МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХМЕЛЬНИЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ВРОНА ІННА ТАДЕУШІВНА

УДК 685.31.02

ВДОСКОНАЛЕННЯ ПРОЦЕСУ ПРОЕКТУВАННЯ

ФОРМОВАНИХ ПІДОШОВ

Спеціальність 05.19.06 –

технологія взуттєвих та шкіряних виробів

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Хмельницький –2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Хмельницькому національному університеті Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: | кандидат технічних наук, доцент

Домбровський Анатолій Броніславович,

Хмельницький національний університет,

декан факультету технологій і дизайну

Офіційні опоненти: | доктор технічних наук, професор

Коновал Віктор Павлович,

Київський національний університет

технологій та дизайну,

завідуючий кафедрою конструювання і технології виробів із шкіри

кандидат технічних наук

Храмова Наталя Станіславівна,

Інститут моделювання конструювання одягу

(м. Хмельницький),

старший викладач кафедри конструювання і технології швейних виробів

Провідна установа: | Львівська комерційна академія

Міністерства освіти і науки України, м. Львів

Захист відбудеться 14.12.2005 р. о _10___ 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 ознайомитись у бібліотеці Хмельницького національного університету за адресою: 29016, м. Хмельницький, вул. Кам’янецька, 110.

Автореферат розісланий 07.12. 2005 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

кандидат технічних наук, доц. Домбровська О.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Відомо, що однією з передумов створення конкурентноспроможної продукції взагалі і взуття зокрема, є розробка прогресивних технологій проектування та виробництва виробів.

Існуюча технологія виробництва взуття практично зводиться до складання попередньо підготовлених деталей та вузлів, що відкриває перспективу раціонального використання матеріалів та підвищення продуктивності праці конструктора і якості продукції. Чільне місце в цьому процесі займає проектування формованих підошов. Тому один із шляхів технічного забезпечення взуттєвої галузі полягає в тому, щоб ефективніше використати автоматизацію процесу їх проектування і виробництва.

Останнім часом, особливо для чоловічого повсякденного взуття, використовуються формовані підошви з високим бортиком. Необхідність використання бортика, переважно у підошвах для осінньо-весняного та зимового сезонів, пояснюється рядом відомих експлуатаційних факторів.

Однак на сьогоднішній день проектування та виготовлення формованих підошов на Україні та країнах ближнього зарубіжжя недостатньо науково обгрунтовані. Немає ніякої інформації про те, якою має бути ширина клейового шва у випадку, коли до заготовки верху приклеюється також і бортик. Ще недостатньо вивчене питання визначення кута оптимального нахилу ходової поверхні каблука відносно площини опори у формованих підошвах. Залишається актуальним питання з визначення коефіцієнту спресування сучасних пакетів матеріалів заготовок верху взуття, який враховується при проектуванні неходової поверхні формованої підошви. Надалі, термін “спресування” буде характеризувати процес, при якому відбувається зміна товщини пакетів матеріалів верху при формуванні заготовки на колодці. Величину зменшення товщини пакетів матеріалів при цьому процесі в рамках даної роботи називатимемо усадкою.

Не дивлячись на значну кількість проведених досліджень і розробок, практично відсутні рекомендації і методики по створенню САПР формованих підошов з урахуванням точних значень усадок пакетів матеріалів заготовки верху взуття при виконанні обтяжно-затягувальних операцій на колодці, а також співвідношення між конструктивними параметрами підошов, таких як висота бортика і ширина клейового шва.

У цих умовах актуальним є проведення досліджень, орієнтованих на вдосконалення методологічних основ і створення інформаційних баз автоматизованого проектування формованих підошов з бортиком.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась відповідно до наукового напрямку 01-06 “Новітні технології та ресурсозберігаючі технології в енергетиці, промисловості та агропромисловому комплексі”; держбюджетної науково-дослідної роботи кафедри технології та конструювання виробів із шкіри по проблемі “Вдосконалення технологічних процесів, конструювання та виробництва виробів із шкіри”; договору на науково-дослідну роботу “Методологічні основи проектування формованих підошов з бортиком” за замовленням Хмельницького підприємства “Літма”.

Мета і задачі дослідження. Основна мета дослідження полягає в розробці методу автоматизованого проектування формованих підошов із бортиком з урахуванням ступеня спресування матеріалів заготовки в місцях бокового стику з підошвою та нормативної міцності клейового шва до заготовки верху.

Поставлену мету досягнуто завдяки вирішенню таких завдань:

? визначення рівня достатності та достовірності інформаційного і практичного стану сучасних методів проектування формованих підошов;

? вдосконалення методу з розробкою приладу для визначення коефіцієнтів спресування товщини пакетів матеріалів у носковій, геленковій та п’ятковій частинах заготовки верху взуття при формуванні на колодці;

? розробка методу визначення кута оптимального нахилу набійкової поверхні каблука відносно площини опори;

? визначення геометричних параметрів формованих підошов, достатніх для забезпечення нормативної міцності кріплення, на основі встановлення залежності міцності кріплення підошов із синтетичних матеріалів з бортиком від ширини і висоти клейового шва;

? розробка алгоритму і здійснення автоматизованого проектування формованих підошов з урахуванням визначених коефіцієнтів спресування матеріалів верху та конструктивних характеристик, серед яких оптимальний кут нахилу ходової поверхні каблука відносно площини опори, ширина нанесення клею і висота бортика;

? проведення промислової апробації результатів роботи.

Об’єкт дослідження – процес підвищення якості проектування формованих підошов.

Предмет дослідження – вдосконалення методики проектування формованих підошов з використанням САПР.

Методи дослідження. Для досягнення поставленої мети дослідження базувались на загальній методології системного підходу до проектування підошов, яка об’єднує методи теоретичного аналізу, математичного моделювання, алгоритмізації, програмування, комп’ютерної графіки і управління засобами графічних систем. Науково-технічна методологія вирішувалась з врахуванням існуючого стану легкої промисловості і основних положень теорії САПР.

Наукова новизна одержаних результатів. В представленій роботі вперше у взуттєвій галузі:

? розроблено метод визначення ступеня спресування пакетів матеріалів верху при формуванні їх на колодці (деклараційний патент України на винахід);

? запропоновано аналітичні методи визначення міцності кріплення формованих підошов з бортиком до верху взуття та встановлені їх геометричні параметри;

? створені математичні моделі і алгоритм автоматизованого проектування підошов з урахуванням ступеня спресування заготовки при формуванні її на колодці та нормативного рівня міцності їх клейового кріплення до верху взуття.

Практичне значення отриманих результатів. Практичне значення полягає в тому, що на основі проведених досліджень:

? розроблено методику та прилад для визначення ступеня спресування заготовки верху в залежності від характеристик зовнішніх, внутрішніх і проміжних деталей;

? розроблено метод визначення впливу геометричних параметрів формованих підошов із бортиком на міцність і точність приклеювання підошов;

? створено інформаційне і методичне забезпечення автоматизованого проектування формованих підошов із бортиком.

Особистий внесок здобувача полягає в постановці та вирішенні основних теоретичних та експериментальних завдань. За безпосередньою участю автора здійснено вибір предмету дослідження, створено і удосконалено ряд методів і засобів досліджень, створено інформаційну модель проектування формованих підошов, виконано планування та проведення експерименту, комп’ютерну обробку отриманих даних. Автору належать основні ідеї опублікованих праць, отриманого патенту, а також аналіз і узагальнення результатів роботи. Конкретний персональний внесок здобувача в опублікованих наукових працях у співавторстві з науковим керівником полягає у вирішенні основних теоретичних та прикладних задач, проведенні експериментів, аналізі результатів.

Апробація роботи. Основні теоретичні положення та результати дисертаційної роботи доповідались та одержали позитивну оцінку на наукових семінарах та конференціях професорсько-викладацького складу кафедри технології та конструювання виробів із шкіри Хмельницького національного університету (ХНУ) та на наукових конференціях молодих вчених Київського національного університету технологій та дизайну (КНУТД) (2002-2004 р.р.)

У повному обсязі дисертаційна робота доповідалась та ухвалена на розширеному науковому семінарі кафедри технології та конструювання виробів із шкіри ХНУ у грудні 2004 року.

Практичні результати роботи впроваджені на Львівському підприємстві “Торговій дім “Світ взуття”, Хмельницькому ТОВ “Літма”, а також в навчальному процесі кафедри технології та конструювання виробів із шкіри Хмельницького національного університету.

Публікації. Результати дисертації були висвітлені у 9 публікаціях, серед яких: чотири в спеціалізованих виданнях, рекомендованих ВАК України, один навчальний посібник та отримано деклараційний патент України на винахід.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, чотирьох розділів, загальних висновків, списку літературних джерел та додатків. Робота надрукована на 127 сторінках, містить 58 рисунків, 17 таблиць, 119 найменувань використаних літературних джерел та 34 сторінки додатків. Загальний обсяг дисертації становить 172 сторінки.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтована актуальність теми, подано короткий аналіз стану проблеми, визначені мета, основні задачі та методи досліджень, сформульовані наукова новизна роботи та її практична цінність.

У першому розділі проведено аналіз наукових робіт та джерел інформації з практичної проблеми проектування формованих підошов.

Виявлено, що для проектування формованих підошов використовується ряд показників, найбільш важливими з яких, на нашу думку, є: ширина нанесення клею, висота бортика, спресування пакетів матеріалів при формуванні заготовки верху взуття на колодці, кут нахилу ходової поверхні відносно площини опори.

Слід відмітити, що робіт пов’язаних із дослідженням товщини пакетів матеріалів у процесі формування заготовок взуття у вітчизняній та зарубіжній літературі знайдено мало і вони не дають вичерпної та точної характеристики для різноманітних комбінацій матеріалів у пакеті.

За даними літературних джерел ширина місця для клейового шва у формованих підошвах коливається в межах 15-19 мм. Залишається відкритим питання, пов’язане з вивченням особливостей приклеювання формованої підошви з бортиком до заготовки верху. Розглянувши існуючі методи випробування міцності кріплення підошов і проаналізувавши літературні джерела з цієї теми, зроблено висновок, що сьогодні немає методики для формованих підошов з високим бортиком. Є лише дослідження плоских підошов, а про те, як бортик впливає на міцність кріплення до заготовки верху дані відсутні. В державному стандарті наведені параметри лише для застарілих матеріалів та видів підошов.

Проведений аналіз літературних джерел показав, що на сьогоднішній день питання автоматизованого проектування деталей низу взуття є досить актуальним. В роботах Фукіна В.А., Татарова С.В., Алексаняна Р.Г., Карагезяна Л.Н., Меркулової В.А., Семенова А.А., Кисельова С.Ю. та ін. розглядались проблеми автоматизованого проектування деталей низу. Однак в них не враховувався ряд параметрів, серед яких: висота бортика, ширина клейового шва, кут оптимального нахилу ходової поверхні каблука відносно площини опори. Не враховується також коефіцієнт спресування пакетів матеріалів заготовки верху взуття над ребром сліду колодки.

У зв’язку з цим було визначено подальший напрямок роботи: розробка апаратури та вдосконалення методу визначення коефіцієнтів спресування пакетів матеріалів для різних частин заготовки верху взуття при формуванні на колодці; визначення величини кута нахилу ходової поверхні каблука відносно площини опори; вдосконалення методу випробування міцності клейового методу кріплення заготовки верху до формованих підошов із бортиком; визначення достатніх конструктивних параметрів приклеювання цих підошов для забезпечення нормативної міцності клейового методу кріплення; розробка алгоритму і здійснення автоматизованого проектування формованих підошов на основі одержаних вище результатів.

У другому розділі наведені результати досліджень усадок пакетів матеріалів верху взуття для носкової, геленкової та п’яткової частин заготовки, які рекомендовано враховувати при проектуванні формованих підошов.

Аналіз технічної літератури показав, що для апроксимації носкової частини колодки найбільш прийнятною поверхнею, яка одержала широке застосування, є сферична. Формування плоскої деталі на півсфері представляє собою найпростіший елемент формування заготовки взуття на колодці.

На поверхні сліду затягнутого взуття можна виділити три ділянки, де проведення обтяжно-затягувальних операцій пов’язане з певними труднощами через значну різницю товщини матеріалів в п’ятковій, носковій і геленковій частинах. Усадка матеріалу на цих ділянках у процесі формування сліду буде також різною. Тому вивчення формувальних властивостей системи пакетів матеріалів і їх загальної деформації проводилось в різних поєднаннях (за аналогією з затягнутою взуттєвою заготовкою).

З метою встановлення усадок матеріалів верху взуття при формуванні заготовки на колодці розроблено прилад, який підтверджений патентом України. Імітація процесу формування заготовки верху взуття на даному приладі здійснювалась двохосьовим розтягуванням. Для зменшення тертя зразок матеріалу видавлюється з допомогою фторопластового сферичного пуансона. Принцип роботи даного приладу ґрунтується на багатоосьовому розтягуванні зразка у вигляді диска шляхом піднімання пуансона на певну висоту і реєстрації при цьому зміни товщини пакету матеріалів. У приладі діаметр пуансона рівний діаметру кола (рис.1).

Рис. 1. Схема розтягування матеріалу пуансоном

Встановлена залежність між висотою підйому пуансона і подовженням матеріалу в меридіанному напрямку :

. (1)

За формулою (1) для надання матеріалу необхідної деформації було знайдено відповідну висоту підйому пуансона.

З вибраного асортименту матеріалів складали пакети, які імітували заготовку верху взуття. Методом сорбції зволожували шкіру верху за типовою технологією та піддавали ці пакети двохосьовому розтягуванню на нашому приладі. При певній деформації матеріалів знаходили зміну товщини пакету. За результатами експериментальних досліджень зміни товщини пакетів матеріалів при формуванні на пуансоні виведені рівняння для визначення усадок систем матеріалів від їх деформації та побудовані графіки залежностей, що носять поліноміальний характер (рис. 2).

Рис.2. Залежність усадок пакетів матеріалів

від деформації заготовки з верхом із:

а – велюру; б – півшкурка; в – бичини; г – ялівки; д – спилка

Як видно із графіків, усадка пакету матеріалів залежить насамперед від виду підкладки. Усереднені й округлені значення усадок пакетів матеріалів з врахуванням необхідного часу релаксації подані в табл. 1.

Для знаходження усадок пакетів матеріалів верху в п’ятковій частині заготовки взуття були проведені дослідження на машині для попереднього формування 02001/Р1 (Чехія). Оскільки ця операція проводиться для п’яткової частини, то в якості матеріалу для підкладки брали підкладкову шкіру. Для п’яткової частини значення усадок пакетів матеріалів після операцій формування заготовки верху взуття на колодці з врахуванням операції попереднього формування п’яткової частини заготовки наведені в табл. 2.

Таблиця 2

Значення усадки пакетів матеріалів (згруповані за видами шкір верху)

над ребром сліду колодки для п’яткової частини заготовки взуття

Пакет матеріалів

Вид

задника | Усадка пакетів матеріалів У, %

Бичина + бязь + під-кладкова шкіра | Велюр + бязь + під-кладкова шкіра | Спилок + бязь + під-кладкова шкіра | Ялівка + бязь + під-кладкова шкіра | Півшкурок + бязь + під-кладкова шкіра

Термоплас-тичний | 28,710,98 | 33,010,65 | 35,110,65 | 30,561,23 | 21,590,84

Шкіркартон-ний | 29,040,87 | 25,781,01 | 28,820,71 | 35,210,67 | 20,030,68

Таким чином, провівши дослідження зміни товщини пакетів матеріалів верху взуття над ребром сліду колодки в процесі формування заготовки, в цьому розділі були встановлені величини усадок пакетів матеріалів для носкової, геленкової та п’яткової частин заготовки, які в подальшому були використані для проектування формованих підошов.

У третьому розділі розроблена методика визначення оптимального кута нахилу ходової поверхні каблука відносно площини опори, вдосконалено метод визначення міцності кріплення формованих підошов з бортиком, проведені експериментальні дослідження на міцність кріплення підошви, а також представлена математична обробка результатів досліджень.

Кут оптимального нахилу ходової поверхні каблука відносно площини опори () в даній роботі визначали графоаналітично. Визначені величини цього кута для взуття з різним підняттям п’яткової частини наведені в табл. 3.

Таблиця 3

Значення кута оптимального нахилу ходової поверхні каблука

відносно площини опори

Висота підняття п’яткової частини, мм | 15 | 20 | 25 | 30 | 40

Кут оптимального нахилу ходової поверхні каблука , град. | 2 | 2,5 | 3-4 | 5,5-6,5 | 9-11

Для виявлення залежності міцності кріплення формованої підошви з бортиком від величин ширини нанесення клею і висоти бортика проводили дослідження, які імітували процес знаходження міцності кріплення підошви згідно з ГОСТ 9292-82 “Обувь. Метод определения прочности крепления подошв в обуви химических методов крепления”. Для цього з однієї півпари підошви виготовляли по два зразки 4 з робочою ділянкою 100 мм (рис. 3): з внутрішньої і зовнішньої сторін. Далі робили розмітку зразків підошов згідно з методикою викладеною в ГОСТ 9292-82.

Рис. 3. Зразок підошви склеєний з матеріалом верху

1 – дерев’яний брусок (колодка); 2 – основна устілка;

3 – шкіра (заготовка верху взуття); 4 – підошва

Для моделювання колодки з затягнутою заготовкою верху, на дерев’яні бруски 1, які імітували ділянку колодки для вирізаного зразка підошви, прибивали основну устілку 2 відповідної форми і на неї затягували матеріал верху 3 (рис. 3).

Підготовку поверхонь, які склеювались, а також склеювання шкіри верху з матеріалом підошви виконували згідно з типовою технологією.

Як показали результати досліджень, величини міцності кріплення підошов із різних синтетичних матеріалів приблизно одного порядку. Тому можна стверджувати про однакові закономірності розподілу міцностних характеристик для підошов із термоеластопласту, полівінілхлориду та поліуретану.

При відриві підошви від заготовки верху взуття згідно з ГОСТ 21463-87 “Обувь. Нормы прочности” в клейовому шві по бортику підошви виникають дотичні напруження зсуву , а по ширині нанесення клею на підошву – нормальні напруження розшарування . З точки зору опору матеріалів сили та напруження, які виникають в клейовому шві “бортик – заготовка верху – підошва”, можна розбити на дві взаємно перпендикулярні ділянки: ділянку зсуву (по бортику) і ділянку розшарування матеріалів (по ширині клейового шва підошви).

На рис. 4, 5 показані графіки зусиль відриву та міцностей кріплення при чистому зсуві (приклеєний лише бортик) та при чистому розшаруванні (приклеєна підошва без бортика), які описані квадратними рівняннями.

Згідно графіків, представлених на рис. 4 і 5, одержані формули для знаходження зусилля відриву та міцності кріплення підошви:

, (2)

. (3)

де – ширина клейового шва, см;

– висота бортика підошви, см.

Рис. 4. Залежність зусилля відриву Рис. 5. Залежність міцності кріплення

(Fвідр.) від ширини приклеювання (qп) від ширини приклеювання

а – зсув, б – розшарування

Після спрощення рівняння (3) прийме наступний вигляд:

. (4)

Знаючи нормативне значення міцності кріплення підошви, рекомендується використовувати рівняння (4) при знаходженні оптимальних параметрів ширини нанесення клею та висоти бортика у підошві. За цим рівнянням також можна знаходити значення міцності кріплення формованих підошов з бортиком при різних геометричних параметрах приклеювання.

У випадку, коли до заготовки верху приклеюється формована підошва без бортика, можна користуватись формулами згідно з ГОСТ 9292-82. Для цього випадку також будуть справедливі рівняння (2) і (4), які приймуть такий вигляд:

. (5)

. (6)

У випадку, коли приклеюється до заготовки верху лише бортик підошви, рівняння (2) і (4) матимуть такий вигляд:

, (7)

. (8)

Отже, для визначення достатніх параметрів приклеювання з метою забезпечення нормативної міцності клейового методу кріплення при проектуванні формованих підошов рекомендується використовувати:

1)

2)

3) рівняння (7) і (8) у випадку, коли до заготовки верху приклеюється лише бортик підошви.

Далі наведені графіки залежностей зусилля відриву при змінних розмірах ширини клейового шва підошви та при заданих розмірах бортика (рис. 6).

Рис.6. Залежність зусиль відриву підошви (Fвідр.)

від зміни ширини клейового шва (В) та розмірів бортика (Н)

(висота бортика: – 10 мм; – 7 мм; – 5 мм)

Аналізуючи графік залежностей зусиль відриву підошви при зміні ширини клейового шва та при заданих розмірах бортика, можна помітити певну закономірність. При збільшенні ширини клейового шва величина зусилля відриву збільшується.

Отже, в результаті одержаних рівнянь залежностей зусиль відриву підошви () при змінній ширині нанесення клею () та при заданій висоті бортика встановлена узагальнена формула:

; (9)

де і – коефіцієнти, які характеризують зміну параметрів нанесення клею на підошву.

На рис. 7 наведені графіки залежностей зусилля відриву при змінних розмірах бортика та при заданих розмірах ширини клейового шва.

Рис. 7. Залежність зусиль відриву підошви (Fвідр.)

від зміни розмірів бортика (Н) та ширини клейового шва (В)

(ширина клейового шва: – 12 мм; – 10 мм; – 8 мм)

З графіків залежностей зусиль відриву підошви при змінних розмірах бортика та при заданій ширині клейового шва видно, що зберігається тенденція попереднього графіка представленого на рис. 6.

Для знаходження зусилля відриву підошви () при змінній висоті бортика () та при заданій ширині клейового шва встановлена така узагальнена формула:

; (10)

Практично для знаходження величини зусилля відриву в залежності від параметрів приклеювання ширини клейового шва і бортика у формованій підошві можна застосовувати коефіцієнти для конкретних, визначених експериментально в дисертації, конструктивних величин (табл. 4).

Таблиця 4

Коефіцієнти , та їх достовірність

Ширина клейового шва , мм | Висота бортика

, мм

12 | 010 | 12,04 | 92,79 | 0,9269

10 | 010 | 11,78 | 70,62 | 0,9516

8 | 010 | 12,27 | 45,46 | 0,9339

012 | 10 | 8,7 | 115,33 | 0,9835

012 | 7 | 8,88 | 58,08 | 0,977

012 | 5 | 8,8 | 30,84 | 0,9913

У загальному випадку для знаходження міцності кріплення підошов необхідно керуватись формулами (2-8) в залежності від умов приклеювання та конструктивних характеристик.

У четвертому розділі представлена вдосконалена методика проектування формованих підошов від просторового вигляду до плоских перерізів в автоматизованому середовищі AutoCAD.

Створення програмного забезпечення з метою зниження трудомісткості проектування деталей низу взуття та підвищення якості проектних робіт здійснено на основі можливостей автоматизованого середовища AutoCAD. Оскільки в цьому середовищі можливе створення програм на його внутрішній мові AutoLISP, яка взаємодіє з основним пакетом, то в роботі була використана така можливість. Створена на цій мові програма виконує побудову формованих підошов за малий проміжок часу.

На основі одержаних результатів, а також літературних розрахункових та експериментальних даних, був розроблений алгоритм автоматизованого проектування формованих підошов (рис. 8).

Для того, щоб спроектувати підошву, в 2D-вимірі вводяться координати устілки, наносяться всі конструктивні і допоміжні лінії, а також деякі проміжні контури елементарних деталей підошви, які потрібні для її побудови. Після чого в 3D-вимірі підошві надається об’ємний вигляд.

За даними табл. 1, 2 програма для побудови формованої підошви розраховує значення усадок пакетів матеріалів для відповідних ділянок у відносному виразі. За формулою (11) визначаються значення усадок в абсолютному виразі :

, (11)

де – відносна величина спресування пакету матеріалів верху після остаточного формування, %;

– сумарна товщина матеріалів деталей верху на відповідній ділянці, мм.

Для побудови контуру неходової поверхні підошви визначається сумарний припуск за формулою:

. (12)

– ширина відкритого краю підошви або ранту в готовій підошві.

За вибраною висотою бортика програма вибирає оптимальну ширину нанесення клею на підошву за формулами: (2) і (4), коли до заготовки верху приклеюються формована підошва з бортиком; (5) і (6), коли до заготовки верху приклеюється формована підошва без бортика; (7) і (8), коли до заготовки верху приклеюються лише бортик підошви. За даними табл. 3 вибирається необхідне значення кута оптимального нахилу ходової поверхні каблука відносно площини опори.

При порівнянні запропонованого нами алгоритму з відомими аналогами слід відзначити деякі його особливості:

§

§

§

Результатом розробленої нами методики є просторове зображення формованої підошви та креслення перерізів з нанесеними розмірами, які виводяться на екран, а при необхідності і на друк.

Запропоновані в дисертації методи розрахунку і проектування формованих підошов з бортиком після всебічної лабораторно-експериментальної перевірки пройшли промислову апробацію і впроваджені в практику роботи Львівського підприємства “Торговий дім “Світ взуття”, Хмельницького ТОВ “Літма” та в навчальний процес кафедри технології та конструювання виробів із шкіри ХНУ. Загальна річна економія від впровадження розробленого методу на підприємствах склала 10177 гривень на 10000 пар взуття.

Таким чином, на основі розробленої методики проектування формованої підошви за допомогою засобів САПР при використанні спеціально розробленої програми, в основу якої покладено отримані в дисертації формули і розрахунки, конструктор зможе побудувати просторове та плоске зображення раціональної формованої підошви високої точності із заданими параметрами при порівняно невеликих витратах часу.

ВИСНОВКИ

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1.

2. Врона І.Т., Домбровський А.Б. Прилад для вимірювання коефіцієнту спресування матеріалів верху взуття // Вісник технологічного університету Поділля. – 2003. – №5. Ч.1. – С.191-193.

3. Врона І.Т. Дослідження міцності кріплення формованих підошов з бортиком клейового методу кріплення // Вісник технологічного університету Поділля. – 2004. – №5. – С.136-138.

4. Врона І.Т. Розробка алгоритму автоматизованого проектування формованих підошов // Вісник технологічного університету Поділля. – 2005. – №1. – С.145-148.

5. Пат. 68971 А України, МПК А43 D11/12. Пристрій для вимірювання коефіцієнту спресування матеріалів верху взуття при формуванні / І.Т.Врона, А.Б.Домбровський; Технологічний університет Поділля. – №20031110556; Заявлено 24.11.2003; Опубліковано 16.08.2004 р. Бюл. № 8. – 4 с.

6. Оснастка взуттєвого виробництва. Лабораторний практикум / А.Б.Домбровський, І.Т.Врона. – Хмельницький: ТУП, 2003. – 58 с.

7. Врона І.Т., Домбровський А.Б. Дослідження впливу фізико-механічних властивостей пакетів матеріалів верху взуття на ширину затяжної кромки // Тези доповідей наукової конференції молодих вчених та студентів. – Київ, КНУТД, 2002. – С.82-83.

8. Врона І.Т., Домбровський А.Б. Дослідження скосу набійкової поверхні каблука відносно площини опори // Тези доповідей наукової конференції молодих вчених та студентів. – Київ, КДУТД, 2003. – С.77.

9. Врона І.Т., Домбровський А.Б. Дослідження зміни товщини пакетів матеріалів верху взуття при формуванні заготовки на колодці // Тези доповідей наукової конференції молодих вчених та студентів. – Київ, КНУТД, 2004. – С.66.

У публікаціях: 1, 7, 8, 9 автору належать основні положення, теоретичні обгрунтування, результати експерименту, їх обробка і узагальнення в статті, висновки публікації; 2, 5 автору належать основні ідеї щодо створення пристрою та методики вимірювання коефіцієнту спресування матеріалів верху взуття при формуванні, узагальнення, висновки; 6 автору належать основні ідеї створення посібника й узагальнення.

АНОТАЦІЯ

Врона І.Т. Вдосконалення процесу проектування формованих підошов. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.19.06 – технологія взуттєвих та шкіряних виробів. – Хмельницький національний університет, Хмельницький, 2005.

Дисертація присвячена розробці науково обгрунтованого методу проектування формованих підошов в середовищі САПР на основі даних з врахуванням усадки різноманітних пакетів матеріалів під час операцій формування заготовки верху взуття на колодці, а також конструктивних параметрів ширини клейового шва і висоти бортика у формованих підошвах.

За результатами проведених досліджень: визначено усадки різноманітних пакетів матеріалів під час операцій формування заготовки верху взуття на колодці, які покладено в основу алгоритму проектування формованих підошов; розроблено методику визначення міцності кріплення підошов, на основі якої встановлено математичні залежності та формули для розрахунку оптимальних конструктивних параметрів ширини клейового шва і висоти бортика у формованих підошвах; розроблено методику проектування формованих підошов у середовищі САПР, для реалізації якої спеціально розроблений алгоритм. Високу ефективність запропонованої методики проектування формованих підошов обгрунтовано теоретично та підтверджено практично.

Ключові слова: деформація, товщина, усадка пакетів матеріалів верху, міцність кріплення, конструктивні параметри, ширина клейового шва, висота бортика, кут нахилу набійкової поверхні, формована підошва, автоматизоване проектування.

АННОТАЦИЯ

Врона И.Т. Совершенствование процесса проектирования формованных подошв. – Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05.19.06 – технология обувных и кожаных изделий. – Хмельницкий национальный университет, Хмельницкий, 2005.

Диссертация посвящена разработке научно обоснованного метода проектирования формованных подошв в среде САПР на основе данных об усадке разнообразных пакетов материалов при выполнении операций формования заготовки верха обуви на колодке, а также конструктивных параметров ширины затяжной кромки и высоты бортика в формованных подошвах.

Для определения усадки пакетов материалов верха при обтяжно-затяжных операциях были проведены детальные исследования деформационных свойств для различных комбинаций материалов заготовки верха с применением метода двухосного сферического растяжения. Приспособление для исследования усадки материалов путем двухосного растяжения подтверждено патентом Украины. Путем проведения графического и математического анализа полученных результатов исследований была установлена взаимосвязь между параметрами усадки материалов верха и деформацией этих материалов и выведены формулы для их расчета. На основе полученных результатов были рассчитаны припуски к условной развертке следа при проектировании внутреннего контура неходовой поверхности формованной подошвы.

Разработано методику определения прочности крепления формованных подошв с бортиком в обуви клеевого метода крепления, на основе которой установлены математические зависимости и формулы для расчета оптимальных конструктивных параметров ширины клеевого шва и высоты бортика. При этом предусмотрена возможность изменения параметров ширины нанесения клея и высоты бортика с обязательным соблюдением нормативной прочности крепления подошв в обуви клеевого метода крепления.

Разработана методика проектирования формованных подошв в среде САПР, для реализации которой специально разработан алгоритм и составлена компьютерная программа, в основу которых положены рассчитанные формулы и математические зависимости. Разработана графическая модель формованной подошвы путём использования трёхмерного проектирования с наслоением элементарных тел. Обосновано выбор автоматизированного проектирования формованных подошв.

Приведены данные исследований скоса набоечной части подошвы для различных величин приподнятости пяточной части. Представлена методика поэтапного (от объемного пространственного изображения поверхности подошвы к плоским сечениям) проектирования формованной подошвы.

Высокую эффективность предложенного метода проектирования формованных подошв обосновано теоретически и подтверждено практически.

Ключевые слова: деформация, толщина, усадка пакетов материалов верха, прочность крепления, конструктивные параметры, ширина клеевого шва, высота бортика, угол наклона набоечной поверхности, формованная подошва, автоматизированное проектирование.

SUMMARY

Vrona I.T. Improvement of the process of molded soles design – Manuscript.

Dissertation for obtaining the degree of the Candidate of Technical Sciences in specialty 05.19.06 – technology of footwear and leather goods, Khmelnitskiy National University, Khmelnitskiy, 2005.

The dissertation deals with the development of scientifically valid method of designing molded soles in the environment of the system of automatic design on the basis of the data that takes into account shrinkage of various packages of materials while forming rough workpieces of the top parts of footwear on shoes. It also deals with the constructive parameters of the width of glue joints and hight of the sides of molded soles.

According to the research results: shrinkage of various packages of materials while forming rough workpieces of the top parts of footwear on shoes is determined and put as a basis of the algorithm for designing molded soles; method of defining the strength of soles fixture is developed and on its basis mathematic dependencies and formulas for calculating optimal constructive parameters of the width of glue joints and hight of the sides of molded soles are determined; with the help of a special algorithm method of designing molded soles in the environment of the system of automatic design is developed. Hight efficiency of the offered method of designing molded soles is proved theoretically and is confirmed practically.

Key words: deformation, thickness, shrinkage of the packages of materials for the top parts, strength of fixture, constructive parameters, width of the glue joint, hight of the side, angle of the heeltap slant, molded sole, automatic design.

Підписано до друку 26.10.2005. Формат 3042/4.

Ум. друк. арк. – 0,9. Обл.-вид. арк. – 1,0.

Наклад. 100 прим. Зам. № 349, 2005.

Редакційно-видавничий центр ХНУ.

29016, м. Хмельницький, вул. Інститутська, 7/1.