Бегняк В.І. Основи конструювання і проектування виробів із шкіри

Подождите немного. Документ загружается.

наколи, а на пластмасові - "маячки" (невеличкі виступи). Перевірці

піддаються середній та крайні розміри серії. При перевірці

стандартних частин сліду колодки застосовується контрольний

шаблон.

Стандарт на колодки регламентує невелику кількість

параметрів, які використовують для побудови її складної

просторової форми. Це призводить до різноманітності форм

колодок у тих частинах, які можуть бути уніфіковані. Довільна

побудова колодки не відповідає вимогам взуттєвого і суміжних з

ним виробництв, проектування та уніфікації технологічної

оснастки та устаткування, перешкоджає впровадженню

прогресивної технології з використанням формованих деталей та

вузлів.

Застосування формованих задників вимагає уніфікації

розмірів п'яткової частини колодки, тим більше, що вона найбільш

стабільна за своєю будовою та форморозмірами. Проведені

наукові дослідження показали, що колодка може бути уніфікована

по сліду в п'ятково-геленковій частині до перетину 0,68Д

ст

Аналогічними дослідженнями, які продовжували проводитись,

була встановлена можливість уніфікації однотипних колодок по

сліду до перетину 0,9 Д

ст

. Чому саме до 0,9 Д

ст

? Тому що до цього

перетину на форму колодки не впливає мода, а саме цей чинник

призводить до частої заміни парку колодок на підприємствах. А

тому, маючи уніфікований слід колодки, можна частину

технологічного устаткування не замінювати при переході на нові

фасони колодок.

В останні роки при виготовленні взуття широко

застосовуються формовані підошви. Випуск їх в усіх повнотах

призвів би до обігу великої кількості прес-форм. А це і не зручно, і

не дешево. Тому проведені наукові дослідження показали, що

колодки можна уніфікувати по сліду для одного розміру, але різних

повнот. У такому випадку приріст між повнотами досягається за

рахунок приросту обхвату в тильній частині колодки, а ширина

сліду залишається для трьох суміжних повнот однаковою. Вигода

від такої уніфікації очевидна.

Стандартизація і уніфікація розмірів та форма колодок

дозволяє скоротити час на їх розробку, оскільки конструктор-

модельєр працює в основному над формою носкової частини.

4.4. Біотехнічні та естетичні питання

проектування взуттєвих колодок

У цьому параграфі розглянемо деякі положення, які треба

враховувати при проектуванні колодок, оскільки безпосередньо

процес розробки креслень контурів колодки як геометричного тіла

вивчається в дисципліні "Проектування технологічної оснастки".

Як будь-яке об'ємне тіло, взуттєва колодка в абстрактному

геометричному відношенні являє собою систему криволінійних і

плоских граней, яку потрібно розглядати, як згадувалось раніше, з

двох позицій. По-перше, вона повинна відтворювати формо-

розміри стопи і відповідати всім вимогам, які пред'являються до

взуття різного призначення. По-друге, як технологічна оснастка,

вона повинна сприяти запровадженню новітніх технологій вироб-

ництва взуття і прогресивного устаткування.

Процес проектування внутрішньої форми взуття включає в

себе різні види проектної і конструкторської діяльності інженера-

конструктора, пов'язаної зі створенням нового виробу - взуттєвої

колодки, яка повинна відповідати функціональним, конструк-

тивно-технологічним і естетичним вимогам.

Функціональні і естетичні вимоги до внутрішньої форми

взуття визначаються його призначенням - забезпечення нормаль-

ного функціонування стопи, її комфорту і естетичного вигляду.

З функціональних властивостей при розробці колодки в

першу чергу необхідно враховувати ергономічні показники.

Внутрішня форма взуття повинна бути зручною (раціональною),

тобто відповідати форморозмірам стопи і не перешкоджати її

нормальному функціонуванню і розвитку.

Взуттєва колодка не є точною копією стопи, а представляє

її стилізоване відображення, яке має певне естетичне направлення.

Форма колодки повинна відповідати моді. При створенні моделі

колодки конструктор повинен надавати перевагу анатомо-

фізіологічним вимогам або знаходити компромісні вирішення

модного напрямку, але з обов'язковим пріоритетом раціональ-

ності.

Проектування внутрішньої форми взуття різноманітне і

складне. Антропометричні дані про форморозміри стопи з

врахуванням її фізіології і біомеханіки необхідно перетворити в

параметри колодки і на їх основі визначити контури криволінійних

поверхонь колодки. Цей процес досить складний і називається

моделюванням.

Зазвичай моделювання еталона (моделі) колодки виконують

вручну з куска деревини простими різальними інструментами за

шаблонами поздовжньо-осьового перерізу, розгортки поверхні сліду і

двох-трьох поперечних перерізів. Контур розгортки сліду регла-

ментується декількома розмірами по ширині, і при побудові

доводиться викреслювати лекальні криві, які з'єднують точки, що

контролюються. Цілком очевидно, що у такому випадку форма і

розміри шаблонів на всіх ділянках, крім цих точок, повністю залежать

від кваліфікації модельєра, його практичного досвіду. Обробляючи,

практично, поверхню колодки на око, модельєр вносить в її форму

суб'єктивні елементи. При такому способі моделювання відсутні

закономірності зміни параметрів між перерізами, а це свідчить про

недосконалість способів задания складної просторової форми

взуттєвої колодки.

Внаслідок недостатнього задания і контролю просторової

форми колодки, суб'єктивності відтворення форми окремих ділянок,

поверхні і їх спряження мають випадковий і незакономірний

характер. Все це обмежує застосування устаткування автоматичної і

напівавтоматичної дії, ускладнює використання точних методів

виготовлення взуття (лиття і гарячої вулканізації), вимагає збільшення

різних припусків.

Примітивність і громіздкість графічного зображення

взуттєвої колодки викликали необхідність створення методу, який

при використанні мінімальної кількості параметрів дозволяв би

досить точно зобразити як окремі контури колодки, так і її

поверхні в цілому. Такий спосіб запропонований В.О. Фукіним та

його учнями і полягає у створенні машинного проектування

еталонів взуттєвих колодок як частини системи проектування

взуття в автоматизованому режимі.

Контрольні запитання

1. За якими ознаками класифікуються взуттєві колодки?

2. Що таке індекс колодки, з чого він складається?

3. Як змінюються колодки за розмірами в серії?

4. З якою метою необхідно стандартизувати та уніфіку-

вати деякі розміри колодки?

5. Які вихідні дані необхідно мати для розробки моделі

колодки?

6. Недоліки існуючих способів моделювання колодок.

Література

1. ГОСТ 3927-88. Колодки обувные. - Μ.: Издательство

стандартов, 1988.

2. Справочник обувщика (Проектирование обуви,

материалы) / Л.П. Морозова, В.Д. Полуэктова, Е.Я. Михеева. - М.:

Легпромбытиздат, 1988.-С. 39-48.

3. Конструирование изделий из кожи: Учебник для вузов /

ЮЛ. Зыбин, В.М. Ключникова, Т.С. Кочеткова, В.А. Фукин. - М.:

Легкая и пищевая пром-сть, 1982. - С. 148-156.

4. Фукин В.А. Проектирование внутренней формы обуви. -

М.: Легпромбытиздат, 1985. - С. 5-17.

Глава 5. ГІГІЄНІЧНІ BЛACTИBOCТІ ВЗУТТЯ

5.1. Вологообмінні та вологозахисні властивості взуття.

5.2. Електропровідні, санітарно-хімічні та токсикологічні

властивості взуття.

5.3. Теплозахисні властивості взуття.

5.4. Жорсткість і маса взуття.

5.5. Естетичні властивості взуття.

Взуття повинно забезпечувати споживачу максимум свободи

руху і відчуття комфорту, під яким слід розуміти відповідну

вологість і температуру, відвернення електростатичних зарядів, що

накопичуються в результаті тертя, подачу повітря до шкіри і

мінімальне навантаження ноги масою і жорсткістю взуття.

Незважаючи на те, що питаннями гігієни взуття вчені почали

займатися давно, до цього часу немає системи чітких критеріїв

оцінки гігієнічних властивостей як взуття в цілому, так і матеріалів,

з яких воно виготовляється.

Інститутом загальної і комунальної гігієни (м. Москва)

запропоновано оцінювати матеріали і взуття за фізико-гігієнічними,

фізіолого-гігієнічними, санітарно-хімічними і санітарно-токсиколо-

гічними властивостями.

Фізико-гігієнічні дослідження направлені на вивчення тепло- і

вологозахисних, волого- і електропровідних властивостей.

Фізіолого-гігієнічні дослідження ґрунтуються на вивченні

процесів терморегуляції і теплообміну при експлуатації взуття.

При санітарно-хімічній оцінці гігієнічних властивостей

вивчаються хімічна стабільність матеріалів і кількість речовин, що

мігрують з них в навколишнє середовище.

Санітарно-токсикологічні дослідження проводять для

вивчення біологічної дії малих концентрацій хімічних речовин на

стопу і організм людини при тривалому контакті з ними.

5.1. Вологообмінні та вологозахисні властивості взуття

Поки для виготовлення взуття використовувалась нату-

ральна шкіра, котра має високі гігієнічні властивості, питання про

комфортність взуття не стояло. Але з появою і застосуванням для

виготовлення взуття замінників шкіри, особливо для її верху, гостро

постало питання забезпечення нормальних умов для функціонування

стопи, оскільки синтетичні та штучні шкіри мають погані гігієнічні

властивості. Зайончковський А.Д. виділяє дві групи таких

показників: одна з них пов'язана з конструкцією взуття та його

форморозмірами (внутрішні розміри і форма, гнучкість і маса

взуття), а друга - з властивостями матеріалів, з яких виготовлене

взуття (тепло- і вологозахисні, санітарно-токсикологічні властивос-

ті, паро- і повітропроникність, електризованість).

Вологообмінні (вологопровідні) властивості взуття, які

визначають його здатність поглинути виділену стопою вологу і

вивести її назовні, мають велике практичне значення.

За нормальних метеорологічних умов шкіра людини виділяє

вологу у вигляді водяної пари. При температурі більше ЗО °С та

великій відносній вологості повітря, а також при сильному

фізичному навантаженні поряд з водяною парою виділяється піт у

крапельному стані.

На вміст поту у взутті в період його носіння впливають

матеріали, з яких воно виготовлене, температура і вологість

навколишнього середовища тощо.

Розподіл вологи і тепла на різних ділянках стопи

нерівномірний. Найбільша кількість поту виділяється в ділянці

пальців, найменша - в ділянці п'ятки. У чоловіків при однакових

умовах потовиділення більше, ніж у жінок, а у дітей більше, ніж у

дорослих.

Якщо деталі взуття мають високу паропроникність, то вся

волога, що виділяється стопою, поглинається повітрям і тоді настає

відчуття комфорту.

За Любичем М.Г. перехід вологи від стопи до деталей

здійснюється в результаті щільного їх контакту в деяких місцях.

Тому більше намокає п'яткова та носково-пучкова частини устілки.

Дослідження показали, що шкіряна устілка звичайної

товщини вбирає близько 50% загальної кількості вологи, що

накопичується у взутті. У взутті з устілкою із штучних матеріалів піт

накопичується в інших деталях взуття та шкарпетках.

При інтенсивному виділенні поту поверхня взуття

покривається білими плямами - нальотами солі, його головної

складової частини. Вихід солі на поверхню взуття можливий тільки

в наслідок міграції рідкого поту (а не його парів) на поверхню

взуття і випаровування з цієї поверхні.

Волога, що виділяється стопою під час носіння взуття,

виводиться механічно - шляхом викиду водяної пари з повітрям

завдяки всмоктуючо-нагнітальній дії взуття (при його згинанні і

випрямленні); шляхом дифузії води через шкарпетки і деталі взуття.

Частина вологи накопичується в деталях взуття і видаляється з них

після зняття взуття.

Таким чином, щоб зняти зі стопи надлишкову вологу і

забезпечити їй комфортні умови, матеріали, з яких виготовлені

деталі, повинні бути достатньо вологоємними.

При вивченні параметрів комфортного стану взуття

дослідження проводились у взутті з верхом із натуральної і різних

синтетичних шкір. Комфортні умови носії взуття відчували при

відносній вологості повітря всередині взуття до 90% і температурі

21-25 °С. Такий рівень вологості досягався за 1,5-2 год ходіння у

взутті з верхом із синтетичних шкір, і за 5 год - у взутті з верхом з

натуральної шкіри. При цьому паропроникність обох цих

матеріалів однакова, а коефіцієнт сорбції натуральної шкіри

перевищував коефіцієнт сорбції синтетичної шкіри у 5 разів. Тому,

щоб досягти комфортних умов потрібно покращувати ці два

показники - паропроникність та вологоємність матеріалу.

Зайончковський А.Д. виділяє декілька зон, через які

видаляється піт назовні. Такими зонами він вважає поверхню

безпосереднього контакту плантарної поверхні стопи з устілкою;

тильної поверхні стопи з верхом в ділянці союзки; стопи з задником

і підноском.

У першій зоні під впливом маси тіла людини зволожена

панчоха (шкарпетка) щільно притискається до устілки. Волога з

панчохи (шкарпетки) дифундує в устілку і, якщо матеріал підошви

водонепроникний (наприклад гума), то вона накопичується в устілці

і деталях, що лежать між нею і підошвою (простилка, шкіряна

підложка). Для створення необхідного мікроклімату у цій зоні

взуття необхідно забезпечити максимальну вологоємкість устілки

при мінімальному періоді вологовіддачі, тобто взуття за ніч

повинно встигнути висохнути до початкового рівня вологості.

У другій зоні зволожена панчоха (шкарпетка) притискається

до союзки не так щільно, ніж у першій зоні. У даному випадку

спостерігається наскрізна дифузія вологи через підкладку і зовнішні

деталі та її випаровування. Для створення мікроклімату в цій зоні

взуття повинна бути забезпечена максимальна швидкість міграції

вологи через союзку, оскільки накопичення поту в даному випадку

обмежується невеликою товщиною матеріалу підкладки і зовнішніх

деталей взуття.

Перехід поту в третій зоні із вологої панчохи (шкарпетки) в

підкладку при безпосередньому контакті, до того ж через

непроникність системи "підкладка-задник-зовнішня деталь верху",

волога накопичується лише в підкладці. З іншого боку, в результаті

нещільного прилягання берців до стопи, процес вологовіддачі може

проходити шляхом конвекції і особливо інтенсивно під час руху

людини.

В носкові й частині накопичення вологи також може бути

невеликим, оскільки площа контактів пальців з внутрішньою

поверхнею мала. Тому в цій зоні волога накопичується в основному

в шкарпетках.

Таким чином, за виключенням союзки, в усіх інших частинах

взуття в період його носіння піт накопичується в окремих деталях і

видалити його можна природним висушуванням, коли взуття зняте

зі стопи.

Досліди вчених показали, що не всі деталі взуття однаково

накопичують і виводять піт. Так, 50% виділеного поту акумулюється

самим взуттям, приблизно 40% виходить з нього через щілини між

верхом і стопою і лише 10-15% виводиться через взуттєві матеріали

завдяки паропроникності.

Конструкція сучасного взуття така, що 42% площі не бере

участі в процесі виведення поту і вологи, а весь процес локалізується

на невеликих ділянках союзки, що значно погіршує гігієнічні

властивості і прискорює її знос в результаті постійного зволоження і

накопичення в порах шкіри значної кількості відкладених солей.

Вологопроникність союзки зменшується також завдяки

наклеюванню міжпідкладки каучуковим клеєм, який створює

плівку, застосуванню для задників та підносків водонепроникних

матеріалів тощо. Тому велику увагу при виборі матеріалів необхідно

приділяти матеріалам підкладки і устілки (вкладної устілки),

особливо, коли на зовнішні деталі верху і низу застосовуються

замінники натуральної шкіри.

При оцінюванні гігієнічних властивостей взуття велике

значення мають вологозахисні властивості матеріалів, з яких

виготовляють деталі взуття. Це намокання, промокання та

водонепроникність.

Під намоканням взуття розуміють здатність його поглинати

воду, а під промоканням та водонепроникністю - здатність його

чинити опір наскрізному проникненню води. Ці показники

забезпечують вологозахисні властивості взуття.

Намокання взуття в умовах безпосереднього стикання з

водою залежить в основному від властивостей матеріалу підошви та

зовнішніх деталей верху, а не від конструкції.

Зменшення намокання взуття можна забезпечити

застосуванням для підошви матеріалів, які мають гідрофобні

властивості, тобто відштовхують воду.

Верх взуття в процесі його носіння менше контактує з

водою. Завдяки цьому, а також конфігурації верху, з якого вода

скочується, і наявності на його поверхні ізолюючого покриття верх

взуття в невеликій кількості поглинає воду.

Проникнення води всередину взуття, яке характеризується

промоканням і водопроникністю, може здійснюватись двома

шляхами: через матеріали деталей взуття та через отвори і щілини

між деталями і наскрізні отвори у швах верху. Швидкість

проникнення води залежить від властивостей матеріалів.

Промокання взуття не завжди є наслідком його повного

намокання і може наступити раніше, ніж останнє досягне певної

величини. Найбільш можливе попадання води всередину у взутті

шпилькових та ниткових методів кріплення, де є наскрізні проколи

матеріалу деталей низу. Хімічні методи кріплення низу

забезпечують герметичність шва.

5.2. Електропровідні, санітарно-хімічні та токсикологічні

властивості взуття

В останні роки різко зросло використання для одягу і взуття,

синтетичних матеріалів, що вимагає більш детального вивчення

виникнення статичної електрики і її впливу на стопу і загальний

стан людини. Вченими встановлено, що при терті стопи об устілку і

підошви об опору на всіх поверхнях, які труться, виникають і

накопичуються заряди статичної електрики, величина і знак яких

залежать від хімічної природи і вологості матеріалів, а також від

інтенсивності їх взаємодії. На поверхнях при терті виникають

заряди до 3000 В/см (за санітарною нормою 200 В/см). При носінні

одягу та взуття, наелектризованих більше як на 200 В/см, у людей

порушується діяльність різних органів.

В одязі та взутті з натуральних матеріалів їх електризація

незначна через наявність в них вологи та швидкого стікання зарядів.

Такі матеріали заряджаються позитивно, а шкіра людини -

негативно.

За даними вчених, електризація матеріалів викликає

накопичення на їх поверхні пилу та бактерій. Більшість бактерій

несе негативний заряд, тому позитивно заряджені матеріали

значною мірою заражаються бактеріями.

Виходячи з цього, для взуття слід використовувати такі

матеріали, які б забезпечували стікання зарядів статичної електрики

або мали невелику величину негативного заряду. Доцільно поряд з

матеріалами, які сильно електризуються, використовувати електро-

провідні матеріали, які здатні екранізувати заряди, що утворюються.

Конструкція взуття повинна зменшувати амплітуду і тертя

стопи об устілку і підкладку. З цією метою у взутті використовують

формовану устілку, підкладкові матеріали з гладкою поверхнею

тощо.

Дослідження санітарно-хімічних та санітарно-токсико-

логічних властивостей показали, що серед полімерних матеріалів,

які використовуються для взуття, є достатньо хімічно стабільні

(поліамідні, поліефірні тощо) та з нестабільною санітарно-

гігієнічною характеристикою (полівінілхлоридні, полістирольні,

пінополіуретанові, на основі спіненого латексу тощо).

Міграція хімічних з'єднань в навколишнє середовище з

хімічно нестабільних матеріалів вказує на потенційну небезпечність

використання їх у взутті, особливо в умовах жаркого клімату, де під

впливом високих температур повітря і ґрунту та інтенсивної

сонячної радіації можуть підсилюватись процеси деструкції і

старіння полімерних матеріалів з виділенням значної кількості

токсичних речовин.

Досліди показали також, що деякі матеріали мають

шкіроподразнюючу дію, викликають дерматити і негативно

впливають на організм людини в цілому. Ця дія може викликати

зміну складу крові, білкових фракцій сироватки крові та інші

захворювання внутрішніх органів.

Тому при конструюванні взуття треба мати це на увазі і

підбирати такі матеріали, які б забезпечували нормальний

мікроклімат стопі і її функціонування.

5.3. Теплозахисні властивості взуття

У комплексі гігієнічних властивостей взуття важливе

значення мають теплозахисні якості, оскільки дослідження впливу

низьких температур на організм людини показали, що травматичної