65224

Удосконалення процесу проектування спеціального одягу для перукарів

Автореферат

Косметология, дизайн и стилистика

Сьогодні вітчизняні та іноземні підприємства які займаються виготовленням спеціального одягу для працівників сфери послуг пропонують досить широкий асортимент виробів для перукарів однак ця продукція не задовольняє їх потреби через те що не повною мірою відповідає...

Украинкский

2014-07-27

203.5 KB

0 чел.

PAGE  2

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХМЕЛЬНИЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ЛУЩЕВСЬКА ОЛЕНА МИКОЛАЇВНА

УДК 687.016.5:687.157

УДОСКОНАЛЕННЯ ПРОЦЕСУ ПРОЕКТУВАННЯ

СПеціальНОГО ОДЯГУ ДЛЯ перукарІВ

Спеціальність 05.18.19 технологія текстильних матеріалів,

швейних і трикотажних виробів

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Хмельницький – 2010


Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Хмельницькому національному університеті

Міністерства освіти і науки України

Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент

  Троян Олександр Михайлович

  Хмельницький національний університет,

  доцент кафедри технології та конструювання

швейних виробів

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Березненко Сергій Миколайович

  Київський національний університет технологій

  та дизайну, завідувач кафедри технології та

конструювання швейних виробів

  кандидат технічних наук

Михайлова Ніна Василівна,

  Східноукраїнський національний університет

імені Володимира Даля, доцент кафедри легкої і

харчової промисловості

Захист відбудеться 9 грудня 2010 р. о 900 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 70.052.03 у Хмельницькому національному університеті за адресою: 29016, м. Хмельницький, вул. Інститутська, 11.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Хмельницького національного університету за адресою: 29016, м. Хмельницький, вул. Камянецька, 110.

Автореферат розісланий 2 листопада 2010 р.

 

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради    О.М. Домбровська


ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. У відповідності до державної міжгалузевої комплексної програми «Здоров’я нації» на 20022011 рр., затвердженою постановою Кабінету Міністрів України, важливим міжгалузевим завданням є збереження здоров’я працюючого населення шляхом поліпшення гігієни та підвищення безпеки праці. Одним із основних засобів створення санітарно-гігієнічних та безпечних умов праці у перукарні є спеціальний одяг, який призначений для захисту перукарів від забруднень та сприяє зниженню професійних захворювань.

Однак, перукарі більшості перукарень та салонів краси працюють у повсякденному одязі, не використовуючи змінного спеціального одягу, що є грубим порушенням ДСТУ 40942002 «Послуги перукарень. Загальні вимоги», в яких зазначено, що працівники перукарень повинні надавати послуги у змінному або одноразовому одязі.

Сьогодні вітчизняні та іноземні підприємства, які займаються виготовленням спеціального одягу для працівників сфери послуг, пропонують досить широкий асортимент виробів для перукарів, однак ця продукція не задовольняє їх потреби через те, що не повною мірою відповідає своєму призначенню та має необґрунтовано високу вартість. Це пояснюється тим, що на етапі проектування розробники не завжди враховують вимоги існуючої нормативної документації, умови праці, вимоги до цього виду одягу, а також фізико-механічні властивості матеріалів, з яких виготовляється одяг для перукарів. Така ситуація призводить до безсистемного, хаотичного формування ринку асортименту одягу для працівників сфери послуг та не дозволяє повністю задовольнити перукарів якісними виробами. Крім того, залишається невирішеним питання створення ергономічної конструкції спеціального одягу, що відповідає умовам праці перукарів.

Розробленню принципів забезпечення ергономічної відповідності конструкції спеціального одягу присвячені роботи науковців С-ПбДУТД В.Є. Романова, Є.Я. Сурженка, О.О. Легензової, Е.Ю. Бахтіної та Г.Г. Ольшанської. Проте, дослідження, пов’язані з проектуванням спеціального одягу для працівників сфери послуг, зокрема перукарів, відсутні, що ускладнює створення високоякісного спецодягу. Тому актуальними є дослідження, направлені на удосконалення процесу проектування спеціального одягу для перукарів шляхом науково-обґрунтованого вибору матеріалів та конструктивних параметрів, що здатні забезпечити ергономічну відповідність виробу умовам праці перукарів.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертацію виконано відповідно до напрямку міжгалузевої комплексної програми «Здоров’я нації» на 2002-2011 рр. № 14 від 20.01.2002 р., напрямку наукових досліджень Хмельницького національного університету (ХНУ) «Розробка методів досліджень матеріалів, проектування та технології виготовлення конкурентноздатних швейних виробів» (рішення НТР ТУ Поділля, протокол № 1 від 28.12.1999 р.).

Мета і завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи є підвищення якості спеціального одягу для перукарів.

Для досягнення мети в роботі поставлені і вирішені такі взаємопов’язані завдання:

  •  розроблено інформаційно-структурну модель процесу проектування спеціального одягу для перукарів на основі вивчення умов праці, нормативної документації та споживчих вимог до цього одягу;
  •  розроблено спосіб оцінювання комфортності текстильних матеріалів, досліджено властивості та обґрунтовано вибір матеріалів для спеціального одягу перукарів;
  •  розроблено спосіб визначення антропометричних характеристик фігури людини в динаміці та досліджено динамічні ефекти при виконанні робочих рухів перукарів;
  •  сформовано інформаційну базу даних для побудови конструкції спеціального одягу для перукарів із достатнім рівнем динамічної та статичної відповідності;
  •  апробовано розроблений спеціальний одяг для перукарів та виконано оцінювання його властивостей.

Об’єкт та методи дослідження. Об’єктом дослідження є процес проектування спеціального одягу.

Предметом дослідження є удосконалення процесу проектування спеціального одягу для перукарів з урахуванням умов та характеру їхньої праці.

Методи дослідження. У дисертації використані загальна методологія системного підходу до проектування спеціального одягу, теорія планування та аналізу експерименту, стандартні методи оцінювання фізико-механічних властивостей матеріалів, методи моделювання об’єктів дослідження, удосконалена автором методика оцінювання динамічної відповідності конструкції спеціального одягу для перукарів.

За розробленими автором методиками виконано оцінювання комфортності текстильних матеріалів та дослідження динамічних ефектів розмірних ознак фігури людини при виконанні просторових рухів.

Оброблення результатів експериментів виконано за допомогою методів математичної статистики, регресійного, дисперсійного та кореляційного аналізу, апріорного ранжирування факторів із використанням програмного продукту Microsoft Exel у середовищі Windows Vista.

Наукова новизна отриманих результатів полягає в тому, що:

  •  вперше виявлено залежності величин динамічних ефектів розмірних ознак фігури людини від кутів відведення рук у плечовому суглобі вперед та в сторону, що надає можливість отримати вхідну інформацію для проектування ергономічної конструкції спеціального одягу для перукарів;
  •  вперше одержано емпіричні математичні моделі впливу кутів відведення рукава вперед та в сторону на рівень динамічної та статичної відповідності конструкції виробу, які дозволяють прогнозувати рівень ергономічної відповідності спеціального одягу для перукарів;
  •  дістав подальший розвиток метод визначення комфортності текстильних матеріалів, який ґрунтується на дослідженні біоенергетичного впливу матеріалу на функціональний стан організму людини;
  •  дістав подальший розвиток метод дослідження динамічних ефектів розмірних ознак фігури людини при виконанні просторових рухів.

Практичне значення одержаних результатів полягає у тому, що:

  •  розроблено спосіб оцінювання комфортності текстильних матеріалів, що дозволяє виконати вибір матеріалів для виготовлення спеціального одягу, які не спричиняють негативного впливу на функціональний стан організму споживача;
  •  розроблено спосіб та пристрій для визначення антропометричних характеристик фігури людини в динаміці, які дозволяють отримати динамічні ефекти розмірних ознак, необхідні для побудови конструкції спеціального одягу із заданим рівнем динамічної відповідності;
  •  розроблено методику оцінювання динамічної відповідності конструкції спеціального одягу для перукарів, яка дозволяє покращити рівень його ергономічної відповідності;
  •  розроблено алгоритм розрахунку величин прибавок на вільне облягання та алгоритм побудови конструкції спеціального одягу для перукарів, що дозволяють побудувати ергономічну конструкцію спецодягу на необхідний розмір;
  •  розроблено рекомендації щодо художньо-конструктивного рішення спеціального одягу для перукарів.

Виконано впровадження результатів дослідження, а саме: методики визначення комфортності текстильних матеріалів для спеціального одягу у Хмельницькій міській поліклініці № 4; модельної конструкції спеціального одягу для перукарів на ЗАТ «Хмельницька трикотажна фабрика»; зразків спеціального одягу у салоні краси «Ксенія» м. Хмельницького.

Теоретичні та практичні результати досліджень впроваджено в навчальний процес кафедри технології та конструювання швейних виробів ХНУ у дисципліні «Основи конструювання виробів», а також у науково-дослідній роботі студентів спеціальності 8.091801 – «Швейні вироби».

Особистий внесок здобувача полягає в постановці та вирішенні основних теоретичних та експериментальних завдань. Конкретний персональний внесок здобувача в опублікованих наукових працях у співавторстві з науковим керівником: у статтях [1-4] полягає в обґрунтуванні поставлених завдань, виконанні експериментальних досліджень, обробленні результатів експерименту, формуванні висновків; у роботах [6-8] – розробленні способів та пристрою, підготовці описів та формул винаходів. Тези доповідей [9-12] висвітлюють результати наукових досліджень, виконаних безпосередньо здобувачем у рамках виконання дисертаційної роботи.

Апробація роботи. Основні положення і результати роботи доповідались та одержали позитивну оцінку на щорічних науково-технічних конференціях професорсько-викладацького складу ХНУ (20062009 рр.), на Всеукраїнських наукових конференціях молодих вчених і студентів «Наукові розробки молоді на сучасному етапі» (КНУТД, м. Київ, 20082009 рр.), Всеукраїнській науково-технічній конференції «Актуальні проблеми комп’ютерних технологій» (ХНУ, 2008 р.), Міжнародній науково-практичній конференції «Наука в інформаційному просторі» (м. Дніпропетровськ, 2007 р.) та опубліковані в збірниках тез вказаних конференцій. Дисертація доповідалась та одержала позитивну оцінку на міжкафедральному науковому семінарі інституту технологій, дизайну та сервісу ХНУ (м. Хмельницький, 2010 р.).

Публікації. Основні положення та результати дисертаційних досліджень опубліковано у 12 друкованих працях, серед них 5 статей у фахових наукових виданнях, рекомендованих ВАК України, 4 тези доповідей на конференціях та 3 патенти України на корисну модель.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація подана на 204 сторінках друкованого тексту та складається із вступу, п’яти розділів із висновками, загальних висновків, додатків та списку використаних літературних джерел. Основна частина роботи викладена на 144 сторінках, містить 34 рисунки, 22 таблиці. Додатки складають 47 сторінок. Список використаних літературних джерел містить 139 найменувань.

ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтована актуальність теми дисертації, визначені мета, основні завдання та методи досліджень, сформульовані наукова новизна роботи та її практична цінність.

У першому розділі виконано аналіз сучасного стану проблеми створення спеціального одягу для перукарів.

Аналіз умов праці дозволив встановити, що спеціальний одяг для перукарів повинен забезпечувати належний захист працівника від зістриженого волосся, вологи і барвників та створювати належні санітарно-гігієнічні умови надання перукарських послуг. Також встановлено, що під час роботи одяг перукаря піддається різноманітним динамічним навантаженням, особливо на ділянці плечового поясу. Тому, важливим є створення такого одягу, який би забезпечував максимальну свободу рухів рук працівника.

Експертне оцінювання існуючих виробів даного призначення та дослідження ступеня відповідності їх властивостей умовам праці та вимогам споживачів, дозволили встановити, що існуючий одяг перукарів за своїми захисними та ергономічними властивостями не в повній мірі відповідає призначенню та умовам праці, що пояснюється недостатньою кількістю досліджень в області проектування спеціального одягу для перукарів.

У результаті аналізу сучасних текстильних матеріалів встановлено, що застосування тканин для виготовлення спеціального одягу та нетканих матеріалів для виготовлення одноразового одягу із водовідштовхувальною, антибактеріальною та антистатичною обробками дозволяє забезпечити належний рівень захисту працівника від забруднень. Однак, для здійснення раціонального вибору матеріалів для виготовлення спеціального одягу перукарів необхідним є оцінювання їхніх гігієнічних та експлуатаційних властивостей.

Аналіз методик оцінювання комфортності показав, що на сьогодні відсутні методики дослідження комфортності текстильних матеріалів, які дозволяють на етапі передпроектних досліджень отримати інформацію про рівень біоенергетичного впливу матеріалів одягу на функціональний стан організму людини.

Встановлено, що на сьогодні відсутні методики визначення динамічних ефектів розмірних ознак фігури людини при виконанні просторових рухів рук, які характерні для перукарів, а тому і відсутня інформація щодо параметрів формоутворення для побудови конструкції спеціального одягу, рівень динамічної відповідності якого відповідає умовам праці перукарів.

Проведений аналіз літературних джерел дозволив конкретизувати мету роботи і сформулювати завдання подальших теоретичних та експериментальних досліджень.

У другому розділі виконано розроблення інформаційно-структурної моделі процесу проектування спеціального одягу для перукарів.

Передумовою розроблення моделі є науково-обґрунтовані вимоги до спеціального одягу для перукарів. Методом експертного оцінювання встановлено, що найбільш вагомими вимогами до спеціального одягу для перукарів є захисні, ергономічні та гігієнічні. Встановлено, що ці вимоги можливо забезпечити, в основному, за рахунок вибору матеріалів з відповідними властивостями та завдяки конструктивному рішенню спеціального одягу.

Розроблено опис функціонально-логічних моделей допроектних досліджень, які характеризують інформаційний стан проектування спеціального одягу для перукарів. У формуванні множини МА можливих видів асортименту врахована наявність трьох категорій перукарень за рівнем обслуговування (А  перукарні вищої категорії, В  першої та другої категорії, С  соціальні заклади), що визначають умови формування якості підмножини:

   (1)

У результаті розгляду проектних ситуацій встановлено, що вимоги адресності застосування дозволить забезпечити модульний виріб, який поєднує у собі найбільш поширені види спеціального одягу для перукарів: блузу та фартух.

З метою отримання вхідної інформації для вибору параметрів формоутворення конструкції спеціального одягу досліджено робочі рухи перукарів за допомогою фотограмметричного способу. Результати дослідження, дозволили виділити чотири основних робочих положень (ОРП) перукарів (табл. 1).

У результаті досліджень встановлено, що більшість робочих рухів перукарі виконують у профільній, фронтальній та горизонтальній площинах.

Визначено, що найбільше часу за зміну (36,6 %) перукар перебуває в ОРП-2, яке характеризується відведенням рук у плечовому суглобі в сторону на кут α = 75˚, вперед на кут β = 55˚ та їх згинанням у ліктьовому суглобі на кут γ = 90˚.

Аналіз можливостей систем тривимірного автоматизованого проектування показав, що за допомогою системи «СТАПРИМ» можливо створити конструкцію одягу з високим рівнем ергономічної відповідності. Однак, на сьогодні залишається невирішеним питання щодо вибору параметрів формоутворення конструкції, які б забезпечили динамічну відповідності одягу робочим рухам перукарів. Тому, важливим є визначення величин параметрів формоутворення конструкції спеціального одягу з урахуванням взаємодії елементів системи “людинаодяг” як в статиці, так і в динаміці.

У результаті аналізу передумов забезпечення заданого рівня динамічної відповідності конструкції спеціального одягу для перукарів прийнята гіпотеза: використання прибавок на вільне облягання, що враховують величини динамічних ефектів розмірних ознак фігури людини, які виникають в основних робочих положеннях перукарів, та зміна конфігурації вузла «проймарукав» відповідно до цих положень забезпечує необхідний рівень динамічної відповідності конструкції спеціального одягу для перукарів.

З метою визначення шляхів удосконалення процесу проектування спеціального одягу для перукарів, у відповідності до прийнятої гіпотези, розроблено інформаційно-структурну модель (рис. 1).



Принцип побудови розробленої моделі (рис. 1) полягає в розподілі процесу досліджень на ряд проектних процедур: дослідження проектної ситуації (1), дослідження та вибір матеріалів (2), формування вихідної інформації для розроблення конструкції спеціального одягу (3), розроблення конструкції спеціального одягу для перукарів (4) та оцінювання проектних рішень (5).

Зважаючи на особливості, що мають місце при проектуванні спеціального одягу для перукарів, кожну проектну процедуру удосконалено шляхом введення проектних операцій (виділених на рис. 1 пунктирною лінією), що дозволяють вирішувати поставлені в роботі завдання.

Згідно з моделлю, в результаті виконання проектних процедур 1, 2 та 3 формується інформаційне забезпечення процесу проектування спеціального одягу для перукарів у вигляді бази даних (БД):

,  (1)

де БД1 – база конструктивних та колористичних рішень спецодягу для перукарів;

БД2 – антропометрична база даних (розмірні ознаки фігури);

БД3 – показники властивостей матеріалів;

БД4 – динамічні ефекти розмірних ознак;

БД5 – залежності динамічних ефектів від кутів відведення рук;

БД6 – залежності динамічної та статичної відповідності конструкції від кутових параметрів рукава.

На основі експертного опитування, аналізу існуючого одягу для перукарів та умов його експлуатації сформовано БД1, що є вхідною інформацією для вибору типу конструкції спеціального одягу для перукарів.

У третьому розділі розроблено методичні основи удосконалення процесу проектування спеціального одягу для перукарів.

Для дослідження обрано текстильні матеріали, які сьогодні рекомендуються для виготовлення спеціального одягу перукарів (табл. 2). Дослідження фізико-гігієнічних властивостей цих матеріалів виконано за відповідними стандартними методиками.

Таблиця 2

Характеристика властивостей досліджуваних текстильних матеріалів

Номер, назва текстильного матеріалу, артикул

Вміст складників сировинного

складу, %

Вид переплетення, спосіб виготовлення

Поверх-нева густина,

г/м2

Гігро-скопіч-ність,

%

Загальна порис-тість, %

Питомий поверх-невий

опір, Ом

1. Тканина арт. 9С2-КВ

Б-100

Саржеве

124,4

12,67

60,7

2,96∙109

2. Тканина арт. 02С16-КВ

Б-66, ПЕФ-34

Дрібновізерунчасте

110,4

9,23

59,3

1,94∙1011

3. Тканина арт. 87307

Віс-35, ПЕФ-65

Полотняне

133,6

23,07

49,0

4,44∙1010

4. Тканина плащова

К-100

Полотняне

83,2

4,61

48,4

9,25∙1012

5. Тканина плащова, «Barom»

К-100 з покриттям

Атласне

106,4

3,40

38,7

5,09∙1013

6. Тканина плащова

К-100 з покриттям

Полотняне

87,2

3,57

57,1

5,55∙1013

7. Нетканий матеріал, «Текстон»

ПП-100

Гідроструменевий

30,0

11,10

89,0

3,5∙109

Для оцінювання комфортності текстильних матеріалів розроблено спосіб, сутність якого полягає в тому, що за допомогою методів електропунктурної діагностики досліджують та оцінюють рівень біоенергетичного впливу текстильного матеріалу на функціональний стан організму людини.

Розроблений спосіб реалізується за допомогою існуючого апаратно-програмного діагностичного комплексу (АПДК) «Intera-DiaCor».

Методика оцінювання комфортності текстильних матеріалів полягає в наступному: на біологічно активних ділянках шкіри людини 1 (рис. 2, а) контактним способом фіксують електроди 2 і 3. Через них від блока 4 на біологічно активні ділянки шкіри подають електричні імпульси та здійснюють реєстрацію частотно-хвильових характеристик органів та систем органів блоком 4. Інформація з блока 4 передається на блок 5, де опрацьовується за допомогою програмного забезпечення АПДК «Intera-DiaCor», що дозволяє отримати достовірні показники функціонального стану організму людини. Після цього, в контур електрода 3 вносять зразок досліджуваного матеріалу 6 (рис. 2, б), повторно здійснюють реєстрацію частотно-хвильових характеристик органів та систем організму людини при впливі на них досліджуваного матеріалу.

Рис. 2. Схема технічних засобів для дослідження комфортності текстильних матеріалів

Реєструють кількість органів, де відбулися негативні зміни показників їх функціонального стану. Комфортність текстильного матеріалу запропоновано оцінювати за числовим значенням коефіцієнта комфортності k у відсотках:

,   (2)

де  k – коефіцієнт комфортності матеріалу, %;

Кс – кількість органів (систем органів) організму людини, що діагностуються;

Кн – кількість органів (систем органів) організму людини, де відбулися негативні зміни, спричинені впливом матеріалу.

Для дослідження динамічних ефектів при виконанні просторових рухів рук розроблено спосіб визначення антропометричних характеристик фігури людини в динаміці. Сутність способу полягає в тому, що шляхом реєстрації зміни величин розмірних ознак фігури людини при виконанні просторових рухів рук відносно основної статичної пози, визначають динамічні ефекти розмірних ознак, що є вихідною інформацією для проектування спеціального одягу з заданим рівнем динамічної відповідності.

Для реалізації способу розроблено пристрій (рис. 3) для визначення антропометричних характеристик фігури людини в динаміці. Пристрій дозволяє змоделювати положення людини із заданими кутами відведення рук у плечовому та ліктьовому суглобах та зафіксувати їх на необхідний для дослідження час, що надає можливість визначати величини розмірних ознак у динаміці з високою точністю.

Враховуючи можливості розробле-ного пристрою, удосконалено методику оцінювання динамічної відповідності конструкції одягу, шляхом урахування характеру робочих рухів працівників. Одиничними показниками оцінки динамічної відповідності обрано ступінь переміщення низу виробу та низу рукавів у ОРП перукарів. Рівень динамічної відповідності оцінюють за комплексним показником, яким є коефіцієнт динамічної відповідності (kД):

   (3)

де  Рпі  одиничний показник динамічної відповідності конструкції;

mі – коефіцієнт вагомості одиничного показника динамічної відповідності.

У четвертому розділі за допомогою розробленого способу та пристрою виконано експериментальні дослідження ергономічної відповідності конструкції спеціального одягу для перукарів.

Експериментально підтверджено залежність динамічних ефектів розмірних ознак фігури людини від кутів відведення рук у плечовому суглобі одночасно вперед (b) і в сторону (a) (рис. 4).

Результати дослідження дозволили виявити зв’язок між величиною динамічного ефекту розмірної ознаки та кутом a, що описується поліноміальними рівняннями (табл. 3).

      а)         б)

Рис. 4. Залежність динамічних ефектів Шг (а) та Шс (б) від кута відведення рук в сторону :

1 – при куті відведення рук вперед, β = 55˚; 2 при куті відведення рук вперед, β = 75˚

Таблиця 3

Регресійні залежності динамічних ефектів від кута відведення рук в сторону при кутах відведення рук вперед β = 55˚ та β = 75˚

Розмірна ознака

Рівняння регресії

Коефіцієнт апроксимації

Кореляційне відношення

Ширина грудей

У55 = 0,000002x3  0,0004x2 + 0,0588x  0,0258

0,994

-0,835

У75 = 0,000002x3 + 0,0003x2  0,0334x  0,0119

0,998

-0,989

Ширина спини

У55 = 0,0006x2 + 0,1464x  0,0701

0,998

0,956

У75 = 0,0009x2 + 0,1835x + 0,0967

0,999

0,897

Відстань від талії до пахвової западини

У55 = 0,0003x2 + 0,0112x + 0,0849

0,996

0,979

У75 = 0,0002x2 + 0,0221x + 0,0126

0,999

0,994

Відстань від пахвової западини до ліктя

У55 = 0,00001x3  0,003x2 + 0,233x + 0,062

0,992

0,990

У75 = 0,00001x3  0,0027x2 + 0,2289x + 0,0717

0,994

0,998

Відстань від пахвової западини до лінії обхвату зап’ястя

У55 = 0,00002x3  0,0038x2 + 0,2863x + 0,0598

0,996

0,986

У75 = 0,00002x3  0,0037x2 + 0,2825x + 0,0719

0,993

0,994

Примітка: Уі – динамічний ефект розмірної ознаки при відведенні рук вперед на кут і, см;

х – кут відведення рук в сторону, град.

Адекватність отриманих залежностей підтверджена високими коефіцієнтами кореляції (табл. 3) та критерієм Фішера. Адекватність отриманих кривих експериментальним даним підтверджується високими значеннями коефіцієнта апроксимації.

З метою вибору прибавок на вільне облягання для побудови конструкції спеціального одягу досліджено динамічні ефекти розмірних ознак фігури в ОРП перукарів. Дослідження виконано за розробленим способом визначення антропометричних характеристик фігури людини в динаміці та за допомогою пристрою для його здійснення. Аналіз динамічних ефектів генеральної сукупності виконано за допомогою квантилів умовного розподілу динамічних ефектів. У результаті статистичного оброблення отримано функції лінійних регресій, що описують залежність 95 % та 50 % квантилів умовного розподілу динамічного ефекту розмірної ознаки від значення цієї ознаки в статиці (рис. 5).

y(0,95) = 0,1287x + 0,0429, (R2 = 1);  y(0,95) = 0,317x + 19,120, (R2 = 1);

y(0,50) = 0,1287x  1,4897, (R2 = 1);  y(0,50) = 0,317x + 17,422, (R2 = 1)

а)     б)

Рис. 5. Залежність квантилів динамічного ефекту від значення розмірної ознаки:

а) Шг; б) Шс

Визначено величину прибавки до півобхвату грудей (Пг = 7,0 см), що враховує найбільшу величину динамічного ефекту Шс при виконанні робочих рухів перукарів (6,83 см) (рис. 5, б) та прибавку на внутрішній пакет (0,16 см).

Встановлено, що при максимальній величині динамічного ефекту обхвату грудей третього 1,07 см динамічний ефект ширини спини складає 6,83 см, а ширини грудей від’ємний (5,45 см), що вимагає перерозподілу Пг по основних конструктивних ділянках. З цією метою проведено дослідження рівня динамічної відповідності чотирьох дослідних зразків виробів з вшивним одношовним рукавом, з різними значеннями прибавок до ширини пілочки (Пш.п), пройми (Пш.пр) та спинки (Пш.с) (табл. 4).

Таблиця 4

Результати дослідження рівня динамічної відповідності дослідних зразків

Номер зразка

Розподіл Пг по ділянках Пш.п, Пш.пр, Пш.с, см

Величина одиничних показників

Комплексний показник, kД

Pр1

Pр2

Pр3

Pв1

Pв2

Pв3

1

0,5:3,5:3,0

0,505

0,548

0,875

0,830

0,846

0,960

0,731

2

0,5:4,0:2,5

0,520

0,591

0,931

0,840

0,856

0,956

0,762

3

0,5:4,5:2,0

0,520

0,558

0,819

0,851

0,863

0,954

0,728

4

2,2:1,9:2,9

0,497

0,542

0,833

0,819

0,837

0,945

0,715

Примітка: конструкція зразків 1-3 побудована з розподілом Пг, у відповідності з результатами дослідження; зразка 4 – у відповідності до існуючих рекомендацій розподілу Пг для спецодягу.

Рівень динамічної відповідності дослідних зразків визначено за розробленою методикою. Встановлено, що розподіл Пг по конструктивних ділянках Пш.п, Пш.пр, Пш.с у співвідношенні 7 % : 57 % : 36 % (зразок 2) дозволяє покращити динамічну відповідність конструкції на 5 %, порівняно із зразком 4, побудованим за існуючими рекомендаціями щодо розподілу Пг для спеціального одягу.

Для дослідження впливу кутів відведення рукава на рівень динамічної відповідності конструкції спецодягу проведено двофакторний експеримент. Для цього використано ортогональний центральний план першого порядку. Вихідним параметром уд обрано коефіцієнт динамічної відповідності конструкції дослідних зразків (kД), вхідними параметрами обрано два фактори: кут відведення рукава вперед ω та в сторону φ.

У відповідності до матриці планування експерименту виготовлено п’ять дослідних зразків спеціального одягу (розмір 164-88-96), конструкція яких побудована у системі «СТАПРИМ» з різними кутами ω та φ (табл. 5).

Рівень динамічної відповідності дослідних зразків 1-5 визначено за розробленою методикою. Встановлено, що дисперсії спостережень при ортогональному плануванні є однорідними. У результаті досліджень одержано математичну модель впливу кутів відведення рукава вперед та в сторону на рівень динамічної відповідності, яка має вигляд:

уд = 0,73525 + 0,0009ω + 0,00195φ – 0,00001ωφ  (3)

За допомогою отриманої математичної моделі побудовано поверхню відгуку (рис. 6), що має площинний характер.

Встановлено, що найбільші значення kД мають місце при відведенні рукава в сторону на кут φ=75 та при відведенні рукава вперед на кут ω від 10 до 50.

Досліджено вплив кутів відведення рукава вперед та в сторону (ω, φ) на рівень статичної відповідності (ус). Рівень статичної відповідності дослідних зразків визначено за методикою МТІЛП.

Статистичне оброблення результатів дослідження дозволило отримати математичну модель впливу кутів відведення рукава вперед та в сторону на рівень статичної відповідності, яка описується адекватним рівнянням:

ус = 4,594250,00745ω – 0,00445φ  (4)

Аналіз поверхні відгуку (рис. 7) показав, що при значеннях кутових параметрів рукава, що знаходяться в області φ = 35…75 та ω = 10…35 комплексний показник статичної відповідності складає Рст = 4…4,36 балів.

Отже, в результаті проведених досліджень визначено, що величини кутових параметрів рукава конструкції спеціального одягу для перукарів ω = 35 та φ = 75, дозволяють підвищити рівень динамічної відповідності конструкції виробу на 12,3 % при достатньому рівні статичної відповідності.

У п’ятому розділі сформовано вихідну базу даних для побудови ергономічної конструкції спеціального одягу для перукарів.

Виконано дослідження комфортності матеріалів, у результаті якого встановлено, що нетканий матеріал із поліпропіленових волокон за величиною коефіцієнта комфортності (k = 75,1 %) близький до тканини з 100% сировинним вмістом бавовни (k = 82,6%). Тобто ці матеріали не чинять негативного впливу на функціональний стан організму споживача, тому їх можна рекомендувати для виготовлення спеціального одягу для перукарів. Капронова тканина, серед досліджуваних, має найнижчий рівень комфортності (k = 62,3 %), тому її не бажано використовувати для виготовлення одягу, особливо спеціального, в якому людина проводить більшу частину робочого часу. В результаті дослідження властивостей матеріалів сформовано базу даних показників текстильних матеріалів для виготовлення спеціального одягу для перукарів (БД3), яка є вхідною інформацією для забезпечення необхідних захисних та гігієнічних властивостей цього одягу.

На основі результатів динамічної антропометрії та рекомендацій щодо вибору і перерозподілу прибавки на вільне облягання по основних конструктивних ділянках розроблено блок-схему алгоритму розрахунку величин прибавок на вільне облягання для побудови конструкції спеціального одягу для перукарів на необхідний розмір (рис. 8). Розроблений алгоритм дозволяє сформувати вихідну базу даних для побудови ергономічної конструкції спеціального одягу для перукарів.

З урахуванням результатів досліджень розроблено художньо-конструктивне рішення однора-зового спеціального одягу для перукарів (рис. 9). Запропоновано модульний виріб – блуза-фартух, в якому об’єднано два базових вироби: блуза, що забезпечує захист верхньої частини тіла, та фартух для захисту переду і боків нижньої частини тіла (одягу) працівника (рис. 10). Інформаційними елементами, що визначають особливості застосування спеціального одягу для перукарів, є матеріал для його виготовлення, колірне вирішення та фірмовий знак закладу. Для виготовлення одноразового спеціального одягу для перукарів, в результаті проведених досліджень, обрано нетканий поліпропіленовий матеріал, що дозволяє забезпечити необхідні захисні властивості такого одягу при достатніх показниках гігієнічних властивостей.

Оцінювання властивостей розробленого спеціального одягу для перукарів виконано за допомогою дослідного ношення в лабораторних та виробничих умовах. Встановлено, що розроблена модель блузи-фартуха за своїм конструктивно-технологічним рішенням, захисними, ергономічними, гігієнічними, естетичними властивостями відповідає умовам праці та вимогам споживачів.

Впровадження модельної конструкції спеціального одягу для перукарів на ЗАТ «Хмельницька трикотажна фабрика» дозволило знизити трудовитрати на етапах конструкторської підготовки виробництва та витрати матеріалів за рахунок виключення робіт, пов’язаних з макетуванням. Результати дослідження мають також соціальний ефект, що полягає у покращенні умов праці перукарів, підвищенні загальної гігієни та безпеки надання перукарських послуг, профілактиці здоров’я як перукарів, так і споживачів послуг.

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ

1. Теоретичні та експериментальні дослідження з удосконалення процесу проектування спеціального одягу для перукарів дозволили підвищити його якість за рахунок створення ергономічного конструктивного рішення та використання сучасних матеріалів, що сприяє покращенню умов праці та забезпечує необхідні санітарно-гігієнічні умови надання перукарських послуг.

2. Розроблено спосіб оцінювання комфортності текстильних матеріалів, який ґрунтується на дослідженні біоенергетичного впливу матеріалу на функціональний стан організму людини. На основі результатів оцінювання комфортності та фізико-гігієнічних властивостей досліджуваних матеріалів рекомендовано для виготовлення одноразового спеціального одягу для перукарів нетканий поліпропіленовий матеріал, який забезпечує необхідний рівень захисних та гігієнічних властивостей одягу.

3. Розроблено спосіб визначення антропометричних характеристик фігури людини в динаміці та пристрій для його здійснення, які дозволяють моделювати складні просторові рухи рук у плечовому та ліктьовому суглобах і визначати динамічні ефекти розмірних ознак при заданих положеннях рук. Вперше виявлено регресійні залежності величин динамічних ефектів розмірних ознак від кутів відведення рук вперед та в сторону, що дозволяє отримати вхідну інформацію для вибору прибавок, що забезпечують відповідність конструкції спеціального одягу характеру робочих рухів перукарів.

4. Вперше одержано регресійні залежності рівня динамічної та статичної відповідності конструкції спеціального одягу від кутів відведення рукава вперед та в сторону, які дозволяють прогнозувати рівень ергономічної відповідності конструкції спеціального одягу для перукарів. Встановлено, що поєднання прибавок Пг.пр. = 3,0 см та Пг = 7,0 см з розподілом останньої на конструктивних ділянках ширини грудей, пройми та спинки у співвідношенні 7 % : 57 % : 36 % та кутів відведення рукава вперед на 35 і в сторону на 75 дозволяють підвищити рівень динамічної відповідності конструкції виробу на 17,0 % при достатньому рівні статичної відповідності.

5. Експериментальні дослідження підтвердили раціональність шляхів забезпечення необхідного рівня ергономічної відповідності конструкції одягу, теоретично обґрунтованих у гіпотезі та розробленій інформаційно-структурній моделі процесу проектування спеціального одягу для перукарів. Розроблено алгоритм розрахунку величин прибавок на вільне облягання, на основі якого сформовано інформаційну базу даних для побудови ергономічної конструкції спеціального одягу для перукарів.

6. Дослідне ношення розроблених моделей спеціального одягу для перукарів, проведене в лабораторних та виробничих умовах, показало, що за своїми властивостями вироби відповідають умовам праці та вимогам споживачів. Розроблені та передані на ЗАТ «Хмельницька трикотажна фабрика» рекомендації з художньо-конструкторського рішення спеціального одягу для перукарів. Економічний ефект від впровадження результатів досліджень складає 2011,18 грн на річний обсяг моделей даного асортименту в цінах 2009 р.

ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ ОПУБЛІКОВАНІ НАСТУПНІ РОБОТИ:

  1.  Лущевська О.М. Дослідження електропровідності текстильних матеріалів для спеціального одягу перукарів / О.М. Лущевська, О.М. Троян, М.П. Савчук // Вісник ХНУ. – 2007. – № 6. – С. 143–147.
  2.  Лущевська О.М. Розробка вимог до спеціального одягу перукарів / О.М. Лущевська, О.М. Троян // Вісник ХНУ. – 2008. – № 1. – С. 99–102.
  3.  Лущевська О.М. Розробка методики дослідження комфортності текстильних матеріалів / О.М. Лущевська, О.М. Троян // Вісник ХНУ. – 2008. – № 6. – С. 151–155.
  4.  Лущевська О.М. Використання фотограмметричного способу отримання інформації при проектування спеціального одягу / О.М. Лущевська, І.М. Пелюх, О.М. Троян // Вісник ХНУ. – 2009. – № 1. – С. 183–187.
  5.  Лущевська О.М. Вплив кутових параметрів рукава на рівень динамічної відповідності конструкції спеціального одягу / О.М. Лущевська // Вісник КНУТД. – 2009. – № 5. – С. 136–140.
  6.  Пат. № 35944, МПК G01N33/36 Спосіб оцінки комфортності текстильних матеріалів / О.М. Лущевська, О.Й. Янцаловський, О.М. Троян ; заявник і власник патенту Хмельницький національний ун-т. – № 200805703 ; заявл. 30.04.08 ; опубл. 10.10.2008, Бюл. № 19.
  7.  Пат. № 43004, МПК А41Н1/00 Спосіб визначення характеристик фігури людини в динаміці / О.М. Лущевська, О.М. Троян ; заявник і власник патенту Хмельницький національний ун-т. – № 200902638 ; заявл. 23.03.09 ; опубл. 27.07.2009, Бюл. № 14.
  8.  Пат. № 47672, МПК А41Н1/00 Пристрій для визначення характеристик фігури людини в динаміці / О.М. Лущевська, О.М. Троян, М.Л. Лущевський ; заявник і власник патенту Хмельницький національний ун-т. – № 200902643 ; заявл. 23.03.09 ; опубл. 25.02.2010, Бюл. № 4.
  9.  Лущевська О.М. Вибір матеріалів для спеціального одягу перукарів / О.М. Лущевська, О.М. Троян // Наука в інформаційному просторі: зб. наук. пр. за матеріалами міжнар. наук.-практ. конф. – Дніпропетровськ : ПДАБА, 2007. – С. 65–67.
  10.  Лущевська О.М. Вибір системи автоматизованого проектування конструкції спеціального одягу перукарів / О.М. Лущевська // Актуальні проблеми комп’ютерних технологій: зб. наук. пр. за матеріалами другої всеукраїнської науково-технічної конференції. – Хмельницький : ХНУ, 2008. – Т.2. – С. 8–11.
  11.  Лущевська О.М. Експертна оцінка властивостей спеціального одягу перукарів / О.М. Лущевська, О.М. Троян // Наукові розробки молоді на сучасному етапі: тези доповідей VІІ Всеукр. наук. конф. молодих вчених та студентів, 15–16 квітня 2008 р. – К. : КНУТД, 2008. – С. 51.
  12.  Лущевська О.М. Вибір прибавок на вільне облягання з метою забезпечення динамічної відповідності спеціального одягу перукарів / О.М. Лущевська, О.М. Троян // Наукові розробки молоді на сучасному етапі: тези доповідей VІІІ Всеукр. наук. конф. молодих вчених та студентів, 23–24 квітня 2009 р. – К. : КНУТД, 2009. – С. 80–81.

Особистий внесок здобувача в опублікованих наукових працях у співавторстві з науковим керівником: у статтях [1-4] полягає в обґрунтуванні поставлених завдань, виконанні експериментальних досліджень, обробленні результатів експерименту, формуванні висновків; у роботах [6-8] – розробленні способів та пристрою, підготовці описів та формул винаходів. Тези доповідей [9-12] висвітлюють результати наукових досліджень, виконаних безпосередньо здобувачем у рамках виконання дисертаційної роботи.

АНОТАЦІЯ

Лущевська О.М. Удосконалення процесу проектування спеціального одягу для перукарів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.19 – технологія текстильних матеріалів, швейних та трикотажних виробів. Хмельницький національний університет, Хмельницький, 2010.

Дисертацію присвячено питанням підвищення якості спеціального одягу для перукарів за рахунок розроблення ергономічних конструктивних рішень та використання сучасних матеріалів.

Розроблено вимоги до даного одягу та рекомендації щодо його конструктивно-колористичного вирішення. Розроблено спосіб та проведено дослідження комфортності текстильних матеріалів для виготовлення спеціального одягу перукарів. Розроблено спосіб та пристрій для визначення антропометричних характеристик фігури людини в динаміці та досліджено динамічні ефекти в основних робочих положеннях перукарів. Виявлено залежність динамічних ефектів розмірних ознак від кутів відведення рук у плечовому суглобі вперед та в сторону.

Досліджено вплив розподілу прибавки на вільне облягання по конструктивних ділянках ширини пілочки, пройми та спинки на рівень динамічної відповідності конструкції спеціального одягу. Одержано емпіричні математичні моделі залежності рівня динамічної та статичної відповідності конструкції одягу від кутів відведення рукава вперед та в сторону.

Ключові слова: спеціальний одяг, динамічні ефекти, динамічна відповідність, параметри формоутворення конструкції, комфортність текстильних матеріалів.

АННОТАЦИЯ

Лущевская Е.Н. Усовершенствование процесса проектирования специальной одежды для парикмахеров. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.18.19 – технология текстильных материалов, швейных и трикотажных изделий. Хмельницкий национальный университет, Хмельницкий, 2010.

Диссертация посвящена вопросам повышения качества специальной одежды за счет разработки эргономических конструктивных решений и использования современных материалов.

На основе анализа условий труда, нормативной документации и экспертной оценки существующей одежды парикмахеров разработаны научно-обоснованные требования к специальной одежде для парикмахеров и рекомендации относительно его конструктивно-колористических решений. Результаты исследования рабочих движений парикмахеров с помощью фотограмметрического способа позволили выделить четыре основных рабочих положения парикмахеров во время предоставления услуги.

Для определения путей усовершенствования процесса проектирования специальной одежды разработана информационно-структурная модель.

Разработана методика оценки комфортности текстильных материалов, которая основывается на исследовании биоэнергетического влияния материала на функциональное состояние организма человека. В результате исследования физико-гигиенических свойств текстильных материалов и их комфортности для изготовления специальной одежды парикмахеров рекомендуются хлопковая ткань (арт. 9С2-КВ) или нетканый материал из полипропилена.

Разработан способ и устройство для определения антропометрических характеристик фигуры человека в динамике и исследовано динамические эффекты в основных рабочих положениях парикмахеров. Установлена зависимость динамических эффектов размерных признаков от углов отведения рук в плечевом суставе вперед и в сторону. По результатам динамической антропометрии разработаны рекомендации по выбору параметров формообразования конструкции специальной одежды для парикмахеров.

Исследовано влияние распределения прибавки на свободное облегание по конструктивным участкам ширины полочки, проймы и спинки на уровень динамического соответствия конструкции специальной одежды с помощью усовершенствованной методики.

С целью определения рациональной области угловых параметров рукава, при которой обеспечивается достаточный уровень эргономического соответствия конструкции специальной одежды для парикмахеров, проведены исследования и получены эмпирические математические модели зависимости уровня динамического и статического соответствия конструкции одежды от углов отведения рукава вперед и в сторону.

Разработан алгоритм расчета величин прибавок на свободное облегание, на основе чего сформирована исходная база данных для построения эргономично-рациональной конструкции специальной одежды для парикмахеров. С учетом разработанных рекомендаций по проектированию специальной одежды для парикмахеров, предложено художественно-конструкторское решение женской блузы-передника.

Ключевые слова: специальная одежда, динамические эффекты, динамическое соответствие, параметры формообразования конструкции, комфортность текстильных материалов.

The summarY

Luschevska О.M. Improvement of process of designing of the special clothes for hairdressers.  The manuscript.

The dissertation on competition of a scientific degree of candidate of technical sciences on speciality 05.18.19 – technology of textile materials, sewings and knitted articles. Khmelnitsky national university, Khmelnitsky, 2010.

Dissertation is devoted the questions of upgrading of the special clothes for hairdressers by development of ergonomics structural decisions and use of modern materials.

The requirements to clothes and recommendation concerning it constructive and colour decisions are developed. A method is developed and research of comfort of textile materials is conducted for making of the special clothes of hairdressers. A method and device is developed for determination of anthropometric descriptions of figure of man in a dynamics and researched dynamic effects in the substantive workings provisions of hairdressers. Dependence of dynamic effects of size signs is set from corners of taking of hands in a shoulder forward and aside.

The influence of distribution of the outsize along structural areas of the front width of armhole and back on the level of dynamic accordance of special clothes construction was researched. The empiric mathematical models of dependence of level of dynamic and static accordance of construction of clothes from the corners of taking of sleeve forward and aside are got.

Keywords: special clothes, dynamic effects, dynamic accordance, parameters formation of construction, comfort of textile materials.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

5851. Математическая модель манипулятора 2.05 MB
  Математическая модель манипулятора Структурная схема системы манипулятора с учетом упругих элементов показана на рисунке 1. Подробное описание структурной схемы и физическое обоснование полученной структурной схемы приведено в...
5852. Теория определения перемещений в стержневых системах 275 KB
  Теория определения перемещений в стержневых системах При проектировании различных строительных конструкций кроме расчета на прочность необходимо установить величины перемещений отдельных точек конструкций. Это связано с требованием обеспечения жестк...
5853. Расчет статически неопределимых стержневых систем на действие температуры и осадку опор. Определение перемещений 52.5 KB
  Расчет статически неопределимых стержневых систем на действие температуры и осадку опор. Определение перемещений 1. Действие температуры на статически неопределимые стержневые системы Рассмотрим случай, когда статически неопределимая система подверж...
5854. Судебный приказ 178.5 KB
  Судебный приказ Введение. Появление в гражданско-процессуальном законодательстве известного ранее института судебного приказа обусловлено переходом России к рыночным отношениям, развитием экономических отношений, повышением количества заключаемых до...
5855. Неразрезные балки 209 KB
  Неразрезные балки Балка с числом пролетов не менее двух без промежуточных шарниров называется неразрезной. Неразрезные балки конструируют таким образом, чтобы были исключены вероятности отрыва балки от опор. Следует отметить одно из важны...
5856. Индивидуальная предпринимательская деятельность 49.5 KB
  Индивидуальная предпринимательская деятельность обладает ограниченными возможностями и распространяется в основном на мелкий бизнес. Для более или менее крупного дела приходиться соединять усилия нескольких лиц, переходить к коллективному п...
5857. Специальные основные системы метода сил 127 KB
  Специальные основные системы метода сил 1. Статически неопределимые фермы Фермы, применяемые в строительстве, строго говоря, всегда статически неопределимы в силу жесткости узлов. Мы будем понимать под статически неопределимой фермой ее расчетную сх...
5858. Рациональные основные системы метода сил для рам 103.5 KB
  Рациональные основные системы метода сил для рам. Решение статически неопределимых рам методом сил вручную оказывается довольно громоздким, с обилием вычислений и проверок. При этом выбор основной системы предопределяет объем вычислений и характер р...
5859. Основы метода сил 97.5 KB
  Основы метода сил Основные понятия о статически неопределимых стержневых системах. Их свойства. Методы расчета. Статически неопределимыми стержневыми системами назовем такие, для расчета которых недостаточно одних уравнений равновесия. Другими с...