Мақта және талшық иіру станогы

Кіріспе

Мақта және басқа да талшықтарды иіруге арналған машина.

Қайырма машина – мақта және басқа да талшықтарды иіруге қолданылатын машина. Олар 18-шы ғасырдың соңынан 20-шы ғасырдың басына дейін Ланкашир және басқа да жерлердегі фабрикаларда кеңінен қолданылды. Қайырмаларды бір жұмысшы екі жігіттің көмегімен басқарды: кішкентай және үлкен немесе шеттік жұмысшы. Арбаға дейін 1320 шпиндел орналастырылып, 150 фут (46 метр) ұзындықта болып, минутына төрт рет 5 фут (2 метр) қашықтыққа итеріліп-керіліп қозғалды. Оны 1775 және 1779 жылдар аралығында Сэмюэл Кромптон ойлап тапты. Өзі жұмыс істейтін (автоматты) қайырма машинаны Ричард Робертс 1825 жылы патенттеді. Ең жақсы кезеңінде Ланкаширде ғана 50 миллион шпиндел болды. Қазіргі заманғы үлгілері әлі де өндірісте және кашемир, өте жұқа мерино және альпака сияқты құнды талшықтардан жүн жіптерін тоқу үшін қолданылады. Қайырма машина текстиль талшықтарын үзіліс-үзіліс процесі арқылы жіпке айналдырады. Тарту кезінде ровинг роликтер арқылы тартылып, бұралады; кері қайтарарда ол шпинделге оралады. Оның бәсекелесі – тіреулі немесе сақиналы тізбек, үздіксіз процесті пайдаланады, онда ровинг бір әрекетте тартылып, бұралып, оралады. Қайырма машина 1790 жылдан шамамен 1900 жылға дейін ең көп қолданылатын иіру машинасы болды және 1980 жылдардың басына дейін жұқа жіптерді жасау үшін қолданыла берді. 1890 жылы әдеттегі мақта фабрикасында 60-тан астам қайырма машинасы болды, әрқайсысы 1320 шпинделмен жабдықталған, олар аптасына 56 сағат бойы минутына төрт рет жұмыс істеді.

Тарих

1770 жылдарға дейін тоқыма өндірісі зығыр мен жүнді пайдаланатын шағын өнеркәсіп болып келді. Тоқу отбасылық шаруашылықтың бір бөлігі еді. Балалар мен әйелдер талшықты бөліп, тазалап, ұзын жіпке тоқуға дайындады. Әйелдер осы жіптерді өріп, шпулге орады. Еркек тоқымашылар тік тоқыма станогында мата тоқыды. Содан кейін матаны күнде ағарту үшін жайып қоятын. Джон Кейдің ұшатын челнокты ойлап табуы тоқыма станогының өнімділігін екі есеге арттырды, нәтижесінде мақта жіпіне деген сұраныс дәстүрлі өрістеушілердің ұсынысынан асып кетті. Екі түрлі иіру дөңгелегі болды: үздіксіз процесспен жұмыс істейтін қарапайым дөңгелек және дифференциалдық шпиндель мен флаерді, сондай-ақ тігін (жіпті шпулге бағыттайтын құрылғы) арқылы үздіксіз процесспен басқаратын жетілдірілген Саксония дөңгелегі. Осы екі дөңгелек технологиялық дамудың бастапқы нүктесі болды. Ричард Аркрайт сияқты кәсіпкерлер жіп өндірісін арттыратын шешімдер табу үшін өнертапқыштарды жұмысқа алды, содан кейін тиісті патенттерді алды. Дженни машинасы сегіз шпиндельді бірге пайдалануға мүмкіндік берді. Ол қарапайым дөңгелекке ұқсас болды: жіптер бекітілді, ал рама алға жылжып, жіпті созып, жұқартты. Дөңгелек жылдам айналдырылып, рама кері жылжытылды, шпиндельдер айналып, жіпті өріп, шпиндельге жинады. Дженни машинасы тиімді болды және қолмен жұмыс істеуге болатын, бірақ ол тек матаның көлденең жіптері үшін ғана қолданылатын нашар жіп шығарды. (Көлденең жіп тоқыма станогында бойлық жіп сияқты созылмайтындықтан, ол әдетте аз күшті болуы мүмкін.) Трость және кейінірек су арқылы жұмыс істейтін станок жіптерді жіңішкертетін роликтер арқылы тартты. Әртүрлі жылдамдықпен айналып, жіпті үздіксіз тартқанда, қалған бөліктері оны ауыр шпиндельдерге орап, өріп жіберді. Бұл бойлық жіпке жарамды жіп шығарды, бірақ көптеген роликтерге көп энергия қажет болды және құрылғыны су доңғалағымен қозғалуын талап етті. Дегенмен, алғашқы су арқылы жұмыс істейтін станокта тек бір шпиндель болды. Осы екі жүйенің идеяларын біріктіру нәтижесінде орамал машинасы пайда болды. Матаның көп болуы Эдмунд Картрайттың механикалық тоқыма станогы сияқты тоқыма станогының дизайнындағы жаңалықтарға ықпал етті. Кейбір өрістеушілер мен қолмен тоқушылар өздерінің көрінеу тіршілік көзіне төнген қауіпке қарсы шықты: кадрларды бұзу төңкерістері және 1811–13 жылдары луддиттік төңкерістер болды. Дайындық және оған байланысты жұмыстар көптеген балаларды жұмысқа орналастыруға мүмкіндік берді, бірақ бұл кейіннен реттелді. Қолмен жұмыс істейтін орамал машинасы жіп өндірісінде маңызды жаңалық болды және машиналар Сэмюэл Слейтермен көшірілді, ол Род-Айленд штатында мақта өнеркәсібін құрды. Келесі бір жарым ғасырлық даму автоматты орамал машинасына және жіптің сапасын арттыруға әкелді. 1820 жылдары Жаңа Англияда пайда болған сақиналық станок 1890 жылдарға дейін Ланкаширде кеңінен қолданылмады. Ол көбірек энергия қажет етті және ең жіңішке жіптерді өндіре алмады.

Before the 1770s, textile production was a cottage industry using flax and wool. Weaving was a family activity. The children and women would card the fibre – break up and clean the disorganised fluff into long bundles. The women would then spin these rough rovings into yarn wound onto a spindle. The male weaver would use a frame loom to weave this into cloth. This was then tentered in the sun to bleach it. The invention by John Kay of the flying shuttle made the loom twice as productive, causing the demand for cotton yarn to vastly exceed what traditional spinners could supply. There were two types of spinning wheel: the simple wheel, which uses an intermittent process, and the more refined Saxony wheel, which drives a differential spindle and flyer with a heck (an apparatus that guides the thread to the reels) in a continuous process. These two wheels became the starting point of technological development. Businessmen such as Richard Arkwright employed inventors to find solutions that would increase the amount of yarn spun, then took out the relevant patents. The spinning jenny allowed a group of eight spindles to be operated together. It mirrored the simple wheel; the rovings were clamped, and a frame moved forward stretching and thinning the roving. A wheel was rapidly turned as the frame was pushed back, and the spindles rotated, twisting the rovings into yarn and collecting it on the spindles. The spinning jenny was effective and could be operated by hand, but it produced weaker thread that could be used only for the weft part of the cloth. (Because the side to side weft does not have to be stretched on a loom in the way that the warp is, it can generally be less strong.) The throstle and the later water frame pulled the rovings through a set of attenuating rollers. Spinning at differing speeds, these pulled the thread continuously while other parts twisted it as it wound onto the heavy spindles. This produced thread suitable for warp, but the multiple rollers required much more energy input and demanded that the device be driven by a water wheel. The early water frame, however, had only a single spindle. Combining ideas from these two system inspired the spinning mule. The increased supply of muslin inspired developments in loom design such as Edmund Cartwright's power loom. Some spinners and handloom weavers opposed the perceived threat to their livelihood: there were frame breaking riots and, in 1811–13, the Luddite riots. The preparatory and associated tasks allowed many children to be employed until this was regulated. The hand operated mule was a breakthrough in yarn production and the machines were copied by Samuel Slater, who founded the cotton industry in Rhode Island. Development over the next century and a half led to an automatic mule and to finer and stronger yarn. The ring frame, originating in New England in the 1820s, was little used in Lancashire until the 1890s. It required more energy and could not produce the finest counts.

Бірінші қашар

Сэмюэл Кромптон 1779 жылы оралатын станокты ойлап тапты, оның аты осылай аталуына себебі, ол Аркрайттың су тікелі мен Джеймс Харгривстің оралатын Дженниінің гибриді болды, дәл сол сияқты есек пен биенің шағылысуынан туған қайық сияқты. Оралатын станокта бекітілген тік қаңқасы бар, оған ровингті ұстап тұру үшін цилиндрлі бобиналар орнатылған, олар бастық арқылы орамдармен қатар жүретін шанаққа жалғастырылған. Сыртқа қарай қозғалғанда, ровингтер жұмсартатын роликтер арқылы беріледі және бұрылады. Қайта оралғанда, ровинг қысылып, шпиндельдер кері айналып, жаңа тоқылған жіпті қабылдайды. Кромптон өзінің станогын ағаштан жасады. Ол Харгривстің бірнеше жіптерді иіру және роликтермен ровингті жұмсарту идеяларын қолданғанмен, шпиндельдерді шанаққа орнатып, рамаға ровинг бобиналарының жиынтығын бекіткен – оның еңбегі болды. Роликтер мен шанақтың сыртқа қарай қозғалысы, ровинг шпиндельге оралғанға дейін, оның нашарлықтарын жояды. Аркрайттың патенті мерзімі біткен соң, станокты бірнеше өндірушілер жетілдірді. Кромптонның алғашқы станогында 48 шпиндель болды және ол күніне 60 номер жіп шығара алды. Бұл үшін шпиндельдің айналу жылдамдығы 1700 айналымға дейін жетуі керек болды, ал қуаттылықтық қажеттілік – . Станок берік, жіңішке жіптерді өндірді, олар кез келген матаға, не тоқымаға, не тігіске жарамды болды. Алдымен мақта иіру үшін пайдаланылды, содан кейін басқа талшықтар үшін де қолданылды. Сэмюэл Кромптон өзінің өнертабысына патент ала алмады. Ол құқығын Дэвид Дейлге сатты және тоқымашылыққа қайта оралды. Дейл станокқа патент алып, одан пайда тапты.

Жағдайдың жақсаруы

Кромптонның машинасы негізінен ағаштан жасалған, қозғалысты жүзеге асыру үшін ленталар мен шкивтер қолданылған. Оның машинасы көпшілікке танылғаннан кейін, оның дамуына қатысы азайды. Генри Стоунс, Хоруичтен келген механик, тісті дөңгелектерді және, ең бастысы, металл роликтерді пайдаланып қасқыр жасады. Ал Харгривс жылдамдату мен баяулатуды тегістеу үшін параллельді жылжуды қолданды. 1790 жылы Глазголық Уильям Келли тарту соққысына көмектесетін жаңа әдіс қолданды. Ол Джон Кеннедимен өздігінен жұмыс істейтін қасқыр мүмкіндігін талқылады. Кеннеди, Ancoats-тағы McConnell & Kennedy машина жасаушыларының серіктесі, үнемі үлкен қасқырлар жасаумен айналысты. McConnell & Kennedy екі төленбеген қасқырмен қалғанда, орау ісіне кірісті; олардың фирмасы дамып, ақырында Fine Spinners & Doublers Association-ға бірікті. 1793 жылы Джон Кеннеди жіңішке есептер мәселесін шешуге кірісті. Осы есептер бойынша, кері траекториядағы шпиндельдер сыртқы траекториядағы шпиндельдерге қарағанда жылдам айналуы керек. Ол осы қозғалысты іске асыру үшін дөңгелектер мен муфтаны орнатты. Уильям Итон 1818 жылы екі фаллер сымы қолданып, сыртқа қарай траекторияның соңында кері тартылуды жүзеге асыра отырып, жіптің оралуын жақсартты. Осы қасқырлардың барлығы операторлардың күшімен жұмыс істеді. Келесі жетістік – толық автоматты қасқыр.

Олдхэмнің саны

Олдам санағы – жалпы мақсаттағы матаға қолданылған орташа қалыңдықтағы мақта. Робертс өзінің автоматты орауыш тікелей машинасынан пайда таппады, бірақ патент мерзімі біткен соң басқа фирмалар осы технологияны дамытып, машинаны өндірілген мақтаның қалыңдығына бейімдеді. Алғашқыда Робертстің машинасы жалпы санақтарда (Олдам санақтары) қолданылса, қашар Дженни 1890 жылдарға дейін және одан кейін де ең жіңішке санақтарда (Болтон санақтары) қолданыла берді.

Жүнді қашырлар

Жүнді илеу – ерекше процесс, себебі жеке талшықтардың ұзындығы әртүрлі болғандықтан, оларды роликтер арқылы созуға болмайды. Сондықтан жүн талшықтары конденсаторлық карточкалармен өңделеді, олар талшықтарды созудың орнына бір-біріне үйкеп карточкалайды. Содан кейін олар шпинделді машиналарда иіріледі, онда роликтер қолданылмайды, бірақ шпинделдер жеткізу роликтерінен шегінген кезде, роликтер қысқаша созылғаннан кейін тоқтатылады. Мұндай машиналар көбінесе бірнеше шпинделдің жылдамдығы, кері қозғалыс сияқты күрделі механизмдерді қамтиды, бұл жіптің сапасын арттатуға мүмкіндік береді.

Конденсаторды айналдыру

Конденсаторлық тоқыма, жоғары сапалы мақта талшықтарын тазарту кезінде пайда болатын қысқа талшықтардан, жамылғы, төсеніш және т.б. үшін қолайлы жұмсақ, жуан жіптер тоқуға арналған технология ретінде дамытылды. Ланкаширдегі елік шпиндельдердің шамамен 2% ғана конденсаторлық шпиндельдерді құрады, бірақ көптеген конденсаторлық еліктер бүгінге дейін сақталған, себебі олар үздіксіз жұмыс істеген соңғы шпиндельдер еді, ал еліктердің құрылысы ұқсас. Хелмшор Миллс – мақта қалдықтарынан жіп иіру фабрикасы.

Қазіргі қолданылуы

Еліктер әлі де жүн мен альпака иіру үшін қолданылады және бүкіл әлемде шығарылады. Мысалы, Италияда Bigagli және Cormatex компанияларында.

Оператившілердің міндеттері

Бір жұп қашырды қамқоршы, екі жігіт – екі жақты және кішкентай кескіш басқаратын. Олар ылғалды ауада жалаң аяқпен жұмыс істеді; қамқоршы мен кішкентай кескіш қашырдың қамқоршы жағын жұмыс істеді. Қамқоршы қашырдың жұмысын әртүрлі ету үшін оған ұсақ түзетулер енгізер еді. Олар иіру ісінде шебер болды және еденге және оның өнімділігіне жауапты иіруші мен бас иірушіге ғана есеп беретін. Кардер бөлмесіндегі кардерден ровингтің бобиналары кардер штатының бір бөлігі болған бобина тасымалдаушысы арқылы жеткізілді, ал иірім қойма қызметкерлері арқылы қоймаға көтерілді. Жұмыс орындарының бөлінісі қатаң болды, ал байланыс өшпес қарындашпен жазылған түрлі-түсті қағаздар арқылы жүзеге асырылды. Крейлинг – қайықты тоқтатпай, ровинг бобиналарын ауыстыру процесі. Жұқа жіпке бір бобина екі күнге жететін, ал жуан жіпке үш аптаға дейін жететін. Крейлинг жасау үшін крейлер қайықтың артына тұрып, жаңа бобиналарды крейлің үстіндегі сөреге қоятын. Бобина бос болғанда, оны крейльдегі тікеден алып, шамамен 30 см ровингті шығарып, оны қоқысқа тастайтын. Сол қолымен жаңа бобинаны тікеден жоғарыдан орналастырып, оң қолымен ровингтің соңғы бөлігіне бұрап қосатын. Жіптің үзілуін жөндеу – бұл піесинг. Роликтерде үзілген жіп астыңғы тазартқышқа (немесе Болтон қашырларындағы флакер таяқшасына) ілінетін, ал шпинделде ол шпинделдің ұшында түйін түзеп алатын. Егер үзілу орау кезінде болса, жіпті тауып алғанға дейін шпинделді тоқтату қажет болатын. Жіптің үзілу саны ровингтің сапасына байланысты болды, сапалы мақта үзілудің азаюына әкелді. 1920 жылдардағы 1200 шпинделді қашыр минутына 5-6 рет үзілуге ұшырады. Сондықтан екі кескіштің жіпті 15-20 секунд ішінде жөндеуі керек болды, ал қашыр қозғалғанда, бірақ жіпті ұстағаннан кейін үш секундтан да аз уақыт кететін. Жөндеу процесінде бармақпен бас бармақтың үстінен жеңіл домалату қажет болды. Доффинг туралы бұрын айтылған. Тазалау маңызды болды және ресми рәсім әзірленгенге дейін қауіпті операция болып саналды. Қашырдың дірілі қауіпті мөлшерде ұсақ талшықтарды (немесе ұшқыштарды) ауаға шашыратты. Олар шпинделдердің артында және сору роликтерінің аймағында жиналды. Таяқтың ұшын тазалау – қолды жіптің қабатынан өткізіп, сору роликтерінің астынан екі таяқты босату, оларды екі шеттің арасынан өткізіп, ұшқыштарды алып тастап, келесі жүрісте орнына қоюды білдірді. Кареттің үстін тазалау одан да қауіпті болды. Қамқоршы қашырды тоқтатып, қолын жоғары көтеретін. Кескіштер жіптің астына жүгіруші тікенек рельсіндегі және роликтердегі щеткамен кіріп, рельстерден аулақ болып, жолақты екі есе бүгіп, жіптің қабатына тимеуге тырысып, қашырдың бойымен жүгіретін. Жұмысты аяқтағаннан кейін, олар қамқоршының екеуін де көре алатын белгілі бір қауіпсіз орындарға жүгіретін, ал қамқоршы таяқты босатып, қашырды іске қосатын. Бұл рәсім ойлап табылғанға дейін балалар жарақаттанған. Қашырдың ұзындығы 40 метр болды, қамқоршының көру қабілеті нашар болуы мүмкін, диірмендегі ауа ұшқыштармен толып, басқа қамқоршының жігіттерін оныкін деп жаңылыстыруы мүмкін еді. Рәсім заңмен бекітілді.

A pair of mules would be manned by a person called the minder and two boys called the side piecer and the little piecer. They worked barefoot in humid temperatures; the minder and the little piecer worked the minder half of the mule. The minder would make minor adjustments to his mules to the extent that each mule worked differently. They were specialists in spinning, and were answerable only to the gaffer and under gaffer who were in charge of the floor and with it the quantity and quality of the yarn that was produced. Bobbins of rovings came from the carder in the blowing room delivered by a bobbin carrier who was part of the carder's staff, and yarn was hoisted down to the warehouse by the warehouseman's staff. Delineation of jobs was rigid and communication would be through the means of coloured slips of paper written on in indelible pencil. Creeling involved replacing the rovings bobbins in a section of the mule without stopping the mule. On very coarse counts a bobbin lasted two days but on fine count it could last for 3 weeks. To creel, the creeler stood behind the mule, placing new bobbins on the shelf above the creel. As the bobbin ran empty he would pick it off its skewer in the creel unreeling 30 cm or so of roving, and drop it into a skip. With his left hand, he would place on the new bobbin onto the skewer from above and with his right hand twist in the new roving into the tail of the last. Piecing involved repairing sporadic yarn breakages. At the rollers, the broken yarn would be caught on the underclearer (or fluker rod on Bolton mules), while at the spindle it would knot itself into a whorl on the spindle tip. If the break happened on the winding stroke the spindle might have to be stopped while the thread was found. The number of yarn breakages was dependent on the quality of the roving, and quality cotton led to fewer breakages. Typical 1,200 spindle mules of the 1920s would experience 5 to 6 breakages a minute. The two piecers would thus need to repair the thread within 15 to 20 seconds while the mule was in motion but once they had the thread it took under three seconds. The repair actually involved a slight rolling of the forefinger against the thumb. Doffing has already been described. Cleaning was important and until a formal ritual had been devised it was a dangerous operation. The vibration in a mule threw a lot of short fibres (or fly) into the air. It tended to accumulate on the carriage behind the spindles and in the region of the drafting rollers. Piking the stick meant placing the hand though the yarnsheet, and unclipping two sticks of underclearer rollers from beneath the drafting rollers, drawing them through the gap between two ends, stripping them of fly and replacing them on the next inward run. Cleaning the carriage top was far more dangerous. The minder would stop the mule on the outward run, and raise his hands above his head. The piecers would enter under the yarn sheet with a scavenger cloth on the carriage spindle rail and a brush on the roller beam, and run bent double the entire length of the mule, avoiding the rails and draw bands, and not letting themselves touch the yarn sheet. When they had finished they would run to agreed positions of safety where the minder could see both of them, and the minder would unclip the stang and start the mule. Before this ritual was devised, boys had been crushed. The mule was 130 feet (40 m) long, the minder's eyesight might not have been good, the air in the mill was clouded with fly and another minder's boys might have been mistaken for his. The ritual became encoded in law.

Әлеуметтік және экономикалық әсері

Орау өнертабыстары тоқыма өндірісінің, әсіресе мақта өндірісінің үлкен деңгейде дамуына жағдай жасады. Мақта және темір өнеркәсіптік революция кезінде басты салалар болды. Екі сала да шамамен бір уақытта кеңейді, бұл өнеркәсіптік революцияның басталуын анықтауға мүмкіндік береді. 1790 жылғы қайық тікелей күшпен жұмыс істеді: спинер әрбір шпінделді бақылап, раманы тартып, итеріп отырды. Үйде жіп иру әйелдер мен қыздардың жұмысы болды, бірақ қайықты басқаруға қажетті күштің арқасында ол ерлердің ісіне айналды. Дегенмен, қолмен тоқу ерлердің кәсібі болған, бірақ фабрикада оны қыздар мен әйелдер де жасай алды және жасады. Жіп ирушілер фабрика жүйесіндегі жалаңаяқ аристократтар еді. Ол тараған шағын өндірістерді орталықтандырылған фабрикалық жұмыстармен алмастырып, экономикалық құлшынысқа және қалалануға себеп болды. Ұзын жіп ирушілер мақта өнеркәсібіндегі кәсіподақ қозғалысының жетекшілері болды; өздігінен жұмыс істейтін қайықты дамытуға жасалған қысымның бір бөлігі кәсіпті әйелдерге ашуға бағытталған. 1870 жылы алғашқы ұлттық одақ құрылды. Жүн өндірісі жүн және құрт жіпке бөлінді. Жаңа технологияны қабылдау бойынша мақтадан қалып қойды. Ворстед Аркрайт су тіректерін қабылдауға бейімделді, оларды жас қыздар пайдалана алатын, ал жүн жіп ирушілер қайықты қолданды.