Разработка пакетов материалов для защиты стопы от воздействия низких температур

• Автор: Осина, Татьяна Матвеевна
• Шифр специальности: 05.19.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Шахты
• Количество страниц: 271 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СТАЦИОНАРНОГО ПРОЦЕССА ТЕПЛООБМЕНА В СИСТЕМЕ
« СТОПА - ОБУВЬ - ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА»
1.1 Основные понятия и определения
1.2 Понятия теплового комфорта
1.2.1 Характеристика теплового комфорта зон России, для населения
которых требуется утепленная обувь
1.2.2 Характер охлаждения стопы человека в условиях низких
температур
1.2.3 Особенности терморегуляции человека в условиях низких Температур
1.3 Характеристика требований к материалам пакета обуви
для защиты стопы от низких температур
1.4 Материалы, используемые при изготовлении теплозащитной
обуви
1.5 Факторы, влияющие на теплопроводность обувных материалов
1.5.1 Влияние структурных факторов на теплофизические
характеристики обувных материалов
1.5.2 Влияние климатических факторов на теплопроводность
обувных материалов обуви
1.5.3 Влияние эксплуатационных факторов на теплопроводность обувных материалов
1.5.4 Влияние технологических факторов на теплопроводность обувных материалов
1.6 Постановка задачи исследования
Выводы по 1 главе
ГЛАВА 2 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕПЛООБМЕНА
В СИСТЕМЕ

«СТОПА - ОБУВЬ - ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА»
2.1 Методы оценки теплофизических характеристик материалов
2.2 Методы оценки теплофизических характеристик обуви
2.3 Сравнительная оценка теплофизических реакций человека, используемого различную утепленную обувь при различной температуре окружающей среды
(экспериментальные исследования)
2.3.1 Описание объекта исследования
2.3.2 Методика проведения исследований в климатической камере средств индивидуальной защиты стоп (СИЗ С)
2.3.3 Порядок подготовки к проведению испытаний СИЗ С с
участием человека (метод А1)
2.3.4 Порядок проведения испытаний СИЗ С (метод А1)
2.3.5 Правила обработки результатов испытаний
2.3.6 Результаты исследований терморегулярных реакций человека
в климатической камере (метод А1)
2.7 Процесс стационарного теплообмена в системе «стопа-обувь-окружающая среда» для пакетов материалов представляющих многослойные пластины, цилиндрические
и шаровые стенки
2.8 Описание процесса теплообмена в многослойных пакетах материалов в стационарном режиме с учетом зависимости коэффициентов теплопроводности от температуры окружающей среды
Выводы по 2 главе
ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВНУТРИОБУВНОГО ПРОСТРАНСТВА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НА СТОПУ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР
3.1 Особенности, исследования внутриобувного пространства
3.2 Анализ зависимости температуры внутриобувного

пространства от времени для различных деталей обуви
3.3 Анализ зависимости температуры внутриобувного пространства для пакетов материалов от времени воздействия на них низких температур
3.4 Решение задачи расчета теплопотерь с поверхности обуви
3.5 Определение времени комфортного пребывания стопы человека
в условиях низких температур
Выводы по 3 главе
ГЛАВА 4 ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ
ЗАВИСИМОСТИ ТЕМПЕРАТУРЫ ВНУТРИОБУВНОГО ПРОСТРАНСТВА ОТ ВРЕМЕНИ ПРЕБЫВАНИЯ
ЧЕЛОВЕКА В СРЕДЕ С НИЗКИМИ ТЕМПЕРАТУРАМИ

4.1 Разработка условий комфортности системы « стопа - обувь -окружающая среда»
4.2 Оценка зависимости температуры внутриобувного пространства в области носочной части стопы от времени воздействия низких температур
4.3 Оценка зависимости температуры внутриобувного пространства
в области верха стопы от времени воздействия низких температур
4.4 Оценка зависимости температуры внутриобувного пространства
в области низа стопы от времени воздействия низких температур
4.5 Оценка зависимости температуры внутриобувного пространства обуви от времени воздействия низких температур
4.6 Оценка эффективности программного обеспечения по обоснованному выбору пакетов материалов для обуви
Выводы по 4 главе
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

Для утеплённой обуви наиболее распространённая группа - с верхом из юфтевых кож. Она предназначается для носки в наиболее суровом климате. Низкая температура эксплуатации определяет и требования, которым должна соответствовать юфтевая обувь по конструкции и свойствам материалов. Она характеризуется прочной конструкцией, высокой износостойкостью и водопроницаемостью. Последнее качество зависит не только от свойств материалов верха (лучшими обладают яловочная и конская юфть), но и от степени водопроницаемости конструкции в местах соединения отдельных деталей друг с другом. Она наиболее тяжелая, жесткая на изгиб, видовое разнообразие её ограничено, декоративные элементы практически не используются.
Обувь с верхом из меха - это унты. Для них применяются мех оленя, собак, мехового опойка и жеребка.
Текстильные материалы также используются для изготовления деталей верха утепленной обуви. Применение шерстяных тканей и фетра позволяет получать изделия с высокими теплозащитными свойствами. Данная обувь сравнительно лёгкая, характеризуется хорошей способностью поглощать и выводить влагу, имеет высокие гигиенические показатели по паро- и воздухопроницаемости. Но верх такой обуви быстро промокает и легко пропускает воду. По показателям надёжности обувь с верхом из ткани уступает обуви с верхом из кожи, так как износ ткани наступает значительно быстрее [72].
В настоящее время появились текстильные материалы нового поколения для верха тепозащитной обуви (полиэфирные ткани, ткани с полиуретановым покрытием, ламинированные текстильные материалы) которые по своим свойствам не уступают натуральной коже для верха обуви.
На теплозащитные свойства верха обуви большое влияние оказывает свойства материалов подкладки. Число слоев в пакете материалов так же имеет большое значение. Исследования [71] показали, что включение в многослойную систему обуви хотя бы одного слоя с высоким термическим сопротивлением приводит к резкому уменьшению теплопроводности всей системы. В утеплённой обуви обязательно применяются специальные утеплите-