Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Исследование и модификация формы колодок для производства обуви расширенного полнотного ассортимента Семенова Любовь Германовна

Исследование и модификация формы колодок для производства обуви расширенного полнотного ассортимента
<
Исследование и модификация формы колодок для производства обуви расширенного полнотного ассортимента Исследование и модификация формы колодок для производства обуви расширенного полнотного ассортимента Исследование и модификация формы колодок для производства обуви расширенного полнотного ассортимента Исследование и модификация формы колодок для производства обуви расширенного полнотного ассортимента Исследование и модификация формы колодок для производства обуви расширенного полнотного ассортимента Исследование и модификация формы колодок для производства обуви расширенного полнотного ассортимента Исследование и модификация формы колодок для производства обуви расширенного полнотного ассортимента Исследование и модификация формы колодок для производства обуви расширенного полнотного ассортимента Исследование и модификация формы колодок для производства обуви расширенного полнотного ассортимента Исследование и модификация формы колодок для производства обуви расширенного полнотного ассортимента Исследование и модификация формы колодок для производства обуви расширенного полнотного ассортимента Исследование и модификация формы колодок для производства обуви расширенного полнотного ассортимента
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Семенова Любовь Германовна. Исследование и модификация формы колодок для производства обуви расширенного полнотного ассортимента : диссертация ... кандидата технических наук : 05.19.06 / Семенова Любовь Германовна; [Место защиты: С.-Петерб. гос. ун-т технологии и дизайна].- Санкт-Петербург, 2008.- 196 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/563

Содержание к диссертации

Введение

1 Литературный обзор научно-технической информации 12

1.1 Способы получения антропометрической информации 12

1.2 Антропометрические исследования 13

1.2.1 Определение объема выборки 18

1.2.2 Методика статистической обработки результатов 21

1.2.3 Методика антропометрического исследований стоп 29

1.3 Антропометрические приборы 30

1.4 Основные антропометрические параметры стоп 35

1.4.1 Оси обмера стоп, их связь с системой проектирования и изготовления колодок

1.4.2 Обоснование выбора основных размеров стопы 37

1.5 Закономерности распределения антропометрических признаков стопы

1.6 Определение оптимального числа типов 42

1.6.1 Принципы построения размерной типологии стоп 45

1.7 Переход от формы и размера стопы к форме и размерам колодки 46

1.7.1 Развитие методов исследования внутренней формы обуви . 47

1.8 Колодка — основная формазадающая оснастка обувного производства

1.8.1 Историческое развитие ГОСТ «Колодки обувные» 54

1.8.2 Нормируемые параметры колодки 57

1.8.3 Переход от обхвата стопы к обхвату колодки. Унификация... 60

1.8.4 Особенности проектирования колодок для различных видов обуви. Градирование и унификация 63

1.8.5 Сечения обуви открытого и закрытого типа 67

1.9 Производственный размерный ассортимент обуви 69

Выводы 69

2 Планирование размерно-полнотного ассортимента обуви 71

2.1 Анализ систем измерения обуви 71

2.1.1 Определение размера обуви в различных системах и единицах измерения 72

2.1.2 Сравнительный анализ метрической и штихмассовой систем нумерации обуви 78

2.2 Графическое соотношение метрической и штихмассовой систем измерения. Коэффициент полноты 79

2.3 Расчет размерного ассортимента обуви для взрослого населения 81

2.3.1 Выбор ведущих признаков для исследования 83

2.4 Планирование полнотного ассортимента женской обуви 84

2.4.1 Возрастные изменения параметров стоп женщин 84

2.4.2 Классификация стоп женщин по полноте 88

2.5 Изменения основных признаков стоп по регионам 91

2.5.1 Анализ антропометрических данных по исследованию стоп проводивших в различных регионах 92

2.6 Статистическая обработка данных 94

Выводы 95

3 Экспериментальное определение и формализация поверхности колодки 96

3.1 Объекты исследования и их характеристики 96

3.2 Автоматизация процесса проектирования 106

3.3 Применение современных графических пакетов программ для анализа поверхности колодки 112

3.4 Интерактивный автоматизированный анализ внутренней формы обуви 117

3.5 Модификация поверхности колодки с переходом от одной полноты к смежной с сохранением эстетических и комфортных свойств обуви 121

Выводы 122

4 Разработка методики по планированию размерно-полнотного ассортимента 123

4.1 Совершенствование размерно-полнотного ассортимента обуви І 23

4.2 Анализ закономерностей перехода от обхватных параметров стопы к обхватных параметрам колодки 124

4.3 Определение взаимосвязи размера и полноты колодки 126

4.3.1 Взаимосвязь с обхватом колодки в метрической системе нумерации обуви 128

4.3.2 Взаимосвязь штихмассовой полноты с обхватом колодки и длиной стопы 129

4.4 Взаимосвязь полнот в штихмассовой и метрической системах нумерации обуви 130

4.5 Анализ влияния припуска в носочной части и сдвига пятки 130 на номер обуви в штихмассовой системе измерения

4.5.1 Составление уравнения зависимости полноты от высоты каблука и припуска в носочной части колодки в штихмассовой системе 132

4.7 Применение модификации колодки для планирования расширенного размерно-полнотного ассортимента 133

4.9 Разработка базы данных по подборы женской колодки для оптимального полнотного ассортимента 139

4.8 Разработка рекомендаций 139

Выводы 150

Общие выводы по работе 151

Заключение 152

Список использованных источников 153

Приложения 164

Приложение А 168

Приложение Б 170

Приложение В 172

Приложение Г 180

Приложение Д 181

Введение к работе

Переход к рыночной экономике ставит отечественные обувные предприятия перед необходимостью работать по законам и требованиям рынка, приспосабливая все стороны своей производственно-хозяйственной деятельности к меняющейся ситуации и запросам потребителей, соревнуясь при этом с конкурентами.

Сегодня в обувной отрасли на фоне экономических перемен производители выпускают обувь по собственным критериям без необходимого руководства специальной технической документацией, регламентирующей массовое производство обуви.

Обеспечение населения соответствующей по размерам обувью в необходимом размерно-полнотном ассортименте является весьма сложной комплексной проблемой. Одним из критериев совершенствования размерно-полнотного ассортимента является обеспечение правильного подбора обуви потребителем при покупке. Улучшение данного критерия усложняется применением для маркировки обуви систем нумерации, не дающих достаточной информации для подбора потребителем удобной обуви. Российские стандарты основаны на метрической системе нумерации обуви (колодки), но на российском рынке маркировка в метрической системе практически отсутствует. Наибольшее распространение получила в торговле штихмассовая система. Техническая документация и стандарты разработаны для метрической системы.

Проблема является особенно актуальной, так как запросы потребителей в удобной, комфортной обуви, соответствующей параметрам стопы обеспечены в настоящее время не в полном объеме.

Актуальность работы. В последние годы произошли кардинальные изменения как в технологии, так и в производстве обуви и её реализации.

Одним из важнейших показателей качества обуви, является ее удобство, определяемое правильным соответствием формы и размеров стопы

параметрам внутриобувного пространства. Размер обуви по длине является доминирующим и, как правило, в настоящее время единственным фактором подбора обуви по стопе. Размерная ростовка тщательно планируется и уточняется в процессе производства для лучшей реализации моделей обуви. Однако, несмотря на большое количество предлагаемой продукции, у потребителей существует проблема с подбором обуви. Причина — отсутствие полнотного ассортимента.

На фоне экономических перемен, производимая обувь достаточно часто не соответствует технической документации. Происходит нарушение стандартов, по которым обувь должна выпускаться в трех обязательных полнотах. Это наносит вред потребителям, так как травмируется стопа из-за невпорности обуви, а также снижается объем продаж. Проблема усложняется отсутствием маркировки на обуви по полноте. При планировании выпуска продукции не используются данные массовых антропометрических измерений стоп с учетом регионального фактора, возраста потенциального потребителя, назначения или вида обуви. Нет научно обоснованного перехода размера и полноты обуви из метрической системы измерения, определенной по отечественной нормативной документации (НД) в штихмассовую.

Одним из путей решения проблемы является разработка технологических мероприятий по расширению размерно-полнотного ассортимента, обеспечивающих увеличение процента носчиков. Таким образом, актуальным является проведение исследований по модификации формы обувной колодки для выпуска обуви в расширенном полнотном ассортименте и разработка рекомендаций по планированию выпуска обуви, с учетом возрастных, региональных факторов.

Цели и задачи исследований. Основной целью работы является исследование и модификация формы колодок для расширения полнотного ассортимента обуви с сохранением её комфортных и эстетических свойств. Разработка научно обоснованных рекомендаций по планированию размерно-

полнотного ассортимента (РПА) с минимизацией затрат на технологическую оснастку для выпуска обуви различной полноты.

Основными задачами исследования являются:

анализ существующих размерно-полнотных шкал;

выбор и обоснование основных показателей комфортности обуви;

анализ потребности в РПА обуви различных категорий носчиков;

разработка способа определения размера и полноты колодки в метрической и штихмассовой системах измерения для производства обуви заданного назначения по параметрам стопы;

разработка методики корректировки геометрической поверхности эталона-образца колодки исходной полноты для обеспечения полнотного ассортимента обуви;

— разработка технологической оснастки, изменяющей параметры
внутренней формы обуви (ВФО);

— анализ планирования ассортимента обуви с учетом регионального и
половозрастного фактора и её назначения;

— разработка рекомендаций по планированию расширенного РПА
обуви.

Методы и средства исследований.

Автоматизация сбора и обработки экспериментальных данных проводилась с помощью пакетов прикладных программ сканирования поверхности Polygon Editing Tool, Rapidform и Microsoft Office Excel 2003.

В теоретической части применялись математические программы для решения задачи по расширению РПА и методы математической статистики. Для реализации численных методов решения уравнений и статистических методов использовался пакет математических программ Mathcad 2007 Professional .

При решении поставленных задач, исследования проводились с использованием следующих технических средств: измерительные приборы, SD-сканер Konica Minolta VI-910, вычислительная техника, цифровая камера.

В работе использовались современные компьютерные технологии на основе графических программ: AutoCad 2007, CorelDRAW, 3D Max 8 для решения проблемы модификации колодки.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Разработан алгоритм подбора колодки и обуви различного
назначения по размеру и полноте в метрической и штихмассовой системах
измерения в зависимости от геометрических параметров: длины и обхвата
стопы.

2. Создана методика расширения полнотного ряда колодок
(ассортимента обуви).

  1. Разработана методика планирования РПА для женской обуви различных возрастных групп, с учетом региональное, вида и назначения.

  1. Разработан алгоритм изготовления накладки на плантарную часть колодки, обеспечивающей унификацию деталей низа, выполнения технологических процессов по формованию заготовки верха на формозадающей оснастке и прикреплению низа обуви.

  2. Предложен способ перехода от одной полноты к другой, с помощью корригирующих приспособлений, обеспечивающих снижение затрат на формозадающую оснастку для обуви.

Практическая значимость результатов. Научные положения диссертации доведены до практической реализации — модифицирована форма колодки для производства обуви расширенного РПА, что обеспечивает снижение материальных и трудозатрат на изготовление дополнительной формозадающей оснастки.

Создана база данных (БД) и пользовательский интерфейс, позволяющие осуществлять подбор колодки как для индивидуального изготовления обуви с переходом из метрической системы измерения в штихмассовую с определением размера и полноты, так и эталона-образца для решения задачи по формированию полнотного ассортимента обуви с учетом региона. Разработанную базу данных планируется использовать в учебном

процессе на кафедре «Дизайна и конструирования обуви» Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна.

Предоставлены рекомендации производителям по планированию и выпуску обуви в оптимальном ростовочно-полнотном ассортименте с учетом регионального, возрастного факторов, вида и назначения обуви.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы были доложены:

- на научно-технической конференции «Дни науки—2005» Санкт-
Петербургского государственного университета технологии и дизайна,

- на заседаниях кафедры «Дизайна и конструирования обуви» Санкт-
Петербургского государственного университета технологии и дизайна (2004
-2008),

- на международном конгрессе «Человек и его здоровье — 2007».
Имеется акт внедрения диссертационного материала в учебный

процесс кафедры «Дизайн и конструирование обуви» и акт внедрения в обувное производство ЗАО "Корпорация Зета".

Публикации. Основные положения проведенных исследований опубликованы в шести научных работах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав с выводами, библиографического списка и приложений, содержит 165 стр. машинописного текста, 52 рисунка, 17 таблиц, 15 графиков. Библиография включает 125 наименований, 5 приложений.

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, определена ее цель и сформулированы задачи исследований, отражены научная новизна и практическая значимость работы, приведены сведения об апробации результатов.

В первой главе проведен патентный поиск, анализ научно-технической информации, в том числе зарубежной, посвященный вопросам проектирования и моделирования геометрической формы колодки, задающей

размеры внутриобувного пространства. Проведен анализ современных методов обмера колодок с использованием цифровых и информационных технологий, существующих методик проектирования колодок.

Во второй главе проведено теоретическое исследование, направленное на удовлетворение потребности населения в комфортной обуви. Разработана методика модификации формы колодки для расширения размерно— полнотного ассортимента. Определена аппаратура для проведения экспериментов с использованием цифровых и информационных технологий.

В третьей главе проведено экспериментальное определение поверхности формующей оснастки и её формализация. Получены модели формо-размеров полнотного приращения и определены модели корригирующих приспособлений. Разработан метод получения модели с помощью использования существующих графических станций моделирования, работая с программами AutoCad 2007, 3DMax 8.

В четвертой главе разработаны методические рекомендации и научно обоснованно планирование торговой партии размерно—полнотного ассортимента обуви формозадающей оснастки. Разработан метод по расширению размерно-полнотного ассортимента.

Антропометрические исследования

Массовое производство обуви для потребителя требует точных сведений о типовых размерах и строении стоп целевой группы покупателей. Без таких сведений трудно изготовлять обувь соответствующих размеров: длины и полноты.

Для получения достоверной статистической информации, которая гарантирует условия создания рациональной обуви, во всем мире проводятся массовые исследования стоп. В ходе их проведения измеряются: размеры стоп в статике; изменение размеров стоп в динамике, в том числе при подъеме пяточной части на разную высоту над опорной плоскостью (20, 40, 60 мм и др.); допустимое давление на стопу; зависимость между размерами и формой стопы и обуви.

Для правильного функционирования стопа должна удобно располагаться внутри изделия, максимально должны использоваться естественные опорные плоскости стопы, причем давление в пределах опорной площади плантарной поверхности стопы должно приближаться к оптимальному.

Разнообразие строения тела человека, в том числе и его нижних конечностей, даже в группах, учитывающих пол, возраст и другие признаки, приводит к необходимости выделять не только основные средние типы строения тела по группам, но и подтипы. Выделение подтипов в условиях массового производства предметов личного пользования (одежды, обуви и др.) с учетом типизации и стандартизации продукции необходимо для удовлетворения потребности широких масс населения [1].

Строение нижних конечностей всех взрослых людей, определяемое костным скелетом, не одинаково. Размеры конечностей даже людей одной половозрастной группы сильно различаются.

Сохранение естественного анатомо-морфологического строения и правильное функционирование конечностей возможно при защите их от вредных воздействий окружающей среды (травм, температуры и влажности среды и т.д.). Защитные функции выполняет обувь.

Одним из показателей качества обуви является её удобство, определяемое соответствием размеров и формы стопы размерам и внутренней форме обуви.

Внутренняя форма обуви не должна препятствовать её нормальному функционированию и развитию: не сдавливать стопу, нарушать крово- и лимфообращение и вызывать паталогические отклонения. Обеспечить обуви такие свойства позволяет использование результатов научных исследований формы и размеров стопы, учёт анатомии, физиологии, биомеханики стопы и опыт изготовления колодок. Основную роль в решении проблемы играет антропометрия — изучение типичного, а не отдельного человека.

В течение ряда лет известные учёные-обувщики Ю. П. Зыбин [1], О. В. Фарниева [2], К. И. Ченцова [3] и др., а также антропологи и медики М. А. Петров, В. В. Бунак, П. Р. Зенкевич, П. Н. Башкиров, М. В. Игнатьев изучали форму и размеры стоп населения для создания формы рациональной колодки. Разработке и использованию различных приборов и методов проектирования обувной колодки посвящены исследования Б. П. Хохлова [4], Т. С. Кочетковой [5], В. А. Фукина [6] и др. Аналогичные работы ведутся в Германии, Англии, Франции и других странах. Каждый из существующих способов проектирования колодок основывается на использовании геометрической информации, полученной при обмере стопы.

Антропометрические исследования стоп дают материал для морфологической их характеристики в половозрастном аспекте, построения системы антропологической стандартизации изделий широкого потребления. Достоверность антропометрических данных во многом зависит от правильности построения программы и методики исследования, когда уточняют территориальные районы и пункты обследования, половозрастные группы, а также устанавливают минимально необходимый объем выборки по каждой группе.

Методика антропометрических исследований складывается из выбора и обоснования антропометрических точек, по которым проводятся замеры стоп; определения необходимого и достаточного числа измерений; выбора и разработки измерительных инструментов и приборов. При разработке программы, которая в каждом случае может быть различной, и методики прежде всего определяются задачи исследования: - получение морфологической характеристики стопы для отдельных половозрастных и территориальных групп населения; — определение исходных данных для совершенствования системы построения антропологических стандартов на изделия личного пользования, связанные с ногой и стопой; — получение данных для конструирования рациональной внутренней формы обуви и ее отдельных деталей; — выявление степени и характера патологических отклонений стопы и конструирования профилактической обуви и ее деталей.

При определении возрастной градации групп следует учитывать, что все размерные параметры стоп в детском возрасте непрерывно изменяются, поэтому их объединение в одну возможно только в случае, если в объединенной группе обеспечивается однородность и нормальность корреляции. Необходимо также учитывать фактор неравномерности роста стопы.

Определение размера обуви в различных системах и единицах измерения

Основным делением обуви по внутренним размерам и форме является ее деление по размерам и полнотам. Существует несколько систем размеров обуви.

В нашей стране принята метрическая система размеров колодок и обуви, принимающая в качестве размера NM длину стопы Д в миллиметрах, для которой и предназначена данная обувь. Эта система действует и сейчас в России и СНГ. Длина стопы измеряется от самой выступающей точки пятки до наиболее выступающего пальца в соответствии с рисунком 9 [9]. Необходимо отметить, что учитывая мировую тенденцию к применению метрической системы, разработан и принят международный стандарт ISO 3355-77, где также за основу измерения взят российский принцип [21].

В штихмассовой системе на размер обуви влияет припуск Р в носочной и сдвиг 5" — в пяточной частях следа колодки. Припуск в носочной части складывается из минимального технологического припуска, зависящего от вида обуви, и декоративного, который зависит от направления моды и фантазии модельера-колодочника и достигает 15мм. На сегодняшний день Р принят равным 10 мм. Сдвиг S зависит от высоты приподнятости пяточной части. Поэтому длина следа колодки и размер обуви, предназначенной для одной и той же стопы, в зависимости от указанных факторов будут разными. Эта система используется Германией и Италией поэтому часто ее называют европейской.

Английская система - дюймовая (1 дюйм равен 2,54 см). Нулевой размер отстоит от пяточного закругления стельки на четыре дюйма, то есть на стандартный размер ножки новорожденного, а нумерация идет через 1/3 дюйма от 0 до номера 13 и соответствующие длине стельки с 4 1/3" по 8 1/3", а затем вновь от 1 до 13 длиной стельки с 8 2/3".

Американская система аналогична английской, но по сравнению с ней сдвинута к нулю на 1/12 дюйма (2,1 мм). Таким образом, в английской и американской системах есть по паре одинаковых размеров (Na).

Существует еще одна американская система — для женщин. Она еще больше сдвинута к началу измерения в сторону уменьшения и также имеет нумерацию от 1 до 13, но только для больших номеров [50].

Таким образом, для числового обозначения размера обуви применяют следующие единицы измерения: штих (2/3 см), сантиметр или миллиметр, дюйм (Г-25,4 мм) или его части (1/3"=8,46 мм, 1/6"=4,23 мм) [51].

Размерные системы, изображенные на рисунке 9, а также приведенные в приложении А, различаются также интервалами, принятыми между смежными размерами. Так, в системе, действующей в России в настоящее время, интервал ANMM между смежными размерами составляет 5 мм.

В соответствии с ГОСТ 3927—88 «Колодки обувные» [21] разница обхвата в пучках для обуви смежных полнот составляет 8 и 6 мм. Чтобы облегчить выбор удобной обуви, введен промежуточный интервал, равный соответственно 4 и 3 мм. Полноты обозначают цифрами от 1 до 12 (мужская и женская обувь должна выпускаться в 12 нумерации

В настоящее время в различных странах существуют различные системы размеров обуви. В России сейчас используют две размерные системы: метрическая и штихмассовая.

Как отмечалось выше, в основу метрической системы положена длина стопы Д, выраженная в миллиметрах, а в штихмассовой системе — длина следа колодки Дк, выраженная в штихах (st). Существуют таблицы перевода штихмассовой нумерации в метрическую. Переводные таблицы В1 и В2 приложения В на колодки обувные метрической системы нумерации, составлена на основании параметров ГОСТ 3927-75 "Колодки обувные" и изменений 1 ГОСТ 3927—75 (постановление Государственного комитета СССР по стандартам от 23,02,1982 г. 465) [71]. Составителем является Оршанский Г.И. (Ленинград 1983, ЛПОО "Скороход" ЛДМО).

На базе анализа содержания основополагающего документа, задающего параметры ВФО (внутренней формы обуви) ГОСТ 3927-88 «Колодки обувные» и информации о полнотном содержании обуви зарубежных производителей (маркированных в штихмассовой системе измерения) потребителям предложено: — замерить длину стопы; — замерить обхват стопы в пучковой части; — рассчитать Кп (коэффициент полноты) по формуле: Кп = О-0,6Д, (52) где О - обхват стопы (мм); Д - длина стопы (мм); — определить тип стопы по таблице 2.

При построении размерного ассортимента нельзя игнорировать тот факт, что удобство обуви определяется не только размером, и полнотой. Поэтому кроме размерного рассчитывают полнотный ассортимент обуви. Так как полнота обуви определяется обхватом стопы на уровне головки пятой плюсневой кости, в основу расчета полнотного ассортимента положено группирование стоп по дополнительным типам.

Подсчитаем обеспечение населения обувью рациональных размеров при введении трех полнот (с интервалом 8 мм по обхвату в пучках). Приняв для взрослого населения = 9 мм, по таблицам плотности вероятности нормального распределения можно установить, что обувью рациональных размеров, в соответствии с рисунком 11, будет удовлетворено 81,6 % населения, в том числе узкой полноты — 23,4, средней — 34,8, широкой - 23,4 [84].

Остальные 18,4 % населения не будут иметь удобной обуви. Площадь абеб а кривой нормального распределения примем за 100 %: Тогда распределение обуви по полнотам будет следующим: узкой полноты - 29, средней - 42, широкой - 29 %, т. е. 100 %.

Если предположить, что люди, имеющие особо широкие или особо узкие стопы, для которых обувь не делают, но которые в совокупности составляют около 18 %, также будут приобретать обувь широкой и узкой полнот, то количество обуви крайних полнот нужно несколько увеличить. Можно, например, предложить следующее распределение: узкой полноты -30, средней — 40, широкой - 30, т. е. 100 %.

Автоматизация процесса проектирования

Другой путь задания поверхности колодок, который был использован в данном диссертационном исследовании - это трехкоординатное сканирование моделей формозадающих оснасток [96], [97]. На втором этапе был использован бесконтактный способ определения положения стандартных поперечных сечений с использованием цифровых и информационных технологий. 3D технологии позволяют получить данные о форме сложных пространственных тел в различных плоскостях с меньшими затратами времени и высокой точностью выходных данных [112], [113]. ЗР-сканирование — это систематический процесс определения координат точек, принадлежащих поверхностям сложнопрофильных физических объектов (в частности, деталей) с целью последующего получения их пространственных математических моделей, которые могут модифицироваться с помощью CAD-CHCTQM. ЗВ-сканирование — эффективный способ перевода физической модели (макета) в виртуальную форму, получение основы для разработки математической модели поверхности. Неконтактное лазерное сканирование представляет собой новейшую прогрессивную технологию и является мощным инструментом при 3D-моделировании, позволяя не только сэкономить время и затраты сил, но и найти подход к задачам, решение которых другими методами затруднено или просто невозможно. Устройства, с помощью которых осуществляется сканирование объектов, называют ЗБ-сканерами. Эти устройства не только упрощают процесс создания ЗО-моделей, но и позволяют решать эту задачу с максимальной степенью достоверности по отношению к исходному оригиналу.

Важнейший этап в процессе создания изделия - оцифровка модели, поскольку точность этого процесса и предопределяет характеристики конечного продукта. Совместно с представителем компании Konica Minolta в г. Санкт-Петербурге, "ООО Аметист Оптика", в рамках научной работы было проведено экспериментальное исследование, доказавшее возможность применения бесконтактного лазерного ЗЕНжанирования в области проектирования формозадающей оснастки (колодки).

Для данного диссертационного исследования был выбран бесконтактный ЗЦ-сканер Konica Minolta VI-910. Каркас колодки представляется в электронном виде, как полигонная поверхность - объект, состоящий из облака точек.

Преимущества такого бесконтактного 31 сканера Konica Minolta VI-910, это: точность сканирования; скорость сканирования; простота обращения (использование персонального компьютера, сопряженного со сканером); взаимозаменяемые линзы для работы с объектами различных размеров и инновационную технологию "Dynamic Range Expansion technology" (позволяет работать с любыми объектами от тёмных до блестящих).

Отличительной чертой данного сканера являются: простота использования, высокая точность измерений (VI—910 сертифицирован немецкой лабораторией стандартов) и надежность. Прибор идеально подходит для сканирования скульптур, рельефов, дизайнерских моделей и других объектов художественного профиля.

Особенности сканера VI—910 являются: - Гибкость применения - возможность сканирования объектов разного размера благодаря сменным линзам. Сканирование при правильном подборе линз в пределах величин (110x80x40 mm и 1200x900x750 mm) с высокой точностью. В состав оборудования входит три сменных объектива (telephoto, medium, wide angle). — Портативность и компактность: 213mm (8-3/8 in.) х 413mm (16-1/4 in.) x 271mm (10-11/16 in.), и весом всего 11 кг. 107 - VI-910 может работать автономно без компьютера, полученные результаты сохраняются на Flash-карте (CompactFlash) и в любой момент могут быть просмотрены на цветном ZCD-видеоискателе. - Автофокус: ЗВ-сканере VI-910 используется технология автофокусировки — выбор оптимального фокусного расстояния без необходимости перемещения сканера. - Богатый 3D цвет: включает в себя 3CCD камеру с глубиной цвета 24 бита(640х480х24 bits). Простота в использовании VL-910 даёт преимущества в использовании по сравнению с другими аналогами. - Программное обеспечение Polygon Editing Tool Software, которое позволяет быстро и эффективно обрабатывать полученные данные для достижения наилучшего результата. Технические характеристики Зі -сканер VI—910 производства "Копіса Minolta" (рисунок 25) приведены в таблице 7.

Прежде всего, это минимальные временные затраты на выполнение работы. Операция сканирования одного элемента в зависимости от заданного режима занимает от 0,3 до 2,5 сек, при этом сохраняется высокая точность воспроизведения геометрической формы макета - до J 0,1 мм. Кроме того, сканер компактен и легко транспортируется. Его габариты: 213 мм х 413 мм х 271 мм при весе 11 кг. Массогабаритные характеристики сканера позволяют обойтись без перемещения самого объекта съёмки, а возможность управления сканером и обработки изображений с использованием ноутбука лишний раз подчеркивает мобильность системы в целом.

Анализ закономерностей перехода от обхватных параметров стопы к обхватных параметрам колодки

Обобщенные антропометрические данные о форме и размерах условной среднетипичнои стопы, полученные рассмотренными в главе 1 способами, должны быть при проектировании преобразованы в параметры рациональной внутренней формы обуви (колодки). Выше уже рассмотрены закономерности приведения длины стопы к длине колодки.

Также важным показателем удобства обуви является соответствие обхватного параметра стопы О/ обхватному параметру колодки Ок в сечении 0,68/0,72Д. Система антропометрической стандартизации изделий широкого потребления основана на антропометрических исследованиях стоп. Благодаря единым методам исследований стоп и обработке полученных данных, рассмотренных в главе 1, установлен ряд закономерностей между размерами стоп. Эти закономерности нашли свое отражение в ныне действующем ГОСТ 3927-88 «Колодки обувные» [21], который основан на метрической системе нумерации обуви. ГОСТ 3927—88 «Колодки обувные» признан на международном уровне и соответствует международному стандарту ISO 3355-77. Применяемая в ГОСТ 3927-88 метрическая система имеет выгодное отличие от других систем: за номер обуви принята длина стопы для которой она изготавливается, что облегчает подбор обуви потребителем.

По сложившимся экономическим и политическим причинам в России, в современных рыночных условиях, для производства обуви применяют колодки штихмассовой системы нумерации, в то время как вся нормативно-техническая документация построена на базе метрической системы размеров. Это приводит к ряду неудобств в изготовлении обуви производителем и подборе обуви потребителем, а также усложняет применение научно обоснованных, достаточно рациональных требований, заложенных в НТД и на практике.

Данное исследование выявляет взаимосвязь между метрической и штихмассовой системами размеров обуви и представления её в виде, удобном для применения на практике как при производстве обуви, так и при формировании ассортиментной ростовки торгующими фирмами.

При подборе колодки важно правильно определить не только её размер, но и полноту, которая определяется по обхвату колодки в сечении 0,68/0,72Д.

Ранее рассматривалась взаимосвязь между метрической и штихмассовой размерами обуви. Далее следует определить зависимость полноты от номера колодки.

Антропологами выявлены основные закономерности развития стопы, в которых установлено, что существует большая корреляционная связь между длиной стопы и обхватом в пучках, составлены соответствующие уравнения регрессии для различных половозрастных и региональных групп. По рисунку 16 видно, что полнотные поля метрической и штихмассовой размерных систем смещены относительно друг друга, что возможно связано с разницей в среднеарифметических значениях обхватов стоп населения Европы и России. Среднеарифметический обхват стопы российских женщин соответствует четвертой метрической полноте, график которого лежит на участке совмещения полей полнот, что говорит о применимости обеих систем при производстве обуви для российского населения. Все же для повышения удовлетворенности населения «впорной» обувью, необходимо расширить границы штихмассовой системы в сторону больших полнот, так как средняя метрическая полнота wMem = 4 лежит очень близко к верхней границе штихмассового поля полноты.

Как показано выше, в зависимости от высоты каблука hk и припуска в носочной части Р происходит смещение значений Nst относительно NMem, вследствие этого при зафиксированном обхвате Ок неизбежно смещается и номер полноты. На графиках приложения В, построенных для длины стопы 240 мм и наглядно показано смещение полноты при изменении hk и Р. Попробуем установить взаимосвязь номера полноты с номером колодки в штихмассовой системе.

Похожие диссертации на Исследование и модификация формы колодок для производства обуви расширенного полнотного ассортимента