该织机长约六米、宽一点五米、高五米,由上千个构件组成。
整个织机结构庞大且复杂。
织布的原理很简单,就是在两组纵向的经线中穿插横向的纬线。
经纬线每交织一次,就用梳子一样的筘将引入的纬线压紧。
这时两组经线上下交替一次,与纬线形成交织固定,再重复进行穿插纬线、压紧纬线、上下经线交替,就能一点一点织出紧密的布匹来。
织机就是高效重复这些步骤的机械。
其中需要解决的问题是,如何让上下经线交替而不互相干扰,如何让纬线往复高效穿插。
明朝对于经线交替的办法是,在木棍中开孔,让单根经线从孔中穿过,这便是综框。
每一根综框控制一条经线,只要拉动连接综框的综架,就能让上下两组经线完成交替。
明朝织布机改进了综架的传动方式,用类似缝纫机的踏板带动用绳子相连的综架,便可提高双手的劳动效率。
而如何让纬线快速穿插,明朝用的是一种两头细中间粗的木制梭子,梭子中间装着一捆纬线,运动中携带纬线在经线中穿插。
明朝的梭子是靠织布工人的手投掷梭子在经线中穿插的,效率比较低,且重复操作很累。
其实让梭子自行在经线中穿插并不难,只要解决了这个步骤,就有望实现织布机除了接线以外的所有步骤,通过水车全自动运转的可能。
近现代的织布机,其梭子通过改进,在中间加装了轮子。
这种梭子配合有光滑的轨道,或者说滑槽。
滑槽两头安装有驱动梭子的推动装置,可以是弹簧,也可以是压缩气流,后世甚至用电磁装置驱动。
而有一种曲柄连杆构型,是将综架的上下移动、推动筘压紧纬线和梭子的推动综合为一个动力源。
当踩下踏板时,驱动综架上下移动的轮子转动,轮子连接着一根曲柄,曲柄再连接连杆。
如此便可以将旋转运动变成平行运动。