Техника - молодёжи 2010-04, страница 24

"Irish spinning wheel». Около 1900 г. Коллекция Библиотеки конгресса США

— на эскизах Мастера |8] точное указание на то, как должна перемещаться мычка по рогульке, не встречается, можно лишь различить небольшую окружность, предположительно выету-натошую п роли направляющей. В современных работах при реконструкции данного узла самопрялки встречаются как минимум два варианта исполнения: в первом скручиваемая мычка произвольно огибает одну из ветвей рогульки и крючком на её конце направляется па катушку |9]; во втором варианте мычка несколько раз но винтовой линии огибает одну из ветвей рогульки (такой способ применим в камвольном прядении 110]) и крючком на её конце направляется на катушку [7]. Ив первом, и во втором вариантах, в особенности во втором, перемещающаяся по рогульке мычка должна будет сильно деформироваться под действием сил трения. Согласно формуле Эйлера для случая скольжения гибкой нити по поверхности шероховатого цилиндра ] 10], «... сопротивление проскальзыванию <...> тем больше, чем большее число раз...» нить огибает поверхность цилиндра. Принимая во внимание концептуаль-нреть идей Мастера и изображённую на его эскизах окружность, предположим, что мычка должна перемещаться параллельно ветви рогульки, то есть гак, как это происходит па рогульчатом веретене самопрялки, получившей широкое распространение па европейском континенте с 1530 г. [И]. Сделанное

предположение полностью соответствует изображению в работе [5]. Представленная на рис, 1 рогулька содержит только два направляющих стержня, в отличие от рогульки обычной самопрялки, поскольку в конструкции самопрялки Мастера предусмотрен механизм раскладки пряжи па катушке, другие направляющие стержни не требуются;

— второе замечание относится к конструктивному исполнению червячной передачи в приводе пластинчатого шпинделя. В книге [9] данная передача изображается вполне современно, но концептуальный эскиз Мастера предоставляет большие возможности для спекуляций на тему о конструктивном исполнении. Зубья червячного колеса, наиболее вероятно, имели сходство с зубьями (цевками) обычных зубчатых колёс Мастера, то есть представляли собой цилиндры, хотя эскиз в доступном нам виде позволяет определить их форму как прямоугольную (последний вариант представлен на рис. 1). Червяк на рисунке изображён в виде трёх цилиндрических пластин, установленных таким образом, что между продольной осью вала 8 и диаметральными осями пластин образуется угол наклона, позволяющий толкать червячное колесо (данная интерпретация — неоднозначна).

Одна из возможных реконструкций концептуальных идей, заложенных в самопрялку Мастером, представлена на рис. 1. На шпинделе веретена 1-1 закреплена рогулька 2 и свободно надета трубка 3, па которую плотно насажена катушка 4. При вращении рукоятки 5 рогулька 2 приводится в движение ремённой передачей от шкива б через шкив 16, а катушка — от шкива 7 через шкив 17. Червяк 9, насаженный на вал 8, приводит в движение червяч мое колесо 10, на торцевой стороне которого но окружности укреплены цевки И. Цевки сцепляются то с верхним цевочным колесом 12 с цевками, занимающими одну половину окружности барабана 14, то с нижним 13 с цевками, занимающими вторую половину окружности барабана 14, Работа описанного механизма вызывает качание барабана 14, а вместе с ним и рычага-вилки 15, который сообщает шпинделю возвратно- п осту нательное движение вдоль оси вращения [9|.

В конструкции рогульчагого веретена самопрялки, по мнению А.П. Малышева [9], число оборотов веретена могло достигать 1000-1200 мин¹. Автор статьи |12] приводит возможную длину пряжи, выработанной в одном из регионов России, которая составляет приблизительно 650 м в день для самопрялки с рогульчатым веретеном. Принимая, что рабочий день пряхи составлял 10 ч, скорость подачи (наматывания) нити должна составлять 1 м/мин.

Исходя из геометрических размеров ремённой (шнуровой) передачи ро-гульчатой самопрялки 111], определим величину частоты вращения рукоятки 5 (рис. 1), которая могла составлять 86-103 мин¹.

Исследуя эскиз самопрялки Мастера с измерительным инструментом, возможно получить передаточное отношение для веретена — около 30 и для катушки — около 3. Приведённые цифры являются не совсем точными, но помогают предварительно оценить возможности самопрялки. Частота вращения веретена при таком передаточном отношении и частоте вращения рукоятки 80 мин ¹ будет достигать 2400 мин¹,частота вращения катушки — 240 мин¹. Скорость наматывания составит: 2400-240=2160 ним¹.

Исходя из обратного расчета, при частоте вращения веретён 1000 мин"¹ частота вращения рукоятки должна составлять около 30 мин'¹, а частота вращения катушки соответственно 100 мин ', И первый случай (частота вращения веретена 2400 мин '), и второй (частота вращения веретена 1000 мин ') представляются м ал о возможным и, поскольку имеетместо достаточно большая разница между частотой вращения шпинделя веретена и катушки. В самопрялках обычных конструкций разница между этими величинами могла достигать от 74 до 108 оборотов в минуту.

Рассматривая механизм раскладки (пластинчатый шпиндель) легко понять, что в указанном конструктивном исполнении [8, 9] его работоспособность является нулевой. Это связано с тем, что при половинном обороте червячного колеса 10 с закреплёнными по окружности цевками, верхнее цевочное колесо 12 должно провернуться боль

22