Експериментальне дослідження натягу нитки в процесі утворення стібка типу 101

Abstract

У статті розглянуто проблему забезпечення стабільної якості однониткового ланцюгового стібка типу 101 при зшиванні матеріалів змінної товщини, зокрема багатошарових пакувальних та листових матеріалів. Ключовим фактором, що визначає структуру та міцність ниткового з’єднання, є відповідність функції дійсної подачі нитки P(φ) до необхідної P′(φ). Будь-які відхилення між ними безпосередньо впливають на зусилля натягу нитки та якість утвореного стібка. Для кількісної оцінки цього процесу проведено експериментальні дослідження на промислових машинах конструктивного ряду GK-9 із застосуванням тензометричного пристрою ELTENS. Вимірювання виконувалися при мінімальних і максимальних значеннях технологічних параметрів стібка (t = 8…14 мм, m = 0,4…8 мм). Отримані результати дозволили встановити закономірності зміни зусилля натягу у різні періоди утворення стібка. Показано, що при мінімальних параметрах максимальне зусилля становить 1,28 Н, тоді як при максимальних воно сягає 6,2 Н. Таким чином, зі збільшенням товщини матеріалу у 20 разів зусилля натягу нитки в момент затягування стібка зростає у 5 разів. Пікові значення спостерігаються у діапазоні φ = 270–360°, що відповідає періоду затягування стібка. Результати можуть бути використані для вдосконалення моделей подачі нитки та прогнозування величини стискання багатошарових матеріалів у процесі зшивання.

The article considers the problem of ensuring stable quality of the single-thread chain stitch type 101 when sewing materials of variable thickness, in particular multilayer packaging and sheet materials. The key factor that determines the structure and strength of the thread joint is the correspondence of the function of actual thread feed P(φ) to the required thread feed P′(φ). Any deviations between them directly affect the thread tension force and the quality of the formed stitch. For quantitative evaluation of this process, experimental studies were carried out on industrial machines of the GK-9 series using the ELTENS tensometric device. Measurements were performed at the minimum and maximum values of the technological parameters of the stitch (t = 8…14 mm, m = 0.4…8 mm). The obtained results made it possible to establish the regularities of thread tension change in different periods of stitch formation. It was shown that at the minimum parameters the maximum force is 1.28 N, while at the maximum parameters it reaches 6.2 N. Thus, with a twenty-fold increase in material thickness, the thread tension force at the moment of stitch tightening increases fivefold. Peak values are observed in the range φ = 270–360°, which corresponds to the stitch tightening period. Thus, the tension force can serve not only as a physical marker of the tightening moment, but also as an analytical criterion for checking the consistency of the thread feed model with changes in technological parameters, provided that the proper stitch quality is ensured. The results can be used to improve models of thread feed and to predict the magnitude of compression of multilayer materials during sewing.