Жаккардовая машина ( французский: [ʒakaʁ] ) — это устройство, прикрепленное к ткацкому станку , которое упрощает процесс изготовления тканей с такими сложными узорами, как парча , дамасская ткань и матлассе . [3] Полученный ансамбль ткацкого станка и жаккардовой машины называется жаккардовым ткацким станком . Машина была запатентована Жозефом Мари Жаккардом в 1804 году, [4] [5] [6] [7] на основе более ранних изобретений французов Базиля Бушона (1725 г.), Жана Батиста Фалькона (1728 г.) и Жака Вокансона (1740 г.). [8] Машина управлялась «цепочкой карт»; несколько перфокарт , соединенных вместе в непрерывную последовательность. [9] На каждой карте было пробито несколько рядов отверстий, причем одна полная карта соответствовала одному ряду рисунка.
И жаккардовый процесс, и необходимое приспособление для ткацкого станка названы в честь их изобретателя. Этот механизм, вероятно, является одной из самых важных инноваций в ткацком деле , поскольку жаккардовое зевание сделало возможным автоматическое производство неограниченных вариантов плетения сложных узоров. Термин «жаккард» не является специфическим и не ограничивается каким-либо конкретным ткацким станком, а скорее относится к дополнительному механизму управления, который автоматизирует создание рисунка. Этот процесс также можно использовать для трикотажа с рисунком и текстиля машинной вязки, такого как трикотажные изделия . [10]
Использование сменных перфокарт для управления последовательностью операций считается важным шагом в истории вычислительной техники , вдохновив Чарльза Бэббиджа на создание аналитической машины .
Традиционно фигурные конструкции изготавливались на ткацком станке . Ремиз с концами основы, которые нужно было подтянуть, вручную отбирал второй оператор, рисовальщик, а не ткач. Работа была медленной и трудоемкой, а сложность выкройки 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 вид машины, которая могла обрабатывать пряжу быстрее и точнее. На протяжении многих лет ткацкий станок постоянно совершенствовался. [13]
Усовершенствование ткацкого станка произошло в 1725 году, когда Базиль Бушон ввел принцип применения перфорированной ленты бумаги. Непрерывный рулон бумаги пробивали вручную на секции, каждая из которых представляла собой одну плеть или шаг, а длина рулона определялась количеством выстрелов в каждом повторении рисунка. Затем на основе этого подхода возникла жаккардовая машина.
Жозеф Мари Жаккар увидел, что можно разработать механизм для производства сложных узоров. Возможно, он объединил механические элементы других изобретателей, но, безусловно, ввел новшества. Его машина в целом была похожа на устройство Вокансона , но он использовал отдельные картонные карты Жана-Батиста Фалькона и свою квадратную призму (или карточный «цилиндр»): ему приписывают полную перфорацию каждой из ее четырех сторон, заменив машину Вокансона. перфорированный «ствол». Машина Жаккара содержала восемь рядов игл и стоек, тогда как Вокансон имел двойной ряд. Эта модификация позволила увеличить расчетную мощность станка. В своей первой машине он поддерживал упряжь с помощью завязанных шнуров, которые поднимал с помощью одной трап-доски.
Одним из главных преимуществ жаккардовой машины было то, что в отличие от прежних станков для ткачества булатной ткани, на которых фигурный зев обычно рисовался один раз на каждые четыре кадра, на новом аппарате его можно было вытягивать на каждом кадре, получая таким образом ткань. с большей четкостью контура. [14]
Изобретение Жаккарда оказало глубокое влияние на Чарльза Бэббиджа . В этом отношении некоторые авторы считают его предшественником современных вычислительных технологий. [15]
На схеме карты скреплены в непрерывную цепочку (1), проходящую через квадратную коробку. При каждом четвертом обороте жаккардовой головке подносится новая карта, которая представляет собой один ряд (один «выбор» челнока, несущего уток ) . Коробка откидывается вправо в показанное положение и прижимается к тягам управления (2). Если есть отверстие, стержень проходит сквозь карту и остается неподвижным, тогда как, если отверстие не пробито, стержень сдвигается влево. Каждый стержень действует на крючок (3). При вдавливании стержня крючок смещается влево, не вставленный стержень оставляет крючок на месте. Затем балка (4) поднимается под крюками, и крюки в исходном положении поднимаются; смещенные крючки не перемещаются балкой. На каждом крючке может быть несколько шнуров (5). Шнуры проходят через направляющую (6) и крепятся к извилине (7) и возвратному грузу (8). Ремизные планки приподнимают основу , образуя навес , через который пройдет челнок, несущий уток. [16] Ткацкий станок с головкой крючка 400 может иметь четыре нити, прикрепленные к каждому крючку, в результате чего получается ткань шириной 1600 концов основы с четырьмя повторами переплетения поперек.
Термин «жаккардовый ткацкий станок» несколько неточный. Это «жаккардовая головка», которая адаптируется ко многим ткацким станкам , которые позволяют ткацкому станку затем создавать замысловатые узоры, часто встречающиеся в жаккардовом ткачестве.
Ткацкие станки с жаккардовым приводом, хотя и относительно распространены в текстильной промышленности, не так распространены, как ткацкие станки «добби», которые обычно быстрее и намного дешевле в эксплуатации. Однако ткацкие станки «добби» не способны производить столько разных переплетений из одной основы . Современные жаккардовые машины управляются компьютерами вместо оригинальных перфокарт и могут иметь тысячи крючков.
Заправка жаккардовой машины настолько трудоемка, что многие ткацкие станки заправляются только один раз. Последующие нити затем привязываются к существующей основе с помощью узловязательного робота, который привязывает каждую новую нить индивидуально. Даже на небольшом ткацком станке с несколькими тысячами концов основы процесс перезаправки может занять несколько дней.
Первоначально жаккардовые машины были механическими , а рисунок ткани хранился в серии перфокарт , которые соединялись в непрерывную цепочку. Жаккарды часто были небольшими и самостоятельно контролировали лишь относительно небольшое количество концов основы. Для этого потребовалось несколько повторений по ширине ткацкого станка. Машины большей производительности или использование нескольких машин обеспечивали больший контроль с меньшим количеством повторов, и, следовательно, можно было плести более крупные конструкции по ширине ткацкого станка.
Фабрика должна выбирать ткацкие станки и зевообразующие механизмы в соответствии со своими коммерческими потребностями. Как правило, чем больше контроля деформации требуется, тем больше затраты. Таким образом, приобретение жаккардовых машин нерентабельно, если можно обойтись механизмом «добби» . Помимо капитальных затрат, жаккардовые машины более дороги в обслуживании, поскольку они сложны и требуют более квалифицированного персонала; Для подготовки конструкций к ткацкому станку требуется дорогостоящая система проектирования и, возможно, карторезная машина. Ткачество обходится дороже, поскольку жаккардовые механизмы с большей вероятностью вызывают неисправности, чем добби или кулачковые механизмы. Кроме того, ткацкие станки не будут работать так быстро, а время простоя увеличится, поскольку требуется время, чтобы изменить непрерывную цепочку карточек при изменении дизайна. По этим причинам лучше всего ткать большие партии из механического жаккарда.
Записано, что в 1855 году француз [17] адаптировал жаккардовый механизм к системе, с помощью которой он мог приводить в действие электромагниты. Интерес был значительный, но испытания не увенчались успехом, и о разработке вскоре забыли.
Bonas Textile Machinery NV запустила первую успешную электронную жаккардовую машину на выставке ITMA в Милане в 1983 году . 10 000 варпа заканчивается. [20] Это позволяет избежать необходимости повторений и симметричных дизайнов и обеспечивает практически бесконечную универсальность. Машины с компьютерным управлением значительно сокращают время простоя, связанное с изменением дизайна перфорированной бумаги, что позволяет уменьшить размер партии. Однако электронные жаккарды стоят дорого и могут не потребоваться на фабрике, производящей большие партии и изделия меньшего размера. Более крупные машины, позволяющие контролировать одностороннюю деформацию, очень дороги и могут быть оправданы только там, где требуется большая универсальность или необходимо удовлетворить очень специализированные требования к конструкции. Например, они являются идеальным инструментом для расширения возможностей и универсальности нишевых льняных жаккардовых ткачей, которые продолжают активно работать в Европе и на Западе, в то время как большая часть крупносерийного товарного ткачества переместилась в районы с низкими затратами. [ нужна цитата ]
Льняные изделия, связанные с жаккардовым плетением, — это льняные дамасские пеленки, жаккардовые одежные ткани и булатное постельное белье. В жаккардовом ткачестве используются все виды волокон и их смеси, и они используются при производстве тканей для многих конечных целей. Жаккардовое плетение также можно использовать для создания тканей с узором мателассе или парчи . [21] Исследования ведутся [ когда? ] [ требуется доработка ] для разработки слоистых и фасонных изделий в качестве армирующих элементов конструкций из композиционных материалов . [ нужна цитата ]
Вершиной производства на жаккардовой машине 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 выполнены из шелка, сотканного на жаккардовой машине с использованием черных и серых ниток. Страницы имеют сложные рамки с текстом и изображениями святых. Подсчитано, что для кодирования страниц потребовалось от 200 000 до 500 000 перфокарт со скоростью 160 нитей на см (400 нитей на дюйм).
Он был выпущен в 1886 и 1887 годах в Лионе, Франция. Он был публично выставлен на Всемирной выставке 1889 года . Он был разработан Р. П. Дж. Хервье, соткан Дж. А. Генри и опубликован А. Ру. [23] Чтобы добиться правильного результата, потребовалось два года и почти 50 испытаний. Было выпущено около 50 или 60 экземпляров.
В жаккардовой головке для контроля последовательности операций использовались сменные перфокарты . Это считается важным шагом в истории вычислительной техники . [24] Возможность изменять рисунок ткацкого станка путем простой замены карточек была важным концептуальным предшественником развития компьютерного программирования и ввода данных. Чарльз Бэббидж знал о жаккардовых машинах и планировал использовать карты для хранения программ в своей аналитической машине . В конце 19-го века Герман Холлерит развил идею использования перфокарт для хранения информации на шаг дальше, создав машину для составления таблиц с перфокартами, которую он использовал для ввода данных для переписи населения США 1890 года . В первой половине двадцатого века возникла крупная индустрия обработки данных с использованием технологии перфокарт, в которой первоначально доминировала корпорация International Business Machine (IBM) с ее линейкой оборудования для единичной записи . Однако карты использовались для передачи данных, а программирование осуществлялось с помощью коммутационных панелей .
Некоторые ранние компьютеры, такие как автоматический калькулятор с последовательным управлением IBM 1944 года (Harvard Mark I), получали программные инструкции с бумажной ленты с дырочками, похожими на связку карточек Жаккарда. Позже компьютеры выполняли программы из высокоскоростной памяти, хотя для загрузки программ в память обычно использовались карты. Перфокарты использовались в вычислительной технике вплоть до середины 1980-х годов.
При изготовлении этого тома использовался метод Жаккарда (Жозеф-Мари Жаккар, 1752-1834) с использованием перфокарт, который Дж. А. Генри впервые применил с
Les Laboreurs.
Поэма Тире о Джоселин.
Воспроизведение в картинках с лицензией редакторов-собственников
(Альфонс де Ламартин) в 1883 году. Это более раннее название является настоящей «первой книгой, «напечатанной» на компьютере».
За два года было выпущено 50–60 экземпляров Livre de prières.
По словам историка книги Майкла Лэрда, потребовалось несколько сотен тысяч карточек (по оценкам, от 106 000 до 500 000).
СМИ, связанные с жаккардом, вырисовываются на Викискладе?