Русская школа механики машин

Категория:
Советская школа механики машин


Русская школа механики машин

У истоков русских работ по теории механизмов и машин как, впрочем, и в основе многих иных направлений математики и механики, лежит научное творчество П. Л. Чебышева — основателя Петербургской математической школы. В 1853 г. Чебышев опубликовал (на французском языке) мемуар «Теория механизмов, известных под именем параллелограммов», в котором впервые в мировой литературе для решения задач по теории механизмов применил математические методы. Более того, в этой работе были заложены основы аналитических методов приближенного синтеза механизмов и разработан для этой цели математический метод наилучшего приближения функций полиномами. Интерес к шарнирным механизмам Чебышев пронес через всю свою жизнь. Он пе только исследовал механизмы, но и сам конструировал их, причем весьма искусно.

Пафнутий Львович Чебышев был воспитанником Московского университета, где учился у Н. Д. Брашмана, талантливого педагога, одного из основателей Московского математического общества. У Брашмана же несколькими годами раньше учился другой выдающийся русский механик И. И. Сомов. Сомов и Чебышев оказали большое влияние на возникновение в России исследовательского направления в области теоретической и прикладной механики. В числе их учеников был сын Сомова П. И. Сомов, который развил структурные идеи Чебышева, кинематические идеи И. И. Сомова и некоторые геометрические идеи в области теории механизмов, высказанные немецким геометром и машиноведом Людвигом Бурместером.

Теория механизмов как самостоятельная отрасль науки возникла на рубеже XVIII и XIX ее. Сначала она была наукой описательной, и лишь после работ Чебышева и Бурместера в нее начинают проникать математические методы — элементы анализа, аналитическая, начертательная и проективная геометрия. В последней четверти XIX в. оформилась как отдельное научное направление кинематическая геометрия, история которой не была лишена драматизма: начало ее было заложено в трудах великих механиков XVII в. Роберваля, Паскаля, Мерсенна, и на протяжении более 200 лет она развивалась на стыке геометрии и механики, решая задачи, практическая необходимость которых была весьма проблематичной. Возникнув как следствие промышленного переворота XVIII в., теория механизмов на протяжении всего следующего столетия пыталась классифицировать механизмы, шел поиск общего метода решения ее задач. Одновременно развивались теории зубчатых зацеплений и шарнирных механизмов; в связи с классификационными методами это дало кинематику механизмов.

Переход к производству машин машинами — последний этап промышленного переворота — стал возможным лишь после создания универсального индустриального двигателя — паровой машины. На протяжении всего XIX в. паровая машина остается основным двигателем промышленности, железнодорожного и водного транспорта, и на базе ее изучения возникает другая область теории механизмов и машин — динамика машин. Таким образом получили теоретическую базу передача и машина-двигатель; машина-орудие так и не дождалась создания своей теории в XIX в.

В третьей четверти XIX в. ученые интенсивно работают над созданием графических методов для исследования статических конструкций. Это направление коснулось и машиноведов: в последней четверти века появляются графические методы исследования в кинематике механизмов. Несколько ранее возникла графоаналитическая теория маховика, а развернувшееся к концу века строительство высокоскоростных паровых транспортных машин — паровозов — привлекло внимание к изучению сил инерции.

Таковы основные вехи развития теории механизмов и машин в XIX столетии. Наука развивалась вместе с машиностроением, но никак не могла его догнать. Правда, она выработала ряд серьезных рекомендаций, которым следовали конструкторы, но их было немного, и, кроме того, они были всего лишь обобщением опыта машиностроения. Идеи синтеза механизмов после Чебышева не разрабатывались; попытки Рело и Бурместера в этом направлении не дали ничего существенного, и к началу XX в. интерес инженеров к науке о машинах заметно остывает. На вопрос, сможет ли теория механизмов и машин дать что-либо практическому машиностроению, многие машиноведы ответили отрицательно.

В конце XIX в. в России наметилось три исследовательских направления в области теории механизмов и машин. В Петербурге и в некоторых других городах работали ученики П. JI. Чебышева, которые занимались преимущественно вопросами кинематики механизмов. Кинематикой механизмов и кинематической геометрией занимались в Одессе В. Н. Лигин и его ученики X. И. Гохман, И. М. Занчевский, Д. Н. Зейлигер. В Москве, в Московском универс&тете и в Московском высшем техническом училище, Н. Е. Жуковский создал школу, а вернее, несколько школ в области прикладной механики. Одной из них была школа теории механизмов и машин (механики машин).

Николай Егорович Жуковский был не только великим ученым, но и замечательным педагогом и инженером. Он обладал даром технического предвидения: чувствовал важнейшие направления в развитии прикладных наук и в соответствии с этим ориентировал своих учеников, которых у него было немало.

Вся деятельность Жуковского была связана с Москвой. Осенью 1864 г. он был принят в Московский университет на физико-математический факультет. л-ще па студенческой скамье заинтересовался математикой и механикой и по рекомендации астронома М. Ф. Хандрикова был принят в кружок любителей математических наук. Кружок этот был организован по инициативе Н. Д. Брашмана и с сентября 1864 г. стал называться Московским математическим обществом.

В университете Жуковский слушал Н. Д. Брашмана, А. Ю. Давидова, В. Е. Цингера, Ф. А. Слудского, Н. Е. Бугаева. Благодаря тому, что научные интересы Брашмана и Давидова лежали в области механики, в Московском университете больше занимались прикладными вопросами, п тем он отличался от Петербургского университета, где существенное развитие получили тогда вопросы чистой математики.

В 1868 г. Жуковский окончил университет и в том же году подал прошение о зачислении на второй курс Института путей сообщения в Петербурге. Однако материальные обстоятельства и состояние здоровья не дали возможности продолжать занятия: уже в 1869 г. он вынужден был оставить институт и в конце 1870 г. поступил преподавателем физики во 2-ю Московскую женскую гимназию. Но даже краткое пребывание в техническом учебном заведении не прошло даром: у Жуковского пробудился ипте-рес к прикладной механике. В письмах к своему товарищу М. А. Щукину он замечает: «… я все-таки несколько подзапасся здоровьем и поэтому теперь думаю начать положительно заниматься практической механикой, чтобы с сентября держать магистерский экзамен… Я буду держать экзамен по прикладной механике» (январь 1870).

«… Теперь я дал себе слово серьезно заниматься и отложил на время выполнение всевозможных выдумок, на которые истрачивается немало времени. Прежде всего нужно знание и знание;

я убедился, что всевозможные мои машины (а их накопилась порядочная куча) — и нивелировочная, и филейная, и чулочная — имеют пока схематическое существование и для приведения их в исполнение нужно иметь более практического знания, нежели имею я» (апрель 1870).

В феврале 1871 г. Жуковский начал сдавать магистерские экзамены: 9 февраля — практическую механику, 6 марта — теоретическую механику, 22 апреля — чистую математику. В конце апреля 1871 г. он пишет: «Для устройства судьбины еще не имею никаких данных; первые летние месяцы думаю ничего не делать, а там займусь диссертацией; много надо будет прочесть по повой механической литературе, в которой я оказываюсь слаб… Вообще, с теоретической стороны я еще маракую по механике, но в практическом отношении даю немалые промахи, и неоднократно забредают в голову невыполнимые проекты».

С 1 января 1872 г. по рекомендации профессора Летникова Н. Е. Жуковский получил место внештатного преподавателя Московского высшего технического училища. Одновременно он начал читать практическую механику в Московской практической академии коммерческих наук (среднее учебное заведение), работал в женской гимназии и читал физику на женских курсах.

Настроение у Жуковского улучшилось. Он даже начинает улыбаться: «Педагогические занятия мне приносят некоторое развлечение, — пишет он Щукину, — в особенности весело читать в женской гимназии. Гимназистки у меня очень старательно учатся…»

В 1874 г. по рекомендации Ф. Е. Орлова Жуковский был утвержден доцентом по кафедре аналитической механики в Высшем техническом училище.

Ф. Е. Орлов, ученик А. С. Ершова и старший товарищ Н. Е. Жуковского, преподавал в Московском университете и в Московской практической академии коммерческих наук с 1872 г. В сущности возникновение дисциплины «прикладная механика» в Москве начинается именно с деятельности Орлова. Как писал позже Жуковский, «… в Московском университете преподавание практической механики было поставлено Орловым на ту высоту, на которой оно не стоит ни в одном из русских университетов. Я помню, как одобрительно отозвался председатель экзаменационной комиссии В. Г. Имшенецкий, встретив в ответах студентов по специальным курсам практической механики такие обширные знания, которые можно было ожидать только от воспитанников специальных технических школ. Орлов поощрял студентов заниматься его предметом. Он устроил в университете прекрасный механический кабинет, завел классы черчения и проектирования. Он всегда охотно сообщал занимавшимся у него студентам сведения для писания кандидатских сочинений, наделяя их даже книгами из своей библиотеки. Можно сказать, что почти половина кандидатских сочинений писалась в университете по практической механике» Дружба Жуковского с Орловым во многом определила его дальнейший творческий путь: Орлов ввел его в Политехническое общество, состоявшее при училище, познакомил с московскими инженерами.

В 1876 г. Жуковский защитил магистерскую диссертацию «Кинематика жидкого тела» и в следующем году уехал за границу «для собирания материалов к продолжению изданного им сочинения по гидродинамике и ознакомления с чтением означенного предмета в политехнических школах Германии и Франции». В Париже он завязал личные знакомства с Морисом Леви, Резалем, Дарбу. Эти знакомства в определенной степени повлияли на расширение научных интересов Жуковского: он опять обращается к кинематике, которой занимался в первые послеуниверситетские годы.

По возвращении из-за границы в 1879 г. Жуковский назначается сверхштатным профессором механики в Московском техническом училище. В 1882 г. он защитил диссертацию «О прочности движения» на степень доктора прикладной математики и с 1886 г. начал читать лекции по аналитической механике в Московском университете.

В 1887 г. Жуковский был избран штатным профессором аналитической механики в Московском высшем техническом училище, а в 1894 г. — членом-корреспондентом Российской академии наук. В 1900 г. его кандидатура была выставлена для баллотировки в действительные члены Академии наук, однако он ее снял, поскольку в случае избрания ему пришлось бы переехать в Петербург, а он не хотел порывать с Московским университетом п Высшим техническим училищем, с которыми был связан почти четверть века.

В 1905 г. Жуковский избирается президентом Московского математического общества.

Основным направлением научной деятельности Жуковского была аэродинамика, которая в значительной степени создана его трудами. Его инженерные интересы привели к созданию летательных аппаратов тяжелее воздуха. В. И. Ленин недаром назвал его «отцом русской авиации» (впрочем, вклад Жуковского и в мировую авиацию также весьма существен).

При всем этом он не выпускал из поля зрения и других па-правлений прикладной механики, а теорией механизмов, как мы видели, занимался едва ли не с университетской скамьи, особенно интересуясь шарпирными механизмами. Жуковский принимал активное участие в работе Политехнического общества. В Политехническом музее, в Московском математическом обществе, в физико-математической комиссии Общества любителей естествознания, антропологии и этнографии он прочитал ряд лекций по вопросам теории механизмов, в частности «О приборе Кемпа для решения числовых уравнений высших степеней», «О трении в машинах», «Планиграф Дарбу», «О рычажном дубликаторе Делоне», «О механизме Ассура» и др., и опубликовал свыше десяти работ по теории механизмов, в том числе «Распределение давлений на нарезке винта и гайки» (1902), «Сведение механической задачи о кинематической цепи к задачам о рычаге» (1909). Эта последняя работа, содержавшая знаменитую теорему о жестком рычаге Жуковского, завершала собой цикл исследований конца XIX- начала XX столетия немецких, английских, французских и русских ученых, сущность которых заключалась в создании стройной системы кинематического и статического (кинетостатического) исследования механизмов.

О замечательной инженерной интуиции Жуковского свидетельствует такой факт, приводимый В. В. Голубевым: «Молодой инженер, только что окончивший МВТУ, где он, между прочим, слушал лекции Николая Егоровича, попал инженером на завод в глухую провинцию, где посоветоваться и поучиться было не у кого. Как всегда бывает в таких случаях, он сейчас же почувствовал, что оп мпогого не знает и опыта никакого не имеет. А тут еще, как на грех, на заводе случилась авария: у только что выписанной сложной заграничной машины сломался коленчатый вал, который завод своими силами исправить или заменить не мог. Надо было отправить вал далеко на большой завод или выписывать новый; на дворе стояла весенняя распутица, привезти вал быстро было нельзя, а каждый день простоя машины грозил заводу большими убытками. Молодой инженер совершенно растерялся в в полном отчаянии написал Николаю Егоровичу письмо с просьбой помочь ему, приложил схему машины и каталог завода, откуда машина была выписана… и с ближайшей почтой получил ответ…

Николай Егорович писал, что такой машины он никогда не видал, для чего она нужна, представляет неясно, разобрать по описанию в каталоге машины он не смог, но так как, судя по присланной схеме, в машине действуют такие-то и такие-то моменты, то он считает, что машину можно исправить очень просто: коленчатый вал надо вынуть, а действие его заменить такими-то и такими-то шестеренками, которые они смогут сделать домашними средствами у себя на заводе…

Шестеренки были выточены, коленчатый вал был вынут, и к общему изумлению машина стала работать лучше, чем прежде»

У Жуковского было редкое сочетание инженерной интуиции и педагогического мастерства. Одновременно он был и теоретиком, п практиком — умел наблюдать и умел поставить принципиально новый эксперимент. Его курсы были классическими по ясности и точности изложения, а в качестве образца внутренней красоты и собранности его теоретических рассуждений можно привести теорему о жестком рычаге.

Жуковский был убежден, что ученый, работающий в области прикладной механики, должен иметь глубокую механическую и математическую подготовку и не менее фундаментальную инженерную подготовку. Поэтому его ученики по окончании Московского университета завершали свое образование в стенах МВТУ. Таким путем пошли Л. В. Ассур, П. И. Мерцалов, В. П. Горячкин, Д. П. Рузский и ряд других. Несомненно, что это благоприятно повлияло на качество работ молодых ученых. Интересно, что в первые два десятилетия XX в. исследовательские направления учеников П. Л. Чебышева, В. Н. Лигипа и Н. Е. Жуковского весьма сблизились и с этого времени начала свою жизнь русская школа механики машин, в которой ученики Жуковского оказались в большинстве.

Одним из них был Николай Иванович Мерцалов. Уроженец Тулы он в 22 года, в 1888 г., окончил физико-математический факультет Московского университета и уехал в Германию. Здесь он поступил рабочим на машиностроительный завод и одновременно слушал лекции в Дрезденском высшем техническом училище. В 1892 г. возвратился на родину, через два года сдал в Московском университете магистерские экзамены и экзамены в Московском высшем техническом училище (экстерном), получив звание инженера-механика. В 1895 г. Жуковский пригласил Мерцалова в университет в качестве приват-доцента и хранителя кабинета прикладной механики; в 1897 г. по его же рекомендации Мерцалов был избран адъюнкт-профессором Московского технического училища по кафедре прикладной механики. До этого в течение двух лет, с 1895 по 1897 г., Мерцалов преподавал прикладную механику в Петровской сельскохозяйственной академии.

На рубеже XIX и XX ее. курс механики машин читался под различными наименованиями во всех технических учебных заведениях России. Назывался он прикладной механикой, технической механикой, практической механикой, теорией механизмов; никаких программ, стандартизирующих объем преподавания, не было, и в сущности каждый преподаватель строил курс по-своему.

Обычно он состоял из двух подразделов, посвященных кинематике механизмов и динамике машин, часто включал еще элементы деталей машин. За основу обычно принималась систематика Виллиса в одном из ее вариантов, дополнительно приводилась теория кинематических пар по Рело. Только в XX в. графические методы кинематики механизмов начали излагать по Мору, Смиту и Кеннеди, но так как обобщающей классификации не было, в сущности каждая задача требовала отдельного анализа.

Курс, прочитанный Н. И. Мерцаловым в МВТУ, явился своего рода событием. В первой его части, озаглавленной «Общая теория механизмов», Мерцалов придерживался систематики механизмов Виллиса, но сделал обширное вступление, в котором привел общие методы исследования механизмов; при этом он использовал исследования Бурместера, Мора и других ученых. Таким образом он ввел в преподавание элементы кинематической геометрии п поставил курс теоретически на более высокий научный уровень, чем это было до него. Вторая часть курса «Общая теория машин» состояла из двух частей, посвященных изучению трения в машинах и динамическому исследованию плоских механизмов. Общая теория машин была совершенно новой дисциплиной и явилась образцом для составителей позднейших курсов. Своего научного значения работа Н. И. Мерцалова не потеряла и в настоящее время.

Осепью 1897 г. на физико-математический факультет Московского университета поступил Леонид Владимирович Ассур и быстро попал под влияние Жуковского; в 1901 г. Ассур окончил университет со званием кандидата и сразу же подал заявление о приеме в МВТУ на второй курс механического отделения. Здесь он слушал прикладную механику у Мерцалова, и последний несомненно оказал на него влияние: Ассур начал заниматься задачами динамики машин, а от них перешел к проблемам кинематики (и кинетостатики) плоских шарнирных механизмов.

Кроме Мерцалова в МВТУ в те годы педагогическую работу вели еще несколько учеников Жуковского, в частности А. И. Сидоров и Л. П. Смирнов. А. И. Сидоров (1866-1931) окончил фи-зико-математический факультет Московского университета и механическое отделение МВТУ. В 1897 г., одновременно с Н. И. Мерцаловым, он был избран адъюнкт-профессором училища. Он читал (с 1891 г.) сопротивление материалов и детали машин и, кроме того, для механиков общий курс введения в машиностроение, в котором излагал общие принципы проектирования машин и их частей. Л. П. Смирнов (1877-1954) по окончании в 1897 г. МВТУ по рекомендации Н. И. Мерцалова был оставлен при кафедре. Он занимался исследованиями паровой машины и связанными с этим вопросами кинематики и динамики механизмов. Одной из первых работ, предпринятых им в МВТУ, было исследование шарнирных механизмов. Он решил провести исследование кинематики и динамики многозвенных шарнирных механизмов и найти общие графические методы кинематики и кинетостатики; в сущности

это была та задача, которой несколько позже занялся JT. В. Ассур.

В 1906 г. Ассур окончил МВТУ со званием инженера-механика и вскоре переехал в Петербург. С 1908 г. он начал вести педагогическую работу в Петербургском политехническом институте — сперва практические занятия по курсу теоретической механики, а затем прикладной механики, курс которой читал В. П. Кирпичев.

Кирпичев, ученик И. А. Вышнеградского и член его «пентагонального» общества, был инженером с очень широким диапазоном научных интересов, кроме того, он был энтузиастом высшего технического образования — известна его роль в деле организации Харьковского технологического, Киевского и Петербургского политехнических институтов. И оп был замечательным педагогом. Его классическая трилогия «Беседы о механике», «Основания графической статики» и «Лишние неизвестные в строительной механике» до сих пор сохранила свою свежесть; книги эти явились результатом бесед, которые он проводил со своими учениками. Тесному кружку своих учеников он читал теорию эллиптических функций, вариационное исчисление, оптическое изучение деформаций, уравновешивание машин, теорию регуляторов и др.

После его смерти прикладную механику в Политехническом институте читали А. А. Радциг, JI. В. Ассур, Д. П. Рузский, А. К. Зайцев, Е. Г. Харитонович, практические занятия проводили также К. Э. Рерих, В. Э. Классен, Н. А. Рынин.

Кирпичев был энтузиастом техники. В одной из своих речей он сказал, что «инженеры обязаны заботиться о красоте своих сооружений, а потому они должны получать и художественное образование… Это указывает состав инженерного образования: нужно начинать с чистой науки, по в то же время не оставлять без внимания и художества». Это его замечание явилось своеобразным прогнозом, основанным на глубоком проникновении в сущность машиностроения. В то время из инженерных наук лишь за одной архитектурой сохранялись права искусства, а о возможности внедрепия искусства в машиностроение еще не было и речи: основы дизайна зародились значительно позже, а техническая эстетика и до сих пор преподается не всегда и не везде.

Кирпичев писал: «На многих одно слово машина производит самое удручающее впечатление. Она рассматривается как темная сила, с которой нельзя бороться, которой человек должеп служить как идолу, требующему иногда человеческих жертв. Один автор [Куприн], описывая завод, говорит: «Машины царили всюду, и около них жалкими казались эти угрюмые люди». Сделаем еще шаг по пути этих взглядов и придется вспомнить сказку, рассказанную у Рело, про дальнейшую будущность человеческого рода, а именно: усовершенствование машин дошло до того, что они взбунтовались против людей, поработили их и заставили служить себе.

Такие взгляды не могут разделяться инженерами, которые сами делают машины и другие сооружения, заводы, железные дороги, воплощая свои творческие замыслы в формы, сделанные из железа и камней. Ведь мысль, превратившаяся в дело, в факт, не может производить удручающее впечатление, а, напротив того, самое светлое и радостное. Инженер никогда не согласится считать машину или каменную постройку господином, которому должны служить люди как идолу, или допустить, что иногда необходимы жертвы этому чудовищу. Мы — господа, а машины — наши слуги, и кто сомневается в этом, тем я посоветую посмотреть действие машины, называемой сервомотор, т.е. порабощенный двигатель»

Ректором Петербургского политехнического института и заведующим кафедрой теоретической механики был И. В. Мещерский, один из создателей динамики тела переменной массы. Мещерский полагал, что в технической высшей школе курсы теоретической и прикладной механики должны быть тесно связаны между собой. Теоретическая механика должна служить пропедевтикой прикладной и знакомить с практическими приложениями последней: это облегчит учащимся усвоение в дальнейшем курсов теории механизмов, сопротивления материалов, деталей машин, строительной механики. Такое понимание роли теоретической механики отразилось и на характере задач знаменитого «Задачника», в создании которого, кроме Мещерского, принимали участие Л. В. Ассур, И. И. Вентковский, А. А. Горев, К. М. Дубяга, В. Ф. Миткевич, Е. Л. Николаи, К. Э. Рерих, Д. Я. Тагеев, В. В. Таклинский, А. И. Тудоровский, Л. К. Федерман, В. Д. Шатров. Сам Мещерский проверил вместе с автором решение каждой задачи. Задачник в течение 1907-1910 гг. был несколько раз издан литографским способом; первое типографское издание вышло в свет в 1914 г.

Л. В. Ассур принял самое деятельное участие в кружке Кир-пичева. Он прочитал доклады (на темы своих работ) по кинематике механизмов. Некоторые идеи этих работ, посвященных аналогам ускорений, вошли впоследствии в классическое произведение Ассура «Исследование плоских стержневых механизмов с низшими парами с точки зрения их структуры и классификации», которое публиковалось в Известиях ЛПИ с 1914 по 1918 г. Здесь Ассур развил свое учение о структуре и классификации механизмов, разработал применительно к этой классификации графический метод определения скоростей механизмов и графоста-тику плоских многозвенных механизмов.

Теперь нам придется возвратиться в Москву XIX столетия.

В начале второй половины XIX в. в Московском обществе сельского хозяйства возникла идея устройства высшего сельскохозяйственного учебного заведения, которое было бы доступно для лиц всех сословий и готовило кадры специалистов сельского хозяйства для частновладельческих имений и правительственных учреждений. Так возникла сельскохозяйственная академия, для которой в 1864 г. было приобретено подмосковное имение Разумовских — Петровско-Разумовское. После необходимых строительных работ 21 ноября (ст. ст.) 1865 г. Петровская академия была открыта.

Сперва она не имела строгого устава высшего учебного заведения: не было экзаменов — ни вступительных, ни переходных, ни окончательных. Учащиеся могли прослушать полный курс наук или только отдельные курсы по своему выбору. Только лица, окончившие гимназию или иное среднее учебное заведение, получали после окончания академии дипломы кандидата и магистра сельского хозяйства и лесоводства.

В 1878 г. академия была преобразована в высшее учебное заведение. Был установлен четырехлетний срок обучения, слушатели стали называться студентами со всеми вытекающими отсюда правами и обязанностями: в академию принимались лица, имеющие закопченное среднее образование. Были организованы практические занятия.

В 1890 г. устав академии был опять подвергнут переработке — поступающие должны были иметь предварительную практику в сельском хозяйстве. Была повышена плата за право учения (введевная в 1878 г.); лица, окончившие академию, получали звание агрономов первой и второй степени.

ных машин и орудий», «Принцип механического подобия и однородности» (1914) и в ряде других он углубляет тему. В 1913 г. издает обширную библиографию: «Опыт перечня книг по земледельческой механике» и атлас конструкций уборочных машин «Косилки, жнеи, сноповязалки». Характерно, что большую часть тиража закупила американская фирма «Международная компания жатвенных машин» и пригласила автора на работу в Соединенные Штаты. Горячкин отказался, хотя на родине ему в полном смысле слова приходилось работать в одиночку, без какой бы то ни было помощи со стороны властей. Лишь в 1913 г. Горячкину удалось организовать при Сельскохозяйственном институте Машиноиспытательную станцию.

В 1918 г. Московский сельскохозяйственный институт был преобразован в Петровскую сельскохозяйственную академию; В. П. Горячкин был избран председателем совета профессоров академии, в 1919 г. — ректором академии, а в 1921 г., в связи с реорганизацией управления академии, — членом Революционной тройки Главпрофобра по управлению Петровской академией. В том же, 1921 г. по его инициативе в составе академии был организован инженерный факультет. В 1923 г. академия получила новое наименование — Московская сельскохозяйственная академия имени К. А. Тимирязева.

При организации инженерного факультета были созданы- новые кафедры; заведующим кафедрой практической механики Горячкин пригласил Н. И. Мерцалова.

Несмотря на тяжелое положение страны, в академии была создана обстановка, благоприятствующая научной работе. В 1919 г. Горячкии издал первую часть «Земледельческой механики». Это была не только первая попытка дать основные положения теоретической и прикладной механики в применении к сельскохозяйственным машинам — в монографии были заложены основы теории рабочих машин вообще и поэтому ее значение не ограничивалось лишь сельским хозяйством. За «Земледельческой механикой» последовали изыскания В. П. Горячкина в области теории плуга.

Одним из наименее разработанных вопросов кинематики механизмов в 20-х годах была теория пространственных механизмов. В сущности были решены лишь отдельные задачи, а попытка общего решения (в частности, предпринятая Бурместером) оканчивалась неудачей. Вместе с тем в некоторых направлениях машиностроения, и в том числе в сельскохозяйственном, пространственные механизмы играют чрезвычайно важную роль. В связи с этим Н. И. Мерцалов в курс теории механизмов ввел раздел, посвященный пространственным механизмам, и осенью 1921 г. впервые прочел его на инженерном факультете Сельскохозяйственной академии. Был также организован соответствующий семинар, на котором выполнялись практические работы по материалам лекций.

При изложении теории пространственных механизмов И. И. Мерцалов пользовался методом проекций Монжа и рекомендовал слушателям предварительно изучить проективную геометрию. Свой курс он начинал исследованием скоростей отрезка в пространственном движении. Затем излагалось движение системы в пространстве, общий и частный случай, понятие об оси мгновенного вращения, формулы Эйлера для скоростей и ускорений, понятие об аксоидах, определение ускорений точек твердого тела в общем случае его движения в пространстве, теорема Кориолиса и исследование пространственного семи-звенного механизма и его модификаций. Мерцалов непрерывно изменял и совершенствовал курс и пополнял его задачами, связанными с теорией сельскохозяйственных машин.

Двадцатые годы по праву можно назвать героическим периодом становления советской науки. По всей стране организуются новые высшие учебные заведения: в Нижнем Новгороде, Екатеринбурге (Свердловске), Владивостоке, Иркутске, Минске, Ташкенте, Тифлисе, Ереваии и в других городах. Возникает Московская математическая школа, руководимая Н. Н. Лузиным, Петроградская физическая школа, руководимая А. Ф. Иоффе, математические школы в Киеве, Тифлисе, Ташкенте и многие другие. Можно говорить и о русской школе в области теории механизмов и машин: ученики Чебышева, Жуковского и Лигина значительно продвипули вперед исследования в области механики машин, хотя пока еще не было общего метода, который бы связал воедипо различные работы. Продолжались поиски систематики механизмов. А. П. Малышев развил теорию кинематических пар и вывел уравнение подвижности для общего случая пространственных механизмов (формула Сомова-Малышева). Одним из первых он начал работать над вопросами синтеза механизмов.

В первой половине 20-х годов началось становление советского машиностроения, и учение о машинах в те годы было одним из важнейших его определяющих. Ведущие ученые включились в интенсивную работу над проблемами теории механизмов — В. П. Го-рячкин, Н. И. Мерцалов, А. П. Малышев, Л. Б. Левенсон, Л. П. Смирнов и др. Кроме традиционных геометрических методов отдельные задачи теории механизмов решаются методом теории функций комплексного переменного; разрабатываются винтовое исчисление и кинематическая геометрия.

В 1925 г. А. В. Верховский проводит теоретическое исследование пространственного шарнирного четырехзвенника с непересекающимися осями (механизм Воннета). В Одессе идеи П. О. Сомова в области структуры механизмов начал развивать Н. С. Васильев.

Повышение интереса к проблемам теории механизмов происходило не только в СССР. В Германии в эти годы также наблюдалось своеобразное возрождение науки о машинах. После работ Виттенбауэра по кинетостатике (1922) начаты были исследования в области синтеза механизмов (Грюблер, Альт). Ряд работ был выполнен в Австрии, Чехословакии, Франции, Англии.

В конце 20-х годов проблемами теории механизмов и машин начал заниматься выпускник Тимирязевской сельскохозяйственной академии Иван Иванович Артоболевский, ставший впоследствии признанным организатором и руководителем советской школы теории машин.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум