Принцип образования челночных и цепных стежков
Классификация и обозначение швейных машин.
Создание широкой номенклатуры оборудования требует его четкой классификации и обозначения. Каждый, кто знакомится со швейными машинами, смотрит на цифровое обозначение - класс. Слово «класс» применительно к швейной машине означает её вид или номер.
Согласно «Положению о маркировки швейных машин и полуавтоматов», разработанному АО «ВНИИЛтекмаш», обозначение строится по иерархическому принципу (конструктивно-унифицированный ряд — КУР, модификация, оснащенность средствами автоматизации, комплектование технологической и организационной оснасткой).
Обозначения машин применительно к рассматриваемому КУР состоят из четырех групп:
Х1Х2Х3 - Х4Х5Х6 + Y+ Z.
Первая группа обозначает КУР и состоит из трех разрядов.
Первый, Х1, определяет последовательность совершенствования или развития ряда; второй, Х2, — класс стежка; третий, Х3 — особенности данного ряда (например, расположение оси челнока, особенности обрабатываемого материала и т.п.).
Вторая группа характеризует конкретную машину (модификацию) КУР. Разряд Х4 показывает способ перемещения материала в машине; разряд Х5 — толщину пакета обрабатываемого материала; разряд Х6 указывает на наличие встроенных дополнительных устройств, расширяющих технологические возможности машин. Разряд Х6 для машин челночного стежка не используется, он предназначен для машин цепного и стачивающе-обметочного стежков.
Третья группа, Y, обозначает комплект средств автоматизации, четвертая, Z, — комплект технологической оснастки, специализирующей машину на выполнении конкретной операции.
Для КУР-131 ОАО «Орша» разряды принимают следующие значения:
Х1 - 1 (исходный ряд — 1, 2, 3,...);
Х2 - 3 (машины челночного стежка);
Х3 - 1 (первый конструктивный ряд одноигольных машин челночного стежка, имеющих горизонтальную ось вращения челнока: предназначенных для пошива изделий из легких, средней тяжести и тяжелых материалов; максимальная частота вращения главного вала до 6000 мин-1);
Х4 - 1, 2, 3, 4 (перемещение материала соответственно одной нижней рейкой (1), двумя нижними рейками (2), рейкой и иглой 3), нижней и верхней рейками (4);
Х5 - 1, 2, 3 (толщина обрабатываемого пакета до 3; 5 и 7 мм);
Х6 - 1 (наличие механизма ножей для обрезки края материала);
Y -1 ...299 (1 ...49 — отсутствие средств автоматизации, фрикционный привод; 50...99 — автоматический останов машины в заданном положении, подъем и опускание лапки и обрезка ниток; 100... 149 — то же, что и 50...99, и автоматическое выполнение закрепки в начале и конце строчки; более 150 — то же, что и 100... 149, и программное выполнение сложной строчки);
Z = 300... 699 (301 — изготовление отделочных складок на мужских сорочках, 302 — обработка пояса женского плаща, 303 — притачивание манжет к рукавам мужской сорочки).
В нашей стране сейчас также действуют исторически сложившиеся порядковые номера.
Например, вместо машины 76А кл. появилась базовая машина 876 кл. и ряд модификаций на её основе (976, 1076, 1176, 1276 кл. и др.), в обозначении которых изменялась первая цифра и сохранялись две последние (76), что означало преемственность их конструкции и назначения от машины 76А кл. вместо машины 52кл. появилась базовая машина 852 кл.
Обозначение на основе модификации стали получать путём добавления к классу базовой модели цифры после дефиса (например, 1276-1, 1276-2 кл.) В некоторых случаях в индексе класса двухигольных челночных машин стали вводить цифру, обозначающие расстояние между иглами, через знак умножения (например, 852*38, 852-1*10 кл.). Индекс класса машин, снабжённых устройством автоматического останова, стал начинаться с нуля (например, 0876, 0852, 01022М кл. и т.п.).
Почти все зарубежные фирмы стремятся внести в обозначение класса машины определённые технические и технологические параметры, причем каждая фирма имеет свою систему индексации и кодирования. Код машины может состоять из разного числа цифр и букв: от 10 до 22 знаков. Они, как правило, разбиты на разряды, каждый из которых несет определенный вид информации, расшифровывающийся по специальным таблицам.
Для примера приведем полное обозначение одной из машин фирмы «Пфафф» (Германия), состоящее из 22 знаков:
142-732/09-263/02-900/05 SB* 10.
Расшифровывается это обозначение так: машина двухниточного челночного стежка с челноком, вращающимся вокруг вертикальной оси (1), с плоской платформой (4), двухигольная с перемещением материала нижней рейкой и отклоняющейся иглой (2); машина оснащена следующими дополнительными устройствами: для обрезки материала (732/09), изготовления карманов в рамку без клапана (263/02), обрезки ниток (900/05), может обрабатывать материалы (S) средней толщины (В); расстояние между иглами 10 мм (10).
Как видим, обозначение довольно сложное, но при поставке оно исключает возможную путаницу в комплектовании машины.
Многие фирмы-изготовители швейных машин для лучшего представления о конструктивных особенностях машин применяют в рекламных материалах пиктограммы (символы) функций машин.
| Символ | Наименование символа | Символ | Наименование символа |
| Швейная машина с плоской платформой | 
| Большой вертикальный челнок |
| Цокольная швейная машина | 
| Маленький вертикальный челнок |
| Колонковая швейная машина | 
| Вертикальный челнок с увеличенным запасом ниток |
| Швейная машина с цилиндрической платформой | 
| Большой горизонтальный челнок |
| Швейная машина блочной конструкции | 
| Маленький горизонтальный челнок |
| Тип стежка | 
| Качающийся челнок с центральным расположением шпульки | |
| Максимальная скорость | 
| Качающийся челнок со смещенным расположением шпульки |
| Число игл | 
| Вращающийся петлитель |
| Отключение иглы справа и слева | 
| Качающийся петлитель |
| Отводчик нити | 
| Нижняя транспортирующая лапка |
| Число ниток | 
| Дифференциальные нижние транспортирующие рейки |
| Максимальная толщина стачиваемых материалов | 
| Нижняя транспортирующая рейка и отклоняющая игла |
| Длина стежка, см. | 
| Верхняя транспортирующая рейка |
| Высота подъема лапки, мм. | 
| Транспортирующая рейка и верхняя регулируемая транспортирующая лапка |
| Нижние дифференциальные транспортирующие рейки и регулируемая транспортирующая лапка | 
| Неприводная роликовая транспортирующая лапка |
| Нижняя транспортирующая рейка и верхние транспортирующие лапки | 
| Автоматический подъем роликовой транспортирующей лапки |
| Нижняя транспортирующая рейка и верхние транспортирующие лапки и отклоняющаяся игла | 
| Роликовая лапка (приводная) |
| Нижняя транспортирующая рейка и дополнительные транспортирующие ролики | 
| Нижний транспортирующий ролик с приводной роликовой лапкой и отклоняющейся иглой |
| Нижние дифференциальные транспортирующие рейки и дополнительные транспортирующие ролики | 
| Нижний транспортирующий ролик с неприводной роликовой лапкой и отклоняющейся иглой |
| Нижняя транспортирующая рейка. Нижний и верхний транспортирующие ролики и отклоняющаяся игла | 
| Тянущий ролик |
| Нижний транспортирующий ролик с неприводной верхней роликовой лапкой | 
| Автоматический подъём прижимной лапки |
| Нижний транспортирующий ролик с приводной транспортирующей роликовой лапкой | 
| Позиционирование иглы |
| Обрезка ниток | 
| Обрезка цепочки |
| Устройство горизонтальной обрезки кромки с приводом снизу | 
| Обрезка кромки (горизонтальная) |
| Обрезка кромки (вертикальная) | 
| Уплотнение стежка |
| Устройство горизонтальной обрезки кромки с приводом сверху | 
| Отсекатель ленты и цепочки ниток |
| Устройство обрезки нижнего слоя материала | 
| Устройство закрепки |
| Ширина зигзага | 
| Ручное управление натяжение нити |
| Наблюдатель нижней нитки | 
| Укладчик мелких деталей |
| Электронное управление работой машины | 
| Укладчик больших деталей |
| Управление работой машиной с фиксацией края детали посредством фотоэлементов | 
| Зажим пачек |
| Дисковод | N | Число уколов в строчке |
Челночные стежки образуются по принципу проведения в петлю первой нитки конца второй нитки.
Какого бы типа стежок ни выполняла швейная машина, в процессе его образования имеются одинаковые или похожие друг на друга фазы.
Прокол материала иглой в большинстве случаев происходит в направлении, перпендикулярном его поверхности. Однако в стачивающе-обметочных машинах прямая игла может прокалывать материал под углом 65...75°, а дуговая игла в момент прокола располагается близко к нормали. В машинах потайного стежка дуговая игла в момент прокола находится под небольшим углом к поверхности материала. При проколе материала игла образует в нем отверстие, в которое затем входит вместе с иглой петля ее нитки, заправленной в ушко иглы. Для достижения наилучших условий взаимодействия иглы с материалом, уменьшения его прорубания и повышения прочности строчки для каждого вида материала и стежка выбирается игла определенной толщины, формы заточки острия, геометрии ушка и других параметров, влияющих на усилие прокола, форму отверстия в материале и т.д.
Проведение петли иглы сквозь материал при всех вариантах образования стежков происходит одинаково. Игла с ниткой, вдетой в ушко, проколов материал, доходит до крайнего нижнего положения, протаскивая в образовавшееся отверстие петлю своей нитки. Для обеспечения этого процесса иглы со стороны острия изготовляют с желобками (канавками). Для машин челночного стежка обычно применяются иглы с двумя желобками: одним глубоким и длинным, другим мелким и коротким. Для машин цепного стежка используют иглы с двумя длинными желобками, один из которых глубокий, а другой мелкий. Это связано с тем, что затягивание цепного стежка происходит при рабочем ходе иглы, образующей последующий стежок.
Общий ход иглы складывается из ее перемещения над игольной пластиной и под ней и для большинства машин колеблется в диапазоне 28...36 мм. При этом перемещение иглы над игольной пластиной, как правило, для челночных машин составляет больше половины общего хода иглы, а для машин цепного стежка — меньше его половины.
Длина нитки, проводимой иглой через материал, равна двойному расстоянию от поверхности материала до ушка иглы, которая опускается в крайнее нижнее положение ниже линии движения носика челнока или петлителя на 4...5 мм.
Соотношение толщин нитки и иглы (номеров швейных ниток и игл) должно быть подобрано определенным образом с учетом обеспечения условий их оптимального взаимодействия в зависимости от размеров и геометрии ушка, канавки иглы, физико-механических свойств стачиваемых материалов и самих ниток.
Образование петли-напуска игольной нитки — один из наиболее ответственных моментов получения стежка любого типа. В тот момент, когда игла после прокола и проведения своей нитки сквозь материал дошла до крайнего нижнего положения, нитка с одной стороны иглы находится внутри длинной глубокой канавки, а с другой либо внутри короткой мелкой канавки, либо рядом с иглой в натянутом состоянии. Для захвата ее носиком челнока или петлителя необходим зазор между ниткой и той стороной иглы, которая обращена к рабочему органу (челноку или петлителю). Образование этого зазора происходит в момент подъема иглы из крайнего нижнего положения на 1,5...2 мм. В начальный момент образования зазора большую роль играет упругость самой нитки и тот факт, что она подверглась растяжению и изгибу при движении иглы вниз; на нижнюю часть петли нитки может воздействовать нижняя кромка ушка поднимающейся иглы, что еще более увеличивает длину петли-напуска. Выемка над ушком иглы также способствует устойчивому образованию зазора между иглой и ниткой, и чем глубже эта выемка, тем эффективнее ее действие, особенно в быстроходных машинах.
Основная же причина отхода нитки от иглы — это трение нитки, зажатой между материалом и иглой со стороны короткого желобка. Именно со стороны короткого желобка, обращенного к носику челнока или петлителя, образуется петля-напуск наибольшей длины.
И только в машинах, имеющих дуговую иглу, образование зазора между иглой и ее ниткой не связано с обратным ходом иглы, а обусловлено самой конструкцией иглы.
Захват петли-напуска носиком челнока или петлителя происходит над ушком иглы в зоне наибольшего расширения петли в тот момент, когда игла поднялась из крайнего нижнего положения на 2,5... 3 мм и просвет между ниткой и телом иглы достиг 1,5... 2 мм. При этом носик челнока или петлителя входит в образовавшийся со стороны короткого желобка иглы зазор и как бы надевает на себя петлю-напуск игольной нитки. Чем ближе он подходит к телу иглы, тем лучше условия захвата петли-напуска. Зазор между иглой и носиком челнока или петлителя обычно устанавливается равным 0,1...0,15 мм. Чрезмерно большая длина петли-напуска не менее опасна для возникновения пропуска стежка, чем ее недостаточная длина, так как петля склонна к закручиванию вокруг иглы вследствие неуравновешенности крутки нитки. В промышленных машинах часто поворачивают иглу в иглодержателе на некоторый угол в сторону, противоположную той, куда закручивается петля. Лучше, если поворот петли происходит навстречу движению носика челнока или петлителя, чем по ходу его движения.
Выход иглы из материала и ее ход над игольной пластиной до крайнего верхнего положения иногда называют холостым ходом иглы. Однако за этот период под игольной пластиной происходят важные процессы, различные для машин челночного и цепного стежка. Носик челнока с надетой на него петлей нитки иглы при своем движении вперед расширяет петлю и обводит ее вокруг себя таким образом, что петля оказывается готовой к сбросу на нитку челнока по другую его сторону, т. е. на нитку, идущую из шпульки к предыдущему стежку. В машинах цепного стежка носик петлителя проводит петлю своей нитки в игольную петлю и выводит на линию движения иглы. Когда игла оказывается вне материала, происходит его перемещение на шаг стежка. При опускании иглы осуществляются повторный прокол материала на расстоянии шага стежка от предыдущего и повторное проведение нитки иглы через материал. При этом в машинах челночного стежка игла входит в паз челнока и нитка предыдущей петли сбрасывается на нижнюю нитку, а в машинах цепного стежка игла проходит между петлителем и его ниткой с последующим сбросом петли с петлителя. Затем и в том и в другом случае происходит затягивание стежка, причем в машинах цепного стежка окончательное затягивание стежков в срочке происходит на втором, а иногда и на третьем стежке.
Затягивание челночных стежков обеспечивается механизмом нитепритягивателя или нитеподатчика. В машинах цепного стежка наряду с нитеподатчиком и даже в большей степени, чем сам нитеподатчик, в затягивании стежка участвуют рабочие органы — игла, петлитель и зубчатая рейка механизма перемещения материала.
Затягиванием стежка завершается процесс его образования, после чего цикл повторяется.
Из описания процесса образования петли у ушка иглы, в машинах челночного стежка, можно сделать следующие выводы:
1) так как носик челнока должен захватывать с иглы только короткую ветвь петли, в швейных машинах челночного типа игла должна устанавливаться всегда коротким желобком к носику челнока;
2) верхнюю нитку в ушко иглы в челночных машинах всегда нужно заправлять со стороны длинного желобка показана правильная заправка нитки в ушко иглы.
При неправильной, обратной заправке, носик челнока будет захватывать длинную ветвь петли, а игла, поднимаясь, будет вытягивать ее своим ушком и обрывать нитку. При таких условиях стежок образоваться не сможет.
На процесс образования петли влияет целый ряд и других факторов: упругость, толщина, крутка и состояние поверхности нитки, толщина, плотность и отделка материала, размеры иглы и т.д.
От размеров носика челнока зависит зазор между ниткой и иглой, необходимый для образования игольной петли.
Большое влияние на образование петли оказывает диаметр игольного отверстия не может быть произвольным — он должен соответствовать диаметру иглы. При слишком большой разнице между диаметром иглы и диаметром отверстия в игольной пластине материал при проколе будет вдавливаться в отверстие, а при подъеме иглы из нижнего положения — подниматься вместе с ветвями петли, в результате чего расширение петли будет запаздывать.
Считается нормальным, если диаметр игольного отверстия в пластине в 1,5 раза больше диаметра иглы. При больших скоростях движения иглы в быстроходных швейных машинах, а также при пошиве изделий из кожи, резины и других плотных материалов трение, возникающее между иглой и материалом, может вызвать недопустимый перегрев иглы. Во избежание этого нужно всеми средствами стремиться к уменьшению коэффициента трения между иглой и материалом. Достигается это, в первую очередь, тщательной полировкой острия и лезвия иглы. При пошиве изделий из плотных материалов (кожи, резины) применяется соответствующая смазка нитки и иглы.
Эффективным средством борьбы с нагреванием иглы является устройство воздушного охлаждения: игла непрерывно обдувается струей воздуха, подаваемого при невысоком давлении центробежным вентилятором.
Кроме того, некоторые фирмы — производители игл применяют специальные покрытия игл. Так, фирмой «Шметц» производятся иглы, покрытые слоем тефлона.
Верхняя игольная нитка должна быть правой крутки.
Для безупречной работы машины нитки должны иметь определенную влажность, чтобы они не были хрупкими и не обрывались во время работы.