|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
HISTORIA TECHNOLOGII, TECHNOLOGII, OBIEKTÓW WOKÓŁ NAS
Przędzarka. Historia wynalazku i produkcji
Katalog / Historia technologii, technologii, przedmiotów wokół nas Wiek XVIII i XIX naznaczony był bezprecedensowym wzrostem technologicznym. W ciągu stu pięćdziesięciu lat dokonano wielu genialnych wynalazków, stworzono nowe typy silników, opanowano nowe środki komunikacji i transportu, wynaleziono szeroką gamę obrabiarek i maszyn. W większości gałęzi produkcji praca fizyczna została prawie całkowicie zastąpiona pracą maszynową. Szybkość, jakość obróbki i wydajność pracy wzrosły kilkadziesiąt razy. W rozwiniętych krajach europejskich pojawiły się tysiące dużych przedsiębiorstw przemysłowych, powstały nowe klasy społeczne - burżuazja i proletariat.
Wzrostowi przemysłu towarzyszyły poważne zmiany społeczne. W rezultacie Europa, a właściwie cały świat, zmienił się nie do poznania pod koniec XIX wieku; życie ludzi nie przypominało już tego z początku XVIII wieku. Być może po raz pierwszy w historii rewolucja technologiczna tak wyraźnie i wyraźnie wpłynęła na wszystkie aspekty ludzkiego życia. Tymczasem początek tej wielkiej rewolucji maszynowej wiąże się z powstaniem automatycznej przędzarki – pierwszej maszyny, która była szeroko stosowana w produkcji. Można powiedzieć, że przędzarka okazała się prototypem wszystkich późniejszych obrabiarek i mechanizmów, a zatem jej wynalazek w swoim znaczeniu wyszedł daleko poza wąskie ramy włókiennictwa i przędzalnictwa. W pewnym sensie jej wygląd symbolizował narodziny współczesnego świata.
Przędzenie w formie, w jakiej zostało opisane powyżej - za pomocą wrzeciona ręcznego i kołowrotka - istniało przez kilka tysiącleci i przez cały ten czas było dość skomplikowanym i czasochłonnym zadaniem. Ręka przędzarki, wykonując monotonne ruchy ciągnięcia, skręcania i nawijania nici, szybko się męczyła, wydajność pracy była niska. Dlatego znaczący krok w rozwoju przędzalnictwa nastąpił wraz z wynalezieniem ręcznego kołowrotka, który po raz pierwszy pojawił się w starożytnym Rzymie. W tym nieskomplikowanym urządzeniu koło a, podczas swego obrotu, obracało za pomocą nieskończonej linki koło o mniejszych wymiarach d, na którego osi nałożono wrzeciono b. Proces przędzenia na ręcznym kołowrotku przebiegał następująco: prawa ręka za pomocą rączki obracała duże koło a, podczas gdy lewa ręka ciągnąc pasmo z wiązki włókien kierowała nitką albo ukośnie do wrzeciona (wtedy skręcone i skręcone) lub pod kątem prostym (wtedy samo gotowe, nawinięte na wrzeciono).
Kolejnym ważnym wydarzeniem w historii przędzenia było pojawienie się koła samowirującego (około 1530), którego wynalazcą jest kamieniarz Jurgens z Brunszwiku. Jego kołowrotek został wprawiony w ruch przez nogi i uwolnił obie ręce robotnika do pracy. Praca nad samoobracającym się kołem przebiegała następująco. Wrzeciono 1 było ciasno połączone z ulotką 2 i odbierało ruch z dolnego dużego koła 4. To ostatnie było połączone z blokiem trwale zamocowanym na wrzecionie. Cewka 3, na jednym końcu której zamocowano blok o mniejszej średnicy, została swobodnie umieszczona na wrzecionie. Oba bloki były napędzane tym samym kołem 4, ale wrzeciono i ulotka połączone z większym blokiem obracały się wolniej niż szpula połączona z mniejszym blokiem. Ze względu na to, że cewka obracała się szybciej, nić nawinęła się na nią, a prędkość nawiniętej nici była równa różnicy prędkości wrzeciona i cewki. Prządka wyciągnęła ręką włókna ze zwoju i częściowo skręciła je palcami. Gwint przed wejściem do ulotki poruszał się wzdłuż osi wrzeciona. W tym samym czasie obracało się, to znaczy skręcało i wykonywało całkowicie taką samą liczbę obrotów jak wrzeciono. Po przejściu przez ulotkę 2 nitka zmieniła kierunek i trafiła do szpuli już pod kątem prostym do osi wrzeciona. Tak więc, w porównaniu z konwencjonalnym kołowrotkiem, koło samoobracające się pozwalało na jednoczesne ciągnięcie, skręcanie i nawijanie nici.
Z procesu przędzenia zmechanizowano tu już dwie operacje: skręcanie nici i nawijanie jej na szpulę, ale wyciąganie włókien z krążka i ich częściowe skręcanie odbywało się ręcznie. To znacznie spowolniło całą pracę. Tymczasem w pierwszej tercji XVIII wieku powstało ulepszone krosno Kay, które pozwoliło znacznie zwiększyć szybkość tkania. Na nowym krośnie zwinny tkacz był w stanie utkać tyle przędzy, ile dostarczyło sześciu doświadczonych przędzarek. W rezultacie powstała dysproporcja między przędzeniem a tkaniem. Tkaczom zaczęło brakować przędzy, gdyż przędzarki nie miały czasu na przygotowanie jej w odpowiedniej ilości. Przędza stała się nie tylko bardzo droga, ale często nie można było jej zdobyć za wszelką cenę. A rynki domagały się coraz większej ilości tkanin. Kilka pokoleń mechaników na próżno zastanawiało się, jak ulepszyć kołowrotek. W XVII i pierwszej połowie XVIII wieku podjęto kilka prób wyposażenia koła samoobrotowego w dwa wrzeciona w celu zwiększenia jego wydajności. Ale praca nad takim kołowrotkiem była zbyt ciężka, więc pomysł się nie rozprzestrzenił. Było jasne, że przędzenie na kilku wrzecionach na raz będzie możliwe tylko wtedy, gdy zmechanizowana zostanie sama operacja ciągnienia włókien. To trudne zadanie częściowo rozwiązał angielski mechanik John White, który w 1735 r. wynalazł specjalne urządzenie wydechowe. Według Marksa to właśnie ta część machiny wyznaczyła początek rewolucji przemysłowej. Nie mając funduszy, White sprzedał prawa do swojego niezwykłego wynalazku przedsiębiorcy Lewisowi Paulowi, który wykupił na niego patent w 1738 roku. W maszynie Paula i White'a ludzkie palce zostały po raz pierwszy zastąpione przez parę „ciągnących” rolek obracających się z różnymi prędkościami. Jeden wałek miał gładką powierzchnię, drugi natomiast był chropowaty z pofałdowaną powierzchnią lub tapicerowany pakułami. Jednak przed wejściem do rolek maszyny włókna bawełny musiały zostać poddane wstępnej obróbce – musiały być ułożone równolegle do siebie i wyciągnięte. (Nazywało się to „czesaniem” bawełny lub gręplowaniem.)
Paul i White próbowali zmechanizować ten proces i stworzyli specjalną gręplarkę. Zasada jego działania była następująca. Cylinder, wyposażony w haki na całej swojej powierzchni, obracał się w rowku, który po wewnętrznej stronie był wyposażony w zęby. Włókna bawełniane przepuszczano między cylindrem a korytem iw ten sposób czesano.
Następnie przędza w postaci cienkiej wstęgi była podawana do przędzarki i tutaj najpierw była wciągana w wałki ciągnące, a następnie wchodziła do wrzeciona, które obracało się szybciej niż wałki i skręcało się w nić. Pierwszy taki kołowrotek zbudował Paweł w 1741 roku. Była to pierwsza w historii przędzarka. Ulepszając swoją maszynę, Paul i White zaczęli przepuszczać przędzę przez kilka rolek. Obracając się z różnymi prędkościami, wciągnęli go w cieńszą nitkę. Z ostatniej pary rolek gwint wszedł do wrzeciona. W 1742 roku White zbudował maszynę, która obracała się na 50 wrzecionach jednocześnie i była napędzana przez dwa osły. Jak pokazały kolejne wydarzenia, wymyślone przez niego walce pociągowe okazały się niezwykle udaną innowacją. Ale ogólnie jego samochód nie był powszechnie używany. Było to zbyt drogie i niewygodne dla samotnego rzemieślnika. W kolejnych latach odczuwalny był dotkliwy brak przędzy. Ten problem został częściowo rozwiązany dopiero po stworzeniu przędzarki Hargreaves. Hargreaves był tkaczem. Jego żona szyła dla niego włóczkę, a to, co udało jej się utkać w jeden dzień, mu nie wystarczało. Dlatego dużo myślał o tym, jak przyspieszyć pracę błystek. Przypadek przyszedł mu z pomocą. Pewnego dnia córka Hargreavesa, Jenny, przypadkowo przewróciła kołowrotek, ale jego koło nadal się obracało, a wrzeciono nadal obracało przędzę, chociaż znajdowało się w pozycji pionowej, a nie poziomej. Hargreaves natychmiast wykorzystał tę obserwację i zbudował w 1764 roku maszynę z ośmioma pionowymi wrzecionami i jednym kołem. Nazwał samochód „Jenny” po imieniu swojej córki. Swojemu twórcy nie przyniosła ani pieniędzy, ani szczęścia. Wręcz przeciwnie, wynalazek Hargreavesa wywołał poruszenie wśród przędzarek – przewidywali, że maszyna wyłączy ich z pracy. Pewnego dnia banda podekscytowanych ludzi włamała się do domu Hargreavesa i zniszczyła samochód. Sam wynalazca i jego żona ledwo uniknęli odwetu. Ale to oczywiście nie mogło powstrzymać rozprzestrzeniania się przędzenia maszynowego - zaledwie kilka lat później "Jenny" było używane przez tysiące rzemieślników.
Podobnie jak maszyna White'a, „Jenny” wymagała wstępnej obróbki włókien bawełny. Obciąganie nici odbywało się tutaj ze wstążki czesanej bawełny. Kolby z niedoprzędem zostały umieszczone na pochyłej ramie (nachylenie służyło do ułatwienia nawijania niedoprzędu). Zamiast wałków ciągnących White'a firma Hargreaves zastosowała specjalną prasę składającą się z dwóch bloków drewna. Nitki niedoprzędu z kolb przeszły przez prasę zanurzeniową i zostały przymocowane do wrzecion. Wrzeciona, na których nawinięto gotowy gwint, znajdowały się na stałej ramie po lewej stronie maszyny. Na dole każdego wrzeciona znajdował się blok, wokół którego narzucona była na bęben linka napędowa. Ten bęben znajdował się przed wszystkimi blokami i wrzecionami i był napędzany dużym kołem obracanym ręcznie. W ten sposób duże koło obracało wszystkie wrzeciona. Błystka jedną ręką poruszała wózkiem prasy ciągarskiej, a drugą obracała koło, które wprawiało w ruch wrzeciona. Na pracę maszyny składały się następujące procesy: prasa została zamknięta i wycofana z wrzecion - w efekcie wyciągnięto nić. W tym samym czasie przędzarka obracała koło, wprawiała w ruch wrzeciona, a oni skręcali nić. Pod koniec wycofywania wózek zatrzymał się, a wrzeciona nadal się obracały, wykonując dodatkowe skręcanie. Następnie wózek został zwrócony do wrzecion, wszystkie nici zostały lekko wygięte specjalnym drutem, aby znalazły się w pozycji zwijania. Podczas suwu powrotnego wózka z otwartą prasą gwinty były nawijane wokół wrzecion z powodu obrotu tego ostatniego. Prasa ciągnąca Hargreaves zasadniczo zastąpiła ramię robotnika. Całą pracę sprowadzano w zasadzie do trzech ruchów: do obrotu koła napędowego, do prostoliniowego ruchu wózka do przodu i do tyłu oraz do zginania drutu. Innymi słowy, człowiek pełnił jedynie rolę siły napędowej, dlatego w przyszłości stało się możliwe zastąpienie pracownika innymi, trwalszymi i potężniejszymi źródłami energii. Niezwykłe znaczenie wynalazku Hargreavesa polegało na tym, że umożliwiał konserwację kilku wrzecion przez jednego pracownika. Jego pierwsza maszyna miała tylko osiem wrzecion. Potem zwiększył ich liczbę do 16. Ale już za życia Hargreavesa pojawiły się maszyny „Jenny” z 80 wrzecionami. Maszyny te nie mogły już być napędzane przez robotnika i zaczęto je podłączać do silnika wodnego. Ze względu na prostotę konstrukcji i niski koszt, a także możliwość korzystania z napędu ręcznego „Jenny” stał się powszechny. W latach 90. XVIII wieku w Anglii było już ponad 20 tysięcy kołowrotków „Jenny”. Większość z nich należała do pojedynczych tkaczy. Najmniejszy z nich wykonywał pracę sześciu lub ośmiu robotników. Była to pierwsza w historii maszyna produkowana masowo. Maszyna Hargreavesa pomogła w pewnym stopniu przezwyciężyć wirujący głód i przyczyniła się do potężnego wzrostu produkcji w Anglii, ale wciąż nie było to konieczne. Urządzenie wydechowe „Jenny” okazało się niedoskonałe. Z powodu niewystarczającego rysunku przędza okazała się cienka, ale słaba. Dla większej wytrzymałości tkaniny tkacze musieli dodawać do przędzy lnianą nić. Wkrótce Arkwright stworzył bardziej udaną maszynę. Było to połączenie mechanizmu wydechowego White'a z aparatem skręcającym i zwijającym samoobracającego się koła Jurgensa. Z zawodu Arkwright był fryzjerem w Bolton w Anglii. Większość jego klientów była drobnymi przędzarkami i tkaczami. Pewnego dnia Arkwright był świadkiem, jak tkacze opowiadali, że płótno zostało utkane z lnianych nici przeplatanych nićmi bawełnianymi, ponieważ maszyna Hargreavesa nie była w stanie dostarczyć dużo przędzy, a jej nici nie miały wystarczającej wytrzymałości. Wkrótce potem Arkwright kupił sobie maszynę Jenny, przestudiował ją i nabrał przekonania, że mógłby zbudować inną, która obracałaby się szybciej i lepiej. Zabrał się do rzeczy i rzeczywiście udało mu się zbudować kołowrotek, który całkowicie automatycznie wykonywał wszystkie procesy. Przędzarka musiała jedynie zadbać o to, aby do maszyny wprowadzono wystarczającą ilość materiału i połączyć zerwane nitki.
Praca na maszynie Arkwright przebiegała następująco: koło napędowe obracało wrzeciona z ulotkami. Rowing, wstępnie wykonany z bawełny, został umieszczony na kolbach, które zostały umieszczone na poziomym wałku u góry krosna. Wędrująca wstęga włókien bawełny weszła do rolek wciągających umieszczonych przed kolbami. W każdej parze dolny wałek był drewniany, falisty, a górny pokryty skórą. Każda kolejna para rolek obracała się szybciej niż poprzednia. Górne rolki były dociskane do dolnych obciążnikami. Wydłużona nić wyszła z ostatniej pary rolek, przeszła przez haczyki ulotki i owinęła się wokół wrzeciona. Aby uzyskać opóźnienie cewek osadzonych na wrzecionach z ulotek, cewki zostały nieco opóźnione przez sznur przechodzący przez rowki kół pasowych na dole każdej cewki. W efekcie uzyskano nici o takiej wytrzymałości, że od tej pory można było wytwarzać tkaniny z czystej bawełny, bez domieszki lnu. W opisywanej maszynie w pełni wdrożono zasadę ciągłości pracy, dlatego nazwano ją maszyną wodną. Arkwright okazał się nie tylko odnoszącym sukcesy wynalazcą, ale także sprytnym biznesmenem. W gminie z dwoma kupcami zbudował własną przędzalnię, aw 1771 otworzył drugą fabrykę w Cromford, w której wszystkie maszyny napędzane były kołem wodnym. Wkrótce fabryka rozrosła się do rozmiarów dużego przedsiębiorstwa. W 1779 r. posiadała kilka tysięcy wrzecion i zatrudniała 300 robotników. Nie zatrzymując się tam, Arkwright założył jeszcze kilka fabryk w różnych częściach Anglii. W 1782 r. zatrudniał już 5000 robotników, a jego kapitał szacowano na 200 tys. funtów szterlingów. Arkwright kontynuował prace nad nowymi maszynami, które zmechanizowałyby cały proces przetwarzania przędzy. W 1775 otrzymał patent na kilka mechanizmów pomocniczych jednocześnie. Głównymi z nich były: zgrzeblarka, ruchomy grzebień, niedoprzęd i urządzenie podające. Zgrzeblarka składała się z trzech bębnów i służyła do czesania bawełny. (Było to ulepszenie w porównaniu z maszyną White'a.) Ruchomy grzebień był używany jako dodatek do zgrzeblarki - służył do usuwania zgrzebnej bawełny z bębnów. Rowingowa maszyna przekształciła czesaną bawełnę w cylindryczny niedoprzęd gotowy do obróbki na przędzarce. Podajnik był ruchomą wstęgą, która dostarczała bawełnę do zgrzeblarki w celu przetworzenia. W kolejnych latach sławę Arkwrighta przyćmiły oskarżenia o kradzież cudzych wynalazków. Wiele spraw sądowych wykazało, że wszystkie opatentowane przez niego maszyny nie zostały przez niego wymyślone. Tak więc okazało się, że maszynę do przędzenia wody wynalazł zegarmistrz John Kay, maszynę do kart wynalazł Daniel Born, a urządzenie zasilające wynalazł John Lees. W 1785 r. wszystkie patenty Arkwrighta zostały anulowane, ale do tego czasu stał się już jednym z najbogatszych angielskich producentów. W 1772 roku mechanik Wood tworzy maszynę, w której urządzenie wydechowe jest nieruchome, a wrzeciona się poruszają, czyli zachodzi proces odwrotny do tego, który ma miejsce w maszynie Hargreavesa. Tutaj taśma, będąca przedmiotem pracy, zajmuje pozycję bierną, a wrzeciono (narzędzie robocze) jest w dużym stopniu uruchomione. Prasa rysunkowa, pozostając nieruchoma, zamyka się i otwiera, a wrzeciona nie tylko obracają się, ale także poruszają.
Ostatni punkt w tworzeniu uniwersalnej przędzarki postawił tkacz Samuel Crompton, który stworzył tzw. muły. Łączył zasady „Jenny” i maszyny wodnej Arkwrighta.
Zamiast prasy Hargreaves Crompton użył rolek ciągnących. Ponadto wprowadzono karetkę, która poruszała się tam iz powrotem. Wrzeciona zostały umieszczone na wózku. Gdy wózek z wrzecionami odsunął się od rolek, wrzeciona wysunęły się jeszcze bardziej i skręciły gwint. Kiedy wózek zbliżył się do rolek, nić skręciła się i nawinęła wokół wrzeciona. Podczas gdy maszyna wodna wytwarzała mocną, ale grubą przędzę, a Jenny wytwarzała cienką, ale słabą przędzę, muły Cromptona produkowały mocną, ale delikatną przędzę. Autor: Ryzhov K.V.
▪ Ceramika ▪ WD-40
Hałas drogowy opóźnia rozwój piskląt
06.05.2024 Bezprzewodowy głośnik Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024
▪ Bawełna pochłania wodę z powietrza ▪ Nowe instrumenty mikroczipowe do inteligentnych czujników ▪ Alkohol nie jest czystszy niż benzyna
▪ sekcja serwisu Ochrona odgromowa. Wybór artykułu ▪ artykuł Opryskiwacz. Rysunek, opis ▪ artykuł Co było w dziobach lekarzy zarazy? Szczegółowa odpowiedź ▪ Artykuł Parnolistny zwyczajny. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Nadajnik alarmu antywłamaniowego. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Regulator prądu na trinistorze. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Polecamy ciekawe artykuły Sekcja 
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony