способ получения условной развертки поверхности колодки для обуви

Формула изобретения

Способ получения условной развертки поверхности колодки для обуви, состоящий в том, что на поверхности колодки отмечают сетку конструктивных линий, проводят геодезические линии с наружной и внутренней сторон колодки от наиболее выступающей точки пятки до наиболее выступающей точки носка с изломом ее в точке, соответствующей центру пучков, и относительно геодезических линий распластывают сетку конструктивных линий на плоскости известным методом с получением плоского шаблона условной развертки сложной геометрической поверхности, отличающийся тем, что после нанесения сетки конструктивных линий на поверхность колодки ее поверхность разбивают на участки по экстремальным сечениям: наиболее широкое место пятки, середина стопы, наружный пучок, внутренний пучок, после чего каждый участок условно аппроксимируют геометрическими телами вращения, а именно первый участок от наиболее выступающей точки пятки до наиболее широкого места пятки аппроксимируют установленными один над другим двумя усеченными конусами, составленными вместе большими основаниями и размещенным над ними цилиндром, а все последующие участки аппроксимируют соответственно цилиндром, усеченным конусом, цилиндром и сферой, а распластывание сетки конструктивных линий относительно геодезических линий осуществляют вместе с сочлененными гранями геометрическими телами вращения на плоскости в плоские фигуры, при этом фиксируют недостаток или избыток площади в местах состыковки распластанных фигур, обусловленных формой разверток геометрических тел вращения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обувному производству, а именно к способам проектирования обуви по условным разверткам боковой поверхности колодки.

Известен способ (1) получения развертки сложной геометрической поверхности (манекена), заключающийся в том, что на поверхности манекена отмечают сетку конструктивных линий (линий расположения базовых горизонтальных и вертикальных сечений), помещают манекен в трехмерную систему координат с последующим определением координат базовых точек, находящихся на пересечении горизонтальных и вертикальных конструктивных линий. Затем осуществляют перенос на плоскость координат точек и их приращений путем расположения геодезической линии (вертикальной оси) в центре координатной сетки и последующего расположения значений аппликат базовых точек по базовым горизонтальным конструктивным линиям симметрично относительно вертикальной оси. Таким образом получают контуры отдельных частей развертки сложного геометрического тела (бочка, полочки и спинки манекена).

Недостатком данного способа является большая трудоемкость построения (сложность задания координат точек поверхности манекена в пространстве и переноса их на плоскость), в результате которого получают отдельные части условной развертки поверхности сложного геометрического тела. Кроме того, при соединении отдельных частей развертки возрастает суммарная ошибка. Данный способ не указывает на недостаток или избыток площади на вогнутых или выгнутых участках, т. е. не раскрывают особенностей формообразования сложной геометрической поверхности тела (манекена).

Известен и другой способ (2) получения условной развертки поверхности сложного геометрического тела (колодки), состоящий в том, что на поверхности колодки отмечают конструктивные линий линию гребня и линию пяточного закругления, разделяющий поверхность колодки на наружную и внутреннюю боковые поверхности. Кроме того, отмечают вспомогательные точки: наиболее выступающие точки носка (точка Н) и пятки (точка П), середины боковых поверхностей по линии пучков (точки Г_нар и Г_вн). На колодку наносят геодезические линии, проходящие через вспомогательные точки с наружной и внутренней сторон колодки (фиг. 6). Геодезические линии переносят на плоскость, при этом угол, образованный ими, характеризует высоту приподнятости пяточной части колодки. Относительно геодезических линий строят шаблон для получения условной развертки боковой поверхности колодки. Края шаблона по всему контуру надрезают по предварительно нанесенным линиям (фиг. 6а). Прикладывают бумажные шаблоны с наружной и внутренней сторон колодки, излишки краев шаблонов обрезают по линии гребня, линии пяточного закругления и ребру следа колодки. Затем шаблоны с наружной и внутренней сторон усредняют, получая контур условной развертки боковой поверхности колодки.

Данный способ при проектировании позволяет использовать дешевый материал, не требует дорогостоящего оборудования и высокой квалификации исполнителя, но довольно трудоемок, не может быть использован для проектирования объемных заготовок верха обуви, не раскрывает пространственно-геометрического формообразования поверхности колодки.

Наиболее близким по техническому решению является способ (3) получения условной развертки сложной геометрической поверхности боковой поверхности колодки, находящейся между верхним кантом проектируемой обуви и гранью следа колодки). Способ состоит в том, что на поверхности колодки отмечают конструктивные линии проектируемой обуви линии верхнего канта и ребра следа колодки. Затем наносят серию поперечных вспомогательных линий, равноудаленных друг от друга, получая таким образом сетку конструктивных линий. На вспомогательных линиях выбирают произвольно вспомогательные точки (фиг. 5а), после чего колодку рассматривают в трехмерной системе координат и определяют координаты вспомогательных точек. Координаты точек вводят в компьютер, запрограммированный таким образом, что в результате последовательного распластывания на плоскости отрезков вспомогательных линий (фиг. 5в) получают плоский чертеж условной развертки боковой поверхности сложного геометрического тела (заготовки верха лодочки).

Недостатком данного способа является то, что получают условную развертку только части боковой поверхности колодки между линиями верхнего канта проектируемой обуви и гранью следа, т. е. не делают представление о всей поверхности колодки. Этот способ также не учитывает недостаток или избыток площади на вогнутых или выгнутых участках (например, с внутренней стороны в геленочной части), не раскрывает особенностей формообразования сложной поверхности колодки.

Сущность предлагаемого способа получения условной развертки поверхности обувной колодки заключается в том, что на поверхности колодки отмечают геодезические линии с наружной и внутренней сторон колодки от наиболее выступающей точки носка Н до наиболее выступающей точки пятки П (фиг. 6а). При этом геодезические линии должны проходить через точки Г_нар и Г_вн, соответствующие центрам пучков и находящимся на расстоянии одной трети от ребра следа колодки до середины гребня по линии пучков (фиг. 6в). Геодезические линии в точках Г_нар и Г_вн могут делать излом, угол между носочным отрезком геодезической линии и ее пяточно-голеночным отрезком зависит от высоты приподнятости пяточной части колодки. Перпендикулярно геодезическими линиями наносят поперечные вспомогательные линии, получая таким образом сетку конструктивных линий. Затем поверхность сложного геометрического тела колодки разбивают на участки по экстримальным сечениям: наиболее широкое место пятки, середина стопы, линия пучков и условно аппроксимируют эти участки более простыми геометрическими телами вращения. Первый участок от наиболее выступающей точки пятки до наиболее широкого места пятки суммой усеченных конусов, составленных вместе большими основаниями, и цилиндром в верхней части; а последующие участки соответственно цилиндром, усеченным конусом, цилиндром и сферой (фиг.1). Полученную сетку конструктивных линий и сумму сочлененных гранями геометрических тел вращения распластывают на плоские относительно геодезических линий (фиг. 2). Распластанная сетка конструктивных линий дает плоский шаблон условной развертки боковой поверхности колодки. В местах состыковки разверток геометрических тел вращения фиксируют недостаток или избыток площади (нахлест или расположение площадей отдельных разверток, обусловленные их формой). Замеряя основные характеристики аппроксимирующих тел вращения (радиусы, образующие, высоты), вычисляют значения корректировки по формулам, полученным с использованием законов геометрии, и отмечают полученные величины на плоском шаблоне условной развертки боковой поверхности колодки (фиг. 4).

Примеры аппроксимации тела колодки другими геометрическими поверхностями известны (4), однако при этом доказывали возможность формования на поверхности обувных материалов, рассматривая аппроксимирующие поверхности отдельно друг от друга.

Отличие предлагаемого способа в том, что для раскрытия особенностей формообразования сложного геометрического тела его разбивают на несколько участков по экстремальным сечениям, участки аппроксимируют последовательно геометрическими телами вращения, развертки которых известны и представляют условную развертку поверхности сложного тела как сумму простых, при этом раскрывают характер формообразования, определяют места наибольших несоответствий площадей плоского шаблона условной боковой поверхности колодки и поверхности тела и по формулам, продиктованным характером аппроксимирующих поверхностей, вычисляют количественное несоответствие этих площадей.

На фиг. 1 показана аппроксимация тела колодки геометрическими телами вращения; на фиг. 2 развертка суммы аппроксимирующих колодку геометрических тел вращения; на фиг. 3 развертка усеченного конуса; на фиг. 4 плоский шаблон условной развертки боковой поверхности колодки с указанием мест корректировки; на фиг. 5а размещение вспомогательных линий и вспомогательных точек на поверхности колодки; на фиг. 5в пример распластывания на плоскости отрезков вспомогательных линий; на фиг. 6а расположение геодезической линии на колодке; на фиг. 6в шаблон для получения условной развертки боковой поверхности колодки; на фиг. 7 детали заготовки верха полуботинок с настрочными берцами; на фиг. 8 -детали заготовки верха спортивных полуботинок.

Аппроксимацию тела колодки геометрическими телами вращения проводят, замеряя по ее тыльной поверхности длины окружностей оснований усеченного конуса и цилиндров (обхваты во всех экстремальных сечениях) и величины их образующих. При распластывании этих тел вращения происходит расположение контуров их разверток в геленочной части в месте состыковки усеченного конуса и цилиндра, которому соответствует избыток площади на шаблоне условной развертки боковой поверхности колодки. Этот избыток площади не так опасен, так как при формовании обуви заготовок верха растягивется вдоль геодезической линии, и в местах избытка площади пакет материала будет меньше деформироваться. Недостаток площади (нахлест разверток) создает значительные напряжения в пакете материала уже при формообразовании верха обуви, а при дополнительном формовании на колодке для придания обуви формоустойчивости напряжения в местах недостатка площади настолько возрастают, что приводят к заметному искажению внешнего вида и даже к разрушению материала. Наиболее важно место с этой точки зрения находится в районе середины гребня в месте состыковки усеченного конуса и цилиндра. Величину нахлеста в этом месте подсчитывают аналитически, для этого отрезок ЕС (фиг. 3) представляют в виде разности между отрезками ЕО и СО. Известно, что



где угол развертки боковой поверхности усеченного конуса;

r радиус меньшего основания усеченного конуса;

h образующая отсеченной части конуса.

Составляют пропорцию



где R радиус большего основания усеченного конуса;

H образующая усеченного конуса.

Выражают h



представляют выражение (2) в формулу (1):



Зная угол из прямоугольного треугольника СГЕ находят величину корректировки в районе середины гребня



подставляют выражения (2), (3) в формулу (4)



Заменив длину дуги ГС на хорду тем самым небольшую погрешность, получают ЕС из треугольника СГЕ



Значения нахлеста (нехватки площади плоского шаблона) в районе середины гребня в месте состыковки усеченного конуса и цилиндра для различных колодок приведены в таблице.

При проектировании деталей верха по полученным шаблонам условной развертки боковой поверхности колодки к контуру плоских шаблонов деталей делают соответствующие припуски: детали заготовки верха полуботинок с настрочной союзкой (фиг. 7) и спортивных полуботинок (фиг. 8).

Предлагаемый способ позволяет получить основу для проектирования различных конструкций обуви и по сравнению с ранее существующими способами имеет следующие преимущества: расширение конструктивно-технологических возможностей при проектировании обуви путем раскрытия особенностей формообразования сложной поверхности тела колодки через количественную фиксацию на условной развертки недостатка или избытка площади на вогнутых или выгнутых участках поверхности; улучшение качества готовой обуви за счет повышения точности проектирования заготовок верха обуви; более равномерное распределение деформации по всей поверхности заготовки верха обуви при формовании.