Лабораторная работа: Історія створення, призначення, будова і принцип роботи механізму човника
Міністерство Освіти і науки України
Творча робота з обладнання:
" Історія створення, призначення, будова і принцип роботи механізму човника"
м. Кривий Ріг 2010 р.
Зміст
Хроніка
Мабуть, щонайпершою з швацьких машин була одна з прародительок, такою, що першою узяла кістяну (дерев'яну, кам'яну) голку в свої руки. При чому це було швидшим шило, чим голка. Декілька пізніше був придуманий гачок, а мабуть потім і власне голка з вушком, причому вушко часто робилося в підставі голки, прямо як на сучасних швацьких машинах.
Першими, десь в чотирнадцятому столітті, слід рахувати голландців, в чиїх майстернях з пошиття вітрил вперше була застосована колісна машина, що сточує довгі полотна. До великого жалю невідоме ім'я автора сього винаходу, відомо лише, що машина була дуже громіздкою і займала багато місця. Ручні машинки з'явилися близько двохсот п'ятдесяти років тому і не були механізмом зовні схожий на сучасний.
Перший проект швацької машини був запропонований в кінці 15 століття Леонардом да Вінчі, але так і залишився невтіленим. У 1755г. німець Карл Вейзенталь отримав патент на швацьку машину, що копіює утворення стібків в ручну. У 1790г англієць Томас Сент винайшов швацьку машину для пошиття чобіт. Машина мала ручний привід, заготовки чобіт переміщалися відносно голки рукою.
Досконаліша машина однониткового ланцюгового переплетення була створена французом Би. Тімонье. Всі ці машини не отримали широкого практичного вживання. Винахідником швацької машини човникового стібка вважають американця Елліаса Хоу, створена їм в 1845г., машина мала цілий ряд недоліків, але все таки була придатніша для шиття чим, машини попередніх винахідників. Матеріали в ній встановлювали вертикально, наколювали на шпильки що транспортує важеля і переміщали в прямому напрямі. Зігнута голка рухалася в горизонтальній плоскості, а човник схожий на човник ткацького верстата здійснював зворотно-поступальний рух. Машина отримала практичне вживання, але її появу викликало сум'яття серед кравців. Подальшими винахідниками, швацька машина була вдосконалена. У перших машинах А. Вільсона (1850г.) і І. Зінгера (1851г.) голці повідомлявся вертикальний рух, а матеріали притиснуті лапкою, розташовувалися на горизонтальній платформі. Переривисте переміщення матеріалів здійснювалося зубчастим колесом, а потім зубчастою пластиною (рейкою). Тут швацька машина була практично доведена до доконаного виду.
На питання: "Хто винайшов швацьку машину?" - більшість, не замислюючись, відповідять - Зінгер. Дійсно, машинки Зінгера, куплені прабабусями, до цих пір справно працюють в багатьох сім'ях. А дехто, можливо, пригадає, що Зінгер, отримуючи патент на свій винахід, зі всієї безлічі вузлів і деталей запатентував лише одне пристрій: голку з вушком внизу. Дійсно, сконструювати механічну частину машинки можна було по-різному, але безперервний шов двома нитками виходить лише за допомогою голки нової конструкції.
Енциклопедія Брокгауза і Ефрона повідомляє, що перший патент на машину для шиття взуття був виданий англійцеві Томасу Сену в 1790 році. Машина, мабуть, виявилася невдалою, і подробиць про її роботу не збереглося. Не кращими виявилися і конструкції англійців Стоуна і Хендерсона 1804 роки. Голку з вушком біля гострого кінця запропонував в 1814 році Мандерспергер, але і він успіху не добився. Творцем сучасної швацької машини по праву вважається американець Еліас Гоу. Його машина, побудована в 1845 році, була сконструйована вельми вдало і робила до 300 стібків в хвилину. На батьківщині винахід зустріли недовірливо і навіть вороже, тому Гоу виїхав до Англії. Не добившись успіху за океаном і повернувшись через декілька років до Америки, винахідник виявив там ряд своїх послідовників. Найбільш удачливим з них був Ісаак М. Зінгер, спритний комерсант і непоганий інженер. Зробивши в машині Гоу декілька досить коштовних удосконалень, він зумів розвернути її виробництво не лише в Америці, але і в Європі, розрекламував швацьку машинку як власний винахід. Гоу довелося відстоювати свої права в суді. Він зумів виграти процес і отримати компенсацію за збитки. Перший патент на винахід швацької машини був виданий англійцеві Чарльзу Вейзенталю в 1755 році, який отримав патент на голку, яку можна використовувати для шиючого механізму. Машина ж так і не була створена. Прошло ще 34 роки до винаходу англійця Томаса Саїнта, який і розглядається як перша реальна швацька машина. У 1790 винахідник запатентував машину, в якій шило робив отвір в шкірі і дозволяло голці проходити через неї. Критики вказували на те, що цілком можливо, що Саїнт лише запатентував ідею і найймовірніше, що сама машина так ніколи і не була побудована.
У 1880-х була зроблена спроба відтворити машину по малюнках Саїнта, виявилось, що вона не працюватиме без значної модифікації. Історія переноситься до Німеччини, де близько 1810 року, винахідник Бальтазар Кремс винаходив машину для шиття кепок. Жодної точної дати не можна вказати, оскільки Кремс свої винаходи не запатентував. Австрійський кравець Джозеф Мадерспергер винайшов ряд механізмів на початку 19-ого століття і отримав патент в 1814 році. Він все ще працював над винаходом до 1839 року, на допомогу, надану австрійським урядом, але так і не зумів зібрати воєдино всі елементи в одній машині і, кінець кінцем, помер убогим. Ще два винаходи були запатентовані в 1804 році, одне у Франції Томасом Стоуном і Джеймсом Хендерсоном - машина, яка намагалася наслідувати ручному шиттю, інше Ськоттом Джоном Дунканом машина для вишивки, що використала безліч голок. На жаль, нічого не відомо про долі цих винаходів. А в 1830 році французові Бартоломі Тімонье був виданий патент французьким урядом, так само йому був дан урядове замовлення на виготовлення партії машин для пошиття військової форми. До 1940-го року була побудована невелика фабрика, що налічує 80 машин. Але розгнівані кравці, що шиють уручну, розгромили фабрику, знищивши всі машини. Тімонье з новою моделлю машини виїхав до Англії, де заснував першу фабрику по виробництву одягу. На жаль, він прогорів і помер в убогості в 1957 році. У Америці квакер Уолтер Хунт винайшов в 1833, першу машину, яка не пробувала наслідувати ручному шиттю, а мала майже той же вигляд, що і все подальші, тобто голку з отвором на кінці і дві шпульки. Недоліком її було те, що вона шила лише прямо і невеликий відрізок тканини. Дев'ятьма роками пізніше, його співвітчизник, Джон Гріноуг, винайшов робочу машину, в якій голка повністю проходила через тканину.
Хоча модель була зроблена і показана, в надії продажу її швацьким магнатам, нею ніхто не зацікавився. У 1845 році американець Еліас Хоу отримує патент на першу машинку з човниковим механізмом. Якщо вам буде цікаво, як вони виглядала і працювала ця машинка, то цього типа машинок можна і зараз зустріти у деяких бабусь, яку в народі називають по імені виготівника "Поповкой". Виготовлялася вона в майстернях купця Попова під маркою "Singer", "Подружжя Попови", "Singer і Попів".
Човник рухався уздовж машини, ігловодій - квадратного перетину, регулювання натягнення нитки було найпримітивнішим. Як правило, в човнику нитка проходила через дірочки і чим більше, тим сильніше натягнення. Треба сказати, що при всіх своїх недоліках ці машини служать людям і понині. Дуже часто їх використовують при прошивці товстих шкір (ремені) і брезенту. До недоліків можна віднести низьку швидкість сточування і погане регулювання натягнення нитки.
Корінна зміна в конструкції машин сталася в 1850 році, коли відразу три винахідники Вільсон, Гіббс і Зінгер запатентували нові конструкції. Найбільш вдалою машиною виявилася машина Зінгера з так званим човником, що "коливався". Суть винаходу - човник став ходити не уздовж машини, як раніше, а здійснював дугоподібний рух впоперек станини машини. Одночасно з цим змінився вигляд човника, зручнішу для проходження через нього нитки, а тік же досконаліше регулювання натягнення нитки. Нитка човника регулювалася пружиною, а верхня нитка регулювалася чашками нитконатягувача.
У 1854 році в Нью-Йорку Ісааком Зінгером спільно з Едуардом Кларком було засновано товариство "І.М. Зінгер і Ко", а в штаті Нью-Джерсі заснований завод по виробництву швацьких машин. Підприємство зростало і розвивалося. Секрет успіху полягав не лише в популярності самої продукції, але і в результаті новаторських ринкових стратегій. Унікальна на ті часи система продажів на виплат дозволила компанії до 1863 року завоювати світову популярність і лідерство. В кінці 19-го століття був справжній бум по виробництву і покупці швацьких машин. Багато відомих фірм з'явилися саме в цей час. У Германії це "Pfaff", "Veritas", "Kaizer" і декілька тепер невідомих фірм.
Одна з перших швацьких машин човникового стібка фірми „Зайдель і Науманн" (Німеччина, 1870-1880). Ці машини з 1870 року поширювалися Торговим домом Попова на території Росії і Персії.
Ця американська швацька машина човникового стібка (1895-1905) була куплена відомим московським купцем-булочником Філіпповим для Насті Колесанової (сестри своєї покоївки) в московському Торговому домі Ж. Блоку. Філіппов відправив Настю на учення в школу Н.П. Ламанової, першого російського художника-модельєра. Після успішного навчання Колесанова працювала з Ламанової спочатку в її майстерні, а потім в костюмерних майстернях Великого театру.
Фабрично-реміснича швацька машина „Гоу“ човникового стібка для сточування важких тканин. Виготовлена на фірмі „Гоу-машина-компані" (США, Нью-йорк, 1865-1875), належній сім'ї винахідника швацької машини човникового типа Еліаса Гоу. Застосовувалася в основному для шиття вітрил для флоту.
Швацька машина „Орігиналь експрес" ланцюгового стібка (США, 1860-1880). Підстава виконана в техніці художнього литва, що відповідає технічній моді другої половини XIX століття.
Швацька машина ланцюгового стібка фірми „Вількокс і Гіббс" (США, Нью-Йорк, 1868). У даній машині окрім конструктивних вузлів запатентований дизайн.
Швацька машина човникового стібка фірми „Науманн“ (Німеччина, 1894-1896). Виготовлена по спеціальному замовленню Торгового дому Попова у зв'язку з 25-літтям його роботи.
Швацька машина фірми „Зінгер" (США, 1900-1915), призначена для виготовлення закріпок і зміцнення петель, пришивання бантиків до взуття і плаття.
Фабрично-реміснича швацька машина човникового стібка фірми „Дюркопп“ (Німеччина, 1900-1915). Призначена для виконання ажурних робіт, всіляких мережок для прикраси одягу, столової і постільної білизни.
Справа - дитяча швацька машина ланцюгового стібка з дерев'яною підставою і литим фігурним корпусом, прикрашеним багатоколірним розписом (Подільський механічний завод, 1935-1940). Зліва - дитяча швацька машина ланцюгового стібка з литим художнім корпусом (Західна Європа, 1910-1930); махове колесо замінене спеціальною ручкою.
Швацька машина човникового стібка (Німеччина, 1900-1910). Продана Торговим домом Розенталь в Москві. Даний тип машин за конструкцію і художнє оздоблення отримав медалі на міжнародних виставках 1885, 1892, 1896 і 1900 років.
Исаак Меррит Зингер, винахідник найвідомішої швацької машини в світі.
Одна з перших швацьких машин "Зингер"
Для чого потрібен?
Човник - призначений для захоплення петлі верхньої нитки (петлі голки), переплетення верхньої нитки з нижньою для кріплення шпуле утримувача
Човник "куля" з шпулькою для швейної машини Зінгер.
Установка човника:
1 - голка;
2 - шпулеутримувач;
3 - палець.
Як працює?
Човниковий стібок (у швацькому виробництві), частина ниткової строчки між двома проколами голки, отримана за допомогою човника. У строчках, отриманих з Ч. с. (т. з. човниковій строчці), переплетення ниток відбувається нормально в середині матеріалу; вигляд строчки на лицьовій і нижній стороні однаковий.Ч. с. буває двохнитковим (в основному) і трьохнитковим (при роботі з двома голками і одним човником).Ч. с. не допускає значного подовження уздовж строчки і тому неприйнятний при зшиванні еластичних матеріалів (наприклад, трикотажу).Ч. с. вважається таким, що не розпускається. Головний недолік - втрата міцності верхньої нитки, оскільки однієї і тієї ж її ділянка проходить багато разів через вушко голки при утворенні стібків.
|
|
Човник (машини “Подольськ” 142 кл, “Чайка”): А - права сторона; Б - ліва сторона; 1 - права кромка широкої полиці; 2 - права внутрішня кромка носика; 3 - права зовнішня кромка; 4 - ліва внутрішня кромка; 5 - внутрішня кромка широкої полиці; 6 - лівий внутрішній кут хвостовика; 7 - широка полиця; 8 - вузька полиця |
Залежно від вигляду переплетення швацькі машини підрозділяються на дві групи:
човникового стібка
ланцюгового стібка
Вільсон, Гіббс винайшли човник, що “коливався”.
Винайдено човник, що обертається, і що коливається.
Поширення набули: що “обертаються”, у вертикальній і горизонтальній плоскості.
Той, що “коливається” використовується в недорогих машинах (недоліки - вібрація, низька швидкість, низька якість). “Горизонтальний човник” - зручний для заправки, не вібрує, не заплутує нитку, не вимагає мастила. “Вертикальний" використовується в професійних швацьких машинах, надійність, зручність, регулювання нижньої нитки.
Побутові швацькі машини сучасного покоління по своїх технічних можливостях є універсальними, тобто можуть виконувати різні операції. В сучасної швацької машини керує шиттям процесор. Кількість строчок обмежена лише фантазією дизайнера.
Механізм човника розташовується в платформі (демонстрація вузла і кінематичної схеми):
кривошип,
шатун,
валик,
вилка,
повзун,
вал човника,
обійма з човником.
Процес утворення човникового стібка
Човниковий стібок утворюється двома нитками: голковою (верхньою) і човниковою (ніжней). Одна з них (голкова) проходіт зверху тканини, друга (човникова) знизу тканини. При утворенні стібка нитки, що переплітаються, натягаються і притискують тканини один до одного. Верхню нитку заправляють у вушко машинної голки, а ніжнюю намотують на шпульку, яку вставляють в човник. Це можна побачити на схемі утворення човникового стібка.
Позиція 1. Голка проколовши тканини, проводить верхню нитку під голкову пластину, при підйомі утворюється петля, при цьому нітепрітягиватель опускається до середини прорізу і подає нитку.
Позиція 2. Голка піднімається вгору, а носик човника захоплює петлю і, рухаючись за годинниковою стрілкою, розширює її. Важіль нітепрітягивателя, опускаючись вниз, подає нитку човнику.
Позиція 3. Човник розширює петлю верхньої нитки і обводить її довкола шпульки. Нітепрітягиватель, піднімаючись вгору, витягує нитку з човникового комплекту.
Позиція 4. Коли петля верхньої нитки обійде довкола шпульки більш ніж на 180 градусів, важіль нітепрітягивателя швидко піднімається вгору і затягує стібок. Човник починає рухатися проти годинникової стрілки.
Позиція 5. Зуби рейки і лапка просувають тканину, для того, щоб голка наступний свій прокол зробили на відстані, рівному довжині стібка.
Який буває?
Тип човникового механізму.
Човник сучасної побутової швацької машини при шитті або здійснює коливальний рух, або обертається в горизонтальній або у вертикальній плоскості.
Відповідно човники називають той, що "коливається", "горизонтальний" і "вертикальний подвійного оббігання".
Човник, що коливається, найпростіший. Багатьом він знаком по вітчизняних швацьких машинах "Чайка". Такий човник застосовується всіма виробниками в недорогих електромеханічних машинах. Недоліками човника такого типа вважаються підвищена вібрація при роботі, низька швидкість шиття, обмеження довжини стібка (не більш 5мм) і не найвища якість строчки.
Горизонтальний човник подвійного оббігання це найпоширеніший тип човника в машинах вартістю від 250$. Цей човник найбільш зручний для заправки шпульки. Шпулька такого човника видно через прозоре віконце на голковій пластині. Це зручно, оскільки дозволяє легко оцінити кількість нитки, що залишилася, на шпульці. Машини, оснащені таким човником, менше вібрують, оскільки човник обертається, а не гойдається. Треба відзначити, що в машинах з таким човником значно рідше заплутується нижня нитка. Горизонтальний човник не вимагає мастила. До недоліків такого човника можна віднести незручне регулювання натягнення нижньої нитки - для того, щоб дістатися до регулювального гвинта, треба зняти голкову пластину.
Вертикальний човник подвійного оббігання використовується в конструкції швацьких машин виробництва Singer. Човники аналогічної конструкції використовуються в професійних швацьких машинах. Основна перевага - висока надійність. Машини, оснащені таким човником, також менше вібрують в порівнянні з дешевими конструкціями, а також зменшена вірогідність заплутування нижньої нитки. Важливою перевагою такої конструкції перед горизонтальним човником є зручність регулювання натягнення нижньої нитки.
Будова човникового механізму
Будова човникового механізму:
12 - поршень;
1 - човниковий вал; 13 - поршневий притискний гвинт;
2 - гвинт фільтру; 14 - керівництво пластини;
3 - фільтр; 15 - гвинт;
5 - гвинт; 16 - шайба;
6 - картер з маслом УС-2 (очищений солідол) 17 - човниковий пристрій;
7 - паз втулки (зліва) 18 - палець шпуле утримувача;
8 - гвинт регулятора подачі мастила; 19 - гвинт;
9 - пружина; 20 - шпульний ковпачок;
10 - паз втулки (справа); 21 - шпуля.
11 - мастильна трубка для втулки паза:
Литература
1. В.О. Кучер, А.О. Степура "Обладнання швейного виробництва";
2. http://www.sew-master.ru/sewing-machine/machine18
3. http://wsyachina. narod.ru/technology/sewing-machine.html
4. http://www.popmech.ru/article/4413-nitka-igolka-motor-33/