Distaff 和织机。发明和生产的历史

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Distaff 和织机。发明和生产的历史

我们周围的技术、技术、物体的历史

编织从根本上改变了一个人的生活和外表。人们不再使用动物皮，而是穿着由亚麻、羊毛或棉织物制成的衣服，这些衣服从此成为我们不变的伙伴。然而，在我们的祖先学会编织之前，他们必须将编织技术掌握到完美。只有学会了用树枝和芦苇编织垫子，人们才能开始“编织”线。

纺车和织布机
纺织车间。从底比斯的一座坟墓中绘画。古埃及

面料生产的过程分为两个主要操作——获得纱线（纺纱）和获得帆布（实际上是织造）。观察植物的特性，人们注意到其中许多含有弹性和柔韧的纤维。这些纤维植物，在古代就已经被人类使用，包括亚麻、大麻、荨麻、黄花草、棉花等。在驯化动物之后，我们的祖先除了肉和奶外，还获得了大量的羊毛，也用于生产织物。在开始纺纱之前，有必要准备原材料。

纺车和织布机
带主轴的主轴

纺纱纤维是纱线的原材料。不赘述，我们注意到在羊毛、亚麻或棉花变成纺纱纤维之前，主人需要努力工作（对于亚麻来说尤其如此：从植物茎中提取纤维的过程在这里特别费力；但即使是羊毛，实际上已经是成品纤维，需要进行清洁、脱脂、干燥等一系列初步操作）。但是当得到纺丝纤维时，无论是羊毛、亚麻还是棉花，对主人来说都没有区别——所有类型的纤维的纺纱和织造过程都是相同的。

纺车和织布机
纺纱机在工作

最古老、最简单的纱线生产设备是手纺轮，它由锭子、螺纹和实际的纺轮组成。在开始工作之前，将纺纱纤维连接到一些卡住的树枝或带有叉子的棍子上（后来这个结被一块木板代替，称为纺车）。然后主人从球中拉出一束纤维，并将其连接到一个特殊的装置上，用于捻线。它由一根棍子（主轴）和一个螺纹（作为中间有孔的圆形石头）组成。螺纹安装在主轴上。主轴连同拧在其上的螺纹的开头一起快速旋转并立即松开。它悬在空中，继续旋转，逐渐拉伸和扭曲线。

螺纹用于增加和保持旋转，否则会在片刻后停止。当线变得足够长时，工匠将它缠绕在主轴上，而螺纹不允许正在生长的球滑落。然后重复整个操作。尽管它很简单，但纺车是人类思想的惊人征服。三个操作——线的拉伸、加捻和缠绕被结合到一个单一的生产过程中。人类有能力快速轻松地将纤维变成线。请注意，在后来的这个过程中没有引入任何根本上的新事物。它只是转移到机器上。

主人收到纱线后，就着手处理面料。第一台织机是垂直的。它们由插入地面的两根叉形杆组成，在其叉形末端横向放置一根木棒。对于这个横杆，它被放置得如此之高，以至于站立时可以到达它，他们将一根线绑在另一根线旁边，形成了基础。这些线的下端几乎自由地悬在地上。为了不让它们缠在一起，它们被悬挂起来。

纺车和织布机
织机

开始工作时，织工拿起她手中的鸭子，上面系着一根线（纺锤可以用作鸭子），然后将它穿过经纱，使一根悬挂的线留在鸭子的一侧，然后其他的。例如，横向线可以穿过第一、第三、第五等。以及第二、第四、第六等的底部。经线，反之亦然。

这种编织方法实际上重复了编织技术，并且需要大量时间将纬线穿过相应的经线上方或下方。对于这些线程中的每一个，都需要进行特殊的运动。如果经线有一百根线，那么一个人必须做一百次动作才能将纬线穿成一排。很快，古代的大师们就注意到编织技术可以简化了。

的确，如果可以立即将所有偶数或奇数的经线拉起，那么主人就不必将鸭子滑到每根线下，而是可以立即将它拉伸到整个经线：一百个动作将被一个动作代替！一种用于分离线程的原始设备 - remez 早在古代就被发明了。起初，一根简单的木棒用作remez，经线的下端通过一根连接到它上面（所以，如果偶数的被绑在remez上，那么奇数的继续自由悬挂）。拉着remez，大师立即将所有偶数线与奇数线分开，一掷将鸭子穿过整个经线。没错，在反向运动中，鸭子又不得不一根一根地穿过所有的偶数线。

这项工作加速了两次，但仍然很费力。然而，搜索的方向变得很清楚：有必要找到一种交替分离偶数或奇数线程的方法。同时，不可能简单地引入第二个 Remez，因为第一个会妨碍他。在这里，一个诙谐的想法促成了一项重要的发明——鞋带开始与线下端的重物相连。鞋带的第二端连接到 remez 板上（偶数到一个，奇数到另一个）。现在，remez 并没有干涉双方的工作。主人先拉了一根remez，然后再拉了一根，大师依次将偶数或奇数线分开，然后将鸭子扔到经线上。

工作加速了十倍。织物的制造不再是编织，而是正确的编织。很容易看出，通过上述在鞋带的帮助下将经线的末端连接到带子上的方法，不是两个，而是可以使用更多的带子。例如，可以将每三根或每四根线系在一块特殊的木板上。在这种情况下，可以通过多种方式获得编织线的方法。在这样的机器上，不仅可以编织印花布，还可以编织斜纹织物或缎纹织物。

在随后的几个世纪里，织布机进行了各种改进（例如，remez 的运动开始在脚踏板的帮助下进行控制，使织布工的双手得到解放），但织造技术直到 XNUMX 世纪才发生根本变化世纪。所描述机器的一个重要缺点是，将鸭子拉到右侧或左侧时，主人会受到手臂长度的限制。通常帆布的宽度不超过半米，为了得到更宽的条纹，它们必须缝合在一起。

1733 年，英国机械师兼织布工约翰·凯 (John Kay) 对织布机进行了彻底改进，他设计了一种带有飞机梭子的设计。机器确保梭子穿入经纱之间。但航天飞机不是自行式的：它是由工人使用手柄移动的，手柄通过绳索连接到块并让它们运动。这些块不断地被弹簧从机器的中间拉回到边缘。沿着导轨移动，一个或另一个方块撞击了航天飞机。在这些机器的进一步发展过程中，英国人埃德蒙·卡特赖特发挥了杰出的作用。 1785年，他设计了第一台织机，并于1792年设计了第二台织机，实现了手工编织所有主要操作的机械化：插入梭子、提升综丝装置、用钢筘断开纬纱、卷绕备用经纱，除去成品织物并对经纱上浆。卡特赖特的主要成就是使用蒸汽机来操作织布机。

凯自走梭示意图（点击放大）： 1-导轨； 2 - 块； z——弹簧； 4——手柄； 5 - 班车

卡特赖特的前辈通过使用液压马达解决了机械驱动织布机的问题。

后来，著名的自动机创造者、法国机械师沃坎松设计了第一台采用液压驱动的机械织机。这些机器非常不完善。到了工业革命初期，实践中主要使用的是手摇织布机，这自然不能满足快速发展的纺织工业的需要。在手摇织机中，最好的织布工每分钟可以将梭子投掷穿过棚子约 60 次，而在蒸汽织机中则为 140 次。

纺织生产发展的一项重大成就和工作机器改进的重大事件是法国人提花于1804年发明了图案织造机器。提花发明了一种全新的方法，使用一种特殊的设备来制作具有复杂大图案多色设计的织物。在这里，每根经线都穿过所谓的面中的眼睛。顶部的面被绑在垂直的钩子上，底部有重物。每个钩子上都连接着一根水平针，它们都穿过一个特殊的盒子，该盒子周期性地进行往复运动。在设备的另一侧，有一个安装在摇臂上的棱镜。将一串穿孔纸板卡放置在棱镜上，其数量等于图案中不同交织线的数量，有时以数千为单位。根据正在开发的图案，在卡片上打孔，在盒子的下一次移动期间，针穿过这些孔，因此与它们相关的钩子采取垂直位置或保持偏转。

纺车和织布机
提花装置1--旋梭； 2——横针； 3 - 面孔； 4 - 眼睛; 5——权重； 6-往复箱； 7-棱镜； 8 - 穿孔卡； 9 - 上烤架

梭口形成的过程随着上部格子的移动而结束，上部格子带动垂直站立的钩子，以及“面”和与卡片上的孔相对应的经纱，之后梭子拉动纬纱。然后上网格下降，带针的盒子返回到原来的位置，棱镜旋转，送入下一张卡片。

提花机提供多色线编织，自动生产各种图案。在这台机器上工作时，织布工根本不需要任何高超的技巧，他所有的技巧只需要在生产新图案的织物时更换编程卡即可。这台机器的工作速度是手工织布工完全无法达到的。

除了基于使用打孔卡进行编程的复杂且易于重新配置的控制系统之外，提花机还因其使用梭口机构固有的伺服动作原理而引人注目，该机构由来自恒定动力源的大型杠杆齿轮驱动。活力。在这种情况下，只有一小部分功率消耗在移动带钩的针上，因此，微弱的信号可以控制很大的功率。提花机构提供了工作过程的自动化，包括工作机的预编程动作。

英国人詹姆斯·纳思罗普对织机进行了重大改进，实现了自动化。在很短的时间内，他成功地发明了一种装置，可以确保在机器停止和移动时自动用满的梭子替换空的梭子。纳思罗普的机器有一个特殊的穿梭弹匣，类似于步枪中的弹匣。空的航天飞机被自动扔了出去，换上了新的。

创造一台没有航天飞机的机器的有趣尝试。即使在现代生产中，这个方向也是最引人注目的方向之一。德国设计师Johann Gebler就做出了这样的尝试。在他的模型中，经线通过位于机器两侧的锚传输。锚的移动交替进行，线从一个锚转移到另一个锚。

机器中的几乎所有操作都是自动化的，一名工人最多可以操作二十台这样的机器。没有梭子，机器的整个设计变得更加简单，操作也更加可靠，因为消除了最容易磨损的部件，例如梭子、转轮等。此外，这也许是最重要的是，取消梭子可确保无噪音运动，这不仅可以保护机器结构免受冲击和震动，还可以保护工人免受显着噪音的影响。

始于纺织生产领域的技术革命迅速蔓延到其他领域，不仅工艺流程和设备发生了根本性变化，而且还创造了新的工作机器：开棉机——将棉包变成帆布，劈开清洁棉花，将一块与另一块纤维平行放置并将其拉出；梳理——将画布变成丝带；胶带 - 提供更均匀的胶带成分等。

1500世纪初。用于纺丝、亚麻和黄麻的特殊机器开始普及。针织机和花边编织机正在被制造出来。针织袜机每分钟可织出 80 个线圈，因此大受欢迎，而此前最敏捷的纺纱机也只能织出 90 个线圈。 XNUMX世纪XNUMX-XNUMX年代。设计了基本针织机。他们制造薄纱和缝纫机。最著名的是胜家缝纫机。

制造织物方法的革命导致了与纺织工业相关的工业的发展，例如漂白、印花和染色，这反过来又迫使人们关注创造更先进的染料和用于漂白织物的物质。 1785年，K. L. Berthollet提出了一种用氯漂白织物的方法。英国化学家史密森·坦南特发现了一种制备漂白石灰的新方法。在纺织加工技术的直接影响下，纯碱、硫酸和盐酸的生产得到发展。

因此，技术赋予了科学一定的秩序，并刺激了科学的发展。然而，关于工业革命期间科学技术的相互作用，应该强调的是XNUMX世纪末至XNUMX世纪初工业革命的一个特征。与科学的联系相对微不足道。这是一场技术革命，一场基于实践研究的革命。怀亚特、哈格里夫斯、克朗普顿都是工匠，因此纺织工业的主要革命事件的发生并没有受到科学的太大影响。

纺织生产机械化最重要的后果是创建了一个全新的机器工厂系统，该系统很快成为劳工组织的主导形式，极大地改变了其性质以及工人的地位。

作者：Ryzhov K.V.

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