автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.04, диссертация на тему:Совершенствование процессов конструкторско-технологической подготовки производства корсетных изделий специального назначения

На правах рукописи

ШАММУТ Юлия Анатольевна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА КОРСЕТНЫХ ИЗДЕЛИЙ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Специальность 05.19.04 - Технология швейных изделий

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иваново 2005

На правах рукописи

ШАММУТ Юлия Анатольевна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА КОРСЕТНЫХ ИЗДЕЛИЙ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Специальность 05.19.04 - Технология швейных изделий

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иваново 2005

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА А^Пс^р-З-.рт

2» У1*

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ивановская государственная текстильная академия (ИГТА)»

Научный руководитель

доктор технических наук,

профессор Веселов Валерий Викторович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, „ с _* „

, 3 Сурженко Евгении Яковлевич

профессор

кандидат технических наук, доцент Ахмедулова Наталья Ивановна Ведущая организация

Ивановский филиал НИИ информационных и производственных технологий ГУИН Минюста РФ

Защита состоится 18 мая 2005 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.061.01 при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ивановская государственная текстильная академия» по адресу: 153000, г.Иваново, пр. Ф.Энгельса, 21.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГТА.

Автореферат разослан 16 апреля 2005 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Кулида Н.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В ассортименте корсетных изделий особое место занимают лечебно-бандажные корсетные изделия, применяемые для профилактики и лечения заболеваний и травм опорно-двигательного аппарата. В современных условиях спрос на корсетные изделия этой группы постоянно растет.

Большинство имеющихся технологий изготовления изделий медицинского назначения не отвечают современному уровню развития техники и технологии, качество изготавливаемых изделий в большинстве случаев все еще остается низким, медленно внедряются новые виды изделий.

Совершенствование всех этапов процесса изготовления корсетных изделий ортопедического назначения возможно путем внедрения прогрессивных методов и технологий, освоенных предприятиями индивидуального изготовления одежды, протезно-ортопедическими предприятиями.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планом научных исследований Ивановской государственной текстильной академии по научно-технической программе «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» и по единому наряд-заказу Министерства образования РФ на 2001,2002 года.

Цель работы состояла в повышении качества корсетных изделий специального назначения за счет совершенствования процессов их конструкторско-технологической подготовки и изготовления на основе аналитических и экспериментальных исследований.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

1) выявлены механизмы управления качеством корсетных изделий на разных стадиях их изготовления (проектирование конструкции, получение композиционного материала, технологическая обработка деталей корсета);

2) разработана новая технология изготовления лечебно-бандажных корсетных изделий;

3) разработаны новые композиционные материалы, обеспечивающие совершенствование технологии и улучшение эргономических характеристик готовых изделий;

4) разработана методика сквозного проектирования корсетных изделий, обеспечивающая взаимосвязь процессов получения исходных данных, их преобразования с учетом предполагаемой коррекции, построения разверток и изготовления корсетных изделий;

5) разработаны варианты конструкций корсетных изделий с использованием унифицированных конструктивных элементов, обеспечивающие рациональное сочетание эргономических и функциональных характеристик.

Общая характеристика объектов и методов исследований. Объектами исследований явились:

- форма и размеры поверхности торса фшуры с нарушением ОДА;

- поверхность торса человека в статике и в динамике;

- контуры графической модели поверхности торса человека в процессе ее коррекции корсетами;

- ткани, нетканые материалы и трикотажные полотна разнообразного волокнистого состава;

- образцы композиционных материалов на разных стадиях технологического процесса;

- ниточные и клеевые соединения жесткоформованных деталей швейных изделий.

Поставленные в работе задачи решены с использованием комплексного подхода, объединяющего методы теоретических и экспериментальных исследований (методологии системного подхода к вопросам проектирования, каркасной теории поверхностей, инженерных методов получения разверток, орга-нолептических и инструментальных методов, в том числе световой микроскопии, бесконтактной антропометрии, а также компьютерных методов моделирования объектов). Исследования выполнены как на стандартных приборах и промышленном оборудовании, так и на специально разработанных приборах для антропометрических и антроподинамических исследований человека, свойств различных текстильных материалов, нитей и композиционных материалов.

Достоверность результатов, полученных в диссертационной работе, подтверждена статистической обработкой результатов измерений, нахождением систематической и случайной погрешностей. Отношение систематической и случайной погрешностей имеет вид 2 4 при доверительной вероятно-

сти 0.95.

Научная новизна заключается в теоретическом обосновании комплекса исходных данных и методики их преобразования при проектировании корсетных изделий различного назначения.

Впервые получены следующие результаты:

- аналитически обоснована структура процесса проектирования и изготовления корсетных изделий различного назначения, отражающая взаимосвязь между входной информацией и конструктивно-технологическими параметрами, а также выходными характеристиками, выявлены механизмы управления качеством корсетных изделий на всех стадиях конструктивно-технологической подготовки;

- обоснована рациональная структура информационной базы данных, обеспечивающая проектирование конструкций с учетом назначения изделий;

- экспериментально обоснована трехмерная компьютерная модель поверхности торса в статике и при выполнении характерных движений;

- теоретически обоснована методика преобразования входной информации в конструктивные параметры проектируемого изделия.

Практическая значимость:

- разработана новая технология изготовления корсетных изделий медицинского назначения;

- разработан алгоритм построейия разверток корсетов различного назначения и изготовлен измерительно-корригирующий комплекс, реализующий принципы сквозного проектирования;

- разработаны рациональные пакеты композиционных материалов;

- разработаны варианты конструкций ортопедических корсетов, поясов-корсетов и поясов, позволяющие обеспечить требуемый уровень медико-функционального и эргономического соответствия.

Техническая новизна разработок подтверждена патентом РФ на изобретение № 2246969 «Способ изготовления иммобилизирующих изделий», патентом РФ на полезную модель №30570 «Ортопедический пояс-корсет», свидетельством об отраслевой регистрации разработки «Программа автоматизированного построения разверток ортопедических корсетных изделий для коррекции осанки» № 3498 (номер государственной регистрации: 50200400497).

Технология изготовления композиционного материала внедрена на ООО «Проп-Уретан» (г.Владимир), на варианты композиционных материалов получены гигиенические сертификаты и разрешение на клиническую апробацию Минздрава РФ. Варианты конструкций прошли клиническую апробацию в городской больнице восстановительного лечения № 5 г. Иванова.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на:

- международных научно-технических конференциях: «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности», Иваново, 2001 г., 2004 г.; «Перспективы использования компьютерных технологий в текстильной и легкой промышленности», Иваново, 2003 г.; «Роль предметов личного потребления в формировании среды жизнедеятельности человека», Москва, 2002 г.;

- международной научно-практической конференции «Материаловедение-2002», Москва, 2002 г.;

- международном конгрессе «Человек и его здоровье», Санкт-Петербург, 2001г.;

- всероссийской научно-технической конференции «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности», Санкт-Петербург, 2004 г.;

- межвузовских научно-технических конференциях: «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности», Иваново, 2002 г., 2003 г., «Студенты и молодые ученые КГТУ - производству», Кострома, 2003 г. Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 работ, из которых 1 патент на изобретение, 1 патент на полезную модель, 1 свидетельство об

отраслевой регистрации разработки, 2 статьи, 6 материалов докладов и 6 тезисов докладов.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, литературного обзора (1 глава), аналитического обоснования организации процессов проектирования и изготовления корсетов (2 глава), результатов разработок и исследований (3 и 4 главы), практической реализации усовершенствованных процессов конструктивной и технологической подготовки корсетов (5 глава), выводов, списка используемой литературы, приложений. Работа изложена на 170 страницах машинописного текста, содержит 30 рисунков, 3 таблицы и список использованных источников из 129 наименований, 10 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе изучена, проанализирована и систематизирована научно-техническая информация, отражающая современное состояние уровня конст-рукторско-технологической проработки ассортимента корсетных изделий различного назначения.

Установлено, что используемые в настоящее время материалы и технологии требуют изготовления гипсового слепка торса потребителя, что, в свою очередь, обуславливает использование муляжных методов конструирования, не дающих высокой точности конструкций и не позволяющих автоматизировать процесс. Совершенствование процессов конструкторско-технологической подготовки возможно только при условии разработки новых технологий, исключающих необходимость изготовления слепка, а также при использовании инженерных методов построения'разверток.

Анализ существующих способов представления и получения антропометрической информации о фигуре потребителя показал, что универсальность подхода к проектированию всех видов корсетных изделий, в том числе и корригирующих, может быть достигнута заданием поверхности торса графической моделью, представляющей собой дискретный каркас, состоящий из горизонтальных сечений и вертикальных проекций, для построения которого необходимо иметь трехмерные координаты точек поверхности, полученные с использованием бесконтактных способов измерения. При проектировании лечебно-бандажных корсетных изделий антропометрическая информация должна быть дополнена биомеханической. Имеющиеся в настоящее время биомеханические показатели не могут использоваться при проектировании разверток корсетных изделий, т.к. они не связаны с антропометрическими данными, не имеют рекомендаций по их практическому применению, а также математического и механического обоснования.

В результате анализа технологических процессов изготовления корсетных изделий все процессы по структуре разбиты на непрерывные или дискретные в пространстве и во времени. Преимуществом дискретных технологиче-

ских процессов является наличие этапа хранения используемых материалов и гипсового позитива одеваемого участка торса фигуры. Этап хранения позволяет прервать производственный цикл изготовления изделий на необходимый период времени. Однако существующие дискретные процессы изготовления харак- -теризуются высокой трудоемкостью и материалоемкостью, большим количеством технологических переходов^ сопровождающихся потерей точности воссоздания исходной объемной формы.

Отличительной особенностью непрерывных процессов является объединение этапов подготовки материала и изготовления изделия в один технологический переход - образование композиционного материала. Недостатком непрерывных процессов является необходимость взвешивания и смешивания компонентов композиции непосредственно при изготовлении изделий в присутствии пациента.

Таким образом, установлена необходимость совершенствования всех этапов конструкторско-технологической подготовки корсетных изделий.

Вторая глава посвящена аналитическому описанию процессов проектирования и изготовления корсетных изделий.

Корсет одновременно представлен как элемент системы «человек -корсет - среда», в пределах которой осуществляется формирование требований к корсету и его функционирование, и как выход системы «материал - конструкция - технология», которая определяет строение корсета и комплекс его свойств (уровень качества). Взаимосвязь данных систем осуществляется через процессы проектирования и производства изделия.

Для изготовления изделий с заданным комплексом свойств на стадии проектирования необходимо установить требуемый комплекс показателей корсета ^К/вх), зависящий от назначения корсета. На стадии изготовления корсета формируется готовое изделие с комплексом выходных свойств ^К,(вых) (выход системы Разработанная схема процесса формирования входных и выходных параметров системы «корсет» представлена на рис.1.

Входными факторами системы 5"; являются антропометрические и биомеханические характеристики потребителя, а также эргономические характеристики изделия с учетом условий его эксплуатации. От входных факторов образуются информационные связи (/?,), представленные в виде требований к изделию. Ограничивающими факторами системы предложено считать медико-функциональные требования, которые ограничивают Я,, преобразовывая их в размерные связи Яг, т.е. в конкретные величины антропометрических, биомеханических и эргономических характеристик и могут быть использованы непосредственно в процессе проектирования корсетов. Процесс формирования внутренних входов системы может быть охарактеризован как поиск способов представления функции_/, которая определяет процесс преобразования исходных данных в конструктивные параметры.

Элементы системы в) Входные

факторы системы 5|

Ограничивающие факторы системы 5;

Ограниченные входные факторы системы

Г"

Антропометрические характеристики потребителя

Человек -1 Среда

ф *

Биомеханические Эргономические характеристики

характеристики потребителя изделия с учетом условий его эксплуатации

Та

Медико-функциональные требования

\fRo6

Требуемые антропометрические ха- Требуемые биомеханические харак-рактеристихи потребителя с учетом теристики потребителя с учетом воздействия корсета воздействия корсета

Выход

системы (вход системы

Внутренняя структура-системы Я?"корсет"

4

А,

I*-

КОРСЕТ (НЕОБХОДИМЫЙ КОМПЛЕКС СВОЙСТВ) 2 ^

Требуемые эргономические характеристики изделия для обеспечения воздействия корсета

К

..........Материал^...........

Свойства исходных материалов

^■^коия

Свойства композиционных материалов

I*

Технология

(=1

Конструкция _

Ограничивающие факторы системы Б]

Выход системы Бз

^ Режимы обработки деталей ^

Режимы формообразования _ ^ деталей (1Цд)

Л«

Набор функциональных элементов Развертка поверхности торса

Конструктивные Величины _ ......_линии________

т**

к

Условия производства

КОРСЕТ (КОМПЛЕКС СВОЙСТВ) X К

НпаГ

Рис. 1. Схема процесса формирования входных и выходных параметров системы «корсет»

Необходимый комплекс свойств корсета достигается только за счет взаимосвязи элементов системы «У? "материал" и "конструкция", т.е. за счет комбинации свойств используемых материалов и конструктивных параметров, посредством элемента "технология" при выборе режимов обработки и формообразования деталей. Взаимодействие элементов системы обуславливает образование Яг, представленных в виде показателей свойств материалов (Ят), конструктивных (Ягк) и технологических параметров, необходимых для обеспечения соответствия корсета

Условия производства являются ограничивающими факторами размерных связей, которые под действием этих ограничений преобразуются в ограниченные размерные связи , , Я°, их совокупность достигается при производстве корсетов и формирует (вых) готового изделия, отличающуюся от

Эффективность организации процесса проектирования и изготовления корсетов предлагается оценивать коэффициентами соответствия Кс свойств готового изделия заданным свойствам:

Анализ Кс существующих способов изготовления лечебно-бандажных корсетных изделий, результаты которого представлены на рис. 2, показал их основные недостатки и позволил выявить механизмы управления качеством корсета на всех этапах проектирования и изготовления.

Ш«*)-

0)

1-1

Кем

Способы изготовления корсетов: из пластиков с низкой температурой размягчения; из пластиков с высокой температурой размягчения;

Кем - соответствия материалов; ЛГс.*- соответствия конструкции; Кьт - соответствия технологии

— • из текстильных оболочек, заполняемых химически

из влагоотверждаемых бинтов;

отверждаемыми полимерами

Коэффициенты:

Рис. 2. Анализ существующих способов изготовления корригирующих и некорригирующих корсетов

В третьей главе рассмотрены способы совершенствования технологических процессов изготовления корсетных изделий. В результате обобщения опыта многолетнего сотрудничества специалистов кафедры ТШИ ИГТА и ООО «Проп-Уретан» (г.Владимир) разработана новая технология изготовления корсетов с использованием полиуретановой композиции. Особенностью вновь разработанной технологии является разделение этапов подготовки материала и конструкторско-технологической подготовки производства, что придает ей универсальность, позволяет выбрать структуру процесса в зависимости от условий производства.

Возможность получения дискретной структуры процесса обеспечивается исключением воды из состава пенополиуретановой (1111У) композиции и использованием специальной ленты (полосы) пористой основы в качестве арми- " рующего материала, на которую наносится определенное количество связующего. Пропитка подложки 1111У композицией обеспечивает равномерность распределения композиции при получении композита. Пропитку подложки можно осуществлять как непосредственно в процессе изготовления изделий (непрерывный процесс), так и заранее, в процессе подготовки материалов (дискретный процесс 1-го уровня). При широком внедрении данной технологии дискретный процесс является более предпочтительным, т.к. создает предпосылки для автоматизации процесса пропитки, тем самым улучшая качество пропитки подложки и уменьшая себестоимость изделия.

Дальнейшая дискретизация процесса может достигаться предварительным раскроем деталей в соответствии с определенной шкалой типоразмеров (2-й уровень дискретности) или заготовкой заранее формованных деталей (3-й уровень дискретности).

Для обеспечения сохранности композиции при дискретной структуре процесса (первый и второй уровни) предложено пропитанный материал подложки разрезать на листы с определенным количеством типоразмеров и герметично упаковывать. При этом для инициации реакции отверждения композиции достаточно извлечь материал из упаковки и увлажнить.

Получение заданной объемной формы деталей корсета осуществляется <

как конструктивными способами формообразования (раскраивание материала подложки на детали перед пропиткой ППУ композицией), так и за счет свойств композита. Взаимосвязь элементов «конструкция» и «материал» обеспечивает- {

ся за счет формообразования деталей на теле потребителя, что позволяет повысить значение коэффициента соответствия технологии./^.

Для повышения Ксм проведены экспериментальные исследования составляющих композиционного материала: подложки и связующего, взаимодействия полотен и нитей различного волокнистого состава с ППУ композицией. В результате установлено, что материалы различной природы (волокнистого состава, способа изготовления) по-разному изменяют свои свойства и сорбируют различное количество связующего (рис. 3). При использовании подложки пористой структуры в процессе взаимодействия ее с композицией сохраняется

пористая структура подложки, т.к. композиция не заполняет ячейки и нити набухают незначительно.

IV, % 1000

лен х/6 ст па волокнистый состав нитей

Ж- привес полимерной композиции, %;

Ы - изменение диаметра нитей, %

Рис. 3. Взаимодействие нитей различного волокнистого состава с полимерной композицией

Исследовано влияние структурных характеристик подложки и состава полимерной композиции на свойства композита. В результате установлено, что:

- выбор вида переплетения трикотажного полотна (в зависимости от площади ячеек) обеспечивает требуемые механические и физические свойства (рис.4);

- выбор вида катализатора, вводимого в состав ППУ композиции, обеспечивает требуемые формовочные свойства изготавливаемого композита.

В, Ри,

дм3/см2с даН/см2

-В

200 150 100 В(тт) _____________________Ш... 30 Ри(тт)

25 для ж. корсетов 20 15 Ри(тт)

од для п/ж ^ корсетов 0

50 0 -1-1-1-1-1-1-—

о 10 20 30 40 эо во £*>.%

Рис. 4. Зависимость изгибающего напряжения (Ри) и коэффициента воздухопроницаемости (В) от площади ячеек (&,,)

В результате исследования зависимости изгибающего напряжения от количества композиции (С), нанесенной на материал (рис. 5), установлено, что

для изготовления корсетных изделий достаточным можно считать соотношение композиции от 1:1 до 1:1,5 в зависимости от толщины и волокнистого состава материала.

15 30 45 60 75 суши время, мин

Рис. 5. Динамика изгибающего напряжения в зависимости от количества полимерной композиции (кг на кг полотна)

На основании полученных данных сформулированы рекомендации по управлению показателями качества композита, что позволит приблизить значение коэффициента соответствия материалов Кем к единице.

Четвертая глава посвящена теоретическому обоснованию методики преобразования входной информации в конструктивные параметры при проектировании разверток корригирующих и некорригирующих корсетов.

Асимметричная фигура характеризуется деформацией поверхности тела (например при сколиозе), которая сопровождается смещением сегментов торса во фронтальной плоскости с их последующим разворотом, а также изменением сагиттальных изгибов. Характеристика смещения и разворота сечений может быть определена как вектор (Ах, я), где Ах - сдвиг относительно оси симметрии, а - угол между плоскостью, проходящей через ось симметрии, и линией, соединяющей одноименные антропометрические точки. Однако основную трудность представляет невозможность определения оси или плоскости симметрии для фигур со сколиотической осанкой.

Поэтому для получения количественных характеристик асимметрии предложено ввести понятие идеальной оси материальной симметрии фигуры. В биомеханике под осью материальной симметрии подразумевается вертикаль, проведенная из центра опорной площадки. В результате исследований установлено, что опорным контуром человека является четырехугольник abed (рис. 6), проведенный через центры опорных сегментов стоп (головки пяточных бугров, головки плюсневых костей больших пальцев). Центром опорной площадки служит точка О , которая является точкой пересечения перпендикуляров, проведенных от линий контура. Расчет коэффициентов фронтальной асимметрии (Кт) и угла разворота (а,) горизонтальных сечений предложено осуществлять относительно проекции идеальной оси симметрии.

Рис. 6. Горизонтальное сечение торса и опорный контур человека Расчет Кш осуществляется по формуле

^пр! 'Л*

(2)

где Лпрг расстояние от точки В до точки (У (точка пересечения перпендикуляра, опущенного из точки О на линию, соединяющую антропометрические точки А и В); Х„- расстояние от точки (У до точки А.

Таким образом, матрица входной информации кроме координат антропометрических точек должна содержать координаты точек опорного контура. Использование предложенных формул позволит дополнить входную информацию показателями асимметрии каждого сечения.

Для проектирования разверток корригирующих корсетов необходимо иметь не исходные координаты антропометрических точек, а преобразованные, т.е. те, которые они должны принять в процессе коррекции. Получение новых точек основано на определении векторов корригирующих усилий (Дх, Ду, и Да) для каждого сечения. В результате исходная матрица М преобразуется в матрицу М', полученную путем изменения начальных координат антропометрических точек на величины необходимых смещений сегментов торса. Матрица М' является базой для построения новой каркасной модели торса, по которой и проектируются развертки.

Обеспечение эргономических характеристик некорригирующих корсетных изделий достигается соответствием конструкции поверхности тела не только в статике, но и в динамике. Поэтому для определения объема эргономической информации, оказывающей влияние на конструктивные решения изделий, проведены антроподинамические исследования поверхности торса с использованием комплекса бесконтактной антропометрии.

В качестве выходных параметров эксперимента приняты величины относительного динамического эффекта (d,) участков или линий передней, боковой и задней поверхностей торса при выполнении заданного движения. Величины d, рассчитаны по формуле

= (*.-У|> х юо %, (3)

xi

где х,- длина i - го участка (i - й линии) при выполнении заданного движения, мм;

у,- длина i - го участка (/ - й линии) в положении стоя, мм.

Исследован характер изменения поверхности торса, в результате чего выявлены варианты изменения рельефа поверхности торса при наклонах вперед и в положении туловища сидя: передняя поверхность торса сжимается (до 40% при наклонах, до 30% в положении сидя), задняя поверхность торса растягивается (до 35% при наклонах, до 20% в положении сидя), на боковом участке происходит минимальная деформация (до 15% при наклонах, до 10% в положении сидя).

На основании корреляционного анализа определены ведущие признаки фигуры, оказывающие влияние на изменение поверхности торса в динамике: рельеф передней поверхности торса, выраженность линии талии и степень развития кожно-жирового слоя человека.

В результате все многообразие форм поверхности торса объединено в группы по типам деформации передней поверхности торса в динамике: 1) группа с различным количеством складок, образующихся при наклоне вперед из-за наличия жироотложениий, слабого тонуса мышц и низкой упругости кожи, 2) группа с плоским животом, характеризующаяся высоким тонусом мышц кожи; а также слабой степенью жироотложений; 3) группа с большим животом.

У большинства исследуемых в положении сидя обнаружено уплощение формы позвоночных изгибов, что сопровождается перераспределением на1руз-ки с одного отдела позвоночника на другой.

На основании полученных экспериментальных данных разработана трехмерная компьютерная модель торса в программе Delphi 6.0, сочетающей в себе возможности 3d графики и моделирования действия сил, изменяющихся по определенным законам. Модель представляет собой упругую цилиндрическую оболочку, имитирующую поверхность торса от уровня гребешковых точек до уровня обхвата труди четвертого (Ог4), внутри которой располагается модель позвоночника, сверху и снизу ограниченная плоскостями.

Выявлены механизмы управления компьютерной моделью с использованием следующих факторов:

- степени упругости цилиндрической оболочки на ее различных участках, имитирующей упругость кожно-жирового слоя;

- количества складок, формирующихся на передней поверхности (в области живота) при изменении позы;

- величины гидростатического давления внутри оболочки, имитирующего давление внутренних органов;

- силы тяжести элементарных участков модели торса.

В результате компьютерного моделирования получены теоретические кривые деформации при изменении положения позвоночного столба (наклоны под различными углами до 90°), а также значения динамического эффекта с}, участков поверхности торса в положении сидя.

Проверка адекватности трехмерной модели осуществлялась путем сопоставления теоретических кривых деформации, полученных с помощью компьютерного моделирования, со значениями с1„ полученными экспериментальным путем (рис. 7).

град

Теоретические кривые ' группа «1 складка» ' групп» «2 складки» ' группа «большой живот» - группа «плоский живот»

£

X

град

ж

ч.дз

-V-

Экспериментальные данные «Д1 - для группы «1 складка» •Д2 - для группы «2 складки» ■ДЗ - для группы «большой живот»

• Д4 - для группы «плоский живот»

Рис. 7. Зависимость величины деформации участков поверхности торса от углов наклона для фигур с различной формой торса

Таким образом, предложенная компьютерная модель торса может быть использована при разработке эргономических конструкций некорригирующих корсетных изделий.

Преобразование входной информации в конструктивные параметры основано на определении места расположения и количества горизонтальных и вертикальных линий членения жестких деталей на мелкие детали. "Свободные зоны", т.е. зоны, расположенные между мелкими деталями, должны обеспечивать смещение деталей в конструкции при осуществлении наклонов потребителем вперед, но в то же время в положении его сидя обеспечивать плотное прилегание друг к другу, фиксируя позвоночник в заданном положении. Разработаны рекомендации по количеству линий членения, их расположению и величине "зазора" для разных групп исследуемых.

Алгоритм усовершенствованного процесса конструктивной подготовки корсетов различного назначения, отражающий процесс преобразования исходных данных в конструктивные параметры, представлен на рис. 8.

для некорригирующих ....... для корригирующих

корсетов корсетов

Рис. 8. Алгоритм конструктивной подготовки корригирующих и некорригирующих корсетов

Пятая глава посвящена практической реализации усовершенствованных процессов проектирования и изготовления корсетных изделий.

Основным условием реализации предложенного алгоритма конструктивной подготовки корсетов является взаимосвязь исходных данных, процесса их преобразования в результате коррекции (точность приложения и направления воздействия) и формирования корсета, что возможно только при использовании специальных устройств. Для этЬй цели разработан и смонтирован комплекс, включающий три компонента:

- стабилометрическую платформу;

- измерительно-корригирующую установку;

- компьютерную установку с программным обеспечением (САПР «Грация»).

Для обеспечения сопоставимости исходных данных основным условием является единство схем размещения потребителя на платформе и на плоскости установки. При использовании такой системы измерений фактические величины относительной ошибки составляют не более 2,5 %.

Для автоматизации конструктивной подготовки корсетных изделий разработана программа построения разверток корсетов в САПР "Грация", основанная на использовании инженерных методов проектирования.

Спроектированы унифицированные варианты конструктивных элементов, которые могут агрегатироваться на развертке графической модели торса одеваемой поверхности торса при проектировании корригирующих корсетов.

Для группы с различным количеством складок, образующихся на передней поверхности торса в динамике, разработана новая конструкция корсета, отличающаяся сочетанием «подвижной» структуры конструкции (дискретной) с «неподвижными» элементами - целыми жесткими деталями (в форме «подмышечного костылика») или в зависимости от степени заболевания узкими вертикальными полосами из прочного на изгиб материала.

Для группы без складок предложена конструкция корсетного изделия с использованием промышленно изготовленных каркасных элементов (корсетная лента, пластиковые каркасные "кости", металлические пластины и т.д.), которые расположены наклонно, поперечно и продольно.

Для изготовления корсетных изделий из композиционного материала предложено использовать ниточно-клеевой способ соединения деталей. Проведена сравнительная оценка конструкций ниточных швов и клеевых соединений, даны рекомендации по выбору режимов и оборудования.

Апробация разработанных конструкций корсетных изделий для пациентов с заболеваниями и травмами ОДА и технологии их изготовления из композиционного материала осуществлена в амбулаторных и стационарных условиях городской больницы восстановительного лечения №5 г. Иванова. Отмечены новизна и разнообразие конструкций, удобство их в эксплуатации в сочетании с достаточными функциональными свойствами. Клинические испытания показали, что использование новой технологии и разработанных конструкций позволяет более эффективно осуществлять лечебные мероприятия.

Общие выводы и практические рекомендации

1. Аналитически обоснована структура процесса конструкторско-технологической подготовки корсетных изделий и выявлены механизмы управления качеством готовых изделий.

2 Разработана компьютерная модель поверхности торса, моделирующая положение торса в статике и при выполнении характерных движений.

3. Теоретически обоснованы комплекс исходных данных и методика их преобразования при проектировании корсетных изделий заданного качества.

4 Разработана универсальная технология изготовления корсетов из композиционных материалов, позволяющая выбрать структуру процесса в зависимости от условий производства.

5. Разработаны рекомендации по выбору материала подложки, по определению рационального количества ГТГТУ композиции, нанесенной на подложку, а также по продолжительности реакции полимеризации, соблюдение которых позволит обеспечить соответствие получаемых композитов назначению корсета.

6. Разработан алгоритм сквозного проектирования корсетных изделий, реализующий инженерный подход к проектированию разверток поверхности торса с учетом взаимосвязи антропометрической и биомеханической информации

7. Разработана программа построения разверток корсетов в САПР «Грация», обеспечивающая автоматизацию процесса проектирования.

8 Разработан и смонтирован измерительно-корригирующий комплекс, позволяющий реализовать взаимосвязь процессов получения исходных данных о фигуре, изменения положения сегментов торса потребителя и изготовления изделия.

9. Разработаны варианты конструкций корсетных изделий с использованием унифицированных конструктивных элементов, обеспечивающие рациональное сочетание эргономических и функциональных характеристик.

10.Апробация разработанных лечебно-бандажных корсетных изделий из композиционного материала и промышленное внедрение технологии их изготовления на ООО «Проп-Уретан» подтвердили эффективность предложенных мероприятий.

Публикация, отражающие основное содержание диссертации

1. Пат. 2246969 Российская Федерация МПК7, Способ изготовления иммобил-тзирующих изделий / Шаммут Ю.А., Корнилова Н.Л., Королева C.B., Коко-ревская O.A.; заявл. 26.12.2002; опубл. 27.02^2005, Бюл. №6.-8 с.

2. Пат. 30570. Ортопедический пояс-корсет / Шаммут Ю.А., Корнилова Н.Л., Удальцов В.Е., Королева C.B.; заявл. 05.01.2003; опубл. 10.07.2003, Бюл.№ 19 -6 с.

3. Свидетельство об отраслевой регистрации разработки № 3498 в ОФАП. Программа автоматизированного построения разверток ортопедических

корсетных изделий для коррекции осанки / Шаммуг Ю.А., Корнилова Н.Л.; опубл.05.05.2004. - 4 с.

4. Методика оценки статики фигуры со сколиотической осанкой при проектировании корсетных изделий ортопедического назначения / Ю.А. Шаммут, H.JI. Корнилова, С.И. Колотилов, C.B. Королева // Изв. вузов. Технол. текст, пром-сти. - 2004. - №2. - С. 72-74.

5. Комплексная система оценки%формы поверхности фигуры и ее коррекции в процессе проектирования и изготовления ортопедических корсетных изделий / Ю.А. Шаммут, H.JI. Корнилова, С.И. Колотилов, C.B. Королева, В.Е. Удальцов // Вестник ИГТА. - 2003. - № 3. - С.60-63.

6. Проектирование корсетных изделий ортопедического назначения с использованием биомеханических методов исследований / Ю.А. Шаммут, Н.Л. Корнилова, В.В. Стариков, В.Е. Удальцов // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс-2001): тез. докл. межд. науч.-техн. конф. / ИГТА. - Иваново, 2001.-С.222-223.

7 Применение стабилометрии в процессе изготовления корсетов / В.В. Стариков, В.Е. Удальцов, С.Е. Львов, Ю.А. Шаммут, Н.Л. Корнилова // Человек и его здоровье: материалы VI Нац. конгр. с межд. участием. - СПб., 2001. -С.101.

8. Шаммут Ю.А. Совершенствование технологического процесса изготовления корсетов специального назначения го композиционных материалов / Ю.А.Шаммут, Н.Л. Корнилова, Г.А. Гладковский // Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс-2001): тез. докл. межд. науч.-техн. конф. / ИГТА. - Иваново, 2001. -С.286 -287.

9. Шаммут Ю.А. Выбор параметров волокнистой основы для химически от-верждаемых композиционных материалов / Ю А. Шаммут, Н.Л. Корнилова, О.П. Сотскова // Актуальные проблемы создания и использования новых материалов и оценки их качества: матер. П Межд. науч.-практ конф «Ма-териаловедение-2002». - Черкизово, 2002. - С.54-55.

10.Шаммут Ю.А. Эргономическое обоснование конструкций ортопедических корсетных изделий / Ю.А. Шаммут, Н.Л. Корнилова, В.В. Веселов // Роль предметов личного потребления в формировании среды жизнедеятельности человека: матер, докл. межд. науч. конф. /МГУДТ. -М., 2002. - С. 168 - 171.

11.Шаммут Ю.А. Проектирование разверток швейных изделий на фигуры с асимметричной осанкой в САПР «Грация» / Ю.А. Шаммут, Н.Л. Корнилова // Перспективы использования компьютерных технологий в текстильной и легкой промышленности (Пиктел-2003): сб. материалов 1-й Межд. науч.-техн. конф. /ИГТА. - Иваново, 2003. -С.93-94.

12.Шаммут Ю.А. Теоретическое обоснование процесса коррекции фигуры со сколиотической осанкой при проектировании корсетов / Ю.А Шаммут, Н.Л. Корнилова // Современные наукоемкие технологии и перспективные мате-

риалы текстильной и легкой промышленности (Прогресс 2004): тез. докл. межд. науч.-техн. конф,-Иваново, 2004.-С. 80 -81.

13.Шаммут Ю.А. Процесс конструкторской подготовки корсетных изделий специального назначения с использованием САПР // Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности: материалы всерос. науч.-техн. конф. / СПГУТД. -Спб., науч. тр. Вып.7 -2004. - С. 91-93.

14.Шаммут Ю.А. Совершенствование процессов проектирования и изготовления ортопедических корсетных изделий // Молодые женщины в науке: тез. докл. всерос. науч. конф. - Иваново, 2004. - С. 8.

15.Шаммут Ю.А. Исследование способов оценки формы поверхности фигуры при проектировании корсетов / Ю.А. Шаммут, С.Б. Субботина // Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (Поиск - 2002): тез. докл. межвуз. науч.-техн. конф. аспирантов и студентов. - Иваново, 2002.-С. 174- 175.

16.Шаммут ЮА Сквозное модульное проектирование корригирующих корсетных изделий / Ю.А. Шаммут, Н.Л. Корнилова // Студенты и молодые ученые КГТУ - производству: матер, юбилейной 55-й межвуз. науч.^гехн. конф. молодых ученых и студентов. - Кострома, 2003. - С.262 - 263.

17.Шаммут Ю.А. Исследование влияния структурных характеристик трикотажной основы на свойства композиционных материалов / Ю.А. Шаммут, Е С. Жужлова, О.П. Сотскова // Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (Поиск 2003): тез. докл. межвуз. науч.-техн. конф. аспирантов и студентов / ИГТА. - Иваново, 2003.- С. 153 - 154.

Выражаю благодарность к.т.н., доцешу Корниловой Н.Л. за оказанную помощь в подготовке диссертационной работы.

Лицензия ИД №06309 от 19.11.2001. Подписано в печать 07.04.05. Формат 1/16 60x84. Бумага писчая. Плоская печать. Усл.печ.л. 1,16. Уч.-изд.л. 1,11. Тираж 80 экз. Заказ № 11

Ре дакцио нно-из дательский отдел Ивановской государственной текстильной академии

Отдел оперативной полиграфии ИГТА 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 21

I í

ï

<

I

/

I

s*

I

I

I \

I

Í

I

!

OfJÏ- OS. 2J

РНБ Русский фонд

2005-4 43357

786

11 z

? 9 МАЙ 2005 \ ■ '

Введение.

Общая характеристика работы.

1. Анализ процессов изготовления и проектирования лечебно-бандажных корсетных изделий.

1.1. Характеристика объектов исследования.

1.2. Существующие классификации корсетных изделий.

1.3. Анализ конструктивного обеспечения процессов проектирования лечебно-бандажных корсетных изделий.

1.3.1 Характеристика информационной базы процесса проектирования.

1.3.2. Биомеханические и антропоморфные особенности человека при выполнении движений.

1.3.3. Анализ существующих способов и методик конструирования корсетов.

1.3.4. Анализ существующих конструктивных решений корригирующих корсетов.

1.4. Анализ технологических процессов изготовления корсетных изделий.

1.4.1 Анализ существующих технологий изготовления ортопедических корсетных изделий.

1.4.2. Разработка классификаций способов изготовления корсетных изделий.

Выводы и постановка задач исследования.

2. Аналитическое обоснование организации процессов проектирования и изготовления корсетных изделий заданного качества.

2.1. Использование принципов системного подхода к рассмотрению корсета.

2.2. Анализ системы «человек - корсет - среда».

2.3. Анализ системы «корсет».

2.4. Разработка коэффициентов соответствия элементов системы «корсет».

2.5. Анализ существующих способов изготовления ортопедических корсетов с позиций их соответствия заданному комплексу требований.

Выводы по главе.

3. Совершенствование и исследование технологии изготовления корсетных изделий из композиционных материалов.

3.1. Совершенствование технологии изготовления корсетных изделий

3.1.1. Обоснование принципов совершенствования технологии изготовления корсетных изделий.

3.1.2. Определение рационального состава полимерной композиции.

3.1.3. Разработка технологического процесса изготовления корсетных изделий из композиционных материалов.

3.1.4. Разработка структуры процесса изготовления корсетов.

3.2. Экспериментальные исследования составляющих композиционного материала.

3.2.1. Разработка рекомендаций для изготовления композиционного материала.

3.2.2. Экспериментальные исследования материалов подложки.

3.2.3. Исследование взаимодействия нитей различного волокнистого состава с полимерной композицией.

3.2.4. Исследование влияния структурных характеристик подложки и состава полимерной композиции на свойства композита.

3.2.5. Определение рационального количества полимерной композиции, наносимой на подложку.

Выводы по главе.

4. Теоретическое обоснование методики преобразования входной информации в конструктивные параметры.

4.1. Определение рационального объема антропометрической 74 информации.

4.2. Разработка способов преобразования входной информации в конструктивные параметры при проектировании корригирующих корсетов.

4.2.1. Теоретическое обоснование использования биомеханических характеристик потребителя при проектировании корсетов.

4.2.2. Разработка алгоритма преобразования входных данных в конструктивные параметры разверток корригирующих корсетов.

4.3. Разработка способов преобразования входных параметров при проектировании некорригирующих корсетов.

4.3.1. Обоснование методики антроподинамического исследования поверхности торса.

4.3.2. Обработка результатов антроподинамического исследования.

4.3.3. Разработка трехмерной модели торса.

4.3.4. Проверка адекватности разработанной модели торса.

4.3.5 Характеристика способа преобразования входной информации при проектировании некорригирующих корсетов.

4.4. Разработка алгоритма конструктивной подготовки корсетных изделий.

Выводы по главе.

5. Практическая реализация процессов проектирования и изготовления корсетных изделий.

5.1. Разработка измерительно-корригирующего комплекса.

5.2. Разработка требований к процессу проведения антропометрических и стабилометрических измерений.

5.3. Разработка программы построения разверток корсетов в САПР «Грация».

5.4. Обоснование и разработка конструкций некорригирующих корсетных изделий.

5.5. Разработка способов изготовления корригирующих и некорригирующих корсетов

5.6. Апробация и промышленное внедрение лечебно-бандажных корсетных изделий и технологии их изготовления.

Выводы по главе.

Основным направлением развития отечественной швейной промышленности является повышение качества и конкурентоспособности продукции, выпускаемой в оптимальном ассортименте, а также расширение ее рынков сбыта/1/.

Массовое производство, несмотря на широкий ассортимент выпускаемой продукции, не способно в полной мере удовлетворить потребности индивидуального заказчика, в том числе в изделиях специального (медицинского) назначения, что свидетельствует о необходимости развития служб по индивидуальному изготовлению одежды различного назначения.

Совершенствование конструкций и технологий изготовления ортопедических изделий для лечения и профилактики заболеваний позвоночника является актуальной проблемой, так как по данным ортопедов нарушения осанки встречаются у 8-15% детей школьного возраста, сколиоз у 6-8% случаев, причем особую опасность представляет его прогрессирование, которое может привести к ранней инвалидности. У взрослых заболевание остеохондрозом занимает первое место среди причин первичной инвалидности и составляет 41,4 % /2, 3/.

Отсутствие универсальных технологий, многостадийность и материалоемкость процесса изготовления таких изделий, низкий уровень их эстетической и эргономической проработки, а также неудовлетворительная оснащенность протезно-ортопедических предприятий, остро ставят проблему создания принципиально новых способов проектирования и изготовления ортопедических корсетов.

Общая характеристика работы

Актуальность работы. В ассортименте корсетных изделий особое место занимают лечебно-бандажные корсетные изделия, применяемые для профилактики и лечения заболеваний и травм опорно-двигательного аппарата. В современных условиях спрос на корсетные изделия этой группы возрос, т.к. число нуждающихся в них постоянно увеличивается.

Большинство имеющихся технологий изготовления изделий медицинского назначения не отвечают современному уровню развития техники и технологии, качество изготавливаемых изделий в большинстве случаев все еще остается низким, медленно внедряются новые виды изделий.

Совершенствование всех этапов процесса изготовления корсетных изделий ортопедического назначения возможно путем внедрения прогрессивных методов и технологий, освоенных предприятиями индивидуального изготовления одежды, на протезно-ортопедических предприятиях.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планом научных исследований Ивановской государственной текстильной академии по научно-технической программе «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» и по единому наряд-заказу Министерства Образования РФ на 2001, 2002 года.

Цель работы состояла в повышении качества корсетных изделий специального назначения за счет совершенствования процессов их конструктор-ско-технологической подготовки и изготовления на основе аналитических и экспериментальных исследований.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

1) выявлены механизмы управления качеством лечебно-бандажных корсетных изделий на разных стадиях их изготовления (проектирование конструкции, получение композиционного материала, технологическая обработка деталей корсета);

2) разработана новая технология изготовления лечебно-бандажных корсетных изделий;

3) разработаны новые композиционные материалы, обеспечивающие совершенствование технологии и повышение эргономических характеристик готовых изделий;

4) разработана методика сквозного проектирования корсетных изделий, обеспечивающая взаимосвязь процессов получения исходных данных, их преобразования с учетом предполагаемой коррекции, построения разверток и изготовления корсетных изделий;

5) разработаны варианты конструкций корсетных изделий с использованием унифицированных конструктивных элементов, обеспечивающие рациональное сочетание эргономических характеристик с функциональными.

Общая характеристика объектов и методов исследований. Объектами исследований явились:

- форма и размеры поверхности торса фигуры с нарушением ОДА;

- поверхность торса человека в статике и в динамике;

- контуры графической модели поверхности торса человека в процессе ее коррекции корсетами;

- ткани, нетканые материалы и трикотажные полотна разнообразного волокнистого состава;

- образцы композиционных материалов на разных стадиях технологического процесса;

- ниточные и клеевые соединения жесткоформованных деталей швейных изделий.

Поставленные в работе задачи решены с использованием комплексного подхода, объединяющего методы теоретических и экспериментальных исследований (методологии системного подхода к вопросам проектирования, каркасной теории поверхностей, инженерных методов получения разверток, органолептических и инструментальных методов, в том числе световой микроскопии, бесконтактной антропометрии, а также компьютерных методов моделирования объектов). Исследования выполнены как на стандартных приборах и промышленном оборудовании, так и на специально разработанных приборах для антропометрических и антроподинамических исследований человека, свойств различных текстильных материалов, нитей и композиционных материалов.

Достоверность результатов, полученных в диссертационной работе, обеспечена статистической обработкой результатов измерений, нахождением систематической и случайной погрешностей. Отношение систематической и случайной погрешностей имеет вид ПРИ доверительной вероятности 0.95.

Научная новизна заключается в теоретическом обосновании комплекса исходных данных и методики их преобразования при проектировании корсетных изделий различного назначения.

Впервые получены следующие результаты:

- аналитически обоснована структура процесса проектирования и изготовления корсетных изделий различного назначения, отражающая взаимосвязь входной информации с конструктивно-технологическими параметрами и выходными характеристиками, выявлены механизмы управления качеством корсетных изделий на всех стадиях конструктивно-технологической подготовки;

- обоснована рациональная структура информационной базы данных, обеспечивающая проектирование конструкций с учетом назначения;

- экспериментально обоснована трехмерная компьютерная модель поверхности торса в статике и при выполнении характерных движений;

- теоретически обоснована методика преобразования входной информации в конструктивные параметры проектируемого изделия.

Практическая значимость:

- разработана новая технология изготовления корсетных изделий медицинского назначения;

- разработан алгоритм построения разверток корсетов различного назначения и изготовлен измерительно-корригирующий комплекс, реализующий принципы сквозного проектирования;

- разработаны рациональные пакеты композиционных материалов;

- разработаны варианты конструкций ортопедических корсетов, поясов-корсетов и поясов, позволяющие обеспечить требуемый уровень медико-функционального и эргономического соответствия.

Техническая новизна разработок подтверждена патентом РФ на изобретение «Способ изготовления иммобилизирующих изделий» № 2246969, патентом на полезную модель №30570 «Ортопедический пояс-корсет», свидетельством об отраслевой регистрации разработки № 3498 «Программа автоматизированного построения разверток ортопедических корсетных изделий для коррекции осанки» (номер государственной регистрации: 50200400497).

Технология изготовления композиционного материала внедрена на ООО «Проп-Уретан» (г.Владимир), на варианты композиционных материалов получены гигиенические сертификаты и разрешение на клиническую апробацию Минздрава РФ. Варианты конструкций прошли клиническую апробацию в городской больнице восстановительного лечения № 5 г. Иванова.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на:

- международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности», Иваново, 2001 г., 2004 г.;

- международной научно-технической конференции «Роль предметов личного потребления в формировании среды жизнедеятельности человека», Москва, 2002 г.;

- международной научно-практической конференции «Материаловедение-2002», Москва, 2002 г.;

- международной научно-технической конференции «Перспективы использования компьютерных технологий в текстильной и легкой промышленности», Иваново, 2003 г.;

- международном конгрессе «Человек и его здоровье», Санкт-Петербург, 2001 г.;

- всероссийской научно-технической конференции «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности», Санкт-Петербург, 2004 г.;

- всероссийской научно-технической конференции «Молодые женщины в науке», Иваново, 2004 г;

- межвузовских научно-технических конференциях «Молодые ученые -развитию текстильной и легкой промышленности», Иваново, 2001 г., 2002 г., 2003 г.;

- межвузовской научно-технической конференции «Студенты и молодые ученые КГТУ - производству», Кострома, 2003 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 работ, из которых из которых 1 патент на изобретение, 1 патент на полезную модель, 1 свидетельство об отраслевой регистрации разработки, 2 статьи, 6 материалов докладов и 6 тезисов докладов.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, литературного обзора (1 глава), аналитического обоснования организации процессов проектирования и изготовления корсетов (2 глава), результатов разработок и исследований (3 и 4 главы), практической реализации усовершенствованных процессов конструктивной и технологической подготовки корсетов (5 глава), выводов, списка используемой литературы, приложений. Работа изложена на 170 страницах машинописного текста, содержит 30 рисунка, три таблицы и список использованных источников из 129 наименований и 10 приложений.

Общие выводы и практические рекомендации

1. Выявлены механизмы управления качеством корсета на разных стадиях их изготовления (проектирование конструкции, получение композиционного материала, технологическая обработка деталей корсета), которые обеспечивают рациональное сочетание функциональных и эргономических характеристик в зависимости от назначения корсета.

2. Разработана новая универсальная технология изготовления лечебно-бандажных корсетных изделий, использование которой позволит обеспечить соответствие комплекса свойств получаемых изделий требуемому комплексу свойств, а также выбрать структуру процесса в зависимости от условий производства.

3. Разработаны рекомендации по выбору материала подложки, по определению рационального количества ППУ композиции, нанесенной на подложку, а также по продолжительности реакции полимеризации, соблюдение которых позволит обеспечить соответствие используемых композиционных материалов назначению корсета.

4. Экспериментально обоснована и разработана трехмерная компьютерная модель поверхности торса, моделирующая положение торса в статике и при выполнении характерных движений.

5. Разработан алгоритм конструктивной подготовки корригирующих и некорригирующих корсетных изделий, отражающий переход исходных данных в конструктивные параметры.

6. Разработан и изготовлен измерительно-корригирующий комплекс, реализующий принцип сквозного проектирования, заключающийся в обеспечении взаимосвязи исходных данных, процесса коррекции (точность приложения и направление воздействия) и формирования корсета, а также позволяющий осуществить оценку эффективности использования корсетов.

7. Разработана программа построения разверток корсетов в САПР "Грация", которая имеет ряд преимуществ по сравнению с известными методами проектирования корсетных изделий.

8. Разработаны варианты конструкций корсетных изделий с использованием унифицированных конструктивных элементов, обеспечивающие рациональное сочетание эргономических характеристик с функциональными.

9. Проведена апробация разработанных лечебно-бандажных корсетных изделий, в результате которой конструкции корсетов получили высокую оценку специалистов, а также осуществлено промышленное внедрение технологии их изготовления ООО "Проп-Уретан".

1. Алексеева Т.А. и др. Анализ современного состояния и перспективы развития швейной промышленности России // Швейная промышленность-2001 №8 с. 5-7.

2. Овечкина А.В. Состояние опорно-двигательного аппарата у детей / А.В. Овечкина, В.И. Садофьева // Актуальные вопросы детской травматологии и ортопедии, матер, науч.-практ. конф. ортопедов травматологов. -СПб, 1993. С. 36-37.

3. Кригхофф Р. Ортопедия. М., 1984. 230 с.

4. Силаева М. Белье: секреты изготовления // Ателье. 2004. - № 5. - С. 44-45.

5. Андреева Р.П. Энциклопедия моды.: СПб.: Издательство «Литера», 1997-416 с.

6. Труханова А.Т. Основы технологии швейного производства. Учеб. для проф. учеб. заведений / А.Т. Труханова. 5-е изд. стер. М.:Высш.шк., 2002.-336 е.: ил.

7. Акилова З.Т. Конструирование корсетных изделий на основе развертки манекенов. М., «Легкая индустрия», 1976,112 е., ил.

8. Комиссаржевский Ф.Ф. История костюма. М.: Современ. литератор, 2000-496 с.

9. Алешина Т.С. Тайны корсета. Из истории белья прошлого века // Химия и жизнь XXI века, №3, 1999, с. 40.

10. Крайнбюль Э. Да здравствует корсаж! // Ателье №8, 2002 с.21.

11. Важинска -Братчак. Бельевой антиквариат. Сладкий панцирь // Международный каталог «Модное белье», 2002/2003.

12. Руководство по протезированию. Под ред. Н.И. Кондрашина. М., «Медицина»,! 976, 431 е., ил.

13. Акилова З.Т. Проектирование корсетных изделий. М.: Легкая индустрия, 1979. - 168 е., ил.

14. Кужекин А.П., Морейнис И.Ш. и др. Технология протезно-ортопедических изделий: Учебн. пособ. для средн. учебн. заведений. -М.: Легкпромбытиздат, 1985. 312 с. ил.

15. Андронова Г.А. и др. Химия и технология полимерных пленочных материалов и искусственной кожи. Учебник для вузов / Под ред. Г.А. Андроновой М.: Легпромбытиздат, 1988 - 392 е., ил.

16. Композиционные материалы: Справочник (под ред. В.В. Васильева) -М.: машиностроение, 1990 604 е., ил.

17. ГОСТ Р 50579 93. Материалы композиционные полимерные. Классификация.

18. Молчанов Ю.М. Физические и механические свойства полиэтилена, полипропилена и полиизобутилена. Справочник.

19. Аппараты и методы внешней фиксации в травматологии и ортопедии / Материалы II междунар. семинара, Рига, 1985, т 1,2.

20. Основы конструирования одежды: Учебник /Коблякова Е.Б., Саво-стицкий А.В., Ивлева Г.С., и др. 3-е изд., перераб. и доп.; Под общ. ред. Е. Б. Кобляковой. - М.; Легкая индустрия, 1980. - 448 е., ил.

21. Андреева О.Г. Совершенствование структуры антропометрических стандартов мужского населения с учетом типов сложения // Совершенствование проектирования изделий, исследование свойств материалов. М-90, с. 29-46.

22. Казьмин А.И., Кон И.И., Беленький В.Е. Сколиоз, 1981. 272 е., ил.

23. Травматология и ортопедия. Учебник для студентов мед.вузов (под ред. Н.В.Корнилова), Сп-б Гиппократ 2001, 488 с.

24. Заболевания и повреждения позвоночника у детей: Межд. институт, сб. науч. тр. / Ленингр. н. и. дет. ортопед, инт-т им. Г.И. Турнера; Под. Ред. В.Л. Андрианова. - Л.: Б. и., 1981. - 145 е., ил.

25. Гурфинкель B.C. и др. Регуляция позы человека М., «Наука», 1965, 256 е., ил.

26. Новосельский А.Н., Новосельская О.И., Быков А.А., Пузырев О.И. Актуальные проблемы регионального здравоохранения // Материалы научно-практической конференции, посвященной 85-летию образования Ивановской области. Иваново. - 2003. с. 317-318.

27. Гамбурцев В.А. Гониометрия человеческого тела М., «Медицина», 1973, 200 е., ил.

28. Лечебная физическая культура: Учебник для институтов физ. культуры / С.Н. Попов, И.С. Даликер, А.В. Белоруссова и др.; Под общ. ред. С.Н. Попова. М.: Физкультура и спорт, 1978 с. - 256 е., ил.

29. Башкиров П.П. Размеры и форма тела человека. М. 1965.

30. Костин Ю.А., Куликов Б.П. Характеристика программ и методика антропометрии фигуры для целей конструирования одежды: Учебное пособие. Иваново: ИГТА, 1988. - 100 с.

31. А.с. № 1039477 СССР. Устройство для обмера фигуры человека.

32. Патент Великобритании № 2179741. Измерительная рама.

33. А.с. №1683681. Устройство для определения контуров тела человека.

34. Патент США №3327394. Устройство для снятия мерок.

35. А.с. № 2063681. Устройство для обмера фигуры человека.

36. ОСТ 17-326-81. Изделия швейные, трикотажные, меховые. Типовые фигуры женщин. Размерные признаки для проектирования одежды.

37. ОСТ 17-325-86. Изделия швейные, трикотажные, меховые. Типовые фигуры мужчин. Размерные признаки для проектирования одежды.

38. Стебельский М.В. Макетно-модельный метод проектирования одежды. М.: Легкая индустрия, 1979.-160с., ил.

39. А.с. № 784860. Устройство для обмера фигуры человека.

40. Bodi Scanner ersatz das Massband / Schierbanm W // DNZ int - 1999 -120 № 6-c. 38, 39 -нем.

41. Дольницкий O.B., Дирдовская Л.Н. Врожденные деформации грудной клетки у детей, Киев: 1978, 320 с.

42. С.Ю.Желтов., Ю.В. Визильтер. Технологии машинного зрения. Регистрация и анализ цифровых изображений //www.iitvision.ru.

43. Скворцов Д.В. Клинический анализ движений. Стабилометрия: М.: АОЗТ «Антидор», 2000. - 192 е.: 50 ил. Библ. - 171 назв.

44. Стабилоанализатор компьютерный с биологической обратной связью. Паспорт ЛТБЖ. 941329. 002 ПС. ЗАО «ОКБ «Ритм». г.Таганрог. 2002, 25 с.

45. StabMed 2.0. Программно-методическое обеспечение компьютерного стабилографического комплекса (для Windows 95, 98, 2000, NT). Руководство пользователя. ЗАО «ОКБ «Ритм». г.Таганрог. 2002, 130 с.

46. Донской Д.Д., Зациорский В.М. Биомеханика: Учебник для институтов физкультуры. -М.: Физкультура и спорт, 1979. 264 е., ил.

47. Лагунова И.Г. Рентгеноанатомия скелета (Руководство для врачей). -М.: Медицина ,1981, 368 е., ил.

48. Анатомия человека: Учеб. для техникумов физ. культуры / А.А. Гла-дышева, Е.И. Шидловская, М.А. Джафаров, О.Н. Аксенова. Под общ. ред. А.А. Гладышевой. 23-е изд., доп. И перераб. - М.: Физкультура и спорт, 1984. -304 е., ил.

49. Васильева Л.Ф. Визуальная диагностика нарушений статики и динамики опорно-двигательного аппарата человека. Иваново: МИК, 1996. -112 с.

50. Биомеханика физических упражнений. Учеб. пособие. Под общ. ред. В.Т. Назарова. Вып.1 Рига, РПИ, 1974 - 124 е., ил.

51. Донской Д.Д. Биомеханика / Учеб. пособие для факультета физвоспи-тания пед. ин-тов. М.: Просвещение, 1975, 239 е., ил.

52. Дзеконьска-Козловска А. Женская мода XX века. Пер. с польск. М., 1977.

53. Рухман Л.Е. Основы ортопедии и протезирования у детей. Л., 1964. -с.46-55.

54. Функциональные корригирующие корсеты аппараты ЦНИИПП при сколиозе. Инструкция по назначению, пользованию, изготовлению. М., 1965.-40 с.

55. Патент РФ № 95110389. Ортопедический корсет.

56. Патент РФ № 96116347. Реклинатор корсет.

57. Патент РФ № 92002039. Дистракционный корсет.

58. Патент РФ № 94040452. Ортопедический корсет.

59. Патент США № 4 852 556, МПК А 61 F 5/04, 1989г. Способ изготовления иммобилизирующих изделий.

60. Патент США № 4 951 656, МПК А 61 F 5/04, 1990г. Способ изготовления ортопедической конструкции из полимерных материалов.

61. Патент ЕПВ № 0 090 289, МПК А 61 L 15/07, 1983г. Полиуретановые опорные повязки, затвердевающие при увлажнении.

62. Патент РФ № 2139733, МПК А 61 L 15/07, А 61 F 5/00, 1999г. Способ изготовления иммобилизирующих изделий.

63. Корнилова Н.Л., Веселов В.В. Разработка композиционного материала для изготовления швейных оболочек ортопедических корсетов // Актуальные проблемы химии и химических технологий (Химия 99). Рез. Докл. II междунар. Н-т конф. - Иваново, 1999, с.208.

64. Патент РФ № 0002737. Ортопедический пояс.

65. Патент РФ № 2034523. Пояс для разгрузки позвоночника.

66. Романов В.Е. Системный подход к проектированию специальной одежды. М.: Легкая и пищевая пром-сть — 128 е., ил.

67. Терпенова O.K. Развитие принципов системного проектирования свойств одежды промышленного производства. М.: Легкпромбытиз-дат. 1988, 40 с.

68. Азгальдов Г.Г. Теория и практика оценки качества товаров. Основы квалиметрии. М.: Экономика, 1982. - 256 с.

69. Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Математико-статистические методы экспертных оценок. -М.: Статистика, 1974. 160 с.

70. Евланов JI.Г., Кутузов В.А. Экспертные оценки в управлении. М.: Экономика, 1978. - 133 с.

71. Азгальдов Г.Г. Определение значений коэффициентов важности // Стандарты и качество. 2000. - №2. - С. 28.33.

72. Саранцев А.В. Принципы анализа системы «человек протез» при протезировании нижних конечностей / Протезирование и протезо-строение, 1991, Сб. трудов, вып 92, с.71.

73. Корнилова H.JI. Разработка и исследование технологии изготовления корсетных изделий специального назначения / Диссертация на соискание ученой степени к.т.н.: спец. 05.19.04 Технология швейных изделий. - Иваново: ИГТА, 1999. - 151с.

74. Патент на изобретение № 224669. Способ изготовления иммобилизи-рующих изделий / Шаммут Ю.А, Корнилова Н.Л., Королева С.В., Ко-коревская О.А. Опубл. 27.02.2005. Бюл. №6.-8 с.

75. ГОСТ 12023-93. Материалы текстильные. Полотна. Метод определения толщины.

76. ГОСТ 8847-85. Полотна трикотажные. Методы определения разрывных характеристик и растяжимости при нагрузках, меньше разрывных.

77. ГОСТ 3813-72. Материалы текстильные. Методы определения разрывных характеристик при растяжении.

78. ГОСТ 8845-87. Полотна и изделия трикотажные. Методы определения влажности, массы и поверхностной плотности.

79. Лабораторный практикум по текстильному материаловедению: Учеб. пособ. для вузов / Кобляков А.И., Кукин Г.Н., Соловьев А.Н. и др. 2-е изд., перераб. и доп. - М.:Легпромбытиздат, 1986. - 344 с.:ил.

80. ГОСТ 9550-81. Пластмассы. Метод определения модуля упругости при растяжении, сжатии и изгибе.

81. ГОСТ 12088 -77. Материалы текстильные и изделия из них. Метод определения воздухопроницаемости.

82. ГОСТ 3816-81. Полотна текстильные. Методы определения гигроскопических и водоотталкивающих свойств.

83. Голубкин С.А. Методы исследования полимеров. Учебник для вузов. -М.:Легккомпромиздат, 1988-213 с.

84. Конструирование одежды с элементами САПР: Учеб. для вузов / Коб-лякова Е.Б., Ивлева Г.С., Романов В.Е. и др. 4-е изд., перераб. и доп.; Под ред. Кобляковой Е.Б. М., 1988. -464 с.

85. Колотилов С.И., Анфимов В.Г., Смирнов В.И. Оценка статической устойчивости механических систем под действием плоской и произвольной пространственной системы сил. Изв. Ивановского отделения Петровской академии наук и искусств. Вып. 6. Иваново, 2001.

86. Шаммут Ю.А., Корнилова H.JL, Колотилов С.И., Королева С.В. Методика оценки статики фигуры со сколиотической осанкой при проектировании корсетных изделий ортопедического назначения // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 2004. - №2. - с. 72-74.

87. Стариков В.В., Удальцов В.Е., Львов С.Е., Шаммут Ю.А., Корнилова Н.Л. Применение стабилометрии в процессе изготовления корсетов // Человек и его здоровье: Материалы VI национального конгресса с межд. участием. СПб, 2001. - с. 101.

88. Николаев Л.П. Руководство по биомеханике в применении к ортопедии, травматологии и протезированию. Киев, 1950, 308 с.

89. Зациорский В.М. и др. Биомеханика двигательного аппарата человека / В.М. Зациорский, А.С.Аруин, В.Н.Селуянов; Под общ. ред. В.М. За-цирского, М.: Физкультура и спорт, 1981. - 143 е., ил.

90. Эргономика в определениях / Под ред. В.М.Мунипова. М.: ВНИИТЭ. 1980.- 135 с.

91. Даниляк В.И. Эргономика и качество промышленных изделий. М.: Экономика, 1974 - 151 с.

92. Эргономика: принципы и рекомендации: Метод.руководство. М.: ВНИИТЭ, 1983.

93. Введение в эргономику / Под ред. В.П. Зинченко. М.: Советское радио. 1974-325 с.

94. Бузов Б.А. Исследование изменений размеров тела при движениях человека для проектирования одежды // Сб. научн. трудов МТИЛП. М., 1959. - Вып. 12. - С.51 - 56.

95. Дрейнер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ; Пер. с англ. М.: Статистика, 1973.

96. Езекиэл М., Фокс К. А. Методы анализа корреляций и регрессий линейных и криволинейных. М.: Статистика, 1966.

97. Макарова Н.В., Трофимец В.Я. Статистика в EXEL: Учеб. пособие. М.:Финансы и статистика, 2002. - 368 е.: ил.

98. Мюллер П. И др. Таблицы по математической статистике / П.Мюллер, П.Нойман, Р. Шторм; Пер. с нем. и предисл. В.М.Ивановой. М.: Финансы и статистика, 1982. - 278 е., ил. - (Б-чка иностр. книг для экономистов и статистиков).

99. Животченко В.Д. Модельные исследования стратегии поддержания равновесия вертикальной позы человека вблизи границ зоны устойчивости // Биомеханика систем человек машина. «Наука» 118 с.

100. Козлов И.М., Клочков И.Б., Троегубов В.П. Моделирование взаимодействия мышц-антогонистов в движениях человека // Биомеханические аспекты управления движениями в спорте: Сб. научн. трудов под ред Г.П.Ивановой.

101. Золотко Ю.А. Атлас топографической анатомии человека. Часть И. Грудь, живот, таз.: «Медицина», М, 1967, 273 с.

102. Шаммут Ю.А. Совершенствование процессов проектирования и изготовления ортопедических корсетных изделий // Молодые женщины в науке: Тез. докл. Всерос. научн. конф. Иваново, 2004. с.8.

103. Сурикова Г.И. Разработка конструкций одежды в САПР «Грация»: Учебное пособие / Г.И. Сурикова, О.В. Сурикова, Н.И. Ахмеду-лова, А.В. Гниденко. Иваново: ИГТА, 2004. - 124 с.

104. Ещенко В.Г. САПР «Грация»: Руководство к пользованию. -Харьков: Издательство фирмы «ИНФОКОМ», 2003. 83 с.

105. Компьютерные технологии конструирования швейных изделий. Разработка градационных чертежей лекал в САПР. Методические указания по курсу «САПР швейных изделий» / Сост. Г.И. Сурикова, Н.В. Китаева. Иваново: ИГТА, 2002. - 16 с.

106. Сурикова О.В. Компьютерная технология построения лекал деталей одежды: Учебное пособие / О.В. Сурикова, Г.И. Сурикова. -Иваново: ИГТА, 2003. 104 с.

107. Шаммут Ю.А., Корнилова Н.Л. Сквозное модульное проектирование корригирующих корсетных изделий // Студенты и молодые ученые КГТУ производству: Материалы 55-й межвуз. научно-технич. конф. молодых ученых и студентов. - Кострома, 2003, - с. 262.

108. Патент на полезную модель № 30570. Ортопедический пояс-корсет / Шаммут Ю.А., Корнилова Н.Л., Удальцов В.Е., Королева С.В. Опубл. 10.07.2003. Бюл. №19. - 6с.

109. Промышленные швейные машины: Справочник / В.Е. Кузьмичев, Н.Г. Папина Москва, 2001 - 252 с.

110. Справочник по швейному оборудованию / Зак И.С., Горохов И.К., Воронин Е.И. и др. -М.: легкая индустрия, 1981. -272 е., ил.

111. Ганулич А.А. Швейное оборудование PFAFF RIMOLDI для изготовления корсетных изделий и купальников. Швейная промышленность, 2002, № 4

112. Савостицкий А.В., Меликов Е.Х. Технология швейных изделий: Учебник для высш. учеб. заведений / Под редакцией А.В.Савостицкого.- 2-е изд., перераб. и доп. М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1982. - 40 с.

113. Моделирование, конструирование и технология корсетных изделий М.: Легкая индустрия, 1971 - 172 с.

114. Антипова А.И. Технология и конструирование корсетных изделий. М: Легкая и пищевая пром-сть, 1984 - 160 е., ил.

115. Инструкция. Технические требования к соединениям деталей швейных изделий. Утв. 19.12.90 -М.: ЦНИИТЭИ Легпром, 1991.

116. Инструкция. Технологические требования к соединениям деталей швейных изделий. Утв.19.12.90 -М.: ТНЭЛ Легпром, 1991. 101 с.

117. Швейное производство предприятий бытового обслуживания .: Справочник / Е.М. Матузова, А.И. Назарова, А.И.куликова. М.: Легк-промбытиздат, 1988.

118. Анализ существующих способов изготовления корригирующих и некорригирующих корсетов Таблица П.1