Розробка уніфікованої внутрішньої форми та верху дитячого тренувального взуття для ігрових видів спорту

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство освіти та науки України

Київ 2001

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Київському національному університеті технологій та дизайну Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: - кандидат технічних наук, доцент Омельченко Надія Миколаївна, Київський національний університет технологій та дизайну, викладач кафедри "Конструювання та технології виробів із шкіри";

Офіційні опоненти: - доктор технічних наук Либа Володимир Петрович, Мукачівський технологічний інститут, проректор з наукової роботи;

- кандидат технічних наук Колядюк Роман Іванович, директор з наукових досліджень та стратегічного планування міжнародної рекламної агенції "Арк. Томпсон" (м. Київ).

Провідна установа: - Технологічний університет Поділля (м. Хмельницький).

Захист відбудеться 5 грудня 2001 р. о 14-00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.102.03 Київського національного університету технологій та дизайну за адресою: 1011, м. Київ-11, вул. Немировича-Данченка, 2, корпус 1 (зал засідань).

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Київського національного університету технологій та дизайну.

Автореферат розісланий 5 листопада 2001 року.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради професор Журавський В.А.

1. Загальна характеристика роботи

ступня спорт патологічний взуття

Актуальність теми. Такі види спорту, як баскетбол, волейбол, гандбол широко розповсюджені в країнах світу і на даний час є популярними серед української молоді, особливо серед дітей шкільного віку, але й досі в нашій країні не розробляється дитяче взуття для даних видів спорту.

Всі ці види спорту є дуже динамічними і характеризуються швидкими переміщеннями, стрибками, кидками при прийомі м`яча. Наприклад, в середньому за гру, спортсмени виконують 250 - 300 різних рухових ігрових дій, політ м`яча під час гри досягає 30 м/с, що дає допоміжні травмування гравців, втрата спортсменами ваги за гру досягає 2,5 - 3 кг. Такий динамічний характер даних видів спорту вимагає від спортсменів високої рухової активності, витривалості та фізичної підготовленості.

Заняття даними видами спорту спричиняють зміни морфологічної будови організму в цілому й ступні зокрема. Результати досліджень в спортивній біомеханіці підтверджують, що цілеспрямовані та систематичні навантаження при занятті спортом викликають у спортсменів гравців наявність ознак пристосування опорно-рухового апарату й зокрема формування м'язів. Причому найбільш інтенсивне формування морфологічних змін відбувається в пубертатний період (13-16 років) та після нього. Спеціалізовані заняття цими видами спорту діти починають з 10-11 років.

Під час занять гандболом, волейболом та баскетболом відбуваються різні конфліктні ситуації між суперниками, поштовхи та удари, неправильне приземлення після стрибків з м`ячем тощо, що може призвести до травмування. Тому для спортсменів, що займаються цими видами спорту (тим більше для дітей спортсменів, у яких ще остаточно несформовані ступні), важливо використовувати функціональне спортивне взуття, що відіграє важливу роль у профілактиці травм, особливо нижніх кінцівок.

Але ж діти, що займаються даними видами спорту, найчастіше використовують не функціональне взуття або взуття, яке застосовується для занять іншими видами спорту і це часто призводить до необґрунтованого збільшення дитячого травматизму.

Роботи, які проводилися в м. Києві (НВО “Дніпро”) та в м. Москві (ВИСТИ) в 1985-1988 роках по антропометричному обстеженню ступнів спортсменів, які займалися гандболом, волейболом та баскетболом, не включали програму обстеження ступнів дітей, без чого не можливо розробити раціональні колодки та функціональне спортивне взуття. Тобто, це вказує на необхідність проведення антропометричних досліджень ступнів дітей-спортсменів, які займаються даними видами спорту.

Мета і завдання дослідження. Метою даної роботи є розробка уніфікованої внутрішньої форми та конструкції верху тренувального взуття для дітей (хлопчиків та дівчаток), які займаються ігровими видами спорту на основі антропометричних обстежень їх ступнів.

Для цього необхідно було вирішити наступні завдання:

Дослідження показують на неможливість використання при проектуванні колодок та дитячого взуття для ігрових видів спорту основних закономірностей, які використовуються й досі, та підтверджують результати досліджень, отриманих В.П. Коновалом щодо групи дітей не спортсменів.

Таким чином, була доказана необхідність розробки нових колодок та взуття для дітей, які займаються ігровими видами спорту.

Третій розділ присвячений розробці колодок до дитячого тренувального взуття для ігрових видів спорту.

У даному розділі був проведений зіставлений аналіз значень основних параметрів розроблених колодок з відповідними параметрами колодок до дитячого побутового взуття за ГОСТ 3927 та до дорослого спортивного взуття для ігрових видів спорту за ГОСТ 23724.

Порівняльний аналіз отриманих даних основних параметрів колодок до дитячого спортивного взуття зі відповідними параметрами колодок до дитячого побутового взуття (дівоча група, II підгрупа; хлопчача юнацька група, II підгрупа) показав, що у колодках для дитячого спортивного взуття розрахована ширина устілки в перетині 0,18ДСТ значно вужче значень за ГОСТ 3927 (наприклад, максимальне відхилення склало 6,8 мм у хлопчиків-гандболістів та 6,5 мм у дівчаток волейболісток), а ширина устілки в перетині 0,68ДСТ навпаки ширше (наприклад, максимальне відхилення склало 4,6 мм в колодках для дівчачого волейбольного взуття).

При порівняльному аналізі основних параметрів спортивних колодок до гандболу, волейболу, баскетболу для підліткової та дорослої груп населення також спостерігається тенденція зменшення параметрів п`яткової частини в колодках до дитячого спортивного взуття. Наприклад, максимальне відхилення параметра ширини устілки колодок у жіночої та дівчачої груп для волейбольного взуття в перетині 0,18ДСТ склало 6,7 мм, а в колодках у чоловічої та хлопчачої груп для баскетбольного взуття - 8,2 мм. Ширина устілки в перетині 0,68ДСТ ширша у дорослої групи на 1,3 мм в колодках для чоловічого гандбольного взуття, а для жіночого на 0,3 мм. Тобто, це вказує на неможливість використання колодок для дорослих груп при виготовлені дитячого спортивного взуття, як це прийнято за кордоном.

Також було проведено графічне співставлення контурів основних перерізів стандартних та спроектованих колодок, яке дозволило додатково виявити, що положення вісі сліду УСТС спортсменів відрізняється від положення вісей перерізів колодок контрольних груп. Наприклад, у дівчаток-волейболісток п'яткова частина стопи відведена (n = 900), а положення переднього відділу стопи - приведене (m = 1640), тобто ступні спортсменів якби "закручені". Аналогічне положення п'яткової частини та переднього відділу ступні спостерігається у дітей, які займаються гандболом та баскетболом.

Тобто, графічний зіставлений аналіз контурів основних перерізів колодок до спортивного взуття для чоловіків та хлопчиків, жінок та дівчаток також підтвердив раніше висунуті твердження про неможливість виготовлення дитячого спортивного взуття на відповідних колодках для дорослих груп.

Таким чином, проведені дослідження підтвердили висновок про те, що для занять спортом, зокрема ігровими видами, навіть для підліткових груп населення необхідна розробка спеціальних колодок, що відповідають особливостям морфології та функції ступнів спортсменів, які займаються даними видами спорту.

У четвертому розділі наданий аналіз антропометричних параметрів ступнів дітей спортсменів та застосування аналогічних біомеханічних прийомів в даних видах спорту, а також аналіз моделей спортивного взуття провідних фірм виробників щодо можливостей уніфікації колодок та конструкцій взуття.

Для підтвердження даних теоретичного аналізу ігрових видів спорту, результати якого наведені у першому розділі, нами було проведене експертне опитування тренерів та спортсменів міських та республіканських спортивних інтернатів (стаж занять даним видом спорту не менше чотирьох років). Розраховані коефіцієнти конкордації (Wi, i = 1…n) показали високу ступінь погодженості експертів (0,7Wi1).

Проведене експертне опитування показало, що застосовність аналогічних прийомів у волейболі, баскетболі та гандболі складає для різних видів зупинок 83,3% (стрибком, однією чи двома ногами тощо); 90,9% для бігу (звичайного, приставним кроком, зигзагом, боком, уперед лицем та спиною тощо); 93,3% для ходьби (звичайним та приставним кроком, з поворотом, боком, уперед лицем та спиною тощо); 100% для стрибків та поворотів.

Результати біомеханічного аналізу щодо застосування аналогічних локомоторних прийомів (бігу, ходьби, стрибків, поворотів тощо) спортсменів-гравців вказують на наявність передумов до уніфікації при розробці тренувального взуття для дітей, які займаються волейболом, гандболом та баскетболом.

Для дослідження можливостей уніфікації колодок для дитячого тренувального взуття до ігрових видів спорту був проведений зіставлений аналіз основних розмірних ознак УСТС дітей спортсменів, для чого вони були інтерпольовані до одного розміру окремо для хлопчиків та дівчаток.

Результати аналізу параметрів основних розмірних ознак ступнів дітей спортсменів (табл.4) показали, що різниця між значеннями відповідних параметрів для різних видів спорту не перевищує межі чутливості (для довжинних параметрів вона складає 5 мм, для обхватних - 7 мм), це надає змогу провести їх уніфікацію.

Результати зіставленого аналізу відповідних контурів перерізів колодок до дитячого тренувального взуття для даних видів спорту для хлопчачої та дівчачої груп після їх інтерполяції до одного номеру (табл.5) також показали, що різниця між значеннями не перевищує межі чутливості і це підтверджує гіпотезу про можливість розробки єдиної уніфікованої внутрішньої форми тренувального взуття для хлопчиків та дівчаток, які займаються ігровими видами спорту.

Тобто, проведений аналіз співставлення значень основних параметрів ступнів дітей спортсменів, застосовності аналогічних біомеханічних прийомів в гандболі, волейболі та баскетболі, параметрів колодок хлопчачої та дівчачої груп надали змогу розробити єдину уніфіковану внутрішню форму дитячого тренувального взуття для ігрових видів спорту.

Після цього була підготовлена техдокументація на уніфіковану колодку для тренувального взуття для ігрових видів спорту (еталон колодки фас. 78643-Е та контрольні шаблони, паспорт на еталон, таблиці градуювання основних параметрів еталона для серії номерів та повнот колодок), яка була передана на впровадження.

Таблиця 4 Співставлення значень основних параметрів ступнів дітей спортсменів, мм

Таблиця 5

,

де ДСТ - довжина середньо-типової ступні спортсменів, мм; Р1 - припуск по довжині ступні відповідно до її збільшення під час опорної фази руху, мм; Р2 - припуск по довжині ступні на приріст ступні дітей за рік, мм; Р3 - припуск для завершення форми повздовжнього профілю колодки в носковій частині, мм; SП - зсув устілки в п`ятковій частині колодки, мм.

,

де ШВ.СТ - ширина відбитку ступні у перерізі, яке розраховуємо, мм; Ш1 - припуск на розпластування ступні під час опори, мм; Ш2 - припуск на утворення грані в колодці, мм.

,

де ОСТ - обхват середньо-типової ступні спортсменів, мм; КП - коефіцієнт переходу або співвідношення між обхватами ступні та колодки; КМ - коефіцієнт, який ураховує властивості матеріалу; КУ - коефіцієнт, який ураховує зміни розмірів в разі усадки матеріалу після зняття з колодки.

З метою вивчення можливостей уніфікації конструкції взуття для ігрових видів спорту було проаналізовано біля 500 моделей спортивного взуття для волейболу, баскетболу, гандболу, кросу та тренувань провідних фірм-виробників: NIKE, REEBOK, ADIDAS, DIADORA, NEW BALANCE тощо.

Проведений аналіз дозволив виявити основні найбільш типові конструкції для означених видів спорту, а також факт використання однієї та тієї ж моделі взуття для різних видів спорту (бігу, кросу, тренувань, баскетболу тощо - напр., моделі фірми NIKE), а також для різних статевікових груп (напр., чоловічої та дитячої - фірм REEBOK та NIKE). Тобто провідні фірми-виробники застосовують уніфікацію при виготовленні спортивного взуття.

За результатами проведеного аналізу була розроблена класифікація основних деталей верху (союзок, берців, задинок, надблочників, п`яткових амортизаторів) взуття для ігрових видів спорту, що дозволить значно скоротити та автоматизувати процес конструкторської підготовки при розробці та виготовленні нових моделей спортивного взуття.

За результатами проведеного аналізу були спроектовані та виготовленні моделі уніфікованих тренувальних черевиків та напівчеревиків для ігрових видів спорту (волейболу, баскетболу та гандболу), дослідна партія яких була передана колективу спортсменів для експериментального носіння та одержала їх позитивний відгук та рекомендацію щодо впровадження даного взуття в масове виробництв

Висновки

Ігрові види спорту (баскетбол, волейбол та гандбол) є дуже популярними в нашій країні, але діти, що займаються даними видами спорту в Україні, найчастіше використовують не функціональне взуття або взуття, яке застосовується для занять іншими видами спорту. Тому актуальною є тема розробки раціональних колодок та функціонального дитячого взуття на базі антропометричних досліджень ступнів дітей (хлопчиків та дівчаток), які займаються ігровими видами спорту.