1、缝纫机 #
缝纫机是用来将各种针织物、皮革、塑料和纸张等缝合在一起的机械设备,缝纫机被发明出来代替手动缝制,提高了效率,降低了制衣成本,也推动了时尚潮流的发展。
18世纪中叶工业革命后,纺织工业的大生产促进了缝纫机的发明和发展。1790年,英国木工托马斯·山特(Thomas Sainty)首先发明了世界上第一台先打洞、后穿线、缝制皮鞋用的单线链式线迹手摇缝纫机。1841年,法国裁缝巴特勒米·迪莫尼耶(Barthelemy Thimonnier))发明和制造了机针带钩子的链式线迹缝纫机。1851年,美国机械工人列察克·梅里特·胜家(Isaca Meritt Singer)发明了锁式线迹缝纫机,并成立了胜家公司。这一时期的缝纫机基本上是手摇式的。
1859年,胜家公司发明了脚踏式缝纫机。电动机在1831年被法拉蒂发明,1873年,比利时人格拉姆发明大功率电动机,电动机从此开始大规模用于工业生产。1889年,胜家公司又发明了电动机驱动缝纫机。从此开创了缝纫机工业的新纪元。
1940年,瑞士爱尔娜公司发明了采用筒式底版铝合金铸机壳、内装电动机的便携式家用缝纫机。1950年以后,进一步发展了家用多功能缝纫机。
1928年,由上海协昌缝纫机厂生产出了第一台44-13型工业用缝纫机。
工作原理:缝纫机的针眼就在针的前部,针尖后边,针固定在针杆上,针杆由电机通过一系列的齿轮和凸轮牵引做上下运动。当针的尖端穿过织物时,它在一面向另一面拉出一个小线圈。织物下面的一个装置会抓住这个线圈,然后将其包住另一根线或者同一根线的另一个线圈。当针再次穿过织物时,新的线圈将直接穿过前一个线圈的中间。做线圈的装置会再次抓住线,围绕下一个线圈做线圈。这样,每个线圈都会把下一个线圈固定到位。
侧面观察缝纫机工作原理:
2、互动思考:手动缝合与缝纫机缝合有什么不同。 #
3、缝纫机模型搭建和介绍 #
带领小朋友制作缝纫机模型,引导小朋友说出使用哪些积木颗粒,模拟了缝纫机的哪些部分结构,实现了哪些功能。
4、理论知识 #
知识点1:曲柄摇杆结构
曲柄摇杆机构是指具有一个曲柄和一个摇杆的铰链四杆机构。通常,曲柄为主动件且等速转动,而摇杆为从动件作变速往返摆动,连杆作平面复合运动。曲柄摇杆机构中也有用摇杆作为主动构件,摇杆的往复摆动转换成曲柄的转动。
在曲柄摇杆结构中,当曲柄与连杆两次共线时,摇杆处于两个极限位置,也可以简称为极位,如下图所示,当曲柄逆时针从B1位置转动A角度到B2时,摇杆从C1D位置摆动到C2D。
如下图白色圆弧,当曲柄继续逆时针转动,从B2位置返回B1时,摇杆从C2D位置回摆到C1D。这就是曲柄摇杆机构的一个运动周期。
知识点2:传动链
利用链条与链轮轮齿啮合来传递动力和运动的机械传动。如下图所示:
知识点3:滑杆
滑杆是由滑块,滑杆、回转体和机体组成的一种机械装置。
观察下列滑杆,指出各组成部分的名称
知识点4:间歇机构
通过前几节课的学习,我们掌握了几种特殊的机构,比如凸轮机构,棘轮机构等。我们发现这些机构可以将连续转动转化为从动件间歇性或者周期性的运动,像这样的机构统称为间歇运动机构。间歇运动机构是能够将原动件的连续转动转变为从动件周期性运动和停歇性运动的机构。有些机械需要其构件周期地运动和停歇,例如牛头刨床工作台的横向进给运动,电影放映机的送片运动等都用有间歇运动机构。
间歇运动机构按照运动方向可分为单向运动和往复运动两类。间歇运动机构主要有以下几种:
凸轮机构。凸轮每转动一周,凸起的部分带动从动件运动,无凸起的部分从动件不动作。
不完全齿轮机构。用一个没有布满圆周的齿轮做主动轮,则没有齿的一段圆弧就不会带动从动轮转动,而实现间歇运动。
槽轮机构。一个带槽的槽轮与一个带圆销件的机构组成。当圆销插入槽轮的槽中,带动槽轮转动,而圆销离开槽时,槽轮停止转动。
棘轮机构。通过棘爪使棘轮达到间歇性运动。
其它间歇性运动。通过通电电流的有无控制驱动,来实现间歇性运动,
5、模拟面试 #
问题1:请在下面写出该模型名称和用途
该模型叫缝纫机。缝纫机能缝制棉,麻,丝,毛,人造纤维等织物和皮革,塑料,纸张等制品。
问题2:缝纫机中用到了几处机械原理
曲柄摇杆机构,传动链装置,滑杆结构
问题3:什么是间歇运动机构及其分类
答案:间歇运动机构是指可以将原动件的连续转动转变为从动件周期性和停歇性运动的机构。间歇运动机构按照运动方向可分为单向运动和往复运动。
问题4:在我们认识的结构中,有哪几种机构可以形成间歇运动的
答案:凸轮机构、不完全齿轮机构、槽轮机构、棘轮机构、间歇运动的其它方法(主要是通过电流来改变动作,使通过电流的时有时无,而得到间歇运动)。