Строение машинки: Устройство и принцип работы швейной машины

Содержание

Устройство и принцип работы швейной машины

Изначально устройство швейной машины разрабатывалось таким образом, чтобы она могла самостоятельно совершать работу, заменив тем самым человека. Это изобретение позволило значительно облегчить труд швеи, и повысить его производительность. Схема работы позволяет даже абсолютному новичку, никогда не державшему иголку в руках, прошить прямые и качественные стежки. Новейшее поколение устройств шьет не только простым способом, они способны создавать узоры и вышивку. Достижения современных технологий поражают, но в основе принципа работы каждой швейной машины все так же лежит тот самый первый алгоритм, разработанный много лет назад.

Содержание

1 Схема устройства швейной машины
2 Шпулька
3 Челнок
4 Функционирование швейной машины
5 Перемещение ткани
6 Натяжение ниток
7 Устройство намотки
8 Советы по эксплуатации

Схема устройства швейной машины

Существуют базовые части швейной машины, без которых не обходится ни один агрегат:

маховик;
моталка;
рукав;
швейная платформа;
колесо выбора строчки;
рукавная стойка
ресивер (обратный ход)
держатель иглы;
игольная пластина;
лапка;
рычажок подъема и опускания лапки.

Но это те детали, которые видны при поверхностном осмотре – они являются малой толикой скрытого под корпусом механизма. Там внутри находится сложная система для приведения в действие челнока. Можно сказать, что работа швейной машины целиком и полностью основывается на челночном устройстве. Для неподготовленного человека схема деталей обычной швейной машины может показаться сложной и запутанной, но все становится понятным, если немного разобраться.

Шпулька

Шпулька — наиболее заметная деталь, с которой у портного происходит постоянное взаимодействие. Располагается она за выдвигающейся панелью под иглой. Чтобы достать шпульку из гнезда, потяните ее на себя и немного вверх. Таким образом вы отогнете небольшой захват и освободите элемент.

Шпулька необходима для поставки ниток, которые перед работой на нее наматывают из основной катушки. Происходит это автоматически – нить из катушки продевают в специальное отверстие шпульки. После этого деталь укладывают в гнездо, а катушку с нитками закрепляют на корпусе машинки. При активации маховика происходит вращение шпульки, которая наматывает нить на свою ось, катушка с нитками при этом так же вращается.

Для натяжения нити в процессе работы строение шпульки включает в себя маленький винт. Грамотно выставленные настройки исключают возможность пропуска верхних и нижних стежков. Портной может шить, не отвлекаясь на постоянные проверки качества. Внимательно проконтролируйте нить перед началом работы, излишнее ее натяжение вызывает постоянные разрывы. Посмотрите видео про идеальное натяжение нити.

Маленькая деталь, так называемый носик, предназначен для страховки катушки от случайных выпадений шпульки. Он крепится на двигающейся панели, которая отжимается пружинным механизмом от корпуса втулки. Если все работает, как задумано, то в системе не происходит сбоев. Пока эта деталь находится в правильном положении, шпулька надежно закрепляется в швейной машинке и ее невозможно вытащить. Для выполнения обратной сборки отогните носик, и, удерживая его в таком положении, вставьте шпульку на место.

При изучении корпуса на швейной машине можно обнаружить продолговатый выступ. Его задача заключается в препятствовании вращению катушки со шпулькой или приводом челнока.

Челнок

Швейный челнок — ключевой конструктивный элемент швейного оборудования. От исправного состояния механизма и правильности настройки взаимодействия со швейной иголкой зависит качество строчки

. Проблемы в этом узле вызывают обрыв нитей, петляние, пропуск стежков и прочие неприятности. Если все настроено верно, строчка получается ровной, без участков обрыва.

На качество шитья оказывает существенное влияние состояние поверхности челнока. Не должно быть сколов, трещин, следов ржавчины, царапин, остатков масла и загрязнений. Все это препятствует равномерному движению нити, в результате чего возникают моменты вытяжения нити, строчка получается некрасивой— с заметно слабой натяжкой стежка.

Отработавший свой ресурс расходник подлежит замене. При поиске подходящей детали на замену возможны трудности, связанные с типами челночных механизмов для швейного оборудования. Покупателю следует четко представлять, какой челнок подходит для его модели машинки.

В швейном оборудовании используются челночные механизмы трех типов.

Вертикальный классический челнок был изобретен И.Зингером в 1851 году. Конструкция представляет собой колпачок со специальным пазом, внутрь которого вставляется шпулька с нитью. При работе челнок передвигается как вертикально, так и горизонтально, отсюда еще одно название — качающийся. В циклическом движении деталь снимает нить с иглы, переводит в нужное для создания петли положение и возвращается в первоначальную позицию. Такой тип челнока применялся на машинках советского производства Чайка, Подольск и моделях немецких брендов Veritas и Singer прошлых лет. Сегодня его можно встретить на бюджетных механизмах.
Горизонтальный тип челнока— изобретение 20 столетия. Механизм получил широкое распространение, применяется в большинстве выпускаемых в настоящее время бытовых швейных машинок. Главные достоинства — простота установки шпульки, отсутствие трения и возможность контролировать количество нити сквозь прозрачную пластиковую крышку детали. Два полных оборота челнока формируют стежок.

Вертикальный вращающийся (ротационный) челнок отличается вращательными движениями вокруг своей оси. Внутрь вращающейся части вставляется шпулька с нитью. Скорость вращения узлового элемента достигает порядка 900 оборотов/ минуту. Расходник отличается надежностью конструкции, оптимальной удаленностью относительно иглы. Ротационный челнок устанавливается в модели премиум-класса и профессиональное швейное оборудование.

Функционирование швейной машины

Как же устроена швейная машина, и какие силы приводят в действие ее внутренние процессы? В основе всей системы лежит простейший принцип, основанный на заданном движении иглы. Захватывая с собой верхнюю нить, она продевает ее вниз. Далее ее подхватывает уже готовый к этому челнок, и переплетает нижнюю с верхней ниткой.

Простейшее движение дает основу для таких сложных манипуляций, как зигзагообразные швы и даже узорная вышивка. Видео о том, как выполнять вышивку на домашней швейной машинке.

Компании производители совершенствуют свои модели. Сегодня уже существуют агрегаты со специальным дополнением в виде боковой иглы для обработки краев материи, однако найти их в простых магазинах нелегко.

Внутренняя часть корпуса скрывает в себе привод, который приводится в действие вручную (в механических машинках) либо при помощи электродвигателя (в электромеханических устройствах). Двигатель посредством шатуна запускает вращение трех других валов. Если вдаваться в подробности, можно сказать что система включает одну промежуточную ось, которая передает вращательный импульс трем описанным валам.

Эта система рассчитана на длительный период использования и считается довольно долговечной. Для нанесения смазочных материалов на подвижные части в корпусе предусмотрены отверстия, в которые без труда может пройти носик масленки.

Современные швейные машины оснащаются ножной электрической педалью

В более продвинутых моделях предусматривается педаль, при нажатии ногой на которую приводятся в движение все механизмы. Она гораздо удобнее в использовании, так как предоставляет свободу рукам. Конечно же, современные конструкторы усовершенствовали и эту систему, превратив педаль из механической в электрическую.

Перемещение ткани

Говоря о том, как работает домашняя швейная машина, нельзя опустить описание устройства, предназначенного для протяжки материи. Это революционное для своего времени изобретение позволило задавать нужную длину стежков, а также избавило портных от обязанности следить за продвижением лоскута.

Происходит все следующим образом:

на первом этапе, по центральной части проходит главный вал, который соединяется с осью маховика через шатун;
в боковых частях проходят два стержня, при синхронном вращении которых приходит в движение протяжный механизм.

Первый укомплектован деталью, который специалисты называют между собой «Ласточкин хвост». Для простого человека он больше похож на ключ. Этот элемент двигается туда-обратно по направлению хода ткани.

У второй оси предусмотрен кулачок, который размещается в пространстве «ласточкиного хвоста». Главной его функцией является подъем и спуск данной детали.

Итоговым результатом всех движений перечисленных механизмов происходит работа швейной машины, деталь в виде «ласточкиного хвоста» приводит в движение протяжные зубцы. Получив импульс, зубья выполняют свои шаги, прокручиваясь на месте.

Все манипуляции по настройке длины стежка проводят посредством поворотного рычажка. Совсем небольшая деталька скреплена с осью хвостатого ключа. При поворотах рычага хвосты изменяют свою конфигурацию от начального положения, что приводит к изменению длины стежка в строчке. Видео показывает, как правильно проводить настройку длины шагов.

Натяжение ниток

Эту манипуляцию проводят при помощи специального винта, расположенного над иглодержателем. Натяжение верхней нити — важный показатель, контролирующий качество шва. Недалеко от иглодержателя находится особое ушко, которое перемещается в процессе работы и не позволяет натянутой нити ослабнуть или провиснуть, когда игла идет вверх. Без этой маленькой детали вся работа швейной машины свелась бы на нет.

Видео о том, как собрать и установить регулятор натяжения нити.

Устройство намотки

Под конец описания нужно сказать несколько слов об устройстве намотки. Как правило, недалеко от маховика для намотки располагается маленькое прижимное колесо с валом, укомплектованным риской.

На панели, расположенной под ним, располагается ушко с еще одним колесом небольшого размера. Катушка устанавливается на вертикальную подставку, а уже от нее нить пропускается над столом, чтобы быть намотанной на шпульку. Чтобы обеспечить правильную работу, прижимное колесо аккуратно вдавливается пальцем, после чего начинается вращение, передающееся от привода швейной машины.

Намотка нити на шпульку

Советы по эксплуатации

Интенсивная эксплуатация швейной машинки неизбежно приводит к износу расходных деталей, в результате чего начинают проявляться неполадки. Какие-то проблемы решаемы самостоятельно, при серьезных неисправностях понадобится участие мастера.

Методы устранения часто возникающих неисправностей следующие.

Если в строчке наблюдаются пропуски, то следует отрегулировать петлеобразователь, проверить высоту расположения иглы.
При неудовлетворительном натяжении стежка необходимо скорректировать взаимодействие челнока с пластинами.
Машинка издает непривычные звуки и не формирует стежки — это симптом механического повреждения челнока. Неисправность устраняется заменой вышедшей из строя детали.

Если строчка получается неаккуратной, то нужно постараться настроить равномерное натяжение обеих нитей.
Когда наблюдается наматывание верхней нити, следует срочно проверить правильность установки шпульки в челноке. Нерасторопность чревата поломкой машины.

Для минимизации появления частых проблем при шитье эксперты дают следующие советы:

смазка механизмов раз в полгода;
для смазки следует применять качественные специальные средства;
каналы для смазки следует содержать в чистоте;
чистка поверхности машинки после эксплуатации;
проводить профилактический осмотр и очищение челнока и шпульки хотя бы 1 раз в месяц;
при наличии на челноке следов контакта с нитками нужно мелкой наждачкой зашкурить поверхность;

не хранить длительно машинку без чехла;
под опущенную лапку перед одеванием чехла нужно подложить кусок ткани, также следует протереть поверхность убрать все лишнее;
исключить при хранении устройства заломы и загибы питающего кабеля;
маховое колесо следует всегда вращать по направлению «на себя»;
во время работы машинки нельзя чрезмерно натягивать материал, опускать стержень иглы на пустую пластину, а также строчить с поднятой лапкой.

Устройство швейной машины | Швейкин

Сегодня производители предлагают большой ассортимент швейных машин, выполняющих, кроме строчек, обметывание петель, краев ткани, вышивку, узоры и прочие операции. Вне зависимости от количества выполняемых операций и строчек, устройство швейной машины остается неизменным.

Зная устройство оборудования, понять принцип работы швейной машинки несложно, также как и произвести необходимые настройки.

Детали швейной машины

Швейная машинка – это сложный механизм, в котором все элементы взаимосвязаны друг с другом. Детали и механизмы, находящиеся на внешней поверхности, это:

маховое колесо;
устройство для наматывания ниток на маленькую катушку;

регулятор натяжения нитей;
кнопки реверса;
рукав;
основание (платформа) машины;
иглодержатель;
лапка и рычаг ее поднятия;
игольная пластина.

Внутреннее строение швейной машинки включает челночный механизм, от которого зависит работа машины. При его неправильной работе или настройке появляется пропуск стежков, образование петель, обрыв нити. Рассмотрим челночный механизм более подробно.

В бытовых ручных и электромеханических машинках используются челноки:

вертикальные
горизонтальные;
вертикальные вращающиеся (ротационные).

Вертикальными челноками оснащались ручные модели Чайка, Подольск, некоторые модели Veritas, Singer. При работе, его движение производится в вертикальной и горизонтальной плоскости, поэтому второе название челнока – качающийся. Сегодня его устанавливают на машинах бюджетного сегмента.

Горизонтальный челнок наиболее распространен, он устанавливается в современные швейные машины брендов Janome, Singer, Pfaff и др. Достоинства горизонтальных челноков:

удобная вставка шпульки;
возможность контроля движения нити через прозрачную игольную пластину;
отсутствие трения между движущимися деталями.

В вертикальных вращающихся механизмах, челнок со шпулькой вращается вокруг оси, скорость вращения составляет от 900 об/мин. Такая конструкция характеризуется надежностью, ими оснащаются качественные бытовые и промышленные модели машин.

За счет чего перемещается ткань?

Чтобы понять, как работает швейная машинка, требуется знать, за счет чего происходит движение ткани. Этот механизм разработан при изобретении первой швейной машины и с тех пор не менялся. Он обеспечивает не только движение материала без участия человека, но и отвечает за длину стежков.

Механизм представляет собой вал, соединенный с маховым колесом, а по бокам от вала расположены два стержня, они вращаются синхронно. Один стержень, напоминающий по внешнему виду, гаечный ключ, движется вдоль хода ткани вперед-назад, второй стержень приводит в движение протяжной механизм. В результате протяжные зубцы обеспечивает движение материала.

Регулирование длины стежка производится за счет вращения рычага – небольшой детали, закрепленной с «ласточкиным хвостом».

Натяжение нитей

Регулировка швейной машинки не обходится без изменения натяжения верхней нити. Манипуляция выполняется за счет затяжки или ослабления винта, расположенного чуть выше иглодержателя. Рядом также находится ушко для продевания нити, не позволяющее ослабить ее натяжение.

Намотка нити

При работе, швеям часто приходится менять размер и цвет нитей. Чтобы быстро и качественно их намотать на маленькую катушку, предусмотрено специальное устройство. Оно содержит прижимное колесо, соединенное с валом.

Чтобы начать наматывание, устанавливают большую и маленькую катушку, надавливают на прижимное колесо, таким образом, соединяют его с валом и начинают намотку.

Что учесть при эксплуатации

При работе швейной машины неизбежно происходит износ деталей и составных частей. Замена запчастей, ремонт и последующая наладка швейной машины должны выполняться мастером. А чтобы продлить срок использования оборудования, необходимо выполнять рекомендации:

смазывать основные части и элементы механизмов не реже одного раза в полгода;
содержать машину в чистоте, периодически выполняя чистку от пыли и мусора;
регулярно осматривать челночный механизм на предмет зазубрин и царапин, при их обнаружении, необходимо поменять деталь.

Структура машины – Кинематическая связь

Механика: Это та область научного анализа, которая занимается движением, временем и силой.

Кинематика изучает движение без учета сил, вызывающих это движение. Кинематика машин занимается изучением относительного движения частей машин. Он включает в себя изучение положения, смещения, скорости и ускорения частей машин.

Динамика машин включает в себя изучение сил, действующих на части машин, и движений, возникающих в результате этих сил.

Ссылка или элемент: Это имя, данное любому телу, имеющему движение относительно другого.

Все материалы обладают определенной эластичностью. Жесткое звено – это звено, деформации которого настолько малы, что ими можно пренебречь при определении параметров движения звена.

Двоичная ссылка: Ссылка, которая соединяется с другими ссылками в двух точках. (Рис.1. а)

Тернарная ссылка: Связь, которая соединяется с другими ссылками в трех точках. (Рис.1.б)

Четвертичная ссылка: Связь, которая соединяется с другими ссылками в четырех точках. (Рис. 1. c)

Сопряженные элементы: геометрические формы, с помощью которых два элемента механизма соединяются вместе, так что относительное движение между этими двумя элементами является постоянным, известны как сопряженные элементы, а образованная таким образом пара называется кинематической парой. . Каждое отдельное звено механизма образует сопряженный элемент.

Степени свободы (DOF): Количество независимых координат, необходимых для описания положения тела в пространстве. Свободное тело в пространстве (рис. 3) может иметь шесть степеней свободы. То есть линейные положения по осям x, y и z и вращательные/угловые положения относительно осей x, y и z.

В кинематической паре, в зависимости от ограничений, наложенных на движение, звенья могут терять некоторые из шести степеней свободы.

Типы кинематических пар:

(i) В зависимости от характера контакта между элементами:

(a) Нижняя пара. Если соединение, которым соединены два элемента, имеет поверхностный контакт, такая пара называется нижней парой. Например. шарнирные соединения, вал вращается во втулке, ползунок в кривошипно-шатунном механизме.

(ii) Основано на относительном движении между парными элементами:

(a) Пара разъездов. Скользящая пара состоит из двух элементов, соединенных таким образом, что один вынужден совершать скользящее движение относительно другого. DOF = 1

(б) Вращающаяся пара (вращающаяся пара). Когда соединения двух элементов таковы, что возможно только вынужденное вращение одного элемента по отношению к другому, пара образует вращающуюся пару. DOF = 1

(c) Цилиндрическая пара. Если относительное движение между элементами сопряжения представляет собой комбинацию поворота и скольжения, то такая пара называется цилиндрической. DOF = 2

(d) Пара качения. Когда парные элементы имеют контакт качения, образующаяся пара называется парой качения. Например. Подшипники, ремень и шкив. DOF = 1

(e) Сферическая пара. Сферическая пара будет иметь поверхностный контакт и три степени свободы. Например. Шаровое соединение. DOF = 3

(f) Спиральная пара или винтовая пара. Когда природа контакта между элементами пары такова, что один элемент может вращаться вокруг другого с помощью винтовой резьбы, такая пара называется винтовой парой. Например. Гайка и болт. DOF = 1

(iii) В зависимости от характера механического ограничения.

(а) Замкнутая пара. Элементы пар, скрепленные механически за счет своей геометрии, составляют замкнутую пару. Их еще называют формо-замкнутыми или самозамкнутыми парами.

(b) Незамкнутая или принудительно замкнутая пара. Элементы пар, удерживаемые вместе действием внешних сил, составляют незамкнутую или силовую замкнутую пару. Напр. Кэм и последователь.

Ограниченное движение : В кинематической паре, если один элемент имеет только одно определенное движение относительно другого, то такое движение называется вынужденным движением.

(a) Полностью ограниченное движение. Если стесненное движение достигается самими сопряженными элементами, то оно называется полностью стесненным движением.

(b) Успешное ограничение движения. Если стесненное движение достигается не самими элементами сопряжения, а каким-либо другим способом, то такое движение называется успешно стесненным. Например. Подшипник подножки, в котором вал не может двигаться вверх под собственным весом.

(c) Неполностью ограниченное движение. Когда относительное движение между парными элементами происходит более чем в одном направлении, это называется неполностью ограниченным движением. Например. Вал в круглом отверстии.

Кинематическая цепь : Кинематическая цепь представляет собой группу звеньев, соединенных вместе или расположенных таким образом, что позволяет им двигаться относительно друг друга. Если звенья соединены таким образом, что движение невозможно, это приводит к заблокированной цепи или структуре.

Механизм: Механизм представляет собой связанную кинематическую цепь. Это означает, что движение любого одного звена кинематической цепи будет давать определенное и предсказуемое движение относительно каждого из остальных. Обычно одно из звеньев кинематической цепи закреплено в механизме.

Если для определенного положения звена цепи невозможно предсказать положение каждого из других звеньев цепи, то такая цепь называется неограниченной кинематической цепью и не является механизмом.

Машина: Машина – это механизм или совокупность механизмов, которые передают силу от источника энергии к сопротивлению, которое необходимо преодолеть. Хотя все машины являются механизмами, все механизмы не являются машинами. Многие инструменты являются механизмами, но не машинами, потому что они не выполняют никакой полезной работы и не преобразуют энергию. Например. Механические часы, чертежник.

Планарные механизмы: Когда все звенья механизма совершают плоское движение, он называется плоским механизмом. Все звенья в плоском механизме перемещаются в плоскостях, параллельных базовой плоскости.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Композиты в конструкциях машин — CompoTech %

Загрузить информационный документ Композиты в конструкциях машин

Упомяните композитные материалы большинству инженеров, и они, вероятно, подумают о передовой аэрокосмической отрасли конструкции или детали для автомобилей Формулы-1. Тем не менее, эти универсальные материалы постепенно находят применение во всех сферах промышленности. Не в последнюю очередь, в областях, где более традиционные материалы, такие как сталь и алюминий, традиционно были предпочтительными материалами.

До сих пор использование композитных материалов вне приложений с легким весом, таких как упомянутые выше, обычно ограничивалось специализированными машинами и системами автоматизации. Отчасти это связано с их стоимостью, поскольку композиты могут быть дороже, чем сталь или алюминий. Однако чаще всего это происходит потому, что инженеры-конструкторы и технологи еще не осознали реальных преимуществ, которые дают композитные материалы при проектировании или конструировании гораздо более широкого спектра машинных систем.

Физические и механические преимущества

Композитные балочные конструкции, используемые, например, в системах автоматизации или обработки материалов, обладают значительными физическими и механическими преимуществами по сравнению со своими стальными или алюминиевыми аналогами. Композитные конструкции легче, жестче и могут быть сконструированы так, чтобы обеспечивать превосходные уровни демпфирования, что позволяет системам машин работать на гораздо более высоких скоростях и с гораздо большей точностью и повторяемостью.

Производители станков вынуждены повышать производительность, качество и производительность. В настоящее время они обнаруживают, что композитные компоненты, армированные углеродным волокном, могут быть спроектированы таким образом, чтобы обеспечить удвоенную жесткость стали при четверти ее массы, в то же время обеспечивая свойства демпфирования вибрации в двадцать раз лучше, чем у стали, и, что важно, нулевое тепловое расширение по любой заданной оси.

Экономическая выгода

При сравнении стоимости стальных или алюминиевых деталей с композитными деталями важно учитывать более широкую картину.

Во-первых, современные технологии производства композитов позволяют производить точные компоненты с минимальными требованиями к операциям постобработки. Это значительно сокращает разрыв в затратах за счет сокращения времени, необходимого для подготовки детали к установке на станок.

Во-вторых, снижение веса крупных подвижных компонентов позволяет разработчикам выбирать подшипники, двигатели и другие подвижные компоненты меньшего размера. После ввода машины в эксплуатацию снижение затрат на электроэнергию, обеспечиваемое уменьшением веса, может окупить любые дополнительные материальные затраты в течение срока службы машины.

Eagle удваивает точность лазерного резака

Преимущества композитных конструкций могут быть продемонстрированы в недавнем проекте, выполненном нами для производителя станков для волоконных лазеров Eagle.