Лабораторна робота №3
Лабораторна робота №3
Тема: Вивчення конструкції та процесу роботи човникового механізму. Вивчення конструкції механізму голки
Мета: Ознайомитися з основними робочими органами швейної машини універсального призначення. Вивчити будову механізму човника та голки. Виконати розрахунок довжини голки і здійснити вибір голки по ДСТУ.
Необхідні прилади, обладнання та матеріали: плакати загального виду і конструктивно-кінематичні схеми механізмів машини човникового стібка.
Рекомендована література: [8, 11, 13, 19, 23-25, 27, 30, 31].
Хід роботи
1. Навести загальну характеристику основних робочих органів швейної
машини двониткового човникового стібка загального призначення.
2. Розглянути класифікацію човникових механізмів, вивчити конструкцію та
процес роботи обертового та коливального човникових комплектів.
3. Вивчити будову та розглянути класифікацію голок за ГОСТ 22249-82.
5. Розглянути методику розрахунку довжини голки і здійснити вибір голки за ГОСТ 22249-82.
6. Оформити лабораторний звіт та сформувати висновки по виконаній роботі.
Основні теоретичні відомості
Основними механізмами швейної машини човникового стібка, які безпосередньо беруть участь у стібкоутворенні, є:
1. механізм голки;
2. механізм човника;
3. механізм транспортування тканини;
4. механізм притискання тканини (притискуючої лапки);
5. механізм ниткопритягувача.
Човник – робочий петлеутворюючий орган швейної машини, що захоплює петлю-напуск, яку утворила голка при своєму зворотньому русі з крайнього нижнього положення, розширює її, обводить навколо шпульного ковпачка та шпульки з ниткою і тим самим здійснює переплетення голкової (верхньої) та човникової (нижньої) ниток. Човникові пристрої мають найбільш складну конструкцію в порівнянні з іншими робочими органами швейної машини. Залежно від характеру руху човника всі конструкції човникових пристроїв можна розділити
на два типи:
- човниковий пристрій зі зворотньо-поворотним рухом човника (коливний човник) – рисунок 3.1;
- човниковий пристрій з обертовим рухом човника (обертовий (ротаційний) човник)- рисунок 3.2.
Човникові пристрої за розташуванням шпульки відносно осі обертання
човника можна розділити на центрально-шпульні з розташуванням шпульки по осі
обертання човника й нецентрально-шпульні, у яких шпулька зсунута відносно осі
обертання човника.
Також обертові човники в залежності від осі обертання бувають з
горизонтальною віссю обертання (машини зигзагоподібного стібка, човникові
машини універсального призначення, напівавтомати для виготовлення петель), з
вертикальною віссю обертання (двоголкові машини), з похилою віссю обертання.
У сучасних швидкісних швейних машинах застосовують переважно механізми з центрально-шпульними обертовими човниками, що здійснюють рівномірний обертальний рух. Перевагою таких механізмів є невеликі інерційні навантаження, що виникають як у човниковому пристрої, так і у самому механізмі.
Механізми з коливним човником використовують зазвичай у тихохідних швейних машинах і в основному в тих, які працюють у важких умовах: при зшиванні шкіри, товстих матеріалів (товщиною до 25 мм) тощо. Такі механізми мають гірші динамічні властивості порівняно з механізмами обертового човника. Але доцільність їхнього використання пояснюється тим, що коливні човники справляють меншу силову дію на нитку, зменшують її знос. При цьому
нецентрально-шпульні човники мають менший робочий хід, який забезпечує більш раціональний розподіл часу роботи інших механізмів, зокрема, механізму ниткопритягувача, що покращує умови затягування стібків, зменшує обривність нитки.
Для надання човнику рівномірного обертального руху використовують різноманітні зубчаті і пасові передачі. Відомо, що типовий обертовий човник, що здійснює рівномірний обертальний рух, повинен мати вдвічі більшу швидкість обертання ніж швидкість обертання головного вала, тобто в процесі утворення стібка робить два оберти. Це забезпечується тим, що передаточне відношення ведучої та веденої ланок механізму складає і = 1:2.
Човникові пристрої мають найбільш складну конструкцію в порівнянні з іншими робочими органами швейної машини. На рисунку 3.4 представлено будову човникового комплекту універсальної швейної машини.
Основними елементами човникового комплекту є човник 23, шпулеутримувач 13, шпулька 9 та шпульний ковпачок 39. Човник 23 для захоплення петлі голки має носик 18. Всередині човника профрезерований паз 24, в якому пояском 12 встановлений шпулеутримувач 13. Паз закривається бічним напівкільцем 17, прикріпленим трьома гвинтами 16 до зовнішньої циліндричної поверхні човника. З протилежної сторони до човника 23 чотирма гвинтами 22 прикріплена верхня пластина 21, що забезпечує процес надівання петлі голки на носик човника. Човник 23 двома гвинтами 20 закріплений на човниковому валу. Його осьовий отвір закритий заглушкою 19 для того, щоб масло не попадало на тканину і забезпечувало змащення паза 24 та пояска 12.
В процесі роботи машини шпулеутримувач 13 повинен бути відносно нерухомим. Для цього в його паз 14 встановлений установочний палець 11 пластини 10, яка прикріплена гвинтом 27 знизу до платформи машини. До бокової циліндричної поверхні шпульного ковпачка 39 гвинтами 1 та 2 прикріплена пластинчата пружина 3, при чому її палець 4 входить в отвір шпульного ковпачка, а язичок 5 - в паз 6. Гвинт 2 забезпечує зусилля притискання пластинчатої пружини до
корпуса шпульного ковпачка, що надає можливість регулювання натягу нижньої нитки. Шпульний ковпачок 39 зі шпулькою 9 запирається на центровочному стержні 25 з допомогою замочка, який складається із ричага 30 і пластини 28, що з’єднані віссю 35. В канал 38 вставлена пружина 36, що натискає на виступ 33 і переміщує замок вправо до запирання на центровочному стержні 25. Рух замочка вправо обмежується пальцем 29, який упирається в праву стінку вікна 7. Рух замочка вліво при відкритій пластині 28 обмежується головкою гвинта 34, закрученого через вікно 37 в отвір 31. При відсутності гвинта 34 замочок буде вискакувати із пазу шпульного ковпачка. Палець 32 ричага 30 при відкритій пластині 28 в вікні 37 захоплює стінку шпульки 9 і попереджує її від випадання при установці в човниковий комплект.
Голка – найменший за розміром, але один з основних робочих інструментів швейної машини. Голка безпосередньо бере участь у процесі утворення стібка і виконує чотири основні технологічні функції (жорсткі програмні обов’язки):
а) проколювання матеріалу;
б) проведення крізь матеріал петлі голкової нитки;
в) утворення петлі-напуску;
г) делегування за циклограмою виконаних обов’язків човнику,
ниткопритягувачу та зубчатій рейці.
Голка (рис. 3.5, а ) складається з колби К, стержня С і вістря з вушком В для голкової нитки. У нижній частині колби голка має перехідний конус зі стержнем голки. На стержні з одного боку профрезерований довгий жолобок, а з протилежної сторони над вушком зроблена виїмка. Голки виготовляють витягуванням зі сталевого вуглецевого відпаленого дроту, а після виготовлення голку піддають гартуванню. Вістря служить для проколу матеріалів. У вушко В заправляється верхня нитка, яка потім проводиться голкою крізь матеріали, що зшиваються. Стержень С є
робочою частиною голки. Колба К є потовщеною частиною голки і служить для закріплення голки в пазі голководія.
З боку довгого жолобка у вушко голки заправляється нитка, яка ховається в жолобку для того, щоб при русі голки з крайнього нижнього положення сила тертя нитки по тканині була значно менше, ніж сила тертя нитки по тканині з протилежного боку, де нитка безпосередньо постійно торкається матеріалу по всій довжині. Різниця сил тертя пари «нитка-матеріал» з протилежних сторін леза голки сприяє утворенню петлі-напуску тільки з одної сторони, а саме зі сторони, де нитка не схована у жолобку. Зазвичай глибина та ширина довгого жолобка дорівнює половині діаметра стержня голки.
Голки для швейних машин в залежності від призначення мають різні види заточення вістря (таблиця 3.1).
Для швейних машин, що зшивають матеріали й трикотаж, застосовують голки зі звичайним круглим заточенням вістря з різним кутом заточування. Окрім круглого заточування вістря голки для текстилю застосовують також для зшивання деталей крою зі шкіри та хутра інші види з заточенням вістря різноманітної форми.
Окрім того, спеціальна форма вістря голки зменшує нагрів голки при розрізанні, яке супроводжує проколювання шкіри вістрям голки.
Голку встановлюють знизу у голководій і кріплять гвинтом, хомутиком або спеціальною гайкою з конічною різьбою. Крім того, важливо правильно розташувати жолобки голки по відношенню до носика човника. Так, в універсальній машині голка в голководії встановлюється коротким жолобком в бік носика човника. Від правильної установки голки в голководі залежить своєчасний (нормальний) захват петлі-напуску носиком човника.
Голки швейних машин обирають згідно з вимогами ГОСТ 22249-82. За формою леза голки бувають прямі й вигнуті. Прямі голки застосовуються у всіх швейних машинах та напівавтоматах, окрім деяких спеціальних машин. Вигнуті (дугоподібні) голки застосовуються в швейних машинах потайного стібка. Кожний тип голки залежно від комбінації основних розмірів і виконання колби, стержня й вістря поділяється також на моделі.
Всі голки у відповідності з ГОСТ 22249-82 розділені за номерами (з № 60 по №300), які відповідають діаметру стержня голки, вираженому в сотих частках міліметра. Так, голка № 90 має діаметр стержня 0,9 мм, а голка з діаметром стержня 1,2 мм - це голка з номером 120. Таким чином Номер голки - це діаметр леза (стержня) голки в міліметрах, помножений на 100.
Згідно з ГОСТ 22249-82 всі машинні голки за формою леза (стержня)
поділяють на наступні 9 типів:
тип 1 – прямі з вушком;
тип 2 – прямі без вушка;
тип 3 – прямі без вушка з коліном;
тип 4 – прямі з гачком;
тип 5 – прямі з гачком і коліном;
тип 6 – радіусні з вушком;
тип 7 – радіусні без вушка;
тип 8 – радіусні з гачком;
тип 9 – двостержневі.
Для виконання своїх основних обов’язків при забезпеченні необхідного положення колби К голки відносно притискної лапки Л та вушка голки В відносно траєкторії носика човника Ч голка (рис. 3.5, а) має довжину стержня lС. ГОСТ 22249-82 регламентує загальну довжину голки L, довжину колби l та загальну довжину колби та стержня l1. Необхідну довжину стержня lС розраховують за функціональними та конструктивними характеристиками, параметрами утворення петлі-напуску голкової нитки та взаємодією човника з голкою. Згідно з рис. 3.5, а для човникової машини ця частина голки повинна мати довжину:
lC=S0 +a+b+c+m+e +n, (1)
де S0 – підйом голки з крайнього нижнього положення (КНП), необхідний для утворення петлі-напуску. Згідно з експериментальними даними та практикою експлуатації машин, S0 ≈2 мм. Важливу роль в утворенні петлі-напуску оптимальної величини і форми, при незначному підйомі голки відіграє човник, шпулеутримувач якого (рис. 3.5, б) забезпечує утворення петлі-напуску з одної сторони голки, саме там, де відбувається захват її носиком човника;
а– перевищення носика човника над верхньою кромкою вушка голки. В звичайних умовах цей параметр як величина, що забезпечує вхід носика човника в
найбільш розширену частину петлі-напуску, становить а≈2 мм;
b – відстань між верхньою точкою траєкторії носика човника і нижньою площиною голкової пластинки. Цей параметр, з урахуванням розміщення та руху зубчатої рейки, в залежності від товщини матеріалу та інших особливостей машини, беруть в межах b ≈5÷ 8 мм ; с– товщина голкової пластини. В залежності від товщини матеріалу та інших, наприклад, конструктивних міркувань c ≈1,5 ÷3 мм; m – товщина пакету матеріалу у стиснутому стані. Цей параметр задають згідно з функцією машини, її призначенням. Для човникових швейних машин
загального призначення m = 4÷ 5 мм; e – відстань між тканиною та підошвою лапки, що знаходиться у піднятому положенні. Цей проміжок приймають головним чином з ергономічних міркувань, щоб забезпечити зручність заправки матеріалу. Він, звичайно, дорівнює е≈3 ÷5 мм;
n – товщина притискної лапки. В залежності від товщини пакету матеріалу та
конструктивних міркувань n ≈1,5 ÷3 мм.
Довжина стержня голки lC становить головний орієнтир для визначення за
ГОСТ 22249-82 моделі голки за умовою:
l1- l ≥lс . (2)
Крім дотримання умови (2) необхідно, щоб голка мала належні конструктивні особливості ( «виконання») колби, стержня, вістря, а саме:
- в промислових швейних машинах човникового стібка використовують
голки, які мають циліндричну форму колби, що за термінологією стандарту
визначається як «исполнение колбы – круглая» і позначається числом 01;
- в сучасних човникових швейних машинах використовують голки, які
мають стержень «с длинным желобком и выемкой»така форма, тобто «исполнение
стержня» позначається числом 02;
- для пошиття матеріалів використовують голки з вістрям, форма якого по
термінології стандарту – «исполнение острия» - відповідає терміну «круглая нормальная». Вона має кут загострення вістря α=450 і позначається числом 02. Згідно з цим, при визначенні голки за ГОСТ 22249-82, необхідно, крім умови (2) забезпечити, щоб вибрана «модель» голки відповідала вказаним особливостям форми елементів голки. Треба мати на увазі, що й інші розміри елементів вістря голки регламентовані стандартом. Так, для вістря 02 з кутом загострення α=450 радіус заокруглення r≤0,05 мм, а діаметр конусу загострення d1≈0,2 d (рисунок 3.5).
Згідно ГОСТ 22249-82 позначення форми вістря («исполнение острия»)
включається безпосередньо в позначення моделі голки, наприклад 0319-02, 0518-02.
Умовне позначення голки включає позначення моделі, номера голки та позначення стандарту, наприклад: Голка 0319-02 ГОСТ 22249-82
Номер голки, згідно ГОСТ 22249-82, це діаметр стержня голки d, помножений на 100.
Методика розрахунку довжини голки і вибору голки по ДСТУ.
1. За завданням викладача отримати вихідні дані з таблиці 3.2
2. За вихідними даними з таблиці 3.2 та відомими значеннями параметрів S0 та a виконати розрахунок довжини стержня голки lC (1).
3. На основі отриманого значення з врахуванням умови (2) та конструкції (виконання) колби, стержня та вістря для голки машини човникового стібка визначити модель голки згідно ГОСТ 22249-82. Позначення моделі вибраної голки, номери та її розміри представити в таблиці 3.3.
4. За встановленими значеннями основних параметрів голки (таблиця 3.3) в масштабі 4:1 виконати розрахункову схему згідно рисунку 3.5.
5. Користуючись ГОСТ 22249-82, визначити та записати в таблицю 3.4 як позначається вибрана голка виробниками голок інших фірм: «Шмец», «Гроц Беккер» «Інтерхаузен»(Німеччина), «Торрінгтон» (США), «Орган» (Японія).
Контрольні запитання
1. Назвати основні функції механізму човника, навести класифікацію човникових механізмів, особливості їх використання.
2. Описати конструктивну схему човникового комплекту універсальної швейної машини.
3. Назвати основні технологічні функції голки, описати будову голки.
4. Охарактеризувати зміст методики розрахунку довжини голки і вибору голки по ДСТУ
5. Чи можливо, на вашу думку, збільшити габаритні розміри човникового комплекту з метою зменшення частоти перезаправки нижньої нитки? Обгрунтуйте відповідь.