Отримання розгорток об’ємних деталей швейних виробів за допомогою графічного методу, валентина

Валентина Куришева

Московський державний університет дизайну і технології

Москва, Україна

Kлючевие слова: розгортання поверхонь, структурна деформація матеріалу.

У багатьох галузях промисловості конструкторські роботи вимагають побудови криволінійних поверхонь і їх розгорток. У швейній галузі найбільшого поширення набули розрахунково-графічні (площинні) способи побудови розгорток по дискретним вимірам поверхні фігури людини або манекена. Однак, високої точності та технологічності конструювання розгорток деталей одягу, що відповідають сучасним вимогам, жодним розрахунково-графічним способом, спираючись тільки на антропологічні вимірювання фігур і припуски, досягти неможливо. Тому вже давно були розпочаті пошуки більш досконалих, так званих інженерних методів конструювання розгорток деталей одягу. Незважаючи на це, завдання розгортання на площину ділянок поверхні тривимірної моделі одягу до кінця не вирішена внаслідок слабкої формалізації процесу і впливу специфічних властивостей матеріалів на його результати. Поверхня одягу і поверхня манекена відносяться до неразвертиваемим поверхонь. Отже, можливе отримання великої кількості умовних розгорток з різною допустимої ступенем деформування матеріалу. Облік впливу фізичних властивостей при отриманні розгорток призводить до необхідності вирішення системи диференціальних рівнянь, що представляє високу обчислювальну складність алгоритму отримання розгорток, що не завжди виправдано. Графічні методи дозволяють значно спростити решаемую завдання. Один з таких методів і представлений в статті.

Подання поверхонь будь-яких об'єктів в вигляді мережі досить поширене. При побудові розгорток з використанням методики Фрідлянда Е.Х. [1] подібна модель дозволяє задавати структурні зміни швейних матеріалів. В текстильних матеріалах ці зміни найбільш очевидні: можливість розтягування ниток, зменшення лінійних розмірів (усадка) і перекіс між системами ниток. З подібними деформаціями можна зіткнутися і в інших матеріалах (шкірі, трикотажі), якщо нанести на недеформівний плоский матеріал мережу. Оскільки властивості швейних матеріалів анізотропні, крок мережі в двох взаімоперпендікулярних напрямках буде відрізнятися. У тканих матеріалах ці величини залежать від виду переплетення і повинні бути пропорційні раппорту переплетення уздовж ниток основи і качка (в трікотаже- кількості петель в горизонтальному і вертикальному напрямку, в коже- можуть бути рівними). На сьогоднішній день пропонується безліч розробок в області оптичних способів вимірювання структурних властивостей швейних матеріалів. Можливо виконання цього завдання і простим підрахунком кількості ниток в раппорте переплетення для тканин. В якості ілюстрації графічного методу була обрана найбільш проста графічна модель з рівним кроком мережі.

В умовах масового виробництва поверхні тіла людини та одягу представлені у вигляді манекена тіла людини і внутрішньої форми одягу. Перехід від поверхні тіла людини до поверхні одягу може здійснюватися завданням збільшень повітряних зазорів, однак їх розподіл в просторі залежить від властивостей матеріалів і до кінця не вивчено. У даній роботі для завдання форми одягу був обраний реальний об'єкт: манекен внутрішньої форми одягу. Побудова віртуальної моделі цього об'єкта було виконано по циліндричних координат, знятим за допомогою механічної установки. Таким чином, була виконана апроксимація гладкій поверхні дискретним набором точок, з'єднаних відрізками. При малому (близько 200) кількості точок виходить груба модель, проте за допомогою механічної установки представляється дуже трудомістким і часом неможливим отримання більш наближеною апроксимаційної графічної моделі поверхні одягу. Для отримання більш точної віртуальної моделі доцільно використання фотограмметричних установок.

Метод отримання розгорток графічним способом полягає в нанесенні на розрізнену розгортку тривимірної поверхні, отриману методом тріангуляції, чебишовських мережі по методиці Фрідлянда Е.Х. з формуванням цілих деталей.

4.1 Побудова парціальної розгортки методом тріангуляції

Побудова розгортки методом тріангуляції представлено на рісунке.1.

Малюнок 1 - Парциальная розгортка деталі полички

4.2 Нанесення мережі Чебишева на парциальную розгортку

Для нанесення мережі необхідно завдання вихідних і додаткових осей розгортання. Необхідним є розташування цих осей по геодезичним лініях на поверхні. Вихідні осі дозволяють з'єднати в цілу деталь розрізнені трикутники, однак для отримання об'ємної форми необхідні додаткові наскрізні членування конструкції полички (рельєфні шви, кокетки і. Ін.). У цьому випадку вихідні осі розташовують під прямим кутом один до одного приблизно посередині деталей, щоб мережа рівномірно і несильно деформувалася до зрізів деталей, оскільки існують обмеження на деформування матеріалів за рахунок перекосу між системами ниток. Для тканин без апрету і просочень можливо стійке формоутворення при зміні кута між нитками до 10 градусів [3].

Для завдання місця розташування додаткової осі, необхідної для отримання конструктивних членувань, що не проходять по всій деталі, тобто виточок, слід уздовж обраного за моделлю напрямки виточки, але по іншу по відношенню до виточки від вихідної (основний) осі сторону нанести геодезичну лінію. Відомо, що геодезична лінія при розгортанні перетворюється в пряму. Всі осі один по відношенню до одного повинні бути ортогональні. Таким чином, для проведення додаткових осей необхідна стикування ряду парціальних розгорток, що знаходяться по інший бік від вихідної осі, і відновлення перпендикуляра від осі взаімопротівоположних системи ниток в тканині.

Для конкретного випадку вертикального розташування верхньої виточки було прийнято розташування додаткової осі з вищої точки передбачуваної деталі по бічній частині заданої поверхні. Ця лінія може бути отримана на реальній моделі за допомогою тонкої ланцюжка, ідеально підходить для розташування по ній ниток основи для відсутності деформацій в одязі під власною вагою тканини. Результат нанесення мережі по заданих початкових умов представлений на малюнку 2.

Малюнок 2 - Нанесення мережі на парциальную розгортку деталі полички

На малюнку 3 нанесення мережі з додатковою віссю утворило дві виточки: нагрудну і талієвиє. Можна відзначити і такий цікавий момент. При детальному розгляді області, відповідної опуклості деталі, видно "хвилювання" однією з систем ниток

Якщо з'єднати безпосередньо вузли мережі з метою усунення зламу горизонтальної системи "ниток", то можна розрахувати величину необхідної усадки матеріалу за допомогою волого-теплової обробки з метою отримання бажаної форми. В даному випадку 0,5%. Таким чином, з'являється можливість підбору матеріалів з виявленою величиною усадки при волого-тепловій обробці.

Перетворення парціальної розгортки з нанесеною мережею в єдину мережеву розгортку виробляється з переходом всіх мережевих кутів в кути рівні 90? (Малюнок 3).

Малюнок 3 - сіткових розгортка деталі полички

Графічний метод побудови розгорток дозволяє по виміряним структурними характеристиками матеріалів отримати шаблони деталей одягу. Подібний метод дозволяє мінімізувати структурні спотворення матеріалів.

[1] Фрідлянд Е.Х. Методика побудови сетной розгортки за кресленням поверхні // Наукові праці МТІЛП. Вип.36. 1969.-с.336-344.

[3] Рогова А.П. Табакова А.І. Виготовлення одягу підвищеної формоустойчівості.-М. Легка промисловість, 1979.-184с. мул.