縫紉及縫線的張力原理及應用1

　　摘要：從創(chuàng)造學的原理法則出發(fā)，闡述了縫線張力原理的思維方式，并用張力原理解釋了縫紉機研發(fā)中一些理念上的本質問題，提出了一些建議供有關人員在縫紉機設計、調節(jié)或排除故障等方面參考。

　　關鍵詞：縫線、張力原理、縫針、縫紉機多年來，大量的專利資料研究表明，創(chuàng)新思維中的普適性原理是存在的，只有用普適性的創(chuàng)新思維原理和專業(yè)領域知識結合，才能促成產品創(chuàng)新概念的形成。

　　一、問題提出

　　在縫紉機上，可以提出諸如下面所述的一些理念上的本質問題和現象。

　　1. 為什么不同的縫紉機有不同的穿線途徑?它們的共性何在?為什么不能直接將縫線從卷裝上引導至針孔，一定要經過一個規(guī)定的穿線途徑?

　　2. 針距變化時會引起用線量的變化，但縫紉機上為什么沒有用線量大小的調節(jié)裝置?

　　3. 縫紉機針有規(guī)定的裝針方向，不同的機器是不同的，什么是機針正確裝針的判定原則呢?

　　4. 各種線跡的結構形態(tài)是各種類型縫紉機研發(fā)的基本思路，線跡形成的本質原理是什么?

　　5. 一根小小的縫紉機針為什么需要諸如針槽、針柄、針缺口等這樣的結構形式呢?

　　二、 縫線張力原理 — 縫紉機研發(fā)中的普適性原理

　　1. 張力原理的概念形成

　　縫紉機研發(fā)中，“生態(tài)”思維路線之一是：

　　在“線跡形成”的思維節(jié)點上。應用創(chuàng)造學上的“原理思維法則”提出線跡形成的原理性思維法則，在“紗線力學”的基礎知識上逐步導出“縫線張力原理”的概念。

2. 縫線張力原理表述

　　縫線張力原理有三個內容：

　?、?縫線是一維撓性體，只有在給定的張力條件下，才有規(guī)定的確定形狀;

　　⑵ 縫線張力獲得主要只有二種形式，通過張力器和通過曲面(如圖1);

　?、?縫線上的張力要求有二條：第一是滿足線跡形成的要求前提下，張力值應盡可能小;第二是線跡形成過程中張力的波動值應愈小愈好,也就是張力要求穩(wěn)定。

　　三、縫線張力原理的應用

　　1. 合理的穿線途徑 — 保持線跡形狀的張力獲得

　　根據張力原理第一條，只有在適當的張力條件下，線跡中每一個線環(huán)在形成過程中才能保持著自己所需的形狀。合理的張力只有通過規(guī)定的穿線途徑才能獲得。

　　穿線 例1

　　線跡中每根縫線都有一條規(guī)定的穿線途徑，穿線途徑的主要目的是向縫線提供滿足線環(huán)形成所需的張力值，其次才是改變縫線方向，將 縫線引導到縫紉位置。穿線途徑上應包括：各種類型的過線器如：園柱曲面，過線板，導線孔、槽等(增加張力、改變縫線走向);至少一個 張力器(張力主要來源);張力補償器(均勻張力);挑線鉤(輸線和收線)。

　　穿線的途經順序應為：過線器 ---> 張力器 ---> 張力補償器 ---> 挑線鉤 ---> 針槽

　　例2

　　如GJ4—2型釘扣機上，一個縫線有三個張力器，其作用分別是：停針時，保持張力，縫紉時提供張力和每一個縫跡循環(huán)中(一般為20針 )中，每一針張力值的同一性。

　　2. 針距和用線量的關系 — 縫線張力變化和線跡形狀 圖2中可見：在每一針縫紉循環(huán)中，針距由大變小時，用線量減少。多余的線量使得縫線松馳，縫線張力值變小，反之，針距由小變大時 ，每一針用線量增加，由紗線退解力學公式可以知道，加速輸出線量的結果使得縫線張力變大。針距、線量和張力之間的關系一般是線性關系 ，針距變小(或變大)導致了用線量的變少(或變多)，用線量的變少(或變多)又導致了縫線張力變小(或變大)，縫線上張力變化最直接 的外觀效果是線跡結構形狀發(fā)生了變化，如果結構形狀走形變態(tài)，就說明用線量發(fā)生了變化,縫紉張力需要調整。圖3表示了底、面線張力變化時301線跡和401線跡的結構形態(tài)變化。

　　結論：縫紉機上的張力調整就是線跡線量的調整。

　　例1 GI3-1/5-1

　　平頭鎖眼機上，橫列針距為小針距，套結針距為大針距，所以在橫列針距變?yōu)樘捉Y針距(或套結變?yōu)闄M列)時，面線的張力必須隨之變化，所以平頭鎖眼機上的面線有二個張力器，其中一個張力器在套結時松開(由張力凸輪控制)，以滿足套結時用線量增大的需要。