缝纫及缝线的张力原理及应用1

　　摘要：从创造学的原理法则出发，阐述了缝线张力原理的思维方式，并用张力原理解释了缝纫机研发中一些理念上的本质问题，提出了一些建议供有关人员在缝纫机设计、调节或排除故障等方面参考。

　　关键词：缝线、张力原理、缝针、缝纫机多年来，大量的专利资料研究表明，创新思维中的普适性原理是存在的，只有用普适性的创新思维原理和专业领域知识结合，才能促成产品创新概念的形成。

　　一、问题提出

　　在缝纫机上，可以提出诸如下面所述的一些理念上的本质问题和现象。

　　1. 为什么不同的缝纫机有不同的穿线途径?它们的共性何在?为什么不能直接将缝线从卷装上引导至针孔，一定要经过一个规定的穿线途径?

　　2. 针距变化时会引起用线量的变化，但缝纫机上为什么没有用线量大小的调节装置?

　　3. 缝纫机针有规定的装针方向，不同的机器是不同的，什么是机针正确装针的判定原则呢?

　　4. 各种线迹的结构形态是各种类型缝纫机研发的基本思路，线迹形成的本质原理是什么?

　　5. 一根小小的缝纫机针为什么需要诸如针槽、针柄、针缺口等这样的结构形式呢?

　　二、 缝线张力原理 — 缝纫机研发中的普适性原理

　　1. 张力原理的概念形成

　　缝纫机研发中，“生态”思维路线之一是：

　　在“线迹形成”的思维节点上。应用创造学上的“原理思维法则”提出线迹形成的原理性思维法则，在“纱线力学”的基础知识上逐步导出“缝线张力原理”的概念。

2. 缝线张力原理表述

　　缝线张力原理有三个内容：

　　⑴ 缝线是一维挠性体，只有在给定的张力条件下，才有规定的确定形状;

　　⑵ 缝线张力获得主要只有二种形式，通过张力器和通过曲面(如图1);

　　⑶ 缝线上的张力要求有二条：第一是满足线迹形成的要求前提下，张力值应尽可能小;第二是线迹形成过程中张力的波动值应愈小愈好,也就是张力要求稳定。

　　三、缝线张力原理的应用

　　1. 合理的穿线途径 — 保持线迹形状的张力获得

　　根据张力原理第一条，只有在适当的张力条件下，线迹中每一个线环在形成过程中才能保持着自己所需的形状。合理的张力只有通过规定的穿线途径才能获得。

　　穿线 例1

　　线迹中每根缝线都有一条规定的穿线途径，穿线途径的主要目的是向缝线提供满足线环形成所需的张力值，其次才是改变缝线方向，将 缝线引导到缝纫位置。穿线途径上应包括：各种类型的过线器如：园柱曲面，过线板，导线孔、槽等(增加张力、改变缝线走向);至少一个 张力器(张力主要来源);张力补偿器(均匀张力);挑线钩(输线和收线)。

　　穿线的途经顺序应为：过线器 ---> 张力器 ---> 张力补偿器 ---> 挑线钩 ---> 针槽

　　例2

　　如GJ4—2型钉扣机上，一个缝线有三个张力器，其作用分别是：停针时，保持张力，缝纫时提供张力和每一个缝迹循环中(一般为20针 )中，每一针张力值的同一性。

　　2. 针距和用线量的关系 — 缝线张力变化和线迹形状 图2中可见：在每一针缝纫循环中，针距由大变小时，用线量减少。多余的线量使得缝线松驰，缝线张力值变小，反之，针距由小变大时 ，每一针用线量增加，由纱线退解力学公式可以知道，加速输出线量的结果使得缝线张力变大。针距、线量和张力之间的关系一般是线性关系 ，针距变小(或变大)导致了用线量的变少(或变多)，用线量的变少(或变多)又导致了缝线张力变小(或变大)，缝线上张力变化最直接 的外观效果是线迹结构形状发生了变化，如果结构形状走形变态，就说明用线量发生了变化,缝纫张力需要调整。图3表示了底、面线张力变化时301线迹和401线迹的结构形态变化。

　　结论：缝纫机上的张力调整就是线迹线量的调整。

　　例1 GI3-1/5-1

　　平头锁眼机上，横列针距为小针距，套结针距为大针距，所以在横列针距变为套结针距(或套结变为横列)时，面线的张力必须随之变化，所以平头锁眼机上的面线有二个张力器，其中一个张力器在套结时松开(由张力凸轮控制)，以满足套结时用线量增大的需要。