“無(微)油技術(shù)”在縫機(jī)上的應(yīng)用
文/王恒敏
[內(nèi)容摘要]:磨損使現(xiàn)代縫制機(jī)械“縫速”與“潤滑”之間的矛盾愈來愈突出:一方面需要通過不斷提高縫制設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)速度來滿足縫制產(chǎn)品加工效率的提升;另一方面,又要求縫制品加工出來后不但要做工精細(xì)、線跡美觀而且絕對無油漬污染。如何有效解決這個問題,已成為縫制行業(yè)和縫制設(shè)備制造業(yè)普遍關(guān)注的重大課題。本文匯總行業(yè)內(nèi)相關(guān)信息,提出了可供借鑒的建議。
工業(yè)縫紉機(jī)在結(jié)構(gòu)、形體、精度、性能等方面有普通機(jī)械的一般要求,更有符合自己特征的配置;縫制機(jī)械工作時,剛性機(jī)械零部件組成的運(yùn)動副之間及其與柔性的縫料、縫線間不僅有相互作用力的變化、更有運(yùn)動速度和方向的改變。不同的“縫速”下縫制機(jī)械各運(yùn)動副間會產(chǎn)生出數(shù)值不等的運(yùn)動慣性、磨損、震動、噪聲及其它種種縫紉故障和機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)故障。
在高倍顯微鏡放大下觀察,組成機(jī)械各運(yùn)動副的零件表面都有數(shù)量不等、高深程度不一的凸峰和凹谷。當(dāng)兩個零件相對運(yùn)動時,它們接觸的表面是以凸峰的機(jī)械嚙合為特征,實際接觸面積只有名義接觸面積的百分之一、乃至千分之一。因此會導(dǎo)致接觸壓力很高、易造成零件表面材料的塑性變形和磨損,使正常的運(yùn)轉(zhuǎn)呆滯、失效。
為什么表面越是粗糙的零件越是容易在運(yùn)動副中產(chǎn)生大的摩擦力,正是由于“凸縫”在摩擦副中造成的高接觸壓力在“作怪”;而當(dāng)潤滑不能在運(yùn)動副間形成足夠厚度的壓力油膜形成時,組成運(yùn)動副的零件表面直接接觸、處于干摩擦或半干摩擦狀態(tài),較硬的凸峰在較低的材料表面滑過時更會產(chǎn)生類似“螺旋狀”或“犁刨狀”劃痕,隨外載荷和相對運(yùn)動速度的加大,這種塑變、磨損、過早失效的趨勢會更加嚴(yán)重。
試驗證明:當(dāng)機(jī)械運(yùn)動副之間的相對運(yùn)動線速度達(dá)到10米/秒的時候,在沒有采取允許干摩擦措施的工況中,會使相互運(yùn)動的構(gòu)件材料表面迅速升溫焦化乃至咬死。此一現(xiàn)象在縫制機(jī)械中亦不例外。以縫速為5000r.p.m的高速平縫機(jī)為例,裝有旋梭的下軸角速度應(yīng)該是10000r.p.m,其旋梭內(nèi)外導(dǎo)軌運(yùn)動副之間的相對線速度大約在15米/秒,這已遠(yuǎn)遠(yuǎn)高過以上所講的10米/秒的臨界。這種工況下要確保機(jī)械運(yùn)動副之間的正常運(yùn)動就必須采取必要的特殊措施,或設(shè)置供、回油平衡的潤滑系統(tǒng);或采用滴點(diǎn)和粘度、錐入度都較高的膏狀潤滑脂局部密封潤滑;或采用固體潤滑劑(如:石墨、二硫化鉬等)潤滑;或采用含油、減磨性能極高的鐵銅等多元素粉末冶金、高分子金屬和工程塑料含油材料;或?qū)?gòu)成運(yùn)動副的零部件做出尺寸精度、形狀和位置精度、表面光潔度都非常高的精細(xì)機(jī)械加工,并輔以綜合性能很高的表面熱處理、鉻鈦等多元素復(fù)合鍍;“無接觸、不磨損”的磁懸浮技術(shù)、直線電機(jī)驅(qū)動技術(shù)如何有機(jī)地移植到縫制機(jī)械,也已被列入部份大、中型縫制設(shè)備制造企業(yè)的“自主研發(fā)”內(nèi)容……
通常,中、低速縫紉機(jī)(縫速不大于3000r.p.m)常采用定時手工加油或涂抹一般潤滑脂并依靠摩擦副表面的相對運(yùn)動將潤滑劑帶進(jìn)摩擦區(qū),形成足夠厚度的壓力油膜把摩擦面分開,并支承外載負(fù)荷實現(xiàn)平衡,此種潤滑屬“動壓潤滑”的范疇;高速縫紉機(jī)(縫速一般均大于4000r.p.m)則常在機(jī)腔內(nèi)部合適位置裝有不同形式的油泵(如:葉片泵、螺旋泵、齒輪泵、柱塞泵等)施行強(qiáng)制供回油、使具有一定壓力的潤滑油分離摩擦副、建立比較穩(wěn)定的壓力油膜,這種潤滑則應(yīng)歸屬“靜壓潤滑”;該系統(tǒng)“縫速”越高、泵油壓力越大。
足量的潤滑液供應(yīng),不僅可以改善運(yùn)動副中零件表面的摩擦、減少磨損,而且對減震、防銹、散熱、除污等都會產(chǎn)生良好的作用。但是,潤滑油一旦“供大于回”就很容易產(chǎn)生不同程度的油液溢、漏、滲現(xiàn)象,最終造成對縫制品的污染。
縫制品污染,以針桿、壓腳桿下套處潤滑油的滲、漏和旋梭、挑線桿處過量潤滑油飛濺導(dǎo)致為最常見;再者,若縫工不能對自己操作的縫制設(shè)備定期、及時地進(jìn)行清潔保養(yǎng),逐漸集聚在縫制機(jī)械表面和縫隙的棉屑纖維塵埃將進(jìn)一步延伸、加劇這種滲漏和污染。
高檔服裝那怕是出現(xiàn)一丁點(diǎn)油漬,縫制品都會被判為不合格;本應(yīng)贏利的縫制業(yè)不得不因返修、除油,在成本、質(zhì)量和交貨期諸方面變得被動。