Расчетно-графические методы

Питання програми

1. Побудова креслень деталей одягу - один з основних етапів конструювання одягу. Загальні принципи побудови розгорнень геометричних і топографічних поверхонь одягу на площині.

2. Класифікація методів побудови розгорнень.

3. Наближені методи конструювання.

Зміст курсу

Одяг у цілому і її окремі частини (деталі) утворять у готовому виді об'ємну, просторову поверхню. Викроюють деталі одягу із плоских матеріалів, наприклад, із тканини, трикотажу, нетканих матеріалів. Тому однієї з основних завдань конструювання одягу є одержання із плоского матеріалу оболонок тіл просторової форми й рішення зворотного завдання, тобто згинання (випрямлення) частин поверхні, одягу на площину, - побудова розгорнень деталей одягу. Розгорнення поверхні - це геометрична фігура, отримане на площині.

Для того щоб розгорнути будь-яку об'ємну поверхню на площині, необхідно знати форму поверхні й вихідні умови розгортання. До умов розгортання ставляться: а) визначення вихідних ліній розгортання на кожній деталі; б) принципова схема членування; в) тип членування.

Для одержання розгорнень деталей одягу РДО розроблені, вивчені й прийняті в практиці конструювання швейних і трикотажних виробів різні методи конструювання. Залежно від характеру вихідної інформації всі відомі методи конструювання одягу можна розділити на два класи (таблиця 2):

- методи, що базуються на дискретних вимірах фігур типової статури, припусках, даних про типове членування деталей і спосіб їхнього формоутворення {методи 1-го класу розрахункова - аналітичний),

- так називані інженерні методи з вільним алгоритмом, що допускає вибір з безлічі варіантів рішень оптимального. Методи засновані на прямих вимірах оболонки розгортає поверхні, що, зразка-еталона одягу {методи 2-го класу).

Таблиця 2 - Методи конструювання розгорнень деталей одягу РДО

	Наближені методи
1.1	Муляжний
1.2	Метод приміряння
1.3	Розрахунково-аналітичні методи
	Інженерні методи
2.1	Тріангуляції (А-ков)
2.2	Січних площин
2.2. а	графічний
2.2. 6	аналітичний
2.3.	Геодезичних ліній
2.4.	Метод ЛР (побудова розгорнень оболонок з використанням допоміжних ліній розгортання)
2.5.	Твердих оболонок
2.6.	Комп'ютерне проектування (тривимірне)
2.7.	Методи розрахунку оболонок у чебишевских мережах
2.7. 1	Графічний
2.7. 2	З застосуванням допоміжної сітки-канви
2.7. 3	Метод плоских відображень (укладань)
2.7. 4	Аналітичний
2.7. 5	Комбінований (аналітичним розрахунком координат окремих контрольних крапок і допоміжної сітки-канви)
2.7. 6	Проектування цільнотканих конструкцій

Деякі з методів не можна віднести ні до методів 1-го класу, ні до методів 2-го класу. Вони дозволяють лише приблизно знаходити положення основних конструктивних крапок деталей одягу, тому їх разом з методами 1-го класу умовно називають наближеними.

Високій точності й технологічності конструювання розгорнень деталей одягу, що відповідають сучасним вимогам, жодним наближеним способом досягти неможливо. Тому вже давно були початі пошуки більше доконаних інженерних методів конструювання розгорнень деталей одягу по заданій її поверхні (методів 2-го класу).

Найстаршим методом конструювання одягу, успішно використовуваним протягом багатьох століть, є муляжний метод (муляж від франц. moulage - зліпок, що точно передає форму предметів). Метод муляжировання швейних виробів зустрічається також під назвами методу наколки або макетування.

 

Методыконструирования можно разделить на:

- приближенные (муляжный, расчетно-графический и геометрический методы),

- инженерные (Методы триангуляции, секущих плоскостей, конструктивных полос и поясов и геодезических линий).

ПРИБЛИЖЕННЫЕ МЕТОДЫ:

Муляжный метод появился много веков назад и до сих пор не утратил своей актуальности. Создание модели одежды и получение разверток ее деталей в соответствии с художественным замыслом осуществляется путем макетирования (муляжирования) изделия на фигуре человека или на манекене. Экспериментальный путь проектирования изделия в «мягкой скульптуре» позволяет достаточно полно учитывать антропоморфные особенности фигуры человека и естественную способность ткани к формообразованию. Однако это достаточно «затратный» метод, поскольку приходится работать с целым куском ткани, постепенно отрезая все лишнее, и для примерок потребуется не один день.

Расчетно-графические методы

Формирование расчетно-графических методов конструирования одежды началось в конце 18 — начале 19 вв. Высококвалифицированные закройщики, обобщив свой опыт многократно повторяющейся работы, стали применять несложные эмпирические расчеты и графические построения для предварительной разработки чертежей кроя. Известно несколько десятков разновидностей расчетно-графических методов.

В 1800 году лондонский закройщик Мишель разработал систему кроя, получившую название Дриттель. Автор делил половину обхвата груди на три равные части (по 1/3 для ширины спинки, проймы и переда) и в каждом прямоугольнике со стороной 1/3 Сг проводились графические построения приближенных разверток деталей одежды. Такой метод позволял создавать однородность покроя одежды для различных размеров. Это была, пожалуй, первая «сетка» для графических построений чертежа конструкции одежды.

На базе этого метода в дальнейшем создается новая система кроя — клеточная. В этой системе прямоугольник дополнительно разбивали еще на 6 частей и выделяли 18 маленьких клеток вверху и 2 больших внизу. Это позволяло чуть подробнее фиксировать форму деталей кроя при масштабировании по размерам. Представление о работе клеточных систем кроя можно получить, вспомнив, как можно скопировать в увеличенном или уменьшенном масштабе какой-нибудь рисунок. Идея проста: разделив исходный рисунок на клетки с одинаковой стороной можно по своему желанию пропорционально увеличивать или уменьшать этот рисунок.

В 1840 г. Г.А. Мюллер создал так называемую тригонометрическую систему кройки. По этой системе, учитывая, что фигура человека представляет собой сложную поверхность, для измерения фигуры применяли принцип сферической тригонометрии, а построение чертежей разверток выполняли с помощью дуговых засечек по трем сторонам треугольников. Вершинами треугольников служили узловые точки деталей конструкции, а сторонами — измерения фигуры человека. Аналогичную систему одновременно с Мюллером создал Руссель. В обоих вариантах тригонометрической системы использовалось большое количество измерений, особенно дуговых. Однако и этого было все же недостаточно для точного отражения размеров и формы поверхности фигуры человека.

Изучая и совершенствуя тригонометрическую систему М.Лутц в1886 г. разработал универсальную систему, которая базировалась на началах аналитической геометрии, а в 1900 г. он же начал работать над новой системой кройки, включающей измерение положения корпуса фигуры человека. Эту систему развивали: на западе — Компель, а в России — «Общество Санкт-Петербургских закройщиков».

В России наибольшую известность получили так называемая координатная системабратьев Левитанус и система Ленгриджа. Эти системы не требовали сложных расчетов и предусматривали построение чертежа по отдельным точкам, найденным путем геометрического построения в прямоугольной системе координат. Значительная простота таких систем выгодно отличала их от других, хотя они только фиксировали замеченные на практике известные зависимости во взаимном расположении различных точек и давали технические приемы построения чертежа, но не увязывали чертеж со строением тела человека. Русская координатная система была введена в практику конструирования М.Ф.Метузалом в 1900 — 1905 гг. и получила свое дальнейшее развитие в работах ряда авторов. В основу этой системы кроя был положен более детальный учет строения тела человека.

Постепенно налаживалось массовое производство одежды, что потребовало новых подходов к конструированию. Снятие мерок с заказчика в условиях массового производства стало невозможным. Измерения конкретной фигуры стали заменять расчетами на основе пропорциональных зависимостей от ведущих размерных признаков — обхвата груди и роста. Это привело к появлению и формированию разновидностей координатной системы — расчетно-мерочной и пропорционально-расчетной.

В основу этих систем положена мысль, что фигуры людей одинакового размера и роста без существенного отличия телосложения можно принять как условно-нормальные и в принципе считать «одинаковыми».

Применительно к условиям массового производства наиболее представительной оказалась координатная система конструирования С.Н.Короткова, разработанная в 1934 г. Используя координатную систему, автор систематизировал ее и обобщил в книге «Конструирование одежды», тесно увязав с технологией изготовления одежды. Интересно что, в этой книге впервые был представлен раздел «Основные признаки, определяющие внешние формы тела человека», подготовленный П.Н.Башкировым. Им были рассмотрены наиболее важные вариации тех морфологических признаков, которые в основном и определяют форму тела человека и, как правило, подвергаются специальному анализу при конструировании одежды.

 

Позднее конструкторы М.В.Ручкин, Ф.А.Постников, Г.А. Самаров, А.И.Черемных, Н.И Царев и многие другие внесли большой вклад в совершенствование пропорционально-расчетного метода конструирования одежды. Этот метод использовался много лет, пока не был накоплен материал по массовым антропологическим измерениям, убедительно доказавший, что пропорций в размерах человека не существует.

С 1959 г. ЦНИИШП проводил работы по созданию единой методики конструированиямужской, женской и детской одежды. Накопленный опыт говорил за то, что методы и приемы построения чертежей конструкций этих изделий практически одинаковы, меняется только сам человек, как объект конструирования.

Определенный прогресс в качественном развитии расчетно-графических методов стал возможен появлению основополагающих и научно обоснованных данных размерной типологии населения для целей конструирования одежды. Расчетно-графические методы получили широкое распространение в силу элементарности эмпирических расчетов и простоты графических построений. Но при всем их разнообразии и проработанности, эти методы представляют собой «рецепт» для построения конструкции основных деталей одежды определенного вида, покроя, и силуэта применительно к определенному направлению моды и технологии изготовления.

Приближенные методы конструирования одежды необходимы для разработки первичных лекал новых моделей. Однако высокой точности и технологичности построения разверток деталей ни одним расчетно-графическим методом достигнуть невозможно в силу недостаточности информации об антропологических измерениях и припусках. Изменение моды и размерной типологии человека сопровождается внесением значительных изменений в эмпирические расчеты и графические построения чертежей новых силуэтов одежды, что приводит к моральному старению методик

В дальнейшем была разработана так называемая ЕМКО СЭВ, обобщившая опыт конструирования стран-участниц бывшего СЭВ. Унификация расчетов, детализация и классификация припусков, новые методы графического построения отдельных узлов усложнили методику конструирования, но не сделали ее лучше и надежнее предыдущих. В обычной практике конструирования она скорее служит общим языком для передачи информации, чем инструментом каждодневного пользования. Однако использование ЭВМ частично снимает эту проблему (методика изначально и планировалась для работы на ЭВМ), и такая подробная детализация становится вполне уместной. Это позволяет на базе ЕМКО СЭВ создавать собственные варианты методики, дополняя и совершенствуя то, что было сделано до нас.

Геометрический метод

Его еще называют «вторая кожа». Имеется в виду, что в качестве основы используют развертку поверхности фигуры или манекена с последующим конструктивным построением разверток основных деталей одежды.

Для построения разверток поверхности используют принцип, заложенный в методе триангуляции.

Инженерные методы конструирования:

Изыскание научно обоснованных, достаточно точных и удобных методов построения разверток деталей поверхности одежды всегда было одной из актуальных проблем разработки рациональной системы ее проектирования. От точности построения разверток поверхности существенно зависит расход материала, степень трудоемкости обработки изделия в процессе изготовления, качество посадки и технологической обработки, эстетические и эксплуатационные характеристики готового изделия.

Известно несколько инженерных методов конструирования разверток деталей одежды: триангуляции, секущих плоскостей, геодезических линий, вспомогательных линий развертывания (ЛР), расчета разверток деталей одежды по образцам моделей. Нет необходимости подробно пересказывать содержание каждого метода. Мы ограничимся лишь их перечислением и некоторыми иллюстрациями, чтобы представить объем, скрупулезность и научность проведенных исследований.

 

Метод триангуляции

Общим приемом построения приближенной технической развертки состоит в том, что заданную поверхность разбивают на отдельные элементы и заменяют их элементами условно развертывающихся поверхностей, которые затем развертывают. Точность аппроксимации зависит от количества числа элементов, разбивающих кривую поверхность.

Метод секущих плоскостей

Предложенный в 1954 г. А.И. Ивановой, метод является одной из первых попыток получить развертку деталей одежды способами начертательной геометрии и черчения.

Каждый участок выделенной детали фигуры условно приравнивают к развертывающейся геометрической поверхности и последовательно развертывают и укладывают на плоскости. Трудоемкость и сложность взаимоувязки отдельных участков развертки детали между собой не позволяет использовать этот метод на практике.

 

Метод геодезических линий

Сущность метода заключается в моделировании на поверхности ряда геодезических линий с заданным шагом и последовательным построением разверток выделенных участков поверхности, ограниченных геодезическими линиями, на плоскости. Метод позволяет получить развертку поверхности детали, по которой можно определить величины необходимой технологической обработки: размеры вытачек, величину посадки или растяжения ткани. Этот способ в дальнейшем нашел свое применение при сканировании, получении информации о фигуре.

 

Построение разверток оболочек с использованием вспомогательных линий развертывания (метод ЛР)

Этот метод позволяет получить достаточно точную копию разверток образца изделия, определить технологическую обработку деталей, заложенную в образце. В основе метода вспомогательных линий развертывания (ЛР), разработанным Г.Л.Труханом, лежит учет особенностей строения ткани: переплетение нитей основы и утка под углом 90 градусов.

Каждую «характерную» точку развертки детали находят путем прямого измерения (по готовому изделию) длин соответствующих отрезков нитей (строчек), проложенных вдоль основы и утка в изделии, затем эти измерения выкладывают на плоскости и анализируют.