технології проектування дитячого одягу з елементами трансформації на основі алгоритму побудови креслень деталей конструкцій верхнього плечового одягу.

Ключові слова: фізичний розвиток дитини, типова конструкція-трансформер, конструктивні зони, елементи трансформації, дитячий одяг з елементами трансформації.



АННОТАЦИЯ

Назарчук Л.В. Усовершенствование процесса проектирования плечевой детской одежды на основе принципов трансформации. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.18.19 - технология текстильных материалов, швейных и трикотажных изделий. - Киевский национальный университет технологий и дизайна, Киев, 2011.

Диссертация посвящена решению задачи усовершенствования процесса проектирования конструкций детской одежды с учетом физического развития детей на основе принципов трансформации. Установлено, что существующая плечевая детская одежда не удовлетворяет требований потребителей. Основной причиной несоответствия одежды является то, что не учитывается динамика изменений пропорций фигуры ребенка при разработке новых моделей одежды для детей младшей школьной возрастной группы.

Обоснованна целесообразность использования в исследованиях по усовершенствованию процесса разработки конструкций плечевой одежды принципов теории трансформации, на основе которых выполнены геометрическая модель и структурная схема поэтапного превращения исходной конструкции в конструкцию с элементами трансформации. Это позволило формализировать процесс проектирования одежды с учетом физического развития ребенка.

Впервые предложено использование типовой конструкции-трансформера (ТКТ) для проектирования верхней плечевой детской одежды на смежные роста. ТКТ отличаются от типовых базовых конструкций тем, что в этих конструкциях на чертежах основных деталей - спинке, полочке, рукавах - выделяются конструктивные зоны или элементы, трансформация которых обеспечивает образование новой формы и размера изделия, и наносятся линии членения, по которым проходит трансформация деталей.

Усовершенствована математическая модель и определены условия проектирования ТКТ. Установлены принципы выделения конструктивных зон на деталях плечевой одежды. Использована методика построения интегрированной сетки гармоничных членений изделия для расчета мест расположения элементов трансформации на основных деталях с учетом эргономичности конструкции на примере куртки для детей младшей школьной возрастной группы (МШВГ) размера (128ч140)-68-57.

Проведены исследования конструктивных параметров (прибавок на свободу облегания по линиям глубины проймы, линии бедер, линиям ширины спинки и полочки, прибавки к обхвату плеча) деталей конструкций детских курток прямой силуэтной формы. Определены оптимальные величины прибавок на свободу облегания для разных объемных форм курток: маленькая - П_Г=8,0ч10,0см; П_Б=4,0ч6,0см; средняя - П_Г=10,0ч12,0см; П_Б=6,0ч8,0см; большая - П_Г=12,0ч14,0см; П_Б=8,0ч10,0см.

Впервые предложен способ расчета параметров элементов трансформации, получены полиномиальные зависимости их величин от вида конструктивных зон и количества смежных ростов. Разработаны рекомендации для практического использования с целью внедрения усовершенствованной технологии проектирования детской одежды с элементами трансформации на основе алгоритма построения чертежей деталей конструкций верхней плечевой одежды. Предложенная технология проектирования является универсальной для разработки конструкций детской одежды любого вида и назначения.

Ключевые слова: физическое развитие ребенка, типовая конструкция-трансформер, конструктивные зоны, элементы трансформации, детская одежда с элементами трансформации.



SUMMARY

Nazarchuk L.V. An improvement of process planning of humeral child's clothes is on the basis principles of transformation. - Manuscript.

Dissertation on the receipt of graduate degree of candidate of technical sciences on speciality 05.18.19 - technology of textile materials, sewing and knitting wares. Kyiv national university of technologies and design, Kyiv, 2011.

Dissertation is about solving the tasks, connected with improvement of planning process of child's clothes constructions in case of physical growth on the basis of transformation principles. Developed that existent humeral child's clothes dissatisfy the requirements of customers. Principal reason of his disparity is missing of physical growth of child at development of new models of clothes for the children of junior school age-dependent group. Grounded expedience of the usage in improvement of planning process of constructions of humeral clothes researches, on the basis of which a geometrical model and flow diagram of stage-by-stage transformation of initial construction is developed in a construction with the elements of transformation. It allowed to formalize the planning process of clothes taking into account physical development of child. The usage of typical construction-transformer (TCT) is a first offered for development of humeral child's outerwear.

Structural parameters research of details jackets constructions for the child with direct silhouette form are developed. The method of parameters calculation of transformation elements is a first offered and polynomial dependences of their sizes are got on the type of structural areas and amount of contiguous growths. Recommendations are developed for the practical use with the purpose of introduction of the improved planning technology of child's clothes.

Keywords: physical child development, typical construction-transformer, structural areas, elements of transformation, child's clothes with transformation elements.



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Забезпечення відповідності розмірів та форми одягу типам фігур дітей, є найбільш складною проблемою, яка виникає при вирішенні конструкторських задач в процесі проектування дитячого одягу. Крім того, в умовах зростаючих темпів виробництва виникає необхідність підвищення ефективності процесу проектування нових моделей дитячого одягу, у тому числі з елементами трансформації.

Існуючі методи досліджень залежностей фізичного розвитку дитини, форми та розмірів конструкції одягу не дають можливості, враховуючи зміну розмірних ознак і пропорцій фігури дитини, визначити параметри конструкції одягу та забезпечити вирішення проблеми морального та фізичного зносу виробу. Створення одягу для дітей молодшої шкільної вікової групи (МШВГ) має значні відмінності у зв'язку з психофізіологічним розвитком дитини. Необхідна розробка удосконаленої технології процесу проектування конструкцій дитячого одягу з суміщенням розмірів і зростів на основі принципів трансформації для забезпечення потреб споживачів, подовження терміну використання дитячого одягу, забезпечуючи якість посадки виробу та враховуючи зміну розмірних ознак і пропорцій фігури дитини. Особливо важливим є вирішення цього питання стосовно соціально незахищеної категорії дітей.

Тому проблема, пов'язана з розробкою технології процесу проектування дитячого одягу з елементами трансформації, є актуальною.

Зв'язок роботи з науковими напрямами. Дисертацію виконано в рамках наукового розділу № Н/н 1-05 «Нові науковомісткі технології виробництва матеріалів, виробів широкого вжитку та спеціального призначення» (2004 - 2011рр.) згідно з перспективними планами науково-дослідної роботи кафедри ергономіки і проектування одягу Київського національного університету технологій та дизайну. Тема пов'язана також із Державною програмою розвитку промисловості на 2003 - 2011 роки, яку схвалено постановою Кабінету Міністрів України від 28 липня 2003р. № 1174.

Мета і завдання дослідження. Підставою для формування мети і завдань дослідження є висновки, зроблені в результаті проведеного аналізу літературних джерел. Метою дисертації є удосконалення процесу проектування конструкцій дитячого одягу з урахуванням фізичного розвитку дитини на основі принципів трансформації.

Для досягнення поставленої мети в роботі було сформульовано та вирішено такі завдання:

- вивчити результати наукових досліджень з динамічності показників фізичного розвитку дітей молодшої шкільної вікової групи та врахування їх при побудові деталей конструкцій верхнього плечового дитячого одягу;

- дослідити можливість застосування принципів трансформації при розробці процедури перетворення базових конструкцій дитячого одягу;

- удосконалити математичну модель процесу проектування типової конструкції-трансформера верхнього плечового дитячого одягу;

- підготувати вихідні дані для розробки конструкцій плечового дитячого одягу з використанням елементів трансформації;

- розробити спосіб розрахунку параметрів елементів трансформації;

- на підставі проведених досліджень розробити рекомендації для практичного використання розробленої технології проектування верхнього дитячого одягу.

Об`єкт дослідження - процес проектування дитячого одягу молодшої шкільної вікової групи на основі реалізації принципів трансформації.

Предмет дослідження - конструкція плечового дитячого одягу молодшої шкільної вікової групи.

Методи досліджень. Дослідження базуються на загальній методології проектування одягу. У теоретичному дослідженні використано: системно-структурний аналіз; теорію трансформації та комбінаторики - для розробки геометричної моделі та алгоритму трансформації вихідної конструкції; теорію симетрії - для обґрунтування та розробки механізму трансформації базової конструкції. Експериментальне дослідження проведено з застосуванням математичного апарату теорії ймовірностей та математичної статистики - для обробки результатів експерименту, методів аналізу вибіркових статистичних сукупностей - для нормалізації бази даних, методів кореляційного та регресійного аналізу - для встановлення зв'язків між параметрами конструкції дитячого одягу. Реалізацію обчислень та обробку результатів експерименту виконано на ПК із застосуванням програми Excel 7.0 у середовищі Windows 2003 - 2007.

Наукова новизна. Розроблено науково обґрунтовану процедуру проектування дитячого одягу з урахуванням зміни пропорцій фігури при фізичному розвитку дитини на основі реалізації принципів трансформації, для чого було:

- розроблено геометричну модель та структурну схему поетапного перетворення вихідної конструкції в конструкцію з елементами трансформації, що дозволило удосконалити процес проектування одягу з урахуванням фізичного розвитку дитини;

- запропоновано раціональне використання типової конструкції-трансформера (ТКТ) для проектування верхнього плечового дитячого одягу, удосконалено математичну модель і розроблено структурну схему процесу проектування ТКТ;

- уперше встановлено поліноміальні залежності між конструктивними параметрами, виду конструктивної зони та кількості суміжних зростів, які визначають величини зміни розмірів деталей конструкції при перетворенні, визначено місця трансформації деталей конструкції за законами гармонізації.

Практичне значення роботи полягає в тому, що:

- розроблено технологію проектування плечового дитячого одягу, яка дала можливість скоротити термін розробки нових моделей на різні зрости за побудовою однієї конструкції, що може трансформуватися по довжині, а також зменшити лекальний фонд виробництва та застосувати можливості сучасних САПР без зміни програмного забезпечення;

- встановлено раціональні конструктивні параметри для розробки типової конструкції-трансформера плечового дитячого одягу, які визначають конструктивний устрій і об'ємну форму виробу;

- запропоновано спосіб визначення місця розташування додаткових ліній горизонтальних членувань для виконання трансформації деталей конструкцій дитячого одягу молодшої шкільної вікової групи;

- розроблено спосіб розрахунку параметрів елементів трансформації деталей конструкції, які виконуються за формулою або визначаються за просторовою моделлю залежності величини трансформації від розміру, зросту і місця членування деталей;

- розроблено алгоритм процесу побудови деталей конструкцій плечового дитячого одягу з елементами трансформації, що дозволило формалізувати цей процес та зробило можливим його реалізацію в автоматизованому режимі;

- розроблено практичні рекомендації щодо маркування виробів та побудови деталей конструкцій верхнього одягу для дітей молодшої шкільної вікової групи з суміщенням зростів і повнотних груп.

Результати наукової роботи впроваджено в методичне та інформаційне забезпечення програми «JULIVI» фірми «САПРЛЕГПРОМ Wastema Kuris», (м.Луганськ, Україна) у системі «Конструктор» для автоматизованої розробки плечового одягу з трансформацією деталей для дітей молодшої шкільної вікової групи.

Розроблена технологія проектування конструкції одягу для дітей впроваджена на швейних підприємствах ТзОВ «Лучанка», (м. Луцьк, Україна) та «КОТОН», (м. Луцьк, Україна) та в навчальний процес кафедри ергономіки і проектування одягу КНУТД у дисципліну «Конструктивне моделювання одягу», дипломні проекти і магістерські кваліфікаційні роботи студентів за спеціальністю «Швейні вироби».

Особистий внесок здобувача полягає в постановці та вирішенні основних теоретичних та експериментальних завдань. Авторові належать основні ідеї застосування методів та теорій суміжних галузей науки для дослідження механізму трансформації та розробки геометричної моделі трансформації деталей конструкції, створення математичної моделі процесу проектування типової конструкції-трансформера, розробка алгоритму процесу проектування конструкцій плечового одягу з елементами трансформації, вибір предмета дослідження, планування та проведення теоретичних й експериментальних досліджень, комп'ютерна обробка даних та реалізація розробленої технології в ручному та автоматизованому режимі, а також аналіз та узагальнення результатів роботи. У співпраці з науковим керівником розроблено конструкцію куртки з елементами трансформації для дітей молодшої шкільної вікової групи.

У працях, опублікованих у співавторстві, особисто здобувачеві належать основні ідеї робіт, постановка, проведення теоретичних та експериментальних досліджень, обробка отриманих даних, формулювання висновків. Внесок автора у колективні праці конкретизовано у списку публікацій.

Апробація результатів дисертації. Основні положення та результати дисертації доповідалися та обговорювалися на щорічних Всеукраїнських наукових конференціях молодих вчених та студентів КНУТД «Наукові розробки молоді на сучасному етапі» (м. Київ, 2007, 2009 рр.), на І Українсько-Польській науковій конференції «Сучасні технології виробництва в розвитку економічної інтеграції та підприємництва» (смт. Сатанів, 2003 р.), на ХХІІ студентській науково-технічній конференції (м. Луцьк, 2004 р.), на третій Кримській науково-практичній конференції «Геометричне та комп'ютерне моделювання: енергозбереження, екологія, дизайн» (м. Сімферополь - м. Алушта, 2006 р.), на щорічних науково-технічних конференціях професорсько-викладацького складу Луцького національного технічного університету (м. Луцьк, 2006, 2009, 2010 рр.), на четвертій Кримській науково-практичній конференції «Геометричне та комп'ютерне моделювання: енергозбереження, екологія, дизайн» (м. Сімферополь - м. Алушта, 2007 р.), на Міжнародній науково-практичній конференції «Сучасні проблеми геометричного моделювання» (м. Луцьк, 2008р.), на міжкафедральному науковому семінарі КНУТД (м. Київ, 2010 р.).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 17 друкованих праць, з яких 11 статей у фахових виданнях, що входять до переліку ВАК України (з них 3 статті без співавторів) та 6 тез доповідей на наукових конференціях.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається зі вступу, чотирьох розділів із висновками, загальних висновків, переліку використаних джерел, який нараховує 124 найменувань та 8 додатків. Повний обсяг дисертації становить 218 сторінок друкованого тексту, включаючи 44 рисунки, 28 таблиць. Обсяг основної частини дисертації складає 134 сторінки.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми, подано короткий аналіз стану проблеми, сформульовано мету і завдання дослідження, визначено об'єкт, предмет та методи дослідження, сформульовано наукову новизну та практичну значущість здобутих результатів, наведено інформацію про апробацію результатів.

У першому розділі проведено аналіз літературних джерел щодо існуючого процесу проектування дитячого одягу на основі принципів трансформації, особливостей розробки конструкцій одягу для дітей з врахуванням періодів фізичного розвитку. Вагомий внесок у дослідження в цьому напрямі зробили такі вчені, як Є.Б. Коблякова, А.Л. Славінська, М.П. Березненко, Л.Б. Шершньова, Г.П.Бескоровайна, Л.Ш. Шамухітдінова, С.В. Куренова та інші. Їхні роботи присвячено визначенню залежностей відповідності розмірів одягу фігурі людини, вивченню показників якості різних видів виробів у системі «навколишнє середовище - одяг - людина», принципів проектування та створення одягу.

Проведений аналіз показав, що на ринку України представлений широкий асортимент дитячого одягу, серед якого трапляються вироби з трансформацією деталей. Використання можливостей трансформації в дитячому одязі досить обмежене і на сьогодні представлено використання прийомів трансформації конструктивно-декоративних елементів костюма або окремих деталей з метою зміни об'ємно-просторової форми виробу, теплозахисних характеристик одягу та художньо-композиційних рішень за рахунок зміни кольору матеріалів і оздоблення.

Визначено, що сучасний процес проектування дитячого одягу розвивається за двома напрямами: розробка моделей одягу традиційного конструктивного устрою на основі методу типового проектування з достатньою інформаційною базою вихідних даних для побудови креслень деталей конструкцій та розробка моделей одягу з елементами трансформації, що потребує досліджень щодо задання умов трансформації, визначення видів та розмірів елементів трансформації і місця їх розташування.

Аналіз представлених літературних джерел показав, що виконано недостатню кількість робіт та досліджень з розробки конструкцій дитячого одягу на основі принципів трансформації. На підприємствах немає науково обґрунтованих рекомендацій щодо розробки дитячого одягу з елементами трансформації.

У результаті проведеного аналізу визначено динаміку швидкості росту дітей та частин їх тіла, наведено існуючі методи оцінки фізичного розвитку дитини. Одночасно встановлено, що є суттєві розбіжності у величинах приростів розмірних ознак дітей за різними літературними джерелами, які вказують на невідповідність антропометричної бази даних, що потребує її подальшого удосконалення. Встановлено, що динаміка росту дітей та частин їх тіла безпосередньо впливає на проектування дитячого одягу з елементами трансформації.

Беручи до уваги те, що дитячий одяг, в якому використовуються елементи трансформації, має спрощене конструктивне рішення з мінімальною кількістю формоутворюючих елементів, яке трапляється у виробах як для дівчаток, так і для хлопчиків, виникає потреба створення бази вихідних даних для розробки конструкцій дитячого одягу на основі принципів трансформації.

Набутий досвід вирішення проблеми забезпечення використання теорії трансформації у процесі проектування вимагає систематизації інформації та розробки науково обґрунтованих принципів перетворення деталей базової конструкції виробу ще на стадії створення креслень деталей конструкції. У результаті аналізу конструктивних рішень виявлено, що необхідна розробка перехідної конструкції для проектування дитячого одягу з елементами трансформації.

Опрацьовані літературні джерела наукової та технічної інформації дали можливість сформулювати мету та завдання досліджень.

У другому розділі дисертації аргументовано вибір принципів та методів теорії трансформації і досліджено процес розробки перехідної конструкції для проектування дитячого одягу з елементами трансформації.

Умовами виконання процесу трансформації при розробці плечового дитячого одягу є задання об'ємної форми виробу, вибір об'єкта трансформації (деталі або частини деталі виробу, що перетворюється), встановлення місця виконання трансформації та визначення розміру елемента трансформації. Системний підхід та системно-структурний аналіз методів перетворення дозволили використати для цього теорію трансформації, методологію якої розроблено З.Т. Акіловою для моделювання форм одягу. У рамках цього дослідження методи та принципи теорії трансформації пристосовані для розробки дитячого одягу з урахуванням фізичного розвитку дитини.

На основі послідовності трансформації вихідних об'єктів, яка використовується в теорії трансформації, із застосуванням методу класичної симетрії досліджено механізм та розроблено послідовність перетворення деталей базової конструкції (БК) на конструкцію з елементами трансформації.

Така послідовність дає можливість впорядкувати цей процес та подати його у вигляді геометричної моделі трансформації деталей конструкції плечового одягу.

На підставі аналізу існуючих методів побудови креслень деталей типових базових конструкцій (ТБК) встановлено, що послідовність розробки конструкцій графічним методом є однаковою для цих видів перетворення, коли виконується зміна розмірів деталей конструкції на величину елемента трансформації чи добудова деталей конструкції на цю ж величину. Розроблено структурну схему процесу проектування конструкцій одягу з елементами трансформації на основі типової конструкції-трансформера (ТКТ) як поступове перетворення БК.

Визначено ознаки ТКТ, до яких належать: силует, конструктивний устрій, величина прибавки, розміщення елемента трансформації на деталі, інтервал байдужості, зміна розмірів деталей, розташування конструктивних ліній, розташування конструктивно-декоративних елементів. Дослідження проводились на прикладі куртки для дітей як одного з найбільш поширеного асортиментного виду одягу, де найчастіше використовується трансформація деталей. Вагомість ознак ТКТ при розробці одягу з елементами трансформації встановлено з використанням методу апріорного ранжування (рис. 4). Розрахунок критеріїв ранжування показав, що гіпотезу про випадковість збігу думок опитаних спеціалістів можна відкинути і взяти отримані результати за основу для прийняття рішення. У цьому випадку ч²_р=62,73 більше ч²_Т = 9,48 для рівня значущості 0,01 (99%).

Проведено дослідження зміни розмірних ознак типових фігур дівчаток і хлопчиків для суміжних зростів і повнотних груп з метою визначення можливості розробки і використання ТКТ при проектуванні плечового одягу для дітей МШВГ.

Визначено величини приростів проекційних розмірних ознак дівчаток і хлопчиків, які коливаються в межах від 3,4см до 5,7см, що є достатньо великим. Це вказує на можливість поєднання суміжних зростів в одязі одного розміру при використанні елементів трансформації. Кількість суміжних зростів обмежується віковою характеристикою дитини і фізичним зносом виробу протягом чотирьох сезонів.

Виявлено, що зміни обхватних та ширинних розмірних ознак для одного зросту та розміру у двох повнотних групах мають значення 0, 1 ч 0,2 см, що не перевищує інтервалу байдужості. Таким чином є можливість розробляти ТКТ в одному розмірі з суміщенням декількох повнотних груп для виробів прямої силуетної форми.

Встановлено, що величина зміни балансових характеристик ТКТ (зміна приростів розмірних ознак Дтс та ДтпІ) впливає на балансові характеристики при розробці конструкцій з суміщенням статі.

У результаті порівняльного аналізу зміни розмірних ознак ДтпІ та Дтс для дівчаток і хлопчиків було визначено (для суміжних зростів, розмірів та повнотних груп), що ця величина дорівнює 0,2-0,3см і не перевищує величини допустимих відхилень при виготовленні контрольних лекал та вимірів виробу в готовому вигляді. Таким чином, виявлена можливість суміщення статі при розробці ТКТ плечового одягу для дітей МШВГ.

Встановлено, що виконання трансформації деталей відбувається при певній об'ємній формі виробу та конфігурації бокових конструктивних ліній деталей, яка визначається прибавкою на вільність облягання та видом і розмірами елемента трансформації. Це вироби прямої силуетної форми для яких вагомим при розрахунку конструктивних параметрів є прибавка по лінії глибини пройми та зв'язок її величини з прибавкою на рівні лінії стегон. Принцип розрахунку прибавки на вільність облягання по лінії глибини пройми (П_ткт) для ТКТ полягає у тому, що прибавка П_ткт не повинна бути меншою за рекомендовану П_г та різницю між розмірними ознаками по обхвату грудей третьому для суміжних розмірів, яка позначається ДП_ткт. Тобто,

П_ткт=П_г+ ДП_ткт.

Отже, в результаті аналізу зв'язку між прибавками, що рекомендовані при проектуванні верхнього одягу для дітей, та умовами розробки об'ємної форми і задання величин прибавок при розробці ТКТ, встановлено, що розробка конструкцій для дітей молодшого шкільного віку з елементами трансформації і суміщенням розмірів і повнотних груп можливе, оскільки незначне коливання різниці між досліджуваними величинами розмірних ознак буде закладено в конструкцію при виборі прибавок на вільне облягання. Необхідно розробити додаткову базу даних для завдання об'ємної форми виробу прямої силуетної форми з таким розташуванням бокової лінії стану і рукава, що збігається з напрямком розсування деталі при побудові елемента трансформації, та визначити величини прибавок на вільне облягання, які забезпечать розробку конструкцій одягу на суміжні зрости і повнотні групи.

Встановлено, що місце розташування елементів трансформації при проектуванні одягу з суміщенням зростів можна визначити шляхом окреслення зон трансформації в одязі, які пов'язані з будовою фігури дитини і рухами, які вона робить у процесі життєдіяльності.

Виконано дослідження зв'язку між зміною розмірної характеристики фігури дитини і зміною параметрів деталей конструкції куртки для суміжних зростів, для чого було побудовано креслення деталей конструкцій розміру 68см та обхвату талії 57см. Це дало можливість визначити стабільні зони деталей одягу, які забезпечують балансові характеристики виробу, та змінювані зони, які можуть утримувати елементи трансформації.

Межі конструктивних зон на основних деталях одягу визначаються верхніми контурами деталей та нижньою межею, положення якої розраховується через величини проекційних розмірних ознак з урахуванням довжини стану і рукава у виробах.

Для визначення місць розташування елементів трансформації на деталях одягу застосовано методику з побудови інтегрованої сітки гармонійних членувань виробу. Перевірено гармонійність проекційних вимірів типової дитячої фігури за ознаками пропорційності. За вихідну величину взято зріст, як ведучу розмірну ознаку, відносно якої інші проекційні розмірні ознаки є підпорядкованими.

Результати обчислень підтвердили, що максимальне відхилення рівнів горизонтальних членувань, визначених за правилом трикутника (спосіб 0,618:0,382 та 0,382:0,618), не перевищує допустимого рівня відхилень (о_доп= 5%). Відповідно їх слід приймати за раціональні рівні розташування горизонтальних ліній внутрішнього членування та положення лінії низу виробу.

На основі законів гармонізації і пропорціювання було встановлено шкали розташування ліній членування основних деталей конструкції і шкали довжин виробів та подано характеристику дійсних значень проекційних розмірних ознак фігури дитини.

Використовуючи параметричну характеристику рівнів членувань, визначено рівні гармонійних членувань дитячого плечового виробу та пораховано і нормалізовано гармонійні параметри конструктивних ділянок одягу для дітей зі зростом 128см.

За результатами попередніх досліджень з метою виявлення зв'язків та представлення кількісного і якісного аналізу у вигляді математичного опису удосконалено математичну модель процесу проектування ТКТ:

ММ_ТКТ ММ^Пр_БК ММ_тр,



де ММ_ТКТ - математична модель процесу розробки ТКТ; ММ^Пр_БК - математична модель перехідної БК; ММ_тр - математична модель процесу трансформації.

Математична модель процесу трансформації у свою чергу:

ММ_тр Д_1,…,k ? Т_1,…,m,

де Д_k - деталі конструкції; Т_m - методи трансформації.

Функціональна залежність між змінними математичної моделі процесу розробки ТКТ:

ММ_ТКТ = ѓ (Р_і, ?Р_і, Пг_і, k, t, n),

де Р_і -розмірна ознака типової фігури; ?Р_і - приріст розмірних ознак типової фігури; Пг_і - прибавки на вільне облягання; k - конструктивна зона; t - параметри елемента трансформації; n - кількість суміщених зростів.

Удосконалена математична модель проектування ТКТ дитячого одягу дала підстави визначити параметри, що обумовлюють форму і розміри конструкції з елементами трансформації, і висунути гіпотезу про існування зв'язків між цими параметрами.

У третьому розділі наведено результати роботи з підготовки інформаційної бази для реалізації процесу проектування ТКТ.

Визначено величини основних конструктивних параметрів, які обумовлюють форму та розміри конструкції одягу для дітей з елементами трансформації. Було проведено параметричне вимірювання 95 конструкцій курток демісезонних для дітей МШВГ прямої силуетної форми зі вшивними рукавами довгих, середньої довжини та коротких. Розрахована кількість вимірів забезпечує рівень надійності висновків із вірогідністю Р=0,95 та допустимою похибкою = 0,1, що є достатнім для проведення цього дослідження.

У результаті експериментального дослідження визначено величини основних параметрів деталей конструкцій курток дитячих прямого силуету: прибавки до обхвату грудей (Пг); обхвату стегон (П_Б); обхвату плеча (Поп); ширини пілочки (Пп); ширини спинки (Пс).

Для виявлення ступеня та характеру взаємозв'язків між параметрами конструкцій одягу за допомогою програми Excel 7,0 було проведено кореляційний та регресійний аналіз даних отриманих статистичних сукупностей. Аналіз коефіцієнтів кореляції величин параметрів конструкції показав, що великий ступінь тісноти кореляції спостерігається між параметрами Пг і П_Б та Пг і Поп. Для цих пар параметрів встановлено розпливчасті регресійні залежності.

Аналіз однофакторних моделей Р₁= ѓ(Х₁) та Р₂= ѓ(Х₁), отриманих шляхом визначення раціональних меж одного з факторів за рекомендаціями методик конструювання одягу, показав, що між прибавками до обхвату грудей та обхвату плеча і прибавками до обхвату грудей та прибавками обхвату стегон встановлено прямо пропорційний зв'язок.

На основі отриманих графічних і математичних залежностей між конструктивними параметрами та інтервалом зорової байдужості, який дорівнює 2,0см, визначено види об'ємної форми курток для дітей МШВГ: мала, середня, велика. Нормалізовано значення величин прибавки до обхвату грудей (Пг), обхвату стегон (П_Б) та обхвату плеча (Поп) для різних об'ємних форм виробів та підтверджено можливість їх використання при проектуванні дитячого одягу. Встановлено, що побудова креслень деталей конструкцій курток дитячих прямої силуетної форми за рекомендованими величинами прибавок на вільність облягання забезпечує вертикальне розташування бокової конструктивної лінії на деталях стану і робить можливим паралельне розсування частин деталей на величину елементу трансформації.

Досліджено зміну проекційних розмірних ознак, які визначають зміну пропорцій фігур дівчаток і хлопчиків МШВГ і є характерними для визначення довжини виробу: висота підсідничної складки (Вп.с), висота найвищої точки сідниць (Вт.с), висота точки основи шиї ззаду (Вш.т), висота лінії талії (Вл.т), висота плечової точки (Вп.т) - для визначення закономірностей змін розмірів деталей конструкцій одягу суміжних зростів та розрахунку параметрів елементів трансформації.

Вперше розроблено спосіб розрахунку параметрів елементів трансформації, на які змінюються розміри деталей конструкції. Зміна розміру елемента трансформації перебуває в лінійній залежності від значень росту дитини. Тому формула для визначення висоти (Н) елементів трансформації матиме вигляд:

де n - кількість зростів; - приріст розмірної ознаки а, см; - приріст розмірної ознаки b, см.

Залежно від зміни приростів розмірних ознак можна визначити зміну величини елемента трансформації на певній конструктивній зоні деталей спинки, пілочки, рукава. Зв'язок між зміною розмірних ознак, величиною елементів трансформації з урахуванням виду конструктивної зони, в якій вони розташовані, та зростів описано поліномом другого порядку:

де а₀, а₁, а₂ - коефіцієнти; Р₀ - початкове значення зросту для виробу, см; п - змінюється від 0 до N,

де N - максимальний приріст величини зросту відносно початкового значення; і - порядковий номер конструктивної зони.

На основі розрахунків отримано поліноміальні рівняння другого порядку для встановлених залежностей.

Аналогічно визначається залежність значень елементів трансформації від зростів, яку можна представити у вигляді:

де Н^і_п - значення величини і-го елемента трансформації; b₀, b₁, b₂ - коефіцієнти, що потребують визначення; Р₀ - початкове значення росту для виробу, см; i - змінюється від 1 до K, де K - порядковий номер конструктивної зони.

На основі розрахунків отримано поліноміальні рівняння другого порядку для встановлених залежностей.

Запропонована система є параметричним представленням кривої у тривимірному просторі, де за відомими значеннями зросту можна легко визначити необхідні значення конструктивної зони та елементу трансформації. Графічна інтерпретація залежності параметрів елементів трансформації від значень зросту та параметрів конструктивної зони надана на прикладі розміру (128ч140)-68-57).

За таким же принципом будуються й інші графіки для визначення величини цих елементів в інших конструктивних зонах.

У четвертому розділі подано практичне застосування результатів проведеного наукового дослідження.

Розроблена на основі принципів трансформації послідовність перетворення базової конструкції та отримані в результаті експериментального дослідження нормалізовані величини основних параметрів конструктивного формоутворення дозволили створити технологію проектування конструкцій одягу для дітей з елементами трансформації. Розробка конструкції одягу здійснюється шляхом послідовного перетворення базової конструкції у три етапи: перетворення, трансформація та моделювання.

Результати роботи подано у вигляді методичних рекомендацій з побудови ТКТ (перетворення базової конструкції на конструкції з елементами трансформації), визначення величин конструктивних параметрів, місць трансформації та розмірів елементів трансформації при допомозі поліноміальних залежностей від зросту дитини, виду конструктивної зони та елемента трансформації.

Розроблені куртки для дітей з елементами трансформації виготовлені в умовах ТзОВ «Лучанка» та «КОТОН» (м.Луцьк, Україна), що підтверджено актами впровадження.

Результати наукової роботи впроваджено в методичне та інформаційне забезпечення САПР «JULIVI» фірми «САПРЛЕГПРОМ Wastema Kuris» (м. Лу-ганськ, Україна) у системі «Конструктор» для автоматизованої розробки нових моделей дитячого одягу з елементами трансформації.

Встановлено, що розроблена технологія проектування конструкцій дитячого одягу на основі принципів трансформації дає змогу на одній конструктивній основі отримати конструкції одягу з різними елементами трансформації, задавши лише необхідні параметри та величини переміщень точок деталей конструкції, спрощуючи та уніфікуючи таким чином процес розробки конструкцій дитячого одягу з елементами трансформації.

Застосування нової технології проектування дає можливість скоротити термін розробки нових моделей одягу та лекальний фонд підприємства за рахунок використання раніше розроблених базових конструкцій та здійснювати розробку базових конструкцій у сучасних САПР одягу.

Проведено економічне обґрунтування доцільності впровадження результатів дослідження за допомогою застосування методів функціонально-вартісного аналізу. Розрахована економічна ефективність можлива за рахунок зниження витрат часу на розробку моделі та відповідного підвищення продуктивності праці конструкторів на 14%.



ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ

1. Аналіз літературних джерел і досвід роботи підприємств швейної галузі дав підстави зробити висновок, що на сьогодні не здійснюється проектування одягу з урахуванням фізичного розвитку і змін пропорцій частин тіла дитини, яке в середньому становить 42% від росту на рік. Тому удосконалення конструкцій дитячого одягу можна виконати з допомогою введення елементів трансформації, які забезпечать пропорційність розмірів швейних виробів фігурі дитини.

2. Обґрунтовано доцільність використання в дослідженнях з удосконалення процесу побудови конструкцій плечового одягу принципів теорії трансформації, на основі яких розроблено геометричну модель та структурну схему поетапного перетворення вихідної конструкції на конструкцію з елементами трансформації. Це дало можливість формалізувати процес проектування одягу з урахуванням фізичного розвитку дитини.

3. Уперше запропоновано використання типової конструкції-трансформера (ТКТ) для розробки верхнього плечового одягу для дітей. Розроблено математичну модель та визначено умови проектування ТКТ при застосуванні елементів внутрішньої та зовнішньої трансформації деталей. Визначено принципи поділу деталей плечового одягу на конструктивні зони та використано методику побудови інтегрованої сітки гармонійних членувань виробу для розрахунку місць розташування елементів трансформації на основних деталях з урахуванням ергономічності конструкції на прикладі куртки для дітей молодшої шкільної вікової групи (МШВГ) розміру (128ч140)-68-57.

19

4. Проведено дослідження конструктивних параметрів (прибавок на вільність облягання по лініях глибини пройми, лінії стегон, лініях ширини спинки і пілочки, прибавки до обхвату плеча) деталей конструкцій курток дитячих прямої силуетної форми. Це дозволило встановити параметри, які визначають форму та розміри конструкцій дитячого одягу з елементами трансформації. Визначено оптимальні величини прибавок на вільність облягання для різних об'ємних форм курток: мала - П_Г=8,0ч10,0см; П_Б=4,0ч6,0см; середня - П_Г=10,0ч12,0см; П_Б=6,0ч8,0см; велика - П_Г=12,0ч14,0см; П_Б=8,0ч10,0см.

5. Уперше запропоновано спосіб розрахунку параметрів елементів трансформації та отримано поліноміальні залежності їх величин від виду конструктивних зон та кількості суміжних зростів. У роботі запропоновано програмні алгоритми формування просторових кривих за заданими вихідними параметрами, що створені на базі оболонки MathCAD.

6. Розроблено рекомендації для практичного використання з метою впровадження удосконаленої технології проектування дитячого одягу з елементами трансформації на основі алгоритму побудови креслень деталей конструкцій верхнього плечового одягу. Запропонована технологія проектування є універсальною для розробки конструкцій дитячого одягу будь-якого виду та призначення.

7. Реалізація нової технології проектування дитячого одягу на основі принципів трансформації у САПР “JULIVI” вказала на можливість її використання в автоматизованому режимі без зміни програмного забезпечення. Виробнича перевірка розробленої технології в ручному режимі на підприємствах України (фабрика «Лучанка» (м. Луцьк) та підприємство «КОТОН», (м. Луцьк)) підтвердила результати дослідження та довела доцільність і переваги їх впровадження в процес проектування нових моделей дитячого одягу. Визначено, що застосування запропонованої технології проектування типових конструкцій-трансформерів дитячого одягу та рекомендацій щодо послідовності перетворень та використання параметрів конструкцій призводить до скорочення часу на розробку нових моделей одягу з урахуванням фізичного розвитку дитини, скорочення лекального фонду, повної автоматизації цього процесу.



СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Арцева О.О. Системний підхід до художнього проектування дитячого одягу / О.О.Арцева, Е.Л.Селезньов, Л.В. Назарчук // Вісник КНУТД. - 2006. - № 4. - С. 325 - 327.

Особистий внесок здобувача: основні положення, постановка завдань досліджень, формулювання висновків.

2. Назарчук Л.В. Дослідження факторів, які впливають на проектування дитячого одягу./ Л.В. Назарчук, // Вісник КНУТД. - 2007. - № 4 -С. 73 - 77.

Особистий внесок здобувача: визначення факторів, які впливають на проектування дитячого одягу, проведення досліджень, формулювання висновків.

3. Назарчук Л.В. Застосування методів математичного моделювання та оптимізації для дослідження процесу проектування дитячого одягу. / Л.В.Назарчук // Вісник КНУТД. - 2008. - № 4. - С. 78 - 82.

Особистий внесок здобувача: основні положення, постановка задач дослідження, планування експерименту, проведення експериментальних досліджень, обробка отриманих даних, формулювання висновків.

4. Назарчук Л.В. Аналіз вікової динаміки мінливості розмірних ознак, що визначають величину трансформуючих деталей одягу для дітей молодшого шкільного віку / Л.В. Назарчук // Вісник Хмельницького національного університету. - 2010. - № 1. - Т.2. Технічні науки. - С. 141 - 144.

Особистий внесок здобувача: основні ідеї, постановка, проведення досліджень, формулювання висновків

5. Пустюльга С.І. Поліноміальна залежність величин трансформуючих елементів плечового дитячого одягу від значень росту. / С.І.Пустюльга, Л.В. Назарчук, О.О.Арцева // Вісник КНУТД. - 2010. - № 1. - С.126 - 130.

Особистий внесок здобувача: ідея пов'зання величин елементів трансформації зі значеннями росту дитини та конструктивними зонами на деталях конструкції, проведення досліджень, математична обробка результатів, формулювання висновків.

6. Назарчук Л.В. Розробка параметричних характеристик розташування ліній членування на деталях базових конструкцій дитячого плечового одягу / Л.В.Назарчук, О.О. Арцева, Е.Л. Селезньов // Вісник СНУ ім. В. Даля. - 2010. - № 1. - С. 217 - 220.

Особистий внесок здобувача: постановка задач досліджень, проведення досліджень, обробка отриманих даних, формулювання висновків.

7. Назарчук Л.В. Вплив нерівномірного зношування дитячого одягу на період експлуатації. / Л.В.Назарчук, І.Г Тунік, В.С.Пуць, О.П. Герасимчук //Наукові нотатки ЛДТУ. - 2003. - №2. - С. 229 - 233.

Особистий внесок здобувача:основні положення, проведення досліджень, формулювання висновків.

8. Назарчук Л.В. Інформаційна структура проектування дитячого одягу. / Л.В. Назарчук, О.О. Арцева // Наукові нотатки ЛДТУ. - 2005. - №15. - С. 168 - 171.

Особистий внесок здобувача: проведення досліджень, формулювання висновків.

9. Арцева О.О. Формування інформативного забезпечення процесу проектування дитячого одягу для різних вікових груп. / О.О.Арцева, Л.В.Назарчук // Міжвідомчий науково-технічний збірник «Прикладна геометрія та інженерна графіка». КНУБА - 2007 - № 78. - С. 378 - 383.

Особистий внесок здобувача: постановка завдань дослідження, отримання і аналіз досліджень, формулювання висновків.

10. Назарчук Л.В. Аналіз методів конструювання одягу / Л.В. Назарчук // Наукові нотатки ЛДТУ. - 2008 - № 22. - С. 225 - 229.

Особистий внесок здобувача: проведення досліджень, формулювання висновків.

11. Березненко С.М. Дослідження антропометричної бази даних для проектування дитячого одягу на різні вікові групи / С.М.Березненко, О.О.Арцева, Л.В.Назарчук // Легка промисловість. - 2008 - № 3. - С. 34 - 35.

Особистий внесок здобувача: постановка завдань досліджень, проведення досліджень, обробка отриманих даних, формулювання висновків.

12. Селезньов Е.Л. Нові технології у прогнозуванні і проектуванні дитячого одягу. / Е.Л.Селезньов, Л.В. Назарчук: зб. матеріалів І Українсько-Польської наукової конференції [«Сучасні технології виробництва в розвитку економічної інтеграції та підприємництва»] (смт. Сатанів, 16 - 18 жовтня 2003р.) / М-во освіти і науки України, Технологічний ун-т Поділля - С.133 - 134.

Особистий внесок здобувача: постановка завдань дослідження, отримання і аналіз досліджень, формулювання висновків.

13. Назарчук Л.В. Проблеми підвищення вузлів з'єднання деталей швейного виробу./ Л.В. Назарчук, Т.Ю. Момотюк: зб. студентських наукових статтей за матеріалами ХХVІІ-ої студентської науково-технічної конференції. / М-во освіти і науки України, Луцький державний технічний ун-т. - Луцьк, 2004. - С. 112 - 114.

Особистий внесок здобувача: постановка завдань досліджень, формулювання висновків.

14. Назарчук Л.В. Формування вимог до дитячого одягу в умовах системи «дитина - одяг - навколишнє середовище». / Л.В.Назарчук, А.Г. Картавий: тези ХХІ науково-технічної конференції професорсько-викладацького складу (технічний напрямок), (Луцьк, 2006 р.) / М-во освіти і науки України, Луцький державний технічний ун-т.- Луцьк, 2006. - С. 114.

Особистий внесок здобувача: постановка завдань дослідження, отримання і аналіз досліджень, формулювання висновків.

15. Назарчук Л.В. Методологічні основи визначення конструктивного устрою дитячого одягу. / Л.В. Назарчук: тези доповідей VI всеукраїнської наукової конференції молодих вчених та студентів [«Наукові розробки молоді на сучасному етапі»], (Київ, 17 - 18 квітня 2007 р.) / М-во освіти і науки України, КНУТД. - К.: КНУТД, 2007. - С. 40.

Особистий внесок здобувача:постановка завдань дослідження, побудова методології визначення конструктивного устрою дитячого одягу, формулювання висновків.

16. Назарчук Л.В. Застосування принципів уніфікації при проектуванні дитячого плечового одягу / Л.В. Назарчук, О.О.Арцева: тези доповідей VІІ Всеукраїнської наукової конференції молодих вчених та студентів [«Наукові розробки молоді на сучасному етапі»], (Київ, 23 - 24 квітня 2009 р.) / М-во освіти і науки України, КНУТД. - К.: КНУТД, 2009 - С. 69 - 70.

Особистий внесок здобувача: постановка завдань дослідження, отримання і аналіз досліджень, формулювання висновків.

17. Назарчук Л.В. Вибір методу перетворення контурів лекал швейних виробів у САПР. / Л.В.Назарчук, О.Д. Клименко: тези ХХІV науково-технічної конференції професорсько-викладацького складу [«Актуальні проблеми та перспективи науки та виробництва» (технічний напрямок)], (Луцьк, листопад 2009 р.) / М-во освіти і науки України, Луцький національний технічний у-нт. - Луцьк, 2009. - С. 175.

Особистий внесок здобувача: основні положення, постановка завдань дослідження, отримання і аналіз досліджень, формулювання висновків.

Размещено на Allbest.ru

...