Библиографическое описание:

Туракулова Б. Б., Пулатова С. У. Оптимизация конструктивных параметров спецодежды для эксплуатации в жарких климатических условиях // Молодой ученый. — 2014. — №4. — С. 279-280.

Для выбора оптимальных параметров спецодежды следует учитывать различные сочетания конструктивных параметров, что может быть достигнуто разработкой ее математических моделей с использованием статистических методов планирования эксперимента.

В качестве критериев оптимизации были выбраны единичные критерии внешнего У2 (размах движений рук одетого человека Р2) и внутреннего У1 (уровень давления одежды на тело человека Р1) динамического соответствия. В качестве факторов оптимизации с учетом выполненных ранее работ и результатов анализа существующих видов спецодежды и образцов национальной одежды были выбраны три конструктивных параметра: х1 — глубина проймы (Впр), х2 — прибавка на свободное облегание к полуобхвату груди П16, х3 — ширина участка изделия, равная сумме ширин спинки и проймы (Шсп + Шпр).

Значения факторов оптимизации и уровни их варьирования были выбрани на основании анализа конструкции существующих видов курток специального назначения и национальной одежды рекомендаций ЦНИИШП и других авторов.

Для определения оптимальных конструктивных параметров спецодежды хлопкоробов, обеспечивающих высокие показатели динамического соответствия, был использован полный факторный эксперимент ПФЭ типа 23. Уровни варьирования факторов при реализации ПФЭ 23 представлены в таблице 1.

Таблица 1

Уровни варьирования факторов

Факторы

Обозначение

Уровни варьирования

Интервалы варьирования

-1

0

+1

Глубина проймы (Впр)

Х1

24

27

30

3

Прибавка П16

Х2

7,5

11,25

15,0

3,75

с + Шпр)

Х3

36,7

29,15

41,6

2,45

Исследования динамического соответствия производили по вышеописанной методике. Определение количественных значений показателей внешнего и внутреннего динамического соответствия производили посредством моделирования реальной деятельности человека. В качестве рабочего движения был выбран подъем обоих рук вперед — вверх.

Натуральные значения критериев оптимизации Р1 (Па) и α (град) определяли как среднеарифметическое из значений, отмечаемых в двух контрольных точках по трем сериям параллельных опытов.

 Таблица 2.

Коэффициенты регрессии (bi) по единичным У1 и У2 критериям оптимизации

Критерий оптимизации

b1

b2

b3

b4

b5

У1

104

11,42

14,42

1,83

5,83

У2

8,21

-1,44

-1,84

-0,41

-0,65

На основании коэффициентов регрессии были составлены математические модели оптимизации конструктивных параметров куртки:

по критерию “уровень давления одежды на тело человека”

У1 = 0,69 + 0,17 Х1 + 0,19 Х2 + 0,03 Х3 + 0,13 Х12,

по критерию “размах движения рук одетого человека”

У2 = 0,79 + 0,08 Х1 + 0,11 Х2 + 0,01 Х3 + 0,04 Х12,

по комплексному критерию оптимизации

У= 0,74 + 0,12 Х1 + 0,15 Х2 + 0,02 Х3 + 0,09 Х12

Полученные модели использованы для поиска оптимальных конструктивных параметров куртки спецодежды с помощью двухмерных сечений соответствующей поверхности отклика.

Анализ конструктивных линий равных значений отклика, построенных с учетом единичныхУ1, У2 икомплексного У критериев оптимизации позволил выявить взаимодействие между изучаемыми конструктивными параметрами и определить область оптимальных их значений. Так, максимально возможному значению комплексного критерия оптимизации (У=0,98…1,02) при Впр=const=30 см соответствует область оптимальных значений конструктивных параметров П16=14,0…15,0 см, (Шсппр)=40,0…41,6 см. При постоянном значении второго параметра П16=const=15 см н6аибольшее значение комплексного критерия оптимизации У=0,97…1,1 достигается при значении конструктивных параметров Впр=29,0…30,0 см, (Шсппр)=36,7…37,0 см.

При постоянном значении (Шсппр)=const=41,6 см, наибольшее значение комплексного критерия оптимизации (У=1,08…1,1) достигается при значениях конструктивных параметров необходимо, кроме главного критерия оптимизации, учитывать дополнительный критерий — снижение материалоёмкости изделия. Поэтому, учитывая дополнительный критерий оптимизации следует считать значения конструктивных параметров Впр=29,5 см, П16=14 см, (Шсппр)=41,0 см.

Таким образом, в результате проведенных исследований определены оптимальные значения конструктивных параметров куртки специальной одежды, обеспечивающие высокий уровень динамического соответствия. Установленные оптимальные значения использованы в дальнейшем для разработки базовой основы конструкции спецодежды для работающих на открытом пространстве в условиях сухого жаркого климата.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle