3. МЕХАНИЧЕСКОЕ ТКАЧЕСТВО

«Переворот в способе производства, - отмечал К. Маркс, - совершившийся в одной сфере промышленности, обусловливает переворот в других сферах». В текстильном производстве «...машинное прядение выдвинуло необходимость машинного ткачества» (Маркс К., Энгельс Ф. Соч., т. 23, с. 395).

В дальнейшем взаимовлияние этих сфер производства продолжается, обусловливая стимулирование развития и прядения, и ткачества [10].

Коренное усовершенствование в ткацкий станок внес в 1733 г. английский механик и ткач Джон Кей, создавший конструкцию с самолетным челноком. Машина обеспечивала продевание челнока между нитями основы. Но челнок был не самодвижущийся: его перемещал рабочий с помощью рукоятки, соединенной с блоками шнуром и приводящей их в движение. Блоки постоянно оттягивались пружиной от середины станка к краям. Перемещаясь по направляющим, тот или иной блок ударял по челноку. В процессе дальнейшего развития этих станков выдающуюся роль сыграл англичанин Эдмунд Картрайт. В 1785 г. он создал первую, а в 1792 г. вторую конструкцию ткацкого станка, обеспечивающего механизацию всех основных операций ручного ткачества: прокидку челнока, подъем ремизного аппарата, пробой бердом уточной нити, сматывание запасных нитей основы, удаление готовой ткани и шлихтование основы. Крупное достижение Картрайта - применение для работы ткацкого станка парового двигателя.

Схема устройства самодвижущегося челнока Кея 1 - направляющие; 2 - блоки; з - пружина; 4 - рукоятка; 5 - челнок

Предшественники Картрайта решили задачу механического привода ткацкого станка, использовав гидравлический двигатель.

Позже известный создатель автоматов французский механик Вокан-сон сконструировал один из первых механических ткацких станков с гидравлическим приводом. Эти станки были весьма несовершенны. К началу промышленной революции на практике использовали главным образом ручные ткацкие станки, которые, естественно, не могли удовлетворить нужды быстро развивающейся текстильной промышленности [11]. В ручном ткацком станке лучший ткач мог перебросить челнок через зев приблизительно 60 раз в минуту, в паровом - 140.

Значительным достижением в развитии текстильного производства и крупным событием в совершенствовании рабочих машин явилось изобретение французом Жаккаром в 1804 г. станка для узорчатого тканья. Жаккар изобрел принципиально новый способ изготовления тканей со сложным крупноузорным многоцветным рисунком, применив для этого специальный прибор. Здесь каждая из нитей основы проходит через глазки, выполненные в так называемых лицах. Вверху лицы привязаны к вертикальным крючкам, внизу расположены грузики. С каждым крючком соединена горизонтальная игла, и все они проходят через специальную коробку периодически совершающую возвратно-поступательные движения. С другой стороны прибора расположена призма, укрепленная на качающемся рычаге. На призму одевается цепь из перфорированных картонных карт, число которых равно числу разнопереплетенных нитей в узоре и подчас измеряется тысячами. В соответствии с вырабатываемым узором в картах проделаны отверстия, через которые проходят иглы при очередном ходе коробки, в результате чего связанные с ними крючки занимают вертикальное положение, либо остаются отклоненными.

Прибор Жаккара 1 - крючки; 2 - горизонтальная игла; 3 - 'лицы'; 4 - глазки; 5 - грузики; 6 - возвратно-поступательная коробка; 7 - призма; 8 - перфорированные карты; 9 - верхняя решетка

Процесс образования зева заканчивается движением верхней решетки, увлекающей за собой вертикально стоящие крючки, а с ними «лицы» и те нити основы, которым соответствуют отверстия в картах, после чего челнок протягивает нить утка. Затем верхняя решетка опускается, коробка с иглами возвращается в исходное положение и призма поворачивается, подавая очередную карту.

Машина Жаккара обеспечивала тканье разноцветными нитками, автоматически выполняя различные узоры. При работе на этом станке от ткача совершенно не требовалось виртуозного мастерства и все его умение должно было заключаться лишь в том, чтобы при выработке ткани с новым узором сменить программирующую карту. Станок работал с такой скоростью, которая совершенно не была доступной ткачу, работающему вручную.

Кроме сложной и легко переналаживаемой системы управления, основанной на программировании с помощью перфокарт, станок Жаккара замечателен применением в нем принципа серво-действия, заложенного в механизме зевообразования, который приводился в движение с помощью массивных рычажных передач, действующих от постоянного источника энергии. В этом случае лишь ничтожная доля мощности затрачивалась на перемещение игл с крючками и, таким образом, управление большой мощностью осуществлялось посредством слабого сигнала. Механизм Жаккара обеспечивал автоматизацию рабочего процесса, в том числе заранее запрограммированные действия рабочей машины [12].

Существенное усовершенствование ткацкого станка, ведущее к его автоматизации, принадлежит англичанину Джеймсу Нартропу. В короткий срок ему удалось создать приспособление, обеспечивающее автоматическую замену пустого челнока полным при остановке машины и на ходу. Станок Нартропа имел специальный магазин челноков, подобный магазину патронов в винтовке. Опорожненный челнок автоматически выбрасывался и заменялся новым.

Интересны попытки создать станок без челнока. Еще и в современном производстве это направление - одно из наиболее примечательных. Такую попытку предпринял немецкий конструктор Иоганн Геблер. В его модели нить основы передавалась посредством якорьков, расположенных по обеим сторонам станка. Движение якорьков чередуется и нитка передается от одного к другому.

В станке почти все операции автоматизированы, и один рабочий может обслуживать до двадцати таких станков. Без челнока вся конструкция станка оказалась значительно проще и работа его намного надежнее, поскольку отпали такие наиболее подверженные изнашиванию части, как челнок, бегун и др. Кроме того, и это, пожалуй, имеет первостепенное значение, исключение челнока обеспечивало бесшумность движения, что предохраняло не только конструкцию станка от ударов и сотрясений, но и рабочих от значительного шума.

Начавшийся в области текстильного производства технический переворот быстро распространился и на остальные области, где не только произошли коренные изменения в технологическом процессе и оборудовании, но и были созданы новые рабочие машины: трепальные - превращающие кипы хлопка в холсты, расщепляющие и чистящие хлопок, укладывающие параллельно одно к другому волокна и вытягивающие их; чесальные - превращающие холст в ленту; ленточные - обеспечивающие более однородный состав лент, и т. п.

В начале XIX в. широко распространились специальные машины для прядения шелка, льна, джута. Создаются машины для вязания, для плетения кружев. Большую популярность завоевал чулочно-вязальный станок, выполнявший до 1500 петель в минуту, тогда как самая проворная прядильщица делала ранее не более ста петель. В 80-90-х годах XVIII в. конструируются станки для основного вязания. Создают тюлевую и швейную машины. Наибольшую известность получили швейные машины Зингера. Характеризуя значение швейной машины, Маркс указывает, что она «сыграла решающую революционную роль» (Маркс К., Энгельс Ф. Соч., т. 23, с. 483). Эта машина, как и другие, вызвала превращение «раздробленной работы на дому (а также мануфактуры) в фабричное производство» (Там же, с. 481).

Переворот в способе изготовления тканей повлек развитие таких смежных с текстильной промышленностью отраслей, как белильное, ситцепечатное и красильное производство, что, в свою очередь, заставило обратить внимание на создание более совершенных красителей и веществ для отбелки тканей. В 1785 г. К. Л. Бертолле предлагает способ беления тканей хлором. Английский химик Смитсон Теннант открывает новый способ приготовления белильной извести. Под непосредственным влиянием технологии обработки тканей развилось производство соды, серной и соляной кислоты. Таким образом, техника давала науке определенный заказ и стимулировала ее развитие. Однако, касаясь взаимодействия науки и техники периода промышленной революции, следует подчеркнуть, что характерной чертой промышленной революции конца XVIII - начала XIX в. являлась сравнительно незначительная связь с наукой. Это была революция в технике, революция, происходившая на основе практических исследований. Уайетт, Харгривс, Кромптон были ремесленниками, поэтому главные революционные события в текстильной промышленности произошли без особого воздействия науки. Важнейшим следствием машинизации текстильного производства было создание принципиально новой машинно-фабричной системы, вскоре ставшей господствующей формой организации труда, резко изменившей его характер, а также положение трудящихся.