В ткацком деле технические средства применялись еще в глубокой древности. Позже они неоднократно усовершенствовались (один из проектов прялки принадлежит Леонардо да Винчи), но историю машин в текстильной промышленности следует начинать, по-видимому, от изобретения челнока-самолета (1733 г.). Созданный Джоном Кеем (1704 – 1764) механический челнок (рис. 2.1) повысил производительность труда ткачей примерно в два раза, что стало предпосылкой разработки новых прядильных машин, способных удовлетворить резко возросший спрос на пряжу.
Рисунок 2.1 – Схема строения челнока-самолета Кея Схема развития прядильных машин показана на рис. 2.2. Уже в 1735 г. плотник и механик-самоучка Джон Уайатт предложил специальный вытяжной прибор для механизации операции вытягивания волокон при прядении. По словам Маркса, как раз эта часть машины определила начало промышленной революции. Не имея средств, Уайатт продал право на изобретение предпринимателю Паулю, который в 1738 г. получил патент на машину, где пальцы человека в первый раз были заменены двумя “вытяжными” валками, которые вращались с разными скоростями. Совершенствуя свое изобретение, Уайатт в 1742 году построил машину, которая пряла сразу на 50 веретенах и приводилась в движение двумя ослами, однако из-за дороговизны и громоздкости не нашла широкого применения.
52
Рисунок 2.2 – Схема развития прядильных машин Но подлинный переворот в текстильной промышленности совершил Джеймс Харгривс, он изобрел прядильную машину периодического действия, которую назвал именем своей дочери – «Дженни». Харгривс использовал в конструкции конный привод и канатную передачу, применявшиеся на мельницах. Впоследствии к ней был приспособлен водяной двигатель, широко применявшийся в горной и металлургической промышленности. В 1767 – 1769 гг. «Дженни» была усовершенствована предпринимателем и часовщиком Ричардом Аркрайтом (1732 – 1792), пытавшимся до этого построить водяной двигатель. Здесь мы впервые в текстильной технике встречаемся с математикой: Аркрайт был знаком с методом расчета 53
зубчатых передач, что позволило ему рассчитать скорости примененных в машине валиков. Впрочем, и Аркрайт воспользовался готовыми элементами – зубчатыми колесами и барабаном, а также бесконечным винтом из механизма часов. В 1771 г. Аркрайт применяет в качестве силового привода водяной двигатель. Его ватермашина была усовершенствована сначала К. Вудом (1772), а затем С. Кромптоном (1779). Получившаяся таким образом «мюль-машина» была способна производить чрезвычайно тонкую и крепкую пряжу. В результате широкого применения прядильных машин резко повысилась производительность труда при обработке пряжи, в связи с чем возник вопрос о необходимости механизации труда ткачей. Сельский священник, любитель часового дела Э. Картрайт (1743 – 1823) в 1785 – 86 гг. создает механический ткацкий станок, ликвидировавший разрыв между механическим прядением и ручным ткачеством. В станке были применены эксцентрики из конструкции парового двигателя Уатта. Сначала конструкция станка была достаточно примитивной, поэтому над его усовершенствованием Картрайт работал до конца ХVIII в. Только в 1792 г. был создан механический ткацкий станок с легким управлением и полной механизацией всех основных операций ручного ткачества. В 1787 г. Картрайт учредил первую механическую ткацкую фабрику с двадцатью станками. В 1792 – 93 гг. Э. Уитни (1765 – 1825) изобретает хлопкоочистительную машину «Джин». В 1818 г. В. Итон механизирует навивание нити. В 1825 г. Р. Робертс создает механизм изменения скорости вращения веретен, использовав идею устройства часов с гирями. Далее, в 1830 г. Дж. Смит завершил превращение «мюль-машины» в почти автоматическое устройство. Знавший механику и математику, Г. Гольдсварт заменил ступенчатые шкивы коническими. Так был создан сельфактор – универсальная прядильная машина. В 1828 – 1844 гг. создается кольцевой ватер, совершивший переворот в хлопкоделии. Наконец, Дж. Нортроп (американский инженер) воспользовался идеей, примененной в конструкции револьвера системы «Кольт», и создал автоматическое устройство для смены шпуль. Сельфактор, кольцевой ватер и механический ткацкий станок преобразили ткацкое производство с ручного на машинное.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Первые рабочие машины в текстильном производстве» з дисципліни «Історія інженерної діяльності»
