Швейные машины

Швейные машины, машины для механич. сшивания различных материалов, идущих на изготовление белья, обуви, верхней одежды и тому подобное., начиная от легких хл.-бум. тканей и сукна и кончая тяжелой кожей и брезентом. Ш. м. выполняют кроме того все разнообразие сложных функций, встречающихся в производстве одежды и обуви, например изготовление петлиц для пуговиц, пришивание самих пуговиц, ажурную строчку, и являются т. о. незаменимыми орудиями производства как в швейной пром-сти, таки в быту. Соответственно своему назначению Ш. м. обычно разделяются на семейные, ремесленные и специальные, а по характеру механизма петлеобразования—на машины с качающимся челноком, центральношпульные, ротационные и крючковые. Машины с качающимся челноком (лодочкой), интересные как прототип современной Ш. м., значительно устарели и строятся только для домашцего обихода; работают от ручного или ножного_; привода и развивают до 700 об/м. на главном валу. К этому типу принадлежит Ш. м. 127-го класса. К центральношпульным машинам относится большинство нормальных современ-В ных швейных ма-I шин. Переплетение нитей производится здесь чашкообразным челноком (фигура 1, А), на центральном стерженьке которого надет так называемым шпульный колпачок (фигура 1, Б) с заключенной в последнем шпулькой (фигура 1, В). Челнок, заключенный в корпусе хода, совершает качательные движения вокруг неподвижного шпульного колпачка. К недостаткам этих машин относятся: сложность конструкции передаточного механизма, значительные инерционные усилия, развивающиеся в результате периодич. колебательных движений, а вследствие этого и быстрый износ всей машины, и наконец сравнительно невысокий предел для числа оборотов (до 2 200 об/м.), уже не вполне удовлетворяющий требованиям современного швейного дела. Типичными об разцами центральношпульных машин являются: семейная машина 15-го класса полупромышленного значения—для бельевых работ,— получившая широкое распространение и в быту и в легкой пошивочной пром-сти и являющаяся предметом массового производства на Подольском государственном механич. заводе; ремесленные машины 31-го класса для работ по сукну и коже; петельные автоматы 71-го класса для производства петлиц для пуговиц в бельевом материале. Характерной особенностью р о-тационных машин является непрерывно и обычно равномерно вращающийся круглый челнок в виде коробки. Передача от главного вала машины к валу челнока производится или специальной цепочкой или двумя парами ко-нич. шестерен. Относительная простота передаточного механизма, отсутствие колебательных движений, а следовательно и динамич. усилий переменного знака, допускающее высокое число оборотов (3 500—4 000 об/м.), являются преимуществами ротационных машин. Крючковые Ш. м. без челночного устройства относятся к разряду специальных. Они отличаются большой сложностью кинематич. схем и разнообразием конструкций. Сюда относятся машины для зашивания заполненных мешков (с мукою, зерном и тому подобное.), дающие тамбурный ш о в—прочный, эластичный и легко распускаемый; машины для меха—однониточные— типа 46-го класса и др.

Обыкновенная нормальная Ш. м. состоит из следующих основных механизмов: 1) механизма движения челнока с челночным устройством, выполняющим функцию переплетения нитей; 2) механизма нитепритягателя, производящего затягивание образованной челноком петли, а также и подачу «верхней» нити с катушки; 3) механизма игловодителя, посредством которого игла в нужный момент прока-, лывает материал и проводит через последний верхнюю нить к носику челнока, образуя петлю («нижняя нить» подается со шпульки, заключенной в самом челночном устройстве);

4) механизма для продвижения ткани—транспортера; 5) приспособления для регулирования длины стежка, то есть расстояния между двумя смежными уколами иглы, определяющего частоту строчки; 6) нажимного устройства в виде лапки, нажимного ролика и тому подобное. для зажимания прошиваемого материала. Конструктивные формы и кинематич. схемы отличаются большим разнообразием, модифицируясь в зависимости от назначения, мощности и быстроходности машины. Специальные Ш. м., постепенно развившиеся из нормальных, включая обычно все вышеуказанные основные механизмы или нек-рые из них, осложнены рядом добавочных устройств и приспособлений, соответствующих специализации машины и приобретающих доминирующее значение; так, в петельной машине имеется механизм для прорубания ткани, особое устройство для обрезания нити и тому подобное. Сущность работы швейных машин и ее устройства легко уясняются на приводимых примерах.

Швейная машина 127-го класса с качающимся ч е л н о к о м - л о д о ч к о и семейного типа (фигура 2). Механизм движения челнока состоит из главного коленчатого вала машины 1, вращающегося в подшипниках рукава, своеобразной пространственной кулисы, образованной искривленным коленом вала 1 и щечками а вертикального качающе-

гося вала 2, четырехзвенного шарнирного механизма, составленного из отростка б качающегося вала 2, дышла челнока 3 и двухколенного рычажного кривошипа 4, на к-ром закреплена каретка с челноком 5. Равномерное вращение главного вала машины 1 преобразуется в сложное колебательное движение вертикального вала 2, а от этого последнего (через шарнирный механизм)—в качательное движение

челнока 5. В челноке заключена шпулька с запасом нижней нити, конец которой через отверстие челнока выходит наружу. Механизм ните-притягателя осуществлен в виде барабанного эксцентрика 6 с криволинейным желобком для ролика нитепритягательного рычага 7. При опускании ушка нитепритягательного рычага происходит подача нити с катушки, при быстром движении его вверх—затягивание уже образовавшейся петли. Барабанный эксцентрик применяется во многих конструкциях машин, рассчитанных на небольшое число оборотов,— семейных машинах 127-го и 15-го класса, тяжелых ремесленных 45-го класса и др.

Механизм дляпередвижениятка-н и. Продольное перемещение двигателя ткани, или зубчатой гребенки, захватывающей материал, заимствуется от вилки 8, охватывающей вилочный эксцентрик 9 на заднем конце главного вала 1. Вилка 8 заставляет качаться вал 10, между ушками которого в центровых винтах шарнирно закреплен рычаг 11, несущий

зубчатую гребенку 12, посредством которой и подается материал.Величина продольного перемещения гребенки, определяющая частоту строчки, зависит от амплитуды вертикального колебания вилки 8 и регулируется особым кулисным механизмом—т. н. регулятором строчки 13, состоящим из рамки, в прорезе которой ходит ролик, связанный с вилкой. Изменение амплитуды достигается изменением посредством регулировочного винта в угла наклона рамки регулятора. Машина 127-го класса, как и большинство нормальных III. м., дает обыкновенный двухниточный шов. Петлеобразование произ-

• водится здесь качающимся челноком (фигура 3, А), в к-рый вкладывается шпулька (фигура 3, Б) с намотанной на ней нитью. Самый процесс образования шва показан на фигуре 4. Верхняя нить, указанная белым, сматывается с катушки и продета через ушко иглы а. Нижняя нить поступает со шпульки,^w заключенной в челноке б.

Фигура 4, А соответствует ТОМУ ПОЛО- фигура 4.

жению, когда игла,

проколов материал, опустилась до крайнего нижнего своего предела, а челнок своим острым носиком начинает задевать петлю, стремясь проскользнуть между нитью и иголкой. На фигуре 4,Б показано то положение, когда челнок уже наполовину вошел в расширенную петлю, а игла начала медленно приподниматься. На фигуре 4, В нижняя нить уже. продернулась через петлю, игла движется вверх, а челнок приближается к своему крайнему положению. Последнее положение (фигура 4, Г) соответствует моменту затягивания петли.

Типичной центральношпульной Ш. м. является ремесленная машина 31-го класса для работ по сукну и коже. Механизм нитепритягателя (фигура

5)—шарнирный четырехзвен-ник—в противоположность барабанному типу (фигура 2) нитепритягателя семейных и других тихоходных машин. Игло-водитель а приводится в возвратное движение шатуном б от кривошипа в сидящего на главном валу г; ушко д нитепритягателя является продолжением дышла е четырехзвен-Ф ного шарнирного механизма

11 в, е, ж. Вал челнока а (фигура

* * 6) получает свое двйжение от главного коленчатого вала б Фигура 5. машины посредством чрезвы чайно характерной для всех центральношпульных машин комбинации из двух элементарных механизмов—простого четырехзвенного, образованного дышлом в, одной стороной кулисы г и коленом д главного вала б, и кулисного с небольшим крейцкопфом е (иногда в форме ролика), скользящим в прорезе кулисы г и сообщающим через посредство кривошипа ж качательное движение валу челнока а. На конце вала челнока закреплен так называемым двигатель, сообщающий челноку определенные углы поворота в ту и другую сторону. Продвижение ткани производится весьма сложным многозвенным механизмом (фигура 7) с двумя нарами скольжения. Рычаг двигателя ткани а, несущий зубчатую гребенку б, получает движение с двух сторон: 1) от качающегося вала в для подъема и опускания и от вала г для продольного перемещения. Колебания первого вала в производятся дышлом д, работающим от колена е главного вала ж. Второй вал г качается от

Фигура 6.

вилки з, охватывающей сидящий на главном валу ж машины эксцентрик и и составляющей продолжение дышла, к четырехзвенного механизма г, к, л, имеющего вторую неподвижную точку м в шарнирном рычаге н регулятора строчки. Амплитуда продольных колебаний вилки з изменяется перемещением точки опоры м посредством вращения коленчатого рычага регулятора строчки и, фиксируемого в требуемом положении головкою винта о. Величина продольного колебания дышла к определяет величину продольного перемещения гребенки б, а следовательно и частоту строчки.

Процесс петлеобразования в центральношпульных Ш. м. несколько отличается от описанного выше для Ш.м. с качающимся челноком. Через нитеводительное отверстие а (фигура 8) рычага нитепритягателя б и ушко иглы в пропущена верхняя нить (изображенная на фигуре 8 черным). Нижняя нить (на фигура 8 белая) выходит из шпульного колпачка г. В положении I игла приближается к материалу, а челнок своим носиком д начинает поворачиваться к игле. В положении II игла, проколов материал е, опустилась до нижнего своего предела. Челнок, успевший тем временем повернуться более чем на 180°, меняет направление движения и подходит своим носиком к игле, готовясь захватить небольшую образовавшуюся петельку. Положение III—челнок, продолжая вращаться в том же направлении, удлиняет захваченную петлю. Положение IV—челнок расширяет петлю, обводя последнюю вокруг шпульного колпачка, т. ч. нижняя нить оказывается захваченной в середину петли. Нитепри-тягатель подает верхнюю нить с катушки. Положение V—челнок сбрасывает петлю и меняет

направление вращения. Ушко нитепритягателя, двигаясь вверх с большим ускорением, вытягивает нить и затягивает петлю. Игла начинает опускаться, готовясь к новому проколу. В это время происходит перемещение материала от механизма подачи на расстояние, равное длине стежка. На фиг, 9 изображена общая схема механизма центральношпульной машины: 1—главный вал, 2—дышло, 3—угловой рычаг с кулисой, 4—крейцкопф, 5—вал челнока, 6—вилка, 7—качающийся вал для про дольного перемещения рычага двигателя ткани (транспортера), 8—рычаг двигателя ткани, 9—качающийся вал для подъема рычага 8, 10—

дышло, 11—эксцентрик, 12—игловодитель, 13— рычаг нитепритягателя, 14—двигатель челнока,

15—челнок. Во многих специальных машинах— петельной, закрепочной, зигзаг-машине и др.—игла кроме возвратно-поступательного движения вверх и вниз имеет еще поперечное перемещение, которое, слагаясь с продольным продвижением прошиваемого материала, дает своеобразную зигзагообраз-

ΜΛΜΑΛΑΑΜ

МАЛ

Фигура И.

ную строчку. Осуществляется это тем, что игловодитель движется не в постоянных направлениях рукава, а в качающейся от особого механизма рамке. На фигуре 10 изображен в перспективе шов обыкновенной петельной машины с переплетением верхней и нижней нити; фигура 11 представляет зигзагообразную строчку краевой машины для сшивания материалов впритык.

Примером специальной крючковой машины без челночного устройства может служить нем. машина Union Special для зашивания заполненных мешков с мукою, зерном и тому подобное. Машина дает тамбурный шов, очень прочный, но легко распускаемый (фигура 12); на фигуре 13 изображено относительное дви- ^

жение крючка а и иг- ^

лы б, необходимое для образования стежка. ^фиг ^12,

На фигуре 14 показана упрощенная кинематическая схема самой машины. Игловодитель а—а получает движение от непрерывно вращающегося главного вала б через комбинацию двух механизмов—одного, кривошипно-шатунного пространственного с дышлом в, верхняя головка которого посредством шарового шарнира г соединена с концом коромысла д, а нижняя охватывает шаровой же эксцентрик е, и другого плоского четырехзвенного механизма, представляющего своеобразную модификацию кривошипно-шатунного, где ползуном является сам игловодитель a, a роль дышла выполняет короткая серьга ж. Швейный крючок з с продетой

нитью описывает сложную пространственную кривую, находясь то по одну то по другую сторону от иглы. Он получает свое движение одновременно и от коромысла д через шарнирный механизм д, и, к и дышло л с двумя шаровыми шарнирами и от второго эксцентрика м, качающего посредством вилки н коленчатый вал о, шарнирно связанный со швейным крючком.

Необходимой принадлежностью Ш. м. является приспособление для механич. наматывания нити на шпульку — т. н. моталка. Конструкции моталок отличаются большим разнообразием. В Ш. м. семейного типа (127-го, 15-го класса и др.) моталка закрепляется на рукаве машины у махового колеса. Шпулька челнока, на к-рую требуется намотать нить, сажается на шпиндель или закрепляется в центрах и приводится в быстрое вращение от небольшого фрикционного шкивочка с резиновым ободом, прижимаемого к маховику машины. Продольная намотка нити производится нитенаправительным рычажком, получающим медленное возвратное движение от небольшого кардиоидального эксцентрика, который приводится во вращение посредством червячной пе

к Ш. м. осуществляется различными способами. Ш. м. семейного назначения приводятся в действие обыкновенно вручную посредством так называемым ручного привода, состоящего из пары ци-линдрич. шестерен, позволяющих сравнительно медленное вращение руки трансформировать в быстрое вращение главного вала. Наряду с этим широкое распространение получил и ножной привод, состоящий из шатунной и простой ременной передач, приводимых в движение от подножки. На швейных ф-ках и в пошивоч ных мастерских Ш. м. обыкновенно работают от группового электрич. привода, хотя в последнее время и заметно стремление перейти на индивидуальный электрич. привод (фигура 15), представляющий несомненные преимущества в смысле экономии энергии. Семейные машины лучших марок давно уже выпускаются с индивидуальными моторчиками штепсельного типа, работающими от осветительной сети. Ш. м. является одним из самых распространенных орудий производства. Можно полагать, что в настоящее время общее количество работающих Ш. м. (во всем мире) превышает 50 000 000. Соответственно массовому потреблению и само производство Ш. м. носит ярко выраженный массовый характер. Главное производство Ш. м. сосредоточено в Америке на з-дах Зингера, где изготовляются многие десятки классов и сотни разновидностей семейных, промышленных и узкоспециальных машин. Почти все европ. производство Ш. м. падает на Германию; наиболее известными фирмами являются: Nau-mann, Pfaff, Adler, «Union», «Phonix». В Советском Союзе Ш. м. изготовляются на Государственном Подольском механич. заводе в

Фигура 15.

Московской обл. Основной продукцией завода являются семейные Ш. м. 15-го и 127-го класса (в среднем 450 000 в год) и ремесленные машины 31-го класса.

Советская швейная промсть, бурно развившаяся за последние годы, начинает предъявлять все больший спрос на Ш. м., в особенности на специальные. Скорейшее освобождение от импорта и создание собственного специального швейного машиностроения являются поэтому неотложной задачей. В основном оборудовании наших швейных ф-к зингеровские типы Ш. м. до сих пор еще преобладают. Широко известна и до сих пор применяется и классификация III. м., выработанная Зингером. Следующие классы Ш. м. имеют наибольшее распространение в нашей швейной пром-сти. Швейная машина 31К15 (центральношпульная)— одна из распространеннейших машин на наших ф-ках для работ по сукну—служит для изготовления верхней одежды. Механизм ни-тепритягателя—шарнирного типа. Наивысшее расчетное число оборотов главного вала 2 200 в мин. Дает обыкновенный ординарный двухниточный шов. Самая редкая строчка—6 стежков на один дм. Работает .обыкновенно от общей трансмиссии, реже от ножного привода. Является предметом крупно-серийного производства на Подольском механич. з-де. Швейная машина 31К18—одна из ходовых ма-

шин легкой кожевенной швейной пром-сти. От машины 31К15 отличается только устройством механизма продвижения материала. Вместо обычной нажимательной лапки применяется нажимное устройство с накатным роликом. Двигатель ткани (гребенка) заменяется зубчатым колесом, совершающим прерывистое вращательное движение в одном направлении. Изготовляется на Подольском механическом з-де. Швейная машина 16-го класса по конструкции и по характеру выполняемой работы близка к машине 31-го класса, но значительно слабее последней. Нитепритягатель барабанного типа ограничивает наивысшее число оборотов 1 600 в мин., поэтому эта машина обычно применяется в качестве ремесленной. Машина 96-го класс а—ротационная, то есть с непрерывным круговым вращением челнока. Рассчитана на 3 000 об/м. Передача от главного вала—гибкая с отношением 2 : 1, т. ч. вал челнока делает вдвое большее число оборотов. Машина предназначена для обыкновенных швейных работ. Швейная машина 15К26 (центральношпульная) является объектом массового производства (Подольский механич. з-д). Применяется гл. обр. как семейная машина. Находит применение и на швейных ф-ках для белошвейных работ. Число оборотов главного вала 800—900 в мин. Может работать как на тонком, так и на толстом материале—шелке, батисте, ситце и бязи. Барабанного типа нитепритягатель является слабым элементом конструкции. Машина 15К66 применяется на отбелочных ф-ках для сшивания материала. Цепной, легко распускаемый шов. Швейные машины 45-го класса применяются для работ по коже и брезенту. Механизм нитепритягателя—барабанного типа, как у всех тихоходных машин. Своеобразный барабанный челнок совершает качательное движение в вертикальной плоскости. Шьют вощеной или просмоленной нитью; для просмолки служит характерная для этих Ш. м. коробка а (фигура 16) с варом, располагаемая на рукаве. Существует несколько разновидностей этих машин. Машина 45К1 (с Фигура 16. плоской платформой)

применяется для общих работ по коже и брезенту. Машина 45К48 предназначается для штопки мешков. Отличается цилиндрич. платформой. Машина 45К64 (фигура 16) служит для пришивания подошв к подметкам.

Петельная машина 71-го класса служит для изготовления петлиц для пуговиц в бельевом материале с закрепкою по концам петли. Работает автоматически. По характеру челночного устройства принадлежит к центральношпульным машинам. Игла кроме возвратно поступательного совершает еще и качательное движение. Машина снабжена механизмом для прорубания ткани и для обрезания нитей. Главный вал машины делает 1 600 об/м. Образование петли слагается из следующих элементов. 1) Продвигатель ткани подает материал вперед, игловодитель совершает колебательное движение, образуя на материале зигзагообразную строчку, и обметывает одну сторону будущей петли. 2) После того как одна сторона петли обметана, продвигатель ткани вместе с зажатым материалом останавливается, а игла, описывая широкий размах, делает на конце петли закрепку. 3) Продвигатель ткани начинает движение в обратном направлении, игла продолжает совершать колебания, но уже по другую сторону, т. к. про двигатель успел уже несколько сместить материал в поперечном направлении, — образуется вторая зигзагообразная строчка. 4) После того как и вторая сторона петли обметана, продвигатель опять останавливается, игловодитель с иглой делает снова широкий размах, образуя вторую закрепку. 5) Наконец специальный нож, все время находившийся над петлей, опускается и прорубает отверстие петли, как-раз по середине между строчками. 6) Цикл машины закончен, и ремень посредством особого сбрасывателя автоматически переводится с рабочего шкива на холостой. Машина снабжается набором ножей разной длины.

Пуговичная машина 69-го класса служит для пришивания плоских пуговиц к брюкам, рукавам и другим предметам, имеющим замкнутую полую форму, почему и устраивается с цилиндрич. платформой. Пуговицы м. б. различных размеров и иметь или два или четыре отверстия. Нормальное число оборотов при центральношпульном выполнении—1 000 в мин. Главная особенность машины заключается в устройстве продвигателя материала и пуговицы. Для того чтобы пришить пуговицу, продвигатель ткани должен описывать сложное движение по диагоналям, которое комбинируется из перемещений как вдоль, так и поперек платформ при помощи особого механизма с распределительным диском. Игловодитель с иглой совершает обыкновенное возвратно-поступательное движение, как в нормальных III. м., т. ч. весь процесс осуществляется только относительным движением пуговицы. Механизм нитепритягателя барабанного типа. В советской конструкции пуговичной машины применен принцип кругового вращения, а механизм нитепритягателя—шарнирный.

Зигзаг-машина 107W1 (фигура 17) дает т. н. зигзагообразную строчку (смотрите выше). Служит для производства верхнего и нижнего платья, белья, шляп, перчаток, подтяжек, чулочного товара и трикотажных изделий. Эта швейная машина—ротационная и имеет гибкую передачу с главного вала машины. Игловодитель кроме возвратно-поступательного совершает еще и качательное движение, определяющее ширину зигзага. Производительность машины—до 2 500 стежков в минуту. Ширина зигзага—до 7/32" (5,6 миллиметров).

Машины 72W служат для образования ажурной строчки; представляют собой двух-игольные, ротационные Ш. м. с двумя челноками. Производительность—до 1300 стежков в мин.

В меховой пром-сти для сшивания шкурок широко применяются машины 46-го класса (фигура 18)—46К25, 46К26 и 46К27—своеобразной коробчатой конструкции, чисто крючкового типа. Эти III. м. дают однониточный или двухниточный шов; игла у них горизонтальна; про-

Фигура 18.

движение материала производится двумя рифлеными дисками. Машины 46-го класса применяются также и при производстве перчаток.

Для зашивания наполненных мешков (с мукою,. зерном, рисом, солью, семенами, сахаром, цементом и тому подобное.) применяются специальные машины 104-го к л а С;С а (фигура 19). Машина работает совместно с конвейером-самотаской от общего электромотора постоянного или переменного тока. На мукомольных мельницах можно встретить описанную выше немецкую машину Union Special. Для шитья мешков под цемент, сахар, соль, муку, зерно и тому подобное. употребляются машины 92-го класса. Разобранными классами Ш. м. далеко не исчерпывается все богатство существующих конструкций. Стремление удовлетворить всем многообразным требованиям специализированной пром-сти привело к созданию узкоспециальных машин, приспособленных только для определенного рода работ. Характерные примеры: машины 25—53 (фигура

20) предназначены для сшивания соломенной плетенки при производстве соломенных шляп; машины 17—28 — для штопки чулок, носков и вязаного белья; машины 11—

24—для обметывания круглых петель на мешках и брезенте; машины 5-го класса — для отделки кромок у одеял; машины 49-го класса—для плиссерования; специальные сапожные машины 58-го класса применяются для пришивания пуговиц к гетрам и т. д.

Несмотря на чрезвычайную распространенность Ш. м. и более чем столетнюю историю ее развития отсутствует строгая теоретич. база швейного машиностроения. Объясняется это, с одной стороны, большой сложностью кинематич. устройства машины, а, с другой стороны, несомненно секретами конкурирующих фирм, производящих машины. Цель кинематич. исследований Ш. м. не ограничивается одним изучением рабочего процесса и взаимодействия деталей, главная задача кинематики—это строгий и исчерпывающий анализ влияния всех неизбежных погрешностей производства на работу машины в целом, задача тем более трудная, что приходится иметь дело со многими переменными, связанными сложными функциональными зависимостями. Существует два метода подсчета и исследования: графо-аналитический и аналитический. Графо-аналитич. способом исследуются скорости и ускорения отдельных точек механизма, аналитич. метод незаменим при определении угловых и линейных перемещений, траекторий и взаимного рас-пол ожения рабочих точек, из взаимосвязи которых ы образуется рабочий процесс. Так, про-

Фигура 19.

цесс петлеобразования определяется взаимным расположением носика челнока, ушка иглы и отверстия нитепритягателя. Механизм иглово-дителя в большинстве случаев строится по принципу обыкновенного кривошипно-шатунного и величина перемещения х его м. б. легко определена по общей ф-ле

(1)

х=г (1 — cos <р) + sin² <р где φ—угол поворота кривошипа, г—длина кривошипа, I—длина шатуна. Вторым членом пренебрегать нельзя, т. к. отношение j часто бывает больше ¹/₄. Скорости и ускорения иглы находятся простым ди-ференцированием ур-ия

(1). Значительно сложнее механизмы движения челнока. В семейных машинах 127-го, 66-го класса и др. применяется своеобразная кулиса, образованная изогнутым коленом главного вала с шаровым яблочком и щечками вертикального вала 2 (фигура 2 и 21, А).

Дальнейшая передача—шарнирным механизмом

3—4. Если обозначим через г радиус колена (фигура 21, Б), I—расстояние центра колена до оси вращения вертикального вала 2, φ—угол поворота главного вала, то угол ψ отклонения вертикального вала определится из соотношения а — г sin φ=11

откуда

Фигура 20.

ψ=arc tg γ sin φ.

(2)

(3)

Положение носика челнока определяется теперь простым решением четырехшарнирного механизма 2, 3, 4. Вертикальный вал колеблется почти по синусоидальному закону; угловую скорость его можем найти, диференцируя по t ур-ие (3)

dw Г COS φ άφ

^{Ψ Ψ}~

= JO) COS φ

(4)

где ω—угловая скорость вала машины=Const, а —угловая скорость качания вертикаль ного вала. Угловые и линейные скорости самого челнока легче всего определить графически — путем построения планов скоростей для шарнирного механизма, связанного с вертикальным валом, причем угловые скорости ведущего звена будут переменными и определятся из кривой ο>₁=ΐ(φ).

Механизмы движения челнока центрально-шпульных машин 31-го, 71-го и других классов обыкновенно приводятся к схеме фигура 22 (смотрите также фигура 6 и 9). Введя обозначения, указанные на фигуре 22, получим соотношения между углами φ—отклонения челнока—и γ—поворота главного вала—из следующих ф-л:

sin β — cos δ =

ш=Yr² + h² — 2 rh cos у,

r sin у _ r sin у т ^—

а² +т²- Ϊ²

Ϋг“ + hi—lrh cos у а² + r’2 + h²-2rhoos у-1²

^ат 2 а W² -f h² — 2rhcos у

Ψ=180°-(.а + /S + 5),

(5)

(6)

sm*=-

b sin ^

(7)

φ=180° -(^ + Я)=^а + £4-<5-

- arc sin sin (а + β + <5)J.

Τ. о. угол φ является ф-ией постоянного угла а, постоянных длин b и с и переменных углов β и ό, являющихся ф-ией размеров отдельных звеньев механизма, и угла у поворота главного вала—см. ур-ия (5) и (6). Т. к. углы отклонения челнока имеют существенное значение для работы машины и допустимые пределы колебаний довольно узки, то просчеты необходимо производить не только по номинальным размерам частей, но и для измененных в соответствии с допускаемой неточностью обработки и износом величин параметров г, /г, I. а, b, с и ^ а. Угловые скорости челнока легко определяются из планов скоростей для шарнирного четырехугольника и кулисного механизма.

Механизмы нитепритягателя отличаются разнообразием; в быстроходных машинах чаще встречается шарнирная конструкция, приводящаяся к схеме фигура 23. Искомые величины— координаты ж, у ушка А для нити. Траектория ушка представляет сложную кривую высшего порядка и проще всего определяется по точкам. Путь решения—геометрический.

Тс=]/α² + r² — 2 ar cos -f у),

о rsin(a + y) г sin (a + γ) _Q

smp =-г-= .-----=---> (о)

^R V a² + r²-2 ar COS (a + у)

#2 + k2__C2 a2 + R2-c² + r²-2 ar cos (a + y) /_Q4

COS О =---г— =- -- —>W

2R Va² + Г² —2 ar COS (a + y)

— 90°.

Отсюда координаты точки и ^ конца В качающегося рычага R (ж на фигуре 5) определятся из ур-ий:

х_г=Р cos φ — р, (10)

2/j=E sin 9? + q. ill)

R² + c²-fe² R² -fc²-a²-r² 2 ar cos (a + y)

^С08,С ⁼ —2Kc— =-Ш---t¹²

<Ρο=Ψ + Ψ + ^ε — 180°.

Тогда координаты x и у ушка А определятся из ур-ий х=d cos <Ро + Χι У=d sin <р₀ + y_l9

где φ о, и 2/_х—‘переменные, определяемые из· ур-ий (8), (9), (10), (11) и (12), в ф-ии угла поворота у главного вала и параметров р, д, а, i?, с d, г, ./а и ε, изменяющихся для данной конструкции лишь в пределах допуска. Ре-шение производится для разнообразных комбинаций величин этих параметров. Решение пространственных механизмов специальных машин является одной из труднейших задач кинематического анализа.

Лит.: М и х а и л о и А. и Русаков С., Швейные машины, М.—Л., 1929; Григорьев С., Швейная машина, Москва—Ленинград, 1927; Rollinger Е., Der Nahmaschinen-Mechaniker; С о s ш a η η, «Z. d. VDI», 1930, 15/11; «Deutsche Nahmaschinen-Zeitung», Bielefeld. H. Сумароков.