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时间:2019-08-16
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1、缝纫机工作原理没有缝纫机,世界可能是另外一个样子。像汽车、轧棉机和过去300年间其他无数的创新一样,缝纫机承担了某项费时、费力的任务并把它变得快捷、简单。机械化缝纫机的发明,使得制造商突然能够以最低的费用生产大批高质量的衣服。由于这项技术,世界上绝大多数人现在都能买得起结实、针脚细致的衣服,而仅仅在200年前,这种衣服还是奢侈品。在本文中,我们将认识使得所有这一切成为可能的非凡机器。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。深入了解缝纫
2、机后,您会发现它是人类发明的最为巧妙、最富创造性的工具之一。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
3、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
4、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。锁扣和链条在上一节中,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
5、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(稍后介绍)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
6、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。在下面一节中,我们将了解缝纫机如何让所有这些部件保持同步。总示意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
7、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。下图是一个比较标准的锁缝设计。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
8、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
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