Ткацкий станок

НЕГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«КАМСКИЙ  ИНСТИТУТ ГУМАНИТАРНЫХ И ИНЖЕНЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»

ФАКУЛЬТЕТ ДИЗАЙНА

КАФЕДРА ДИЗАЙН СРЕДЫ

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 070600  ДИЗАЙН /БАКАЛАВР/ 
 
 
 
 
 
 
 
 

Реферат по истории дизайна на тему:

«Ткатский станок» 
 
 
 
 
 
 

                                                              Выполнил: ст. гр. ДБД-84 Бобылева Д.В.

                                                              Проверил: Есоновна Е. 
 
 
 
 
 

Ижевск 2011 

Содержание:

1.Введение

2.Виды станков

3.Усовершенствование  станка

4.Типы станков по принципу прокладки утка 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

     Одежда, сшитая из различных материалов, стала применяться людьми очень давно: кусочки тканей были обнаружены при раскопках древнеегипетских гробниц, датированных V тыс. до н. э. Они были сделаны изо льна. 240 метров нити, из которой была сделана пряжа, весили всего 1 грамм. 
     Предшественником ткачества можно считать плетение. Изготавливая различные маты из веток и стеблей, люди распространили это умение на плетение нитей из различных волокон. 
В различных регионах для изготовления волокон применяли различные материалы: в Европе — лен, коноплю и шерсть, в Индии — хлопок, в Китае — шелк. Процесс превращения сырья в волокна был весьма трудоемким. 
      Полученные волокна превращались в ткань на простейшем ткацком станке, представлявшем собой закрепленный на двух вертикальных брусках стержень. К нему привязывали нити, составлявшие основу ткани. Во избежание спутывания нити натягивались при помощи подвесов. Поперечная нить — уток — наматывалась на заостренную палку и с ее помощью пропускалась через основу таким образом, чтобы соседние нити основы находились по разные стороны утка. Этот способ тканья копировал плетение и требовал много времени для пропускания утка. 
      Позже для разделения нитей между нитями основы стали создавать ромбообразное пространство — зев, образованное четными и нечетными нитями основы. В это пространство вкладывалась уточная нить, сматывавшаяся со шпули, находившейся в челноке — рабочем органе ткацкого станка. Одно из устройств, которое образовывало зев, применяется в ткацких станках до сих пор. Оно представляет собой рамку, называемую ремизкой, к планкам которой прикреплены проволочки с петлей посередине — глазком. Через глазки пропускались нитки основы. Вначале это были либо четные, либо нечетные.  
     Потянув на себя ремизку, ткач отделял четные нити от нечетных и прокидывал уток через основу одним броском. При обратном движении утка оставшиеся нити проходились поодиночке. Позже к грузикам на нижних концах нитей стали привязывать шнурки, вторые концы которых поочередно крепились к двум ремизкам. Потянув поочередно за ремезы, ткач отделял то четные, то нечетные нити, перебрасывая уток через основу. Это позволило значительно ускорить работу. 
     Такой способ крепления позволял использовать несколько ремизок, прикрепляя к ним каждую третью или четвертую нить. Это позволяло менять способы переплетения и ткать разные ткани. 
 
 

Виды  станков

Горизонтальный  ткацкий станок применялся до XVIII в. В него были внесены некоторые изменения: нити основы параллельно наматывали на специальный валик — навой. На такой же валик наматывалась и готовая ткань. Для разделения нитей основы применялся специальный гребень — бердо, который закреплялся на качающейся раме — батане. Последовательное поднятие ремизок осуществлялось посредством нажимания ткачом педалей. Таким образом, руки ткача освобождались. Ткани были узкими из-за ручной прокидки челнока. 
      В XVI в. был изобретен ленточный станок, способный одновременно ткать несколько лент.В XIV—XVI вв. появились прядильные машины с ручным и ножным приводом, обеспечившие значительное увеличение количества пряжи. Теперь ткацкие станки не успевали перерабатывать все сырье, изготовленное на новых машинах. Были необходимы ткацкие машины, которые смогли бы удовлетворить нужды развивающейся текстильной промышленности. 
       В 1678 г. француз де Женн изобрел первый механический ткацкий станок, приводившийся в действие гидравлическим двигателем. В 1745 г. французский механик Вокансон сконструировал один из первых механических ткацких станков, также приводившийся в движение гидравлическим двигателем. Однако эти механические ткацкие станки были еще очень несовершенны, а двигательная сила их была слишком неудобна для примитивной техники текстильной промышленности XVIII века. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Усовершенствование  станков

      В 1785 г. англичанин Э. Картрайт изобрел механический ткацкий станок. Вначале его конструкция была весьма примитивна, поэтому над усовершенствованием своего станка Картрайт работал до конца XVIII в. Он с самого начала предусматривал, что его станок будет приводиться в движение паровым двигателем. В 1792 г. он создал легко управляемый механический ткацкий станок, удовлетворяющий требованиям, предъявлявшимся в то время к ткачеству. Картрайт в своем станке добился полной механизации всех основных операций ручного ткачества: прокидки челнока, подъема ремизного аппарата, пробоя бердом уточной нити, сматывания запасных нитей основы, удаления готовой ткани и шлихтования основы (пропитывания нитей клеящим раствором-шлихтой для увеличения прочности). 
      В первой четверти XIX в. над усовершенствованием ткацкого станка работали и многие другие изобретатели. Во Франции в 1804 г. Жаккар изобрел ткацкую машину для узорчатого тканья. Станок Жаккара давал ткань с разнообразными красочными узорами; имел набор ниток различных цветов. 
В начале XIX в. в связи с усложнявшейся конструкцией ткацких станков некоторые их части начали делать из металла. С 1803 по 1813 г. англичанин Хоррокс получает ряд патентов на ткацкие станки с железной станиной. Эти станки имели преимущества по сравнению с деревянными: меньше изнашивались при работе и занимали немного места. В начале XIX в. были механизированы и некоторые вспомогательные операции ткачества, появились шлихтовальные и другие машины. 
     В дальнейшем конструкторы направляли свои усилия на превращение механического станка в автоматический. Были созданы механизмы, заменявшие пустые шпули в челноке на ходу, без остановки станка, приспособления, автоматически останавливающие станок при обрыве основной нити. 
     В новых станках челнок двигался между нитями основы ударяемый специальными деревянными погонялками. Его торможение осуществлялось силой трения о челночную коробку, в которую он влетал. Предельная частота перемещений челнока, равная примерно 200—220 ударам в минуту, была достигнута еще в середине XIX в. и с тех пор не увеличивалась. Одна из причин, этого — шум. 
    Увеличение скорости челнока пытались достичь разными способами: при помощи электромагнитов, пороховых взрывов и т. п. В конце концов стали использовать многочелночные станки непрерывного действия. В них уточную нить стали прокладывать много маленьких челноков одновременно. Производительность многочелночных станков намного выше, чем на одночелночных, а уровень шума значительно снизился. 
 
      Разрабатываются конструкции бесчелночных станков, в которых уток заменен капелькой воды, тянущей за собой нить, струей сжатого воздуха. Применяется также и прокладчик утка — небольшая пластинка массой около 40 г с пружинным зажимом нити. Перемещаясь в направляющей гребенке, прокладчик прокладывает нить в зеве со скоростью до 25 м/с. 
       В бесчелночных станках уточная нить сматывается не с шпули, а с неподвижной бобины, расположенной на станине станка. 
На рапирном ткацком станке уточная нить вводится в зев захватами, расположенными на концах стержней (рапир), совершающих возвратно-поступательные движения с двух сторон станка. 
      Применяются также и пневморапирные станки, в которых две полые рапиры вводятся в зев, образуя воздушный канал. В правую рапиру сжатым воздухом вдувается уточная нить. Одновременно из левой отсасывается воздух, увлекая за собой нить. Применение этих станков позволило снизить шум в два раза и повысить производительность в 1,5 раза.

Типы станков по принципу прокладки утка

До появления  ткацких станков бесчелночного  типа нити утка прокидывались в зеве исключительно челноком и прибивались бердом батана.С появлением станков бесчелночного типа принцип ввода утка в зев, а также конструкция станка значительно изменились. В настоящее время можно выделить следующие типы станков по принципу прокладки утка (на всех станках бесчелночного типа паковка с уточной пряжей находится отдельно от станка (сбоку), количество нити, необходимое для прокладки отдельной уточины, отматывается специальным механизмом, называемым барабаном-накопителем):

• пневматические — уточная нить прокладывается в зеве струёй воздуха из главного сопла и эстафетных сопел, вмонтированных в конструкцию профильного берда или в отдельный элемент — конфузор. Батан как таковой отсутствует, бердо крепится на магистральную ёмкость распределения сжатого воздуха для эстафетных сопел. Главного вала нет, различные элементы станка приводятся в работу сервомоторами через контролируемые центральной ЭВМ частотные инверторы. Основные производители в мире (по убыванию доли рынка): Toyota Industries, Tsudakoma (оба — Япония), Pikanol (Бельгия), Dornier (Германия), Promatech (Италия). В России: страна технологией производства машин данного типа не владеет.
• гидравлические — уточная нить прокладывается в зеве летящей каплей (струёй) воды. Конструкция станка с некоторыми особенностями базируется на основе пневматических машин. Производители — те же. Россия данной технологией не владеет.
• рапирные — уточная нить вводится в зев рапирами. Как правило используются 2 рапиры, движущиеся навстречу друг другу: 1-я — подающая — доводит уточную нить до середины ткани, 2-я — принимающая — забирает нить от подающей и доводит уточину до противоположного края зева. Прибой утка осуществляется бердом, как правило также без батанного механизма, а приводимым в действие серводвигателем. Выделяют машины: с гибкими рапирами, с прямыми жёсткими и телескопическими рапирами. Основные мировые производители в основном из ЕС: Pikanol (Бельгия), Dornier (Германия), Promatech (Италия), Suelzer (Швейцария). В СССР выпускались по лицензии фирмы Sulzer в Новосибирске. Также выпускались и продолжают производиться в Чебоксарах металлоткацкие станки для выработки металлосетки. Существуют также рапирные станки специального назначения фирм: Van-De-Vielle (Бельгия) для тяжёлых ворсовых тканей и ковров, Juergens (Германия) — для особо широких тканей (до 36 м (мировой рекорд)), используемых в качестве фильтров для целлюлозно-бумажной промышленности и др. Рапирные станки имеют наименьшие ограничения по возможностям выпуска различного ассортимента из всех современных концепций, хотя в целом и медленнее в скорости выпуска, чем, например, пневматические и гидравлические машины.
• станки пневмо-рапирного типа. Представляют собой экзотическую комбинацию принципов рапирного и пневматического станков, разработанную в России (СССР), где концепция чистого пневматического и чисто рапирного ввода утка в зев так и не была технически реализована по причинам как субъективным («поиск собственного пути»), так и объективным (техническая отсталость текстильного машиностроения и вообще машиностроения общего назначения в СССР). В общем виде прокладка утка осуществляется потоком воздуха, проходящим по каналу, образованному двумя сходящимися в зеве полыми (трубчатыми) рапирами. Нигде кроме бывшего СССР и ряда социалистических стран данные станки не получили распространения.     Единственный известный тип — машины типа АТПР (СССР — Россия). В настоящее время концепция по сути мертва из-за серьёзных ассортиментых ограничений в неё заложенных.
• станки с микропрокладчиками. По-видимому первый тип бесчелночных станков, сыгравший по-настоящему серьёзную роль на мировом текстильном рынке. Принцип ввода утка в зев: уточная нить захватывается задним зажимом металлического миниатюрного «челнока», который приводится в действие механизмом-толкателем, дальше движется от одного края зева к другому, увлекая уточную нить за собой. Для направления движения прокладчика и во избежание его вылета из зева за пределы станка (что может привести к повреждению техники и травмам персонала) в зев между основными нитями вводятся в момент прокидки утка специальные профильные пластины, ряд которых образует своеобразный канал (конфузор), который ограничивает траекторию движения прокладчика утка. Автором концепции и мировым лидером в производстве станков являлась и остается по сей день фирма Sulzer (Швейцария), в 1958 году предложившая на мировом рынке и выпускающая по сей день станки типа «projectil». В настоящее время в силу серьезных ассортиментых ограничений (например механизм смены утка на подобных станках ограничен максимум 4 — 6 цветами против 8 у пневматических и 16 у рапирных) и высокой стоимости при сопоставимой производительности, станки с микропрокладчиками в основном вытеснены в основном рапирными станками, сохранив долю только в аких сегментах, как производство особо плотных, тяжелых широких тканей, главным образом технического назначения. В настоящее время их доля на мировом рынке составляет порядка 1 % от доли рапиных станков, объем рынка которых ограничивается величиной порядка 25-30 тысяч единиц оборудования в год.

      Кроме того, в СССР в обход действовавших в Западных странах патентов и лицензий на имя фирмы Sulzer, в начале 1970-х данный тип станков был незаконно скопирован, и машины данного типа выпускались (и производятся в России вплоть до настоящего времени) под маркой СТБ (Станок Ткацкий Бесчелночный)на заводах в Чебоксарах (ОАО «Тексильмаш») и в Новосибирске. Новосибирск прекратил выпуск ткацких станков СТБ в 2007 году. Станки СТБ были и остаются широко распространёнными в странах бывшего СССР и России и государствах, бывших членах социалистического СЭВ. В страны капиталистической системы из-за нарушений патентного законодательства не поставлялись. К настоящему времени в работе остаётся значительное число машин с микропрокладчиком (в основном на старых предприятиях), однако в последнее время они все больше вытесняются машинами более прогрессивной конструкции с рапирной, гидравлической и пневматической прокладкой утка.

 Традиционный ткацкий станок Вертикальный ткацкий станок. Изготовление ткани в древнем Египте.