Ятромеханика

Научное направление, которое возникло в XVI— XVII вв. на стыке физиологии и механики, получило название ятромеханики. Возможность воссоздания человеческого тела

физиологические явления можно объяснить с помощью механических аналогий.

№3

Строение механизмов и их классификация

В общем случае механизмом называется система тел, предназначенная для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемые движения других тел.

Механизмы состоят из звеньев.

Звено - одно или несколько неподвижно соединенных между собой тел, входящих в состав механизма.

Звенья на схемах обозначают арабскими цифрами 1,2,3…и т.д. Звенья различают по конструктивным признакам (коленчатый вал, шатун, поршень, зубчатое колесо и т. д.) и по характеру их движения.

Входное звено - звено, которому сообщается движение, преобразуемое механизмом в требуемые движения других звеньев.

Выходное звено - звено, совершающее движение, для выполнения которого предназначен механизм.

Начальное звено - звено, которому приписывается обобщенная координата или закон движения которого задан.

По функциональному назначению механизмы подразделяют на следующие виды:

а) механизмы двигателей и преобразователей (механизмы двигателя внутреннего сгорания, механизм насоса);

б) передаточные механизмы (редуктор);

в) исполнительные механизмы (механизм пресса);

г) механизмы управления, контроля (механизм регулятора, измерительный механизм);

д) механизмы подачи, транспортировки (механизм подачи пруткового материала, механизм винтового шнека).

По конструктивному исполнению механизмы подразделяют на рычажные, кулачковые, зубчатые, фрикционные, клиновые, винтовые, гидравлические, пневматические, электрические.

Кинематические пары

Кинематическая пара - соединение двух соприкасающихся звеньев, допускающее их относительное движение.

Кинематические цепи

Кинематическая цепь - связанная система звеньев, образующих между собой кинематические пары.

Структурные группы и их классификация

В 1914 г. русским ученым Л.В. Ассуром был сформулирован принцип образования механизмов путем последовательного присоединения к группе начальных звеньев (стойка и начальные звенья) простейших кинематических цепей с нулевой степенью подвижности.

Метод структурного синтеза механизмов, состоит в следующем: механизм может быть образован путем наслоения структурных групп к одному или нескольким начальным звеньям и стойке.

Кинематические цепи с нулевой степенью подвижности являются простейшими кинематическими цепями и получили название групп Ассура или структурных групп.

№4.

Машины. Настоящее и будущее машин.

Создание ЭВМ. Груп­пы роботов. Проблемы взаимоотношений человека и машины. Особенности но­вой техники. Может ли машина мыслить.

Искусственный интеллект

Все началось с идеи научить машину считать или хотя бы складывать многоразрядные целые числа. Еще около 1500 г. великий деятель эпохи Просвещения Леонардо да Винчи разработал эскиз 13-разрядного суммирующего устройства, что явилось первой дошедшей до нас попыткой решить указанную задачу. Первую же действующую суммирующую машину построил в 1642 г. Блез Паскаль – знаменитый французский физик, математик, инженер. Его 8-разрядная машина сохранилась до наших дней.

Впервые автоматически действующие вычислительные устройства появились в середине XX века. Это стало возможным благодаря использованию наряду с механическими конструкциями электромеханических реле.

Работы над релейными машинами начались в 30-е годы и продолжались с переменным успехом до тех пор, пока в 1944 г. под руководством Говарда Айкена – американского математика и физика – на фирме IBM (International Business Machines) не была запущена машина “Марк-1”, впервые реализовавшая идеи Бэббиджа (хотя разработчики, по-видимому, не были с ними знакомы).

Подлинная революция в вычислительной технике произошла в связи с применением электронных устройств. Работа над ними началась в конце 30-х годов одновременно в США, Германии, Великобритании и СССР. К этому времени электронные лампы, ставшие технической основой устройств обработки и хранения цифровой информации, уже широчайшим образом применялись в радиотехнических устройствах.

Первой действующей ЭВМ стал ENIAC (США, 1945 – 1946 гг.). Его название по первым буквам соответствующих английских слов означает “электронно-числовой интегратор и вычислитель”. Руководили ее созданием Джон Моучли и Преспер Эккерт, продолжившие начатую в конце 30-х годов работу Джорджа Атанасова. Машина содержала порядка 18 тысяч электронных ламп, множество электромеханических элементов. Ее энергопотребление равнялось 150 кВт, что вполне достаточно для обеспечения небольшого завода.

В 1944 г. в Великобритании была запущена машина “Колосс”.

Эти и ряд других первых ЭВМ не имели важнейшего с точки зрения конструкторов последующих компьютеров качества – программа не хранилась в памяти машины, а набиралась достаточно сложным образом с помощью внешних коммутирующих устройств.

№5

Инженерная деятельность

Исторический процесс становления и развития инженерной деятельности и инженерного образования можно условно разделить на пять этапов, соответствующих пяти основным историческим этапам развития техники (рис.): 1 – инструментализации (праинженерный); 2 – механизации (прединженерный); 3 – машинизации (собственно инженерный); 4 – автоматизации (развитый инженерный); 5 – кибернетизации (постинженерный).

Первыми из известных инженеров обычно называют египетского жреца Имхотена (ок. 2700 г. до н.э.), китайского градостроителя Великого Юя (ок. 2300 г. до н.э.), греческого зодчего Эвпалиния из Мегары (VI в. до н.э.). Гениальным ученым и инженером древности был Архимед (ок. 287–212 г. до н.э.).

Процесс механизации особенно интенсифицировался в эпоху Возрождения (XIV–XVI вв.), в условиях бурного развития ремесленного производства и дальнейшего формирования феодализма.

В тот период появился и получил затем широкое распространение в Европе термин «инженер» (фр. Ingenieur от лат. Ingenieum – ум, изобретательность, врожденная способность).

Развитие машинного производства привело к тому, что рабочий стал «придатком машины», окончательно лишившись функции рационализации технической деятельности. Она окончательно перешла к обособленной группе научно-образованных работников – инженерам. «В условиях начавшегося процесса превращения науки в непосредственную производительную силу инженерная деятельность стала научной рационализацией технической деятельности.

В конце XIX в. инженерная деятельность и профессия уже существуют как социальный институт. Широкому развертыванию инженерной деятельности в этот период способствовало бурное развитие техники и возрастающие потребности промышленного производства в машинах. Как отмечал К. Маркс, «в XIX в. инженер – это главным образом машиностроитель».