Начало жизненного пути (стр. 7 )

В первом квартале 1942 г. возродил свой семинар. Занятия проходили в Московском Доме ученых. Число участников семинара сначала было небольшим, а затем, по мере возвращения ученых в Москву, оно начало расти. Занятия обычно проводились один раз в две недели.

На одном из первых заседаний семинара, на котором присутствовали также заводские конструкторы и инженеры, Иван Иванович доложил о принципах построения справочника «Механизмы», над которым он тогда начал работать. Тогда же он доложил первые варианты своих работ «О новом методе расчета маховых колес» и «Геометрические методы решения некоторых задач теории плоских механизмов». Несмотря на тяжелые бытовые условия и на перегруженность работой, И, И, Артоболевский все же находил время и для подготовки такого фундаментального труда, каким стал его знаменитый справочник «Механизмы».

Основанием для идеи справочника послужила все та же проблема синтеза механизмов, которая в 30-х годах вместе с проблемой пространственных механизмов явилась едва ли не центральной темой размышления машиноведов. Очевидным было, что, прежде чем перейти к созданию новых, надо было хорошо изучить существующие механизмы. История развития механизмов показала, что в конце XVIII в. было известно около 150 видов механизмов. Начиная приблизительно с середины XIX в. до середины XX в., т. е. за 100 лет, число механизмов возросло до 4000, и перед Артоболевским встал вопрос, следует ли создавать новые механизмы, когда существующие в значительной части не используются. Это дало бы возможность «специализировать» научный синтез механизмов, сконцентрировав внимание ученых на метрических свойствах механизмов, отложив в сторону изобретение новых форм. Несомненно, что решение Артоболевского взять на себя такую тяжелую и трудоемкую работу было вызвано в основном нуждами машиностроения военного времени, с которыми он вплотную столкнулся в Московском обществе машиностроителей. Зачастую, для того чтобы найти подходящий механизм, конструктор должен был перерыть кипы технических журналов, причем иногда оказывалось, что интересующий его механизм используется машиностроителями иной специальности и искать его нужно в иных журналах. Кроме того, использовать уже опубликованные материалы было трудно по той причине, что в них обычно отсутствовали необходимые описания, классификационные и структурные указания и пр.

Военные годы - ч. 5

Начиная с 1942 г. семинар работал регулярно на протяжении всех военных лет. Среди первых докладов были сообщения на самые различные темы теории механизмов. Так, прочитал доклад о сферических шатунных кривых и о методах их построения. изложил методы синтеза кулачковых механизмов с помощью номограмм, доложил о динамическом синтезе кулачковых механизмов с ведомой трехповодковой группой. Позже, в 1943 г., удалось обеспечить постоянное помещение для проведения семинара в доме Отделения технических наук. Естественно, что были затруднения с публикацией, поэтому было решено создать временный сборник работ, заслушанных и одобренных семинаром. Первый сборник был издан после войны, но в него были включены работы, заслушанные в 1943 г. и в какой-то степени продуманные значительно раньше. В частности, сам Иван Иванович переработал и повторил свои доклады о маховике и по теории плоских механизмов, написал «Синтез сферических механизмов», в котором изложил геометрические методы синтеза, аналогичные методам, разработанным Бурместером, Альтом и им самим для плоских механизмов. При этом он использовал свойства стереографической проекции. Синтезу механизмов был также посвящен доклад «К общей теории геометрических мест метрического синтеза, в котором он изложил общую систему этих геометрических мест при двух, трех и четырех положениях плоскости, а также в качестве примера исследовал вопрос о введении дополнительного условия — передаточного отношения между кривошипом и коромыслом. В докладах и было рассмотрено решение некоторых задач, связанных с определением коэффициентов полезного действия сложных зубчатых передач. в своем докладе изложил приближенное решение уравнения Рейнольдса для подшипника конечной длины.

Важное значение имела работа , доложенная 1 ноября 1943 г., «Основы кинематики машин-автоматов». Автор классифицирует автоматы, исследует кинематику их рабочих органов и устанавливает, что между теоретической производительностью автомата и его кинематикой существует определенная зависимость. Правильным выбором соответствующих кинематических параметров можно увеличить производительность автомата, не нарушая условий выполнения заданного технологического процесса в части требований, предъявляемых им к кинематике и динамике рабочих органов. Эта работа имела важное значение — она открыла новое научное направление в теории машин автоматического действия.

В Свердловске - ч. 1

В Свердловске была созвана сессия Академии наук СССР. На сессию выехала и небольшая группа ученых, работавших в Москве. ехал в одном купе с физиологом акад. и известным литературоведом акад. -Полянским. вспоминал об этой поездке:

« был человек могучего таланта, одареннейший медик и физиолог. Любопытно, что мы с ним много беседовали по теории механизмов и по физиологии человека, не будучи специалистами в чуждых нам областях. Сближение интересов состояло в том, что каждый из нас искал в своей науке строгую „систему". Я находил ее в теории механизмов, развивая структуру механизмов, а Алексей Дмитриевич —в физиологии, в самом широком смысле слова. Я с громадным интересом слушал в его изложении создаваемую им систему медицины и ее влияние на организм человека, а также на науку, на физиологию и биологию.

Ехали мы пять или шесть суток. Времени для дискуссий было более чем достаточно. Достойным и остроумнейшим партнером в наших разговорах был милейший -Полянский. Эрудит, остроумнейший рассказчик и собеседник, Павел Иванович обладал и большим человеческим обаянием. За шесть дней поездки я стал даже „образованнее" в литературоведении».

Свердловск встретил москвичей очень гостеприимно. После затемненной Москвы с забитыми витринами магазинов, с окопами на окраинах и с баррикадами в центре странно было видеть ярко освещенный город.

Общее собрание открылось 7 мая 1942 г. Было отмечено, что Академия наук считает одной из своих главных обязанностей в годы Отечественной войны помощь освоению природных богатств восточных районов страны. В целях дальнейшего развертывания работы по мобилизации ресурсов этих районов на нуяеды обороны Академия наук выделила из своего состава комиссию, подчинив ее общему собранию. Председателем комиссии был избран президент АН СССР , его заместителями — академики , , и .

По предложению доложил ему о положении в московских учреждениях Отделения технических наук и о работах, проводимых лабораториями. и упрекнули Артоболевского, что он в трудное время не обратился к ним за помощью. При этом было сказано, что Отделение должно готовиться к возвращению некоторых институтов и лабораторий в Москву.

В Свердловске - ч. 2

В Свердловске были проведены выборы членов Бюро отделений. По предложению был избран его первым заместителем как академика-секретаря. Заместителями академика-секретаря были избраны также акад. , находившийся в Казани, и чл.-кор. АН СССР , работавший в Свердловске.

Артоболевский возвратился в Москву, и по указанию Президиума АН СССР ему пришлось представлять Академию наук на самых различных уровнях, вплоть до заседания Совнаркома.

На одном из заседаний он встретился с , который в те годы руководил Государственным оптическим институтом, обосновавшимся в Йошкар-Оле. Он проводил большую работу по развитию отечественного приборостроения и предложил также принять участие в этой работе.

явился инициатором большого цикла работ Артоболевского по теории механизмов для воспроизведения плоских кривых. Как-то в разговоре с ним Вавилов сказал, что одним из самых сложных вопросов обработки оптических линз является проблема их шлифовки с высокой степенью точности. Так как имевшиеся в распоряжении производственников механизмы были в этом отношении мало эффективными, то посоветовал Артоболевскому заняться этим вопросом.

Предложение показалось интересным, и Иван Иванович, не откладывая дела в долгий ящик, начал подготовительную работу. Он посетил заводы, лаборатории и конструкторские бюро, которые работали над этой проблемой, подробно ознакомился со всеми механизмами, устройствами и приспособлениями, применявшимися при шлифовке стекла. Попутно он ознакомился и с другими механизмами, которые применялись в точном приборостроении: пантографами, счетно-решающими механизмами, координатными механизмами, механизмами для воспроизведения различных математических зависимостей. Результатом этого изучения были не только работы , которые он начал публиковать с 1946 г.,—весь собранный материал явился существенным вкладом в том «Механизмов», черновую работу над которым он уже начал.

В Свердловске - ч. 3

В конце 1942 г. в Москву была возвращена лаборатория динамики машин Института машиноведения, которую опять по предложению директора института акад. возглавил . Вскоре начали возвращаться и другие лаборатории институтов Отделения технических наук. бывал в Москве лишь наездами, поэтому всю основную работу по устройству лабораторий выполнял .

Примерно в то же время возвратился в Москву акад. , и некоторые научно-организационные мероприятия они начали осуществлять вместе.

Приезд Никитина, создателя аппаратов для дуговой электросварки и специалиста в области электросварочного машиностроения, повлек за собой становление одного нового направления в теории механизмов и машин. еще в довоенные годы высказывал мысль о том, что в теории механизмов и машин нужно рассматривать не только жесткие звенья в качестве составных элементов механизмов, но также гидравлические и пневматические устройства. Эта мысль не была новой. Ее высказывали машиноведы еще в XIX в. В «Теоретическую кинематику» (1900) Ф. Рело включил гидравлические и пневматические пары в свою систему, но, в сущности, никто этого всерьез не принимал, и на протяжении первых четырех десятилетий XX в. механика машин оставалась учением о механизмах, построенных исключительно из жестких звеньев.

Оказалось, что практика и на этот раз опередила теорию и электросварочные аппараты с пневматическим приводом для точечной сварки оказались прекрасным объектом исследования. Вместе с и открыл тем самым новую страницу в развитии науки о машинах, которая оказалась очень существенной для создания механики машин автоматического действия.

Соответствующий материал позже был систематизирован в одном из томов «Механизмов». Уже во второй половине 1943 г. Артоболевский от общих рассуждений о плане будущего справочника перешел к практической работе над ним. Основанием послужила картотека механизмов, которую он начал собирать еще в довоенные годы. Теперь эта картотека становится основанием для будущей многотомной работы. Одновременно выполняется и другая работа, которая по своей тематике подходит и к «Справочнику», и к проблемам синтеза механизмов. Речь идет о построении механизмов для образования плоских кривых, воспроизводящих различные математические функции. Изучавшиеся механизмы в тс годы выполнились исключительно с жесткими звеньями. Было ясно, что любую алгебраическую функцию можно воспроизвести совокупностью рычажных механизмов. Однако изучение систем управления устройствами показало, что рычажными механизмами можно воспроизвести и некоторые другие классы функций, в том числе функций от многих переменных. Можно было производить не только арифметические и алгебраические действия, но и дифференцирование Е интегрирование. Трудность заключалась лишь в том, что структура механизмов была чрезвычайно сложной, что увеличивало вероятность ошибок в вычислениях. При построении этих механизмов применялся метод наслоений групп по Ассуру — требуемые для воспроизведения функции механизмы расчленялись на простейшие узлы, выполнявшие элементарные операции. В своих первых попытках Артоболевский пошел иным путем: он попробовал строить механизмы более простой структуры, которые сразу могли бы воспроизводить требуемую функцию. Механизмы, которые получались таким образом, хотя и были проще по своей структуре, но все же были достаточно сложными, а самое главное, не были быстродействующими.

В Свердловске - ч. 4

Примерно в 1943 г. у Ивана Ивановича возникла мысль о возможности моделировать механические системы с жесткими звеньями с помощью электротехнических средств. Вместе с он построил несколько макетов, состоявших только из электрических устройств, но которые могли моделировать пространственные механизмы. Следующим этапом развития идеи была мысль: нельзя ли подобные системы использовать для управления машинами-автоматами?

Подобные идеи в то время разрабатывали уже многие ученые в Советском Союзе, в США, Англии и Германии. Наука, которую Норберт Винер назвал кибернетикой, использовав знаменитое словообразование Ампера, начала развиваться в нескольких направлениях еще в начале XX в. разработал свою «Динамику живых организмов», а кинематики начиная с Рело искали соответствия между движениями звеньев механизма и органов человека. Поиски быстродействующей вычислительной машины на основе сочетания идей Бэббеджа и Буля, основные идеи теории информации в творчестве К. Геделя и Тьюринга и необходимость создания дискретных преобразователей информации, в первую очередь в целях усовершенствования телефонной связи, а также изучение физиологами поступления и выдачи информации живым организмом — все эти поисковые работы, проводившиеся в разных направлениях, были завершены выходом в свет в 1948 г. «Кибернетики» Винера. Но кроме этих, «непосредственных» составляющих нового научного направления, было много других, проводившихся многими учеными во многих странах. Недаром границы кибернетики уже с момента зарождения кибернетики как науки оказались чрезвычайно расплывчатыми и тенденции разделения возникли в ней еще до сформирования ее в науку.

По одному из таких путей пошел и . Правда, и задачи, которые он сформулировал, не имели особой общности — он стремился найти лишь новое решение для старой задачи, найти наилучший при данных условиях механизм, способный выполнить определенное, наперед заданное движение.

В 1944 г. вышла из печати коллективная монография Артоболевского, Добровольского и Блоха. В книге Ивану Ивановичу принадлежали предисловие, введение и первая часть, посвященная синтезу плоских механизмов с высшими парами (гл. I—V). Вторую часть — синтез плоских механизмов с низшими парами (гл. VI—IX) — написал Добровольский и третью часть, посвященную применению теории функций комплексного переменного к плоской задаче теории механизмов (гл. X—XIII), написал Блох.

В Свердловске - ч. 6

Если просмотреть хотя бы список работ, выполненных за военные годы, то сразу же бросается в глаза их большое количество. И среди них — большие, фундаментальные труды. Следует учесть при этом, что годы были трудные, что было очень много другой работы и что именно в военные годы он завершал организацию школы по теории механизмов.

За выдающиеся заслуги в развитии науки и техники и в связи с 220-летием Академии наук СССР, а также за участие в подготовке инженерных кадров был награжден двумя орденами Трудового Красного Знамени и ему было присвоено почетное звание Заслуженного деятеля науки и техники РСФСР.

Через месяц с небольшим после Дня Победы над фашистской Германией был торжественно отпразднован юбилей Академии наук Союза ССР. Юбилейная сессия прошла особенно торжественно. Она открылась 16 июня 1945 г. в Большом театре, с 25 по 28 июня она проходила в Ленинграде, и 29 июня ее участники возвратились в Москву. В работе сессии приняли участие свыше 1200 человек из Советского Союза и 123 человека из 19 различных стран. Как отметили некоторые ее участники, сессия стала по существу первым послевоенным международным конгрессом ученых.

В дни поездки в особенно сблизился с .

Возвратившись в Москву, Иван Иванович приступил к реорганизации своего отдела в Институте машиноведения. Надо было также организовать публикацию трудов семинара по теории механизмов и машин.

В Свердловске - ч. 5

В этот же период было написано несколько работ по кинематике механизмов, динамике машин и некоторым вопросам истории отечественной науки.

Кроме научной работы, Иван Иванович в 1943 и 1944 гг. проводил также интенсивную научно-организационную и общественную работу. Московское общество машиностроителей, основанное в самое трудное время, переросло рамки Москвы и фактически стало Всесоюзным — в его работах начали принимать участие ученые и инженеры из разных городов Советского Союза. Члены общества работали главным образом как консультанты, но были также организованы небольшие конструкторские бюро и проектно-конструкторские группы; в основном вся эта работа проводилась на общественных началах.

Последний год войны был для Ивана Ивановича годом чрезвычайно интенсивной научной работы. За этот год он подготовил «Курс теории механизмов и машин» — учебпик для высшей технической школы; совместно с , и В, А. Юдиным завершил первую часть «Метода анализа машин-автоматов», опубликовал серию работ по истории науки и совместно с опубликовал «Механизмы », сопроводив их историко-техническим анализом. Как писал , « проделал выдающуюся работу по собиранию всех механизмов Чебышева, составлению их схематических схем, уточнению размеров звеньев, анализу отдельных механизмов, составлению таблиц и графиков, построению траекторий важнейших точек механизмов и описи всех механизмов. Собранный материал ясно показывает, как разносторонни были интересы Чебышева в области теории механизмов и какую богатейшую коллекцию механизмов он нам оставил. Работа (совместно с )... несомненно поможет внедрению в технику механизмов Чебышева».

Развитие школы

Развитие научной школы - ч. 1

Важной задачей, вставшей перед всем советским народом сразу же по окончании Великой Отечественной войны, стало восстановление народного хозяйства и всего народного достояния, пострадавшего от войны. Нужно было восстановить разрушенные города и заводы, электростанции и железнодорожный транспорт, мосты и дороги. Но одновременно нужно было и строить новое, искать новые пути в науке и в технике, вести восстановительные работы так, чтобы результат был по меньшей мере на непрерывно поднимающемся уровне мировой науки и техники.

В 1946 г. первая сессия Верховного Совета СССР второго созыва приняла Закон о четвертом пятилетнем плане восстановления и развития народного хозяйства СССР на 1946—1950 гг. Были поставлены задачи: восстановить пострадавшие от войны районы, восстановить довоенный уровень промышленности и сельского хозяйства, а затем значительно превзойти этот уровень. Особенно важные задачи встали перед советскими машиностроителями. Нужно было перестраивать на ходу технологические процессы восстанавливаемых заводов, одновременно создавая новые машины и новое оборудование. Возникли и специфические задачи, обусловленные нехваткой рабочей силы в промышленности и на строительстве; необходимо было наиболее эффективно использовать все резервы. В связи с этим повысилась роль средств малой механизации на трудоемких и тяжелых работах, а автоматизация производства становилась необходимостью.

Естественно, что специалисты в области пауки о машинах не могли и не должны были отставать от общего направления советского машиностроения. Уже в военные годы были продолжены исследования в области теории машин автоматического действия, а в первые же послевоенные годы были решены некоторые практические задачи теории механизмов.

Возросшее значение теории механизмов и машин и важность ее для развития советского машиностроения были подтверждены на первых послевоенных выборах в Академию наук СССР, состоявшихся в ноябре 1946 г., когда в число академиков был избран , а был избран членом-корреспондентом академии. Кандидатуру Артоболевского выдвинули академики и . При оценке научного творчества указал на важнейшие результаты, которые были получены им, и на тесную их связь с практикой советского машиностроения. Он указал, в частности, на существенную важность для современного машиностроения, автоматостроения и приборостроения исследований в области теории структуры и кинематики механизмов.

Развитие научной школы - ч. 2

Очень тепло его поздравил с избранием .

В следующем, 1947 г. по инициативе было организовано Всесоюзное общество для распространения политехнических и научных знаний, позже переименованное в общество «Знание». принял самое деятельное участие в создании этого общества, работа в котором стала одним из главных направлений его общественной деятельности. Но главным делом его жизни остается наука о машинах.

Советское машиностроение, возникшее, в сущности, в годы первых пятилеток, внесло важный вклад в дело победы в Великой Отечественной войне. Теперь надо было не только восстановить все, разрушенное в военные годы, но и вывести продукцию машиностроения на уровень лучших мировых стандартов. А для этого нужно было не только создать основы теории механики машин, но и обеспечить ее непрерывное развитие. Такая работа была не по силам одному, пусть даже очень крупному ученому, нужно было объединить усилия многих исследователей, нужно было создать школу.

Мы видели, что в конце 30-х годов и в первой половине 40-х годов в Советском Союзе над проблемами теории механизмов и машин работали целый ряд крупных ученых, получивших важные результаты. был одним из них, но кроме глубоких научных знаний он обладал также способностями крупного руководителя и организатора научных исследований. Забегая вперед, отметим, что только по его многочисленным докладам можно было бы составить полное впечатление о развитии науки о машинах на протяжении трех четвертей XX в. В этих докладах он не только подводил итоги полученным результатам, но и указывал на те направления науки о машинах, которые являются важнейшими для конкретного периода времени.

Ядром возникшей школы стал Семинар при Институте машиноведения АН СССР. Заседания его были возобновлены еще в военные годы, а с 1947 г. он начал регулярно публиковать свои труды. В 1947 г. Семинар по теории механизмов и машин организуется в Ленинграде под руководством X. Ф. Кетова; в 1950 г. начинает работать Семинар по аналогичной тематике в Харькове, руководит им . Вскоре эти семинары получают права филиалов Семинара и, таким образом, Московский семинар из институтского академического (каким он был основан) и городского (каким он стал в военные годы) становится Всесоюзным. В 1951 г. организует филиал Семинара в Днепропетровске; в том же году начинает работать филиал Семинара в Тбилиси под руководством . С тех пор непрерывно организовывались все новые и новые филиалы Семинара в различных научных центрах.

Развитие научной школы - ч. 3

С 1943 по 1947 г. на заседаниях Семинара было заслушано около 100 докладов на различные темы теории механизмов и машин. На заседании Семинара, состоявшемся 3 ноября 1947 г. и посвященном 30-летию Великого Октября, прочитал доклад «Успехи советской теории механизмов и машин», в котором рассмотрел результаты советских исследований в этом направлении, в том числе и тех, которые были доложены на Семинаре. В докладе был сделан краткий анализ основных исследований, выполненных за истекшие пять лет. Интересно, что наиболее важные проблемы были поставлены и решены участниками Семинара.

Был начат выпуск трудов Семинара: в 1947 г. были выпущены 1-й и 2-й тома, а затем труды начали выходить отдельными выпусками, по четыре выпуска в томе.

Одной из самых важных и, пожалуй, самой трудоемкой работой из выполненных несомненно был его знаменитый справочник «Механизмы». Как уже было указано выше, он работал над ним во время войны, но в течение послевоенного пятилетия он также не оставлял этой работы, выпуская отдельные тома и постоянно их совершенствуя. Достаточно сказать, что т. 1 вышел в 1947 г., в 1948 г. он вышел вторым изданием и одновременно вышел т. 2. В 1949 г. вышел т. 3, в 1951 г.—т. 1 третьим изданием, т. 2 —вторым изданием и т. 4. Уже тот факт, что сразу же потребовались повторные издания, доказывает, что справочник нашел своего читателя. Справочник содержал схемы и краткое описание 4000 механизмов, причем включал не только механические системы, но также механизмы с гидравлическими, пневматическими и электрическими устройствами. Разработанная система кратких описаний, в которой приводилась характеристика механизма, оказалась чрезвычайно удобной для практического использования.

С синтезом механизмов было связано и другое направление научного творчества — теория механизмов для воспроизведения и огибания кривых. Начатая в военное время, эта тема особенно заинтересовала его в послевоенные годы. Несомненно, что кинематика таких механизмов заинтересовала его и в связи с составлением справочника: при составлении таблиц и описей механизмов выявились «пустые» места, заполнением которых он и занялся. Он спроектировал большое число рычажных механизмов для воспроизведения ряда алгебраических и трансцендентных кривых. Иногда механизмы получались излишне сложными, многозвенными и могли работать лишь на ограниченных участках, но с точки зрения теории важными являлись и решения такого типа. Тем самым выяснялась принципиальная возможность воспроизведения определенных типов кривых. После этого, моделируя рычажные механизмы средствами электротехники, электроники и т. д., можно было воспроизводить очень сложные траектории для выполнения требуемых технологических операций.

Развитие научной школы - ч. 5

Кроме того, применение приближенных методов дает возможность удовлетворять большему числу поставленных условий и, следовательно, позволяет получить механизм, более соответствующий тем разнообразным требованиям, которые предъявляются практикой к каждому реальному механизму». Авторы указывают далее на два метода синтеза механизмов, созданных Чебышевым. Первый из них основан на непосредственном применении теории функций, наименее уклоняющихся от нуля. В этом случае искомые размеры механизма определяются из условий наименьшего уклонения от нуля разности между заданной зависимостью y=f(x) и той зависимостью уы=Р(х), которая может быть воспроизведена механизмом. Второй метод основан на разложении функции, характеризующей отклонение от заданной зависимости в сходящийся ряд по степеням малого параметра.

Чтобы результатами Чебышева можно было воспользоваться в практической работе, авторы составили для наиболее интересных из них расчетные таблицы и график, при помощи которых можно определять необходимые параметры механизмов. Была обобщена известная теорема Робертса—Чебышева и показано, что существует бесконечное множество шестизвенных механизмов, описывающих одну и ту же шатунную кривую четырехзвен-ного механизма. Была также доказана аналогичная теорема для шестизвенного механизма, в соответствии с которой шатунная кривая шестизвенного механизма в общем случае может быть описана шестью различными шестизвенными механизмами.

Было указано затем, что идеи Чебышева могут развиваться и среди тех проблем, которые предстоит разрешить в этом направлении, особую важность имеют две следующие:

Проблема приближенного определения наилучшего приближения в тех случаях, когда заданная функция представлена ее графиком или таблицей;

Проблема приложения метода Чебышева к синтезу пространственных механизмов.

Были и другие научные направления, над которыми Иван Иванович работал в послевоенные годы: динамика машин, теория машин автоматического действия, история науки и техники.

Развитие научной школы - ч. 4

Первыми работами из этой серии были: «Механизмы для огибания конических сечений» (1946), «Механизмы для огибания эллипсов» (1949), «Механизм для решения квадратных уравнений вида х2—px + q = 0», «Механизм для возведения в куб», «Два механизма для черчения кривых высших порядков», «Механизм для решения квадратных уравнений вида а2+а2х+а3=0» (1951). Во всех этих и следующих работах как специалист по кинематической геометрии в первую очередь интересовался возможностью воспроизвести механически любые алгебраические кривые, не пользуясь при этом методом наслоения кинематических цепей, выполняющих простейшие операции, т. е. теми методами, которые были теоретически обоснованы Кемпе и которые использовали специалисты по счетно-решающей технике. Чтобы избежать излишней сложности, свойственной таким построениям, начал широко использовать такие геометрические элементы, как инверсионные устройства, механические преобразователи, дополнительные группы по Ассуру и пр.

Третье направление научной деятельности , вплотную примыкавшее к двум первым,— это исследование синтеза механизмов по Чебышеву. В ряде работ были описаны и изучены механизмы и исследовано его научное наследство в области теории механизмов. Результатом явилось новое направление приближенного синтеза механизмов, основанное на идеях и развитое и и впоследствии ставшее важной частью научной деятельности .

«Применение приближенных методов значительно расширяет круг задач синтеза механизмов, решаемых аналитическим путем. Существенно отметить, что, используя приближенные методы синтеза механизмов, можно не только дать решение многих, новых задач, но и в целом ряде случаев получить более удачное решение тех задач, которые были решены ранее при помощи теоретически точных методов. Объясняется это тем, что механизмы, теоретически точно воспроизводящие заданную зависимость, в действительности воспроизводят ее лишь приближенно вследствие погрешностей изготовления механизма, упругости его звеньев и других причин. При этом отклонения от заданной зависимости в теоретически точном механизме могут оказаться большими, чем в механизме, полученном при помощи приближенных методов синтеза механизмов, вследствие более неблагоприятных соотношений между размерами звеньев.

Механика машин - ч. 1

Перейдем теперь к его работам, связанным с постановкой преподавания теории механизмов и машин в высших учебных заведениях Советского Союза.

Своеобразной лабораторией для проверки методических идей служили для Ивана Ивановича кафедра в Институте химического машиностроения, а затем, с 1942 г. — кафедра теории механизмов и машин в Московском авиационном институте, которой он руководил до своих последних дней. По его инициативе в Институте химического машиностроения был введен лабораторный практикум по теории механизмов и машин. Вместе с Вяч. А. Зиновьевым и он начал работать над созданием задачника по этому предмету. На практических занятиях ставились задачи и проверялась относительная трудность и соответствие их тем знаниям, которые должны получить студенты в результате проработки курса. Сборник задач был опубликован в 1947 г., в 1951 г. вышло его второе переработанное издание.

В 1946—1947 гг. по инициативе кафедры теории механизмов и машин было введено курсовое проектирование по механике машин и были разработаны первые задания. Правда, до этого времени в институте уже выполнялись лабораторные и графические работы, главным образом по следующим темам: составление схем механизмов, исследование различных типов передач, определение моментов инерции различных тел.

Среди сотрудников кафедры, работавших на ней в послевоенные годы, были , , и др.

В 1951 г. издал свой переработанный и дополненный курс. С тех пор он переиздавался неоднократно, и его учебник стал главным учебником советской высшей технической школы в этой области. В 1947 — 1951 гг. Иван Иванович составляет программы для механических и механико-машиностроительных специальностей и тем самым вводит преподавание теории механизмов и машин в определенные, строго очерченные рамки. Если сравнить методику преподавания механики машин в советской высшей школе с преподаванием других дисциплин общетехнического цикла, то, пожалуй, нельзя указать предмета, методика преподавания которого была так органически слита с его содержанием. Естественно, что при преподавании и тут сохранялась индивидуальность лектора и, кроме того, в те же годы выходили учебники и учебные пособия других авторов различного методического достоинства, зачастую очень высокого. Несмотря на это, вся методика преподавания курса теории механизмов и машин в Советском Союзе начиная с послевоенных лет находилась под идейным влиянием и развивалась, следуя его идеям.

Механика машин - ч. 2

Несомненно, что важное значение в этом отношении имел Семинар и его филиалы, однако их влияние было в определенной степени ограниченным. В деле объединения усилий всех специалистов советской школы теории механизмов и машин особенно важную роль выполнили совещания, которые начали созывать с 1954 г.

Первое совещание по основным проблемам теории машин и механизмов было проведено Институтом машиноведения АН СССР 14—16 июня 1954 г. Дата эта чрезвычайно знаменательна сама по себе: к этому времени в основном было закончено восстановление народного хозяйства страны, разрушенного войной. Произведена была хозяйственная перестройка, и к середине 50-х годов можно (хотя и условно) отнести начало современной научно-технической революции.

Непосредственной целью совещания было стремление установить на основе анализа состояния теории механизмов и машин и тех задач, которые ставили перед ней отраслевые направления машиностроения, главные направления дальнейшего ее развития.

В совещании приняли участие более 350 ученых и инженеров, представлявших 120 организаций.

Совещание открылось докладом «Современное состояние теории машин и ее ближайшие задачи», в котором он сразу же указал на новые направления в науке о машинах.

Иван Иванович сформулировал основное, главное определение теории машин. Он указал, что «теория машин — это наука, изучающая механику машин во взаимосвязи с рабочими процессами, ими выполняемыми. Задача теории машин заключается в том, чтобы на базе наших знаний в области естественных наук (математики, физики, химии и биологии) создавать машины, обеспечивающие выполнение задаваемого рабочего процесса, обладающие высокой эффективностью и минимальным расходом энергии при максимальном облегчении труда рабочего.

Из этой задачи вытекают основные проблемы, составляющие содержание теории машин: теория рабочих процессов, механика машин (кинематика и динамика машин), теория построения машин автоматического действия»3. Интересным здесь является замечание о глубокой связи теории машин с естественными науками, в частности с биологией. Замечание это явилось весьма существенным для дальнейшего развития науки о машинах: идея эта очень быстро была принята на вооружение специалистами в области теории машин.