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机械技术

电动缝纫机工作原理

时间:2017-04-28 16:34:57   作者:   来源:   阅读:2946   评论:0

    缝纫机是人类发明的一种非常实用而巧妙的工具,它的出现,极大的提高了衣服缝合效率和质量。本文将介绍一下电动缝纫机的原理,并附有电动缝纫机工作原理原3D视频。

    事实上,缝纫机核心部位的自动缝合机制简单得令人难以置信,不过驱动这一机制的机器相当精细,需要靠齿轮、滑轮和电机的配合来正确行使功能。

  缝纫机工作原理

  缝纫机与汽车有某些相似之处:市场上有数百种型号的机器,但价格和性能差别相当大。在低端产品中,有传统的最基本的电动设计,适合偶尔家用;而在高端产品中,有设计复杂的、可以挂接到计算机的电子缝纫机。纺织品公司有许多型号的缝纫机可选,包括专缝某种产品的改良型号。 

  但是,就像汽车一样,大多数缝纫机的基本原理都是相同的。汽车的核心是内燃机引擎,缝纫机的核心是线圈缝合系统。

  线圈缝合方法与普通手工缝纫差异很大。在最简单的手工缝合中,缝纫者在针尾端的小眼中系上一根线,然后将针连带线完全穿过两片织物,从一面穿到另一面,然后再穿回原先一面。这样,针带动线进出织物,把它们缝合在一起。

  虽然这对手工来说非常简单,但是要用机器进行牵拉却极其困难。机器需要在织物的一边释放针,然后在另一边即刻再次抓住它。然后,它需要把松散的线全部拉出织物,调转针的方向,然后反方向重复所有步骤。这一过程对一个简单的机器来说太复杂了,并且不实用,而且即使对手工来说,也只有用较短的线时才好用。

  相反,缝纫机只需将针部分穿过织物。在机针上,针眼就在尖头的后面,而不是在针的尾端。

  针固定在针杆上,针杆由电机通过一系列的齿轮和凸轮(稍后会详细介绍)牵引做上下运动。

  当针的尖端穿过织物时,它在一面向另一面拉出一个小线圈。织物下面的一个装置会抓住这个线圈,然后将其包住另一根线或者同一根线的另一个线圈。在下面两节中,我们将会看到这个系统究竟是如何工作的。

  锁扣和链条

  我们了解了缝纫机的核心是线圈缝合。事实上有多种不同类型的线圈缝合,而且它们的原理也略有不同。

  最简单的线圈缝合是链式缝合。若要缝出链式缝合,缝纫机会在线的后面用相同长度的线打环。您可以在下图中看到这类缝线的其中一种。

  织物位于针下面的一块金属板上,用压脚固定。每次缝合开始时,针穿过织物拉出一个线圈。一个做线圈的装置在针拉出前抓住线圈,该装置与针同步运动。一旦针拉出织物,送布牙装置就会将织物往前拉。

  当针再次穿过织物时,新的线圈将直接穿过前一个线圈的中间。做线圈的装置会再次抓住线,围绕下一个线圈做线圈。这样,每个线圈都会把下一个线圈固定到位。

  链式缝合的主要优点是可以缝得非常快。但是,它不是特别的结实,如果线的一端松开,可能整个缝纫会全部松脱。大多数缝纫机使用一种更结实的缝线,叫做锁缝。您可以在下面的动画中了解典型的锁缝装置的工作原理。

  锁缝装置最重要的元件是摆梭钩和线轴组件。线轴就是放在织物下面的一卷线。它位于摆梭的中央,后者在电机的带动下旋转,与针的运动同步。

  与链式缝合相同,针穿过织物拉出一个线圈,在送布牙向前移动织物的同时它再次升起,然后将另外一个线圈套入。不过,这种缝合机制不是将不同的线圈连接在一起,而是将它们与从线轴上松开的另一段线连接起来。

  当针将线套入线圈时,旋转的摆梭用钩针抓住线圈。随着摆梭的旋转,它围绕来自线轴的线拉出线圈。这使得缝合非常结实。

  接下来,我们将了解缝纫机如何让所有这些部件保持同步。

  总工作原理图

  传统的电动缝纫机是一项神奇的工程作品。如果卸下外壳,您就会看到许多齿轮、凸轮、曲柄和传送带,所有这一切都靠一个电机驱动。这些元件的精确配置在不同机器之间有很大差异,但是它们的工作原理是相通的。

  在该图中,电机通过传动带与驱动轮相连。驱动轮带动长长的上驱动轴旋转,后者与多个不同的机械元件相连。驱动轴的末端是一个曲柄,它可带动针杆上下运动。曲柄还可带动挑线杆。挑线杆与针杆同步运动,向下运动可以松出足够线段以在织物下形成线圈,然后在它从摆梭钩放开后向上运动以拉紧线圈。

  线从缝纫机顶部的线轴经挑线杆和压线板组件引出。通过转动压线板组件,缝纫者可以拉紧穿入针的线。缝纫较薄的织物时,必须拉得紧一些;缝纫较厚的织物时应拉得松一些。

  沿驱动轴的第一个元件是一个简单的驱动带,可以带动下驱动轴。下驱动轴的末端与一组锥齿轮相连,锥齿轮可带动摆梭组件旋转。由于二者与同一个驱动轴相连,所以摆梭组件和针组件始终保持一致运动。

  下驱动轴还可带动连杆运动,后者可操纵送布牙装置。一个连杆在每个周期中前后滑动送布牙。同时,另一个连杆带动送布牙上下运动。两个连杆同步,使送布牙压住织物,将其向前移动,然后向下运动释放织物。然后,在再次压住织物重复周期之前,送布牙将移回原位。

  电机用脚踏板控制,缝纫者可以轻松实现变速。这一设计的优点是将所有这些部件连接在一起,当您踩动脚踏板时,电机会以相同的速率带动所有的过程。无论电机转多快,这一过程始终可以保持绝对同步。

  图中所示的缝纫机只能产生直形针脚,这是一种用直缝缝合织物的简单针脚。大多数现代的缝纫机都要灵活得多;它们可以形成多种针脚,有时甚至可以生成复杂的图案。在下一节中,我们将了解现代缝纫机是如何做到这一点的。

  计算机工艺

  我们认识了传统电动缝纫机内部的机制。这一基础设计的一个重要扩充就是能够缝制不同类型的针脚。传统缝纫机的典型针脚样式都是在Z字形针脚的基础上变化的。Z字形针脚名符其实:是一条锯齿状针脚。

  Z字形针脚很容易做到。您只需在针组件上下运动时将它从一边移动到另一边。在传统的电动缝纫机中,针杆与另一个连杆相连,后者由主驱动轴上的凸轮带动。接上连杆时,旋转的凸轮可以将连杆从一边移到另一边。连杆使针杆在进行上下运动的同时,同步进行水平方向的前后倾斜运动。

  现代缝纫机的工作原理略有不同。现在的高端家用缝纫机内置计算机,还有小监视器显示以便于操作。在这些缝纫机中,计算机直接控制多个不同的电机。这些电机可以精确地移动针杆、压线板、送布牙和其他缝纫机元件。通过这种精细的控制,它能够产生数百种不同的针脚。在一个特定的针脚式样中,计算机使电机按照精确的速度带动针杆做上下运动以及左右运动。通常,不同针脚的计算机程序存储在可移动存储盘或磁带中。也可以将缝纫机计算机连接到PC,以直接从互联网上下载式样。

  一些电子缝纫机还能够创造出复杂的刺绣式样。这些缝纫机有一个机动化工作区,它把织物放在针组件下面。它们还有一系列的传感器,能够告诉计算机缝纫机所有部件的位置。通过在调整针组件时精确地前后和左右移动工作区来改变缝合样式,计算机就能生成无限种精致的形状和线条。缝纫者只需从存储器中加载式样或者自创式样,几乎所有其他的事情都可以交给计算机来完成。计算机会在必要时提醒缝纫者换线或者做其他调整。

  显然,这种高科技缝纫机要比200年前完全手动的缝纫机复杂许多,但是它们都是基于同一个简单的缝合系统:针穿过织物产生一个线圈并被另一根线套住。一些奇思妙想永远地改变了世界,这一创造性方法就是其中之一。

标签:电动缝纫机 
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