Основные механизмы и функции современной швейной машинки

Швейная машина – это специальный механизм для прокладывания строчек и сшивания тканей между собой. Но есть ли какие-то обязательные составляющие этого устройства? Известно, что швейная машина должна проколоть иглой ткань, провести сквозь неё нить, перевести нитку иглы с нижней ниткой, затянуть нитки в стежок и переместить ткань на определенный шаг, причем, все эти этапы должны быть выполнены машиной многократно. Получается, что в швейной машинке обязательно должен быть механизм иглы, механизм переплетения ниток (петлитель или челнок), механизм подачи нитей и механизм перемещения материала.

Механизм иглы

С его помощью можно проколоть ткань, провести нитку на другую сторону, а на обратном пути образовать петлю-напуск, после чего затянуть петлю. Чаще всего, игла прикрепляется к нижнему концу игольного стержня, который расположен вертикально от звеньев кривошипно-шатунного механизма (или его модификаций). Намного реже встречаются механизмы иглы в виде качающегося рычага, с использованием изогнутой иглы, например, в  современных машинах потайного пошивочного стежка. Когда то, в дозингеровский период, именно такой механизм был наиболее распространенным. 

Возвращаясь к иглам: иголка, которую несет стержень игловодителя, обычно состоит из острия, ушка, лезвия и колбы. На лезвии обычно имеется два желобка: длинный (со стороны заправки нитки) и короткий (со стороны челнока или петлителя). Желобки на лезвии иглы уменьшают трение нитки о материал, а также снижают сопротивление при проколе тканей.

Дело в том, что при прокалывании материала иголкой, малая часть нитки соприкоснётся с ним ещё до того, как игольное ушко выйдет с другой стороны ткани. В придачу, этот же участок нити, удерживаемый предыдущим стежком, сильно стирается об иглу. Другое дело нитка с обратной стороны иглы, которая находится в длинном желобке: она двигается в два раза быстрее, чем скорость опускания иглы. Когда игольная нить вытягивает петлю петлителем или носиком челнока, скорость движения возрастает в разы. Учитывая, что эти процессы повторяются много раз на одном и том же месте, длинный желобок иглы должен быть такого размера, что бы у нитки было хорошее укрытие. Обычно ширину и глубину длинного желобка делают чуть больше диаметра нити.

Особое значение в шитье имеет и образование петли-напуска около игольного ушка. Как это происходит? При движении иглы вниз, верхняя кромка ушка натягивает нитку, и обе ее ветви напрягаются. Когда игла начинает подъем при своем обратном ходе, натяжение ниток ослабевает, и машинально обе ниточные ветви медленно расходятся в стороны, образуя петлю грушевидной формы. При дальнейшем подъеме иглы, петля растёт всё больше. К слову, со стороны короткого желобка, петля будет ещё масштабнее, так как эта нить испытывает большее трение, чем ветвь, которая укрылась в минном желобке и перемещается вверх вместе с иглой. А колба нужна для закрепления иглы в зажиме (иглодержателе).

Механизм переплетения ниток

Как вы уже знаете, есть стежки челночного  и цепного переплетений. Механизмы их создания существенно отличаются друг от друга. Давайте сначала рассмотрим челночный механизм.

Исторически, первым возник пальчиковый челнок, который пришел в швейную машину из ткацкого станка и визуально похож на пустотелый стержень с одним заостренным концом. В стержне находится шпуля с намотанной ниткой. В образовавшуюся петлю игольной нитки входит заостренный носик челнока. Он расширяет петлю до такого размера, что может полностью через нее пройти. Когда челнок выходит из петли, он оставляет в ней свою нитку. Игла идет наверх, а челнок продолжает идти прямо, затягивая петлю таким образом, чтобы точка переплетения осталась в середине материала. Нитки переплетены и затянуты, а значит, челнок начинает обратный, холостой ход в исходную точку. И процесс вновь повторяется. Данный челнок имеет несколько преимуществ, главное из которых – маленьким диаметр, позволяющий ему пройти через петлю даже при минимальном напуске игольной нитки. Если говорить о недостатках, то скорость машины с таким челноком не превысит и тысячи оборотов в минуту, к тому же, он провоцирует механические нагрузки и стуки во время работы.

Современные швейные машины, чаще всего, снабжены вращающимся или ротационным челноком. В их центр помещается шпуля с ниткой, которая закрывается предохранительным колпачком. Челнок вращается вокруг шпули на оси, которая проходит сквозь его центр. Носик челнока входит в петлю-напуск игольной нитки и, при следующем движении, вытягивает игольную нить, обводя её вокруг шпули. Игла поднимается вверх, выбирает излишки нитки и затягивает челночную нить для фиксации петли. И здесь тоже есть холостой ход: челнок должен обернуться вокруг своей оси дважды за один ход иглы. Так как для обвода шпули требуется гораздо больший напуск нити, применяются более сложные механизмы подачи нитки. Но, несмотря на это, динамика такого челнока намного лучше, чем пальчикового.

Современные швейные машины

с ротационным челноком работают на скорости до 6000 оборотов в минуту! При этом, челнок вращается с быстротой 12 000 оборотов в минуту.

Теперь давайте познакомимся поближе с цепными стежками. Однониточный цепной стежок получается при помощи петлителей различных конструкций, которые сами по себе не несут никакой нитки. Петлитель – это крючок, вращающийся вокруг своей оси. Носик крючка входит в петлю игольной нитки и, при вращении крючка, петля обводится вокруг его тела. За это время игла успевает полностью пройти вверх, и снова вернутся в материал, при чем, на некотором расстоянии от предыдущего прокола. Носик петлителя попадает уже во вторую петлю, захватывает ее, и сбрасывает предыдущую петлю так, что бы она попала под свою же нитку.

Пытаясь устранить несовершенства данной строчки, изобретатели придумали двухниточную цепную строчку, а также механизм ее получения. На первый взгляд решение было очень простым: сделать в крючке отверстие и продеть в него вторую нитку – нитку петлителя.  Практически так и поступил 160 лет назад Уильям Гровер! Петлитель в его машине вращался горизонтально и имел вид изогнутой иглы, в которой была вторая нитка. Носик петлителя входил в петлю игольной нитки и вводил в нее свою нить. При дальнейшем движении, он обводил вокруг себя игольную нитку, и нить петлителя располагалась внутри петли игольной нитки. В это время игла успевала подняться вверх, а двигатель материала перемещал ткань на длину одного стежка – и действие вновь повторялось. Конечно, образование двухниточного цепного стежка намного сложнее, чем однониточного, но и вероятность роспуска подобной строчки крайне мала. 

Здесь стоит отметить и популярную краеобметочную строчку. Она образуется с помощью иглы и двух петлителей: нижнего и верхнего (или обметывающего). Когда игла прокалывает ткань сверху или идет вниз, она проводит за собой сквозь ткань две ветви игольной нитки. Игла 2 доходит до нижней точки траектории и идет вверх, а задняя ветвь её нити начинает образовывать петлю. Нижний петлитель 1 в это время двигается внизу ткани слева направо, и его носик входит в петлю игольной нити сзади (иглы 2). Нижний петлитель 1 выводит свою нить за край ткани, а, параллельно этому процессу, верхний петлитель 3 идет снизу вверх и его носик проходит позади носика нижнего петлителя 1, захватывает его нить и переносит ее на верхнюю сторону ткани. После этого, верхний петлитель 2 идет справа налево и, одновременно с этим, реечный двигатель ткани смещает материал на длину одного стежка. Игла 2 снова уходит вниз, проходит за обметающим петлителем 3, захватывает его петлю и возвращается в свое исходное положение, сбрасывая с себя нить нижнего петлителя. И этот процесс вновь повторяется.

Механизм подачи нитей

Как известно, при образовании стежка, игольная нить должна находиться в натянутом положении и иметь разнонаправленное движение. Добиться этого можно с помощью механизма подачи нитки. Он представляет собой качающийся рычаг 1 с глазком на конце. Рычаг подает нитку к игле, между фрикционными дисками-тормозками 2 с пружинкой-компенсатором 3 и глазком на конце стержня-игловодителя. Этот механизм имеет ещё одно название – нитепритягиватель. В движение он приходит от работы кулачков, а также с помощью шарнирно-стержневого или кулисного механизма.

Механизм перемещения материала

Один из важных механизмов

швейной машины

отвечает за своевременную подачу и перемещение материала: это своеобразное сочетание зубчатой рейки и прижимной лапки. Рейка двигается в пазу игольной пластины и прижимает материал сверху, поднимается вверх, выходит над поверхностью игольной пластины, прижимает материал зубцами к лапке снизу, после чего уходит назад. Для того, чтобы снизить силу трения, лапку хорошенько полируют: за счет разницы между соприкосновениями пар рейка-материал и материал-лапка, ткань перемещается на один шаг. После этого рейка опускается и, не задев материал, возвращается в исходное положение.

Теперь, после изучения механической стороны вопроса, перейдем к истории создания швейной машины, которая развивалась в середине 19 века и в виде драмы, и в виде комедии, а иногда и детектива. Здесь невозможно выделить какого-то конкретного автора-изобретателя. К ее созданию причастны многие: машина не появилась бы без иглы с ушком у острого конца (Визенталь), без машины, в которой материал находился горизонтально, а игла двигалась вертикально (Сайнт), без иглы с ушком у острия в машине (Чепмен) и множества других гениальных людей.

Но конечно, как и в других отраслях, эксперты отдают приоритет одному человеку. В области изобретения швейной машины этот человек – Элиас Хоу, автор первой швейной машины челночного стежка. Может быть, это утверждение не совсем правдиво, но такой вердикт вынесли многочисленные американские юристы, которые решила эту проблему в середине 19 века.

Виды механизмов швейных машин

Опытные портные хорошо знают, что конечный результат их труда зависит не только от личного мастерства, правильно снятых мерок, качества материала, но и от швейной машины. Поэтому, выбирая технику для работы, они ориентируются на комплекс функциональных возможностей той или иной модели, которые позволят выполнять необходимый спектр операций при пошиве изделий.

Начинающие рукодельницы и мастерицы нередко теряются в большом ассортименте швейных машин и широком диапазоне цен. Мы постараемся помочь разобраться в современной технике и расскажем, чем отличаются разные виды швейных машин, для каких целей они предназначены, и какими возможностями наделили их производители.

Классификация швейных машин по типу управления

Все швейные машины подразделяются на три основных класса:

• Механические;
• Электромеханические;
• Электронные.

Все мы помним старенький бабушкин «Зингер» с нехитрым ручным или ножным приводом, который приводил в движение швейный механизм. Позднее появились советские «Чайка» и «Подольск» уже с электрическим приводом и лампочками подсветки. Эти и им подобные машины относятся к классу механических. Они просты и достаточно надежны, могут шить практически любые ткани, легко обслуживаются и ремонтируются.

С другой стороны, механические швейные машины комплектуются, как правило, самым примитивным челноком качающего типа, что ограничивает скорость работы и увеличивает уровень шума. К минусам можно отнести и бедный функционал, небольшое количество производимых строчек и исключительно ручную настройку.

Электромеханическая швейная машина значительно эволюционировала от своей предшественницы. Она оснащена электронным блоком, с помощью которого осуществляется управление всеми функциями и настройками. Самые недорогие модели электромеханических швейных машин по-прежнему комплектуются качающимися челноками. Техника нового поколения оснащается двумя современными видами челноков: горизонтальным, обеспечивающим высокую скорость работы и мягкий ход, и  вертикальным – практически совершенным механизмом, производящим идеальные строчки.

Производительность электромеханических машин с современными челноками несравнимо выше, уровень шума вполне комфортен, а диапазон возможностей и разнообразие строчек несравнимо более широки. Электронный блок управления имеет определенный набор программ, а также позволяет самостоятельно выбирать и сохранять в памяти настройки для тех или иных операций.

Что касается недостатков таких машин, то их очень немного. Во-первых, они значительно дороже механических. Во-вторых, требуют более внимательного к себе отношения в плане технического обслуживания, а в случае поломки ремонт в мастерской тоже обойдется недешево.

Электронная швейная машина обладает еще большими функциональными возможностями, и каждую из них контролирует встроенный микропроцессор. Работа на такой машине максимально комфортна: необходимо лишь выбрать любую из хранящихся в памяти программ и нажать соответствующую кнопку. В зависимости от модели, встроенных программ может быть несколько десятков. Портному не нужно вручную регулировать длину или ширину стежка, искать в настойках нужный тип строчки – все это за него сделает машина. Процессор управляет ходом иглы, регулирует скорость работы вне зависимости от нажатия на педаль, контролирует натяжение нити и т.д. Электронные швейные машины комплектуются самыми современными челноками, поэтому качество строчки у них безупречное.

Что касается недостатков такой техники, то, в первую очередь, покупателей может отпугнуть очень высокие цены на машины этого класса. Электронная «начинка» весьма чувствительна к сбоям и перепадам напряжения в электросети. Большинство моделей не предназначено для работы с очень плотными и толстыми материалами. Ну и, конечно, стоимость ремонта может составить весьма внушительную сумму. 

Популярные бренды швейных машин

Многие известные европейские и азиатские производители поставляют на наш рынок швейное оборудование и непрестанно ведут борьбу за покупателя. В результате этой конкуренции определились явные лидеры, чья продукции пользуется большим спросом благодаря ее надежности, удобству, функциональности и высокому качеству выполняемых операций. Предлагаем вам короткий обзор наиболее популярных брендов швейных машин.

Япония не зря славится своей продукцией, в которой воплощены самые высокотехнологичные и новаторские идеи. Швейные машины, вышедшие с конвейеров японских заводов, отличаются долговечностью, высоким качеством сборки и широким диапазоном выполняемых операций. Техника торговых марок Janome, Juki, Brothers, Jaguar пользуется неизменным спросом как среди профессиональных портных, так и у рукодельниц.

Не отстают от лидеров и другие азиатские производители. Тайваньские бренды AstraLux, Merrylock  и китайские машины Yamata, Zoje, Jack подкупают доступной ценой и вполне достойным набором производимых операций. В последние годы качество азиатской техники значительно возросло, и это нашло свое отражение в увеличении объемов продаж. Среди промышленных швейных машин популярностью пользуются марки Typical, Type Special.

Bernina, Pfaff, Husqvarna – одни из самых авторитетных европейских брендов, которые традиционно славятся идеальным качеством сборки, высочайшей надежностью, широким функционалом и безупречностью выполняемых операций. Однако стоимость машин этих марок часто слишком высока для массового российского покупателя.

Какой тип швейной машины выбрать?

На этот вопрос трудно найти однозначный ответ. Каждый покупатель, выбирая швейную машину, ориентируется на свои индивидуальные потребности и финансовые возможности. Надеемся, что наши советы помогут вам найти оптимальный вариант для работы и творчества.

Механические швейные машины предпочитают приобретать начинающие швеи и те, кому необходимо иметь дома простую и надежную машинку для выполнения нечастых и не слишком сложных работ. Прострочить пододеяльник, сшить платьице для дочки или отремонтировать одежду – все эти задачи «по плечу» недорогой и некапризной механической машине.

Пожалуй, наибольшим спросом у опытных портных и домашних мастериц пользуются электромеханические швейные машины. Несмотря на более высокую стоимость, они обеспечивают быструю, аккуратную и качественную работу, а также предоставляют практически неограниченные возможности для реализации широкого круга задач.

Электронные машины предпочитают выбирать истинные профессионалы, для которых важны не только скорость и качество, но и высокий уровень комфорта при работе, возможность выполнять операции любой сложности, не тратя время на настройки и регулировки.

В любом случае, если у вас возникают сомнения при выборе швейной машины, компетентные консультанты нашего магазина всегда помогут вам разобраться в тонкостях и нюансах каждой из предложенных моделей.

Как работает швейная машина?

Механизм швейной машины основан на двух основных принципах:

1. Двуниточное шитье.
2. Идеальная синхронизация стежков и движения ткани.

Все швейные машины (современные или старые, электронные* или компьютеризированные, производства Singer, Brother или других) работают таким образом. И делают с 1834 года!

*Кстати, стоит отметить, что даже если мы обычно называем их «электронными» швейными машинами, «электромеханическими» будет точнее, учитывая, что это просто механические машины, оснащенные электронной схемой для выбора настроек. В основном, электронная часть представляет собой пульт дистанционного управления. Механизм машины не меняется.

Таким образом, швейные машины эволюционировали с точки зрения материалов, источников питания, опций и т. д., но сам механизм остался практически нетронутым с тех пор, как Уолтер Хант изобрел его почти 200 лет назад .

Гениальной основой его изобретения было осознание того, что для замены мужчин (или, в данном случае, женщин) машинами, ему нужно было придумать совершенно новую технику шитья , подходящую для механического процесса, а не для имитации человеческого способ шитья.

Вот его техника:

1) Двуниточное шитье

Ручной стежок делается путем прохождения иглы через всю ткань, вытягивая за собой одну нить. Игла является ключевым элементом.

Но в швейной машине единственная цель иглы — проколоть ткань, чтобы протолкнуть одну нить, чтобы она могла завязать узел со второй ниткой, прежде чем ее вытянут обратно. Узел стал сердцевиной.

Вот замедленная GIF-анимация того, как работает швейная машина:

1. Игла, привязанная к катушке с нитью (или верхней нитью), прокалывает как ткань, так и игольную пластину под ней.

   В отличие от ручных игл, ушко (= отверстие) иглы для швейных машин находится на заостренном конце, что позволяет ей проталкивать нить через ткань, не проходя сквозь нее.

2. Затем игла немного приподнимается, так что нить, прижатая к нижней стороне игольной пластины, складывается в петлю .
3. Петля захватывается вращающимся крючком (шпульным колпачком), который расширяет ее и заставляет вращаться вокруг корпуса, а маленькую шпульку внутри. Эта шпулька подает вторую нить (также называемую нижней нитью).
4. Когда крючок завершит вращение, нижняя нить захватывается петлей верхней нити и вместе они образуют узел .
5. Наконец, игла протягивает верхнюю нить обратно вверх, затягивая узел на ткани. Стежок выполнен, и цикл можно начинать снова.

Теперь посмотрим, как движется ткань между стежками.

2) Синхронизация шитья и движения ткани

Машинное шитье было бы невозможно без сложного механизма ремней, приводных валов и кривошипов , которые преобразуют вращение двигателя в синхронизированное движение:

• иглы и двух нитки для сшивания
• прижимную лапку и гребенки транспортера, которые протягивают ткань вперед между двумя стежками.

Самый простой способ понять, как работает ваша швейная машина, это открыть ее и посмотреть. Но если вы боитесь повредить его, мы сделали это за вас.

Все начинается с источника питания машины, которым в настоящее время является электродвигатель [1] , управляемый педалью.

Вращение двигателя приводит в движение ремень [2] , натянутый между двумя дисками. Проще говоря, это похоже на велосипедную цепь, соединенную одной стороной с диском, который вращается при нажатии на педаль (= двигатель), а другой — с диском, соединенным с колесом (= маховиком [3]).

Этот ручной маховик [3] соединен с верхним приводным валом [4] . Приводной вал представляет собой цилиндр любой длины, который вращается сам по себе, чтобы передавать движение от одной части машины к другой. В случае швейных машин верхний вал передает движение двум компонентам:

1. Кривошип [5], который поднимает и опускает вертикальную ось, соединенную с иглой [6] .
2. Второй ремень [7], соединенный со вторым приводным валом [8]. Эти две части параллельны первой и имитируют ее, что обеспечивает идеальную синхронизацию механизма в нижней части швейной машины с верхней частью.

Нижний механизм [9] состоит из шпульного колпачка и его нижней нити, которая образует узел с верхней нитью , и гребенок транспортера, перемещающих ткань между стежками.

Полный цикл шитья зависит от мощности швейной машины, но учитывая, что недорогие модели работают со скоростью 600 стежков в минуту (т. е. 10 стежков в секунду!) точность этой цепной реакции.

Обратите внимание, что мощность двигателя также определяет силу, придаваемую игле, позволяющую (или не позволяющую) прошивать толстую ткань. Поэтому важно выбрать достаточно мощную машину.

Вот и все. Теперь вы знаете, как работает швейная машина. Он дает очень четкое объяснение того, что происходит в швейной машине, и вы можете следовать ему, даже если не понимаете слов:

Источник изображения заголовка:

2.972 Как работает механизм сшивания швейной машины

ОСНОВНОЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ТРЕБОВАНИЕ:
Для пришивания ниток к ткани

ПАРАМЕТР ДИЗАЙНА: Шитье
Механизм машинной строчки

ГЕОМЕТРИЯ/СТРУКТУРА:

ОБЪЯСНЕНИЕ КАК ЭТО РАБОТАЕТ/ПРИМЕНЯЕТСЯ:

Шаги стежка: (поместите изображение для каждого шага перед соответствующим
объяснение)

Этап 1

Через ткань проходят две нити. Одна нить проходит через иглу с катушки, а другая идет со шпульки. игла опускается и проникает в ткань, увлекая за собой нить.

Этап 2

Этап 3

Этап 4

Шаг 5

Нить иглы вытягивается обученным рычаг вверх по течению (не виден на схеме). Это действие стягивает петлю с крючка и Таким образом завершается стежок. Теперь стежок готов к повторению.

Игла:

1. Главный вал приводится в движение ремнем (5), идущим от двигателя.
2. На игольчатом конце коленчатого вала находится выступающий рычаг (6), который вращается вместе с
   вал.
3. Этот стержень соединяется с рычагом на одном конце (6) и стержнем иглы (7) на другом. С
   стержень иглы может двигаться только вверх и вниз, стержень передает только вертикальное движение
   от рычага.
4. 4. Стрелка колеблется вертикально.

ДОМИНИРУЮЩАЯ ФИЗИКА:

дюймов

дюймов

дюймов

дюймов

Переменная	Описание	Метрические единицы	Английские единицы
Штифт	Мощность двигателя	Вт	Лошадиная сила
Пфрикт	Потеря мощности из-за трения	Вт	Лошадиная сила
Потер	Мощность, используемая для привода других частей машины	Вт	Лошадиная сила
Пн	Мощность иглы	Вт	Лошадиная сила
п. м.	Радиус двигателя	метр	фута,
р2	Радиус на 5	метр	фута,
р3	Радиус на 6	метр	фута,
вс	Частота вращения коленчатого вала	рад/с	об/мин
wm	Скорость вращения двигателя	рад/с	об/мин
х(т)	Вертикальное положение иглы	метр	фута,
в(т)	Скорость вертикальной иглы	м/с	футов/с, дюймов/с

Мощность двигателя равна потребляемой мощности.