Прядильная машина дженни джеймса харгривса
Прядильная машина Харгривса
Прядильная машина Харгривса
Прядильная машина Харгривса (англ. Spinning Jenny, также «Прялка Дженни» или «Дженни-пряха») – изобретенный в XVIII веке в Англии станок, который предназначался для изготовления пряжи. Появление этой машины в 1764 ознаменовало собой начало «Промышленной революции», и стало важной вехой в процессе глобального мирового перехода от ручного труда к машинному, и английского общества – от традиционного аграрного к индустриальному. Название дано в честь дочери изобретателя. Таким образом, техническое изобретение существенно повлияло на жизнь общества в целом и послужило толчком к огромному количеству перемен, которые происходили в Англии и во всем мире, начиная с последней трети XVIII века.
«Прялка Дженни» состояла из восьми вертикальных веретен и одного колеса. В ее конструкции имелся специальный пресс из двух брусков дерева, заменявший вытяжные валики. Початки с ровницей, нитью для прядения, размещались на специальной наклонной раме. Наклон этой рамы обеспечивал простоту процесса сматывания ровницы. Нити ровницы проходили с початков через вытяжной пресс, после чего крепились к веретенам. Веретена, на которые наматывалась готовая нить, находились на неподвижной раме с левой стороны станка. В нижней части каждого веретена имелся блок, вокруг которого шел шнур обеспечивавший связь с приводом, переброшенный через барабан, расположенный впереди всех блоков и веретен. Барабан приходил в движение от импульса большого колеса, которое вращалось рукой. Все веретена приводились в действие этим большим колесом.
История изобретения и использования
Изобретатель, Джеймс Харгривс работал плотником и ткачом на обычном станке в городе Стэндхилл. Уже с начала 1760-х годов он начинает работать над усовершенствованием прядильных устройств. В 1760 им была сконструирована более совершенная кардочесальная машина, а несколько лет спустя, примерно в 1762-1765, он изобрел прядильную машину периодического действия. Название ей Харгривс дал в честь своей дочери Дженни. В 1770 году Харгривс получил патент на свое изобретение. Существует версия, что на мысль об изобретении машины с несколькими вертикальными веретенами Харгривса подтолкнул случай с его дочерью. Однажды маленькая Дженни нечаянно опрокинула прялку, но её колесо продолжало вертеться, а веретено продолжало прясть пряжу, хотя она находилось не в горизонтальном положении, а в вертикальном.
Прялка «Дженни» приводилась в движение одним рабочим и производила, по меньшей мере, в шесть раз больше пряжи, чем могла произвести обыкновенная прялка за то же время. Таким образом, каждая новая прялка такого типа лишала работы как минимум пять прядильщиков. Харгривс успел продать не так много экземпляров своей машины, однако это вызвало сильное недовольство местных прядильщиков — в 1768 году они разрушили дом изобретателя и его оборудование. Харгривс переехал в Ноттингем и, совместно с Томасом Джеймсом, построил прядильную фабрику, став одним из первых крупных фабрикантов.
Начало промышленного переворота: прялка «Дженни»
XVIII-ый век. Англия. Небольшой городок Стэндхилл. Местные жители зарабатывают на жизнь тем, что занимаются ткачеством. Текстильный завод расположен здесь же – недалеко от центральной улицы. Труд строго распределен на женский и мужской. Женщины изготавливают ткани, а мужчины – прядут. Работает в бригаде и некий Джеймс Харгривс. Он также, как и другие, выполняет свою ежедневную производственную норму. А параллельно думает над тем, как усовершенствовать прядильный механизм. В результате в 1765-м году Харгривс изобретает первую в мире механическую прялку. А еще пару лет спустя механик продемонстрирует общественности прототип современной прядильной машины.
Установка получила название «Дженни». Первоначально считалось, что Харгривс назвал агрегат в честь одной из своих многочисленных дочерей. Однако позже, когда ученые подняли церковные архивы Стэндхилла, куда заносились все данные о новорожденных, обнаружилось, что у изобретателя не было детей с таким именем. Тогда возникла другая версия. Историки предположили, что «дженни» в те времена прозвали колесо, которым Харгривс снабдил свое устройство.
Новый вариант механической прядильной машины состоял из восьми веретен и одного колеса. Шерстяное сырье помещалось на специальной раме, которая находилась под наклоном. Оттуда его расправляли на волокна и тянули через вытяжной пресс, состоящий из двух брусков дерева, к каждому из восьми веретен.
Прядильщик работал двумя руками. Одной он толкал каретку, соединенную с прессом, другой – вращал колесо, приводившее в движение сразу все веретена.
Пряжа, изготовленная данным способом, правда была достаточно непрочной. Поэтому к ней придумали добавлять льняную нить.
Любопытно, но с таким механизмом мог справляться всего один человек. Само же устройство было способно производить в шесть раз больше пряжи, нежели старая прялка.
Внедрение новой установки вызвало настоящий бунт среди ткачей. Они почувствовали настоящий страх остаться без работы. Харгривс успел продать лишь несколько экземпляров, когда ему спалили весь дом.
Изобретатель, сильно опасаясь за свою жизнь и будущего своей семьи, был вынужден срочно поменять место жительства и уехать в Ноттингем. Там он познакомился с предпринимателем Томасом Джейсоном. Совместными усилиями они еще раз усовершенствовали прядильный механизм. И в 1770-м году Харгривс официально получил патент за номером 962 на свое изобретение. Машину будут активно закупать фабрики до 1810-го года, пока ей на смену не придут более актуальные модели. Впрочем, прялка «Дженни» навсегда войдет в историю, как первопроходец в механизации производства. Один из экземпляров, кстати, существует до сих пор. Он хранится в немецком музее в Вуппертале и все еще работает.
1764 г. Прядильная машина Харгривса
Прядильная машина Харгривса «Дженни».
Острая нехватка пряжи была отчасти преодолена после создания прядильной машины Харгривса.
Харгривс был ткач. Пряжу для него изготовляла жена, и того, что она успевала напрясть за день было для него недостаточно. Поэтому он много думал над тем, каким образом можно было бы ускорить работу прядильщиц. Случай пришел ему на помощь. Однажды дочь Харгривса Дженни нечаянно опрокинула прялку, однако колесо ее продолжало вертеться, а веретено продолжало прясть пряжу, хотя находилось в вертикальном, а не горизонтальном положении. Харгривс немедленно использовал это наблюдение и построил в 1764 г. машину с восьмью вертикальными веретенами и одним колесом. Машину он назвал «дженни» по имени своей дочери. Она не принесла своему создателю ни денег, ни счастья. Напротив, изобретение Харгривса вызвало бурю негодования у прядильщиков – они предвидели, что машина лишит их работы. Ватага возбужденных людей ворвалась однажды в дом Харгривса и разрушила машину. Сам изобретатель и его жена едва успели избежать расправы. Но это, конечно, не могло остановить распространения машинного прядения – буквально через несколько лет «дженни» пользовались тысячи мастеров.
Как и машина Уайта, «дженни» требовала предварительной подготовки хлопковых волокон. Выделка нити происходила здесь из ленточки расчесанного хлопка. Початки с ровницей помещены были на наклонной раме (наклон служил для облегчения сматывания ровницы). Вместо вытяжных валиков Уайта Харгривс применил особый пресс, состоявший из двух брусков дерева. Нитки ровницы с початков проходили через вытяжной пресс и прикреплялись к веретенам. Веретена, на которые наматывалась готовая нить, находились на неподвижной раме с левой стороны станка. В нижней части каждого веретена имелся блок, вокруг которого шел приводной шнур, переброшенный через барабан. Этот барабан расположен был впереди всех блоков и веретен и приводился в движение от большого колеса, вращаемого рукой. Таким образом, большое колесо приводило во вращение все веретена.
Прядильщик одной рукой двигал каретку вытяжного пресса, а другой вращал колесо приводившее в движение веретена. Работа машины состояла из следующих процессов: пресс закрывался и отводился назад от веретен – в результате происходило вытягивание нити. Одновременно прядильщик вращал колесо, оно приводило в движение веретена, а они закручивали нить. В конце отхода каретка останавливалась, а веретена продолжали вращаться, производя докрутку. После этого каретка подавалась обратно к веретенам, все нити несколько пригибались особой проволокой для того, чтобы они попали в положение наматывания. Во время обратного хода каретки с открытым прессом нити наматывались на веретена вследствие вращения последних.
Вытяжной пресс Харгривса, по существу, заменил руку рабочего. Вся работа свелась в основном к трем движениям: к вращению приводного колеса, к прямолинейному движению каретки взад и вперед и к нагибанию проволоки. Другими словами, человек играл только роль двигательной силы, и поэтому в дальнейшем стало возможным заменить рабочего другими, более постоянными и мощными источниками энергии. Замечательное значение изобретения Харгривса заключалось в том, что оно сделало возможным обслуживание нескольких веретен одним рабочим. В самой первой его машине было всего восемь веретен. Затем он увеличил их количество до 16. Но еще при жизни Харгривса появились машины «дженни» с 80 веретенами. Эти машины уже не под силу было приводить в действие рабочему, и их стали соединять с водяным двигателем. Благодаря простоте конструкции и дешевизне, а также возможности использовать ручной привод «дженни» получила широчайшее распространение. К 90-м годам 18 века в Англии насчитывалось уже более 20 тысяч самопрялок «дженни». В большинстве своем они принадлежали ткачам-одиночкам. Самые малые из них выполняли работу шести или восьми рабочих. Это была первая в истории машина, получившая массовое распространение.
Джеймс Харгривс
Фото Все
Джеймс Харгривс — биография
Джеймс Харгривс в 1764 году изобрел прядильное устройство, получившее название «Прялка Дженни». Этот аппарат увеличил производительность труда и сыграл важную роль в массовом переходе от ручного труда, затратного по времени и усилиям, к машинному производству.
Жизненный путь
Будущий изобретатель родился в 1720 году в графстве Ланкашир, расположенном в Северо-Западной Англии. Вместе со своей семьей он жил в небольшом городке Блэкберн, известном тем, что в этой местности производились льняные и хлопковые ткани. Этот товар пользовался стабильным спросом, которому не соответствовало ручное производство.
Изготовление пряжи было источником дохода многих местных жителей и, в том числе, самого Джеймса Харгривса. В период с 1740 по 1750 годы он работал ткачом на ручном станке в городе Стэндхилл. В 1760 году ему удалось создать усовершенствованную кардочесальную машину. Через несколько лет, в 1765 году, Харгривс разработал и собрал устройство, благодаря которому его имя вошло в мировую историю — прядильную машину «Дженни». Изначально, изобретатель пользовался этим устройством сам, но со временем продал несколько таких-же своим знакомым ткачам.
Устройство прялки
Машина Харгривса была оснащена несколькими веретенами, в основании каждого из которых был расположен блок с приводным шнуром. Все шнуры были переброшены через барабан, приводившийся в движении с помощью колеса. Для управления аппаратом было достаточного усилий одного человека, который рукой крутил колесо.
Фото: Прялка Джеймса Харгривса
Это устройство значительно увеличивало производительность труда, заменяя собой как минимум пять прядильщиков. К тому же, оно позволяло одновременно создавать полотно из разных нитей — льняных, хлопковых и шерстяных. Единственным недостатком производимой таким образом пряжи была ее недостаточная прочность. Для решения этой проблемы приходилось добавлять в пряжу льняную нить.
Распространенная версия создания «Прялки Дженни»
По одной из самых популярных версий, прядильный аппарат Джеймса Харгривса был назван в честь его дочери. Во время того, как он работал, девочка случайно задела прялку и та упала на пол. Харгривс обратил внимание, что веретено по инерции продолжало крутиться, находясь в вертикальном, а не в горизонтальном положении. Тогда ему и пришла мысль о нескольких расположенных рядом веретенах, которые двигались бы одновременно.
Переезд в Ноттингем
Вначале соседи Джеймса не относились к его разработкам враждебно или настороженно, даже с удовольствием покупали у него прядильные машины. Но вскоре люди поняли, что улучшение производительности труда прядильщиков приводит к большим, чем раньше объемам пряжи, поставляемых на продажу. Спрос перестал сильно превышать предложение, что привело к снижению цены на их товар. Люди, привыкшие поколениями иметь стабильный заработок, встретили эту новость с недовольством.
Фото: Джеймс Харгривс
Конфликт между изобретателем и местными жителями привел к тому, что в 1768 горожане вломились в его дом, сломали оборудование и привели в негодность жилище. Харгривс был вынужден переехать в Ноттингем. С новым местом жительства он не прогадал, ведь там в это время занимались производством чулочно-носочных изделий и был стабильный спрос на пряжу.
В этом городе Джеймс Харгривс совместно с Томасом Джеймсом основал ткацкую фабрику. В 1770 году он получил патент на свое изобретение. Это позволило Харгривсу подать в суд на пользовавшихся его разработками ткачей из графства Ланкашир, который ему не удалось выиграть. Умер изобретатель в 1778 году, до последних дней жизни оставаясь деятельным и не отходя от дел.
Значение изобретения в исторической перспективе
Создание Джеймсом Харгривсом усовершенствованного прядильного аппарата стало важным шагом к переходу от ручного производства к механизированному, массовому. Оно ознаменовало начало промышленной революции. Кроме того, «Прялка Дженни» послужила прообразом многих созданных в дальнейшем механизмов. Так, изобретатель прядильной машины периодического действия Сэмюэл Кромптон утверждал, что в своей деятельности основывался на разработке Харгривса.
Прядильная машина Харгривса
Научные открытия XVII—XVIII вв. обеспечили возможность технического подъёма в производстве и положили начало «машинной революции». Ручной труд стал сменяться машинным. Первым автоматическим станком, получившим широкое распространение в производстве, стала прядильная машина Харгривса.
Скручивать и наматывать
Изобретение ножного привода, вращающего колесо прялки, приписывают саксонскому столяру Иоганну Юргенсу и датируют 1530 г. В самопрялке Юргенса прядильщик мог вытягивать нить из кудели (кома волокна) обеими руками, что ускорило прядение и повысило качество нити. В самопрялке были механизированы две операции: скручивание нити и наматывание её на катушку. Но вытягивание волокна из кудели и первичное его закручивание оставалось ручным.
Первая попытка
В 1735 г. английский механик Джон Уайт заменил пальцы прядильщика, вытягивающего нить из кудели, вытяжными валиками. Уайт, не имея средств на развитие своей идеи, продал её предпринимателю Льюису Паулю, и в 1742 г. они вместе сконструировали прядильную машину. В ней вытянутая валиками пряжа поступала на 50 веретён. И валики, и веретёна вращались приводами от одного большого колеса. Нагрузка на колесо была слишком велика, чтобы вращать его вручную — его приводили в движение два осла. Учитывая, что прядением занимались ремесленники-одиночки, дорогая и громоздкая машина Уайта-Пауля, да ещё и с ослами в придачу, спроса не нашла.
Как ткач помог пряхе
В XVIII в. ткачи уже работали на простых ткацких станках, ускоривших выработку тканей, а прядильщики, трудясь вручную, не успевали снабжать их пряжей. С дефицитом пряжи столкнулся английский ткач из Стендхилла Джеймс Харгривс. Его жена, пряха, за день не могла напрясть столько, сколько было надо мужу для работы на следующий день. Однажды маленькая дочь Харгривса Дженни опрокинула раскрученную матерью ручную прялку, и та, упав, продолжала крутить веретено, оказавшееся в вертикальном положении. Этот случай подал Харгривсу идею заставить колесо крутить вместо одного горизонтального несколько вертикальных веретён. В 1764 г. он построил прядильную машину, в которой 8 (а впоследствии 16, 80 и больше) вертикальных веретён через систему блоков вращались одним колесом.
Харгривс упростил и процесс вытяжки, плотно зажав ровницу между двумя брусками, поставленными на ролики, и получив каретку вытяжного пресса. Работа прядильщика свелась к тому, чтобы одной рукой двигать каретку, а другой — крутить колесо.
Трудяга «Дженни»
Харгривс назвал свою машину «Дженни» в честь дочери и в 1770 г. взял на неё патент. «Дженни» выполняла работу десятков прядильщиков с ручными прялками, лишая их заработка. Разгневанные прядильщики разгромили машины и дом Харгривса. Но прогресс это не остановило: машины продолжили вытеснять ручной труд. Желающим заработать на прядении приходилось приобретать прядильные машины. В 1790-х гг. в Англии работало более 20 000 прялок «Дженни», а Харгривс, переехав в Ноттингем, построил прядильную фабрику со своими машинами и стал успешным предпринимателем.
Патент — охранный документ, удостоверяющий исключительное авторство и право на изобретение.
Развитие идеи
Машина Харгривса предназначалась для прядения хлопка, но нить из неё выходила слишком тонкой и легко рвалась. Для прочности в основу хлопковой нити приходилось вплетать нить льняную. Английский парикмахер Ричард Аркрайт, узнав от своих клиентов — ткачей о проблемах с машиной Харгривса, решил усовершенствовать её. В 1769 г. он создал свой прядильный станок, из которого хлопковая нить выходила настолько прочной, что не требовала добавления льна. Некоторые типы современных электрических прядильных машин действуют по тем же принципам, что и первые механические прялки, но процесс прядения сейчас полностью автоматизирован, и один рабочий может обслуживать целый цех с десятком станков по сотне веретён каждый.