stringtranslate.com

Жаккардовая машина

Этот портрет Жаккарда был соткан из шелка на жаккардовом станке и потребовал 24 000 перфокарт для создания (1839). Он был изготовлен только на заказ. Чарльз Бэббидж владел одним из этих портретов; он вдохновил его на использование перфорированных карт в его Аналитической машине . [1] Он находится в коллекции Музея науки в Лондоне, Англия. [2]

Жаккардовая машина ( фр. [ʒakaʁ] ) — это устройство, устанавливаемое на ткацкий станок , которое упрощает процесс изготовления тканей со сложными узорами, такими как парча , дамаск и мателассе . [3] Полученный ансамбль ткацкого станка и жаккардовой машины называется жаккардовой машиной . Машина была запатентована Жозефом Мари Жаккардом в 1804 году, [4] [5] [6] [7] на основе более ранних изобретений французов Базиля Бушона (1725), Жана Батиста Фалькона (1728) и Жака Вокансона (1740). [8] Машина управлялась «цепочкой карт»; несколько перфокарт, соединенных вместе в непрерывную последовательность. [9] На каждой карте было пробито несколько рядов отверстий, при этом одна полная карта соответствовала одному ряду рисунка.

И процесс жаккарда, и необходимое крепление к ткацкому станку названы в честь их изобретателя. Этот механизм, вероятно, является одним из самых важных ткацких инноваций, поскольку жаккардовое зевообразование сделало возможным автоматическое производство неограниченного количества разновидностей сложных узоров ткачества. Термин «жаккард» не является специфическим или ограниченным каким-либо конкретным ткацким станком, а скорее относится к дополнительному механизму управления, который автоматизирует формирование узора. Этот процесс также может использоваться для узорчатого трикотажа и машинно-вязаных текстильных изделий, таких как джерси . [10]

Использование сменных перфокарт для управления последовательностью операций считается важным шагом в истории вычислительной техники , вдохновив Чарльза Бэббиджа на создание аналитической машины .

История

Жаккардовый ткацкий станок, на котором изображены информационные перфокарты, Национальный музей Шотландии

Традиционно, фигурные узоры изготавливались на ткацком станке . Галевки с концами основы, которые нужно было вытянуть, вручную выбирал второй оператор, волочащий мальчик, а не ткач. Работа была медленной и трудоемкой, а сложность узора ограничивалась практическим фактором.

Первый прототип ткацкого станка жаккардового типа был изготовлен во второй половине XV века итальянским ткачом из Калабрии Жаном ле Калабрэ, приглашенным в Лион Людовиком XI . [11] [12] Он представил новый тип машины, которая могла обрабатывать пряжу быстрее и точнее. На протяжении многих лет усовершенствования ткацкого станка продолжались. [13]

Усовершенствование ткацкого станка произошло в 1725 году, когда Базиль Бушон представил принцип применения перфорированной ленты бумаги. Непрерывный рулон бумаги пробивался вручную секциями, каждая из которых представляла собой одну плетку или нить, а длина рулона определялась числом ударов в каждом повторе рисунка. Затем из этого подхода развилась жаккардовая машина.

Жозеф Мари Жаккард увидел, что механизм может быть разработан для производства сложных узоров. Он, возможно, объединил механические элементы других изобретателей, но, безусловно, внес новшества. Его машина была в целом похожа на конструкцию Вокансона , но он использовал отдельные картонные карты Жана-Батиста Фалькона и его квадратную призму (или карточный «цилиндр»): ему приписывают полную перфорацию каждой из ее четырех сторон, заменив перфорированную «бочку» Вокансона. Машина Жаккарда содержала восемь рядов игл и стоек, тогда как у Вокансона был двойной ряд. Эта модификация позволила ему увеличить производительность машины. В своей первой машине он поддерживал сбрую с помощью связанных шнуров, которые он приподнял с помощью одной трапециевидной доски.

Одним из главных преимуществ жаккардовой машины было то, что в отличие от предыдущих машин для ткачества дамасской ткани, в которых зев для фигурной ткани обычно вытягивался один раз за каждые четыре кадра, с новым аппаратом его можно было вытягивать на каждом кадре, что давало ткань с более четкими контурами. [14]

Изобретение Жаккара оказало глубокое влияние на Чарльза Бэббиджа . В этом отношении некоторые авторы считают его предшественником современной вычислительной техники. [15]

Принципы работы

Принципиальная схема системы Жаккарда
Инженерный чертеж жаккардового ткацкого станка, 19 век

Как показано на схеме, карты скреплены в непрерывную цепь (1), которая проходит над квадратным ящиком. При каждом четвертьобороте новая карта подается на жаккардовую головку, которая представляет собой один ряд (один «выбор» челнока, несущего уток ) . Ящик качается справа в показанное положение и давит на управляющие стержни (2). Для каждого отверстия в карте стержень проходит и остается неподвижным; если отверстия нет, стержень толкается влево. Каждый стержень воздействует на крючок (3). Когда стержень толкается, крючок перемещается из положения влево; стержень, который не толкается, оставляет свой крючок на месте. Затем балка (4) поднимается под крючками, и крючки в исходном положении поднимаются. Смещенные крючки не перемещаются балкой. Каждый крючок может иметь несколько шнуров (5). Каждый шнур проходит через направляющую (6) и прикреплен к соответствующей галеве (7) и возвратному грузу (8). Галевки поднимают основу, чтобы создать зев, через который будет проходить челнок, несущий уток. [16] Ткацкий станок с головкой на 400 крючков может иметь четыре нити, соединенные с каждым крючком, в результате чего получается ткань шириной 1600 нитей основы с четырьмя повторениями переплетения, идущими поперек.

Термин «жаккардовый ткацкий станок» несколько неточен. Это «жаккардовая головка», которая адаптируется к большому количеству кареточных ткацких станков , что позволяет ткацкому станку затем создавать сложные узоры, часто встречающиеся в жаккардовом ткачестве.

Жаккардовые ткацкие станки, хотя и относительно распространены в текстильной промышленности, не так распространены, как кареточные ткацкие станки, которые обычно быстрее и намного дешевле в эксплуатации. Однако кареточные ткацкие станки не способны производить много различных переплетений из одной основы . Современные жаккардовые машины управляются компьютерами вместо оригинальных перфокарт и могут иметь тысячи крючков.

Заправка нити в жаккардовой машине настолько трудоемка, что многие ткацкие станки заправляют ее только один раз. Последующие основы затем привязываются к существующей основе с помощью узловязательного робота, который привязывает каждую новую нить по отдельности. Даже для небольшого ткацкого станка с несколькими тысячами концов основы процесс повторной заправки может занять несколько дней.

Механические жаккардовые устройства

Перфокарты, используемые в жаккардовом ткацком станке
Дырокол для жаккардовых карт

Первоначально жаккардовые машины были механическими , и рисунок ткани хранился на серии перфокарт , которые соединялись в непрерывную цепь. Жаккарды часто были небольшими и контролировали относительно небольшое количество концов основы. Это требовало нескольких повторов по ширине ткацкого станка. Машины большей мощности или использование нескольких машин позволяли лучше контролировать с меньшим количеством повторов; следовательно, более крупные рисунки можно было ткать по ширине ткацкого станка.

Фабрика должна выбирать ткацкие станки и зевообразовательные механизмы в соответствии со своими коммерческими требованиями. Как правило, более высокий контроль основы означает более высокие расходы. Поэтому неэкономично приобретать жаккардовые машины, если можно обойтись кареточным механизмом . Помимо капитальных затрат, жаккардовые машины обходятся дороже в обслуживании , поскольку они сложны, требуют высококвалифицированных операторов и используют дорогостоящие системы для подготовки дизайнов для ткацкого станка. Таким образом, они с большей вероятностью будут давать сбои, чем кареточные или кулачковые зевообразовательные машины. Кроме того, ткацкие станки не будут работать так быстро, и время простоя увеличится, поскольку требуется время для замены непрерывной цепочки карт при изменении дизайна. Лучше всего ткать большие партии с помощью механических жаккардовых машин.

Электронные жаккардовые машины

В 1855 году француз [17] адаптировал механизм Жаккарда к системе, с помощью которой он мог работать с помощью электромагнитов. Интерес был значительным, но испытания не увенчались успехом, и разработка была вскоре забыта.

Компания Bonas Textile Machinery NV запустила первую успешную электронную жаккардовую машину на выставке ITMA в Милане в 1983 году. [18] [a] Хотя изначально машины были небольшими, современные технологии позволили значительно увеличить производительность жаккардовых машин, а управление однониточной основой может распространяться на более чем 10 000 нитей основы. [20] Это устраняет необходимость в повторах и симметричных конструкциях и обеспечивает почти бесконечную универсальность. Управляемые компьютером машины значительно сокращают время простоя, связанное со сменой перфокарт, тем самым позволяя производить партии меньшего размера. Однако электронные жаккарды дороги и могут не понадобиться на фабрике, производящей большие партии и меньшие конструкции. Более крупные машины, обеспечивающие управление однониточной основой, очень дороги и могут быть оправданы только тогда, когда требуется большая универсальность или очень специализированные конструкции. Например, они являются идеальным инструментом для повышения возможностей и универсальности нишевых ткачей жаккардовых тканей, которые продолжают работать в Европе и на Западе, в то время как большинство крупных партий товарного ткачества перешло на низкозатратное производство. [ необходима ссылка ]

Льняные изделия, связанные с жаккардовым плетением, — это льняные дамасские пеленки, жаккардовые ткани для одежды и дамасское постельное белье. Жаккардовое плетение использует все виды волокон и их смесей, и оно используется в производстве тканей для многих конечных целей. Жаккардовое плетение также может использоваться для создания тканей с рисунком Matelassé или парчи . [21]

Тканый шелковый молитвенник

Вершиной производства с использованием жаккардовой машины является молитвенник, сотканный из шелка, под названием Livre de Prières. Tissé d'après les enluminures des manuscrits du XIVe au XVIe siècle . [22] Все 58 страниц молитвенника были сотканы из шелка, изготовлены на жаккардовой машине с использованием черных и серых нитей, в 160 нитей на см (400 нитей на дюйм). Страницы имеют сложные рамки с текстом и изображениями святых. По оценкам, для кодирования страниц потребовалось от 200 000 до 500 000 перфокарт.

Книга была выпущена в 1886 и 1887 годах в Лионе, Франция, и была публично представлена ​​на Всемирной выставке 1889 года . Она была разработана Р. П. Дж. Эрвье, соткана Ж. А. Генри и издана А. Ру. [23] Потребовалось два года и почти 50 попыток, чтобы получить правильный вариант. По оценкам, было выпущено 50 или 60 экземпляров.

Значение в вычислительной технике

Головка жаккарда использовала сменные перфокарты для управления последовательностью операций. Это считается важным шагом в истории вычислительного оборудования . [24] Возможность изменять рисунок ткацкого станка путем простой замены карт была важным концептуальным предшественником развития компьютерного программирования и ввода данных. Чарльз Бэббидж знал о машинах жаккарда и планировал использовать карты для хранения программ в своей аналитической машине . В конце 19 века Герман Холлерит развил идею использования перфокарт для хранения информации на шаг дальше, когда он создал табуляторную машину с перфокартами, которую он использовал для ввода данных для переписи населения США 1890 года . Крупная отрасль обработки данных с использованием технологии перфокарт была разработана в первой половине двадцатого века — изначально в ней доминировала корпорация International Business Machine (IBM) с ее линейкой оборудования для единичных записей . Однако карты использовались для данных, а программирование осуществлялось с помощью коммутационных панелей .

Некоторые ранние компьютеры, такие как IBM Automatic Sequence Controlled Calculator 1944 года (Harvard Mark I), получали программные инструкции с бумажной ленты с отверстиями, похожими на строки карт Жаккара. Более поздние компьютеры выполняли программы из более быстродействующей памяти, хотя для загрузки программ в память обычно использовались карты. Перфокарты использовались в вычислениях вплоть до середины 1980-х годов.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ По словам ее операторов (CEMATEX, Le Comité Européen des Constructeurs de Machines Textiles , организация, включающая 9 национальных европейских ассоциаций текстильного оборудования), ITMA является «крупнейшей в мире международной выставкой текстильных и швейных технологий». [19]

Ссылки

  1. ^ Хайман, Энтони, редактор. Наука и реформа: избранные труды Чарльза Бэббиджа , Кембридж, Англия: Cambridge University Press, 1989, стр. 298.
  2. ^ Дельве (2007), стр. 99.
  3. ^ "Fabric Glossary". Архивировано из оригинала 5 января 2009 года . Получено 21 ноября 2008 года .
  4. ↑ Эрик Хобсбаум, «Эпоха революции» (Лондон, 1962; переиздано в 2008 г.), стр. 45.
  5. ^ Шенхерр, Стивен. «Перфокарта Жаккарда». www.aes-media.org . Получено 18 июня 2022 г.
  6. ^ "Механизм Жаккарда: Инновация". Macclesfield Museums . Получено 2022-06-18 .
  7. ^ Керанен, Рэйчел (2016). Изобретения в вычислительной технике: от счетов до персональных компьютеров. Cavendish Square Publishing, LLC. стр. 41–43. ISBN 978-1-5026-2301-0.
  8. ^ C. Razy стр.120 (1913)
  9. ↑ Newton, William, ed. (1 января 1866 г.). «Джеймсу Мелвину из Пинлоуса, графство Файф, штат Нью-Брансуик, за усовершенствования жаккардовых машин. — [датировано 10 мая 1865 г.]». Newton's London Journal of Arts and Sciences . 23. London: 334.
  10. ^ Паррилло Чапман, Лиза (2008). Текстильное проектирование в рамках формы продукта. С. 69–70. ISBN 978-1109003987.
  11. ^ Рубино, Анжела (2006). La seta Catanzaro e Lione. Echi lontani e attività Presente [ Шелк в Катандзаро и Лионе. Отдалённые отголоски и нынешняя деятельность ] (на итальянском языке). Калабрия Леттерария. ISBN 8875741271.
  12. ^ "Métiers à tisser, Консерватория старых мастеров текстиля" . Проверено 4 мая 2021 г.
  13. ^ "Краткая история производства фигурного текстиля" (PDF) . Получено 29 марта 2021 г. .
  14. ^ Брэдбери, Фред (1912). Жаккардовые механизмы и монтаж жгутов . John Heywood Ltd., Technical Book Depot, Галифакс, Йоркшир.
  15. ^ Эссингер, Джеймс (2004). Сеть Жаккара . Oxford University Press, Оксфорд. ISBN 978-0-19-280578-2 
  16. ^ Музей Виктории и Альберта (2015-10-08), Как это было сделано? Жаккардовое плетение, Youtube , получено 2022-06-18
  17. ^ «Ирландский справочник и справочник по торговле льном». WH Greer, 1876. Получено 11 июня 2023 г. – через интернет-архив.
  18. ^ "Bonas Textile Machinery NV - О нас". bonas.be . Архивировано из оригинала 11 декабря 2017 г. Получено 8 октября 2020 г.
  19. ^ "О ITMA". Cematex.com . Получено 8 октября 2020 г. .
  20. ^ Panneerselvam, RG (16 июля 2020 г.). «Использование местного электронного жаккарда в ручном ткацком станке для ткачества модных шелковых сари». Dogo Rangsang Research Journal . 10 : 84 – через UGC Care Group.
  21. ^ "Жаккардовая ткань — Что такое жаккард? - Sailrite". www.sailrite.com . Получено 16.09.2020 .
  22. ^ «В Художественном музее Уолтерса молитвенник 19-го века, связанный с пионерами компьютеров». Baltimore Sun. 9 февраля 2019 г. Получено 11 февраля 2019 г.
  23. ^ Генри, Дж.А.; Эрвье, Р.П. Ж. Ливр де Приер. Tissé d'après les enluminures des manuscrits du XIVe au XVIe siècle. Ру (принтер); Дж. Кауфманн (переплетчик). OCLC  948879235. При изготовлении этого тома использовался метод Жаккара (Жозеф-Мари Жаккар, 1752-1834) с использованием перфокарт, который Дж. А. Генри впервые применил с Les Laboreurs. Поэма о Джослин. Воспроизведение в картинках с лицензией собственников-редакторов (Альфонс де Ламартин) в 1883 году. Это более раннее название является настоящей «первой книгой, «напечатанной» на компьютере». За двухлетний период было выпущено 50-60 экземпляров Livre de prières. По словам историка книг Майкла Лэрда, потребовалось несколько сотен тысяч карточек (по оценкам, от 106 000 до 500 000).
  24. ^ Эссингер, Джеймс (2004). Паутина Жаккарда: Как ручной ткацкий станок привел к рождению информационной эпохи . Оксфорд: Oxford University Press. ISBN 0-19-280577-0.

Источники

Внешние ссылки