Інженерні методи конструювання

Дослідження науково обґрунтованих, досить точних і зручних методів побудови розгорток деталей поверхні одягу завжди було однією з актуальних проблем розробки раціональної системи її проектування. Від точності побудови розгорток поверхні істотно залежить витрата матеріалу, міра трудомісткості обробки виробу в процесі виготовлення, якість посадки і технологічної обробки, естетичні і експлуатаційні характеристики готового виробу.

Рисунок 10 – Приклади поверхонь, що розгортаються

Відомо, що усі поверхні з точки зору побудови розгорток підрозділяються на ті, що розгортаються і не розгортаються. При цьому поверхню можна розглядати як гнучку, але нерозтяжну і нестискувану плівку. Розгортаються називаються такі поверхні, які можуть поєднані з площиною усіма своїми точками, тобто укладені на площину без розривів і складок. Поверхня, яку неможливо поєднати з площиною при укладенні, є такою, що не розгортається. Розгортки таких поверхонь будують приблизно.

На практиці відмінність між цими поверхнями дещо згладжується, оскільки навіть такі, теоретично розгортані поверхні як, наприклад, конічні, не можуть бути побудовані абсолютно точно, а лише з деяким наближенням до теоретичних розгорток, а з іншого боку – теоретично не розгортані поверхні можуть бути поєднані з площиною за рахунок властивостей матеріалу і технологічних методів обробки цих розгорток, від яких абстрагується геометрія.

Поверхня фігури людини, манекена, а також одягом є не геометричну поверхню, і стосовно проектування одягу може бути розгорнута лише з деяким наближенням. Форму деталі одягу з плоского матеріалу отримують або шляхом конструктивного розчленовування її на частини із застосуванням таких елементів як шви, виточки, складки, або способом примусової зміни геометричних розмірів деталі крою на окремих ділянках, використовуючи розтягання або спрасування як по основі і поперечній, так і в косому напрямі.

Методами нарисної геометрії розгортку поверхні тіла отримати не можна.

У практиці застосовують комбінований спосіб: залежно від властивостей самої тканини переважають або конструктивні елементи, або деформація тканини (СОТ). І, крім того, вибір того або іншого способу отримання форми одягу залежить від характеру поверхні, її кривизни, здатності тканини створювати потрібну форму за рахунок власної деформації і методів конструювання.

На початкових етапах формування інженерних методів конструювання одягу здійснювалися спроби знайти принципи раціональної геометричної побудови розгорток поверхні. Причому форма поверхні, що розгортається, одягу і властивості матеріалу для її виготовлення залишалися як би за рамками досліджень.

Надалі серйозну увагу стали приділяти сітчастій структурі тканини, одягаюча здатність якої дозволяла отримувати розгортки деталей і вузлів одягу будь-якої складності, не прибігаючи до великої кількості швів і виточок, оптимізуючи примусове формування деталей. Використання одягаючої здатності тканини лягло в основу методів отримання розгорток.

Ця властивість тканини дозволяє розгорнути деталь готового виробу і перевести її в прямокутну систему координат, дає можливість отримати раціональну розгортку деталі на площині на основі інженерного рішення геометричної задачі про одягання кривих поверхонь плоским матеріалом сітчастої будови.

Відомі декілька інженерних методів конструювання розгорток деталей одягу: тріангуляції, січних площин, геодезичних ліній, допоміжних ліній розгортання (ЛР), розрахунку розгорток деталей одягу за зразками моделей. Немає необхідності детально переказувати зміст кожного методу. Ми обмежимося лише їх перерахуванням і деякими ілюстраціями, щоб представити об'єм, скрупульозність і науковість проведених досліджень.

Метод тріангуляції

Загальним прийомом побудови наближеної технічної розгортки полягає в тому, що задану поверхню розбивають на окремі елементи і замінюють їх елементами поверхонь, що умовно розгортаються, які потім розгортають. Точність апроксимації залежить від кількості числа елементів, що розбивають криву поверхню.

Рисунок 11 – Метод тріангуляції

Метод січних площин

Запропонований в 1954 р. А.И. Іванової, метод є однією з перших спроб отримати розгортку деталей одягу способами нарисної геометрії і креслення.

Кожну ділянку виділеної деталі фігури умовно прирівнюють до геометричної поверхні, що розгортається, і послідовно розгортають і укладають на площині. Трудомісткість і складність взаємоузгодження окремих ділянок розгортки деталі між собою не дозволяє використати цей метод на практиці.

Рисунок 12 – Метод січних площин

Метод геодезичних ліній

Суть методу полягає в моделюванні на поверхні ряду геодезичних ліній із заданим кроком і послідовною побудовою розгорток виділених ділянок поверхні, обмежених геодезичними лініями, на площині. Метод дозволяє отримати розгортку поверхні деталі, по якій можна визначити величини необхідної технологічної обробки: розміри виточок, величину посадки або розтягування тканини. Цей спосіб надалі знайшов своє застосування при скануванні, отриманні інформації про фігуру.

Рисунок 13 – Метод геодезичних ліній

Побудова розгорток оболонок з використанням допоміжних ліній розгортання (метод ЛР).

Цей метод дозволяє отримати досить точну копію розгорток зразка виробу, визначити технологічну обробку деталей, закладену в зразку. У основі методу допоміжних ліній розгортання (ЛР), розробленим Л.М.Труханом, лежить перелік особливостей будови тканини: переплетення ниток поздовжньої та поперечної під кутом 90 градусів.

Рисунок 14 – Метод допоміжних ліній розгортання

Кожну "характерну" точку розгортки деталі знаходять шляхом прямого виміру (по готовому виробу) довжин відповідних відрізків ниток (рядків), прокладених уздовж основи і качка у виробі, потім ці виміри викладають на площини і аналізують.

При використанні цього методу не вимагається розпорювати виріб. Варто нагадати, що методом "розпорювання" отримати точну копію деталей з готового зразка виробу дуже складно: неможливо відновити усю технологічну обробку, якій піддалися деталі крою і виріб в цілому. На площині креслення без відповідної трансформації ці деталі укладені бути не можуть. Звідси і недостатня точність і об'єктивність інформації про розгортку.

Метод допоміжних ліній розгортання з метою отримання точних копій деталей припускає наявність зразка виробу, виготовленого з тканини з чітко вираженою структурою ниток поздовжньої та поперечноїка. При отриманні розгорток може бути виявлена тільки та технологічна обробка, яка закладена при виготовленні зразка. Зважаючи на відсутність "нульового циклу", як самостійний метод для розробки нових моделей він не актуальний.

А як інструмент дослідження і аналізу проектованих моделей дозволяє вирішити питання технологічної обробки, усадки, релаксації матеріалу і дозволяє, якоюсь мірою, "редагувати" деякі зміни конструкції.

Метод зняття прямих вимірів з готового виробу по конкретній фігурі можна успішно застосовувати, наприклад, в ательє, за ситуації, коли треба уточнити посадку виробу на фігурі по балансу, надбавкам, силуету і так далі. Метод особливо вдалий, коли на фігурі вже щось надіте. Використовуючи відпрацьовані лекала і шляхом уточнення вимірів по готовому виробу можна набагато успішніше підігнати виріб на фігуру і скоротити кількість примірок.