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 .
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 Калабре, 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 поднял 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, таким образом производя 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]
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). Там, где есть отверстие, стержень проходит через карту и остается неподвижным, тогда как если отверстие не пробито, стержень проталкивается влево. Каждый стержень воздействует на крючок (3). Когда стержень проталкивается, крючок перемещается из положения влево, стержень, который не проталкивается, оставляет свой крючок на месте. Затем балка (4) поднимается под крючками, и те крючки в месте покоя поднимаются; крючки, которые были смещены, не перемещаются балкой. Каждый крючок может иметь несколько шнуров (5). Шнуры проходят через направляющую (6) и прикреплены к их ремизке (7) и возвратному грузу (8). Галевки поднимают основу, чтобы создать зев, через который будет проходить челнок, несущий уток. [16] Ткацкий станок с головкой с 400 крючками может иметь четыре нити, соединенные с каждым крючком, в результате чего получается ткань шириной 1600 концов 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 так 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.
Первоначально жаккардовые машины были механическими , и рисунок ткани хранился в серии перфокарт , которые были соединены в непрерывную цепь. Жаккарды часто были небольшими и независимо управляли только относительно небольшим количеством концов основы. Это требовало ряда повторов по ширине ткацкого станка. Машины большей мощности или использование нескольких машин позволяли лучше контролировать с меньшим количеством повторов, и, 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, чем больше требуется контроля основы, тем больше расходы. Поэтому неэкономично приобретать жаккардовые машины, если можно обойтись кареточным механизмом . Помимо капитальных затрат, жаккардовые машины дороже в обслуживании , поскольку они сложны и требуют более квалифицированного персонала; требуется дорогая система проектирования для подготовки дизайнов для ткацкого станка и, возможно, машина для резки кард. Ткачество обходится дороже, поскольку жаккардовые механизмы чаще допускают дефекты, чем кареточные или кулачковые зевообразовательные механизмы. Кроме того, ткацкие станки не будут работать так быстро, и время простоя увеличится, поскольку требуется время для замены непрерывной цепи кард при изменении дизайна. По этим причинам лучше ткать большие партии на механических жаккардовых машинах.
Записано, что 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 основой с одного конца может распространяться на более чем 10 000 концов основы. [20] Это позволяет избежать необходимости в повторах и симметричных конструкциях и обеспечивает почти бесконечную универсальность. Машины с компьютерным управлением значительно сокращают время простоя, связанное со сменой конструкций перфорированной бумаги, что позволяет производить партии меньшего размера. Однако электронные жаккарды стоят дорого и могут не потребоваться на фабрике, производящей партии большого размера и меньшие конструкции. Более крупные машины, позволяющие управлять основой с одного конца, очень дороги и могут быть оправданы только там, где требуется большая универсальность или должны быть выполнены очень специализированные требования к конструкции. Например, они являются идеальным инструментом для повышения возможностей и расширения универсальности узкоспециализированных ткачей льняного жаккарда, которые продолжают работать в Европе и на Западе, в то время как большая часть крупносерийного товарного ткачества переместилась в регионы с низкими затратами. [ необходима цитата ]
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]
Вершиной производства с использованием жаккардовой машины является молитвенник, сотканный из шелка. Название книги — Livre de Prières. Tissé d'après les enluminures des manuscrits du XIVe au XVIe siècle . [22] Все 58 страниц молитвенника были сделаны из шелка, сотканного с помощью жаккардовой машины, с использованием черных и серых нитей. Страницы имеют сложные рамки с текстом и изображениями святых. По оценкам, для кодирования страниц потребовалось от 200 000 до 500 000 перфокарт, при 160 нитях на см (400 нитей на дюйм).
Он был выпущен в 1886 и 1887 годах в Лионе, Франция. Он был публично представлен на Всемирной выставке 1889 года . Он был разработан Р. П. Дж. Эрвье, соткан Ж. А. Генри и издан А. Ру. [23] Потребовалось два года и почти 50 попыток, чтобы получить правильный вариант. Было выпущено около 50 или 60 экземпляров.
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 — первоначально 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.
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).
