Разработка специальной защитной одежды с учетом деформационных свойств материалов

ОЩМ ХАРАКТЕШОГИКА РАБОШ Актушгьность темы. Решениями ХХУП съезда КПСС перед легкой цршшшленностью поставлена задача полного обеспечения советских людей спецодеждой и спец обувью, увеличения объема производства специальной одежда и обуви при значительном улучшении её качества. Одним из наибояее перспективных направиений дальнейшего роста общественной производительности труда являются вопросы пошшения надежности защиты и качества специальной одежда. Для легкой провешленности актуальность указанного направления усиливается возрастающими тенденциями потребления специальной одежда. Её отличительная особенность состоит в том, что по шре интенсификации цроизводств, значительно повышаются требования к спецодежде, призванной защитить человека от неблагоприятных факторов внешней среды в процассе трудовой деятельности. Расширяющаяся структура потребления требует расширеншассортишнта спецодежда, пошшения её защитных свойств, улучшения качества, Поэтоь^ вопросы обеспечения надежности защиты человека от неблагоприятных факторов в процессе работы приобретают важное значение. Одним из факторов, определяющих защитные свойства одежда (шециального назначения, является полное соответствие свойств влатериалов назначению одежда. В настоящее время это достигается на основе исследования механических свойств материалов и их учета при разработке конструкции одежда. Наиболее перепек^ тивным направлением пошшения защитных свойств специальной одежда следует считать создание ношх видов материалов, обеспечиващих ксмплексы заданных свойств. В процессе носки одезда подвергается многократным деформа^ щяж, KOTOjHe шзывают изменения её первоначальной формы. В специальной одежде деформационные свойства материалов определяв её защтные свойства, свобода движений, микроклимат пододежного слоя. В этой связи исключительно важно знать пределы изменений деформационных свойств материалов, при которых не нарушаи-ся защитные функции одежды. Особенно возросло значение этих факторов в связи с возрастащими объемами производства специальной одежда для защиты человека от кровососущих насексмых, являщжхся переносчиками опасных для человека заболеваний. Несмотря на жскпвэчитвльную актуальность, воиросм проектирования защитной одеады от насекшых жучены крайне недостаточно-и не имеют глубокой теоретической основы. Проводившиеся на первом этше работы в области создания защитной одежды от насекомых касались создания материалов определенной толщины, обеспечиващих механичесвую защиту человека. Более поздние работы, проведенные во ВШИТП и МП и Ш, посвящены главным обр аз см вопросам устранения недостанов разработанной на первом этапе конструкции комплекта. Однако, проведенные работы, не исследовали такой сложный и многогранный вопрос, как процесс формообразования деталей одежды из сетчатых материалов. 1фоме того, не пслучены данные о величинах ж характере деформаций и их распределении по различным участкам одежда, что в конечнсм счете определяет защитные свойства одежда специального назначения. Остался неизученным механизм формообразования деталей комплекта защитной одежда, не выявлены факторы, влияющие на него, без кото|нх невозможно проектирование специальной одежда, за• щищащей человека от увусов насекомых. Требует разработки методика конструирования специальной ода1сда из сетчатых материалов и, в еще большей степени, необходима разработка новых сетчатых материалов, обеспечивающих повышение надежной защиты человека при одновременном снижении BflaTeриалоемкости одеады. Решение перечисленных выше направяений совершенствования метода проектирования специальной одежда имеет большое н? роднохозяйственное значение. Цель и задачи работы. Цель — разработка научно-обоснованного метода проектирования специальной одежда из сетчатых материалов. Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи: исследование геометрического строения сетчатых материаловисследование механизма формообразования сетчатых мет ер налов на основе изучения процесса деформирования материалов при одноосном и двухосном растяжениитеоретическое и экспериментальное исследование изменения толщины материала, как основной защитной функции, в зависимости от деформаций растяженияразработка метода проектирования деталей одежды из сетчатых материаловапробация разработанной конструкции защитной одежды в условиях производствапроведение испытаний одежды в условиях эксплуатации. Тема диссертации утверждена Советом Московского ордена Трудового Красного а1амени технологического института легкой прошшленности. Направление работы связано с реализацией програвшы научночрвхнического прогресса в народном хозяйстве, утвержденной дирекгивныьзи органами. Методология и ютодика исследований. Теоретической и методологической основной исследований являются решения съездов ШСС, марксистско-ленинский метод познания и системный подход, позволящий рассматривать предаеты и явления в их взаимосвязи. В работе использованы теоретические положения теории поверхностей, положения дифференциальной и аналитической геометрии, сферической тригшсметрии, теория строения и проектирования оболочек из тканей и других материалов в сетях Чес&шева, основные положения теории упругости и мембранная теория оболочек, математические методы шганБфовшия эксперимента, методы статистического, корреляционно-регрессивного анализа и моделирования, современная шчжслительная техвоака. Объект см исследования в работе выбрано малоизученное направление, связанное с проектированием специальной одежды из сетчатых материалов с учетом их дефсрмационных свойств. Это направление является наиболее перспективным, так как обеспечивает защту человека при снижении материалоемкости ксмплекта и трудоемкости его обработки. Научная новизна работы заключается в следущем: шполнено теоретическое обоснование штода проектирования специальной одежда из сетчатых материаловустановлена возможность и необходимость учета дефорйационных свойств сетчатых материалов к их толщины при конструировании одеждараскрыт механизм формообразования деталей одежда из сетчатых полотен, позволящий определить направления совершенствования конструкции изделияразработан метод проектирования специальной одежда с учетом дефо|мационных свойств материаловпроведено кошлексное исследование измнения защитных свойств комплекта одежда при эксплуатационных нагрузках, на базе выбора рациональных линейных размеров деталей одежда, обеепечжваки щх защту человекаразработан способ повышения надежности защиты за счет разработки сетчатого полотна с лучшими механическими и гигиеническими свойствами. Применение разработанных и рекомендованных в диссертации штодов проектирования позволяет улучшить защитные свойства костюма, снизить его материалоемкость и трудоемкость обработки. Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сфсршулированных в диссертации, подтверждается теоретическими и экспериментальными исследованиями, применением объективных штодов оценки пожученных результатов на основе теории ошибок, использованием теории планирования и анализа эксперимента, соврешнных математжко-статистических методов обработки экспериментальных данных, эффективностью применения разработанного в диссертации метода цроектирования в промшшенности. Практическая значимость и реализация результатов работы. Научнонпракгические результаты исследований, выпожненных автором, позвожяют решать конкретные вопросы совераенствования штодов проектирования защитной одежда: проводить разработку конструкции защитной одежд^ ! с учетом деформационных свойств материаловснизить трудоемкость изготовления одежда при существующем техножогическом процессеснизить расход материалов на еданжпу изделияобеспечить экономический э^ект за счет снижения материалоемкости, трудоемкости обработки, роста производительности труда, повышения качества изделий. Личный вкяад автора состоит в постановке и разработке основной идеи данной темы, а также в постановке идей и основных проблем теоретических ж экспериментальных исследований данного налравнения. Основные результаты диссертационной работы внедаены на трикотажной фабрике «Хакасия». Принята к внедрению и использованию методика проектирования защитного комплекта одежда с учетом дефоряационных свойств сетчатых материалов. ДоЕуменгы, подтвервдающие внедрение, представяены в приложениях к диссертации. Экономический эффект от внедрения результатов исследований, подтвержденный соответствущнми документагмй, составляет 12,2 тыс. рублей в год.

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.

Проведен анализ современных методов защиты человека от гнуса и подтверждена наобходимость дальнейшего совершенствования методов конструирования специальной одежда из сетчатых материалов. Дана характеристика применяемого в прошшленнооти защитного косткма из сетчатых материалов, основной защитной функцией которого является толщина.

Разработан метод конструирования специальной защитной одежда из сетчатых материалов с учетом деформационных свойств, определящих её защитные функции.

Исследован механизм деформирования сетчатых материалов при сяноосном растяжении. Установлено, что деформирование сетчатого материала трикотажного способа производства включает в себя две составляющие: изменение геометрической формы ячеек материала и деформацию их сторон.

Изучен механизм двухосного деформирования сетчатого материала, соответствущего условиям эксплуатации защитной одежды. Выявлена зависимость изменения толщины материала при двухосном деформировании.

Разработан аналитический метод расчета изменений толщины сетчатого материала, позволявший прогонозировать защитные свойства одежды.

Разработан метод проекпфования разверток поверхности деталей одежда с учетом деформационных свойств материалов. 7статно ел ено, что развертки оболочек из сетчатых материалов являются более экономичными по сравнению с развертками оболочек из ткани.

Разработана конструкция нижней и верхней рубашке защитного комплекта одежда с учетом деформационных свойств материала, обесдачиващая надежную защиту при одновременном снижении материалоемкости .

Разработан метод проектирования сетчатых материалов для защиты от кровососущих насекомых, позволяющий прогнозировать защитные свойства комплекта при заданной его материалоемкости.

Спроектирован новый сетчатый материал с повышенными эксплуатационными и технологическими показателями. Установлена рациональная геометрическая форма ячейки материала и её параметры. 2 Установлены аналитические зависимости для расчета изменений защитных свойств пакета одежды.

Изготовлена опытная партия защитных комплектов одежды разработанной конструкции в условиях трикотажной фабрики «Хакасия» .

Прошшленная апробация, изготовленной защитной одежды разработанной конструкции, позволила получить экономическую эффективность в размере 12,2 тыс. рублей при годовом выпуске 100,0 тыс. комплектов за счет снижения материалоемкости костюма и трудоемкости его обработки.

Проведена опытная носка разработанной конструкции защитной одежды, позволившая установить её высокие эксплуатационные и защитные свойства.