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テクノロジーの歴史、テクノロジー、私たちの周りのオブジェクト
紡績機。 発明と生産の歴史
ディレクトリ / テクノロジーの歴史、テクノロジー、私たちの周りのオブジェクト XNUMX世紀とXNUMX世紀は、前例のない技術の急増によって特徴づけられました。 XNUMX年の間に、多くの素晴らしい発明が行われ、新しいタイプのエンジンが作成され、新しい通信手段と輸送手段が習得され、多種多様な工作機械と機械が発明されました。 ほとんどの生産部門では、肉体労働はほぼ完全に機械労働に取って代わられました。 処理の速度、品質、および労働生産性は数十倍に向上しました。 何千もの大規模な産業企業がヨーロッパの先進国に出現し、新しい社会階級が形成されました-ブルジョアジーとプロレタリアート。
産業の台頭は大きな社会変化を伴いました。 その結果、ヨーロッパ、そして実際には全世界は、XNUMX世紀の終わりまでに認識を超えて変化しました。 人々の生活はもはやXNUMX世紀初頭のようなものではありませんでした。 おそらく歴史上初めて、技術革命が人間の生活のあらゆる側面に目に見えて明らかに影響を与えました。 一方、この偉大な機械革命の始まりは、生産に広く使用された最初の機械である自動紡績機の作成に関連しています。 紡績機は、その後のすべての工作機械と機構の原型であることが判明したため、その発明は、その重要性において、繊維と紡績の狭い枠組みをはるかに超えていたと言えます。 彼女の登場はある意味、近代世界の誕生を象徴していた。
上記のような形での紡績 - ハンドスピンドルと糸車の助けを借りて - は数千年にわたって存在し、その間ずっとかなり複雑で時間のかかる作業でした. 紡績工の手は、糸を引っ張ったり、ねじったり、巻いたりといった単調な動作をしていると、すぐに疲れてしまい、労働生産性が低かった。 したがって、スピニングの開発における重要なステップは、古代ローマで最初に登場した手紡ぎ車の発明で発生しました。 この単純な装置では、ホイール a は、その回転中に、エンドレスコードの助けを借りて、より小さな寸法 d のホイールを回転させ、その軸上にスピンドル b が取り付けられました。 手持ちの紡績車で紡績するプロセスは次のとおりです。右手はハンドルの助けを借りて大きなホイールを回転させ、左手は繊維の束からストランドを引っ張り、糸を次のいずれかに向けましたスピンドルに対して斜めに（それからそれはねじれてねじられます）または直線の下で 角度（それからそれ自体、準備ができて、スピンドルに巻き付けられます）。
紡績の歴史における次の主要な出来事は、自動紡績車の出現 (1530 年頃) であり、その発明者はブラウンシュヴァイクの石工ユルゲンスと呼ばれています。 彼の紡ぎ車は足で動かされ、労働者の両手は仕事のために解放されました。 自動紡績車での作業は次のとおりでした。 スピンドル 1 はフライヤ 2 にしっかりと接続され、下部の大きなホイール 4 から動きを受けました。後者は、スピンドルに固定されたブロックに接続されていました。 コイル 3 は、一端に小径のブロックが固定され、スピンドルに自由に取り付けられます。 両方のブロックは同じホイール 4 から動きを受けましたが、大きなブロックに接続されたスピンドルとフライヤは、小さなブロックに接続されたスプールよりもゆっくりと回転しました。 コイルがより速く回転したため、糸が巻き付けられ、巻き付けられた糸の速度はスピンドルとコイルの速度の差に等しくなりました。 スピナーは手で渦巻きから繊維を引き出し、指で部分的にねじりました。 フライヤーに入る前の糸は、スピンドルの軸に沿って移動しました。 同時に、回転、つまりねじれ、スピンドルとまったく同じ回転数を作りました。 フライヤー 2 を通過した後、スレッドは方向を変え、すでにスピンドル軸に対して直角にスプールに行きました。 このように、従来の紡ぎ車と比較して、自動紡ぎ車は糸を引っ張り、ねじり、巻き取ることを同時に行うことができました。
紡績工程から、ここではXNUMXつの作業がすでに機械化されていました。糸を撚り、スプールに巻き付けますが、渦巻きから繊維を引き出し、部分的に撚る作業は手作業で行われました. これにより、作業全体が大幅に遅くなりました。 一方、XNUMX 世紀の最初の XNUMX 分の XNUMX では、改良されたケイ織機が作成され、織りの速度を大幅に向上させることができました。 新しい織機で、機敏な織工は、熟練した XNUMX 人の紡績工が供給したのと同じ量の糸を織ることができました。 その結果、紡績と織りの間に不均衡が生じました。 紡績工が適切な量の糸を準備する時間がなかったため、織工は糸の不足を感じ始めました。 糸は非常に高価になっただけでなく、どんな価格でもまったく入手できないことがよくありました。 そして、市場はますます多くの生地を要求しました。 何世代にもわたる機械工は、紡ぎ車を改良する方法について無益に頭を悩ませていました。 XNUMX 世紀から XNUMX 世紀前半にかけて、効率を高めるために自動紡績車に XNUMX つのスピンドルを装備する試みがいくつか行われました。 しかし、糸車を加工するのは大変で、このアイデアは広まりませんでした。 一度に複数のスピンドルでの紡績が可能になるのは、繊維を引き出す作業そのものが機械化された場合に限られることは明らかでした。 この困難な作業は、1735 年に特別な排気装置を発明した英国の機械工ジョン ホワイトによって部分的に解決されました。 マルクスによれば、産業革命の始まりを決定づけたのは機械のこの部分でした。 資金が不足していたホワイトは、彼の驚くべき発明の権利を起業家ルイス・ポールに売却し、ルイス・ポールは 1738 年に特許を取得しました。 ポールとホワイトのマシンでは、まず人間の指が、異なる速度で回転する一対の「プル」ローラーに置き換えられました。 一方のローラーは滑らかな表面を持っていましたが、もう一方のローラーは波状の表面またはトウで装飾された粗いものでした。 ただし、機械のローラーに入る前に、綿繊維を前処理する必要がありました。それらは互いに平行に配置され、引き出されなければなりませんでした。 (これは、綿を「梳く」またはカーディングと呼ばれていました。)
ポールとホワイトはこのプロセスを機械化しようとし、特別なカーディングマシンを作成しました。 動作原理は以下のとおりです。 全面にフックを備えたシリンダーは、内側に歯を備えた溝の中で回転しました。 綿繊維はシリンダーとトラフの間を通過し、こうして梳かされた。
その後、細いリボン状の糸が紡績機に供給され、ここで最初にドラフトローラーに引き込まれ、次にローラーよりも速く回転するスピンドルに入り、ねじれて糸になりました。 最初のそのような糸車は1741年にポールによって建てられました。 それは歴史上最初の精紡機でした。 機械を改良して、ポールとホワイトは糸をいくつかのローラーに通し始めました。 さまざまな速度で回転させて、細い糸に引っ張りました。 ローラーの最後のペアから、スレッドはスピンドルに入りました。 1742 年に、ホワイトは一度に 50 個のスピンドルで回転し、XNUMX 頭のロバで動く機械を作りました。 その後の出来事が示すように、彼が発明したドラフト ローラーは非常に成功したイノベーションであることが判明しました。 しかし、一般的に、彼の車は広く使用されていませんでした。 一人の職人にとって、それは高すぎて扱いにくいものでした。 糸の深刻な不足は、その後も感じられ続けました。 この問題は、ハーグリーブス紡績機の作成後に部分的に解決されました。 ハーグリーブスは織工でした。 彼の妻は彼のために毛糸を作りました、そして彼女が一日で何とか紡いだものは彼にとって十分ではありませんでした。 したがって、彼はスピナーの仕事をどのように加速することができるかについて多くのことを考えました。 チャンスが彼を助けに来た。 ある日、ハーグリーブスの娘、ジェニーが誤って糸車を倒したが、彼女の糸は回転し続け、スピンドルは水平ではなく垂直の位置にあったにもかかわらず、糸を紡ぎ続けた。 ハーグリーブスはすぐにこの観察結果を利用し、1764年にXNUMXつの垂直スピンドルとXNUMXつのホイールを備えた機械を製造しました。 彼は娘の名前にちなんで車を「ジェニー」と名付けた。 彼女は創造主にお金も幸福ももたらしませんでした。 それどころか、ハーグリーブスの発明はスピナーの間で騒動を引き起こしました-彼らは機械が彼らを仕事から追い出すであろうと予見しました。 ある日、興奮した人々のギャングがハーグリーブスの家に押し入り、車を破壊しました。 発明者自身と彼の妻はかろうじて報復を免れた。 しかし、もちろん、これは機械の回転の広がりを止めることはできませんでした。ほんの数年後、「ジェニー」は何千人もの職人によって使用されました。
ホワイトの機械と同様に、「ジェニー」は綿繊維の前処理が必要でした。 糸のドレッシングは、コーマ綿のリボンからここで行われました. ロービングの穂軸は、傾斜したフレームに配置されました（傾斜はロービングの巻き取りを容易にするのに役立ちました）。 ホワイトのドラフト ローラーの代わりに、ハーグリーブスは XNUMX つの木材ブロックからなる特別なプレス機を使用しました。 コブからのロービングの糸は、ドラフトプレスを通過し、スピンドルに取り付けられました。 完成した糸が巻き付けられるスピンドルは、機械の左側の固定フレームにありました。 各スピンドルの下部にはブロックがあり、その周りにドラムに掛けられたドライブコードがありました. このドラムは、すべてのブロックとスピンドルの前に配置され、手で回転する大きなホイールによって駆動されました。 このようにして、大きな車輪がすべてのスピンドルを回転させました。 紡績工は片手で製図機の台車を動かし、もう一方の手で紡錘を動かす車輪を回しました。 機械の操作は、次のプロセスで構成されていました。プレスが閉じられ、スピンドルから引き抜かれました。その結果、糸が引き抜かれました。 同時に、スピナーがホイールを回転させ、スピンドルを動かし、糸をねじりました。 引き出しの終わりに、キャリッジが停止し、スピンドルが回転し続け、さらにねじれが発生しました。 その後、キャリッジがスピンドルに戻され、すべての糸が特殊なワイヤーでわずかに曲げられ、巻き取り位置になりました。 開いたプレスでのキャリッジの戻りストローク中に、スピンドルの回転により、スレッドがスピンドルに巻き付きました。 ハーグリーブスのプルプレスは、基本的に労働者の手を置き換えました。 全体の作業は、基本的に16つの動きになりました。ドライブホイールを回転させる、キャリッジを前後に直線的に動かす、ワイヤーを曲げる、です。 言い換えれば、人間は原動力の役割しか果たしていなかったので、将来的には、労働者を他のより永続的で強力なエネルギー源に置き換えることが可能になりました。 ハーグリーブスの発明の顕著な重要性は、80人の作業者による複数のスピンドルの保守を可能にしたことでした。 彼の最初のマシンには90つのスピンドルしかありませんでした。 それから彼はそれらの数を20に増やしました。しかし、ハーグリーブスの生涯の間でさえ、「ジェニー」マシンはXNUMXスピンドルで登場しました。 これらの機械はもはや労働者が動力を供給することができず、水エンジンに接続され始めました。 デザインのシンプルさと低コスト、そしてマニュアルドライブの使用能力により、「ジェニー」は広く普及しています。 XNUMX世紀のXNUMX年代までに、イギリスにはすでにXNUMX万個以上の「ジェニー」スピニングホイールがありました。 それらのほとんどは単一の織工に属していました。 それらの最小のものはXNUMX人かXNUMX人の労働者の仕事をしました。 歴史上初めて量産された機械です。 ハーグリーブスの機械は、回転する飢饉を克服するのにある程度役立ち、イギリスでの生産の強力な増加に貢献しましたが、それでも必要なものではありませんでした。 「ジェニー」排気装置は不完全であることが判明しました。 引き抜きが不十分なため、糸は細いが弱いことがわかった。 生地の強度を高めるために、織工は糸に亜麻糸を追加する必要がありました。 より成功したマシンはすぐにArkwrightによって作成されました。 これは、ホワイトの排気機構と、ジャーゲンズの自動糸車のねじり巻き装置を組み合わせたものでした。 職業によって、アークライトはイギリスのボルトンの床屋でした。 彼のクライアントのほとんどは小規模のスピナーとウィーバーでした。 ある日、アークライトは、ハーグリーブスの機械が多くの糸を供給することができず、その糸に十分な強度がなかったため、リネンが綿の糸を散りばめたリネンの糸から織られているという事実について織工が話しているのを目撃しました。 その後まもなく、アークライトは自分でジェニーマシンを手に入れ、それを研究し、より速く、より細かく回転する別のマシンを構築できると確信しました。 彼は仕事に取り掛かり、実際、彼はすべてのプロセスを完全に自動的に実行するスピニングホイールを構築することに成功しました。 スピナーは、十分な材料が機械に供給されていることを確認し、壊れた糸を接続するだけで済みました。
アークライト マシンでの作業は次のように進行しました. ドライブ ホイールはフライヤーでスピンドルを回転させました. あらかじめ綿で作られたロービングは、織機の上部にある水平軸に置かれた穂軸に置かれました。 綿繊維のロービング リボンは、穂軸の前にあるドラフト ローラーに入りました。 各ペアで、下のローラーは木製で波型で、上のローラーは革で覆われていました。 後続のローラーの各ペアは、前のローラーよりも速く回転しました。 上のローラーは、おもりによって下のローラーに押し付けられていました。 細長い糸が最後のローラーのペアから出てきて、フライヤーのフックを通過し、スピンドルに巻き付けられました。 フライヤーからスピンドル上に置かれたコイルの遅れを得るために、各コイルの底にあるプーリーの溝を通るコードによって、コイルはいくらか遅れました. その結果、リネンを混ぜずに純粋な綿から生地を作ることができるような強度の糸が得られました. 説明されているマシンでは、作業の継続性の原則が完全に実装されているため、ウォーターマシンと呼ばれていました。 アークライトは、成功した発明者であるだけでなく、賢いビジネスマンでもあることが判明しました。 1771人の商人がいるコミュニティで、彼は独自の紡績工場を建設し、1779年にクロムフォードに300番目の工場を開設しました。そこでは、すべての機械が水車で駆動されていました。 すぐに工場は大企業の規模に成長しました。 1782年には数千のスピンドルがあり、5000人の労働者を雇用していました。 アークライトはそこで止まることなく、イギリスのさまざまな地域にさらにいくつかの工場を設立しました。 200年、彼はすでにXNUMX人の労働者を雇用しており、彼の資本金はXNUMX万ポンドと推定されていました。 アークライトは、糸処理プロセス全体を機械化する新しい機械の開発を続けました。 1775年に、彼は一度にいくつかの補助メカニズムの特許を取得しました。 主なものは、カーディングマシン、可動コーム、ロービングマシン、および供給装置でした。 カーディングマシンはXNUMXつのドラムで構成され、綿を梳くのに役立ちました。 （これはホワイトのマシンの改良でした。）カーディングマシンへの追加として可動コームが使用されました-彼らはドラムからカードされた綿を取り除きました。 ロービングマシンは、コーミングされた綿を、紡績機で処理する準備ができた円筒形のロービングに変えました。 フィーダーは、加工のために綿をカーディングマシンに送る可動ウェブでした。 その後、アークライトの名声は、他の人々の発明を盗んだという告発によって影を落としました。 多くの訴訟は、彼が特許を取得したすべてのマシンが実際に彼によって発明されたわけではないことを示しています。 それで、回転する水機械は時計職人ジョン・ケイによって発明され、カード機械はダニエル・ボーンによって発明され、パワーデバイスはジョン・リーズによって発明されたことが判明しました。 1785年に、アークライトの特許はすべて取り消されましたが、この時までに、彼はすでに最も裕福な英国の製造業者のXNUMXつになりました。 1772 年、機械工のウッドは、排気装置が固定され、スピンドルが動く機械、つまり、ハーグリーブスの機械で起こるプロセスとは逆のプロセスが起こる機械を作成しました。 ここでは、労働の対象であるテープは受動的な位置を占め、スピンドル（作業ツール）が大幅に作動します。 絞りプレスは静止したまま開閉し、スピンドルは回転するだけでなく動きます。
万能紡績機の作成における最後のポイントは、いわゆるラバを作成した織工のサミュエル・クロンプトンによって述べられました。 「ジェニー」とアークライトのウォーターマシンの原理を組み合わせたものです。
ハーグリーブスプレスの代わりに、クロンプトンはドローローラーを使用しました。 さらに、前後に移動するキャリッジが導入されました。 スピンドルはキャリッジに配置されました。 スピンドル付きのキャリッジがローラーから離れると、スピンドルがさらに引き出され、ねじ山がねじれました。 キャリッジがローラーに近づくと、糸がねじれてスピンドルに巻き付けられました。 ウォーターマシンは強くて粗い糸を作り、ジェニーは細いが弱い糸を作りましたが、クロンプトンのラバは強くて細い糸を作りました。 著者：Ryzhov K.V.
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