Начало жизненного пути (стр. 3 )

Заведующий кафедрой - ч. 1

В 1932 г. был утвержден в ученом звании профессора прикладной механики. В том же году он, оставив за собой заведование кафедрой в МИХМ, начинает вести преподавательскую работу в качестве профессора в Московском университете и в Военно-воздушной академии им. . Эти три учебных заведения сыграли существенную роль в деле становления как ученого и преподавателя; здесь же он провел основополагающие работы по созданию советской школы теории механизмов и машин.

В высших учебных заведениях дореволюционной России не было каких-либо утвержденных программ по прикладной механике: каждый институт, а в сущности, и каждый преподаватель сам строил свой курс, включая в него те разделы, которые, по его мнению, были необходимы для студентов определенной специальности. Такое же положение сохранялось и в 20-х — первой половине 30-х годов. Ивану Ивановичу с самого начала его работы пришлось столкнуться с этим положением. Так, в Тимирязевской академии читал свой курс, разработанный им еще в Высшем техническом училище. Кроме того, он читал курс теории пространственных механизмов. В Текстильном институте пробовал создать теорию синтеза механизмов, пользуясь методом гармонического анализа. В Высшем техническом училище еще живы были традиции . Здесь читал свой пропедевтический курс, в котором пытался объединить идеи теоретической и прикладной механики — он следовал аналогичной попытке Ф. Редтенбахера.

Подобным было и положение с учебниками. Значительную известность получил курс , изданный еще в предреволюционные годы. издал свой курс еще в бытность свою в Томске. В Харькове читал в Технологическом институте свой курс, в котором разработал своеобразную систематику механизмов. Перепечатывались и переиздавались дореволюционные курсы кинематики механизмов и динамики машин , , . Содержание учебников было самым различным. Структуру механизмов обычно излагали по Рело, в качестве классификации предлагался тот или иной вариант классификации Виллиса в переработке французских ученых. Общие методы решения задач отсутствовали, метод планов скоростей и ускорений применялся, но общности при этом не было.

Заведующий кафедрой - ч. 2

В истории науки о машинах неоднократно обнаруживались глубокие расхождения между теоретиками, специалистами в области прикладной механики и инженерами-практиками, которые должны были в своей практической деятельности руководствоваться рекомендациями теоретиков. Это было вызвано узостью базы прикладной механики, отсутствием пригодной систематики, полным отсутствием экспериментальных методов и явной недостаточностью математического аппарата. В сущности, впервые математические методы (в теории шарнирных механизмов) применил . Исследования в области кинематической геометрии, развитые в работах Маннгейма и Аронгольда, продолжил Бурместер. Он заложил основы синтеза плоских механизмов, но не смог подойти к решению пространственной задачи. Попытка подойти к последней с помощью специального математического аппарата была сделана , , — они разрабатывали винтовое исчисление. Сомов, кроме того, занимался развитием идей векторного анализа. Мерцалов рекомендовал применять в тех же целях проективную геометрию.

Попытки выяснить сущность механизма опять-таки восходят к , который дал первую формулу существования механизма. Его идеи были развиты в трудах , X. И. Гохмана, Грюблера и Виттенбауэра. Ученик разработал стройную систему структуры и классификации плоских механизмов, но особенного внимания на нее не обратили. Более повезло Рело, который в двух томах своей «Теоретической кинематики», изданных в 1875 и 1900 гг., дал яркую картину теории механизмов, наполненную необычайным богатством мыслей, но при полном отсутствии каких-либо расчетных методов. В конце XIX в. были разработаны графические и графоаналитические методы кинематического расчета механизмов, а также определения размеров махового колеса. Эти методы вошли в инженерную практику, и, пожалуй, это было самое ценное из того, что механика машин могла дать конструктору. В 1897 г. Дарбу применил к решению некоторых задач плоской кинематики методы теории функций комплексного переменного; в 20-х годах эти идеи были развиты в ряде работ советских ученых.

Заведующий кафедрой - ч. 3

Необходимость в изменении содержания излагаемых курсов науки о машинах и о приближении их к инженерной практике поддерживали и некоторые теоретики. Так, акад. издал в 1929 г. свою «Теоретическую механику на основе техники» (на украинском языке), которая состояла из трех книг: механика точки и твердого тела, механика изменяющихся тел, механика машин. В последнюю главу были включены разделы, посвященные теории гироскопов, теории турбин, плаванию судов, математическим основам воздухоплавания, электрическим машинам. Автор говорит, что он не подчиняется традициям и излагает механику как единое целое.

В 1932 г. начала выходить газета «Техника», и в первом же ее номере была опубликована статья ее редактора «За социалистическую теорию машин». Капустин утверждал, что необходимо пересмотреть всю систему наук, вводящих в изучение машинной техники.

Статья в определенной степени отражала существовавший в те годы разброд в отношении прикладной механики. Несомненно автор был знаком и с книгой , и с известным курсом «Основные принципы проектирования и конструирования машин» (1929). Классификация на базе операций, вне всякого сомнения, отразила идеи и практику Центрального института труда. Была в статье и изрядная доля путаницы (например, в рассуждениях о машине как о социальной категории), но много было и прогрессивных мыслей, принятых впоследствии всеми машиноведами. Статья коснулась очень больного места и вызвала поэтому оживленную дискуссию.

В дискуссии сразу же наметилось два направления — сторонников преобразования прикладной механики и противников этого. Однако и у тех и у других аргументация основывалась на существующих схемах курса и совершенно не затрагивала его основ. Говорили лишь о перераспределении излагаемого материала, об исключении некоторых разделов, о пополнении новыми разделами и о целесообразности подобных мероприятий.

В дискуссии выступил и . Он писал: «Статья т. Капустина совершенно правильно заостряет вопрос о ненормальном положении преподавания курса „Кинематики и динамики машин" для конструкторов. В самом деле, современные курсы „Кинематики и динамики машин4 дают ряд методов анализа существующих (вернее существовавших) механизмов и почти, или за немногими исключениями, не дают методов решения обратной задачи — синтеза механизмов, т. е. той задачи, которая, несомненно, для конструктора является основной.

Заведующий кафедрой - ч. 4

Причины этого... надо искать, с одной стороны, в отрыве этой науки от практической действительности, а с другой — в неправильной постановке этой дисциплины на конструкторских отделениях и существующих неясностях в необходимом содержании этой дисциплины...

Преподавание этой дисциплины надо вести не на базе кабинетов-музеев, снабженных громадным количеством давно уже вышедших из употребления моделей механизмов, а на базе хорошо оборудованной лаборатории, где на машинах той отрасли промышленности, в которой будет работать будущий инженер-конструктор, он сам провел бы целый ряд кинематических и динамических исследований...

...Громадное большинство современных машин конструируется почти без всяких динамических и кинематических расчетов... Во всех отраслях машиностроения имеется целый ряд общих вопросов теории машин, которые до сих пор не разрешены. Сюда надо отнести вопрос о трении, вопрос о вибрации в машинах, вопрос об ударном действии сил в машинах, вопрос о методике синтеза механизмов, теории пространственных передач, вопрос об автоматах и т. д. ...

Поэтому было бы своевременным поднять вопрос о создании специального института по теории машин, которому поручено было бы ведение экспериментально-теоретических исследований, имеющих общее значение для всего машиностроения, разрабатывающего методику исследования машин для отраслевых институтов и подготовляющего аспирантов и научных работников высшей квалификации».

Выступление отличалось от других статей, опубликованных в «Технике» на эту тему, своей направленностью: это был план работы ученого на дальнейшее; впрочем, кое-что им было уже выполнено. Статья эта была напечатана 9 февраля 1932 г. К этому времени (как мы увидим ниже) идеи полной перестройки учебного курса, задуманной им, уже оформились.

Важным для дальнейшего развития теории механизмов и машин было также выступление . В своей статье он поднял вопрос уточнения содержания курса прикладной механики. Так как этот курс должен состоять из четырех частей: общей теории машин, общей теории механизмов, курса деталей машин и специальных курсов по машиноведению, то необходимость преобразования следует рассмотреть относительно каждой из этих частей. «В частности, курс теории механизмов требует наибольшей переработки. Своим традиционным делением на кинематику и динамику механизмов он особенно ярко отражает тенденции формальной зависимости от неизменной теоретической механики. Вместо такого деления мы предлагаем основать распределение материала в зависимости от классификации механизмов, а последнюю построить по принципу структурности. Дело в том, что метод анализа и синтеза механизмов, как кинематического, так и динамического, целиком зависит от структуры; поэтому рассмотреть механизм одной структуры полностью со всех сторон целесообразнее, чем объединить в одном изложении кинематику механизмов такой различной структуры, как шарнирные и зубчатые, а затем в динамике снова возвращаться к произведенному и давно забытому анализу тех же механизмов».

Заведующий кафедрой - ч. 5

Методические вопросы, поднятые Капустиным, были рассмотрены в статье, подписанной пятью сотрудниками Комакадемии, которые поддержали его в некоторых положениях, указав, впрочем, что он договорился до субъективного идеализма. По их мнению, в машиноведение следовало ввести сведения о социальной сущности машин, причем под этой не совсем ясной формулировкой понимали исследование системы «рабочий—машина» 6. Как известно, подобная идея значительно позже вошла в науку.

Дискуссия продолжалась еще некоторое время. Формально она не была завершена, но материалы, обсужденные на страницах «Техники», выявили как слабые места курса прикладной механики, так и те направления, дальнейшее развитие которых оказалось необходимым. В конце 1932 г. Комакадемия, НИС НКТП и Наркомпрос созвали конференцию по механике, в составе которой была и секция по прикладной механике. Интересно, что на этой секции не было и упоминания о только что проведенной дискуссии, но ряд докладов был посвящен вопросам, связанным с некоторыми из поднятых в дискуссии. Так, посвятил свой доклад балансировке вращающихся деталей быстроходных машин, предложил геометрический метод построения ускорений пространственных механизмов, исследовал уравновешивание звездообразных авиадвигателей, изложил основы классификации механизмов, развитой , которую назвал при этом наиболее совершенной.

Дискуссия показала, что наука о машинах нуждается в коренной переработке; с этим согласились почти все ее участники. Однако не было дано ответа на вопрос, как же надо перестраивать эту науку. Впрочем, дальнейшее развитие показало, что прав был , и наука о машинах пошла в указанном им направлении. А вначале нужно было глубоко познакомиться с теми идеями, которые высказали классики науки о машинах.

ТММ

Становление теории механизмов и машин - ч. 1

встретился с трудами классиков науки о машинах еще в годы его пребывания в Сельскохозяйственной академии. Дело в том, что славился своим умением быстро и точно решать задачи кинематики самых сложных по структуре механизмов. Его приемы были его своеобразным «производственным секретом».

Вот это обстоятельство и натолкнуло на мысль о необходимости создания каких-то общих методов решения кинематических задач. Когда он поделился этой мыслью с , тот порекомендовал ему познакомиться с трудами Рело, Бурместера и Грасгофа. Затем он изучил две работы по вопросу структуры механизмов, опубликованные в Томске в 1923 г. В этих работах содержался обстоятельный свод библиографии по кинематике механизмов, из которого он узнал о работах . Он их отыскал в библиотеке проф. , который в то время был заведующим кафедрой прикладной механики в Ломоносовском институте.

Работа Ассура не только заинтересовала, но и увлекла Ивана Ивановича, так как в ней он обнаружил то недостающее звено, которое могло связать воедино учение о структуре механизмов с методами их анализа и сип-теза.

сделал доклад об идеях Ассура на научной конференции Московского текстильного института в 1928 г. В нем он раскрыл возможности, открываемые методикой Ассура. Доклад не встретил одобрения со стороны , который сам занимался вопросами структуры и сформулировал формулу (являющуюся вариантом формулы и именуемую теперь формулой Сомова—Малышева).

Единственным машиноведом, поддержавшим тогда Артоболевского, был . Как-то при встрече у них возникла беседа об идеях Ассура, и Артоболевский (как он вспоминал позже) палкой на песке вычертил ряд Ассура и показал, как образуются механизмы по методу наслоения ассуровых цепей. Горячкин заинтересовался этим методом и предложил Ивану Ивановичу написать небольшую монографию по применению теории Ассура к исследовапию механизмов сельскохозяйственных машин. Рукопись книги была готова к началу 1930 г., и Горячкин ее одобрил. Одновременно он предложил Артоболевскому прочитать для сотрудников Машиноиспытательной станции ВИСХОМа и преподавателей факультативный курс теории структуры, кинематики и кинетостатики механизмов.

Становление теории механизмов и машин - ч. 2

Следующая встреча с идеями Ассура произошла в 1932 г., когда проф. , впоследствии член-корреспондент АН СССР, пригласил занять место профессора по совместительству на кафедре теории механизмов и машин Военно-воздушной академии им. . На кафедре работали также и адъюнкт (впоследствии академик) .

создал на кафедре очень плодотворную атмосферу. Хотя у него была своя программа, он не возражал, чтобы каждый из сотрудников кафедры изменял ее, вносил в нее свои личные научные интересы, взгляды на науку и преподавание. На каждом заседании кафедры преподаватели по очереди докладывали результаты своих исследований и затем их обсуждали. Сам Добровольский занимался тогда вопросами структуры механизмов, исследовал вопросы анализа и синтеза механизмов авиационных двигателей, —вопросы анализа и синтеза кулачковых механизмов, планетарных и дифференциальных передач, а также вопросы уравновешивания двигателей и некоторые другие задачи динамики машин. Основные интересы относились тогда к теории пространственных механизмов. В результате обсуждения докладов происходило взаимообогащение тематики. Под влиянием докладов Артоболевский вновь начал заниматься теорией структуры, а Добровольский, Баранов и Бруевич заинтересовались теорией пространственных механизмов. Совместно была создана большая коллекция механизмов и организована хорошая учебная лаборатория. «В 30-х годах происходил пересмотр наших взглядов на содержание и задачи теории механизмов. Впервые была поставлена задача — построить эту дисциплину не на базе описания свойств отдельных механизмов, а на базе строгой научной методологии, позволяющей рассматривать не отдельные механизмы, а их совокупности, обладающие общими структурными, кинематическими и динамическими свойствами.

Как показало дальнейшее развитие науки о механизмах, именно такой подход к изучению механизмов обеспечил советской научной школе лидирующее положение в мировой науке».

Совместная работа с над вопросами структуры и классификации послужила материалом к написанию совместной монографии «Структура и классификация механизмов», опубликованной в 1939 г. В том же году Иван Иванович опубликовал и другую монографию: «Структура, кинематика и кинетостатика многозвенных плоских механизмов», которая содержала ряд новых методов решения задач теорий механизмов сложной структуры и высоких классов.

Становление теории механизмов и машин - ч. 3

В эти годы большой вклад в теорию механизмов внес . Его кандидатская диссертация, посвященная методам кинематического и кинетостатического анализа механизмов, была построена на базе классификации Ассура и носила обобщающий характер. , который был одним из оппонентов, просил ученый совет присудить за эту работу ученую степень доктора технических наук, с чем ученый совет и согласился.

Несколько ранее, в 1936 г., самому была присвоена ученая степень доктора технических наук без защиты диссертации.

Основным местом работы Ивана Ивановича оставался МИХМ, тем более, что он сам был одним из организаторов этого института. Институт был создан, как говорится, на совершенно пустом месте, и для его организаторов тем самым открылось широкое поле деятельности. Именно здесь был начат «новый» курс теории механизмов и машин, и студенты МИХМ гордились тем, что они учатся по стеклографированным выпускам, написанным специально для них. Здесь были проверены новые методы изложения теории машин на базе структуры и классификации по Ассуру, было углублено изложение динамики машин. Вместе со своими сотрудниками по кафедре — , , несколько позже — создал в МИХМ лабораторию по теории механизмов, едва ли не самую лучшую в Москве. Очень много времени и энергии уделяли здесь вопросам постановки курса, курсовым проектам, лабораторным работам; можно сказать, что МИХМ был лабораторией педагогического мастерства. Здесь молодые преподаватели работали со студентами, хотя зачастую студенты были старше своих преподавателей, многие из них были «парттысячниками» или пришли в институт непосредственно с производства. Как вспоминает , Иван Иванович всегда являлся на лекцию точно по звонку и по звонку же кончал ее. Он никогда не разрешал себе никаких отступлений, не старался вводными рассказами завладеть вниманием слушателей. Каждая лекция была продумана, прочувствована и представляла собой законченное целое.

Однако как ученый сформировался (как он признавал это сам) в Военно-воздушной академии, в Московском университете и в Отделении технических наук АН СССР.

Серьезной школой для Ивана Ивановича стал Московский университет, в котором ему пришлось проработать почти 17 лет. По традиции, возникшей еще в середине XIX в., в университете читался курс теории механизмов. читал некоторые разделы этого курса, в частности динамику машин и теорию регулирования, после него теорию механизмов читали и .

Становление теории механизмов и машин - ч. 4

В 1932 г. пригласил для чтения этого курса в качестве профессора кафедры теоретической механики . Ему было поручено читать курс теории механизмов и машин на первом и втором семестрах четвертого курса. Основной курс был обязательным для тех студентов, которые специализировались по теоретической и прикладной механике. Число слушателей было небольшим; по курсу они должны были выполнить некоторые расчетно-графические работы. Одновременно Ивану Ивановичу было поручено руководство кабинетом механизмов. Так как кабинет был очень запущен, его пришлось привести в порядок, починить модели механизмов, а также аппаратов и устройств, которые сконструировал сам .

Курс, который читал Иван Иванович механикам, с некоторыми дополнениями был издан в 1940 г. Кроме того, для пятого курса он читал спецкурсы для тех студентов, которые писали дипломную работу по теории механизмов. Обязательными спецкурсами были: динамика машин, теория регулирования машин, синтез механизмов.

Семинары были традицией Московского университета: их проводили по самым различным вопросам науки, и не беда, что иногда число слушателей не превышало трех—пяти человек; некоторые из слушателей впоследствии сами становились ведущими учеными. На многих спецсеминарах докладчиками были сами студенты.

Кроме обязательных спецкурсов, были и необязательные. в разное время читал в Московском университете динамику поршневых машин, теорию крутильных колебаний валов, теорию уравновешивания авиационных двигателей. Несмотря на технический характер этих курсов, они пользовались большим успехом среди студентов. Готовясь к этим курсам, Иван Иванович изучал литературу, обдумывал каждую лекцию и строил ее по-новому.

Область аэрогидродинамики - ч. 1

Кафедра отличалась разносторонностью интересов сотрудников. Здесь работали профессора , , . Все они читали различные разделы курса теоретической механики. Когда была выделена кафедра прикладной механики, возглавленная , то на нее была возложена подготовка специалистов по теории колебаний, теории механизмов и машин и механике твердого тела (теории гироскопов). На была возложена специализация по ТММ, но иногда, когда был болен, ему приходилось вести и отдельные части курса теории колебаний.

Атмосфера на кафедре была творческой. руководил кафедрой с большим уменьем. Одновременно он (с 1930 по 1938 г.) работал в ЦАГИ, где его личным секретарем была сестра Ивана Ивановича, Елизавета Ивановна Артоболевская. В 1932 г. он был избран членом-корреспондентом АН СССР, а в 1946 г.— академиком. Работал он, в основном, в области аэрогидродинамики.

, виднейший специалист в области теории колебаний, был несколько замкнутым человеком, хотя Иван Иванович был с ним всегда в самых лучших отношениях и в 1946 г. поддержал его кандидатуру в члены-корреспонденты АН СССР.

Большая дружба связывала Ивана Ивановича с и . , один из ближайших учеников , имел удивительно широкую эрудицию в области математики, механики и инженерных наук. Он сам хорошо знал теорию механизмов и поддерживал эту специализацию на факультете.

был большим знатоком различных областей механики. Он очень много читал, но писал мало и публиковал еще меньше, зато от него в любой момент можно было получить исчерпывающую библиографическую справку по механике, математике и даже по философии.

С Ивану Ивановичу пришлось встретиться в Текстильном институте, где Минаков читал теоретическую механику. Он хорошо знал живопись, литературу. Его специальностью была механика гибкой нити, которую он привел в систему.

Для 30-е годы проходили в постоянном общении с очень интересными людьми. Оно не ограничивалось встречами с товарищами по работе и коллективами Военно-воздушной академии, университета и Института химического машиностроения. Продолжались встречи с и с теми представителями артистической и художественной молодежи, которые тяготели к нему. Сперва были пробелы в образовании, над которыми подтрунивал Анатолий Васильевич. Но тогда за Артоболевского вступалась , очень тепло и трогательно к нему относившаяся и защищавшая его от дружеских нападок Анатолия Васильевича, подчас справедливо обвинявшего его в недостаточном для всесторонне образованного человека знании гуманитарных наук. Как вспоминал Иван Иванович, центром, вокруг которого объединялась в их доме интеллигенция, был сам Анатолий Васильевич, но без Наталии Александровны, кажется, не было бы того тепла, которое было присуще семье Луначарских. встретился и на всю жизнь подружился с , встречался с , , и с другими деятелями театра и кино.

Область аэрогидродинамики - ч. 2

Многое дала дружба с . «Его голос не походил ни на одного из известных мне тогда теноров, а я слышал Собинова и Смирнова. Я до сих пор не могу без волнения слушать Ивана Семеновича, я люблю его голос, его манеру исполнения, я люблю его и как настоящего гуманиста, человека, который никогда не был эгоистом и, имея такой талант и дарование, никогда не замыкался в себе. Дружба с ним началась у нас с Тиберды... Он оказался очень интересным собеседником. Прекрасно знал литературу, историю музыки, и мне было очень хорошо с ним. Мы часто обсуждали и проблемы театра, который я очень любил. Иван Семенович рассказывал мне, что он готовит роль юродивого в опере «Борис Годунов». У нас в семье был „культ" , человека, который был другом папы.

Я с ранних лет читал все сочинения Василия Осиповича и хорошо знал русскую историю. Вечерами я рассказывал Ивану Семеновичу все, что знал о царствовании Бориса Годунова, излагал ему взгляды Ключевского. Иван Семенович был прекрасным слушателем и собеседником. Он, оказывается, уже много знал до меня, так как, готовя роль, перечитал большую литературу. Мы с ним гуляли, ездили верхом на экскурсии, на перевалы, горные озера, играли в волейбол и теннис. В Москве мы встречались обычно на концертах, премьерах, иногда у Луначарских».

Приходилось Ивану Ивановичу встречаться и с другими артистами — с создателем Второго МХАТа и с его женой, , с С. Бирман. Унаследовав от отца, большого почитателя , глубокое почитание его творчества («Я считаю Достоевского самым гениальным писателем мира конца XIX и начала XX веков»), он мог с большим знанием дела беседовать с Берсеневым о «теме Достоевского». В 1935 г. Иван Иванович познакомился с Д. Шостаковичем, долгие годы дружил с , учеником , возглавившим коллектив «вахтанговцев» после смерти учителя.

В 1932 г. встретился со своей будущей женой — певицей и концертмейстером .

Тем временем в Разумовском жизнь шла по-прежнему. Старший брат, Сергей Иванович Артоболевский, до начала 30-х годов работал на различных инженерных должностях, одновременно исследуя ряд проблем теории механизмов. С 1931 г. он преподавал в Московском институте пищевой промышленности, а в 1933 г. начал читать курс теории механизмов также в Московском энергетическом институте, где с 1935 г. был назначен заведующим кафедрой теории механизмов и машин. В 1934 г. в отзыве о его работах писал: «Доцент по окончании курса работал под моим руководством по исследованию механизмов и машин в кинематическом и динамическом отношениях, в результате чего им были написаны работы „Силы инерции в сложных молотилках" и „Исследование сбрасывающей грабли" (как опыт исследования пространственного механизма)... В настоящее время он продолжает свои кинематические и динамические исследования механизмов и машин и написал весьма интересные работы: 1. По исследованию и сравнению сложных американских и европейских молотилок и 2. Опыт исследования в кинематическом и динамическом отношениях электромагнитного контактора...».

Область аэрогидродинамики - ч. 3

Таким образом, оба брата пошли по одному и тому же пути.

Теория сферических механизмов, которой Иван Иванович начал заниматься в середине 20-х годов, была опубликована лишь в 30-х годах, после того как он досконально познакомился со структурной теорией Ассура и смог подойти к сферическим механизмам с новой точки зрения.

Вместе с принял участие в выпуске «Технической энциклопедии», которая выходила в Советском Союзе в 1927—1936 гг. Как здесь, так и в первых своих самостоятельных публикациях он основное свое внимание посвятил вопросам динамики и теории пространственных механизмов. И это не было случайностью. Воспитанный на практике сельскохозяйственных машин с их разнообразием технологических процессов, он, приступив к их теоретическому изучению, увидел, что дальнейшее совершенствование этих машин невозможно без решения наиболее существенных и в то же самое время наиболее сложных проблем механики машин.

Первая сводка идей в области теории пространственных механизмов была опубликована им в 18-м томе «Технической энциклопедии»; в 1937 г. была опубликована на ту же тему монография, посвященная .

Исследование начинается с систематизации кинематических пар. Рассматривая пространственное движение твердого тела (звена) ,ч он устанавливает существование пяти групп кинематических пар, которые обладают числом степеней свободы от 1 до 5 и, в свою очередь, делятся на подгруппы. Из звеньев может быть составлена пространственная кинематическая цепь. В общем случае пространственная кинематическая цепь будет иметь семь осей и семь звеньев, она является аналогом плоского четырехшарнирного механизма. Если все оси шарниров пересекутся в одной точке, то полученный механизм будет иметь опять-таки четыре звена и четыре оси. Переходя к классификации механизмов, Артоболевский различает простые и сложные случаи. Простые случаи характеризуются следующим образом: «Если оси механизма образуют один общий пучок лучей, имеющий своим центром одну общую точку, то такой механизм будем называть механизмом I класса: если оси механизма образуют два пучка, имеющие своими центрами две точки,— механизмом II класса; если оси образуют три пучка и имеют своими центрами три точки,— механизмом III класса; четыре пучка и четыре точки,— механизмом

Область аэрогидродинамики - ч. 4

IV класса; пять пучков и пять точек,— механизмом

V класса; шесть пучков и шесть точек,— механизмом VT класса и, наконец, семь пучков и семь точек,— механизмом VII класса» 2. Отсюда следует, что все четырехосные механизмы относятся к механизмам I класса, все шестиосные — к механизмам II класса и, наконец, механизмы III и более высоких классов будут механизмами семиосными.

Рассматривая сложные пространственные кинематические цепи, Артоболевский установил, что группа, обладающая нулевой степенью свободы, имеет шесть возможных относительных движений или шесть осей. Таким образом, шестиосная группа звеньев с непараллельными и непересекающимися осями может быть присоединена к семиосному механизму любого класса без изменения числа его степеней свободы. Кроме шестиосной группы, к механизму могут быть присоединены группы, кратные шестиосным: двенадцатиосная, восемнадцатиосная и т. д. Двенадцатиосная группа может быть также разбита на классы, причем ее можно рассматривать или как самостоятельную группу, или же как двойную шестиосную. Подобный порядок построений распространяется и далее. Тогда цепи, образованные путем последовательного наслоения одиночных и сложных шестиосных групп, можно назвать механизмами первого порядка. Механизмы, образованные путем присоединения групп, имеющих одно базисное звено и любое число ветвей,— механизмами второго порядка. Механизмы, образованные группами, имеющими несколько базисных звеньев, будут называться механизмами третьего порядка и, наконец, механизмы, образованные присоединением замкнутых контуров,— механизмами четвертого порядка.

Аксоиды - ч. 1

Нетрудно видеть, что эта классификация составлена под влиянием классификации Ассура, разработанной им для плоских механизмов. пытается подойти к классификации пространственных механизмов по аналогии с Ассуром: он строит ее на подобии плоских и сферических механизмов, которое было им установлено. Это не может служить достаточно общим признаком, что он и обнаружил в процессе своей дальнейшей работы над теорией структуры механизмов.

Рассматривая движение звена пространственного механизма, Артоболевский устанавливает сперва те ограничения, которые должны быть наложены на движение звена, чтобы оно имело лишь одну степень свободы. Он находит следующие возможные геометрические комбинации: одна точка неподвижна, а две точки движутся по заданным поверхностям; две точки твердого тела движутся по двум заданным кривым и одна точка движется по заданной поверхности; одна точка твердого тела движется по заданной кривой и три точки движутся по трем заданным поверхностям; пять точек твердого тела движутся по пяти заданным поверхностям. Для этих четырех случаев он определяет скорости графо-аналитическим методом, исследует построение осей мгновенного вращения и скольжения подвижных и неподвижных аксоидов.

Далее приведена методика определения ускорений звена пространственного механизма. В главе второй было показано, что движение звена в общем случае может быть задано или положением осей мгновенного вращения и скольжения для ряда последовательных положений звена (неявное введение винта), или же условиями, налагаемыми на движение отдельных его точек. К этим же двум случаям приводится и определение ускорений. Первый метод разобран лишь теоретически; что касается второго метода, то здесь он производит построения планов ускорений.

Рассматривая условие однократной степени изменяемости сферического механизма, устанавливает его полную тождественность с соответствующим условием для плоских механизмов. «Эта тождественность будет совершенно понятной, если иметь в виду, что всякий плоский механизм может быть всегда представлен как тот частный случай сферического механизма, когда центр сферы находится на бесконечности. Это структурное подобие плоских и пространственных механизмов позволяет провести целый ряд аналогий в структуре и классификации сферических механизмов. Как известно, образование плоских механизмов может быть представлено как прибавление к системам, имеющим одну степень свободы, отдельных групп звеньев, удовлетворяющих условию, чтобы число степеней свободы прибавляемой группы равнялось нулю, т. е.

Аксоиды - ч. 2

Зп-2р-к = 0.

В плоских механизмах этому условию удовлетворяют так называемые двухповодковые, трехповодковые, четырехповодковые и т. д. группы, а также некоторые другие замкнутые и незамкнутые кинематические цепи. В сферических механизмах этому условию будут удовлетворять трехосные, шестиосные, девятиосные и т. д. группы».

Так в сущности началось внедрение метода Ассура применительно к пространственным механизмам в целях изыскания оптимальной систематики и оптимальных методов решения. Как и у Ассура, сферические группы образуются методом развития поводка. «Очевидно, что так же, как и в плоских механизмах, можно получить группы, имеющие замкнутые контуры, или же группы, в состав которых входят звенья без поводков».

В качестве примеров приводятся механизм шарнира Гука и механизмы качающихся шайб. Последний тип уже давно интересовал , который в 1936 г. опубликовал работу по структуре и кинематике этих механизмов. Методика определения скоростей и ускорений механизмов качающихся шайб в монографии разобрана достаточно подробно.

Последние разделы посвящены исследованию механизмов высших классов и сложных кинематических цепей. Здесь исследование лишь намечено, так как автору явно не хватало математического аппарата, а использование методов проективной и начертательной геометрии приводило к очень сложным и трудным построениям. Поэтому решил еще раз пересмотреть вопросы структуры пространственных механизмов.