縫紉及縫線的張力原理及應(yīng)用2

　　3. 線跡形成的本質(zhì) — 縫線正負張力的切變作用線跡是由一個或多個線環(huán)互相穿套或嵌套形成的?？p線的線環(huán)形成是縫線拉伸張力(正張力)切變成壓縮張力(負張力)的結(jié)果。

　　圖4⑴表示了機針線環(huán)的形成原理。在機針進程極限位置上回退瞬間，縫線在針孔處回折點的受力情況由針孔上壁施加的拉伸張力切變成針孔下壁施加的壓縮張力，實驗證明：一維撓性體由拉伸切轉(zhuǎn)到壓縮時的變形特征是彎曲，所以，拉伸時，縫線回折點的“閉合”雙線形態(tài)在壓張力作用下彎曲向外張開，形成了線環(huán)。由于縫線從長針槽側(cè)穿入針孔，長針槽對槽內(nèi)縫線有摩擦約束力，結(jié)果迫使線環(huán)只能在長槽對面展開。隨著壓縮變形增大，線環(huán)寬度也隨之增大，回退到一定高度后，這種變形失去規(guī)律。一般情況是：機針回退2毫米左右時，鉤線器(如梭尖、彎針、線叉等)插入機針線環(huán)最佳，此時線環(huán)寬度值為最大值?？p紉機設(shè)計時，機針和鉤線器的時間配合就應(yīng)根據(jù)這一現(xiàn)象來確定。

　　例1 機針針缺口和裝針方向

　　機針回退壓縮縫線后拋出的線環(huán)大小還不能保證鉤線器百分之百地可靠穿入，高速縫紉時，這種情況更為突出，因此在針孔上方加工成 凹形的針缺口(見圖4⑵)，圖中易見針缺口的作用就是增加機針拋出線環(huán)的寬度ΔH，保證鉤線的成功率，也就是有效防止跳線。

　　分析結(jié)論：確定裝針方向的方法是“針缺口對準鉤線器”，操作者只需了解機針和鉤錢器的相對位置(前后或左右)就可以將正確的裝

　　針方向確定。

　　例2 線環(huán)位置和針柄結(jié)構(gòu)

　　縫線的主要特征參數(shù)有四個：直徑(紗線號數(shù)和股數(shù))、材料、顏色、捻度和旋向。其中捻度形成了縫線中紗線的的扭變形，機針拋出線環(huán)后，在負張力的作用下，縫線處于松馳的彎曲狀態(tài)，當捻度過大時，縫線會產(chǎn)生退捻效應(yīng)，將加捻時的扭變形釋放出來，其結(jié)果是使線環(huán)發(fā)生偏轉(zhuǎn)(偏轉(zhuǎn)方向和線的旋向有關(guān))，偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象使線環(huán)不能正對鉤線器，供鉤線器穿入線環(huán)的有效面積大大下降，嚴重時會導致連續(xù)性跳線。

　　分析結(jié)論：

　　⑴ 縫線的捻度應(yīng)該在規(guī)定適當范圍內(nèi)選用，有條件的應(yīng)該標準化;強捻縫線使用時要注意扭變形作用的影響。

　?、?克服線環(huán)偏轉(zhuǎn)有效而簡單的方法是將機針針柄制成圓柱形結(jié)構(gòu)，通過微調(diào)裝針方向，使偏轉(zhuǎn)的線環(huán)能正對鉤線器。工業(yè)用縫紉機針采用了圓柱形針柄結(jié)構(gòu)就是出于這種原因。應(yīng)該指出，家用縫紉機機針采用有定位平面的針柄結(jié)構(gòu)，裝針方向不能調(diào)整，原因是操作上帶來方便,滿足不經(jīng)常使用縫紉機的人的需求。

　　4. 線跡結(jié)構(gòu)質(zhì)量 — 縫線張力的調(diào)整

　　作業(yè)時，保持線跡標準結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的條件是：

　　⑴ 各線環(huán)之間所需的張力值必須調(diào)整到位;

　?、?整個穿線途徑上提供的張力必須穩(wěn)定

　　因此，提供張力的主要裝置 — 張力器的制造質(zhì)量尤其重要。

　　例1 包縫線跡(504線跡)和包邊線跡(505線跡)的結(jié)構(gòu)調(diào)整504線跡的標準結(jié)構(gòu)(圖5⑴)是在布邊處有一根連續(xù)的上彎線針縫線3，在同樣的作業(yè)參數(shù)(包縫寬度和針距、車速等)下，減少機針縫線1上的張力，增加下彎針縫線2的張力，略微增加一些上彎針縫線3的張力，就可以將504線跡結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成505線跡的包邊結(jié)構(gòu)(圖5⑵)，在布邊上有二根連續(xù)的縫線。

　　例2 線縫彈性和線跡張力

　　彈性面料服裝縫紉時如內(nèi)衣等，要求線縫有較好的彈性，能和彈性面料一起伸縮，線跡不會繃斷。線縫彈性取決線跡的結(jié)構(gòu)、縫線材料和線跡張力。應(yīng)用張力原理不難證明：“在同樣的線縫長度下，用線量越多張力愈小的線跡形成的線縫彈性越大”。因此針距愈小，即針腳密度愈大(針/厘米)、多線環(huán)穿套的線跡和盡可能小的張力控制能滿足彈性面料對線縫彈性的要求,這也是彈性面料常用繃縫線跡的原因。

　　圖6表示了401號雙線鏈式線跡針腳密度和線縫彈性的關(guān)系, 針腳密度一般不超過5-6針/厘米

　　5. 張力補償器的應(yīng)用 — 張力均勻

　　根據(jù)張力原理中第三條，縫線上張力波動性要小，即張力值穩(wěn)定，張力T的張力變化量ΔT要盡可能小。因此，設(shè)計穿線路徑時要考慮：

　　在一個線跡循環(huán)中張力峰值過大時，要讓它降下來(一般發(fā)生在收線位置)，當張力變小，甚至為零時，要讓它增加(一般發(fā)生在線環(huán)穿套完成后的時刻)。

　　張力補償器工作原理是：利用穿線路徑長度大小的變化，在縫線長度變大或變小的瞬間，達到張力的變小或變大。平縫機上挑線簧就是補償器的一個實例(圖6⑴)。

　　縫線T — ε變形公式：ΔT = K ·ε= K ·

式中

　　K — 縫線彈性模量，常數(shù)

　　ε — 縫線變形值

　　ΔL — 縫線伸長(或收縮量)

　　L — 穿線途徑長度

　　當張力T值變大時，縫線變形量ε增加，縫線伸長ΔL。補償器的彈簧(由彈性模量小的材料制成)受大張力作用彎曲，從線路Ⅰ位置到Ⅱ位置，瞬間穿線途徑長度減少，由此，縫線釋放出的多余線量ΔL′，立刻抵消了受大張力作用下增加的彈性變形值ΔL，結(jié)果使縫線上的張力T下降;反之，當縫線張力T變小時，縫線變形量ε為負值，縫線收縮量為-ΔL，彈簧受張力減小而上抬，線路從位置Ⅲ抬高到位置Ⅱ(或位置Ⅰ)，瞬間，縫線5的穿線途徑長度增加，途徑長度在極短時間內(nèi)突然增加的量+ΔL′抵消了張力變小縫線的收縮量-ΔL，也就是增加了縫線張力。

　　例1 穿線途徑長度和張力穩(wěn)定性(ΔT)的關(guān)系由T —ε變形公式可知，在同樣±ΔL下，穿線途徑L愈長，ε值就愈小，ΔT值也愈小，也就是說：張力波動值ΔT愈小，縫線上張力愈穩(wěn)定。

　　因此，縫紉機設(shè)計時可以通過增加穿線途徑長度來達到張力補償?shù)哪康模@一結(jié)論在多針多線繃縫線跡的縫紉機上可以獲得應(yīng)用。

　　參考文獻：

　　1. 服裝設(shè)備應(yīng)用 繆元吉 徐新友 編著 1999年 上海科技教育出版社

　　2. 服裝設(shè)備與生產(chǎn) 繆元吉 方蕓 編著 2002年 東華大學出版社