|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ІСТОРІЯ ТЕХНІКИ, ТЕХНОЛОГІЇ, ПРЕДМЕТІВ НАВКОЛО НАС
Прядка та ткацький верстат. Історія винаходу та виробництва
Довідник / Історія техніки, технології, предметів довкола нас Ткацтво кардинальним чином змінило життя та образ людини. Замість звірячих шкур люди вдяглися в одяг, пошитий із лляних, вовняних чи бавовняних тканин, які з того часу стали нашими незмінними супутниками. Однак перш ніж наші предки навчилися ткати, вони мали досконало освоїти техніку плетіння. Тільки вивчившись плести циновки з гілок і очерету, люди могли приступити до "переплетення" ниток.
Процес виробництва тканини розпадається на дві основні операції - отримання пряжі (прядіння) та отримання полотна (власне ткацтво). Спостерігаючи за властивостями рослин, люди помітили, що багато з них мають у своєму складі пружні та гнучкі волокна. До таких волокнистих рослин, використовуваних людиною вже у давнину, ставляться льон, коноплі, кропива, ксанф, бавовник та інші. Після приручення тварин наші предки отримали разом з м'ясом та молоком велику кількість вовни, яка також використовується для виробництва тканин. Перед початком прядіння треба було підготувати сировину.
Вихідним матеріалом для пряжі є прядильне волокно. Не вдаючись у подробиці, відзначимо, що майстру треба чимало попрацювати, перш ніж вовна, льон або бавовна перетворяться на прядильне волокно (найбільше це стосується льону: процес вилучення волокон зі стебла рослин тут особливо трудомісткий; але навіть шерсть, яка, по суті, є вже готовим волокном, вимагає цілого ряду попередніх операцій з очищення, знежирення, просушування тощо). Але коли прядильне волокно отримано, для майстра байдуже, шерсть це, льон або бавовна – процес прядіння та ткацтва для всіх видів волокон однаковий.
Найдавнішим і найпростішим пристосуванням для пряжі була ручна прядка, що складалася з веретена, пряслиці і власне прядки. Перед початком роботи прядильне волокно прикріплювали на якийсь встромлений сук або палицю з розвилкою (пізніше цей сучок замінили дошкою, яка і отримала назву прядки). Потім майстер витягав з клубка пучок волокон і приєднував до особливого пристрою для скручування нитки. Воно складалося з палички (веретена) і пряслиці (якою служив круглий камінчик з дірочкою посередині). Прясла насаджувалась на веретено. Веретено разом із прикрученим до нього початком нитки приводили в швидке обертання і одразу відпускали. Повиснувши в повітрі, воно продовжувало обертатися, поступово витягуючи та скручуючи нитку. Пряса служила для того, щоб посилити і зберегти обертання, яке інакше припинилося б через кілька миттєвостей. Коли нитка ставала досить довгою, майстриня намотувала її на веретено, а пряслиця не давала клубку зісковзнути. Потім уся операція повторювалася. Незважаючи на свою простоту, прядка була дивовижним завоюванням людського розуму. Три операції - витягування, кручення та намотування нитки об'єдналися у єдиний виробничий процес. Людина отримала можливість швидко і легко перетворювати волокно на нитку. Зауважимо, що у пізніші часи у цей процес був внесено нічого принципово нового; він був перекладений на машини. Після отримання пряжі майстер приступав до тканини. Перші ткацькі верстати були вертикальними. Вони являли собою два вилоподібно розщеплені вставлені в землю бруски, на вілоподібні кінці яких поперечно укладався дерев'яний стрижень. До цієї поперечки, що містилася настільки високо, щоб можна було стоячи діставати до неї, прив'язували одну біля іншої нитки, що становили основу. Нижні кінці цих ниток вільно звисали майже землі. Щоб вони не сплутувалися, їх натягували підвісами.
Починаючи роботу ткаля брала в руку качок з прив'язаною до нього ниткою (як качок могло служити веретено) і пропускала його крізь основу таким чином, щоб одна нитка, що висить, залишалася по один бік качка, а інша - по інший. Поперечна нитка, наприклад, могла проходити поверх першої, третьої, п'ятої тощо. і під низом другої, четвертої, шостої тощо. ниток основи, чи навпаки. Такий спосіб тканини буквально повторював техніку плетіння та вимагав дуже багато часу для пропускання нитки качка то поверх, то під низ відповідної нитки основи. Для кожної з цих ниток потрібен був особливий рух. Якщо в основі було сто ниток, то потрібно було зробити сто рухів для просування качка тільки в одному ряду. Незабаром давні майстри помітили, що техніку тканини можна спростити. Справді, якби можна було одразу піднімати всі парні чи непарні нитки основи, майстер був би позбавлений необхідності підсовувати качок під кожну нитку, а міг одразу протягнути її через всю основу: сто рухів було б замінено одним! Примітивний пристрій для поділу ниток - ремез було придумано вже в давнину. Спочатку ремезом служив простий дерев'яний стрижень, якого через один кріпилися нижні кінці ниток основи (так, якщо парні прив'язувалися до ремезу, то непарні продовжували вільно висіти). Потягнувши на себе ремез, майстер відразу відокремлював усі парні нитки від непарних і одним кидком прокидав качок через усю основу. Щоправда, при зворотному русі качка знову доводилося поодинці проходити всі парні нитки. Робота прискорилася вдвічі, але, як і раніше, залишалася трудомісткою. Однак стало зрозумілим, у якому напрямку вести пошук: необхідно було знайти спосіб поперемінно відокремлювати то парні, чи то непарні нитки. При цьому не можна було просто запровадити другий ремез, бо перший ставав би в нього на заваді. Тут дотепна ідея призвела до важливого винаходу – до грузиків на нижніх кінцях ниток стали прив'язувати шнурки. Другі кінці шнурків кріпилися до дощечок-ремез (до одного - парні, до іншого - непарні). Тепер ремези не заважали взаємній роботі. Потягнувши то за один ремез, то за інший, майстер послідовно відокремлював то парні, то непарні нитки та перекидав качок через основу. Робота прискорилася вдесятеро. Виготовлення тканин перестало бути плетінням і стало власне ткацтвом. Легко бачити, що при описаному вище способі кріплення кінців ниток основи до ремез з допомогою шнурків можна використовувати не два, а більше ремезів. Наприклад, можна було прив'язувати до особливої дощечки кожну третю чи кожну четверту нитку. Способи переплетення ниток у своїй могли виходити найрізноманітніші. На такому верстаті можна було ткати не лише міткаль, а й кіперну чи атласну тканину. У наступні століття до ткацького верстата вносилися різні удосконалення (наприклад, рухом ремезів стали керувати за допомогою педалі ногами, залишаючи руки ткача вільними), проте принципово техніка тканини не змінювалася аж до XVIII століття. Важливим недоліком описуваних верстатів було те, що, смикаючи качок то вправо, то вліво, майстер був обмежений довжиною своєї руки. Зазвичай ширина полотна не перевищувала півметра, і для того, щоб отримати ширші смуги, їх доводилося зшивати. Корінне удосконалення до ткацького верстата вніс у 1733 р. англійський механік і ткач Джон Кей, який створив конструкцію з літаковим човником. Машина забезпечувала просування човника між нитками основи. Але човник був не саморушний: його переміщував робітник за допомогою рукоятки, з'єднаної з блоками шнуром і приводить їх у рух. Блоки постійно відтягувалися пружиною від середини верстата до країв. Переміщаючись по напрямних, той чи інший блок вдаряв по човнику. У процесі подальшого розвитку цих верстатів видатну роль відіграв англієць Едмунд Картрайт. У 1785 р. він створив першу, а в 1792 р. другу конструкцію ткацького верстата, що забезпечує механізацію всіх основних операцій ручного ткацтва: прокидку човника, підйом ремізного апарату, пробою бердом уткової нитки, змотування запасних ниток основи, видалення готової тканини. Велике досягнення Картрайту - застосування для роботи ткацького верстата парового двигуна.
Попередники Картрайта вирішили завдання механічного приводу ткацького верстата, використавши гідравлічний двигун. Пізніше відомий автор автоматів французький механік Вокан-сон сконструював один з перших механічних ткацьких верстатів з гідравлічним приводом. Ці верстати були дуже недосконалі. До початку промислової революції на практиці використовували головним чином ручні ткацькі верстати, які, природно, не могли задовольнити потреби текстильної промисловості, що швидко розвивається. У ручному ткацькому верстаті кращий ткач міг перекинути човник через зів приблизно 60 разів на хвилину, в паровому - 140. Значним досягненням у розвитку текстильного виробництва та великою подією у вдосконаленні робочих машин став винахід французом Жаккаром у 1804 р. верстата для візерункового тканини. Жаккар винайшов принципово новий спосіб виготовлення тканин зі складним багатобарвним візерунковим багатобарвним малюнком, застосувавши для цього спеціальний прилад. Тут кожна з ниток основи проходить через очі, виконані в так званих обличчях. Вгорі обличчя прив'язані до вертикальних гачків, унизу розташовані грузики. З кожним гачком з'єднана горизонтальна голка, і всі вони проходять через спеціальну коробку, що періодично здійснює зворотно-поступальні рухи. З іншого боку приладу розташована призма, укріплена на важелі, що коливається. На призму одягається ланцюг з перфорованих картонних карт, кількість яких дорівнює кількості різнопереплетених ниток у візерунку і часом вимірюється тисячами. Відповідно до виробленого візерунком в картах виконані отвори, через які проходять голки при черговому ході коробки, в результаті чого пов'язані з ними гачки займають вертикальне положення або залишаються відхиленими.
Процес утворення зіва закінчується рухом верхньої решітки, що захоплює за собою гачки, що вертикально стоять, а з ними «обличчя» і ті нитки основи, яким відповідають отвори в картах, після чого човник простягає нитку качка. Потім верхні грати опускаються, коробка з голками повертається у вихідне положення і призма повертається, подаючи чергову карту. Машина Жаккара забезпечувала тканину різнокольоровими нитками автоматично виконуючи різні візерунки. При роботі на цьому верстаті від ткача зовсім не вимагалося віртуозної майстерності і все його вміння полягало лише в тому, щоб при виробленні тканини з новим візерунком змінити карту, що програмує. Верстат працював з такою швидкістю, яка зовсім не була доступною ткачу, що працює вручну. Крім складної та легко переналагоджуваної системи управління, заснованої на програмуванні за допомогою перфокарт, верстат Жаккара чудовий застосуванням у ньому принципу серво-дії, закладеного в механізмі позіхутворення, який рухався за допомогою масивних важільних передач, що діють від постійного джерела енергії. У цьому випадку лише мізерна частка потужності витрачалася на переміщення голок з гачками і, таким чином, управління великою потужністю здійснювалося за допомогою слабкого сигналу. Механізм Жаккара забезпечував автоматизацію робочого процесу, зокрема заздалегідь запрограмовані дії робочої машини. Істотне вдосконалення ткацького верстата, що веде до його автоматизації, належить англійцю Джеймсу Нартроп. У короткий термін йому вдалося створити пристосування, що забезпечує автоматичну заміну порожнього човника повним при зупинці машини та на ходу. Верстат Нартропа мав спеціальний магазин човників, подібний до магазину патронів у гвинтівці. Випорожнений човник автоматично викидався і замінювався новим. Цікаві спроби створити верстат без човника. Ще й у сучасному виробництві цей напрямок - один із найпримітніших. Таку спробу зробив німецький конструктор Йоганн Геблер. У його моделі нитка основи передавалася за допомогою якірків, розташованих по обидва боки верстата. Рух якорів чергується і нитка передається від одного до іншого. У верстаті майже всі операції автоматизовано, і один робітник може обслуговувати до двадцяти таких верстатів. Без човника вся конструкція верстата виявилася значно простішою і робота його набагато надійніша, оскільки відпали такі найбільш схильні до зношування частини, як човник, бігун та ін. тільки конструкцію верстата від ударів та струсів, а й робітників від значного шуму. Технічний переворот, що почався в області текстильного виробництва, швидко поширився і на інші області, де не тільки відбулися докорінні зміни в технологічному процесі та устаткуванні, але й були створені нові робочі машини: трепальні - перетворюючі стоси бавовни в полотна, що розщеплюють і чистять бавовну, що укладають паралельно одне до іншого волокна і витягують їх; чесальні - що перетворюють полотно на стрічку; стрічкові - що забезпечують більш однорідний склад стрічок, тощо. На початку ХІХ ст. широко поширилися спеціальні машини для прядіння шовку, льону, джуту. Створюються машини для в'язання, для плетіння мережив. Велику популярність завоював панчішно-в'язальний верстат, що виконував до 1500 петель за хвилину, тоді як найшвидша прядильниця робила раніше не більше ста петель. У 80-90-х роках XVIII ст. конструюються верстати для основного в'язання. Створюють тюлеву та швейну машини. Найбільшу популярність здобули швейні машини Зінгера. Переворот у способі виготовлення тканин спричинив розвиток таких суміжних з текстильною промисловістю галузей, як білильне, сітцедрукарське та фарбувальне виробництво, що, у свою чергу, змусило звернути увагу на створення більш досконалих барвників та речовин для відбілювання тканин. У 1785 р. К. Л. Бертолле пропонує спосіб біління тканин хлором. Англійський хімік Смітсон Теннант відкриває новий спосіб приготування білильного вапна. Під безпосереднім впливом технології обробки тканин розвинулося виробництво соди, сірчаної та соляної кислоти. Таким чином, техніка давала науці певне замовлення та стимулювала її розвиток. Проте, торкаючись взаємодії науки і техніки періоду промислової революції, слід наголосити, що характерною рисою промислової революції кінця XVIII - початку XIX ст. була порівняно незначна зв'язок із наукою. Це була революція у техніці, революція, що відбувалася на основі практичних досліджень. Уайєт, Харгрівс, Кромптон були ремісниками, тому головні революційні події у текстильній промисловості відбулися без особливого впливу науки. Найважливішим наслідком машинізації текстильного виробництва було створення принципово нової машинно-фабричної системи, яка незабаром стала панівною формою організації праці, різко змінила його характер, і навіть становище трудящих. Автор: Рижов К.В.
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Кліматичні зміни зроблять авіаперельоти менш комфортними ▪ Recon Jet: конкурент Google Glass ▪ GPS-куля
▪ розділ сайту Електрика для початківців. Добірка статей ▪ стаття Літературна обойма. Крилатий вислів ▪ стаття Хто такий Джон Кальвін? Детальна відповідь ▪ стаття Лікар-спеціаліст. Посадова інструкція ▪ стаття Простий електронний регулятор гучності. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Коментарі до статті: Гість Трохи важкувато. Саша Спасибо!
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Рекомендуємо цікаві статті розділу 
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page