Эдмунд картрайт: что изобрел и история создания ткацкого станка, когда его придумал

Предпосылки промышленной революции в Англии

В истории можно говорить о многих этапах промышленной революции. Первой была неолитическая революция, которая произошла в четвертом веке до нашей эры. Неолитическая революция привела к огромным изменениям в жизни человека — она улучшила повседневный быт, вызвала более быстрое развитие, ряд других изменений. Внедрив изобретение колеса, она значительно улучшило качество жизни и эффективность труда, а значит и развитие экономики и технологий

Исследователи также считают, что освоение добычи и обработки железа было не менее важно, это привело к модернизации инструментов, средств производства — этот этап называется железной революцией

Следующим этапом, который сыграл важнейшую роль, были географические открытия на рубеже XIV и XV веков. Они показали среднему человеку, что существуют другие страны и культуры, целые регионы, которые населены другими людьми. Географические открытия в значительной степени способствовали расширению знаний, расширению горизонтов человеческого мышления, а также революции, в основном в кулинарной сфере, путем импорта ряда специй и товаров, которые использовались во многих европейских кухнях.

Промышленной революции предшествовали попытки локальной индустриализации (организация производства владельцем капитала в одном месте с использованием машин и свободного труда), например концентрация производства с более широким использованием модернизированных старых технологий (мануфактуры), в условиях господства традиционных социальных структур (системы гильдий, крепостничества).

Большие изменения происходили и в сельском хозяйстве Англии. В восемнадцатом веке более бедные фермеры, которые не могли позволить себе развивать свою землю, просто продавали ее, а затем работали на фермах более богатых соседей, а те, в свою очередь, выдвигали разные идеи, которые могли бы повысить производительность труда. Например, начали применять удобрения, на поля были выведены сельскохозяйственные машины, такие как механическая сеялка. Эти изменения называются аграрной революцией.

Постоянный технический прогресс, возможный благодаря системе финансирования производства как частными банками, так и Банком Англии, обеспечил непрерывный рост производства, снижение цен и расширение рынка.

Разновидности

Производители предлагают ручные, механические, полумеханические, а также автоматизированные устройства. Также модели подразделяются на гидравлические и пневматические машины в зависимости от принципа работы. С точки зрения конструкционного исполнения, можно выделить круглые и плоские станки. К слову, первый вариант применяется исключительно для выработки тканей с особыми качествами.

К примеру, это может быть рукавный материал. Для бытового использования чаще используют небольшие узкие модели, а для крупных производств подходят ткацкие станки промышленные, у которых достаточно мощности для работы с крупными объемами текстильного материала. Существует и разделение станков по способностям формирования разных тканей. Так, эксцентриковые модели применяются для создания простых переплетений, а мелкоузорчатые полотна можно выполнить на кареточной машине.

Основные характеристики

Особое место в технических параметрах занимают размеры станков. Наиболее компактными габаритами располагают традиционные ручные машинки, которые легко размещаются даже в небольшой квартире

Их можно сравнить со стиральной машиной, но важно учитывать и необходимость организации рабочего места. Одной из важнейших характеристик является ширина полотна, которая в среднем варьируется от 50 до 100 см

Разумеется, ткацкий станок для промышленных нужд может располагать и двухметровой шириной полотна, что позволяет изготавливать ковры. Также следует учитывать размеры установки, с точки зрения размещения на полу. Как правило, модели из младших и средних линеек занимают участки не больше 100х100 см. При этом высота установки может достигать 1,5 м.

Какие особенности были у ранних моделей?

Ранние модели имели общий для всех привод. Вращение передавалось через ременные передачи. Количество оборотов заготовки невозможно было выставить точно. Продольное и поперечное перемещение суппорта зависело от числа оборотов вала и регулировалось перестановкой шестерен в коробке подач. Скорость вращения шпинделя выставлялась перебрасыванием ремня на шкив нужного диаметра.

Точность поперечной и продольной подачи инструмента составляла 0,1 мм – погрешность ручного перемещения по лимбу. Невозможно было автоматизировать процесс обработки на ранних моделях и изготавливать большие партии деталей с высокой точностью соответствия.

Токарный станок имеет многовековую историю. Она отражает технический уровень развития народов, их стремление к упрощению изготовления деталей и создание красивых вещей правильной формы.

Legacy

Cartwright’s работа сыграла решающую роль в развитии текстильного производства. Ткачество было последним этапом механизации текстильного производства из-за сложности создания точного взаимодействия рычагов, кулачков, шестерен и пружин, имитирующих координацию человеческой руки и глаза. Ткацкий станок Картрайта – хотя и имел недостатки – был первым устройством такого рода, способным делать это, ускоряя процесс производства всех видов ткани.

По словам Лоуэлла. Справочник национального исторического парка Фрэнсис Кэбот Лоуэлл, богатый бостонский купец, понял, что для того, чтобы Америка могла идти в ногу с английским текстильным производством, где успешные ткацкие станки работали с начала 1800-х годов, им необходимо заимствовать британские технологии. Посещая английские текстильные фабрики, Лоуэлл запомнил работу их механических ткацких станков (которые были основаны на проектах Картрайта), а когда он вернулся в Соединенные Штаты, он нанял главного механика по имени Пол Муди, чтобы помочь ему воссоздать и развить то, что он видел..

Им удалось адаптировать британский дизайн, и механический цех, основанный на заводах Уолтэма Лоуэллом и Муди, продолжал совершенствовать ткацкий станок. Первый американский механический ткацкий станок был построен в Массачусетсе в 1813 году. С появлением надежного механического ткацкого станка ткачество могло не отставать от прядения, поскольку американская текстильная промышленность развивалась. Ткацкий станок позволил оптом производить ткань из хлопчатобумажной ткани, что само по себе является недавним нововведением Эли Уитни.

Хотя Картрайт был известен прежде всего своими изобретениями, он также был уважаемый поэт.

Дар поэта

После изобретения самолётного челнока для создания механического ткацкого станка осталось механизировать движение ремезов (образование зева), движение батана с бёрдом (прибой утка), вращение ткацкого навоя и товарного валика (отпуск нитей основы и наматывание готового полотна). Попытки сделать такой станок безуспешно велись с ХУП-ХУШ вв., а удалось это человеку, далёкому не только от ткачества, но и вообще от любой техники, — поэту и священнику Эдварду Картрайту. Услышав как-то в разговоре, что никому не удаётся механизировать процесс ткачества так, как было механизировано прядение, Картрайт решил сам сконструировать механический станок. Первое его детище вышло неудачным. Совершенно не разбираясь в ткачестве, Картрайт сделал станок непривычным, вертикальным, работающим слишком медленно и требующим огромных усилий. Но через год Картрайт исправил недостатки в новом станке и механизировал все операции ручного ткачества, в 40 раз ускорив процесс.

Ткач на станке Картрайта крутил колесо распределительного вала с насадками-кулачками. Кулачки преобразовывали вращательное движение вала в возвратно-поступательное движение педалей, поднимающих и опускающих ремезы, и гонок, толкающих челнок-самолёт. Также вращение главного вала через шатун передавало качательное движение батану с бёрдом, прибивающим уток. И наконец, вращаясь, вал сматывал готовую ткань на товарный вал и подтягивал нити основы с ткацкого навоя. Точный расчёт позволил согласовать действие всех частей механизма и обеспечить чёткую бесперебойную работу станка.

История механического ткацкого станка — пример того, как важно бывает взглянуть на решение проблемы со стороны

Последствия английской промышленной революции

Переворот в английской промышленности сыграл решающую роль в развитии государства, он имел как положительные, так и отрицательные последствия для социальной жизни общества, экономики страны.

Экономические последствия промышленного переворота:

Строительство фабрик и заводов, использование машинного труда способствовали скорейшему развитию экономики государства. Экономический подъем продолжался более 35 лет, в течение которых Английское государство стало мощной индустриальной державой.
Внедрение машинного производства способствовало резкому увеличению производительности труда, что привело к расширению разнообразия выпускаемых товаров на внутреннем и внешнем рынках. Уже к 50-60 гг.XIX века Англия производила половину общемировой продукции.
Фабричное производство, основанное на новой технике,обогатило промышленников-предпринимателей, благодаря обретенной ими власти и влиянию они получили контроль над рынками Англии.

Социальные последствия:

Аграрно-промышленная революция окончательно разорила крестьян и ремесленников, они вынуждены были становиться батраками и наемными рабочими.
Резко увеличилась численность городского населения, так как фабрики и заводы строились в основном в городах. Сельское население покидало обжитые территории, уходило в города в поисках работы и лучшей жизни.
Увеличилось использование женского и детского труда. Обслуживание простых машин не требовало специальной квалификации, применения физической силы, поэтому предприниматели предпочитали нанимать женщин и детей, так как стоимость их труда была в разы ниже мужского.
Замена человеческого труда машинным оставила без работы миллионы человек. Численность рабочих значительно превышала потребность в них промышленников-предпринимателей, в результате чего труд дешевел, рабочие становились все беднее и беднее.
Тяжелое положение рабочих спровоцировало их стихийные выступления, в ходе которых они поджигали фабрики, выводили из стоя машины, отнявшие их хлеб.

Промышленный переворот в Англии превратил страну, в которой господствовало натуральное хозяйство в крупнейшую индустриальную державу, которая выбилась в мировые лидеры по уровням развития промышленности и торговли. Однако негативные социальные последствия замены человеческого труда машинным разорили большую часть английского рабочего населения.

Словарь

1. Батрак — наемный работник в сельскохозяйственной отрасли.

2. Шлихтовка – пропитка нитей специальным клейким раствором – шлихтой.

3. Легкая промышленность – производственные отрасли, специализирующиеся на выпуске потребительских товаров (одежды, продуктов питания, косметики, постельного белья и прочих).

4. Тяжелая промышленность — производственные отрасли, специализирующиеся на выпуске машин, оборудования, строительных материалов.

Древнейший станок

Прообразом станка — машины для обработки материала — была лучковая дрель, преобразующая поступательное (линейное) движение руки с луком во вращательное движение сверла. Лук в лучковой дрели выполнял роль привода.

В древнейшем из всех станков — в сверлильном станке каменного века — уже появились и другие характерные узлы станка: бабки — врытые в землю столбы, станина — сама земля и неподвижная горизонтальная перекладина, в которой с помощью лучкового привода вращался шпиндель со сверлом.

Древнейший сверлильный станок

Токарный станок на древнеегипетском рельефе. III тыс. до н. э.

Начало промышленной революции в Англии

Итак, главными условиями для начала промышленной революции в Англии стали: формирование рынка свободной рабочей силы и скопление в руках буржуазии больших капиталов. Промышленный переворот в Англии начался в 1740-1770-х гг. с технических изобретений в хлопчатобумажной промышленности. Создание первых машин сделало возможным организацию фабрично-заводского производства, при котором активно применялся механизированный труд.

Машинный труд пришел на смену ручному благодаря английским изобретателям:

Джону Кей,
Джеймсу Харгривсу,
Эдмунду Картрайту,
Джеймсу Уатту.

Джон Кейчелнока-самолета

Челнок-самолет Джона Кея значительно сократил скорость производства пряжи, однако это изобретение настроило ткачей враждебно по отношению к его создателю. Автоматический челнок позволил владельцам мануфактур вдвое сократить число ткачей, а оставшимся рабочим приходилось трудиться в несколько раз интенсивнее. Не раз Джон Кей подвергался нападкам ткачей, а однажды они чуть не лишили его жизни, ворвавшись в дом к изобретателю. Последние годы Джон Кей провел во Франции в крайней бедности, куда переехал из-за преследований ткачей, отсутствия поддержки со стороны английского правительства.

В 1765 году английский механик Джеймс Харгривс изобрел механическую прялку, которую назвал в честь своей шестилетней дочери «Дженни». Прялка была простой в устройстве, позволяла одному рабочему работать сразу на 8, а затем и на 16 веретенах. Прялка Джеймса Харгривса замещала функции прядильщика, рабочему только оставалось вращать колесо, которое приводило в движение веретена, накручивавшие нити.

Механическая прялка Джеймса Харгривса увеличивала производительность труда более чем в 8 раз. Следовательно, машина лишала работы сразу 8 человек. Конструкция была простой и недорогой в исполнении, благодаря чему вскоре широко распространилась по всей Англии. Однако, как и Джон Кей, Харгривс поплатился за свое изобретение – рабочие, бывшие некогда друзьями Джеймса,сожгли его дом.

В 1785 году Эдмунд Картрайт изобрел механический ткацкий станок. Машина имела ножной привод, автоматически выполняла следующие операции:

перебрасывание челнока между нитями основы;
прибой уточной нити;
сматывание запасных нитей;
шлихтование основы;
укладка готовой ткани в специальный ящик (расположенный под станком).

Ткацкий станок увеличивал производительность труда более чем в 40 раз, однако требовал приложение большой физической силы для приведения в движение ножного привода.

В 1784 году произошел прорыв в промышленном развитии — Джеймс Уатт изобрел универсальную паровую машину. Вскоре машины Уатта появились на многих суконных и хлопчатобумажных фабриках, а в начале XIX века они были установлены на паровозы и пароходы.

Появление новых видов техники привело к небывалому английской промышленности, строительству фабрик и заводов, замене человеческого труда машинным.

История ткачества: машина времени

История ткачества берет свое начало в Азии и Древнем Египте, где произошло изобретение ткацкого станка. Этот аппарат представлял собой раму с несколькими рейками, на которых были натянуты нити основы. К ним приплетались вручную нити утка. Принципы работы первого станка
сохранились и в сегодняшней ткацкой промышленности. Однако сама конструкция пережила множество изменений.

Гораздо позже, в XI веке уже нашей эры был изобретен горизонтальный ткацкий станок
, на котором нити основы были натянуты горизонтально. Строение агрегата было более сложным. На большой деревянной раме станка были закреплены основные детали:

3 валика;
2 педали для ног;
вертикальные рамки «гребенки» бердо;
челнок с нитью.

К механизации станка наши предки приступили в XVI-XVIII столетии, а наибольшим успехом увенчалось изобретение в 1733 году так называемого самолетного станка Дж. Кея.
Через полстолетия британец Э. Картрайт изобрел механический ткацкий станок, в конструкцию которого вносились дальнейшие изменения и усовершенствования. К концу XIX столетия появились механические станки с автоматической заменой челноков.

И уже в XX веке изобрели бесчелночные станки, похожие на наши современные модели.

Дар поэта

Улучшения ткацкого станка

Ткацкий станок Картрайта нуждался в некоторых улучшениях, поэтому несколько изобретателей взяли на себя эту задачу. Он был усовершенствован шотландским изобретателем Уильямом Хорроксом, конструктором батонной батареи с регулируемой скоростью, а также американским изобретателем Фрэнсисом Кэботом Лоуэллом. Ткацкий станок стал широко использоваться после 1820 года. Когда он стал эффективным, женщины заменили большинство мужчин в качестве ткачей на текстильных фабриках.

Хотя многие изобретения Картрайта не имели успеха , в конечном итоге он был признан Палатой общин за национальные преимущества его ткацкого станка. Законодатели присудили изобретателю премию в размере 10 000 британских фунтов за его вклад. В конце концов, несмотря на большое влияние ткацкого станка Картрайта, он получил за это небольшое финансовое вознаграждение.

Ткацкие новшества

За века древняя конструкция ткацких станков несколько изменилась. Распространение получили ручные горизонтальные ткацкие станки. В этих станках нити основы были намотаны на вал — ткацкий навой — и продевались в петли ремезков, натянутых на две рамы ремезов. Чётные нити отделялись от нечётных поочерёдным поднятием ремезов, управляемых ножными педалями. В образующийся зев (разделительное пространство между чётными и нечётными нитями) вручную продевали челнок с нитью утка.

Прокинутый через основу уток прибивали к опушке готового полотна гребнем, который позднее заменился бёрдом — рамкой с вертикальными планками, сквозь которые продевали нити основы. Бёрдом, вставленным в большую раму — батан, качающийся на станине, вручную прибивали нить утка к опушке ткани. Наткав часть полотна, ткач подтягивал его грудницей и наматывал на товарный вал, вращая его рукой. Вращение товарного вала подтягивало и нити основы с ткацкого вала.

Эдмунд Картрайт

Ткацкий станок своими руками

Для самостоятельного создания устройства понадобится:

шпагат (можно использовать хлопчатобумажную нить);
ножницы;
деревянную рейку;
картинную раму из дерева, ширина которой и будет шириной ткацкого станка.

Как сделать ткацкий станок своими руками?

Двойным узлом зафиксируйте нить или шпагат к нижнему левому углу рамы, после чего нужно провести клубок через нее и перекинуть нить сквозь верхнюю планку. Спустите нить к нижней перекладине. Движения выполняются как «8». Следите, чтобы нить натягивалась равномерно и не провисала.
Используя такой ткацкий домашний станок, ширину изделия вы задаете шириной основы из нитей или шпагата. Закончив натяжку, зафиксируйте второй край двойным узлом.
Разделите нити на 2 части, разместив между ними деревянную рейку в месте, где они перекрещиваются.
Передвиньте планку к верхней части рамы.
Устройство готово, на нем можно работать.

Развитие идеи

Картрайт вместе с компаньонами открывал фабрики, где его станки работали от паровых машин. Коммерческие просчёты и бунты недовольных конкуренцией ткачей, поджигавших фабрики Картрайта, мешали повсеместному внедрению его станков. Но протесты ткачей не могли остановить победное шествие механического ткачества, и примеру Картрайта последовали многие изобретали, открывая фабрики, где работали механические ткацкие станки их конструкций. Одним из первых широкое применение в производстве нашёл механический ткацкий станок В. Хоррокса 1803 г. В 1801 г. французский ткач Ж.-М. Жаккар изобрёл жаккардовый станок со многими ремезами, отдельно управляющими группами нитей основы для создания узорного переплетения тканей. Ткани, узор которых образуется переплетением цветных или однотонных нитей, так и называются — жаккардовыми.

Поделиться ссылкой

Двигатель внутреннего сгорания

До конца 19 века паровой двигатель был основным источником мощности двигателя. Двигатели внешнего сгорания, такие как пар, нуждались в подаче энергии в рабочую жидкость, такую как вода под давлением. Двигатель внутреннего сгорания обычно относится к двигателю, в котором сгорание прерывистое, например, более привычные четырехтактные и двухтактные поршневые двигатели. В 1804 году франко-швейцарский изобретатель Исаак де Риваз создал двигатель внутреннего сгорания, который считается первым в своем роде в мире. Однако, этот двигатель не был коммерчески успешным. Бельгийскому инженеру Жан Ж. Ленуару приписывают первый коммерчески успешный двигатель внутреннего сгорания, созданный в 1858. Тем не менее, немецкий инженер Николаус Август Отто в 1876 году успешно разработал двигатель сжатого заряда внутреннего сгорания, который работал на нефтяном газе и привел к современному двигателю внутреннего сгорания. Создание двигателя внутреннего сгорания и автомобиля оказало серьезное влияние на промышленность и процессы, используемые производителями.

Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания Николая Отто

История ткачества: машина времени

сохранились и в сегодняшней ткацкой промышленности. Однако сама конструкция пережила множество изменений.

Гораздо позже, в XI веке уже нашей эры был изобретен горизонтальный ткацкий станок

, на котором нити основы были натянуты горизонтально. Строение агрегата было более сложным. На большой деревянной раме станка были закреплены основные детали:

3 валика;
2 педали для ног;
вертикальные рамки «гребенки» бердо;
челнок с нитью.

К механизации станка наши предки приступили в XVI-XVIII столетии, а наибольшим успехом увенчалось изобретение в 1733 году так называемого самолетного станка Дж. Кея.

Через полстолетия британец Э. Картрайт изобрел механический ткацкий станок, в конструкцию которого вносились дальнейшие изменения и усовершенствования. К концу XIX столетия появилисьмеханические станки с автоматической заменой челноков. И уже в XX веке изобрели бесчелночные станки, похожие на наши современные модели.

Производство

Сегодня производством ткацких станков занимаются многие предприятия. Но выше остальных ценится продукция небольших фабрик, которые изготавливают устройства для ручного труда. Характеристики всех моделей совершенствуются с каждым годом, но основная концепция остается неизменной — каждый прибор ориентирован на непосредственное участие человека. Только таким способом можно создать уникальные ткани, способные удовлетворить требования самых капризных эстетов и любителей эксклюзива.

Помочь с ремонтом, настройкой или техническим обслуживанием смогут профессионалы из частной ассоциации «Иголка». Наш режим работы: с 8:00 до 23:00 каждый день. Мастера выезжают к клиентам для диагностики и последующей починки. В процессе работы используются запчасти с собственного склада. Специалист может отправиться к вам в день обращения. Заявки принимаются по телефону:8, или онлайн. Комментарии

Древнейший станок

Древнейший сверлильный станок

Токарный станок на древнеегипетском рельефе. III тыс. до н. э.

Ткацкий станок

История создания ткацкого станка уходит в глубокую древность. Прежде чем научиться ткать, люди научились плести из веток и камыша простые циновки.

И лишь освоив технику плетения, они задумались о возможности переплетать нити. Первые ткани из шерсти и льна начали изготавливать в эпоху неолита, более пяти тысяч лет назад до нашей эры. Согласно историческим сведениям в Египте и Месопотамии ткань изготавливалась на простых ткацких рамах. Рама представляла из себя два деревянных шеста, хорошо закрепленных в земле параллельно друг другу. На шестах натягивались нити, с помощью прута ткач приподнимал каждую вторую нить, тут же протягивал уток. Позже, около трех тысяч лет до н. э., у рам появился поперечный брус (навой), с которого свисали нити основы почти до земли. Внизу к ним крепились подвесы, чтобы нити не спутывались.

В 1550 году до нашей эры изобрели вертикальный ткацкий станок. Ткач пропускал уток с привязанной ниткой через основу так, чтобы одна висящая нить была по одну сторону утка, а следующая — по другую. Таким образом, сверху поперечной нити оказывались нечетные нити основы, а снизу — четные или наоборот. Такой способ полностью повторял технику плетения и занимал очень много сил и времени.

Ручной ткацкий станок

Вскоре древние мастера пришли к выводу, что найдя способ одновременного поднятия четных или нечетных рядов основы, можно было бы сразу протянуть уток через всю основу, а не через каждую нить в отдельности. Так был придуман ремез — приспособление для разделения нитей. Это был деревянный стержень, к которому крепились четные или нечетные нижние концы нитей основы. Потянув ремез, мастер отделял четные нити от нечетных и пропускал уток через всю основу. Правда, обратно следовало пройти каждую четную нить в отдельности. Чтобы решить эту проблему, к грузикам на концах нитей привязывали шнурки. Другой конец шнурка прикрепляли к ремезам. К одному ремезу крепили концы четных нитей, ко второму — нечетных. Теперь мастер мог отделять нечетные и четные нити, потянув за один или второй ремез. Теперь он делал лишь одно движение, перебрасывая уток через основу. Благодаря техническому прогрессу в ткацком станке была изобретена ножная педаль, но до XVIII в. мастер по-прежнему проводил уток через основу вручную.

Механический ткацкий станок Эдмунда Картрайта

Лишь в 1733 году суконщик из Англии Джон Кей изобрел механический челнок для ткацкого станка, что стало революционным прорывом в истории развития текстильной промышленности. Пропала необходимость перебрасывать челнок вручную, появилась возможность выпускать широкие ткани. Ведь раньше ширина полотна была ограничена длиной руки мастера. В 1785 году Эдмунд Картрайт запатентовал свой механический ткацкий станок, оснащенный ножным приводом. Несовершенство первых механических станков Картрайта до начала XIX века не представляло большой угрозы для ручного ткачества. Однако станок Картрайта стали улучшать и модифицировать и к 30-м годам XIX века число машин на фабриках увеличивалось, а число обслуживающих их работников стремительно уменьшалось.

В 1879 году Вернер фон Сименс создает электрическую ткацкую машину. В 1890 году англичанин Нортроп изобрел автоматический способ зарядки челнока, а в 1896 году его фирма представила первый автоматический станок. Конкурентом этому станку стала ткацкая машина без челнока. Современные ткацкие станки полностью автоматизированы.