Рубрика: История ткачества
Дифференциальный механизм Гольдсворта
Просмотров: 5777
Заслуга решения этой задачи принадлежит английскому математику и механику Генри Гольдсворту (Henry Houldsworth), сформулировавшему основной закон работы предпрядильных машин, так называемый закон вращения катушек, гласящий, что разница в числе оборотов катушки и веретена прямо пропорциональна длине пряжи, наматывающейся в одну минуту, и обратно пропорциональна временному диаметру катушки в месте намотки (Barlow, The History and principles of weaving).
В самом деле, совершенно очевидно, что количество оборотов, которое должна делать катушка, определяется соотношением длины выпускаемой цилиндрами пряжи к переменной окружности катушки, т. е. l/лd. Вместе с тем еще из самопрялочного прядения известно, что разница в числе оборотов катушки (u) и веретена (n) является необходимым условием осуществления непрерывности прядения. Следовательно, катушка должна делать количество оборотов, равное количеству оборотов веретен + l/лd (если катушка является опережающей) или — l/лd (если веретено является опережающим). Иначе говоря,
Так как по мере наработки наматываемой пряжи величина l/лd все время уменьшается, то и будет убывать при опережающей катушке и возрастать при опережающем веретене. Таким образом, для правильного функционирования катушки, ее скорость должна слагаться из двух величин: постоянной скорости вращения веретена n и переменной величины l/лd, зависящей (при данном номере пряжи) только от степени возрастания диаметра.
Это сложение скоростей и происходит в изобретенном Гольдсвортом дифференциальном механизме, который описан в его патенте на прядильную машину, взятом в июле 1826 г. Принцип изобретения заключается в том, что дифференциальный механизм суммирует постоянную скорость вращения главного вала, приводящего в действие веретено, и постепенно уменьшающуюся (пропорционально увеличению диаметра катушки) скорость конического барабана, соединенного с механизмом системой шестерен. Дифференциальный механизм трансформирует полученное движение через ременную передачу, валы и шестерни к шкивам катушек. Рисунок изображает схему действия дифференциального механизма (Ure, A dictionary of arts, art. «Cotton manufacture»).
 |
| Дифференциальный механизм Гольдсворта 1826 г. (по Юру). |
Гольдсворт дал также теорию движения скамейки (каретки вдоль оси веретена для равномерной намотки пряжи, показав, что ее скорость прямо пропорциональна ширине и длине витка и обратно пропорциональна переметному диаметру катушки:
где b — ширина витка. Строго говоря, витки при намотке ложатся не перпендикулярно к оси веретена, а по винтовой линии, следовательно длина витка равна квадратному корню из суммы квадратов (лd) и (b), однако при ничтожной величине b эту длину практически можно принять равной лd. Перемещения каретки вверх и вниз, как и все перемещения в дифференциальном механизме, осуществляются в машине Гольдсворта при помощи замка.
Изобретение Гольдсворта разрешило проблему автоматической намотки пряжи в банкаброшах. Ватера производили пряжу только низких и средних номеров, высокие же номера изготовлялись исключительно на мюлях. Превращение последних в автоматически-действующие машины не уничтожило, однако, ряда преимуществ ватер-машин, конструкция и работа которых была значительно более простой, чем у мюля, и которые, вследствие непрерывности процесса прядения, имели более высокую продуктивность. Вот почему перед текстильным машиностроением уже в 20-х гг. XIX в. стала задача — создать новый тип ватера, который был бы пригоден для изготовления тонкой и прочной пряжи высоких номеров. Для этого нужно было внести радикальные изменения в крутильный аппарат ватера, заменить тяжелую рогульку другим легким крутильным приспособлением, позволяющим увеличить скорость вращения веретен без чрезмерного натяжения нити, неизбежного при ускорении работы рогульчатых бумагопрядильных ватеров. Осуществить эту задачу выпало на долю американской текстильной промышленности.
Вернуться к оглавлению книги «Очерки истории текстильной техники» Цейтлина Е. А.
Последние материалы этого раздела:
- Обрядовые песни как неотъемлемая составляющая быта предков
- Планы дальнейшего роста
- Создание мощной сырьевой базы
- Научно-исследовательская работа
- Текстильное машиностроение
Считаете, что пропустили статью? Не беда!
Загляните в оглавление рубрики История ткачества.
