Интернет-энциклопедия по электрике

Интернет-энциклопедия по электрике

» » Принцип действия швейной машинки. Устройство современной швейной машины

Принцип действия швейной машинки. Устройство современной швейной машины

Кто из нас хотя бы раз в жизни не позавидовал модницам, умеющим шить? Швейная машинка в умелых руках может превратиться поистине в волшебную машинку. Особенно если эта машинка хорошо оснащена. Сегодня существует множество разнообразных моделей швейных машин: простых и сложных, стандартных габаритов и компактных, с электромеханическим и микропроцессорным управлением. В этой статье мы рассмотрим основные составляющие элементы швейной машины, чтобы Вам проще было сделать выбор в пользу той или иной модели.

Немного истории

Попытки сконструировать швейную машину начались в Европе еще во времена Леонардо да Винчи. Но добиться прорыва удалось только в 1814 году, когда австриец Й. Мадерспергер догадался расположить ушко для вдевания нитки ближе к острию иглы, а не как у иголки для ручного шитья. В 1845 году американец Э. Хоу изобрел механизм челнока, который осуществляет автоматическую затяжку нитевой петли со скоростью до пяти стежков в секунду. Кстати, именно Э. Хоу неофициально считается отцом первой швейной машины. В 1851 году А. Вильсон и И. М. Зингер усовершенствовали механизм Хоу, использовав прижимную лапку и зубчатую рейку, поднимающуюся и опускающуюся в прорези игольной пластины. Так была обеспечена прерывистая подача ткани при шитье. Позже рейка была преобразована в механизм продвижения ткани, который называют транспортером.

В России первую бытовую швейную машину выпустили в 1902 году в подмосковном городе Подольске. Аппарат продавался под торговой маркой Singer и назывался семейным.

Очень часто современные швейные машины разных производителей внешне ничем не отличаются. Однако, выбрать между ними можно, рассмотрев их основные и дополнительные характеристики.

Челнок – это не только лодка…

Основной элемент швейной машины – это челнок. В бытовых машинах эта часть совершает или колебательное, или вращательное движение, то есть либо качается в вертикальной плоскости, либо вращается в горизонтальной или вертикальной плоскости. Существуют следующие разновидности челноков:

  • Качающийся челнок - самый простой. Применяется в дешевых машинах большинства производителей. Скорость шитья при его использовании самая низкая, он хуже работает с нитками невысокого качества. Длина стежка не превышает 5 мм. Шпульку с намотанной ниткой приходится устанавливать с нижней стороны платформы.
  • Горизонтальный челнок - наиболее удобный для заправки шпулькой. Ее вставляют с верхней стороны платформы и закрывают прозрачной крышкой, через которую видно количество оставшейся нитки (если шпулька тоже прозрачная). Шпульку можно наматывать не извлекая нитку из ушка иглы. Но вот регулировать натяжение нижней нитки удобно не во всех конструкциях машин. Этот вид челнока - самый популярный.
  • Вертикальный челнок - самый надежный и дорогой, почти исключающий спутывание ниток. Шпульку можно наматывать не вынимая ткань из-под лапки. Этот челнок используется в промышленных швейных машинах, а также в дорогих моделях.
На приведенном ниже рисунке изображены качающийся, горизонтальный и вертикальный челнок соответственно (два последних еще называют челноками двойного обегания).

Челнок напрямую влияет на качество шва. Кроме того, важно правильно вдеть нитку. Натяжение верхней нитки должно быть несколько больше, чем нижней. Да и подбирается верхняя нить более тщательно, поскольку ее прочность в процессе шитья снижается на 15-20%. Происходит это из-за многократного прохождения каждого участка вперед-назад через ушко иглы при образовании стежков. Причем для получения качественного шва необходимо, чтобы обе нитки переплелись внутри материала, а не на его поверхности. Зависит же это от натяжения каждой из них. Натяжение верхней нитки регулируют поворотом специального диска, расположенного на передней панели машины, при опущенной прижимной лапке. Что касается нижней нитки, ее натяжение изменяют поворотом винта в челноке машины. Это не так удобно, но производится эта процедура гораздо реже.

Привод и управление швейной машины

Швейные машины различаются также по типу привода и управлению. Что касается привода, он бывает механическим (ручным или ножным) и электрическим.

Механический привод постепенно отходит в историю. В моделях с таким приводом в процессе работы швея непрерывно крутит ручку – в ручных машинах – или нажимает на педаль – в ножных.

В современных моделях используют электрический привод . Он позволяет освободить обе руки, а скорость шитья регулируется легким нажатием на специальную педаль. Отметим, что для бытовых швейных машин используют электродвигатели мощностью от 50 до 90 Вт, но в большинстве моделей это 60 или 70 Вт. Обратите внимание: на корпусе швейной машины указывают не мощность электродвигателя, а установленную мощность всей машины.

Что касается управления, то швейные машинки условно можно разделить на два типа:

  • с электромеханическим управлением.
  • с микропроцессорным управлением.
Как правило, в машинах с электромеханическим управлением установлен электродвигатель переменного тока, рассчитанный на напряжение 220 В. В моделях с микропроцессорным управлением применяются только низковольтные (12, 24 или 28 В) двигатели постоянного тока. С их помощью гораздо легче расширить возможности машины. Например, обеспечить максимальное давление иглы на ткань даже при малой скорости шитья. Это значительно облегчает работу с тонким шелком, кожаными вещами, сложенной в несколько слоев джинсовой тканью, подстежкой к толстому драпу.

При электромеханическом управлении изменять силу натяжения нитки и давления лапки на ткань, выставлять размер стежка, выбирать вид строчки приходится вручную. Это осуществляют либо поворотом управляющего диска, либо смещением ползунка, либо подъемом и опусканием рычага. Но это вовсе не означает, что в такой машинке отсутствуют электронные элементы. К примеру, часть движений может производиться электроникой после нажатия соответствующей клавиши, расположенной на передней панели машины.

Микропроцессорное управление бывает автономным или совместимым с компьютером. Любой из этих типов позволяет координировать большинство функций швейной машины, причем почти все процедуры выполняются просто нажатием соответствующей клавиши. Внешний признак наличия микропроцессора - жидкокристаллический информационный дисплей. Отметим, что он может не только высветить значения устанавливаемого параметра, но и указать на возможную ошибку и даже выдать подсказку. Это удобно как при начальном освоении машины, так и при наличии достаточного опыта.

Самый совершенный с точки зрения управления аппарат – швейно-вышивальная машина, совместимая с компьютером. Здесь Вы можете даже запрограммировать любую строчку: сначала шов разрабатывается с помощью специальной программы, после чего записывается в память микропроцессора.

Независимо от типа расположение механизмов управления должно быть удобным для Вас. Часто однотипные модели разных фирм отличаются в первую очередь положением пульта управления, чтобы каждый пользователь имел возможность подобрать удобное для него размещение клавиш, дисков и рычажков.

Основные рабочие элементы

Виды строчки можно выбрать из меню швейной машины. Изображаются они с помощью символов либо на передней панели, либо под верхней откидывающейся крышкой, либо на дисплее. Подсчитать количество вариантов строчки не всегда просто, потому что некоторые фирмы ведут учет не строчек, а операций, выполняемых швейной машиной. Во втором случае одна и та же строчка может учитываться несколько раз.

Длина и ширина стежка на всех машинах может быть "отредактирована" с помощью регулятора. Учтите, что электронный регулятор предусмотрен лишь в самых дорогих моделях.

Максимальный подъем лапки важен при шитье толстых материалов: драп, брезент, кожа и т.п. Во всех современных моделях лапку можно поднять выше стандартной высоты в 5 мм (например, на 7, 8, 11 и даже на 12 мм). Для тех покупателей, которые намереваются шить джинсовую ткань и стеганые изделия, составлять аппликации или фрагменты из лоскутов, чем выше подъем лапки - тем лучше.

Педаль изменения скорости шитья предусмотрена во всех моделях машин для влияния на частоту вращения вала. В более дорогих моделях для удобства имеется еще и переключатель диапазонов скорости шитья, расположенный на самой машине.

Обметка прорезной пуговичной петли на современной швейной машине выполняется одним из двух способов:

  • в несколько шагов (чаще 4) – петля образуется последовательными шагами без поворота ткани: шитье вперед - закрепление - шитье назад - закрепление.
  • в один шаг – в специальную лапку нужно установить пуговицу, для которой предназначается петля, машина снимет размеры и последовательно выполнит все шаги без чьего-либо участия.
Поскольку при движении вперед и назад получается обметка с разной плотностью стежков, во многих машинах предусмотрено устройство для регулировки их плотности.

Дополнительные удобства

Заправщик нитки в иглу предназначен для облегчения одной из самых элементарных процедур, которая особенно раздражает, если торопишься. Вдевать нитку в иголку бывает сложно людям с ослабленным зрением. Чтобы привести заправшик в действие, нитку после нитепритягивателя нужно зацепить за крючки заправщика и повернуть особый рычажок. Нить протолкнется в ушко иглы, а Вам останется только слегка потянуть на себя образовавшуюся петлю.

Платформа во всех швейных машинах, как правило, способна трансформироваться: одна из ее частей выдвигается, снимается или откидывается, открывая устройство, называемое свободным рукавом. Это устройство представляет собой более узкую опору, на которую можно надеть рукав, манжету, носок или другую часть швейного изделия, требующую обработки по окружности. Минимальный диаметр надеваемого элемента обычно составляет 8,5 см, а вот расстояние от иглы до стойки у разных моделей отличается: от 7 до 18 см.

Съемную часть платформы обычно выполняют в виде ящичка для хранения запасных принадлежностей: дополнительных лапок, сменных шпулек, игл, щеточки, отвертки и т. д.

Многие производители для вращающихся частей механизма устанавливают металлокерамические опоры, чтобы Вам не пришлось беспокоиться о периодической смазке. Кстати, станина машины всегда делается металлической, а закрывающий ее декоративный корпус может быть пластиковым, металлическим или комбинированным (передняя панель пластиковая, а обратная сторона металлическая).

Важные мелочи

Опытная швея знает, что при работе важны не только характеристики самой швейной машины. Большое значение имеют нитки и иглы.

В частности, важно подобрать нитки надлежащего качества. Особенно важны хорошие нитки в машинах с микропроцессорным управлением и с системой автоматического натяжения. Лучше исключить из использования "лохматые" нитки, очесы от которых забивают челнок и перегружают двигатель.
Подойдут для работы нитки с малым коэффициентом трения и равномерным кручением: полиэстровые, хлопковые с полиэстром или шелковые.

Тип и толщину иглы следует подбирать отдельно для каждого вида материи. Как правило, рекомендации по подбору не только иголок, но и ниток приводятся в руководстве по эксплуатации швейной машины. Кстати, в любой швейной машине может применяться двойная игла для стачивания сразу двумя параллельными швами – нужно лишь воспользоваться дополнительным стержнем для установки второй катушки.

В руководстве вы сможете найти также описание особенностей прилагаемых к машине дополнительных лапок – их количество может варьироваться от 3 до 9 – а также способы их установки. Сегодня все производители изготавливают лапки быстросъемными - замена осуществляется за считанные секунды. Учтите, что некоторые фирмы предоставляют возможность выбрать часть лапок при покупке машины.

Желаем удачных покупок!

Существует великое множество производителей техники для шитья. Современные машинки отличаются друг от друга по функциональности, оснащенности и мощности. Бытовая техника обычно компактная и удобная в эксплуатации, чего не скажешь о массивных промышленных вариантах швейных машин. Однако какой бы ни была модель, строение швейной машины практически всегда одинаковое.

Сегодня мы рассмотрим, из чего состоят и как работают агрегаты, предназначенные для создания текстильных изделий. Изучим образцы современной техники, а также вспомним устройство швейной машинки «Чайка» (Подольск). Такими приборами до сих пор пользуются многие мастерицы.

Существенное различие

Начнем мы наш обзор с того, что укажем одно принципиальное отличие в разных швейных машинах. Заключается оно в том, что существуют модели с неодинаковым типом управления. Они подразделяются на такие виды:

  • техника с электроприводом;
  • ручные швейные машины;
  • машинки с механическим ножным приводом.

Первые наиболее удобны для эксплуатации. Устройство швейной машинки с электроприводом элементарное. Мастеру необходимо просто нажимать на педаль, чтобы привести двигатель машинки в действие. Чем большую силу для этого прикладывает швея, тем выше крутящий момент при пуске и тем быстрее работает мотор.

Также управлять швейным механизмом можно без использования силы тока. В этом случае необходимо одной рукой прокручивать маховое колесо, а другой направлять ткань. Такие машинки сейчас используются редко, но мастера не спешат избавляться от устаревшей техники, и дальше мы расскажем почему. Зачастую это техника советского или европейского производства («Чайка», «Зингер»). Строение швейной машинки с ручным управлением будет представлено в отдельном разделе.

Ножные машинки более практичны и удобны по сравнению с ручными, в основном за счет того, что обе руки мастера свободны. Это значительно облегчает рабочий процесс. Однако шитье с их помощью обязывает портного уметь правильно задействовать механизм машинки и постоянно контролировать ее скорость.

Основной принцип

Итак, что же представляет собой швейная машинка? Неопытного портного может смутить обилие рычагов, клавиш и кнопок на устройстве, но что же тогда говорить о его внутреннем наполнении? Внешнее строение швейной машинки обычно вполне простое, и после одного-двух использований начинающий мастер это понимает.

Прибор состоит из двигателя и оси, которая координирует движение трех валов. Они обеспечивают работу всего механизма. Все эти процессы - специфика техники, швее обычно достаточно знать о том, как управлять этими процессами извне.

Итак, внутренний механизм машинки всегда облачен в корпус. У современных моделей это чаще всего белый пластик, техника устаревшего образца может быть сделана и из металла. Корпус швейной машинки разборный. В любой инструкции к ней есть информация о том, как снять переднюю панель, чтобы было возможным устранение элементарных неполадок:

  • замена лампочки;
  • отладка нитеподтягивателя;
  • починка иглодержателя и т. д.

Швея может самостоятельно регулировать и другие параметры, такие как натяжение нити и длина стежка. Существуют стандартные заводские настройки, рассчитанные на то, что в работе будут использоваться ткани средней толщины и обычные нитки №20 или № 40. Тем не менее очень часто приходится работать с другими материалами. Чтобы строчки по ним проходили без изъянов, нужно вручную менять натяжение нитей и подбирать подходящие по толщине нитки.

Работа челночного механизма

В нижней части машинки есть съемный столик, за которым прячется ее «сердце» - челнок. Слаженная работа верхнего и нижнего механизмов и обеспечивает сам процесс шитья. Маховый вал, расположенный с правой стороны устройства и на корпусе, выглядит как большое колесо, приводит в действие оси, благодаря которым синхронно происходят три взаимосвязанных процесса:

  1. Движение иглы с одновременным подтягиванием нити с катушки.
  2. Автоматическое продвижение ткани.
  3. Работа шатунного соединения, обеспечивающего движение иглы и захват нижней нити верхней.

Если действие, описанное в последнем пункте, не отлажено, работа машинки дает сбой. Устройство швейной машинки предполагает ее настройку с точностью вплоть до миллиметра. Расстояние между кончиком иглы и носиком челнока, вращающегося с помощью шатунного механизма, в точке их максимального сближения должно быть минимальным. То есть игла приближается к челноку так близко, чтобы она могла захватить нижнюю нить, но при этом не допускается их соприкосновение.

Строение машинки

Стандартные бытовые швейные машинки устроены элементарно. На первой картинке представлено схематическое изображение модели машинки с простейшими параметрами и минимальным набором функций. Строение швейной машинки такого образца — это:

  • маховик;
  • моталка;
  • держатель для катушки;
  • нитенаправитель;
  • подтягиватель нити;
  • прижимная лапка;
  • игла;
  • пластина-двигатель для ткани;
  • выдвижной столик;
  • клавиша реверса;
  • регуляторы натяжения нити, длины стежка, рычаг переключения строчек.

Также большинство швейных машин укомплектовано вторым держателем для ниток, дополнительными сменными лапками и набором наиболее используемых игл. Педаль, приводящая в действие двигатель устройства, входит в стандартную комплектацию.

Современный вариант

Швейные машинки нового образца многофункциональны. Производители делают свою технику так, чтобы она выполняла не только минимальный набор строчек, но и имела некоторые особенности. Это может быть нож для подрезки ткани, работающий по принципу оверлока, тогда строение швейной машинки немного отличается от стандартных моделей. У нее может быть укорочен выдвижной столик, также устройство имеет другой внешний вид, когда стандартная прижимная лапка меняется на приспособление с ножом.

Также немного по-другому устроены модели швейных машин, в которых вмонтирован электронный чип. Управление ими происходит с помощью миниатюрной панели. Она состоит из небольшого табло, на которое выводится информация о том, в каком режиме на данный момент работает устройство, а также из кнопок управления. С их помощью швея подбирает оптимальный для нее параметр настроек машинки:

  • вид строчки;
  • длину стежка;
  • скорость работы.

Электроникой также часто оснащены модели с узким функционалом: вышивальные и вязальные машинки, оверлоки, коверлоки.

Как работает промышленная швейная машина?

Данный вид техники предназначен для производства текстиля в крупных масштабах. Они более мощные и долговечные по сравнению с бытовыми моделями. Поэтому строение образца имеет значительные отличия.

Прежде всего, такое устройство немобильное. Машинки устанавливаются на специальный стол, и вся конструкция получается монолитной и неделимой. Мастер отлаживает технику очень точно и настраивает ее работу на выполнение одной функции. Из-за этого в быту такие швейные машины редко используют. Мастерицы, которые шьют изделия из разного материала, нуждаются в более универсальной технике.

Отличие вертикальной и горизонтальной шпули

В последнее время все большую популярность набирают швейные машинки, оснащенные горизонтальным челночным устройством. Обычно челнок располагается вертикально. Чтобы изъять его из машинки, нужно открыть специальную панель и, потянув за хвостик, достать устройство, в которое вставляется шпулька. Этот процесс иногда сильно тормозит работу, ведь мастер не видит, сколько ниток осталось на маленькой катушке, и проверить это можно, только остановив шитье.

Шпулька, размещенная в горизонтальном челночном устройстве, всегда на виду. Она располагается прямо под рабочим столиком и закрывается пластиной из противоударного пластика. Сквозь него можно визуально оценить количество ниток на шпульке.

Ручная швейная машина

В нашей стране это чаще всего «Чайка», модель 2М. Ее еще иногда называют «Подолкой» (по названию завода «Подольск», который и производил данную технику). Строение ручной швейной машинки внешне очень простое, но на самом деле самостоятельно сделать починку этого устройства не каждому под силу, а потому в разобранном или сломанном виде оно до сих пор сохранилось в очень многих домах.

Шить нужно, приводя механизм в движение правой рукой. Для этого вначале по часовой стрелке производилось несколько оборотов меньшим маховым колесом, а затем нужно было крутить большое, оснащенное ручкой, но уже в обратном направлении.

Машинки позволяли делать элементарные стежки, причем их длину можно было менять. Смена режима шитья делалась при помощи металлической прижимной лапки, расположенной на рукаве устройства.

Главными причинами того, что подобные швейные машинки не только сохранились, но и функционируют до сих пор, стали их надежность и качество работы. С их помощью можно стачивать даже очень грубые ткани, строчки получаются крепкими и аккуратными. Современные бытовые машинки, особенно из разряда недорогих, такого результата не дают.

Мини-вариант

Наш обзор был бы неполным, если бы мы не рассказали о ручных мини-устройствах для шитья. Строение такого агрегата очень простое. Внешне он напоминает офисный степлер. Нижняя часть оснащена пластинкой, по которой скользит ткань, там же происходит захват нижней нити, подаваемой со шпульки. Сама же катушка, которая в обычной швейной машине находится в челночном механизме, крепится сбоку, рядом на специальный штырь устанавливается бобина, подающая нить на иглу. Для того чтобы катушки не спадали, их нужно фиксировать заглушками. Данный вид мелкой бытовой техники работает от батареек.

Отечественные "ласточки"

Теперь разберем устройство швейной машины «Подольск». Существует несколько моделей техники этого производителя. Это и ножные машинки, и устройства с электроприводом. Немного выше мы уже описывали строение швейной машинки «Чайка» (ручной), которая также производилась на этом заводе.

Другим популярным вариантом «Подолки» стала модель № 132. Это электрическая швейная машинка, на которой можно шить строчкой "зигзаг" и прямыми стежками разной длины. Кроме того, в ее функционал входит штопка и вышивка. Строение машинки не сильно отличается от современных аналогов. Режимы меняются с помощью рычага, закрепку можно делать клавишей реверса.

Швейная машина «Подолка-142» практически идентична своей предшественнице. Главным отличием стало наличие механизма намотки ниток на шпульку на последней. Также 142-я модель имеет эргономичный дизайн и корпус из стали усиленной прочности.

Сшивание кусков материала на бытовых швейных машинах в большинстве случаев производится двумя нитками челночной строчкой (рис. 1). Сверху и снизу эта строчка имеет вид пунктира. Переплетение ниток осуществляется внутри сшиваемого материала.

Челночная строчка практически не распускается, достаточно прочна и широко применяется для сшивания ткани, кожи и других материалов.

Верхняя нитка А называется игольной, так как она вместе с ушком иглы проходит через материал. Нижняя нитка Б называется челночной, поскольку она поступает со шпульки, находящейся в челночном устройстве.

При выполнении челночной строчки после прокола материала игла с верхней ниткой начинает подниматься из нижнего положения, образуя около ушка петлю напуска . Благодаря наличию петли-напуска осуществляется переплетение верхней и нижней ниток.

В процессе усовершенствования швейной машины было найдено два способа получения челночного стежка.

Первый способ основан на принципе работы ткацкого станка. Обыкновенная ткань образуется из нитей основы и утка с помощью основного рабочего органа - челнока, несущего в себе шпульку с запасом нити. Челнок, пролетая между рядами нитей основы, образующими зев, проводит между ними уточную нить. Происходит переплетение нитей основы и утка.

То же самое происходит и при работе швейной машины, но поскольку ниток всего две, после каждого прокола иглы образуется одно переплетение.

При продвижении ткани на заданную величину до следующего переплетения образуется стежок.

Верхнюю нитку А (рис. 2,а) с катушки 1 проводят между шайбами 2 регулятора натяжения нитки в ушко рычага нитепритягивателя 3 и в ушко иглы 4. Нижняя нитка Б намотана на шпульку 6, которая вложена в челнок 5.

Игла, проколов материал, проводит сквозь него игольную нитку. Поднимаясь из крайнего нижнего положения, она образует у своего ушка петлю-напуск из игольной нитки. Челнок, совершая рабочий ход, подходит к игле и своим острым носиком входит в петлю.

Игла снова опускается в нижнее положение и останавливается (рис. 2,б). Челнок всем своим корпусом входит в петлю, расширяет ее и проводит через нее челночную нитку. Останов иглы в этот момент необходим. Если бы игла продолжала подниматься, то петля могла бы защемиться между поверхностью скольжения челнока и направляющей в платформе машины и верхняя нитка повредилась бы или оборвалась.

В настоящее время бытовые швейные машины с качающимся челноком не выпускаются.

Второй способ образования челночного стежка основан на обводе петли вокруг шпульки.

Верхнюю нитку А (рис. 3, а) с катушки 1 проводят между шайбами 2 регулятора натяжения нити, затем в ушко рычага нитепритягивателя 3 и в ушко иглы 4. Нижняя нитка Б намотана на шпульку, которая вложена в челнок 5. Игла перемещается вверх (рис. 3,б). Челнок, захватив петлю верхней нитки, начинает расширять ее. Ушко рычага нитепритягивателя перемещается вниз, освобождая верхнюю нитку. Челнок расширяет и обводит петлю верхней нитки вокруг шпульки с нижней ниткой (рис. 3,в). Рычаг нитепритягивателя, перемещаясь в верхнее положение, выводит петлю из челнока и затягивает стежок (рис. 3, г и д), после чего материал продвигается на величину стежка.

По такому принципу работают все швейные машины с возвратно-поворотными и с вращающимися челноками. Второй способ образования стежка является, по существу, развитием первого. При первом способе движущийся челнок с намотанной на шпульку нижней ниткой проводится в неподвижную расширенную петлю верхней нитки. При втором способе подвижная расширяющаяся петля верхней нитки обводится вокруг относительно неподвижной шпульки. Конечный результат один и тот же - одинаковое переплетение ниток и одинаковая челночная строчка.

Рассмотрев процесс образования стежка, можно сделать следующие выводы.

Основной функцией бытовой швейной машины является выполнение челночной строчки, для чего каждая машина должна иметь следующие основные механизмы:
1) механизм иглы; машинная игла должна прокалывать материал, проводить сквозь него верхнюю нитку и создавать у своего ушка петлю-напуск;
2) механизм челнока; челнок должен захватывать петлю-напуск около ушка иглы, обводить ее вокруг шпульки и осуществлять переплетение ниток;
3) механизм нитепритягивателя, который должен подавать верхнюю нитку, выводить петлю из челнока и затягивать стежок;
4) механизм двигателя ткани, который должен перемещать материал для образования следующего стежка.

Естественно, что специальные бытовые швейные машины, предназначенные для выполнения более сложных операций, имеют более сложное устройство и оснащены различными дополнительными механизмами и приспособлениями.

Изначально устройство швейной машины разрабатывалось таким образом, чтобы она могла самостоятельно совершать работу, заменив тем самым человека. Это изобретение позволило значительно облегчить труд швеи, и повысить его производительность. Схема работы позволяет даже абсолютному новичку, никогда не державшему иголку в руках, прошить прямые и качественные стежки. Новейшее поколение устройств шьет не только простым способом, они способны создавать узоры и вышивку. Достижения современных технологий поражают, но в основе принципа работы каждой швейной машины все так же лежит тот самый первый алгоритм, разработанный много лет назад.

Существуют базовые части швейной машины, без которых не обходится ни один агрегат:

  • маховик;
  • моталка;
  • рукав;
  • швейная платформа;
  • колесо выбора строчки;
  • рукавная стойка
  • ресивер (обратный ход)
  • держатель иглы;
  • игольная пластина;
  • лапка;
  • рычажок подъема и опускания лапки.

Но это те детали, которые видны при поверхностном осмотре – они являются малой толикой скрытого под корпусом механизма. Там внутри находится сложная система для приведения в действие челнока. Можно сказать, что работа швейной машины целиком и полностью основывается на челночном устройстве. Для неподготовленного человека схема деталей обычной швейной машины может показаться сложной и запутанной, но все становится понятным, если немного разобраться.

Шпулька — наиболее заметная деталь, с которой у портного происходит постоянное взаимодействие. Располагается она за выдвигающейся панелью под иглой . Чтобы достать шпульку из гнезда, потяните ее на себя и немного вверх. Таким образом вы отогнете небольшой захват и освободите элемент.

Шпулька необходима для поставки ниток, которые перед работой на нее наматывают из основной катушки. Происходит это автоматически – нить из катушки продевают в специальное отверстие шпульки. После этого деталь укладывают в гнездо, а катушку с нитками закрепляют на корпусе машинки. При активации маховика происходит вращение шпульки, которая наматывает нить на свою ось, катушка с нитками при этом так же вращается.

Для натяжения нити в процессе работы строение шпульки включает в себя маленький винт . Грамотно выставленные настройки исключают возможность пропуска верхних и нижних стежков. Портной может шить, не отвлекаясь на постоянные проверки качества. Внимательно проконтролируйте нить перед началом работы, излишнее ее натяжение вызывает постоянные разрывы. про идеальное натяжение нити.

Маленькая деталь, так называемый носик , предназначен для страховки катушки от случайных выпадений шпульки. Он крепится на двигающейся панели, которая отжимается пружинным механизмом от корпуса втулки. Если все работает, как задумано, то в системе не происходит сбоев. Пока эта деталь находится в правильном положении, шпулька надежно закрепляется в швейной машинке и ее невозможно вытащить. Для выполнения обратной сборки отогните носик, и, удерживая его в таком положении, вставьте шпульку на место.

При изучении корпуса на швейной машине можно обнаружить продолговатый выступ. Его задача заключается в препятствовании вращению катушки со шпулькой или приводом челнока.

Вставленная на место шпулька взаимодействует с одной из главных деталей устройства, а именно с челноком. Он представлен в виде переходящей туда и обратно детали, врезанной по специальному профилю.

Работающая швейная машина приводит его в движение посредством шатунного соединения , задающего правильную траекторию.

Работа шатунного соединения может контролироваться оператором. Для этого на корпусе специально предусмотрена отодвигающаяся металлическая панель. Открутив ее, можно видеть, как вращается маховик, приводя в движение иголку, уходящую то вниз, то вверх. В точке подъема, не доходя то поверхности стола пяти миллиметров, мимо нее проходит острый захват.

Этот захват представляет собой носовую часть челнока . Устройство швейной машины предусматривает зазор между этим носиком и иголкой, не слишком большой, но недостаточно маленький, чтобы допускать их случайное соприкосновение.

Иногда расстояние начинает увеличиваться, и если его значение изменится хотя бы на пол миллиметра, то машинка начнет пропускать стежки в строчке. При таком сбое игла продолжает свою работу, ткань исправно продвигается, но нить совсем ее не прошивает. Продырявленная материя практически не скрепляется между собой и продолжает свое движение. Для устранения этой неприятности необходимо провести настройку положения иглы к челноку.

Видео о том, как провести регулировку челнока швейной машины от компании «Подольск».

Функционирование швейной машины

Как же устроена швейная машина, и какие силы приводят в действие ее внутренние процессы? В основе всей системы лежит простейший принцип, основанный на заданном движении иглы. Захватывая с собой верхнюю нить, она продевает ее вниз. Далее ее подхватывает уже готовый к этому челнок, и переплетает нижнюю с верхней ниткой.

Простейшее движение дает основу для таких сложных манипуляций, как зигзагообразные швы и даже узорная вышивка. Видео о том, как выполнять вышивку на домашней швейной машинке.

Компании производители совершенствуют свои модели. Сегодня уже существуют агрегаты со специальным дополнением в виде боковой иглы для обработки краев материи, однако найти их в простых магазинах нелегко.

Внутренняя часть корпуса скрывает в себе привод, который приводится в действие вручную (в механических машинках) либо при помощи электродвигателя (в электромеханических устройствах). Двигатель посредством шатуна запускает вращение трех других валов. Если вдаваться в подробности, можно сказать что система включает одну промежуточную ось, которая передает вращательный импульс трем описанным валам.

Эта система рассчитана на длительный период использования и считается довольно долговечной. Для нанесения смазочных материалов на подвижные части в корпусе предусмотрены отверстия, в которые без труда может пройти носик масленки.

Механизмы механических швейных машинок не поддаются быстрому износу, а их характеристики считаются одними из лучших. При правильном уходе прибор может прослужить портному до пятидесяти лет, без каких-либо неполадок. Однако для этого нужно соблюдать все предписанные инструкцией приготовления перед работой, а также регулярно замазывать и прочищать подвижные детали

В более продвинутых моделях предусматривается педаль , при нажатии ногой на которую приводятся в движение все механизмы. Она гораздо удобнее в использовании, так как предоставляет свободу рукам. Конечно же, современные конструкторы усовершенствовали и эту систему, превратив педаль из механической в электрическую.

Перемещение ткани

Говоря о том, как работает домашняя швейная машина, нельзя опустить описание устройства, предназначенного для протяжки материи. Это революционное для своего времени изобретение позволило задавать нужную длину стежков, а также избавило портных от обязанности следить за продвижением лоскута.

Происходит все следующим образом:

  • на первом этапе, по центральной части проходит главный вал, который соединяется с осью маховика через шатун;
  • в боковых частях проходят два стержня, при синхронном вращении которых приходит в движение протяжный механизм.

Первый укомплектован деталью, который специалисты называют между собой «Ласточкин хвост». Для простого человека он больше похож на ключ. Этот элемент двигается туда-обратно по направлению хода ткани.

У второй оси предусмотрен кулачок, который размещается в пространстве «ласточкиного хвоста». Главной его функцией является подъем и спуск данной детали.

Итоговым результатом всех движений перечисленных механизмов происходит работа швейной машины, деталь в виде «ласточкиного хвоста» приводит в движение протяжные зубцы. Получив импульс, зубья выполняют свои шаги, прокручиваясь на месте.

Все манипуляции по настройке длины стежка проводят посредством поворотного рычажка. Совсем небольшая деталька скреплена с осью хвостатого ключа. При поворотах рычага хвосты изменяют свою конфигурацию от начального положения, что приводит к изменению длины стежка в строчке. Видео показывает, как правильно проводить настройку длины шагов.

Натяжение ниток

Эту манипуляцию проводят при помощи специального винта , расположенного над иглодержателем. Натяжение верхней нити — важный показатель, контролирующий качество шва. Недалеко от иглодержателя находится особое ушко, которое перемещается в процессе работы и не позволяет натянутой нити ослабнуть или провиснуть, когда игла идет вверх. Без этой маленькой детали вся работа швейной машины свелась бы на нет.

Видео о том, как собрать и установить регулятор натяжения нити.

Устройство намотки

Под конец описания нужно сказать несколько слов об устройстве намотки. Как правило, недалеко от маховика для намотки располагается маленькое прижимное колесо с валом, укомплектованным риской.

На панели, расположенной под ним, располагается ушко с еще одним колесом небольшого размера. Катушка устанавливается на вертикальную подставку, а уже от нее нить пропускается над столом, чтобы быть намотанной на шпульку. Чтобы обеспечить правильную работу, прижимное колесо аккуратно вдавливается пальцем, после чего начинается вращение, передающееся от привода швейной машины.

Конструкция предусматривает другой вариант. Если вдруг заканчивается нижняя нить, можно воспользоваться концом, взятым прямо от иголки. Главное, не забудьте перед этим вытащить его из уха. После этого повторите описанный выше алгоритм.

Рисунок 1. Электропривод ЭП-40-5-03.

Принесли как-то в ремонт электропривод ЭП-40-5-03 от швейной машинки. Их ещё рано списывать в утиль и они ещё довольно часто встречаются. Предварительное вскрытие показало, что там уже копался какой-то умелец, и при помощи его «нежных» манипуляций, имеющаяся там микросборка 03ГП8 была треснута в одном месте, а в другом от неё был отломан кусочек уголка с нанесёнными дорожками.

Короче - сердце электропривода ремонту не подлежало. Поиски в интернете ни чего не дали, схемы и советы по ремонту такого привода не на гугле, яндексе и прочих поисковиках не было. Попадалась только схема привода ЭНП-40-5 (машинки «Чайка»), выполненная на счетверённом компараторе.

Выхода было два; - попытаться восстановить микросборку, - собрать схему на компараторе. Решил пойти сначала по первому пути, если получится. Речи конечно о восстановлении микросборки 03ГП8 не было и в помине, так как в домашних условиях сделать это не реально, но попытаться разобраться в её схеме и понять принцип работы и может собрать дубликат на «рассыпухе» - вполне возможно. Вот что получилось.

Рисунок 2. Плата управления электроприводом.

Не буду подробно описывать, каких трудов стоило разобраться и нарисовать принципиальную схему микросборки, скажу только, что замерить величины сопротивлений удалось только 3х. На следующий день принёс щуп для замера SMD-деталей, чтобы замерить ёмкости (их 3 штуки в микросборке). Но на своём рабочем столе уже не нашёл кусочки от разобранной 03ГП8, или уборщица навела там свой порядок, или …, короче кусочков не было и поиски в мусорном ведре тоже ничего не дали, благо успел всё зарисовать вчера.

Рисунок 3. Микросборка 03ГП8 (не моя).

Размеры микросборки где-то 2х2 см, выполнена на тонкой керамической пластине и имеет 7 выводов, из виднеющихся на ней деталей, видны только транзисторы и конденсаторы SMD, резисторы и дорожки нанесены способом напыления. Короче схему срисовать удалось, где с помощью лупы, где догадками.

Рисунок 4. Схема микросборки 03ГП8, нумерация выводов со стороны деталей.

При анализе общей схемы электропривода, было установлено, что ещё перепутаны провода от педали привода (может первый мастер не туда пихнул при сборке), то есть с такой комбинацией включения педали - схема работать не будет. Всё расставил на схеме по своим местам, микросборку «сваял» на рассыпухе», на такой же по размерам (ну может чуть по больше) плате, и приступил к общим испытаниям. Все испытания лучше всего проводить с разделительным трансформатором, дабы обеспечить безопасность себе и своим измерительным приборам.

Конечно, можно было бы собрать и на SMD элементах, но скажу честно, с ними пока не работал, да и штучный экземпляр, короче не стал заморачиваться.

Рисунок 5. Схема электропривода ЭП-40-5-03.

Скажу ещё, что на двигателе привода имеется датчик (генератор переменного напряжения), обозначенный на фотографии ниже - кругом. Размах переменки на нём достигает 12 вольт (частота зависит от оборотов). Предназначен он, как я понял для «растягивания» предела регулирования оборотов двигателя педалью. Если его отключить, то обороты двигателя регулируются очень резко, и поймать ногой какие-то стабильные обороты, практически не удаётся. Датчик на рисунке обведён кружочком.

Рисунок 6. Электродвигатель с датчиком.

Транзисторы на микросборку ставил любые, главное там где нужно p-n-p, и где нужно n-p-n. Частотозадающий конденсатор ёмкостью от 0,1 до 0,3 (изначально был установлен 0,47 мкФ), от него зависят обороты двигателя. Имеющийся на общей плате электролит на 10 мкФ х 16 вольт, увеличивать, смысла нет, так как при его большой ёмкости начинает дёргаться двигатель в момент замыкания кнопки педали (при нажатии на педаль). Кроме микросборки в плате были полетевшие тиристор и стабилитрон Д815, тоже заменил. Тиристор поставил ВТ152.
Да, ещё хотел сказать, что выводы у микросборки не на стандартном расстоянии друг от друга, а немного шире. Я припаял 6 выводов (по схеме получается, что 5-6 выводы соединены, и я их соединил на плате), и чуть их раздвинул, чтобы сели в отверстия платы.

Рисунок 7. Аналог 03ГП8 в сборе.

Короче, практически всё пошло без особых затруднений. Во всём разобрался и нарисовал, что как должно быть соединено с платой. Ниже на рисунке, плата изображена со стороны деталей. Проставлены величины установленных элементов, а так же все необходимые соединения.
Дорожки нарисованы с обратной стороны. То есть, если делать печатку, то необходимо будет зеркалить рисунок.

Рисунок 8. Печатная плата и схема электрических соединений.

Общая плата так-же нарисована и в Sprint Layout 5, прикреплена в архиве, если кому нибудь понадобится. Микросборку паял без печатки, навесным монтажом. Если кто нибудь разработает её на SMD и поделится - буду очень признателен.

P.S.
Данную микросборку повторили некоторые радиолюбители, отзывы положительные.
Сергей Фролов собрал микросборку на SMD-элементах и поделился своей печатной платой (она добавлена в архив, плата в формате Sprint-Layout 6.0), вот его конструктив.


Рисунок 9. Микросборка 03ГП8 на SMD-элементах.

Архив для статьи