Машинобудування і технічний прогрес.

Лекція № 3

Стислий нарис історії розвитку машинобудування і науки про машини План

1 Створення машин і науки про машини як історія людської думки

1. Розвиток ремісничого виробництва в мануфактурне, диференціація виробництва.

2. Розвиток токарного верстата.

3. Розвиток верстатобудівного виробництва.

4. Розвиток інструментальних верстатів.

1.4.1Застосування твердих сплавів.

1.5 Розвиток верстата 1К62.

1.6 Автоматизація виробництва

1.1. Створення машин і науки про машини як історія людської думки

У листі до швейцарського математика Н. Бернуллі, написаному у 1719 р., французький математик П’єр Монмор, один із засновників теорії ймовірностей, висловив, між іншим, таку думку: «Належало б заклопотатися, щоб хто-небудь взяв на себе труд розповісти нам, як і в якій послідовності математичні відкриття слідували одне за одним, і кому ми за них повинні бути вдячними. Вже написана історія живопису, музики, медицини та ін. Гарна ж історія математики, а, особливо, геометрії, була б працею значно цікавішою і кориснішою...

...Мені здається, що подібну добре складену працю можна було б розглядати як історію людської думки; бо в цій науці, більше ніж у будь-якій іншій, людина пізнає вищість розуму» [25].

Залишається додати, що в той час, коли писав цього листа Монмор, (початок XVIII сторіччя) прикладна механіка була частиною математики і робила перші кроки, але вже на початку XIX ст. вона трансформувалась у самостійну науку – механіку машин.

Механіка машин, або як її частіше називають, теорія механізмів і машин (ТММ), є основною і першою наукою машинознавства. Всі інші науки, які вивчають машину взагалі і машини зокрема, виокремились з неї в XIX,а деякі і в XX сторіччі [25].

Дослідження історії будь-якої галузі технічного знання не можна здійснювати окремо від історії відповідної галузі техніки, а тому розвиток механіки машин завжди розглядають у погодженні з історією машинобудування. Водночас, оскільки історія механіки машин є частиною історії розвитку людського суспільства і світової культури, то її належить розглядати також у зв’язку із соціально-економічним розвитком людства.

Розглянемо основні етапи історичного розвитку машинобудування і науки про механізми і машини.

Найстародавніша праця про механізми і машини, яка дійшла до нашого часу, – це «Механічні проблеми» Арістотеля (384 – 322 до н.е.), де описано важіль, криничний журавель, кривошип, колесо, коток, поліспаст, гончарний верстат, центрифуги, зубчасті колеса та ваги. Арістотель заклав основи механіки, але збудував її на власних міркуваннях, не заснованих на технічній практиці або дослідах [25].

Значна роль у створенні науки про машини належить видатному давньогрецькому математику Архімеду (287–212 до н.е.), який поєднав теорію з практикою і набутим досвідом. Архімед не тільки пояснив принцип дії п’яти «простих машин» (коловорот, важіль, клин, поліспаст, гвинт), але й працював у галузі практичної механіки. Історики повідомляють про воєнні машини і механізми, створені ним під час оборони Сіракуз (на жаль, правдивого опису цих машин не збереглось) [25].

Приблизно з III ст. до н.е. одним з найважливіших центрів середземноморської культури стає Александрія та її інженерна школа. Тут працюють ряд поколінь видатних вчених і педагогів, виникають нові методи наукової роботи та нові наукові традиції. Найвідоміші з винахідників александрійської школи були грек Ктесібій (300-230 до н.е.) та його учень Герон(друга половина II ст. до н.е.). Ктесібій винайшов пожежний поршневий насос,створив ряд гідравлічних і пневматичних механізмів, зокрема аеротон – військову машину на стиснутому повітрі та ін. Ці винаходи дозволили людині замість мускульної сили використовувати силу природи – енергію рухомої води та повітря.Герон Александрійський у своїх працях з прикладної механіки узагальнив досвід сучасників та описав свої винаходи. До нас дійшли його праці «Театр автоматів»,«Пневматика», «Барилкон» (твір про вантажо-підйомні машини), праці про воєнні машини тощо [25].

Практична механіка часів ранньої Римської імперії відображена в енциклопедичній праці архітектора і інженера Марка Вітрувія Полліона «Десять книг про архітектуру». Вітрувій жив у кінці I ст. до н.е., в епоху Августа, коли будівельна техніка досягла високого рівня розвитку, хоча і виготовлялась із дерева. Будівельним і деяким воєнним машинам присвячена десята книга творів Вітрувія. В ній автор описує підйомні пристрої для будівельних робіт, гідротехнічні механізми, зубчасту передачу між взаємоперпендикулярними осями для приводу млинів, архімедів гвинт для підйому води тощо. Досить цікаві для сучасного читача визначення Вітрувія. Наприклад , «машина є сполучення з’єднаних разом дерев’яних частин, які мають величезні сили для пересування тягарів» [25].

У VI-IX ст. проходить становлення Візантійської імперії і спостерігається розквіт візантійської техніки. У самій Візантії у VI ст.працював відомий механік Іоанн Філопон. До VI ст. відноситься також спорудження у Візантії грандіозного храму св. Софії (532-537 рр.) під керівництвом архітекторів і механіків Ісідора Мілетського і Анфімія Тралеського. Щоб оцінити рівень технічних пізнань візантійських будівельників досить навести розміри храму: довжина 140 м, ширина 72 м, висота 54 м, діаметр основи купола 31 м. Одним із найвідоміших вчених-інженерів того часу був Лев Математик (з 838 р. – викладач Константинопольського університету, а з 863 р. – його ректор). Він прославився своїми механічними винаходами, зокрема автоматами для тронного залу імператора,і залишив після себе багато трудів з математики, головним чином, з геометрії.

Можна констатувати, що до XIII ст. розвиток механічної техніки хоч і відбувався, але повільно: він охоплював лише ті машини, які могли замінити людину, як фізичну силу, не заміняючи її руки. У результаті цього,наука про машини мала дуже бідний зміст: вона зводилась, в основному, до статики «простих машин».

Починаючи з XIII ст. розвиток і удосконалення машин і механізмів відбувається швидшими темпами. Цьому сприяють великі відкриття і нові ринки збуту, ріст торгівлі зі Сходом у результаті хрестових походів,перемога абсолютних монархій над феодальними «вольницями» і зародження мануфактури в країнах Європи тощо. Постійні війни вимагали створення нових могутніших облогових машин, а міське будівництво – удосконалення підйомно-транспортних механізмів. Приблизно з XII ст. виділяється професія спеціаліста в галузі воєнної і оборонної техніки – інженера (від латинськихingeniosus – талановитий та ingenia – воєнна техніка).

З’являються трактати (наукові праці) про машини. Цікаві думки щодо майбутнього машин і людського розуму в цьому відношенні викладені в трудах знаменитого філософа-номіналіста Роджера Бекона (1214-1294). Висновки з його міркувань випередили його епоху приблизно на шість сторіч. Він спрогнозував техніку XIX-XX ст., навіть появу машин для гіпнозування людей, і,зокрема, вважав, що «неможливо прийти до правильного розуміння речей цього світу без математики» [25].

Особливого розвитку машинна техніка досягла в міських республіках Північної Італії. У 1485 р., після смерті автора Леона Баттіста Альберті (1407-1472), вийшов в світ його твір «Десять книг про зодчество». У ньому Альберті детально і професійно описує будову і роботу машин для виконання будівельних робіт. На відміну від стародавніх авторів він здійснює аналіз –розчленовує механізми на складові частини, описує їхню взаємодію, конструкції,матеріали тощо. Проте, теоретичні відомості, викладені Альберті, не виходять за межі елементарних понять про дію важелів і блоків.

Незрівнянно глибші і більші знання видатного італійського художника, інженера і вченого Леонардо да Вінчі (1452-1519). Вважається, що він зумів більше ніж на триста років випередити сучасну йому техніку [25]. Важко назвати тип механізму, над яким не задумувався б Леонардо да Вінчі: в його замітках зустрічаються рисунки кулачкових механізмів, гвинтових і гнучких передач, механізмів для перетворення руху та підрахунку пройденої відстані,літальних апаратів тощо. На жаль, його манускрипти довгий час пролежали під спудом, їх почали публікувати тільки в кінці XIX ст. Леонардо да Вінчі перший експериментально визначив коефіцієнт тертя ковзання, винайшов ряд гідравлічних машин, у тому числі тангенціальну турбіну з криволінійними лопатками; ткацькі,волочильні верстати і верстат для насічки напилків; пристосування для нарізки гвинтів; друкарські, прядильні, деревообробні і вантажопідйомні машини; йому належать перші в світі проекти екскаваторів, у тому числі, проект пересувного екскаватора на трьох рейках, призначеного для розробки ґрунту в двох горизонтах одночасно. Головне, Леонардо прийшов до понять механізму і деталі, хоча і не сформував їх. Він інакше сприймає машини, ніж його попередники, його мислення синтетичне; для нього елементи машин – механізми і деталі, які їх утворюють – є основою, і від них він переходить до поняття і конструкції машини. Може тому такі дотепні і різносторонні запропоновані ним проекти машин [25].

Автори-техніки XVI і XVII ст., в основному, описують існуючі машини і механізми. Наприклад, найцікавіший з них Августин Рамеллі (1530-1590)у своєму творі «Різні і дотепні машини» (1588 р.) зібрав і старанно описав195 машин, багато типів передаточних механізмів, але узагальнити приклади,зробити із них теоретичні висновки не пробував.

Заслуговує на увагу факт появи в кінці XVII ст. перших парових машин Папена, Саломона де Ко, Саварі, які застосовувались переважно для транспортування води.

XVIII ст. в історії машинобудування характеризується«промисловим переворотом», початок якого пов’язують

з 1735 роком, коли винахідник Джон Уаєтт сповістив про свою прядильну машину. Майже одночасно в країнах Західної і Східної Європи починається пожвавлена діяльність винахідників. За період з 1712 по 1725 рр.талановитий російський інженер А.К. Нартов (1680-1756) створив ряд оригінальних токарно-гвинторізних верстатів зі складними кінематичними схемами і механічним супортом замість підручника. До того ж періоду відноситься винайдення ряду будівельних і дорожніх машин.

Розвиток робочих машин стимулював роботу над удосконаленням парової машини (машини-двигуна). Відомі машини Ньюкомена – 1711 р.,паророзподільний механізм Бейтона – 1718 р., двоциліндрова машина Ползунова –1763 р., машина Уатта – 1765 р. У 1769 р. Уатт отримав свій перший патент на парову машину. У 1782 р. він запатентував машину подвійної дії. З цього часу починається історія парової машини як універсального двигуна, який відповідав потребам зароджуваної крупнокапіталістичної промисловості.

Одночасно, саме життя поставило питання про необхідність створення технічних шкіл, яких у ті часи ще не було в жодній з європейських країн, оскільки потреба в грамотних техніках була обмеженою. У 1724 р. в Лейпцігу був виданий перший том визначної роботи Якоба Лейпольда (1674-1727)«Театр машин». Перший том, в якому автор пробує зробити деякі узагальнення відносно науки про машини, називається «Загальний театр машин» і присвячений загальній теорії машин.

Через чверть століття найвидатніший математик і механікXVIII ст. Леонард Ейлер (1707-1783), (рис. 1.1), член Петербурзької АН і Берлінської АН, автор 850 наукових праць, у своїх мемуарах з механіки машин указав на необхідність виділення з неї кінематики в окрему науку, розглянув основні питання теорії машин і показав необхідність проводити дослідження машин не у стані спокою, а в адекватнішому щодо машин стані рухомості.

Рис. 1.1. Леонард Ейлер (1707-1783)

Особливо гостро постала необхідність створення науки про машини на межі XVIII і XIX ст., коли в результаті «промислового перевороту»число і складність машин різко зросли, а зароджуваний капіталізм не хотів десятиліттями чекати від винахідників-одинаків вирішення того чи іншого технічного питання. До того ж, оточена з усіх боків ворожими коаліціями Французька республіка, поставила собі за мету в найкоротший термін підготувати для себе достойні технічні і військові кадри спеціалістів. А тому в терміновому порядку у вересні 1795 р. була створена Паризька Політехнічна школа з відгалуженими підрозділами: артилерійським училищем, інженерною і гірничою школами, школою мостів і доріг. Начальником Політехнічної школи був призначений видатний французький вчений Гаспар Монж (1746-1818).

Кожен з професорів школи готував і затверджував програму свого курсу. Г. Монж і його наступник по кафедрі професор Ашетт підготували програму «Елементарного курсу машин», який був частиною курсу нарисної геометрії. До програми додавалась таблиця елементарних машин, складена із десяти рядків графічних зображень цих машин, але через невизначеність поняття«елементарна машина» в таблицю увійшли і механізми, і машини більшої чи меншої складності.

Одночасно з програмою і таблицею Ашетта до Ради Політехнічної школи подали свою книгу «Курс побудови машин», складену за тією ж програмою, іспанці Х.-М. Ланц і А.А. Бетанкур. Книга була написана у вигляді пояснювального тексту до таблиці елементарних машин, яка була дещо більшою і відрізнялася від таблиці Ашетта, хоча і була складена за тим же принципом. Ця таблиця містила 21 рядок і 20 колонок. В отримані таким чином клітинки було занесено схематичні зображення (ескізи) 140 елементарних машин,систематизованих за принципом можливих перетворень рухів ланок. За кількістю горизонтальних рядків у таблиці Ашетта було 10 можливих перетворень рухів, у таблиці Ланца і Бетанкура – 21.

12 серпня 1808 р. Рада Політехнічної школи, заслухавши доповідь Ашетта і розглянувши подані матеріали, запропонувала начальнику Політехнічної школи видати всі ці матеріали в одній книзі в якості підручника.Книга була видана в тому ж році, а цю дату можна вважати датою народження нової науки – науки про машини [25].

Значення «Курсу побудови машин» Ланца і Бетанкура дуже велике. Ця книга слугувала не тільки підручником з теорії машин і механізмів майже у всіх європейських технічних школах протягом більше півстоліття, але і довідником для конструкторів і машинобудівників, бо в ній були систематизовані і описані всі основні механізми, які застосовувались на початку XIX ст. Багато авторів користувались класифікацією Монжа – Ашетта – Бетанкура майже до початкуXX ст., а її раціональне зерно – ідея про перетворення рухів, жива до цього часу. Від програми Ашетта 1808 р. (див. вище) веде свій родовід не тільки теорія механізмів і машин, але і науки, які пізніше відгалузились від ТММ:машинознавство; курс деталей машин і спеціальні курси машинобудівного циклу[25].

Необхідно відзначити, що розвиток механіки машин серед учених, пов’язаних з Політехнічною школою, навряд чи був би можливий, якби французька наука не мала потужної школи аналітичної механіки. До неї належали Л. Карно (1753-1823), Ж. Даламбер (1717-1783), Ж. Л. Лагранж (1736-1813).

Необхідність створення механіки машин на початку XIX ст.була настільки нагальною, що роботи Монжа – Ашетта і Ланца – Бетанкура відразу знайшли послідовників.

У 1818-1820 рр. у восьми томах видається основний труд італійського вченого Д. А. Борньї (нар. біля 1780 р.) під загальною назвою«Повний курс механіки у прикладенні до техніки». Від цього твору Борньї веде свій початок назва «прикладна механіка», а сама робота є цілою енциклопедією машинознавства, знайомство з якою дає чітке уявлення про машини кінця XVIII –початку XIX ст. (див., наприклад, рис. 1.2).

Рис. 1.2. „Венеціанський екскаватор” (За Д. Борньї)

У 1794 р. в Парижі було створено Консерваторію мистецтв і ремесел. Це був одночасно музей моделей, машин і приладів і навчально-науковий заклад, в якому видатні вчені читали загальнодоступні курси з окремих технічних дисциплін для ремісників і робітників. З 1816 р. директором Консерваторії був бельгійський вчений Ж. Крістіан (1776-1832). У 1822 р. Крістіан видав тритомний твір «Курс індустріальної механіки», у якому далі розвиває ідею Борньї про три складові частини машини.

Перша частина роботи присвячена науці про двигуни, друга – передавальним механізмам, а третя – машинам-знаряддям (робочим органам). Крістіан вперше намітив питання, які відносились до практичного конструювання і застосування механіки у фабрично-заводській практиці.

На початку XIX ст. польский математик і філософ Ю. Гьоне-Вронський(1778-1853) і відомий французький фізик, математик і філософ А.-М. Ампер(1775-1836) показали необхідність окремого дослідження закономірностей руху ланок механізмів, указали межі такого дослідження і дали йому назву«кінематика». До інших підрозділів науки «Механіка» Ампер відносить науки«Статика», «Динаміка», «Молекулярна механіка».

Після цього всі наступні вчені у XIX та на початку XX ст.уже досить чітко розмежовують свої дослідження і з цього часу можна говорити про кінематичні дослідження машин – за кордоном це праці, насамперед, Ф.Рело,Л.Бурместера, М.Грюблера, З.Аронгольда (Німеччина); А.Маннгейма (Франція);А.Кейлі, Д.Сільвестера (Англія); про теорію механізмів – за кордоном це праці,насамперед, Р. Вілліса, Р.Сміта, У. Фейрберна (Англія); О.Мора (Німеччина); Ш.Лабуле, Г. Гупійєра (Франція); К. Джуліо (Італія); про теорію машин – за кордоном це праці, насамперед, Л. Карно (див. вище), Л. Пуансо, Л.А. Нав’є, Г.Коріоліса, Ж.-В. Понселє (Франція); Ю.Вейсбаха, Ф.Редтенбахера, К.Баха(Німеччина).

Росія одна із перших країн Європи ввела шкільний метод підготовки технічних кадрів. Історія російської технічної школи починається з1701 р. У 1724 р. була створена Академія наук і університет при ній. Серед предметів, які в ньому викладалися, була і механіка. Спочатку Академія наук називалася Російською (РАН), короткий час – Петербурзькою, потім до 1917 р. –Імператорською, в 1917-1925 рр. знову Російською, і за радянського періоду – АН СРСР.

Наука про машини в Російській імперії почала розвиватися з часу заснування РАН і була спрямована, в основному, на розв’язання практичних задач, пов’язаних із побудовою різних машин і споруд, розвитком суднобудування,артилерії та іншої техніки.

Значний внесок у розвиток практичної механіки у Росії зробили видатні вчені М.В. Ломоносов (1711-1765) і Леонард Ейлер (1707-1783),який працював у Петербурзькій академії наук з 1727 по 1741 рік, а потім з 1766по 1783 рік. Зокрема, Ломоносов розробив конструкції машин для виробництва скла і випробування матеріалів. Л. Ейлер (див. вище), автор 850 наукових праць,розв’язав ряд задач з кінематики і динаміки твердого тіла, дослідив коливання і стійкість пружних тіл, займався питанням теорії плоского зубчастого зачеплення і запропонував евольвентний профіль зубців тощо.

Наукові відкриття М.В. Ломоносова та Л. Ейлера стали джерелом творчості російських винахідників: І.І. Ползунова (1728-1766), який уперше розробив проект двоциліндрового парового двигуна, пристрої для подачі води і пари тощо; І.П. Кулібіна (1735-1818), який створив протез,годинник-автомат складної конструкції, «самокатку» з педальним приводом, яка мала всі риси майбутніх автомобілів – «коробку» передач, гальмо, керуючі колеса; К.Д. Фролова (1726-1800), який створив механізований комплекс рудо- і водопідіймальних пристроїв; батька і сина Черепанових – вони побудували перший у Росії паровоз і запустили першу в Росії залізницю; А.К. Нартова (1680-1756),який побудував токарно-гвинторізний та ряд інших верстатів із складними кінематичними схемами [26].

Завдяки розвитку машинобудування з’явилась необхідність у розробці загальних наукових методів дослідження і проектування механізмів, які входять до складу машин. Велику роль у дослідженнях різних питань механіки відіграв видатний іспанський інженер Августін Бетанкур (1758-1824), співавтор підручника «Курс побудови машин» (див. вище), який 17 років (з 1807 по 1824рр.) працював у Росії в чині генерал-лейтенанта начальником Петербурзького інституту інженерів шляхів сполучення та Головним директором шляхів сполучення(рис. 1.3). Він сконструював і побудував першу у світі парову землечерпалку(багатоківшевий екскаватор для очищення і розширення Кронштадтського порту) (рис. 1.4), проектував і будував мости, керував будівельними роботами при спорудженні величного Ісаакієвського собору в Петербурзі тощо.

А. Бетанкур активно займався і питаннями освіти. Зокрема,він увів у Петербурзькому інституті інженерів шляхів сполучення обов’язкову практику протягом останнього року навчання, що було новиною не тільки для Росії: у більшості західно-європейських технічних шкіл практикою нехтували і навчання було майже виключно теоретичним [25].

Починаючи з другого десятиріччя XIX ст. механіка машин почала розвиватися і в Росії. Цьому сприяли як інтенсивна діяльність А.Бетанкура та його учнів, так і процес перетворення мануфактури в машинну фабрично-заводську промисловість, для якої також були потрібні належні технічні кадри.

У 1823 р. вийшла перша книга з механіки машин на російській мові професора Д.С. Чижова (1785-1853) «Записки о приложении начал механики к исчислению действия некоторых из машин, наиболее употребительных», в якій розвиваються ідеї Монжа (див. вище).

В усіх технічних і військових школах читався курс прикладної механіки, основним змістом якого була механіка машин.

Створеня російської школи механіки машин нерозривно пов’язано з ім’ям видатного математика і педагога

М.В. Остроградського (1801-1862) (рис 1.5), українця за походженням, який народився на Полтавщині і закінчив Харківський університет.Остроградський не займався безпосередньо механікою машин, його улюбленим предметом була аналітична механіка, але в результаті його активної діяльності ним і його учнями була створена російська школа механіки, яка охопила і її різні напрями. Його безпосередніми учнями були відомі математики і механіки І.О. Вишнеградський, М.П. Петров, С.В. Кербедз, М.Ф. Ястржембський; до його школи так чи інакше прилучаються М.Д. Брашман, А.Ю. Давидов,

М.Є. Жуковський, П.Л. Чебишев, В.А. Стєклов, І.В. Мещерський і багато інших [25].

Рис. 1.3. Августин Бетанкур (1758-1824)

Рис. 1.4. Перша у світі парова землечерпалка Іжорського заводу

(автор і керівник проекту А.Бетанкур), (1812 р.)

Рис. 1.5. Михайло Васильович Остроградський (1801-1862)

Рис. 1.6. Пафнутій Львович Чебишев (1821-1894)

У середині XIX ст. у Росії з’явилось і працювало багато талановитих вчених, які разом з ученими Європи, особливо Німеччини, заклали основи сучасної теорії механізмів і машин.

Основоположником російської школи ТММ вважається видатний математик і механік П.Л. Чебишев (1821-1894) (рис. 1.6), якому належать ряд оригінальних досліджень, присвячених синтезу механізмів, теорії регуляторів і зубчастого зачеплення, структурі плоских механізмів.

І.О. Вишнеградський (1831-1895) вважається основоположником теорії автоматичного регулювання. Він сконструював ряд машин і механізмів і,будучи професором Петербурзького технологічного інституту, створив наукову школу конструювання машин.

Розвитку механіки машин сприяли роботи М.П. Петрова (1836-1920), який заклав основи гідродинамічної теорії тертя у підшипниках.

Значний внесок у динаміку машин зробив М.Є. Жуковський(1847-1921). Він був не тільки основоположником сучасної аеродинаміки, але і автором ряду робіт з прикладної механіки і теорії регулювання ходу машин. Крім того, викладаючи в Московському університеті і в Московському вищому технічному училищі (МВТУ), М.Є. Жуковський створив свою школу. Майже всі провідні вчені в галузі механіки машин в Росії на початку XX ст. так чи інакше були його учнями.

Професор МВТУ, основоположник теорії просторових механізмів М.І. Мерцалов (1866-1948) запропонував новий метод розрахунку маховика.Написаний ним курс «Динаміка механізмів» став першим систематизованим курсом у світовій літературі.

У розвитку сільськогосподарської техніки і теорії механізмів і машин велику роль відіграли праці В.П. Горячкіна (1868-1935), який першим розробив динаміку робочих машин, заклав теоретичні основи розрахунку і будови сільськогосподарських машин, займався питаннями кінематики та динаміки плоских і просторових механізмів, теорією зрівноваження та стійкості машин і механізмів.

У 1914-1918 рр. з’явились виняткові за глибиною наукового аналізу механізмів роботи професора Петербурзького політехнічного інституту Л.В. Ассура (1878-1920), який створив найраціональнішу класифікацію плоских механізмів залежно від їхньої структури, і тим підвів чітку базу під всю теорію механізмів [25,26]. Заслуговують на увагу спогади товаришів і співробітників про Ассура, який передчасно пішов із життя. «Зовні Леонід Володимирович справляв враження замкнутої, суворої людини. Він відзначався великою витримкою,спокійним характером, акуратністю і педантичністю. Кожний наступний день у нього напередодні був розписаний. Л.В. Ассур був надзвичайно працездатною людиною і віддавав майже весь вільний час науковій роботі. Він дуже любив музику, грав сам і писав музикальні твори. До студентів Л.В. Ассур був вимогливий і прищеплював у них навики до самостійного мислення» [25].

До 80-х років XIX ст., коли машин було мало, а їхні розрахунки носили елементарний характер, всі питання машинобудування вивчались у загальному курсі побудови машин. Розвиток машинобудування і теорії розрахунку машин зробило цей курс надзвичайно великим, а загальне вивчення – недоцільним.А тому курс побудови машин був розчленований на ряд загальнотехнічних і спеціальних дисциплін. Так, у 80-і роки XIX ст. як самостійна наукова і навчальна дисципліна сформувався курс «Деталі машин». У Росії перший підручник під назвою «Деталі машин» був виданий у 1881 р. професором Петербурзького технологічного інституту В.Л. Кирпичовим (1845-1913) (рис. 4.7.). Пізніше цей курс був розвинутий у працях професорів П.К. Худякова (1857-1936), А.І.Сидорова (1866-1931), М.О. Саверіна (1891-1952) та ін. Крім загальних курсів з деталей машин на той час було написано багато монографій і статей, присвячених окремим питанням, наприклад, роботи таких вітчизняних вчених, як М.Є.Жуковський, Л. Ейлер, М.П. Петров, С.О. Чаплигін та ін.

Діяльність В.Л.Кирпичова тісно пов’язана з Україною. У1885р. за порадою І.О.Вишнеградського він приступив до організації Харківського технологічного інституту, директором якого працював до 30.01.1898 р. Кирпичов,а також його наступник професор Д.С.Зернов (1860-1922) вивели цей інститут на одне з перших місць серед технічних шкіл Російської імперії.

3.01.1896р. Кирпичов виступив на Другому з’їзді російських діячів з технічної і професійної освіти з доповіддю «Експериментальна механіка і механічні лабораторії у вищих спеціальних школах», в якій висунув наступні положення.

1. У вищих технічних навчальних закладах має бути введено систематичне викладання експериментальних прийомів дослідження матеріалів і машин;

2. Вивчення спеціальних прийомів експериментальної механіки в механічних лабораторіях має продовжуватися не менше двох років;

3. Для бажаючих студентів старшого курсу можна призначати спеціальні експериментальні роботи, подібні американським дипломним роботам[25].

30.01.1898р. В.Л.Кирпичов був призначений директором Київського політехнічного інституту і приступив до його організації і будівництва, але восени 1902р. за станом здоров’я вимушений був піти у відставку. Решту життя працював у Петербурзькому політехнічному інституті, викладаючи прикладну і будівельну механіку. Він залишив небагато друкованих праць, але вони увійшли у золотий фонд вітчизняної технічної літератури. Його класична трилогія – „Бесіди про механіку”, „Основи графічної статики” та „Зайві невідомі в будівельній механіці” – ще багато років будуть настільними книгами практичних інженерів і викладачів технічних дисциплін. Можна сказати, що Кирпичов був поетом технічної творчості. В одній із своїх промов він сказав, що „інженери зобов’язані турбуватися про красу своїх споруджень, а тому вони повинні отримувати і художню освіту” [25].

Цікаво знати, що у 1866р. за ініціативою інженерів-випускників Петербурзького практичного технологічного інституту було створено Російське технічне товариство, до якого входили кращі інженери і вчені Російської імперії. Товариство, яке згідно зі статутом повинно було сприяти розвитку техніки і технічної промисловості у Росії, організувало бібліотеку,технічний музей, хімічну лабораторію, почало видавати свій друкований орган –„Записки Російського технічного товариства”. На 80-і роки XIXст. Товариство нараховувало 800 чоловік і складалося з 14 відділень (Уральське,Східно-Сибірське, Кавказьке, Миколаївське, Київське, Одеське, Московське та ін.).

Рис. 1.7. Віктор Львович Кирпичов (1845-1913)

Рис. 1.8. Іван Іванович Артоболевський (1905-1977)

Таким чином, на початок XX ст. у Російській імперії було кілька сильних, добре організованих технічних навчальних закладів і технічне товариство. У всіх вищих технічних школах викладалась механіка машин, правда під різними назвами. В останній чверті XIXст. із прикладної або практичної механіки виділилось учення про побудову деталей машин. Водночас, до складу прикладної механіки, окрім учення про механізми і загальну теорію машин,продовжували входити деякі частини учення про двигуни, в тому числі теорія парової машини, гідравліка і гідравлічні двигуни тощо. У кінці XIX ст.російські вчені опублікували ряд робіт, які увійшли в золотий фонд технічної кінематики. Слід також відзначити, що основну роботу в галузі механіки машин виконали російські математики [25].

Наслідуючи наукові і навчальні традиції російської дореволюційної вищої школи, радянські вчені, які займалися у першій чверті XX ст.дослідженнями у галузі машинознавства, у своїй роботі не були пов’язані ні єдиною програмою, ні схожістю методів. Тільки у 30-х роках відбувається різкий „поворот”,який дозволяє говорити про зародження нового оригінального напряму в науці про механізми і машини. Від періоду тільки копіювання закордонних зразків радянське машинобудування переходить до створення нових типів машин і механізмів.Природно, що наука про машини, зокрема її найзагальніша частина – ТММ, вимагала нагального і швидкого перетворення, яке мало не тільки забезпечити адекватною теорією галузь машинобудування, але і запропонувати нову систему науки вищій технічній школі. Особливо значну роботу в цьому напрямку виконали академіки І.І.Артоболевський, Н.Г.Бруєвич, В.В.Добровольський та ряд інших вчених [25].

І.І.Артоболевський (1905-1977), (рис. 4.8.) – організатор радянської школи теорії механізмів і машин, зробив важливий внесок у створення механіки машин як цілісної теорії машинобудування. Ним написані численні праці зі структури, кінематики та синтезу механізмів, динаміки машин і теорії машин-автоматів,а також ціла серія підручників, навчальних посібників, довідників, які одержали загальне визнання і перекладені на багато мов світу.

Н.Г.Бруєвич (1896-1987) опублікував ряд праць з теорії точності механізмів і машин, які мають важливе значення для проектування і конструювання сучасних механізмів точних приладів.

В.В.Добровольський (1880-1957) – автор фундаментальних праць з ТММ. Він розробив загальні основи структури і класифікації механізмів,розвинув теорію просторових механізмів, розв’язав задачі з проектування механізмів, теорії зубчастого зачеплення тощо.

Великий внесок у ТММ зробив Г.Г.Баранов (1899-1968) – автор праці із кінематики просторових механізмів, а також С.М.Кожевніков (1906-1979),який розробив загальні методи динамічного дослідження механізмів з пружними ланками і механізмів вантажопідіймальних машин.

Учні і послідовники І.І.Артоболевського – А.П.Бессонов, В.А.Зінов’єв,М.І.Левітський, Н.В.Умнов, С.О.Черкудінов і багато інших своїми працями у галузі динаміки машин, оптимального синтезу механізмів, теорії машин-автоматів сприяли розвитку цих напрямів.

Багато талановитих вчених-дослідників, інженерів і конструкторів працюють у різних галузях ТММ і машинобудування; відомі школи ТММ: у Москві (започаткована М.І.Мерцаловим); у Санкт-Петербурзі (започаткована Л.Ейлером і П.Л.Чебишевим); окремі центри з вивчення ТММ створили: у Харкові –Я.Л.Геронімус; у Дніпропетровську, а потім у Києві – С.М.Кожевніков; у Львові –К.В.Тір; в Одесі – В.Я.Бєлєцький. Такі ж центри створені в багатьох інших містах колишнього СРСР [26].

У 1969 р. була організована Міжнародна федерація з теорії механізмів і машин (ІФТОММ). Її першим президентом було обрано академіка І.І.Артоболевського. Це є свідченням того, що радянські вчені одержали світове визнання.

У 1994 р. створено Національний комітет України з ТММ,який покликаний координувати розвиток науки про машини, планувати проведення семінарів з тематики машинознавства, підготовку спеціалістів тощо. Складні і відповідальні задачі стоять перед сучасними вченими, інженерами, винахідниками і студентською молоддю, яка прагне пов’язати своє життя з наукою і технікою. Їм належить створити нові, досконалі машини, технологічні лінії, методики і програми, які дозволять нашій країні бути рівною серед найрозвиненіших країн світу. Всі передумови для цього в Україні є.