Механический ткацкий станок Картрайта. История техники и изобретений
Распространение прядильных станков привело к перекосу в текстильном производстве: ткачи на примитивных ткацких станках не успевали вырабатывать столько пряжи, сколько поставляли прядильщики. Нужно было изобрести ткацкий станок, который бы ускорил и удешевил процесс ткачества. Первый механический ткацкий станок запатентовал английский изобретатель Эдмунд Картрайт в 1786 г.
Механический ткацкий станок Картрайта
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
Самолёт для ткачей
При ручном прокидывании утка ширина ткани ограничивалась размахом рук ткача, который должен был дотянуться от одного края полотна к другому. Более широкие ткани ткались вдвоём — один ткач продевал челнок слева, другой вытягивал его справа и перебрасывал обратно.
В 1733 г. английский суконщик Джон Кей придумал челнок-самолёт, толкаемый гонками, которые дёргал ткач. Челнок на роликах скользил через зев по нитям основы на дне челночной полки, прикреплённой к батану под бёрдом. Батан наклоняли вперёд, бёрдо прибивало уток, а позади него ремезы сменяли нити основы. Челнок прокидывали, когда батан шёл назад, открывая зев перед собой. Челнок Кея ускорил работу и позволил ткать широкие ткани в одиночку.
Устройство самолётного челнока Кея. Привязанной к рукоятке (1) верёвкой (2) ткач дёргал гонку (3). Гонка толкала челнок (4), и он на роликах скользил поверх нижних нитей основы по челночной полке (5) внизу батана (6), под бёрдом (7). Пружина (8) тянула гонку на место к краю полки. Ремезы меняли местами нити основы, и ткач дёргал другую гонку (9), толкая челнок обратно сквозь зев.
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.
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
Кровавые преступления изобретателей, или потребность в новых потребностях
“Позабыты хлопоты, остановлен бег,
вкалывают роботы, счастлив человек”.
/песня из к./ф. «Приключения Электроника»/
Почему то считается, что рабочие счастливы, когда изобретатели придумывают машины, облегчающие их труд. Практически всегда это не так. Ведь рабочий теряет рабочее место, к которому он привык, и работу, за которую он получает устраивающую его оплату. И что он получает в замену? Пустоту! Начнем с небольшого экскурса в историю из Википедии.
УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ РУЧНОГО ТКАЦКОГО СТАНКА
Началом технических преобразований в ткачестве стало изобретение в 1733 году англичанином Джоном Кеем так называемого челнока-самолета. Целью Кея было создание возможности обслуживания широких ткацких станков одним человеком.
Ведь до этого изобретения уточную нить протаскивали между нитями основы вручную, а при выработке широких тканей процесс был не под силу одному человеку, т.е. на одном широком ткацком станке работали два ткача. Кроме того, ручная прокидка челнока быстро утомляла руки ткача, замедляла процесс ткачества и, следовательно, обусловливала низкую производительность труда.
В 1786 году был изобретен механический ткацкий станок. Его автор – доктор богословия Оксфордского университета Эдмунд Картрайт.
Изобретение Картрайтом механического ткацкого станка стало последним необходимым звеном технической революции XVIII века в ткачестве. Оно вызвало коренную перестройку технологии и организации производства, появление целой серии станков и машин, позволяющих резко увеличить производительность труда в текстильной промышленности. Несмотря на то, что Картрайт не создал принципиально новой системы ткачества и его механический станок сохранил все основные черты ручного ткацкого станка, получив лишь механический привод от двигателя, значение этого изобретения было исключительно велико.
Оно создало все условия для вытеснения мануфактурного (ручного) способа производства крупной фабричной промышленностью.
Победа механического ткачества над ручным привела к гибели миллионов ручных ткачей на европейском и азиатском континентах. К. Маркс писал: “Когда машина постепенно овладевает известной сферой производства, она производит хроническую нищету в конкурирующих с нею слоях рабочих. Когда переход совершается быстро, ее действие носит массовый и острый характер. Всемирная история не знает более ужасающего зрелища, чем постепенная, затянувшаяся на десятилетия и завершившаяся, наконец, в 1838 г. гибель английских хлопчатобумажных ткачей. Многие из них умерли голодной смертью, многие влачили существование со своими семьями на 2 V2 пенса в день”. К. Маркс привел также слова генерал-губернатора Ост-Индии, который констатировал в 1834-1835 годах: “Бедствию этому едва ли найдется аналогия в истории торговли. Равнины Индии белеют костями хлопкоткачей”. Этой трагедии предшествовали годы и десятилетия борьбы ручных ткачей против машин и их изобретателей.
Не избежали ярости ручных ткачей и изобретатель челнока-самолета Кей, и автор механического ткацкого станка Картрайт.
В1747 году в Бэри, родном городе Кея, произошел бунт ткачей, сопровождавшийся разгромом дома изобретателя. Кею едва удалось бежать в Манчестер, откуда он уехал во Францию, навсегда покинув родину. Спустя 100 лет после великого изобретения в 1833 году жители Бэри воздвигли ему памятник в полный рост и с челноком в руке. Аналогичная история произошла и с Картрайтом. В 1791 году он построил фабрику мощностью в 400 механических ткацких станков, приводимых в движение несколькими мощными паровыми машинами. Через месяц после пуска фабрики окрестные ручные ткачи, обеспокоенные неожиданной конкуренцией, грозившей подорвать их благополучие, подожгли фабрику. Отдельные вспышки недовольства рабочих в XVIII веке носили случайный, а порой и бессмысленный характер.
Создание фабрик не только делало ненужным ручной труд, но и означало для молодого рабочего класса начало всех ужасов фабричной системы с ее бешеной интенсивностью труда с целью повышения производительности любыми средствами.
Мануфактурный период не знал таких утонченных методов эксплуатации, какие нес с собой капитализм. Уже в 1779 году по ряду районов Англии прокатилась волна выступлений рабочих против машин. Если раньше выступления против некоторых изобретателей или разрушение предприятий были единичными, то с появлением фабрик они впервые приняли массовый характер. Это была первая реакция английского пролетариата на новое средство эксплуатации, рожденное вместе с фабричной системой, – машинную технику. Рабочие считали, что причиной резкого ухудшения их материального положения, безработицы, нищеты и т.д. являются машины. В Ланкашире, где использовалось особенно много машин, движение рабочих-разрушителей приняло в 1779 году острый характер. На ряде фабрик рабочие организовывались в вооруженные отряды и, невзирая на принятый английским правительством в 1769 году закон о введении смертной казни за разрушение фабричных зданий, стали разрушать машины. Это движение известно как движение луддитов. Его название происходит от имени их предводителя, легендарного рабочего Неда Лудда, который якобы первым разрушил свой станок.
Луддиты разрушали не только свои фабрики и мастерские, но и все другие, встречавшиеся на их пути. К ним присоединялись другие рабочие. Размеры движения катастрофически увеличивались, поэтому английское правительство мобилизовало все средства для его подавления. Движение было подавлено. Несмотря на наивность целей и их явную ошибочность, оно было первым организованным выступлением молодого пролетариата.
Механический ткацкий станок Картрайта при всех достоинствах в своем первоначальном виде еще не был настолько совершенным, чтобы представлять серьезную угрозу для ручного ткачества. С учетом вечного принципа „лучшее – враг хорошего” началась работа по усовершенствованию станка Картрайта. Среди других следует отметить механический ткацкий станок Вильяма Хоррокса, отличавшийся от станка Картрайта в основном подъемом ремизок от эксцентриков (1803). В 1813 году в Англии работало уже около 2400 механических ткацких станков, главным образом системы Хоррокса. Разгром движения луддитов усилил стремление к дальнейшей механизации ткацкого станка.
(Из Википедии)
Лишние люди
Не каждое серьезное изобретение, облегчающее труд рабочих, приводит к бунту, но почти всегда они приводят к появлению «лишних» людей, и вызывают серьезные проблемы и экономические потери в обществе. Этого можно избежать, если готовиться к этому, и проблемы не застанут общество врасплох.
В середине 80-х годов в Екатеринбурге на Верх-Исетском заводе существовало демидовское производство листовой стали. Рабочие клещами задавали раскаленную 20-килограмовую заготовку в валки, принимали их с другой стороны и снова задавали в прокатный стан. Причем выполнялось это в очень быстром темпе, чтобы заготовка не успевала остыть. Ритм простой – 40 минут работы – 40 минут отдыха. Зарплата – в 4-5 раз выше, чем в среднем по стране. Кроме этой примитивной работы они делать ничего не умеют. Вполне риторический вопрос – были ли счастливы рабочие, узнав о решение руководства предприятия закрыть устаревшее предприятие? Серьезного конфликта удалось избежать за счет того, что производство закрывали не «скоропостижно», а по частям в течение нескольких лет, дав большинству рабочих уйти на пенсию.
Благо молодежь туда давно не шла, а послевоенное поколение рабочих выходило на пенсию, выработав «горячий» стаж в 50 лет. Небольшое количество рабочих, которые не уходили на пенсию распределили по другим цехам.
Итак, при любом серьезном изменении технологии традиционно возникает проблема возникновения «лишних людей», и, как следствие, серьезный кризис в экономике и обществе. Кризис проходит с течением времени, когда частично рабочие старого поколения вымирают (а люди нового поколения получают другие специальности), частично переквалифицируются и, постепенно проблема исчезает. То есть в экономике меняется структура занятости. Но обратим внимание на то, что она не исчезает за счет других старых производств и старых специальностей. Ведь все эти места уже заняты, и имеющиеся потребности удовлетворены. Новые рабочие места связаны с появлением новых технологий и, как правило, новых потребностей, в удовлетворение которых и включаются освободившиеся человеческие ресурсы.
Вторым неприятным аспектом совершенствования технологии с сокращением рабочих мест является сокращение вследствие этого платежеспособного спроса.
Ведь сокращенные рабочие не получают зарплаты. А для эффективного развития экономики нужен платежеспособный спрос. Этот спрос обеспечивается только за счет создания новых производств, удовлетворяющих новые потребности, за которые потребители готовы платить. Новые производства – это новые рабочие места, то есть увеличение общего платежеспособного спроса в экономике.
Несложные умозаключения приводят к мысли о необходимости не только уметь решать технические проблемы и развивать технические системы по законам, но и разработать алгоритмы создания новых потребностей. Тем более, что развитие новых потребностей позволяет эффективно создавать новые рынки, новые рабочие места и развивать бизнес. Особенно важным создание новых потребностей становится сейчас во время ускоренного развития техники, способствующей вытеснению людей из технических систем и сокращению занятости людей.
Создание новых потребностей
Процесс создания новых потребностей тесно связан как с развитием техники (то есть созданием реальных возможностей появления новых функций), так и маркетингом (то есть формированием общественного мнения в необходимости этих новых потребностей, которые часто не являются предметом первой необходимости, и не очевидны для потенциальных потребителей; как следствие должен формироваться платежеспособный спрос).
На этом и могут базироваться алгоритмы, которые следует разрабатывать.
Поисковые работы можно вести как от потребителя, так и от анализа развития ТС.
Так, проводя поисковые работы с использованием законов, можно анализировать одновременно и новые возможности, которые дает развитие системы, и, как следствие, проанализировать новые потребности, которые позволяет удовлетворить модифицированная система. Например, компьютеры первоначально создавались для ускорения расчетов. Новым направлением софтвера стали компьютерные игры, которые стало возможным реализовать на современных компьютерах. Этот совершенно новый класс потребностей создал многомиллиардный рынок.
Вторым вариантом алгоритма создания потребностей является анализ потребностей, возникающих при появлении новой ТС. Например, появление электромобилей вызовет потребность в создании сети электрозаправок, системы центров ремонта и баз запчастей. Также понадобится обученный персонал.
С другой стороны, найденные (придуманные) маркетологами новые потребности – ставят и новые задачи, конкретизируя задачи по развитию систем.
Выводы
Никто не сомневается, что в материальном мире действуют объективные законы развития технических систем. Объективность закономерностей развитие техники позволяет сделать вывод о наличии объективных законов развития новых функций и, как следствие, возможностей и потребностей (то есть возможности прогнозирования развития потребностей, и управления потребностями). Эти закономерности можно выявить и использовать в интересах стабильного развития экономики (чтобы избегать кризисов и революций), с применением стандартных алгоритмов маркетинга, для эффективного развития.
Эдмунд Картрайт | Lemelson
Британский преподобный, поэт и пожизненный изобретатель Эдмунд Картрайт родился 24 апреля 1743 года в Марнхеме, Ноттингем, Англия, и позже изобрел устройство, которое привело в движение радикальные изменения, затрагивающие сегодняшнюю мировую текстильную промышленность.
Родители Картрайта были богатыми землевладельцами в Марнэме, и он и его четыре брата были хорошо образованы.
По крайней мере трое из них станут известными в избранных ими профессиях. Брат Эдмунда, Джон Картрайт, был радикальным лидером движения за парламентские реформы в Англии на рубеже веков, а его брат Джордж был торговцем и исследователем Лабрадора.
Эдмунд Картрайт сам был выпускником Университетского колледжа в Оксфорде. Он получил степень магистра в Оксфордском колледже Магдалины, получив степень магистра в 1766 году. Оттуда он стал ректором церкви в Лестершире, женился и продолжил свою карьеру в церкви, взяв на себя сан священника в Брэмптоне в 1772 году, а затем после его назначения пребендарием Линкольнского собора в 1786 году, и эту должность он занимал до конца своей жизни.
Тем временем Картрайт также опубликовал несколько известных стихотворений, в том числе «Армине и Эльвира», и проявлял интерес к технике. Только когда ему исполнилось 40 лет, он начал серьезно заниматься инженерным делом и изобретательством. В 1784 году он начал своего рода вторую карьеру, когда очень заинтересовался промышленным оборудованием.
Аркрайт изобрел прядильную раму, или водяную раму, в 1769 году. Картрайт и некоторые из его соратников ранее обсуждали возможность того, что после истечения срока действия патентов Аркрайта на эти рамы, вероятно, возникнет множество мельниц, использующих его технологию, и многое другое. нить будет производиться быстрее, чем люди-ткачи могут реально сплести ткань.
Картрайт думал, что должен быть способ сделать процесс ткачества автоматическим, чтобы идти в ногу со временем. Его коллеги не верили, что это возможно, но с помощью кузнеца и плотника он начал работать над машиной, которая доказала, что сомневающиеся ошибались. Он создал прототип в 1785 году. Его первая версия механического ткацкого станка была очень простой, очень грубой и не очень надежной. Однако он получил патент на машину и пошел дальше.
К 1787 году Картрайт усовершенствовал концепцию своего ткацкого станка, и до 1788 года он получил еще несколько патентов на свои конструкции.
Он открыл собственную ткацкую фабрику в Донкастере, используя паровую энергию, которая тогда была новинкой, для привода ткацких станков. Одним из следствий его изобретения было то, что люди больше не нужны были для выполнения некоторых задач, которые могла выполнять машина, и, к сожалению, он понял, что внезапно лишает работы огромное количество людей. Но было слишком поздно, чтобы повернуть время вспять. Другие увидели, чего добился Картрайт, и начали строить похожие, а во многих случаях и более совершенные собственные машины, и отрасль изменилась навсегда.
Между тем Картрайт оказался плохим бизнесменом. Его ткацкие станки работали хорошо, но его мельница в конце концов прекратила свое существование. Он также столкнулся с враждебностью со стороны местных текстильщиков, которые, как считается, несут ответственность за пожар, уничтоживший 400 его ткацких станков на фабрике в Манчестере в 1799 году. к 1820 году они работали по всей стране. Американская текстильная промышленность также модифицировала и приняла первоначальную концепцию Картрайта, и в 1813 году на фабрике в Массачусетсе появился первый произведенный в Америке механический ткацкий станок.
