Современный технический парк швейной промышленности для производства одежды

Помимо высокой растяжимости строчки и большой производительности, машина цепного стежка имеет меньшее натяжение ниток, чем машина челночного стежка. Сам способ образования цепного стежка в меньшей степени влияет на потерю прочности ниток при пошиве.

Для того чтобы образовать стежок (любой - цепной, челночный), нужно всегда несколько миллиметров нитки. А для того чтобы обвести верхнюю нитку вокруг нижнего рабочего органа, её длина существенно различается: в случае челночной строчки верхней нитки нужно 60-65 мм, а при цепной - всего 9-12 мм. Значит, в первом случае нитка раз 25-30 проходит сквозь материал при сшивании и, естественно, больше нагружается и истирается, чем в случае цепного стежка. Здесь таких протягиваний через материал будет всего 5-6.

В машинах цепного стежка челнок и шпулька отсутствуют, а все нитки подаются с бобин, при этом длина ниток в бобине в среднем раз в 200 больше, чем на шпульке. Если на шпульке при шитье челночной строчкой помещается 50 метров нитки, то в бобине, которая ставится при работе на машину цепного стежка, содержится 10 км нитки. Соответственно 200 замен шпульки в машинах челночного стежка будет равно одной замене бобины при шитье цепной строчкой. Это особенно важно учитывать при создании машин автоматического действия, в которых перезаправка должна быть редкой.

Расход ниток в машинах цепного стежка примерно в 1,35 раз выше, чем в машинах челночного стежка.

В машинах цепного стежка аналогичные с челноком функции выполняет петлитель (рис. 6). В процессе работы петлитель захватывает петлю игольной нитки, проводит в неё петлю своей нитки после чего подставляет её под иглу, движущуюся вниз после очередного прокола материала, то есть вместе с иглой осуществляет переплетение «петля в петлю». Петлитель может быть с ниткой и без неё, может совершать качательное, вращательное и сложное пространственное движение.

По направлению рабочего движения петлитель может быть правый и левый, может иметь два рожка или более сложную объёмную форму. Ось вращения может быть как горизонтальной, так и вертикальной.

Подробную информацию о способах образования цепных строчек можно найти в литературе, например В.Я. Франц «Оборудование швейного производства».

Мы уже говорили, что стежок - это элемент, образующийся между двумя соседними проколами иглы. Значит, чтобы его образовать, нужно переместить материал от одного прокола до другого. Для этой цели служит рабочий орган, называемый двигателем материала.

Перемещение задаётся длиной стежка в миллиметрах или числом стежков в 1 см строчки. Это величина фактического продвижения материала за 1 оборот главного вала машины. Диапазон изменения длины стежка у различных машин различен. Длина стежка берётся в зависимости от характера работы, от вида соединяемых материалов и их толщины.

Если для обыкновенных швейных работ по тканям длина стежка редко превышает 3-4 мм, то толстую кожу часто шьют с шагом строчки от 6 до 8 мм, а для некоторых специальных случаев бывает нужен шаг от 15 до 20 мм и более.

Машины, обеспечивающие постоянный шаг строчки, встречаются редко. Обычно в каждой машине длина стежка должна регулироваться, и каждая швейная машина должна давать хорошую строчку одинаково при малом, среднем и крупном шаге в том диапазоне, на который она конструктивно рассчитана.

Так, например, бытовая швейная машина обеспечивает шаг строчки от 0 до 4,5 мм; а промышленная машина 1022 класса Оршанского завода - до 5 мм; машина тяжёлого типа 23 класса ПМЗ - до 8 мм.

Таким образом, устанавливается необходимость иметь в каждой машине регулятор шага строчки, и это устройство должно входить в общую кинематическую цепь механизма перемещения материала. Иногда для этих механизмов ставится условие, чтобы машина могла давать перемещение материала не только в прямом направлении, то есть вперёд от работающего, но и в обратном направлении. Это требуется для получения закрепки на конце строчки.

а

б

Рис. 6. Процесс образования цепного стежка:

а) двухниточного: 1 - игла; 2 - петлитель; 3 - верхняя нитка; 4 - нижняя нитка;

б) однониточного обмёточного: 1 - роликовый двигатель материала; 2 - игла;

3 - направитель строчки; 4 - сшиваемый материал; 5 - петлитель (ширитель); А - нитка

Непосредственно органом, перемещающим материал, является зубчатая рейка 1 (рис. 7), которая движется вдоль пазов игольной пластины, где размещается пакет, предназначенный для обработки. Зубья рейки, приподнимаясь над уровнем I-I игольной пластинки, в соответствующий момент рабочего цикла вдавливаются в материал и, захватив его, двигают в нужном направлении. Переместив материал на один стежок, рейка опускается вниз, ниже верхней плоскости игольной пластины и возвращается в исходное положение.

а б

Рис. 7. Принцип работы механизма рейки

Сам по себе зубчатый двигатель ткани не мог бы осуществить никакого перемещения материала, если бы с ним не работало в паре отдельное подпружиненное устройство, прижимающее материал к игольной пластинке. Прижим материала в общем случае производится нажимной (или прижимной) лапкой 2, установленной на стержне, на который давит пружина. Давление последней регулируется.

Без прижимной лапки работа машины невозможна. В тот период рабочего процесса, когда производится петлеобразование, а затем затяжка петли, прижимная лапка своим давлением фиксирует материал на игольной пластинке. Если бы не было прижимной лапки, материал бы поднялся вместе с иглой, и петли около ушка не получилось бы.

Технологически наиболее желательной является такая работа рейки: зубья двигателя ткани поднимаются вертикально вверх, выходя из под плоскости игольной пластины на величину h, и вдавливаются в материал; зубья двигателя перемещаются вперёд, по направлению подачи; плоскость вершин зубьев во время движения остаётся параллельной плоскости игольной пластинки; закончив перемещение материала, двигатель ткани опускается вертикально вниз под игольную пластинку. Последняя стадия - возврат рейки под игольной пластиной в исходное положение. Теоретически траектория представляет собою прямоугольник. В действительности для получения такой траектории нужен весьма сложный механизм. Поэтому идут на некоторое упрощение схемы, заставляя двигатель ткани работать по эллипсовидной кривой (рис. 8). Нужно стремиться к тому, чтобы в верхней части траектория зубьев возможно ближе подходила к прямой, а начальный и конечный участки возможно круче поднимались вверх, что соответствует более быстрому подъёму и опусканию зубьев.

Стабильное транспортирование заготовки под иглой - вопрос первостепенной важности.

а б

Рис. 8. Траектория зуба рейки:

а) идеальная; б) действительная

Рассмотренный двигатель материала имеет весьма существенный недостаток: на некоторых материалах он даёт «посадку» нижнего слоя в пакете. Посадка объясняется в основном тем, что сила трения верхнего слоя пакета о лапку задерживает перемещение этого слоя, а также деформацией нижнего слоя при вдавливании в него зубьев рейки. При большой посадке нижний слой пакета становится волнистым. При растягивании сшитых материалов возможны разрывы шва.

В этой ситуации транспортирование материала лучше осуществлять при одновременном воздействии рейки и иглы, перемещающейся совместно с рейкой.

Схема такого взаимодействия приведена на рисунке 9.

Рис. 9. Схема транспортирования полуфабриката рейкой и иглой

Чтобы не было поломки иглы, скорость её горизонтального перемещения синхронизирована с движением зубчатой рейки. В рейке делается отверстие для прохода иглы, а в подошве нажимной лапки - продольный паз, длина которого несколько больше максимального горизонтального хода иглы. В ряде случаев такая схема даёт неплохой результат, и конструкторы широко используют этот подход.

При соединении легкодеформируемых материалов стремление получить хорошо затянутые стежки приводит к изменению их структуры и, как следствие, к стягиванию по линии строчки. Если стежки образуются на растянутом материале, то после выхода из-под лапки они могут быть очень слабо затянуты и соединение окажется непрочным, а при выворачивании, как говорят производственники, образуется «оскал», что недопустимо и по эстетическим соображениям. Кроме того, подпружиненная прижимная лапка при перемещении сшиваемого пакета притормаживает верхний слой, в результате чего он несколько растягивается и качество шва ухудшается.

Указанные сложности снимаются с применением в конструкции машины дифференциального двигателя ткани. Это тип двигателя, в котором для рабочего процесса используются две нижние зубчатые рейки, одновременно и на одинаковую высоту поднимающиеся над игольной пластиной, но в продольном направлении (вдоль шва) имеющие различный по величине ход. Отношение друг к другу величин этих ходов называется дифференциалом.

Задавая рейкам (каждой своё) горизонтальные перемещения, представляется возможным создавать различные условия для продвижения материала в зоне прокола, что позволяет его (материал) растягивать или сжимать в зависимости от физико-механических свойств и технологических требований.

Шаг строчки определяется дальней от оператора рейкой. Она носит название основной. Ближняя рейка называется дифференциальной. Величина её движения может быть больше, меньше или равна ходу основной рейки.

Если ходы обеих реек равны, они движутся как одно целое, их воздействие на материал заключается только в прямой подаче заготовок под лапкой. В этом случае дифференциал равен нулю. Рисунок 10а поясняет это положение.

Если ход дифференциальной зубчатой рейки больше перемещения основной, в этом случае дифференциальная рейка подаёт под лапку больше материала, и тем самым устраняется эффект его растяжения. Применяется при шитье мягких материалов (рис. 10б).

Если ход дифференциальной рейки меньше хода основной, то материал растягивается в зоне прижима его лапкой. Устанавливается такой дифференциал исходя из жёсткости тканей, поступивших к переработке (рис. 10в).

Рис. 10. Схемы, поясняющие работу дифференциального двигателя ткани

В числовом значении степень дифференциала обозначается сравнением хода дополнительной рейки с ходом основной, принимая последний за единицу.

Так, дифференциал 1:2 означает, что дополнительная (дифференциальная) рейка имеет ход вдвое больший, чем основная - положительный дифференциал.

Соотношение 1:0,6 говорит о меньшем, чем у основной рейки, ходе дифференциальной - отрицательный дифференциал.

Труднотранспортируемые материалы перемещают под нажимной лапкой двумя зубчатыми рейками, располагающимися сверху и снизу пакета, которые рабочий процесс осуществляют, захватывая, как клещами, сшиваемые заготовки в зоне прокола (рис. 11).

Рис. 11. Транспортирующий узел с верхней и нижней продвигающими рейками

В момент транспортирования лапка поднята. После завершения перемещения на один шаг (на стежок) лапка опускается и удерживает пакет, прижимая его к игольной пластине.

Этот же механизм может применяться и в случаях, когда необходимо обеспечить заданную посадку слоёв в пакете.

Осуществляется это путём установки различных горизонтальных перемещений для верхней и нижней реек.

В машинах для сшивания кожи вместо лапки применяется ролик. Он может иметь принудительное вращение, что улучшает процесс транспортирования. Возможен также вариант транспортирования с двумя роликами, это позволяет лучше перемещать материал на крутых поворотах.

В самых сложных вариантах сшиваемых пакетов материалов (много слоёв, поперечные швы, широкая полоса обработки) используется блок тянущих роликов (пуллер), устанавливаемый непосредственно в зоне шитья сразу за нажимной лапкой. Привод в движение тянущего ролика синхронизирован с вращением главного вала машины и часто управляется электронными средствами. Давление ролика на материал в последних конструкциях также управляемое, что позволяет необходимым образом автоматически его подстраивать при изменении толщины пакета, например, при переходе через поперечные швы.

Мы говорим, что посадка одного слоя ткани - это плохо. Но в некоторых случаях, например, при втачивании рукава в пройму или при обработке борта пальто, костюма, технологически необходима посадка одного из слоёв ткани в пакете.

В таких условиях в механизм продвижения добавляется разделительная пластина, которая заводится между слоями пакета, и в зависимости от того, какой слой нужно посадить, верхнему двигателю или нижнему сообщается большее продольное перемещение.

Сейчас для транспортирования стали применяться специальные ремешки, которые проходят в непосредственной близости от иглы.

И последний основной рабочий орган, необходимый для образования стежков, - нитепритягиватель. Этот орган должен подать необходимое количество верхней нитки к игле в процессе её опускания и обвода челнока, вытянуть освободившуюся после сброса петли нитку, быстро затянув стежок, и подать новое количество нитки с катушки для образования следующего стежка. Практически те же функции выполняет и нитеподатчик в машинах цепного стежка при взаимодействии иглы с петлителем.

Некоторые конструкции нитепритягивателей приведены на рисун- ке 12.

В челночных машинах наиболее близкую к необходимой подачу выполняет только кулачковый нитепритягиватель. Остальные типы обеспечивают приближённую диаграмму подачи (рис. 13).

В систему нитеподачи каждой машины входят и различного типа регуляторы натяжения ниток с устройством освобождения нитки при подъёме лапки. Без наличия такого регулятора невозможно получить стежок хорошего качества. И на нижние нитки ставятся регуляторы натяжения - в виде плоской пружины на шпульный колпачок. От степени натяжения ниток зависит не только правильное переплетение ниток в стежке, но и требуемая величина затяжки стежка. Например, в челночном стежке узелок переплетения должен быть в середине соединяемого пакета.

Рис. 12. Механизмы нитепритягивателей (некоторые варианты)

Рис. 13 Типовая диаграмма подачи нитки:

?? - угол поворота главного вала; Р - количество подаваемой нитки

Мы рассморели конструкции основных рабочих органов, без которых не существует швейной машины как таковой. Но в машине ещё много других важных узлов, о них вам, возможно, будут говорить в специальных курсах.

Совершенно ясно, что подробно рассматривать механизмы, конструкцию, некоторые тонкости проектирования машин мы не будем. Но элементарные сведения по этому поводу у вас должны быть. Некоторые схемы механизмов иглы, челнока, нитепритягивателя, двигателя ткани представлены на рисунках 14-17.

Рис. 14. Схемы механизмов иглы:

а) кривошипно-шатунный; б) рычажный; в) эксцентриковый; г) кулачковый

Рис. 15. Схемы механизмов челнока:

а) качающийся; б, в) равномерно вращающийся; г) с ускорителем

Рис. 16. Схемы механизмов нитепритягивателей:

а) шарнирно-стержневой; б) кулисный; в) зигзагопазовый;

г) дисковый; д) совмещённый с игловодителем; е) кулачковый

Рис. 17. Схемы механизмов двигателя ткани:

а) рычажный; б) эсцентриковый; в) действующий совместно с механизмом иглы

Это только примеры. В действительности таких механизмов довольно много, хотя многолетний опыт эксплуатации позволил выбрать наилучшие.

Сами по себе игла, челнок и другие рабочие инструменты ничего сделать не смогут, если не привести их в движение. Движение можно получить, используя мускульную силу руки, ноги или электроэнергию. В промышленности используется только электрическая энергия. Источник, обеспечивающий установку движением, называется приводом.

Электропривод состоит из трёхфазного асинхронного двигателя 1 с короткозамкнутым ротором и однодисковой фрикционной муфты сухого трения, включающей маховик 2 и диск 3, шкива 6, который соединяется с маховиком машины клиновым ремнём. Диск 3 и шкив 6 установлены на одном валу 5. Колодочка 4, связанная с корпусом, осуществляет торможение диска 3, когда шьющая головка находится в нерабочем состоянии (рис. 18).

При нажатии на ножную педаль рычаг управления 9 поворачивается против часовой стрелки, перемещая при этом подвижную часть 7 фрикционной муфты влево. Диск 3 отходит от тормозной колодочки 4 и прижимается к маховику 2. Ведомый вал 5 разгоняется и через шкив 6 и клиноременную передачу (на рисунке не показана) вращает главный вал машины. При останове педаль отпускается и рычаг 9 под действием пружины 8 возвращает в исходное положение диск 3, который, плавно прижимаясь к колодочке 4, тормозится. Шьющая головка останавливается.

Электропривод крепится снизу к крышке стола, на котором стоит шьющая головка, болтами. Его положение (выше - ниже) можно регулировать, обеспечивая необходимую натяжку клинового ремня, передающего движение механизмам.

В последнее время всё большее применение находит автоматизированный электропривод. Основным отличием этого вида привода от традиционного является наличие в нём группы фиксированных ступеней вращения вала.

К педали

Рис. 18. Фрикционный электропривод

Первая ступень (150-200 об/мин) обеспечивает доводку главного вала машины до нужного положения при остановке. Вторая ступень нужна для обеспечения закрепки в начале и в конце строчки. Это примерно 2000 об/мин. Третья ступень - рабочая скорость главного вала машины (их несколько).

Автоматизированный привод обеспечивает:

- позиционирование иглы в крайнем верхнем или крайнем нижнем положении при останове машины;

- выполнение заданного числа стежков;

- включение механизма обрезки ниток;

- подъём и опускание прижимной лапки.

Останов иглы вверху необходим для чёткого срабатывания механизма автоматической обрезки ниток, так как без такого останова могут произойти обрезка ниток и «обрезка» иглы, находящейся в материале, что приведёт к поломке подвижного ножа и иглы. При позиционировании иглы в материале сокращается вспомогательное время на ручную доводку главного вала для выполнения приема «перехват» полуфабриката, время поворота стачиваемых деталей относительно иглы при поднятой прижимной лапке и последующего продолжения строчки под углом к предыдущему участку контура. Естественно, такой привод конструктивно сложнее.

Схема автоматизированного привода показана на рисунке 19.

Рис. 19. Схема автоматизированного электропривода:

1 - электродвигатель; 2 - электромагнитная муфта вращения;

3 - электромагнитная муфта торможения; 4 - тахогенератор;

5 - клиноременная передача; 6 - бесконтактный синхронизатор вращения;

7 - вал контрпривода; 8 - фрикционный диск - якорь; 9 - задатчик частот вращения

Таким образом, движение получаем от электропривода, который обеспечивает вращение главного вала машины. А как дальше? Дальше от главного вала движение передаётся к рабочим органам (игле, челноку и т.д.) с помощью соответствующих механизмов. Они преобразуют вращательное движение в возвратно-поступательное или качательное, во вращение с другой скоростью или во вращение с переменной скоростью. Соединение нескольких механизмов в единую кинематическую цепь позволяет обеспечить перемещение рабочего органа (петлителя, ширителя) по весьма сложной траектории.

Библиографический список

1. Червяков Ф.И, Сумароков Н.В. Швейные машины. - М.: Машгиз, 2007. - 468 с.

2. Рейбарх Л.Б., Лейбман С.Я., Рейбарх Л.П. Оборудование швейного производства. - М.: Легпромбытиздат, 2008. - 288 с.

3. Зак И.С., Воронин Е.И., Подгурский Л.П. Комплексная механизация процессов сборки швейных изделий. - М.: Лёгкая и пищевая промышленность, 2009. - 184 с.

4. Эскин И.Ю. Теоретические основы создания комплекса полуавтоматов для обтачивания деталей швейных изделий. - М.: ЦНИИТЭИлегпром, 2010. - 156 с.

5. Зак И.С., Полухин В.П., Лейбман С.Я. Комплексно-механизи-рованные линии в швейной промышленности. - М.: Легпромбытиздат, 2008. - 320 с.

6. Кокеткин П.П. Пооперационная машинноавтоматизированная технология одежды. - М.: Легпромбытиздат, 2008. - 232 с.

7. Франц В.Я. Охрана труда на швейных предприятиях. - М.: Легпромбытиздат, 2007. - 256 с.

8. Доможиров Ю.А., Полухин В.П. Внутрипроцессный транспорт швейных предприятий. - М.: Легпромбытиздат, 2007. - 200 с.

9. Пристинский В. 100 знаменитых изобретений. - Ростов н/Д.: Феникс, 2009. - 510 с.

Размещено на Allbest.ru