Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Повилейко Р.П. Архитектура машины. Художественное конструирование. Проблемы и практика

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

23.10.2023

Размер:

8.32 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 78 / 158 9 10 11 12 13 14 15 > Следующая >>>

буквально мистического преклонения поколе					жения. Абсолютизация числа Ф с его произ
ний искусствоведов. Сплошь и рядом в литера					водным или любых других отношений несов
туре о пропорциях проводится утвеждение, что					местима с реалистическим пониманием пропор
золотое деление — это численная основа прояв					ций. (Б. Шоу: «Золотое правило — не иметь
ления прекрасного		в	мире вокруг нас и что		золотых правил»).
среди возможных пропорций, дающих хорошее					Строители шли к правильному пониманию
и приятное соотношение измерений или частей					природы пропорций в сооружениях благодаря
друг к другу, основным является				золотое де	тому, что ясно представляли себе возможности
ление.					используемого строительного материала, целе
					вое назначение построек и умели должным
Экспериментальные					образом корректировать правильно найденные
					Так, пропорции колонны определялись прежде
исследования					пропорции в соответствии со вкусами людей.
					ка.	Если при	употреблении	дерева	высота
пропорций					всего моментами физико-технического				поряд
					с переходом к камню она уменьшалась до 5
					колонны могла достигать 20 ее диаметров, то
Теория пропорций, зародившись в глубокой					диаметров. Переход же от монолитной колон
					ны к составной,		устранив опасность перелома
древности,	была	далека от абсолютизации			колонны при установке, позволил увеличить ее
числа Ф в инженерно-строительной практике					высоту до 10,5 диаметра. Но выполнение про
и архитектурной теории. Считается общеприз					порций талантливыми строителями не ограни
нанным, что ее основу создали такие классики					чивалось этим техницизмом. Строители стреми
теории архитектуры, как Витрувий, Альберти,					лись делать колонны «такими, чтобы они были
Палладио, Баженов. Все они в большей мере,					пригодны для несения тяжести и удовлетворя
чем другие,	связывали		пропорции	с прочно	ли	требованиям	красоты»	(Витрувий). Не
стью, пользой и красотой. Именно они пришли					случайно же история архитектуры сумела ос
к выводу, что никакие			особенные чисто гео		тавить нам такое великолепнейшее разнообра
метрические или арифметические				построения	зие колонн всего лишь из одного материала —
не лежат в основе пропорций красивого соору-					камня!


К сожалению, большинство исследователей						множество раз в самых различных странах.
не столько пытались объяснить природу про						Результат оставался тот же — прямоугольники
порций, сколько привести их в стройную гео						в	золотом	сечении	безусловно		выделялись на
метрическую		или	арифметическую систему.			блюдателями.
(А. Цейзинг, М. Гика, В. Мессель, И. В. Жол							Результаты опытов Фехнера достаточно од
товский, В. Ф. Кринский, И. Ш. Шевелев, Ле						нозначны,		охватывая только прямоугольники
Корбюзье и др.). Несколько в стороне от них						и доказывая предпочтительность золотого се
стоит известный психофизиолог Г. Т. Фехнер,						чения только в прямоугольниках. Распростра
который подошел к числу Ф с эксперименталь						нение этих выводов на геометрические фигуры
ных позиций.		В 1876 г.		Фехнер провел ряд		любых других форм и геометрические тела в
«эстетически-статистических» опытов, предла						научном отношении не представляется обосно
гая разным	группам людей выбрать среди на					ванным и		требует	постановки специальных
резанных бумажных прямоугольников (вклю						экспериментов. Тем			не	менее	на основании
чая квадрат)	такую форму, которая им больше					подобных, в целом исчерпавших себя, опытов
всего понравится. Эксперимент проводился с 10						с	прямоугольничками			была	создана целая
прямоугольниками, имевшими различные про						школа «золотопоклонников», которая получи
порции. По количеству проведенных опытов						ла	название «экспериментальной». Возникла
результаты могут считаться вполне представи						«геометрическая эстетика», «арифметическая
тельными. В опытах участвовало 592 человека,						эстетика»		и др. Эта школа			попыталась все
из которых 378 мужчин и 214 женщин. Обра						многообразие прекрасного вокруг нас втиснуть
ботка данных, полученных Фехнером, выявила						в несколько геометрических построений. Пред
и подтвердила		следующую			закономерность:	ставители этой школы считали, что можно, не
прямоугольники, выполненные в золотом сече						обращая внимания на материал, технологию,
нии, определенно являются для наблюдателей						функциональность и т. д., руководствуясь не
предпочтительными			перед	прямоугольниками,		сколькими абстрактно выбранными числами,
имеющими	любые		иные	пропорциональные		создать прекрасное. Американец Л. Уитмер,
соотношения. В последующие годы опыты Фех-						крупный представитель «экспериментальной»
нера в различных			вариациях		(менялся цвет,	школы, дошел до утверждения, что «существу
материал прямоугольников, состав испытуе						ют коэффициенты, обладающие сами по себе
мых, условия опыта и т, д.)					были повторены	специально эстетическим значением».

В своем преклонении перед числом Ф и его производными «золотопоклонники» доходили буквально до анекдотических крайностей, ни чего общего не имевших с научными гипотеза ми. Так, например, они считали, что известная пирамида Хеопса является выражением вели чины земного меридиана, расстояния от Земли до Солнца (точно одна миллиардная?!) и мно гих других величин, о которых египтяне не имели ни малейшего представления. Из гео метрии круга с помощью числа Ф выводился даже угол наклона боковых граней пирамид, причем опять же многозначительно подчерки валось, что этот угол к вертикали «всегда бли зок и нередко равен углу географической ши роты, под которой строилась пирамида». И при этом совершенно забывалось и умалчивалось о том, что пирамида представляла собой про сто-напросто искусственный холм и поэтому углы наклона ее сторон обуславливались, ко нечно, не связью с числом Ф и абстрактными геометрическими построениями, а прежде все го естественным откосом применявшегося стро ительного материала. По всей вероятности, пи рамида развилась из кургана. Именно этим и вызвано то обстоятельство, что наклон бо-

Рис. 39. Анализ пропорциональности станка типа ЮНО

«Бейкер» на выявление золотого деления (по Эрлиху Л. Б.).

ковых плоскостей пирамиды составляет либо 40°, либо 50°. Первый соответствует углу естест венного откоса глины, второй — мергеля и лесса.

Что же в итоге можно сказать о законе зо лотого сечения в искусстве, в архитектуре, в музыке? Что это— непознанная и интуитивно чувствуемая закономерность или же это просто один из самых увлекательных еамообманов человека? В какую-то долю секунды мелькнула и такая мысль: а не есть ли это не объяснимое золотое сечение отсвет каких-то таинственных древнейших знаний индийских браминов, друидов, жрецов Атлантиды, бес следно поглощенных историей... Во всяком случае, даже несмотря на обостренный песси мизм, которым окрашено обсуждение закона золотого сечения, все-таки трудно решиться на полное и абсолютное его отрицание.

Золотое сечение в технике

На многих предприятиях конструкторы пы таются применить золотое сечение при созда нии станков, понимая его как один из основ ных «законов красоты». Но, стараясь приме нить золотое сечение, конструктор сталкива

ется с практическими вопросами, на которые он не находит ответа в теории художественного конструирования. Как применять золотое сече ние— в габаритных пропорциях или в каждой крышке и в каждом болте? Применять золотое сечение только при вертикальном членении станка (как у человека — у него ведь золотое деление определяется как отношение всей дли ны тела к его части), при горизонтальном чле нении или строить в золотом сечении взаимно перпендикулярные габаритные размеры? А если, контур станка имеет сложный характер? Может, и в диагональных членениях его стоит применять? Тогда какова вообще система при менения золотого сечения, т. е. общая методо логия построения схемы пропорций?

В литературе описан всего лишь один слу чай, в котором была сделана довольно обстоя тельная попытка связать внешний вид станка и закон золотого сечения. В 1939 г. Л. Б. Эрлих провел интересный анализ пропорциональности основных масс вертикально-сверлильного стан ка с гидравлической подачей типа ЮНО фир мы «Бейкер». (В литературе встречается утвер ждение, что золотое сечение замечено также в пропорциях основных узлов двустороннего ал мазно-расточного станка фирмы «Девалер»), При этом он последовательно раздробил золо тое сечение до такой малой величины и приме нил столько дополнительных оговорок (деле-

ние размера на две части, удвоение размера и др.), что, пользуясь этой схемой, можно было бы доказать присутствие золотого сечения в любой машиностроительной или архитектурной конструкции.

Анализ пропорций станков

Система различных технически обоснован ных модулей пронизала основы конструирова ния большинства деталей и узлов современ ных станков. Эти модули уточняются в ходе развития науки, меняются в результате при менения новых материалов, сохраняя глубо кие научно-теоретические и эксперименталь ные основы. Почти все они унифицированы, нормализованы и стандартизированы. Вот по чему искать следы интуиции, т. е. доказательств подтверждения присутствия золотого сечения в соотношениях размеров отдельных сравни тельно небольших деталей и узлов станка, не имеет смысла. Зато общая компоновка станка, несмотря на солидную, непрестанно укрепляю щуюся экспериментально-теоретическую базу, носит значительный отпечаток творческого ин туитивизма. В каждом станке отражаются уро вень, талант небольшого коллектива и отдель-

ных личностей. Поэтому путь поисков золотого сечения в габаритных пропорциях станков вполне оправдан.

Наиболее представительными для такого анализа были признаны высокопроизводитель ные вертикальные многошпиндельные автома ты и полуавтоматы. Родились они более полу века тому назад, начав успешно работать на за водах Форда, и теперь получают все большее распространение на заводах массового и круп носерийного производства, особенно в автомо бильной и тракторной промышленности. Форма их утвердилась в виде достаточно цельного ци линдра, установленного на плоское основание, поэтому с любых точек наблюдения пропорции остаются практически одними и теми же и вы ражаются соотношением двух габаритных раз меров— высоты и диаметра цилиндра.

Верхняя граница отклонений, не воспринима емых человеческим глазом, равна 2—3%. Оче видно, в пределах этих отклонений от отноше ния 1,618... пропорции могут восприниматься большинством наблюдателей в золотом сече нии. Несложные подсчеты показывают, что в художественном конструировании в золотом сечении следует считать выполненными те про порции, которые лежат в пределах отношений 1,57—1,67 (психофизиологические границы точности). Из 40 проанализированных моделей станков, выпущенных за последние 35—40 лет,

оказались выполненными в	золотом сечении
(в пределах ошибок зрения)	всего 7 моделей,

но построение графика распределения габарит ных пропорций и математическая обработка данных привели к неожиданным результатам. Оказалось, что наиболее современные модели станков по габаритным пропорциям явно тяго теют к золотому сечению.

Объяснение этого факта, по-видимому, зак лючается в следующем. Первые модели станков иллюстрировали собой «голую» техническую идею. Несовершенство конструкторско-техно логических приемов, вполне понятное и оправ данное на первых порах, приводило к тому, что габаритные пропорции станка определялись размерами трех-четырех нестандартных дета лей или узлов. В последующих моделях станков количество узлов и деталей возросло в несколь ко раз при тех же или даже уменьшенных габа ритах. Возросла плотность заполнения прост ранства конструкции, возросла культура конст руирования. Из стандартных деталей и узлов, имеющих различные функционально оправдан

ие. 40. Вертикальный многошпиндельный токарный по

луавтомат типа 1284 завода «Красный пролетарий»: 1) станина, 2) колонна, 3) поворотный стол, 4) шпин


деля, 5)	суппорты,	6)	механизм		подачи,		7) привод
станка, 8) двигатель.			типы	станков этой			гаммы:
Здесь	же различные
а) 1283,	б) 1285, в)	«Буллард»		типа ЯД,		г)	«Буллард»
	типа ЯДН, д)		«Рейдер»		мод. №	10.

Рис. 41. Диаграмма 40 вертикальных многошпиндельныч полуавтоматов, построенных в едином пропорциональ

ном масштабе, т. е. диаметр каждого из них взят за 1,0 (по материалам Шехвица Э. И.),

ные пропорции, создаются различные модели станков с одинаковой формой и одинаковыми пропорциями. Причем отклонение от средне арифметического значения габаритных пропор ций несет отпечаток вкуса отдельного конст руктора или коллектива конструкторов. В тех нике отражение в пропорциях субъективного чувства проявляется тем ярче, чем острее воз можности производства и чем большее число узлов и деталей находит применение в данном станке и оборудовании.

При большом количестве стандартных дета лей и узлов, из которых формируется машина, каждую деталь или узел можно рассматривать как случайную величину, а машину в целом как сумму большого числа независимых случайных величин. Слагаемые этой суммы подчиняются самым разнообразным законам распределения. Но если выполняются именно эти условия, то в соответствии с формулировкой известной тео ремы Ляпунова (при неограниченном увеличе нии числа слагаемых случайных величин плот ность вероятности суммы подчиняется нормаль ному закону распределения) следует ожидать, что габаритные пропорции гаммы станков мо гут быть близки друг к другу. А если вкусам коллектива конструкторов в действительности отвечает золотое сечение, то с большой долей вероятности можно ожидать проявления и зак репления в этих пропорциях золотого сечения.

(Что и произошло в гамме современных верти кальных многошпиндельных полуавтоматов).

Проведенный анализ не следует рассматри вать как доказательство закона золотого сече ния, но он дает возможность сформулировать следующую закономерность проявления золо того сечения в технике: при увеличении числа стандартных деталей и узлов, из которых ком понуется система, возрастает вероятность^ про явления в габаритных пропорциях данной си стемы психологических и архитектурно-худо жественных требований в виде ряда предпочти тельных пропорций и, в частности, золотого сечения.

Модульное

пропорционирозание

Старинный тезис Платона: «Порядок во всех отношениях превосходнее беспорядка», приме нимый к пропорциям в технике, заставляет по думать о сведении существующего хаоса про порций объемов, плоскостей к одной пропорции или к семейству родственных пропорций. Изу чение принципов гармонизации пропорций в произведениях архитектуры и скульптуры дало возможность выявить: в основе архитектурно художественной корректировки любой системы

пропорций лежат схемы-сетки, вобравшие в се

Модуль, модульная система, модульная

бя в качестве исходных

позиций

простейшие

координация — один

из

важнейших инстру

геометрические фигуры, соотношения размеров

ментов гармонизации форм в художественном

которых определяются рядом достаточно ма

конструировании. Этот инструмент уже веками

лых и простых целых чисел.

успешно пользуется в архитектуре и многих

Это положение нашло практическое отра

иных областях деятельности человека. Извест

жение в методике архитектурно-художествен

но, что храм Василия Блаженного в Москве

ной отработки проекта циркулем и линейкой

сложен всего из 18 типоразмеров фигурных

и архитектурном законе применения в пропор

кирпичей. Из 18 типов

плит выросла удиви

циях малых целочисленных отношений. Гра

тельно многообразная архитектура древнерус

фические методы пропорционирования (нало

ского Ярославля. Всего несколько стандарт

жение схем-сеток) применимы в основном для

ных элементов использовали народные масте

конструкций простых форм (параллелепипе

ра — архитекторы

Средней

Азии

(особенно

дов).

конструкциях сложных

форм приме

XI—XII вв.). Более 3,5 тысячи

орнаменталь

няется численное пропорционирование само

ных киргизских сюжетов составлены из 173

стоятельно или в комбинации с пропорциони-

стандартных элементов. В большинстве стран

рованием

графическим.

Обе эти

методики

принят или утверждается строительный мо

пропорционирования на практике хорошо до

дуль 10 см. Модуль в

художественном кон

полняют друг друга. В целом же все графиче

струировании— это

основа

целого

ряда эф

ские методы

пропорционирования

сводятся к

фективных стандартов, которые могут сделать

следующей формулировке, одобрительно вос

красивое и удобное дешевым и доступным. По

принимаемой многими искусствоведами: «Гар

сути дела, любая художественно-конструктор

мония

есть

результат

повторения

основной

ская разработка серийного или массового про

формы произведения в его частях», или «Боль

мышленного изделия в какой-то степени может

шое повторяется в малом». Пропорционирова

рассматриваться всего

лишь

как

оригинал

ние по какому-то определенному закону, в том

для снятия многих идентичных копий.

числе

соответствии

с золотым

сечением,

Простейшим методом модульного пропор

можно

рассматривать

как

частный случай

ционирования технических форм является от

модульной

корректировки

или

модульного

работка конструктивных членений поверхно

пропорционирования форм.

стей технических форм в соответствии с нало


женной модульной сеткой; практически это						рассматривать как прямое развитие и продол
одновременно		и простейший		метод графиче		жение международной системы предпочтитель
ского	пропорционирования.			Под	термином	ных чисел. Суть этой системы (оговорена у нас
«сетка» следует понимать систему пересекаю						в стране	ГОСТом 8032—56) можно упрощен
щихся линий, определенный принцип члене						но выразить так: какие бы размеры конструк
ния	поверхностей		технических форм — пане			ций ни	получались в результате расчетов,
лей,	обшивок.	Сетка сама по себе			не может	в проекте они должны быть откорректированы
быть	ни хорошей,		ни плохой, она		является	(уменьшены или, что более вероятно, увеличе

простейшим абстрактным выразителем поряд

ны) так, чтобы значения совпадали с членами

ка расположения конструктивных элементов,

одного из рядов предпочтительных чисел. Все

заложенных в модульной системе.

го система

предпочтительных

чисел

вклю

чает, как известно, 5

рядов

геометрических,

Предпочтительные

прогрессий: R5, ^10, R20, R40, R80, имеющих

соответственно 5, 10, 20,

40,

членов, и зна-

пропорции

5 г

,--

2 0 ,--

4 0

,--

менатели прогрессий:

10 ; у

1 0 ; у

10 I

y^W-

Предпочтение

отдается

рядам

более

Исследования в архитектуре и других обла

редким: R5

предпочитается

ряду

10,

#10

стях изобразительного искусства, проведенные

предпочитается R20 и т. д. Из самого частого

советским

исследователем

В. Ф. Кринским,

ряда #80, который содержит 80 членов, все

показали, что здесь люди,

невольно сами того

остальные ряды строятся выборочно — отбра

не замечая, применяли

весьма ограниченное

сыванием каждого второго члена более дроб

число пропорций — всего

139 различных отно

ного ряда.

шений, которые дают числа натурального ря

Величина отклонений, не замечаемых гла

да от 1 до 21. Безусловно, что более высокий

зом,

2—3% — вполне

пригодна

для

построе

уровень точности конструирования в машино

ния наиболее частого базового ряда предпоч

строении

требует более

обширной и

гибкой

тительных пропорций. Если построить ряд пря

системы предпочтительных пропорций.

моугольников, одна из сторон которых будет

Такая система предпочтительных пропорций

последовательно увеличиваться в 1,02—1,03

была построена, и оказалось, что ее

можно

раза,

то разницы в пропорциях соседних пря-

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 78 / 158 9 10 11 12 13 14 15 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ