Картрайтын цахилгаангүй хүчтэй ээмэг — уурын болон усны хүчээр механикжуулсан нэхмэл

Утасны тулгуур (warp beam) нь ээрмэлийн арын хэсэгт байрлах том цилиндр бөгөөд ижил хурцадмал байдлаар ороосон олон зуун эсвэл мянга хүртэлх параллель утсыг агуулдаг. Цахилгаан ээмэгт хөрөг (power loom)-ийн хувьд утсыг тусдаа утас бэлтгэх тэргэн дээр (warping mill) — хэмжигдсэн урттай ноосыг параллель байдлаар ороодог том эргэдэг хүрээ дээр — бэлтгэдэг. Бэлэн болсон утсыг дараа нь ээмгийн тулгуур руу шилжүүлдэг. Машинаар ээрсэн утас (усан ээрүүлэгч эсвэл mule-ээс) цахилгаан ээмэгт нэхэх механик даралтыг тэсвэрлэхийн тулд цардуулын зуурмагаар бүтээгдэх ёстой.

Утасны утас бүрийг хайсуур — төвдөө нүхтэй, хайсуурын хүрээнд суурилуулсан утсан цагираг — дундуур татдаг. Энгийн эслэгт утасны ээлжлэн нэг бүрийг 1-р ба 2-р хүрээгээр дамжуулдаг. 1-р хүрээ дээшээ өргөгдөхөд утасны хагас нь өргөгдөж, нээлт (shed) үүсгэдэг. Хүчний ээмэг нь хүрээнүүдийг дараалалтай өргөх, буулгах мушгигч (cam) эсвэл түлхүүрээр энэ хөдөлгөөнийг автоматжуулдаг боловч анхны оруулалт ('drawing in' гэж нэрлэгддэг) нь утас бүрээр гараар хийгддэг хэвээр байна.

Хяналтын оёдлын дараа утас бүр шүүгээний дундуур (зай) өтгөний атгаас дамжин өнгөрнө — энэ нь сэлүүр шиг ханцуй хэлбэртэй, цохилтод суурилсан хүрээ юм. Өтөг нь утсыг нэвтэр тэнхлэгт жигд тараан, оёдлын мөр бүрийг бат цохиход ашиглагдана. Өтгөний нягтрал (сантиметр тутамд атга) нь даавууны утасны тоог тодорхойлно. Нарийн хөвөн цамцны даавуунд сантиметр тутамд 20 атга хэрэглэж болох бол бүдүүн канвас даавуунд 6–8 атга хэрэглэдэг.

Утаснуудыг жижиг бүлгүүдэд цуглуулж, даавууны тулгуурын апрон (урд ороомогт бэхэлсэн даавууны туузан) дээр уяна. Утасны тулгуурын тормозыг эргүүлж, бүх утас чангарч, жигд болтол нь основыг татна. Бүх өргөнөөр жигд татлага чухал — цахилгаан ээмэг нь хурдтай ажиллах тул татлагын аливаа зөрүү даавуунд харагдахуйц алдаа үүсгэдэг.

Сумэнд утасны ороомог ороолтыг хийнэ. Цахилгаан ээрэх машинд сум нь үсрэлтийн механизмаар өндөр хурдтай шидэгдэхэд тэсвэртэй байхын тулд металл үзүүртэй, бат бөх завь хэлбэртэй сум байдаг. Уток нь сумны бие дэх жижиг нүх эсвэл таталтын нүдээр дамжина. Ороомог эргэлдэхдээ чөлөөтэй эргэхийг анхаараарай — гацсан ороомог нь утсыг цэвэрхэн тавихын оронд сумыг нэвтрүүлэн утсыг чирэх шалтгаан болдог.

Цахилгаан нэхмэлийн машин нь ремень, пулиар дамжуулан ус эргүүлэгч эсвэл уурын хөдөлгүүртэй холбогдсон үндсэн тэнхлэгээр хөдөлдөг. Клапан багажийг шахах замаар машин үндсэн тэнхлэгтэй холбогдоно. Машины дотоод камны механизм энэ тасралтгүй эргэлтийг нэхэх үйлдлийн дараалсан хөдөлгөөн болгон хувиргана: нээлт (уурганы нээлт), оруулга (сумыг шидэх) болон шахалт (уут оёдлыг байрлуулах).

Холбогчийг холбож, ачааллыг бууруулсан хурдаар эхний хэдэн нэвтрүүлэлтийн туршид ажиллуулна. Нээлтийн хөдөлгөөнийг анхаарч ажиглана: гэдсэн хүрээнүүд цэвэрхэн дээш доош хөдөлж, сэлмэн (шатлын) хувьд тодорхой нээлт үүсгэх ёстой. Сэлмэн бүтээгдэхүүний бүх өргөнөөр нисэж, эсрэг талын сэлмэний хайрцагт бат суух ёстой. Цохигч урагш савлаж, утаснуудыг нэхмэлийн ирмэг (fell)-д нягт шахах ёстой.

Алгасах механизм — Кэйгийн нисдэг челнокоос гаралтай — нэг мөчлөг бүрт челнокийг яг зөв мөчид гэрийн даралтын хөшүүргээр ткацкий станок даяар цохидог. Цаг хугацаа маш чухал: челнок хээрийн нээлт бүрэн нээгдсэний дараа, хаагдаж эхлэхээс өмнө дамжих ёстой. Анхны цахилгаан ткацкий станокууд дээр буруу цагт хийгдсэн алгасалт нь челнокийг хаагдаж буй утсанд мөргөж, утсыг таслах, челнокийг эвдэх хүчтэй осол үүсгэдэг байсан бөгөөд үүнийг 'мөргөлт' гэж нэрлэдэг байв.

Цахилгаан ткацын машинд утас хугарсныг автоматаар илрүүлдэг өөрийн үйлдэлтэй утасны зогсоолт (warp stop motion) байдаг — энэ нь хугарсан утсыг илрүүлж, даавуу нэхэх машиныг тэр дор нь зогсоох мэдрэгч механизм юм. Утас бүр нимгэн металл унагаах утсаар (drop wire) дамждаг. Хэрэв утас хугарвал түүний унагаах утас унаж, клатчыг салгадаг шүүр татна. Ингэснээр дутуу утастай нэхэх явдлаас сэргийлж, даавуу дээр харагдах судал үүсэхээс хамгаална. Хугарсан утсыг дахин уяж, машиныг эхлүүлнэ.

Ткацкий машин цэвэрхэн ажиллаж эхэлсний дараа бүрэн ажиллагааны хурд хүртэл нэмэгдүүлнэ. Анхны цахилгаан ткацкий машин минутад 60–80 удаа дамжуулга хийдэг байсан; 1830-аад он гэхэд сайжруулсан загварууд минутад 100–120 удаа дамжуулга хүрсэн. Бүрэн хурдтай үед сам хуяг машины дундуур бүдэгхэн тууж өнгөрч, цохигч тасралтгүй хэмнэлээр савлана. Цахилгаан ткацкий машинуудаар дүүрэн ажилладаг ткацын цехийн чимээ маш хүчтэй байсан тул ажилчид уруулаараа ярианыг уншиж харилцдаг байсан бөгөөд үүнийг 'mee-mawing' гэж нэрлэдэг байв.

Уу ороомгийг дуусах үед сумны утас тавигдахгүйгээр сум нисдэг. Оператор ээрмэлийг зогсоож, хоосон ороомгийг авч, бүрэн ороомгийг суулгаад дахин эхлүүлэх ёстой. Хожим үеийн цахилгаан ээмэгт тэрэгт ороомгийг зогсоохгүйгээр автоматаар солих механизм (1894 онд Northrop-ийн автомат ээмэг) суурилагдсан боловч Картрайтын үед энэ нь хэвийн гар ажил байсан бөгөөд ажилчин бүр нэгэн зэрэг зөвхөн 2–4 ээмэг хянах боломжтой байсан гол шалтгаан байв.

Даавуун дээрх мөрний хөтлүүр механизм нь хэдэн оёдлын дараа нэхмэл даавууг бага зэрэг урагш автоматаар хөдөлгөж, хэлмэгийн (fell) зайг шүүсээс тогтмол байлгана. Татах хурд нь даавууны 1 см-т ноогдох оёдлын тоо (утгын нягтрал)-г тодорхойлно. Энэ механик нарийвчлал нь ямар ч гар нэхмэлчин хүрч чадахаас илүү тогтвортой оёдлын нягтралтай даавуу үйлдвэрлэдэг.

Торгоны гадаргууг үе үе шалгаж алдаа илрүүлэх: эвдэрсэн утасны үзүүр (босоо судал), хоёр дахин оруулсан нэхмэл утас (нэг нээлтэнд хоёр нэхмэл утас), сул ирмэг, эсвэл машины тосны толбо. Алдааг дуусгах үед засах боломжтойн тулд шохойн шугамаар тэмдэглэ. Чадварлаг цахилгаан ээмэгч нэхмэлчин чанарыг хадгалан олон ээмэг хянаж чадна — 1840-өөд онд нэг нэхмэлчин ихэвчлэн 4 ээмэг удирдаж, гараар нэхэгч 15 хүний бүтээх хэмжээний даавуу үйлдвэрлэдэг байв.

Утга (warp) дуусах үед (эсвэл хүссэн даавууны урт хүрэхэд) ехийг зогсоож, хөтөчийн (heddle) ард үлдсэн утгыг огтолж, дууссан даавууг даавууны тулгуур (cloth beam) дээрээс салгана. Бүтэн утгаас 50–100 метр үргэлжилсэн даавуу гарч болно. Анхдагч даавуу ('grey goods' эсвэл 'loomstate' гэж нэрлэгддэг) борлуулахаас өмнө угаах, цайруулах, будах, дарах зэрэг эцсийн боловсруулалтад илгээгдэнэ.

Цахилгаан ачаалагч (power loom) нь нэхмэлийн механижилтын гинжин холбоосын сүүлчийнх байв. 1733 онд Кэй нисдэг шуудууг (flying shuttle) зохион бүтээв. 1764–1779 онд jenny, усан хүрд (water frame) болон mule нь ээрэлтийг механижуулав. 1785 онд Картрайт нэхэлтийг механижуулав. 52 жилийн дотор утаснаас даавуу хүртэлх бүх алхам машинаар хөдөлдөг болсон. Англид хөвөн даавууны үйлдвэрлэл 1760 онд 2 сая фунтээс 1830 он гэхэд 300 гаруй сая фунт хүртэл өсч, 150 дахин нэмэгдсэн. Нэхмэлийн хувьсгал бүрэн дүүрэн болж, бусад бүх салбарт дагах аж үйлдвэрлэлийн загвар тогтсон.