Жаккардовый станок. Французский изобретатель Жозеф Мари Жаккар: кибернетика и жаккардовая ткань Первый автоматический станок год создания

История

Названа по имени французского ткача и изобретателя Жозефа Мари Жаккара .

Применение

Жаккардова машина даёт возможность при образовании зева на ткацком станке раздельно управлять перемещением каждой нити или небольшой группы нитей основы и вырабатывать ткани, раппорт которых состоит из большого числа нитей. При помощи жаккардовой машины можно изготовлять узорчатые платьевые и декоративные ткани, ковры, скатерти и др.

Описание

Жаккардова машина имеет ножи, крючки, иглы, рамную доску, рамные шнуры и перфорированную призму. Нити основы, пробранные в глазки лиц (галев), связаны с машиной при помощи аркатных шнуров, продетых в делительную доску для равномерного распределения по ширине станка. Ножи, закрепленные в ножевой раме, совершают возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости. Крючки, находящиеся в зоне действия ножей, захватываются ими и поднимаются вверх, а через рамные и аркатные шнуры поднимаются вверх и нити основы, образуя верхнюю часть зева (основные перекрытия в ткани). Крючки, выведенные из зоны действия ножей, опускаются вниз вместе с рамной доской. Опускание крючков и нитей основы происходит под действием силы тяжести грузиков. Опущенные нити основы образуют нижнюю часть зева (уточные переплетения в ткани). Крючки из зоны действия ножей выводятся иглами, на которые действует призма, имеющая качательные и вращательные движения. На призму надет картон, состоящий из отдельных бумажных карт, которые имеют просеченные и непросечённые места против концов игл. Встречая просеченное место, игла входит в призму, и крючок остаётся в зоне действия ножа, а непросечённое место карты перемещает иглу и выключает крючок из взаимодействия с ножом. Сочетание просеченных и непросечённых мест на картах позволяет осуществить вполне определённое чередование подъёмов и опускания нитей основы и образование на ткани узора.

Яркий пример машины с программным управлением, созданной задолго до появления вычислительных машин. Двоичным кодом набрана перфокарта: есть отверстие-нет отверстия. Соответственно, какая-то нить поднялась, какая-то нет. Челнок прокидывает в образовавшийся зев нить, формируя двусторонний орнамент, где одна сторона является цветовым или фактурным негативом другой. Поскольку для создания даже некрупного узора, требуется около 100 и более уточных нитей и ещё большее количество нитей основы, создавалось огромное количество перфорированных карт, которые связывались в единую ленту, Прокручиваясь, она могла занимать два этажа. Одной перфокарте соответствует один прокид челнока.

- ножи;
- рамная доска;
- рамные шнуры;
- аркатные шнуры;
- делительная доска;
- лицы;
- грузики;
- иглы;
- перфорированная призма;
- пружина;
- доска;
- крючки.

См. также

Литература

Большая Советская Энциклопедия

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Жаккардовый ткацкий станок" в других словарях:

Машина, используемая (как правило, в промышленности) для обработки различных материалов, либо приспособление для выполнения чего либо. В Викисловаре есть статья «станок» … Википедия

Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей … Википедия

Содержание 1 Эпоха палеолита 2 10 е тысячелетие до н. э. 3 9 е тысячелетие до н. э … Википедия

В начале XIX века французский ткач и изобретатель Жозеф Мари Жаккар (Joseph-Marie Jacquard) изобрел новую технологию промышленного нанесения узоров на ткани. Сейчас такие ткани называют жаккардом, а его станок - жаккардовым станком. Изобретение Жаккара позволяет получать на поверхности ткани разнообразные световые эффекты, а в сочетании с разными цветами и материалом нитей — красивые, мягкие переходы тонов и резко очерченные контуры узоров, иногда весьма сложных (орнаменты, пейзажи, портреты и т. п.). Жаккард используют для пошива платьев, верхней одежды, мебельных тканей, штор, а так же для изготовления ланъярдов, лент для бейджей и других промо-материалов (нашивки, шевроны, этикетки, промоленты).
Жозеф Жаккар родился 7 июля 1752г. в Лионе. Его отец владел небольшим семейным ткацким производством (два станка) и Жозеф тоже начал свою трудовую деятельность ребенком на одном из многочисленных ткацких производств в Лионе. Но этот тяжелый и небезопасный труд его не привлекал и будущий изобретатель пошел учиться и работать в переплетную мастерскую.
Но стать выдающимся изобретателем в переплетном деле или книгопечатании Жаккару было не суждено. Вскоре умирают его родители, и он получает в наследство ткацкие станки и небольшой участок земли. В результате нескольких неудачных бизнес-проектов Жозеф теряет большую часть отцовского наследства, но при этом увлекается инженерной проблемой усовершенствования ткацкого станка.
Не смотря на бурное развитие во Франции ткацкого производства, возможности самих ткацких станков были сильно ограничены. В массовом порядке выпускались одноцветные ткани или в цветную полоску. Ткани с вышитыми узорами по прежнему делались в ручную. Жаккар хотел усовершенствовать ткацкий станок, чтобы можно было промышленным способом изготавливать узорчатые ткани.
К 1790 году Жаккар создал опытный образец станка, но активное участие в революционных событиях во Франции не позволило ему продолжить работы над усовершенствованием своего изобретения. После революции Жаккар продолжил свои конструкторские поиски в другом направлении. Он изобрел станок для плетения сетей и в 1801 году повез его на выставку в Париж. Там он увидел ткацкий станок Жака де Вокансона, который еще в 1745 году использовал перфорированный рулон бумаги для управления переплетением нитей. Увиденное натолкнуло Жаккара на гениальную идею, которую он с успехом использовал в своем ткацком станке.
Чтобы управлять каждой нитью в отдельности Жаккар придумал перфокарту и хитроумный механизм считывания с нее информации. Это позволило ткать ткани с заранее заданными на перфокарте узорами. В 1804 году изобретение Жаккара получило золотую медаль на Парижской выставке, и ему был выдан соответствующий патент. Окончательно промышленный вариант жаккардового станка был готов к 1807 году.
В 1808 году Наполеон I наградил Жаккара премией в 3000 франков и правом на премию в 50 франков с каждого действующего во Франции станка его конструкции. К 1812 году во Франции работало более десяти тысяч жаккардовых станков. В 1819 году Жаккар получил Крест Почетного Легиона.
Умер Жозеф Мари Жаккар в 1834 году в возрасте 82 лет. В Лионе в 1840 году ему был поставлен памятник. Ткацкий станок Жаккара позволил не только ткать промышленным способом ткани со сложными узорами (жаккард), но и стал прообразом современных автоматических ткацких станков.
Станок Жаккара - это первая машина, которая использовала в своей работе перфокарту.
Уже в 1823 году английский ученный Чарльз Бабадж пытался построить вычислительную машину с использованием перфокарт. В конце XIX века американский ученный построил вычислительную машину и обработал на ней результаты перепеси населения 1890 года. Перфокарты в вычислительной технике использовались до середины ХХ века.

Сидя сегодня перед экранами компьютеров, мы не задумываемся о том, что все эти «электронные удобства» мы получили не только благодаря успехам в областях электроники, математики, кибернетики и химии. Как бы странно это не звучало, но развитие текстильной промышленности сыграло немаловажную роль в появлении того, что мы называем «компьютер».

На протяжении всей истории существования вида homo sapiens человек придумывал различные способы упрощения своего труда. Не стала и исключением такая сфера деятельности, как производство одежды. Первые упоминания о ткацких станках датируются пятым тысячелетием до н. э. Эти примитивные механизмы представляли собой простую вертикальную раму, на которую были натянуты нити основы. Ткачу приходилось держать в руках большой челнок с нитью и переплетать основу. Это была очень трудоемкая работа, так как нити требовалось последовательно перебирать руками, они часто рвались, а ткань получалась очень толстая. Немного позже в Египте появился ткацкий станок с горизонтальной рамой. За такой рамой человек работал стоя, при этом от слова «стоять» и произошли слова «стан», «станок». Как бы то ни было, труд ткача все равно оставался тяжелым.

Лишь в XVIII веке начали появляться механические ткацкие станки. В 1733 году английским суконщиком Джоном Кеем был изобретен механический челнок для ручного ткацкого станка. Изобретение позволило не пробрасывать челнок вручную, а также дало возможность ткачу вырабатывать широкие ткани на машине без помощи подмастерья. В 1771 году английском городе Кромфорде начала работать прядильная фабрика крупного промышленника и изобретателя Эдмунда Аркрайта, машины в которой приводились в движение водяным колесом. Воодушевленный посещением фабрики Аркрайта, другой английский изобретатель Эдмунд Картрайт в 1785 году получил патент на механический ткацкий станок с ножным приводом и организовал в Йоркшире ткацкую фабрику с 20 такими машинами.

Бурное развитие технической мысли в области ткацкого ремесла в XVIII веке, безусловно, сильно упростило труд ткачей, но, тем не менее, многие вопросы остались нерешенными. Так, например, изготовление тканей со сложными узорами было настоящей проблемой. Производство таких тканей было под силу лишь лучшим мастерам, и работали они не одни. Внутри станка должен был находиться подмастерье, который по команде мастера вручную поднимал и опускал нити основы, количество которых могло исчисляться сотнями. Такой процесс был чрезвычайно трудоемким и медленным, он требовал колоссальной сосредоточенности, а за ошибки, случавшиеся довольно часто, приходилось расплачиваться уймой времени. Кроме того, затратным по времени был и процесс переоборудования станка с производства одного узора на другой, который занимал несколько дней.

Конечно же, пытливый ум человека не мог обойти эту проблему стороной. Исходя из поставленной задачи, были сформированы два требования: новый механизм должен воспроизводить движения ткача и его подмастерья по заранее заданному сценарию; он должен обладать неким запоминающим устройством, чтобы хранить последовательность команд для изготовления определенных узоров. Справиться с этой задачей пытались многие изобретатели, среди которых были Базиль Бушон, Жан-Батист Фалькон, Жак Вокансон. Их механизмы отчасти удовлетворяли сформулированным требованиям, но по различным причинам работа не была доведена до логического конца, и их станки не получили распространения в ткацкой промышленности. Единственный, кому это удалось, был французский изобретатель Жозеф Жаккар. Его творческие годы пришлись на время, когда бушевали две революции - Великая французская и Промышленная. Все менялось, и Жаккар стал одним из источников этих перемен.

Биография Жаккара

Жозеф Мари Шарль (Joseph Marie Charles), впоследствии известный под фамилией Жаккар (Jacquard) - прозвищем, присвоенным его семье, родился 7 июля 1752 года во французском городе Лионе. Он был пятым из девяти детей Жана Шарля, мастера ткацкого дела, работавшего в мастерской по изготовлению парчи, и его жены Антуанетты Ривье. Как и многие сыновья ткачей того времени Жозеф Мари не посещал школу, так как был нужен отцу в качестве подмастерья. Читать он научился лишь в 13 лет, благодаря сводному брату Баррету, очень образованному человеку. Мать Жозефа умерла в 1762 году, а отец в 1772. После смерти родителей Жаккар получил в наследство апартаменты отца и его мастерскую, оборудованную двумя ткацкими станками. В 1778 году он сам стал мастером ткацкого дела и торговцем шелками. В том же году он женился на богатой вдове Клаудии Боишон. В этом браке в 1779 году у них родился единственный сын Жан Мари.

Жозеф Мари Жаккар

В течение ряда лет Жаккар совершил несколько сомнительных сделок, в результате которых влез в долги и потерял все свое наследство и часть собственности жены. В итоге, Клаудия осталась с сыном в Лионе, где работала на фабрике по производству соломенных шляп, а Жозеф отправился по Франции в поисках удачи. Он успел поработать и обжигальщиком извести, и чернорабочим на карьерах, и в результате, в конце 1780-х вернулся домой.

В начале Великой французской революции Жозеф вместе со своим сыном принимал участие в безуспешной обороне Лиона против сил Национального конвента. Когда город пал, им удалось бежать. После этого под вымышленными именами они присоединились к Революционной армии. В одном из кровопролитных сражений Жана Мари намертво сразило пулей, и потеряв смысл жизни, Жозеф Мари Жаккар в 1798 году возвратился в Лион. После лечения в госпитале, он брался за любую посильную работу - ремонт ткацких станков, шитье тканей, отбеливание соломенных шляп, управление повозками. Так продолжалось до 1799 года, когда он решил заняться автоматизацией ткацких станков. Эта затея, в итоге, принесла ему славу.

Изобретательская деятельность

Большой опыт работы со станками в качестве подмастерья, ткача и наладчика дал понять Жаккару, что производство ткани хоть и является довольно сложным и скрупулезным занятием с одной стороны, с другой же - это просто рутинный процесс с большим количеством повторяющихся действий. Он полагал, что вышивание сложных узоров может быть автоматизировано, то есть, сведено к минимальному набору простых движений. К тому же, он был осведомлен об успехах и неудачах своих соотечественников на поприще автоматизации ткацкого производства.

В результате, Жаккар задумал систему, работа которой зависела от последовательности отверстий на специальных твердых пластинах. Сегодня мы назвали бы их перфокартами. Необходимо также заметить, что подобные прообразы перфокарт были реализованы на станках Бушона, Фалькона и Вокансона, но их устройства либо могли управлять небольшим числом нитей, либо были слишком сложны и дороги в производстве и обслуживании. Учтя все недостатки своих предшественников, Жаккар сделал перфокарты со множеством рядов отверстий, это позволило машине оперировать с большим количеством нитей. Также он упростил механизм подачи перфокарт в считывающее устройство станка, сделав из них длинную замкнутую ленту. При этом каждая карта соответствовала одному проходу челнока. Считывающий механизм станка представлял собой набор щупов, которые были связаны со стержнями, управляющими движением нитей. При проходе карты щупы прижимались к ней и оставались неподвижными, при этом если на пути каких-либо щупов встречались отверстия, щупы проваливались в них и поднимали вверх соответствующие нити основы, тем самым, образуя верхнюю часть зева, то есть основные перекрытия в ткани. Опускание нитей основы происходило под действием силы тяжести грузиков. Опущенные нити основы образовывали нижнюю часть зева или уточные переплетения в ткани. Таким образом, правильная последовательность просеченных и непросеченных мест на перфокартах позволяла осуществить необходимое чередование подъемов и опускания нитей основы, что в конечном итоге и формировало требуемый узор.

Первый образец собственного ткацкого станка Жаккар сделал в 1801 году. Машина, однако, предназначалась не для вышивания сложных узоров на ткани, а для плетения рыболовных сетей, так как из газеты Жозеф Мари узнал, что английское Королевское общество поддержки искусств объявило конкурс на изготовление подобного механизма. В итоге, он одновременно выставил свое детище на конкурсах Королевского общества поддержки искусств и Общества поощрения ремесел и искусств во Франции. В Великобритании его станок не был отмечен какой-либо наградой, зато у себя на родине, во Франции, изобретение обратило на себя внимание заинтересованных лиц, и в результате в 1804 году Жаккар был приглашен в Париж, где в мастерских Консерватории искусств и ремесел он должен был завершить постройку своего механизма. Там Жаккар обнаружил коллекцию машин из кабинета Вокансона, среди которых попался образец узорчатого станка. Внимательно ознакомившись на практике с принципом его действия, Жозеф Мари внес в собственную разработку некоторые улучшения.

Годом позже Жаккар и его изобретение были удостоены внимания самого Наполеона. Император Франции хорошо осознавал важность текстильного производства для экономики страны, и потому разместил крупный заказ на сукно в Лионе, городе, издавна славившемся своими ткачами. В апреле 1805 года во время своего визита в город Наполеон со своей супругой Жозефиной посетили мастерскую Жаккара, где ему продемонстрировали чудо-станок. Оценив эффективность и простоту обслуживания этого механизма, император пожаловал Жаккару пенсию в 3000 франков и право получать отчисление в размере 50 франков с каждого станка, работавшего на французской мануфактуре. Патент же на изобретение Наполеон распорядился передать в общественное пользование. Так Жаккар лишился интеллектуальной собственности, но приобрел солидный по тем временам доход и государственную поддержку. Кроме того, масштаб распространения станков Жаккара рос как на дрожжах, что увеличивало его прибыль и, в итоге, сделало его одним из богатейших людей в городе. К 1812 году во Франции работало свыше 11000 таких ткацких машин, и, несмотря на попытки французского правительства сохранить технологию в тайне, аналогичные станки стали появляться в других странах.

Хотя изобретение и принесло Жаккару славу и известность, среди соотечественников находились и те, кто напрямую осуждали его и даже переходили к открытому противостоянию. Конечно же, это были лионские ткачи, разгневанные тем, что массовое внедрение в производство новых ткацких машин многих лишало работы. А для города, в котором ткацкое ремесло является ведущим, это становится особенно критично и взрывоопасно. Еще до приобретения Жаккаром широкой известности некоторые ткачи сообразили, какую опасность может нести для них новая машина, и однажды, ворвавшись в его мастерскую, разломали там все механизмы. Сам же изобретатель был неоднократно бит, но, невзирая ни на что, втайне продолжал работать над своим детищем, пока не получил состояние, славу и одобрение верховной власти.

Остаток дней Жаккар прожил в достатке и умер в тихом городке Уллене, расположенном на юго-востоке Франции недалеко от Альп. Спустя шесть лет благодарные жители Лиона воздвигли в его честь памятник на том самом месте, где находилась его мастерская.

Влияние изобретения Жаккара на дальнейшее развитие технической мысли

Принцип «программирования» механизмов посредством перфокарт, положенный в основу ткацкого станка Жаккара, для своего времени стал революционным. Широкое распространение подобных машин подталкивало и других изобретателей и мастеров на мысль об использовании данного принципа в своих разработках.

Пионер русской кибернетики Семен Николаевич Корсаков (1787-1853) в 1832 году подал в Императорскую академию наук заявку на изобретение «машины для сравнения идей». Эта «машина» представляла собой ряд устройств, которые были объединены в своеобразную систему информационного поиска. Используя современные термины, ее можно было бы назвать «средство для создания и обработки баз данных». Основными носителями информации в этих устройствах являлись перфокарты, которые хранились в специальных картотеках и механически сортировались по определенным признакам. С перфокартами Корсаков впервые познакомился за два десятилетия до подачи этой заявки. Он участвовал в Отечественной войне 1812 года, а затем в Заграничном походе против Наполеона 1813-1814 годов, в ходе которых вместе с русской армией побывал в Париже, где и увидел работающий станок Жаккара с заранее заложенной в него программой, «написанной» на перфокартах. Вернувшись в Россию, Корсаков стал начальником статистического управления, и рутинная работа со статистическими материалами натолкнула его на создание ряда устройств с использованием перфокарт в качестве носителей информации. Механизмы Корсакова, к сожалению, не получили широкого распространения, хотя сам он успешно применял их для составления баз данных в процессе своей работы.

В 1834 году английский математик Чарльз Бэббидж (Charles Babbage, 1791-1871) приступил к работе над автоматическим устройством для решения широкого спектра математических задач - «аналитической машиной». До этого он имел неудачный опыт построения «разностной машины», огромного и сложного механизма, оперировавшего большим количеством шестерней. Теперь, по замыслу Бэббиджа, на смену шестеренкам должны были прийти перфокарты. Для этого он специально ездил в Париж для изучения принципа «программирования» станков Жаккара посредством перфокарт. Достроить машину до конца Бэббиджу не удалось ввиду сложности и недостатка финансовых средств, однако, принципы, заложенные в ее основу, способствовали дальнейшему развитию вычислительной техники.

В вычислительной технике практическую полезность и значимость перфокарты приобрели благодаря американскому инженеру и изобретателю Герману Холлериту (Herman Hollerith, 1860-1929). В 1890 году для нужд Бюро переписи населения США он разработал табулятор - механизм для обработки статистических данных с перфокартами в качестве носителей информации. В 1911 году Tabulating Machine Company, компания основанная Холлеритом, была переименована в International Business Machines (IBM). Перфокарты же с успехом использовались в вычислительной технике до второй половины прошлого века, пока на смену им не пришли более совершенные носители информации.

Что же касается жаккардовых машин, то они до сих пор применяются при изготовлении высококачественных изделий. Основным отличием от станков двухсотлетней давности является использование компьютера и сканера изображений. Сегодня дизайнеры при помощи сканера переносят узор, который необходимо нанести на ткань, в компьютер, далее по полученному изображению составляется программа для станка с необходимой последовательностью операций. Естественно, такой процесс задания алгоритма выкройки занимает намного меньше времени, чем у первых «программистов».

Жаккардовый станок

Жаккардовые узоры. Они имеют цвет обратной стороны

Жаккардовый станок - зевообразовательный механизм ткацкого станка для выработки крупноузорчатых тканей (декоративные ткани, ковры, скатерти). Даёт возможность раздельно управлять каждой нитью основы или небольшой их группой.

История

Первую попытку устроить самодействующий ткацкий стан Жозеф Мари Жаккар сделал в 1790, потом изобрел машину для вязания сетей и повез её в 1804 в Париж, где модели Вокансона навели его на окончательную конструкцию стана, полностью завершённого только в 1808. Наполеон I наградил Жаккара пенсией в 3000 франков и правом взимания премии в 50 франков с каждого действующего во Франции стана его конструкции. В 1840 Жаккару соорудили памятник в Лионе.

Изобретение Жаккара является весьма остроумным механизмом: по разнообразию и безошибочности своего действия он может быть приравнен к движениям отлично дрессированного животного. Для получения узорной ткани недостаточно опускать попеременно все четные или все нечетные нити основы, чтобы пропускать в образующийся «зев» челнок с уточной нитью, а необходимо опускать только некоторые из них, в определенном порядке, различном для всех нитей утка, составляющих заданный узор. Каждая нить основы проходит в ткацком стане через особое колечко-нитяницу, соединённое у Жаккара с особым вертикальным стержнем. Все они расположены довольно тесно, рядами, и на их верхние концы нажимается кусок картона с дырочками, соответствующими стержням, которые должны остаться в покое. Необходимое для узора число таких картонов соединено в непрерывную цепь, а простой механизм перекладывает их автоматически после каждого прохода челнока.