«Начало жизненного пути Введение - ч. 1 ...»
«Расширению содержания этой проблемы способствовало также более глубокое изучение динамических процессов, протекающих в механической системе с электродвигателем. В ряде случаев времена переходных процессов в механических и электрических цепях машинного агрегата соизмеримы между собой. При этом оказывается необходимым решать уравнения динамики совместно с уравнениями электродинамики. В других случаях время переходного процесса в электрических цепях оказывается пренебрежимо малым, однако существенное влияние на динамику процесса оказывают те или иные свойства внешней характеристики электродвигателя». Важное значение имеет то, что методы динамики начинают применяться ко всему большему кругу механизмов и машин. Рассмотрев далее проблемы механизмов и машин с упругими звеньями, машин роторного типа, машин вибрационного и виброударного действия, а также системы с пневмо- и гидроустройствами и проблемы экспериментальной динамики, авторы доклада сделали важные выводы. Они указали, что получены существенные результаты в области исследования динамики машинных агрегатов с учетом свойств электропривода и упругости звеньев. При этом значительное развитие получила теория машин вибрационного и виброударного действия, и в частности методы исследования динамики и устойчивости периодических режимов их движения. При решении задач динамики машин стали применять методы электромоделирования и машинной математики; значительное усовершенствование и развитие получили экспериментальные методы исследования.
Большинство докладов, прочитанных на этой секции, относилось к динамике машин с упругими звеньями. Применение методов теории колебаний к механике машин стало одним из важнейших методов решения ее задач. Колебательные процессы в механизмах были рассмотрены в докладах В. О. Кононенко, К. М. Рагульскиса, И. И. Блехмана, Л. И. Цехновича. В ряде докладов проанализировано движение машинного агрегата в различных условиях. Так, в докладе С. Н. Кожевникова были рассмотрены уравнения динамики переходных и неустановившихся процессов в тех случаях, когда механизм нельзя представить в виде линейных цепей дискретных масс с упругими связями.
Машинный комплекс - ч. 1
Отечественный и зарубежный опыт создания систем автоматизации показывает, что эффективное использование современных достижений автоматики, электроники, кибернетики требует глубокого переосмысления и в ряде случаев коренного изменения автоматизируемого процесса и соответственно машинного комплекса. Необходимо коренное усовершенствование существующих и создание новых типов машин-автоматов и автоматических линий, что, в свою очередь, требует создания теории машин автоматического действия.
Тематика докладов секции была разнообразной: были заслушаны сообщения о классификации машин-автоматов по информационным признакам, о некоторых проблемах теории технологических автоматов, о вопросах, связанных с проектированием кулачковых механизмов автоматов, о теории продуктивности и др. К этим докладам по своей тематике примыкали и сообщения, зачитанные на секции «Теория гидро - и пневмопривода».
На секции «Анализ и синтез механизмов» было заслушано 22 доклада. Открывая первое заседание секции, Н. И. Левитский остановился на основных направлениях работ, выполненных в течение трех лет. За эти годы в СССР и за рубежом было опубликовано 348 работ по анализу и синтезу шарнирных, кулачковых и зубчато-рычажных механизмов. Начавшееся внедрение в практику цифровых ЭВМ позволило значительно ускорить процесс создания справочных материалов по проектированию механизмов. В дальнейшем это позволит более обоснованно решать одну из основных задач науки о машинах — выбор схемы механизма для выполнения определенной функции, связанной с назначением машины.
Применение ЭВМ для решения задач анализа и синтеза механизмов было рассмотрено в двух обзорных докладах, в которых были синтезированы исследования, проведенные в этом направлении в различных институтах.
И. И. Артоболевский также выступил на этой секции с докладом, в котором рассмотрел некоторые вопросы теории линейно-огибающих шатунных кривых. Теории кривых Бурместера было посвящено сообщение Я. Л. Геронимуса. В нескольких сообщениях была рассмотрена теория кулачковых механизмов, а также теория плоских и пространственных рычажных механизмов.
На секции «Теория передач в машинах» в основном рассматривались вопросы, связанные с теорией зубчатых механизмов.
Таким образом, на формирование тематики исследований в области механики машин существенное влияние оказала научно-техническая революция. Благодаря ей существенно возрос интерес к проблемам динамики машин и теории машин автоматического действия. Большую роль стали играть ЭВМ: с их помощью был создан обширный справочный материал в виде таблиц, карт, графиков.
Машинный комплекс - ч. 2
Вместе с тем уже в начале 60-х годов обнаружилось расхождение между теорией механизмов как предметом преподавания и как объектом научных исследований. Наука быстро уходила вперед, а учебный курс продолжали читать в объеме быстро старевших программ; расхождение это непрерывно увеличивалось.
Чаще всего ЭВМ стали применять при решении задач анализа и синтеза рычажных механизмов. И. И. Артоболевский указал, что задача синтеза какого-либо рычажного механизма может считаться решенной только в том случае, когда найдены области существования механизма. В некоторых случаях последние оказываются очень небольшими, т. е. только для некоторых комбинаций заданных величин можно найти механизм, удовлетворяющий условиям воспроизведения заданного движения.
Использование «карт», показывающих области существования механизмов, снимает одно из основных ограничений к применению методов синтеза механизмов, разработанных ранее. Для многих задач синтеза плоских шарнирных механизмов найдены области существования и построены соответствующие карты.
Итак, были решены задачи синтеза плоских рычажных механизмов, некоторых пространственных рычажных механизмов, некоторые задачи синтеза кулачковых механизмов. Можно сказать, что благодаря применению ЭВМ теория механизмов и машин в начале 60-х годов перешла на новый, более высокий уровень. Естественно, что это отразилось и на тематике исследований, проводившихся в этой области.
Для С. И. Артоболевского Третье совещание оказалось последним. 12 июля 1971 г. его не стало.
Своими последними работами С. И. Артоболевский значительно продвинул вперед учение о машинах автоматического действия. Казалось, что он предчувствовал свою близкую кончину и работал с удесятеренной энергией. Он был очень тонким педагогом. По словам его сотрудника, проф. А. В. Желиговского, он, в частности, советовал учитывать зачастую слабую подготовку заочников и указывал на необходимость держаться с ними в высшей степени тактично, даже если приходится ставить им на экзамене неудовлетворительную оценку. И даже в том случае, если студент-заочник окажется недостаточно способным к изучению курса теории механизмов и машин, ему нельзя закрывать дорогу к окончанию высшего учебного заведения.
Машинный комплекс - ч. 3
С. И. Артоболевский был очень требовательным к себе и к своим сотрудникам, он не выносил лжи и был сдержанным в проявлении своих чувств. Он был очень хорошим педагогом, и методика курсового проектирования по теории механизмов, разработанная под его руководством, служила советской высшей технической школе более четверти столетия. Но, пожалуй, самым главным является то, что он создал объединяющую все задачи новую теорию машин автоматического действия и тем самым существенно продвинул вперед изучение машин-автоматов. Он глубоко чувствовал и понимал задачи практики: для него не существовало такой задачи, для которой он не видел бы практического применения. При работе со студентами Сергеи Иванович всегда стремился привлечь студентов к самостоятельной работе над книгой.
Благодаря непрерывной и кропотливой работе И. И. Артоболевского с его учениками и сотрудниками в 60-х годах возникли сильные группы исследователей в республиканских научных центрах. Так, в Грузии образовалась группа исследователей, объединенных вокруг семинара, которым руководил Д. С. Тавхелидзе. Здесь основной тематикой стала теория рычажных и кулачковых механизмов. Сам Д. С. Тавхелидзе существенно продвинул вперед теорию рычажных пятизвенных и пространственных механизмов, теорию ускорений высших порядков, теорию механизмов с изменяемыми размерами звеньев. В том же направлении работали А. А. Тамамшев и В. М. Январашвили. Некоторые задачи теории пространственных рычажных механизмов решил Г. А. Джабуа, задачи теории эпициклических зубчатых механизмов — К. А. Имедашвили.
Важные центры научных исследований в области теории механизмов и машин образовались в Прибалтике. В 1962 г. состоялось первое региональное совещание по теории механизмов в Каунасе; там же был организован филиал Семинара, которым начал руководить К. М. Рагульскис. Сам Рагульскис сначала занимался теорией кулачковых механизмов, а затем перешел к изучению колебательных процессов в машинах. Я. И. Ясюленис исследовал кинематику многозвенных механизмов и некоторые другие вопросы кинематики.
Машинный комплекс - ч. 5
В начале 70-х годов были организованы филиалы Семинара по теории механизмов и машин в Армении, Казахстане, Узбекистане и в Киргизии. Ереванский филиал был основан в 1971 г. Здесь были начаты исследования по синтезу пространственных механизмов, по теории и практике работы с ЭВМ. В этом направлении работали К. X. Шахбазян, Ю. Л. Саркисян и другие. Казахские ученые работают над проблемами структуры, анализа и синтеза многозвенных механизмов и над некоторыми вопросами их динамики. Руководитель Алмаатинского филиала ректор Казахского университета У. А. Джолдасбеков создал в университете специализацию по теории механизмов и машин.
Филиалом Семинара в Ташкенте руководит X. X. Усманходжаев, он работает над вопросами кинематики механизмов с упругими связями и над некоторыми вопросами динамики машин. Важные работы были проведены под его руководством по исследованию, анализу и синтезу механизмов хлопкоуборочных машин.
Фрунзенский филиал работает под руководством О. Д. Алимова. Тематика филиала — исследование силовых импульсных систем, разработка теории и методов расчета виброударных механизмов, теория пневматических, гидравлических и электроприводов, теория машин автоматического действия.
Машинный комплекс - ч. 4
Интересные исследования в области теории структуры и классификации механизмов выполнил О. Г. Озол — один из самых оригинальных теоретиков в области учения о машинах. Он предложил и развил общую классификацию механизмов по видам связей, основанную на принципе передачи сил. Классификация О. Г. Озола является весьма общей; им была предложена также структурная формула и показана возможность ее применения для целей структурного синтеза механизмов. О. Г. Озол начал также исследовать топологические свойства кинематических цепей.
На Украине, кроме Днепропетровского филиала (которым с конца 60-х годов руководил В. Н. Потураев), начали работать еще два филиала, в Киеве и в Одессе. Киевским филиалом руководит С. Н. Кожевников; основные направления исследований филиала — динамика ме йанйзмов и машин, теория передаточных механизмов, новые передаточные механизмы, синтез механизмов. Тематика Одесского филиала (которым руководит В. И. Не-беснов) — главным образом динамический анализ и синтез механизмов, а также динамика судовых двигателей. Продолжал работать также Харьковский филиал, которым руководили Я. Л. Геронимус и А. А. Грунауэр.
С конца 60-х — начала 70-х годов начали работать филиалы семинара в Новосибирске, Свердловске, Челябинске и Туле. Новосибирским филиалом руководил П. М. Алабужев; тематика филиала относилась в основном к теории механизмов вибрационного и виброударного действия. Свердловский филиал, научным руководителем которого является В. И. Соколовский, работает над исследованиями проблем динамики тяжелых машин. Челябинский филиал, которым руководил Г. Г. Васин, специализировался на проблемах динамики механизмов переменной структуры, на проблемах колебаний многомассовых систем. Тульский филиал, который начал работать под руководством В. Ф. Прейса, занимался в основном проблемами машин автоматического действия.
Пневмо - и гидроприводы - ч. 1
Мы несколько ушли вперед, чтобы показать, как интенсивно начала развиваться сеть филиалов Семинара на протяжении 60-х и 70-х годов. Большинством филиалов руководили ученики И. И. Артоболевского. В деятельности филиалов отражены его идеи о коллективных методах исследования и о вовлечении в исследовательскую работу в области механики машин широкого круга ученых, педагогов и работников производства.
Вернемся к событиям середины 60-х годов.
Четвертое совещание по основным проблемам теории механизмов и машин было проведено в Киеве с 16 по 20 июня 1964 г. Было создано четыре секции: анализа и синтеза механизмов, динамики машин, теории машин автоматического действия и пневмо - и гидропередач, теории передач. В докладе, посвященном анализу основных проблем теории машин, И. И. Артоболевский обратил внимание исследователей на этапы в развитии науки о машинах, что нашло свое отражение в тематике совещаний: на Втором совещании наибольшее число докладов было посвящено анализу и синтезу механизмов, на Третьем и Четвертом — динамике машин. Увеличилось число докладов по теории машин автоматического действия и по теории пневмо - и гидропривода. Значительно изменилась и направленность докладов: большое внимание стало уделяться динамическому анализу режимов движения сложных механических систем, использованию аналоговых моделей для изучения динамических явлений, теории машин вибрационного действия, динамике машин с переменной массой звеньев, динамике нелинейных систем, теории колебаний и устойчивости машин и механизмов периодических и переходных режимах. С развитием научно-технической революции существенно изменилось само понятие «машин», возникли новые классы машин, ранее не учитывавшиеся теорией, а это, в свою очередь, вызвало расширение тематики науки о машинах.
В докладе «Развитие методов анализа и синтеза механизмов» Н. И. Левитский указал на значительно возросшее применение ЭВМ к решению задач теории механизмов. В следующих докладах были развиты некоторые новые аналитические и геометрические методы теории пространственных механизмов. На секции были заслушаны и обсуждены доклады по различным вопросам анализа и синтеза механизмов, в частности по теории кулачковых механизмов и методам кинематического эксперимента.
На секции «Динамика машин» основная группа докладов была посвящена исследованию машин в реальных условиях их работы. Были рассмотрены вопросы динамики тяжелых металлургических машин, машин вибрационного действия, механизмов с гибкими и упругими звеньями, с электромагнитными, упругими и другими связями, механизмов с переменной массой. Значительно увеличилось число докладов, связанных с проблемами теории колебаний.
Пневмо - и гидроприводы - ч. 2
Секция «Теория машин автоматического действия», впервые работавшая без активного участия С. И. Артоболевского, была открыта докладом И. И. Капустина и Л. В. Петрокаса, посвященным задачам теории проектирования машин-автоматов. Следующие доклады, в основном коллективные, были посвящены различным вопросам теории машин-автоматов и автоматических линий и пневматических и гидравлических механизмов. Важный доклад о расчете и проектировании пневматических систем машин-автоматов прочитала Е. В. Герц.
На секции «Теория передач в машинах» большая часть докладов относилась к теории зубчатых механизмов; были рассмотрены проблемы, связанные с разработкой теории вариаторов.
В связи с 60-летием И. И. Артоболевский был награжден орденом Ленина. Ученики и сотрудники издали сборник статей «Современные проблемы теории машин и механизмов» (1965 г.), в который были включены новейшие труды советских и зарубежных ученых, работавших в области науки о машинах.
Пятое совещание по основным проблемам теории механизмов и машин состоялось в мае 1967 г. в Сухуми. Доклады, представленные на совещании, были сгруппированы по тематике, и поэтому зачитывались лишь обзорные доклады. Работали «традиционные» секции; по числу докладов и рефератов наиболее насыщенной была секция «Динамика машин», работавшая под руководством И. И. Артоболевского и С. Н. Кожевникова.
Совещание совпало с важной юбилейной датой теории механизмов и машин: исполнилось 50 лет с того дня, когда была сформирована советская научная школа. Доклад «Советская школа теории машин за пятьдесят лет» прочитал И. И. Артоболевский. Он изложил историю развития исследований школы и остановился на основных результатах, полученных советскими учеными в различных разделах теории механизмов и машин. Он отметил, в частности, что свыше 130 сборников по теории механизмов и машин, опубликованных за 20 лет, представляют собой поистине целую энциклопедию науки о машинах, созданную коллективным трудом советских ученых.
Обзорный доклад на секции «Анализ и синтез механизмов» прочитал Н. И. Левитский, который отметил, что с 1964 по 1967 г. было опубликовано свыше 700 работ по тематике секции, т. е. почти в два раза больше, чем за предшествовавшие три года. Наиболее существенным явилось внедрение ЭВМ в практику вычислительных работ, а также разработка с применением математической статистики принципиально новых методов. Повысился и интерес к теории пространственных механизмов: при ее разработке использовали теории множеств и групп, матричное и тензорное исчисления, теорию бивекторов, винтов и винтовых аффиноров.
Пневмо - и гидроприводы - ч. 3
В области синтеза пространственных механизмов происходил поиск условий, ограничивающих решение конкретных задач: следовало установить область существования пространственных механизмов, определить условия существования кривошипа, систематизировать пространственные механизмы в целях предварительного выбора схемы.
Теория плоских рычажных, кулачковых и комбинированных механизмов развивалась с учетом их применения в машинах. Важное значение приобрели задачи синтеза механизмов с регулируемыми параметрами и механизмов с несколькими законами движения ведомого звена.
Г. А. Шаумян в докладе «Теория производительности как основа проектирования машин-автоматов и автоматических линий» назвал в качестве одной из основных особенностей современного производства противоречие между массовостью выпуска, требующей создания высокопроизводительных автоматических средств производства, и необходимостью непрерывного изменения номенклатуры продукции, что требует создания универсальных средств производства. Наряду с традиционными методами расчета и конструирования машин автоматического действия следует развивать и методы, опирающиеся на теорию производительности машин, которая позволяет установить взаимосвязи между экономическими критерия ми и технико-экономическими характеристиками работы машины и выявить перспективные направления и пути развития автоматизации.
В докладе Д. Я. Ильинского, И. И. Капустина и Л. В. Петрокаса отмечалось, что очень часто можно алгоритмизировать процесс проектирования машин-автоматов, в связи с чем открываются широкие перспективы использования вычислительных машин для синтеза оптимальных вариантов как отдельных механизмов, так и их совокупностей, образующих машину или автоматическую линию. Было указано также на целесообразность создания типовых методов проектирования и расчета машин и линий на основе агрегатных блоков.
Пневмо - и гидроприводы - ч. 5
В частности, в докладе И. И. Артоболевского, В. А. Зиновьева и Н. В. Умнова были приведены выведенные ими уравнения движения для системы с неголономной связью, дано приближенное решение задачи и рассмотрены некоторые вопросы синтеза подобных систем. В докладе Я. Л. Геронимуса, посвященном чебышевским методам оптимизации синтеза механизмов, было рассмотрено наилучшее взаимоуравновешивание инерционных и упругих сил машины и некоторые задачи оптимизации силового режима работы кулачковых механизмов. Е. В. Герц и Г. В. Крейнин доложили о разработанных методах динамического и структурного синтеза пневматических систем управления. В других докладах были освещены узловые вопросы теории манипуляторов и зубчатых механизмов.
Итак, объем работ постоянно возрастал, а сил не прибавлялось. Так же как и его старший брат, Иван Иванович не мог похвалиться здоровым сердцем, и та болезнь, которую он перенес в середине 60-х годов, уже сигнализировала о том, что со здоровьем не все обстоит благополучно и что нужно серьезно подумать о лечении. А думать об этом было некогда. Ежедневная работа с учениками и с сотрудниками, дела колоссальной школы теории механизмов и машин, едва ли не самой большой научной школы, которую знала история науки, Всесоюзное общество «Знание», кафедра в МАИ, многократные поездки за границу (в течение 60-х годов он выезжал за пределы Советского Союза не менее 25 раз) и, кроме того, интенсивная научная и литературная деятельность. На протяжении последних 10 лет он опубликовал ряд оригинальных работ по кинематической геометрии; начал исследования в области динамики механизмов с переменной массой; занимался вопросами терминологии и истории науки; выступил в прессе с большим числом статей на самые различные темы, касающиеся механики машин; работал над общими и специальными проблемами синтеза машин автоматического действия; занимался разнообразными проблемами динамики машин; много писал и выступал по методическим вопросам; много времени уделял и вопросам совершенствования преподавания теории механизмов и машин.
Пневмо - и гидроприводы - ч. 4
В совещании приняли участие ученые из социалистических стран, а также из США, ФРГ и других. Впервые работала подсекция методов преподавания.
На совещании выявилось, что теория машин и механизмов имеет характерные для периода научно-технической революции тенденции интеграции в развитии наук. Усилилось взаимовлияние между динамикой машин и теорией машин автоматического действия. Объектом исследования динамики машин являются технологические машины. Более половины докладов, прочитанных на Пятом совещании, было посвящено именно технологическим машинам, а остальные относились к проблемам общей динамики — теории колебаний, уравнениям движения машины, теории устойчивости, теории нестационарных и переходных процессов. Многие доклады можно было отнести также к динамике машин и к теории машин автоматического действия.
Большое значение имела деятельность И. И. Артоболевского и его сотрудников во второй половине 60-х годов по организации Всемирного объединения специалистов в области механики машин. В 1965 г. в Варне (Болгария) была созвана Международная конференция по теории механизмов и машин, в которой приняли участие представители Австрии, Болгарии, Венгрии, Великобритании, ГДР, Италии, Канады, Польши, Румынии, СССР, Франции, ФРГ, Чехословакии и Швеции.
Но теория механизмов и машин не теряла и своих традиционных связей с механикой. В 1968 г. в Москве состоялся Третий Всесоюзный съезд по теоретической и прикладной механике, на котором было прочитано несколько докладов более общего содержания.
В конце жизни
Последние годы жизни - ч. 1
В 1969 г. Президиум Верховного Совета СССР присвоил группе ученых звание Героев Социалистического Труда. Среди них был и И. И. Артоболевский. Такое высокое признание его заслуг перед Родиной во многом способствовало повышению его творческой активности. Последние годы жизни Ивана Ивановича были насыщены большой научной и организационной деятельностью. Казалось, что он снова стал молодым, его энергия заражала других и перехлестывала через край.
В 1968 г. его избрали почетным членом Международной академии истории наук, и на протяжении 70-х годов он ежегодно публикует статьи и заметки по истории науки, причем ряд работ посвящает анализу современной истории. С того же, 1968 г. он вместе со своими учениками начинает интенсивно работать над двумя важными проблемами: анализ и синтез манипуляторов и акустическая динамика машин. Первое направление он развивал совместно с А. Е. Кобринским и с другими своими учениками. Ими были разработаны методы кинематического и динамического анализа и синтеза машин автономного действия, предложены интегральные критерии оценки их геометрии и кинематики. Совместно с А. П. Бессоновым и Н. В. Умновым он по-новому поставил и развил проблему шагающих машин.
Работы по акустической динамике И. И. Артоболевский проводил совместно с М. Д. Генкиным; этой теме он придавал громадное научное и практическое значение.
В 1969 г. Общество «Урания» ГДР наградило Артоболевского золотым знаком «За выдающиеся заслуги в развитии и популяризации науки». Тогда же он был избран почетным членом Польского общества теоретической и прикладной механики.
После длительной, почти пятилетней подготовительной работы, одним из инициаторов которой был И. И. Артоболевский, в 1969 г. в Закопане (ПНР) на II Международном конгрессе по теории машин и механизмов состоялась Учредительная Генеральная ассамблея Международной федерации по теории машин и механизмов, на которой был утвержден устав Федерации и избран исполком. Первым президентом Федерации был избран И. И. Артоболевский. По словам самого Ивана Ивановича, созданием Федерации завершалась его почти 45-летняя деятельность по развитию теории машин и механизмов как в Советском Союзе, так и за рубежом, в особенности в социалистических странах. В создании Федерации весьма важную роль сыграли болгарские ученые, особенно М. Константинов и американский машиновед Е. Кроссли.
Вновь созданную Федерацию активно поддержала Академия наук СССР. В кратчайшие сроки были организованы специализированные комиссии. Уже в первые годы существования Федерации по ее инициативе в Советском Союзе и в других странах было проведено несколько симпозиумов и конференций.
Последние годы жизни - ч. 2
С 1969 г. Иван Иванович стал развивать еще одну тему, точнее, продолжил исследования, начатые в 50-х годах и касавшиеся движения машинного агрегата. Впервые он рассмотрел уравнения движения машинных агрегатов для тех случаев, когда силы и массы могут быть функциями не только положения ведущего звена, но также функциями скоростей и времени. Он установил некоторые динамические критерии движения и устойчивости движения машинных агрегатов. Эти исследования были продолжены учеником Ивана Ивановича В. С. Лощининым; частично исследования были выполнены совместно.
Тогда же он приступил к переработке и подготовке нового издания своего справочника, который получил название «Механизмы в современной технике». Первый том был издан в 1970 г. Он был значительно расширен за счет включения в него описания новых механизмов. Если в четырехтомнике «Механизмы» (1947— 1952 гг.) было описано 4000 механизмов, то в новом издании только в 1-м томе, посвященном рычажным механизмам, были приведены схемы 912 механизмов, во 2-м томе, также • содержавшем описание рычажных механизмов и опубликованном в 1971 г., было описано еще 1376 механизмов. В 3-м томе (1973 г.), посвященном зубчатым механизмам, было описано 689 механизмов, в томе 4-м (кулачковые и фрикционные механизмы, механизмы с гибкими звеньями, 1975 г.) — 604 механизма и в томе 5-м (гидравлические, пневматические и электрические механизмы, 1976 г.) —1155 механизмов. При работе над этим изданием И. И. Артоболевский уделил много внимания систематизации и классификации механизмов. Была уточнена терминология, так как многие из механизмов не имели строго научных названий. Пришлось также уточнить структуру ряда механизмов и проверить отдельные параметры.
Развивая общие методы проектирования систем машин автоматического действия, И. И. Артоболевский столкнулся с проблемами оптимизационного синтеза многокритериальных систем. Решение этих проблем требует составления соответствующих алгоритмов для ЭВМ. Эти работы он проводил совместно с Д. Я. Ильинским, М. Д. Генкиным, Е. В. Герц, Г. В. Крейниным, Р. Б. Статниковым и с другими. И, кроме этого, главная работа — работа со школой. С 12 по 16 января 1971 г. в Ленинграде состоялось совещание по основным проблемам теории механизмов и машин. Проходило оно в помещениях Ленинградского института точной механики и оптики. Было организовано четыре секции: анализа и синтеза механизмов; динамики машин; теории машин автоматического действия, пневматических и гидравлических систем машин; теории передач в машинах. Так же как и на предыдущем Сухумском совещании, большая часть докладов была представлена в виде рефератов. Максимум докладов при ходился на секцию динамики машин, которая работала в двух подсекциях — общей динамики машин и колебаний в машинах. И. И. Артоболевский прочитал на пленарном заседании доклад «В. И. Ленин и научно-технический прогресс». Кроме того, он совместно с Л. В. Петрокасом и Д. Я. Ильинским представил доклад на секцию теории машин автоматического действия на тему «Задачи синтеза систем технологических машин автоматического действия», а совместно с А. Е. Кобринским — на ту же секцию доклад «О проблемах построения систем типа „робот"».
Последние годы жизни - ч. 3
В первом из этих докладов была приведена краткая история развития теории машин автоматического действия, определено ее место в теории машин и механизмов и исследованы принципы построения математических моделей и применения математического аппарата к решению задач теории машин автоматического действия.
На своем последнем заседании секция теории машин автоматического действия, обсуждая 20 докладов и сообщений, приняла решение считать основной задачей теории технологических машин-автоматов разработку научных методов проектирования этих систем, обладающих оптимальными параметрами.
Решение этой задачи должно осуществляться по следующим направлениям:
«1) синтез машин и автоматических линий, воплощающих прогрессивные принципы;
2) формализация и машинизация процесса синтеза с оптимизацией параметров по технико-экономическим критериям;
3) разработка методов синтеза систем автоматического питания и ориентирования и межпозиционного транспорта;
4) развитие методов проектирования автоматических систем управления. Секция отметила крайнюю необходимость создания единой терминологии и обозначений типовых элементов технологических процессов и средств их реализации».
Нужно сказать, что VI совещание оказалось очень насыщенным информацией. Сказалось влияние школы как в Советском Союзе, так и далеко за его пределами. К началу 70-х годов некоторые из филиалов Московского семинара уже издавали свои труды и сборники; это последнее являлось серьезным подспорьем в развитии исследований в области теории механизмов и машин.
Через три года, с 16 по 18 сентября 1974 г., в Тбилиси состоялось VII Всесоюзное совещание по основным проблемам ТММ. Как оказалось впоследствии, это было последним совещанием, которое открыл и которым руководил И. И. Артоболевский. Совещание проходило в помещении Грузинского политехнического института. Структура совещания была иной, чем на предыдущих совещаниях — секций не было. Было зачитано ограниченное число докладов по основным и узловым вопросам теории, но зато были организованы дискуссии по одиннадцати проблемам: синтез механизмов с механическими, гидравлическими и пневматическими элементами; задачи и методы исследования динамических режимов тяжелых машин; основные проблемы колебаний машин; проблемы синтеза машин автоматического действия; динамика машин с переменными параметрами и переменной структурой; проблемы синтеза зацеплений и передач в машинах; проблемы динамики в системе «человек—машина»; основные проблемы теории пространственных механизмов; проблемы акустической динамики машин; проблемы механики и управления манипуляторами и роботами; методы экспериментального исследования машин.
Таким образом, проблематика совещания была значительно расширена за счет сокращения числа докладов. Такая постановка имела как достоинства, так й недостатки. Основным недостатком явилось то, что участники совещания в лучшем случае смогли выступить на дискуссии, минимально сокращая свои сообщения.
Награждение и чествование И. И. Артоболевского - ч. 1
Это обстоятельство показало, что уже целесообразно переходить на следующий уровень совещаний — всесоюзные съезды. Это соответствовало и новому положению теории механизмов и машин, уже имеющей свое международное объединение. Кроме того, была проведена в жизнь практика симпозиумов и конференций по отдельным проблемам теории, а также региональных совещаний.
В 1974 г. И. И. Артоболевский был избран членом Президиума Верховного Совета СССР. Такое выражение доверия партии и правительства явилось результатом его неустанной деятельности и во Всесоюзном обществе «Знание», и в Советском комитете защиты мира, и в других организациях, где ему приходилось работать. В том же году ему была присуждена Золотая медаль им. В. П. Горячкина за совокупность фундаментальных работ по проблемам земледельческой механики. В. П. Горячкин сыграл чрезвычайно большую роль в формировании Артоболевского как ученого, он был его учителем и руководителем буквально с первого курса Московской сельскохозяйственной академии, и поэтому эта награда доставила Артоболевскому большую радость.
В октябре того же года он выезжал в США на очередную конференцию по теории механизмов, которую проводило Американское общество инженеров-механиков. Для него было совершенной неожиданностью, что в день его рождения, 9 октября, в зал заседаний был внесен большой торт с 69 свечами, и виновнику торжества вручили почетный диплом Общества.
В этот период ему были присуждены и другие почетные звания и награды. И все было хорошо, но незаметно подступали невзгоды. Все началось с болезни Ольги Николаевны. Ее интенсивно лечили, но, к сожалению, сделать ничего не смогли...
8 марте 1975 г. Иван Иванович в составе делегации СССР ездил в Болгарию, где принимал участие в работе первого симпозиума ИФТОММ по вопросам подготовки научных кадров в области теории машин и механизмов. Здесь он был награжден золотой медалью «30 лет социалистической Болгарии».
С 3 по 10 августа И. И. Артоболевский вместе с группой советских ученых машиноведов был в Англии, где в Ньюкасле-на-Тайне проходил IV Международный конгресс по теории машин и механизмов. Он выступил на конгрессе с лекцией «Прошлое, настоящее и будущее теории машин и механизмов». Кроме того, прочитал доклад в секции и сделал сообщение за круглым столом по теории роботов и манипуляторов.
Награждение и чествование И. И. Артоболевского - ч. 2
Перед открытием конгресса происходила церемония вручения И. И. Артоболевскому диплома доктора наук Ньюкаслского университета. Вместе с ним этой чести был удостоен профессор Массачусетского технологического института Дж. П. Ден-Гартог — известный специалист в области теории колебаний. Церемония была проведена в традициях «доброй старой Англии»: оба кандидата и все члены Совета университета были в мантиях, а вице-канцлер — в кружевном жабо с массивной золотой цепью и в белых чулках. Была заслушана речь о научной деятельности кандидатов. Потом в кабинете вице-канцлера Артоболевскому был вручен диплом доктора и он расписался в почетной книге. Затем начался конгресс.
Советские делегаты сообщили о своих новых разработках, которые были встречены с большим вниманием. После конгресса состоялось заседание Генеральной ассамблеи ИФТОММ. Проводил ее И. И. Артоболевский.
9 октября ему исполнилось 70 лет, и в связи с этой датой Иван Иванович был награжден орденом Ленина. Ученики, сотрудники и зарубежные друзья подготовили к этой дате сборник «Теория механизмов и машин». В этой книге были учтены все изменения в науке, которые произошли за годы научно-технической революции.
И. И. Артоболевский устроил прием, на котором он принимал своих гостей вместе со своей сестрой, Зинаидой Ивановной.
16 октября в Большом зале Центрального лектория общества «Знание» состоялась беседа по некоторым актуальным проблемам науки и техники на тему «Механика и управление машинами». Беседа была посвящена 70-летию И. И. Артоболевского. Перед собравшимися выступил юбиляр, а также академики А. Ю. Ишлинский и Б. Н. Петров. Председательствовал акад. И. Ф. Образцов.
В докладе «Прошлое, настоящее и будущее теории машин и механизмов» И. И. Артоболевский нарисовал красочную картину развития науки о машинах. В качестве эпиграфа к докладу он взял слова Дж. Бернала: «В науке больше чем в других институтах человечества необходимо изучать прошлое для понимания настоящего и господства над природой в будущем». В своем докладе Иван Иванович осветил историю механики машин, описал ее современное состояние и дал прогноз на будущее. Указав основные вехи истории науки, он наметил путь дальнейших исследований в этой области.
Награждение и чествование И. И. Артоболевского - ч. 3
«Теория механизмов и машин всегда была одной из многих ветвей того дерева,— сказал он,— которое мы называем механикой. В последние годы в связи с автоматизацией производства... механика машин все шире начинает использовать достижения современной теории управления. Происходит как бы симбиоз механики машин и теории управления: на стыке этих наук вырастает новая по существу, но богатая опытом прошлого наука — механика машин и управления машинами... Привлекая к решению своих задач аппарат современной математики, достижения в области физических наук, используя теоретическую механику, теорию информации, кибернетику, электронику и другие фундаментальные науки, механика машин и теория управления машинами призвана развивать инженерные методы анализа и синтеза машин-автоматов и систем машин автоматического действия». И. И. Артоболевский остановился затем на проблеме машин автоматического действия как одной из ведущих проблем современной науки о машинах, и в частности на проблеме роботов и манипуляторов.
А. Ю. Ишлинский в своем докладе «Управление механическим движением» рассмотрел те стороны управления движением, которые касаются теории определения местоположения движущихся объектов чисто инерциальными средствами, т. е. теории так называемой инерци-альной навигации, а также теории чувствительных элементов инерциальных систем — гироскопов и ныотонометров, теории следящих систем и вопросов ориентации подвижных объектов.
В докладе Б. Н. Петрова были подняты вопросы взаимодействия человека и машины. Он указал на новые пути, которые стоят перед наукой о машинах, в направлении к полной автоматизации производственных процессов, а также в классических ее направлениях.
11 декабря в посольстве Чехословакии Ивану Ивановичу вручили золотую медаль «За заслуги в развитии общества и науки», присужденную ему Чехословацкой академией наук. Вместе с ним эту медаль получили академики Ю. А. Овчинников и В. А. Трапезников.
Награждение и чествование И. И. Артоболевского - ч. 5
10 мая в г. Тольятти состоялся VI Всесоюзный симпозиум по теории и принципам построения роботов и манипуляторов. На симпозиуме было заслушано около 150 докладов. Иван Иванович выступил с основным докладом — «Научные основы робототехники». На симпозиум приехали около 410 участников, в том числе многие ученики Ивана Ивановича, выступившие с интересными докладами. Затем он выступал по телевидению и радио, посетил автозавод, который произвел на него большое впечатление: первоклассное оборудование, прекрасные условия труда и быта рабочих. В общем, от симпозиума осталось очень хорошее впечатление, и Иван Иванович получил большое удовлетворение от поездки в Тольятти и Куйбышев. Было приятно, что те идеи, которые он высказал, и задачи поставленные им, не остались без ответа, а развились в очень нужное для народного хозяйства научное направление.
С 21 по 28 мая в Киеве происходил IV Всесоюзный съезд по теоретической и прикладной механике. Подсекция «Теория механизмов и машин», которой руководил И. И. Артоболевский, входила в состав секции «Общая и прикладная механика». В своем докладе «Некоторые проблемы механики и управления машинами» И. И. Артоболевский опять обратился к той теме, которую он считал самой важной для современного положения в науке о машинах,— к теории машин автоматического действия в самом широком понимании этого термина и к теории роботов и манипуляторов, задачи механики которых тесно переплетаются с задачами управления также в самом широком понимании вопросов управления, т. е. кончая разработкой искусственного интеллекта для них. Еще раз он отметил важность класса машин, к которым относятся роботы и манипуляторы, для всего народного хозяйства. «Эти машины позволяют осуществлять самые сложные движения исполнительных органов и тем самым автоматизировать широкий круг технологических операций. Особое значение эти машины и системы будут иметь в тех случаях, когда необходимо освободить человека от работы в тяжелых, вредных или опасных условиях, как, например, высокая температура, повышенная радиоактивность, наличие вредных газов и химических продуктов и пр. С помощью этих машин человек может освободиться от утомительных и монотонных операций на конвейерах поточных машин, при выполнении тяжелых погрузочно-разгрузочных работ.
Награждение и чествование И. И. Артоболевского - ч. 4
В 1975 г. вышло третье переработанное и дополненное издание учебника «Теория механизмов и машин». Этот и предыдущие его учебники разошлись по всему свету в сотнях тысяч экземпляров на разных языках. Новое издание отличалось от предыдущих: И. И. Артоболевский привел его в соответствие с новой программой учебного курса. Первый раздел, посвященный структурному анализу и классификации механизмов, был сокращен почти наполовину. Полностью были исключены элементы классификации пространственных механизмов. На 45 страниц был сокращен раздел «Кинематический анализ механизмов»; вместо описания некоторых видов плоских и пространственных механизмов были добавлены параграфы, посвященные мальтийским механизмам и векторному методу кинематического анализа пространственных рычажных механизмов.
Раздел «Силовой анализ механизмов» при сохранении своего содержания был увеличен почти на 80 страниц, раздел «Анализ движения механизмов и машин» был сокращен на 30 страниц. Некоторые параграфы — «Уравнение движения механизма с двумя степенями подвижности», «Уравнение движения звеньев систем автоматического регулирования», «Динамическая устойчивость систем автоматического регулирования» — были исключены. В новом издании был полностью сохранен раздел «Трение в механизмах».
В книгу была введена новая часть, посвященная теории машин-автоматов и содержащая разделы: основные понятия теории машин-автоматов; синтез логических схем систем управления; краткие сведения по теории роботов и манипуляторов.
Последние дни 1975 г. Иван Иванович провел у себя на даче.
Зима стояла холодная и суровая. Он выезжал только на работу в Институт машиноведения и в правление общества «Знание». В январе на несколько дней съездил в ГДР, в Берлин, где состоялось заседание Всемирного совета научных работников.
2 апреля он поехал в Париж на заседание исполкома Всемирной федерации научных работников. Из Парижа — на два дня в Женеву, а 10 апреля возвратился в Москву.
Роботизация промышленности - ч. 1
С помощью автоматических манипуляторов с программным управлением, так называемых промышленных роботов, может воспроизводиться громадное количество операций по транспортировке обрабатываемых объектов, закреплению и раскреплению их в обрабатывающих машинах, упаковке, расфасовке, контрольных операциях и т. д. Подобные автоматические машины и системы уже нашли применение при проведении научных исследований в космосе, в глубинах и на дне океанов, под землей. Замена человека на всех тяжелых операциях имеет громадное социальное значение, так как коренным образом освобождает человека от тяжелого физического труда, предоставляя ему только функции управления и введения в систему необходимой дополнительной информации. Рабочие органы этих машин, как правило, представляют собой сложные по структуре пространственные кинематические цепи со многими степенями свободы» 3.
Кинематическая сущность проблемы роботов и манипуляторов несомненно привлекала Ивана Ивановича в 70-е годы, так же как проблема структуры механизмов и теории Ассура привлекли молодого И. И. Артоболевского. Он понял, что математизация должна составлять сущность науки, сплавляясь с ней воедино. А учение о структуре, как заметил еще Ассур,— это одна из задач топологии.
В течение 40-х и 50-х годов немало дискутировали от носительно учения о структуре, о его «нужности» или «ненужности», сокращали его и пытались возвратить механику машин на старые рельсы, вернув ее к статусу совокупности задач, не связанных общей мыслью, общими методами решения.
И. И. Артоболевский приложил немало усилий, чтобы отстоять теорию механизмов и машин, доказать необходимость в логически точной теории, которую можно перевести на язык математики. История показала правильность идей И. И. Артоболевского: применение ЭВМ к решению задач синтеза механизмов было бы невозможным, если бы противникам учения о структуре удалось вернуть теорию механизмов и машин на старый путь, который был, конечно, легким, но бесперспективным.
В учении о роботах и манипуляторах учение о структуре нашло свое второе рождение. Здесь решение структурной задачи чрезвычайно важно: относительная длина отдельных звеньев может быть большей или меньшей, но структура должна быть правильной, ибо машины типа роботов и манипуляторов обладают механизмами со многими степенями свободы. Конечно, каждая степень свободы требует автономного управления и пока это ставит предел увеличению количества степеней свободы, но задача о структуре, вероятно, еще долгое время будет важна при построении манипуляторов. Несомненно, что это — чисто математическая задача (как ее и понимал И. И. Артоболевский) и ее решение лежит в поле деятельности теории графов или иной области топологии.
Роботизация промышленности - ч. 2
Но кроме этого, чисто теоретического аспекта, для И. И. Артоболевского важное значение имела и практическая сторона. Машины автономного действия как недостающее звено в системе всеобщей автоматизации и механизация привлекали его этой своей особенностью. Включение их в технологический процесс позволило существенно повысить производительность труда, что очень важно для народного хозяйства.
В конце июня Иван Иванович ездил в ГДР на VI Конгресс общества «Урания». Пришлось много поработать. Выступил на конгрессе с докладом «Человечество и радио», давал интервью газетам, несколько раз выступал с докладами и сообщениями.
В середине сентября И. И. Артоболевский ездил в Варшаву на Международный симпозиум по роботам и манипуляторам «РОМАНСИ-76». Это был второй симпозиум, созванный по инициативе ИФТОММ и Международного института по теоретической и прикладной механике. Симпозиум был очень хорошо организован. Были доложены важные научные результаты и показано несколько тематических фильмов. И. И. Артоболевский выступил с докладом, написанным совместно с Н. Е. Кобринским и его учениками, об использовании метода информационно-точечной плоскости для управления опознавательными способностями роботов.
Одновременно проходил Пленум исполкома ИФТОММ, на котором были приняты важные решения.
Очередная Ассамблея Всемирной федерации научных работников была назначена в Лондоне на конец сентября.
На торжественном заседании федерации, посвященном 30-летию ее существования, Иван Иванович выступил с краткой речью.
По окончании сессии он вместе с проф. Э. Буропом выехал в Хельсинки, для того чтобы принять участие в Форуме миролюбивых, сил, который проводился Всемирным Советом Мира.
1 октября уехал в «Сосны», где был впервые. «Место, конечно, лучше чем в Барвихе. Река, набережная реки, сосны, дорожка в лесу —все очень красиво...»
В середине ноября в Обществе «Знание» проходило совещание 16 европейских просветительных организаций по воспитанию взрослых. Основной доклад на совещании прочитал И. И. Артоболевский. Пришлось много готовиться. Чувствовал себя неважно, болело сердце, ощущал общую слабость. Но конец месяца был очень загруженным и отдыхать было некогда. Ездил в Болгарию для участия в съезде работников науки, где выступил с приветствием. Поездка оказалась интересной, тем более, что удалось познакомиться с раскопками в Пловдиве.
Роботизация промышленности - ч. 3
Трудным был и конец года: правление Общества «Знание», затем выборы в Академию наук и связанные с ними переговоры, беседы и выступления. Много работы было и в Институте машиноведения. Но год кончился.
В середине января 1977 г. в Москве состоялся Форум миролюбивых сил. Иван Иванович был там в качестве делегата от Советского Союза и принимал участие в работах комиссии «Научно-техническая революция и разоружение».
В марте началась подготовка к очередному съезду Общества «Знание» и уже полным ходом шла подготовка к Первому Всесоюзному съезду по теории механизмов и машин. Съезд было намечено провести в Казахстане. Алма-Ата была выбрана потому, что Казахский университет первым ввел у себя специальность по теории механизмов и машин. Всю подготовительную работу проводили в оргбюро в Москве, куда поступали доклады, представленные на съезд.
14 марта Иван Иванович открыл совещание по виброзащите человека, организованное Институтом машиноведения, и прочитал небольшой доклад. В тот же день выступил на заседании Президиума Верховного Совета по вопросу о заповедниках.
Съезд Республиканского общества «Знание» проходил в новом здании Дома политпросвещения. Иван Иванович выступил на этом съезде, а потом провел совещание оргкомитета.
Большое впечатление произвел спортивный комплекс Медео, который он впервые увидел в 1971 г. Посетил музей Ауэзова и Музей искусств.
В мае проходил VII съезд Общества «Знание», на котором выступил И. И. Артоболевский. Он доложил съезду о той работе, которую провели за отчетный период организации Общества «Знание». Он отметил, что только за 1976 г. членами Общества было прочитано свыше 24 млн. лекций, которые прослушали 1 млрд. 220 млн. человек. Естественно, что повышение качества этой огромной по своему размаху работы дает большой эффект. Он указал, что нельзя ограничиваться только просвещением: каждое выступление лектора должно находиться в тесной связи с жизнью, с практикой коммунистического строительства.
Важнейший участок работы лекторов — борьба за претворение в жизнь экономической стратегии партии, рассчитанной на весь современный этап коммунистического строительства в нашей стране. Необходимо также повысить требования к пропаганде современных достижений науки и техники.
Роботизация промышленности - ч. 4
«Социализм создал неограниченные возможности для развития науки, поставил ее на службу народу, на наших глазах наука превращается в непосредственную производительную силу — такова важнейшая отличительная черта современной научно-технической революции. Происходит качественное преобразование всех элементов производительных сил — предметов труда, орудий производства и самого работника. Таким образом, глубоко затронутыми этим процессом оказываются и производители материальных благ — люди, коренным образом изменяются характер и содержание труда, резко возрастает в нем роль творчества, повышаются требования к культуре и образованности работников. Процесс производства во все большей мере превращается из простого процесса труда в научный процесс.
Распространение научных знаний в этих условиях приобретает особо важное значение. Оно помогает соединению науки с производством, достижений научно-технической революции — с преимуществами социализма, помогает осуществлению ленинского завета о том, чтобы наука „действительно входила в плоть и кровь".
Пути превращения науки в непосредственную производительную силу многообразны. С одной стороны, наука воплощается в новую технику, с другой — в новые знания, новые навыки и умения работников. К овеществленной силе знаний — машинам — теперь добавляется сила науки, проникающей в сознание людей, вот почему в наше время такое значение приобрело образование».
И. И. Артоболевский в этом случае говорил как ученый и инженер, специалист в области теории машин. Как раз в последнее время его интересовали проблемы взаимоотношений машин и людей; вот поэтому его доводы были такими убедительными.
В своем докладе И. И. Артоболевский поставил и ряд проблем, которые были существенны для дальнейшей работы «Знания». Он подчеркнул необходимость преемственности поколений в лекционной работе с молодежью, освещения информационного материала с марксистско-ленинских позиций. Иван Иванович призвал постоянно работать с лекторскими кадрами, изучать аудиторию и совершенствовать научное управление лекционной пропагандой, укреплять первичные организации Общества.
Председатель общества «Знание» - ч. 1
И. И. Артоболевский был единогласно избран на следующий срок председателем правления Всесоюзного общества «Знание».
Сразу же по окончании съезда И. И. Артоболевский уехал в Тулу на симпозиум по пневматическим механизмам. Здесь Иван Иванович прочитал доклад в соавторстве с Е. В. Герц и Г. В. Крейниным. На секциях было сделано около 90 докладов. Таким образом, еще одно направление, которое в свое время сформулировал И. И. Артоболевский, вышло на широкую дорогу.
6 июня Иван Иванович писал: «Вышла наша книжка с А. Е. Кобринским „Знакомьтесь, роботы". Написана популярно и, по-моему, неплохо. Не знаю, как ее оценят читатели. Нелегко писать для молодой читательской-аудитории. Да и опыта такого у меня никогда не было. Старался сделать книжку доступной для старшеклассников и студентов. В этом мне помог А. Е. Кобринский. У него хорошее чувство юмора, эрудиция как ученого, и он отыскал такой стиль изложения, который, не снижая научности книжки, сделал ее популярной...».
В начале 20-х чисел июня И. И. Артоболевский ездил в Румынию, где принимал участие в симпозиуме по теории механизмов. Сделал два доклада, дал интервью, съездил в Синайю. Темой симпозиума было применение счетно-решающих устройств при проектировании механизмов. Симпозиум прошел хорошо, но было очень жарко и он чувствовал себя не совсем здоровым.
Однако в первых числах июля пришлось опять выезжать, на этот раз в Венгрию, на съезд Венгерского общества по распространению знаний.
Начал работать над докладом для Алма-Аты — писал, добавлял, редактировал.
Работы было много. До начала съезда оставалось меньше двух месяцев, подготовительная работа подходила к концу. Печатались материалы съезда, готовили папки, блокноты, значки для участников съезда. Уточнили количество участников и приглашенных зарубежных ученых. Несколько уменьшилось работы по Институту машиноведения и по МАИ: шел отпускной период и большинство сотрудников ушли в отпуск. 30 июля побывал в своем избирательном округе, остановился в Крыжополе, в доме колхозного санатория, здесь же и принимал посетителей. Вечером во Дворце культуры была устроена встреча с избирателями. Сделал большой доклад о проекте новой Конституции, а затем отвечал на вопросы, отчитался о проделанной работе. Было около 600 человек, и от этой встречи у Ивана Ивановича осталось самое хорошее впечатление.
Председатель общества «Знание» - ч. 2
6 августа закончил доклад для Алма-Аты и начал писать главу для сборника, который готовил Институт философии. Тема главы — роботы.
Чувствовал себя Иван Иванович в эти дни не совсем хорошо. Днем 22 августа приехал лечащий врач, снял кардиограмму и посоветовал лечь в больницу. В больнице он прошел курс лечения. Состояние его улучшилось, его решили перевести в санаторий в Кубинку.
17 сентября к Ивану Ивановичу приехали А. П. Бессонов,. А. Е. Кобринский и В. А. Дубровский. Доложили ему о подготовке к съезду, который должен был открываться 20 сентября.
Записывает Зинаида Ивановна: «В понедельник 19 сентября я в последний раз видала Ваню. Я привезла ему французский перевод его книги. Когда я приехала, он лежал. Сел на кровати, стал просматривать книгу, сказал:,,Хорошо сделали книгу, бумага хорошая, как все-таки приятно, что жизнь прожита не зря. Ведь я всегда, каждый день своей жизни работал. И умирать не хочется. Много еще можно сделать!" На столе лежала начатая статья для какого-то (кажется, философского) сборника, что-то о роботах. Но я заметила, что за последние два дня он ничего не написал: статья была открыта на той же странице...
В другой раз я была у него дольше, чем обычно. Когда я сказала: „Ну теперь я приеду в четверг",— он ответил: „А может быть приедешь в среду, 21-го? Все-таки на один день раньше". Он редко бывал ласков со мной, и меня это как-то „резануло по сердцу", так грустно он это сказал.
В предыдущий раз я привезла ему книгу, которую он написал вместе с Лощининым. Он сказал, что, по его мнению, книга получилась хорошая, и опять заговорил о том, сколько надо еще успеть сделать в жизни.
Во вторник около 9 часов вечера я с ним говорила последний раз по телефону».
В среду утром Иван Иванович почувствовал себя лучше и позвонил в президиум общества «Знание», попросил, чтобы к нему приехала его секретарь со срочными бумагами. Около 11 часов утра секретарь приехала в больницу и спросила, в какой палате находится академик Артоболевский. Ей указали палату. Она постучала, но там никто не отвечал. Иван Иванович лежал мертвый.
Председатель общества «Знание» - ч. 3
20 сентября 1977 г. в г. Алма-Ате состоялось торжественное открытие Первого Всесоюзного съезда по теории механизмов и машин. Так как председатель оргбюро съезда академик И. И. Артоболевский отсутствовал, то первое пленарное заседание открыл первый заместитель председателя оргбюро президент АН Казахской ССР А. А. Кунаев. Доклад И. И. Артоболевского «Успехи советской школы теории машин и механизмов» зачитал А. П. Бессонов. Доклад был построен в виде кратких сообщений об итогах исследований по основным ключевым направлениям современной науки. В докладе были рассмотрены анализ и синтез-механизмов; теория зацепления и теория передач; динамика машин; оптимизационные методы синтеза механизмов, машин и систем машин; теория машин-автоматов и системы машин автоматического действия; теоретические основы робототехники; экспериментальные методы исследования и диагностики машин; основы истории науки о машинах. В заключение в докладе было сказано: «Своим успехом советская школа по теории машин и механизмов обязана труду громадного отряда ученых и инженеров, разрабатывающих теорию и принципы конструирования машин, механизмов и систем машин отечественного производства. За 60 лет Советской власти изданы и опубликованы тысячи монографий, книг, статей и других материалов. Среди этих публикаций я хотел бы упомянуть об одном издании, которому в этом году исполняется 30 лет. Это сборник трудов семинаров по теории механизмов и машин. Таких сборников за 30 лет опубликовано 157. Это уникальное издание, которое не имеет аналогов за рубежом. Оно отражает 40-летнюю деятельность центрального семинара и 19 его филиалов в республиканских и других центрах страны.
Громадное значение в развитии теории машин и механизмов сыграли также семь всесоюзных совещаний по основным проблемам теории машин и механизмов. На этих совещаниях не только подводились итоги успехов теории машин и механизмов за соответствующие периоды времени, но и обсуждались перспективы развития этой науки, разрабатывались прогнозы на будущее с учетом задач, стоящих перед советским машиностроением и другими отраслями народного хозяйства.
Председатель общества «Знание» - ч. 4
Советская школа получила широкое признание за рубежом. Ее представители принимают активное участие во всех международных конгрессах, совещаниях и симпозиумах. Советские ученые занимают достойное положение в Международной федерации по теории машин и механизмов (ИФТОММ) и ее исполнительном совете, комиссиях и комитетах.
Советская наука о машинах и механизмах имеет прочные связи с учеными социалистических стран. Можно без преувеличения сказать, что эта наука развивалась в этих странах в самом тесном дружеском сотрудничество с советскими учеными. Мы осуществляем глубокие деловые контакты с учеными капиталистического мира, стремясь путем этих контактов улучшить взаимопонимание между учеными и всеми народами мира. Я еще раз рад возможности приветствовать наших зарубежных друзей, присутствующих на нашем Первом съезде но теории машин и механизмов, и пожелать им больших творческих успехов. Когда я сказал «Первый съезд по теории машин и механизмов», я не оговорился. Сегодня для всех представителей нашей науки большой и знаменательный день. Впервые в нашей стране открылся представительный форум советских ученых, инженеров и конструкторов с тем, чтобы подвести итоги 60-летней работы по развитию теории машин и механизмов и установить основные направления дальнейшего развития этой науки на ближайшие годы и десятилетия.
Мы счастливы, что съезд собрался в знаменательный год 60-летнего юбилея Великой Октябрьской социалистической революции, в год, когда будет принята новая Конституция нашей страны, страны развитого социализма».
В тот же день начались заседания секций анализа и синтеза механизмов, динамики машин, колебаний в машинах, акустической динамики машин, теории машин автоматического действия, теории пневматических и гидравлических систем машин, робототехнических систем, теории передач в машинах, трения в машинах, экспериментальной динамики машин, по вопросам методики преподавания и истории механики машин.
Наследие
Научное наследие - ч. 1
В истории советской науки и советской культуры И. И. Артоболевский сыграл выдающуюся роль: он был педагогом, общественным и политическим деятелем, просветителем и воспитателем, хорошим и добрым человеком. Но в первую очередь он был ученым.
Создание науки о машинах, из которой впоследствии выделилась теория механизмов и машин, явилось результатом деятельности крупнейших ученых. Механика и математика были созданы великими учеными XVII в. на основании изучения ими мельниц и часов — машин и механизмов того времени. Отдельные идеи учения о машинах высказывал еще Леонардо да Винчи, о них говорили Лейбниц, Ньютон, Д. Бернулли.
Леонард Эйлер уяснил сущность науки о машинах. Ее основы заложили Карно, Монж и Бетанкур, Виллис и Понселе. Затем ее идеи развивали Чебышев и Жуковский, Ассур и Сомов, Рело и Бурместер, Виттенбауэр и Грюблер и многие другие ученые. С конца XVIII в. машины непосредственно входят в жизнь человеческого общества; их нужно было совершенствовать и ими нужно было управлять.
К началу 30-х годов нашего века положение с наукой о машинах оказалось критическим: казалось, что она изжила себя. Существовал целый ряд направлений в учебных курсах, которые все, в сущности, изучали один и тот же объект — паровую машину. Были слабые попытки перейти к изучению технологических машин, но для этого не было теоретического базиса. Уже были созданы машины автоматического действия; во многих машинах применяли пространственные механизмы; для различных технологических целей нужно было создавать новые механизмы. Все это делалось, но делалось хаотически: каждая новая задача получала самостоятельное решение, сплошь и рядом приходилось многократно «изобретать велосипед». Следует отметить, что такое положение было не только в Советском Союзе. Подобное положение было и в Германии, и в Австрии, и в Англии, и во Франции, и в Италии. Во многих странах науки о машинах просто не было — в лучшем случае были элементарные учебники по теории механизмов. Таким было положение в США, где была развита машиностроительная промышленность, но фактически не существовало науки о машинах. Можно сказать, что исследовательские работы в этом направлении проводились лишь на русском и немецком языках. Но никакого плана, никаких глубоких идей ни там, ни здесь не было.
Научное наследие - ч. 2
И. И. Артоболевский пришел в науку в конце 20-х годов. Он был очень молод, и он был учеником В. П. Горячкина и Н. И. Мерцалова. Первое обстоятельство определило его стремление к новаторству в науке, а второе — вывело на правильный путь исследователя: умение сочетать теорию и практику. Недаром Жуковский рекомендовал своим ученикам получать два высших образования — инженерное и математическое, университетское. По этому же пути пошел и Иван Иванович.
Нельзя забывать и еще об одном обстоятельстве, которое сыграло в его судьбе если и не существенную, то все же весьма важную роль — это то, что он попал в художественно-артистическую среду, группировавшуюся вокруг А. В. Луначарского. Влияние на него высокой культуры А. В. Луначарского неоспоримо.
Изучение первых работ И. И. Артоболевского показывает, что он быстро пришел к выводу о необходимости перестройки теории механизмов и машин. При этом занятия математикой привели его к учению о структуре как необходимом базисе для развития логической концепции науки.
Оценивая первые попытки создания новой науки о машинах, можно судить о сложности и интенсивности потраченного на это труда. Не сразу Иван Иванович пришел к окончательным выводам: на протяжении ряда десятилетий он неоднократно возвращался к структурной идее и рассматривал ее с различных точек зрения. Его идеи получили дальнейшее развитие в трудах многих ученых, советских и зарубежных. Однако здесь сделано еще далеко не все: проблемы структуры и классификации будут еще долго исследовать, но уже с применением математических методов.
На базе учения о структуре и классификации механизмов И. И. Артоболевский заложил основы теории пространственных механизмов. Впоследствии было установлено, что многие движения и преобразования движений выполняются с помощью пространственных механизмов. При этом сами методы расчета плоских механизмов иногда требуют корректировки с точки зрения реального, т. е. пространственного расположения звеньев и действующих на них сил. Так же как и учение о структуре, учение о пространственных механизмах применяют при расчете сложных пространственных структур современных машин автономного действия. Обе эти проблемы являются по своей сущности математическими, и использование нового математического аппарата несомненно позволит получить новые важные научные результаты.
Научное наследие - ч. 3
Учение о структуре послужило основой для разработки методов кинетостатического исследования механизмов.
И. И. Артоболевский показал, как подобие в построении механизмов определяет методы их исследования. Эта мысль не была новой: она вытекала из трудов Ф. Рело и была использована Л. В. Ассуром в качестве базиса для его теории. Однако лишь И. И. Артоболевский поставил эту проблему во всей ее общности для кинематики и кинетостатики. Графоаналигические методы исследования механизмов были развиты Р. Преллем, Р. Смитом, О. Мором, А. Кеннеди, Ф. Виттенбауэром, Н. Е. Жуковским, Л. В. Ассуром и другими учеными, но без обобщающего учения о структуре, они оставались лишь методами решения отдельных конкретных задач. В работах И. И. Артоболевского эти проблемы были решены. Правда, в настоящее время эти методы уступили первенство аналитическим, но важность графоаналитических методов сохранится до тех пор, пока инженеры будут использовать в своем творчестве механические средства передачи и преобразования движений. Еще Г. Монж заметил, что для инженера чрезвычайно важным является пространственное воображение, которое неразрывно связано с построением пространственных геометрических образов, а это определяет важность геометрических построений в деле обучения инженера.
И. И. Артоболевский полностью перестроил теорию машин и механизмов и из совокупности отдельных задач, не всегда связанных между собой, построил современную науку о машинах, которую он создавал на протяжении 30-х годов.
Его учебники, которые он совершенствовал вплоть до середины 70-х годов, разошлись по всему свету. И, в сущности, та концепция науки о машинах, которую разработал И. И. Артоболевский, является в настоящее время общепринятой. И. И. Артоболевский всегда был сторонником постоянного совершенствования учебной литературы.
Научное наследие - ч. 4
При этом он считал, что содержание учебника должно быть созвучно эпохе современной научно-технической революции. В нем должно быть учтено своеобразие соединения экспериментальных и теоретических исследований с проблемами моделирования. Учебники должны содержать сведения о важнейших новых направлениях науки.
Динамика машин как одна из двух составляющих теории механизмов и машин была разработана в XIX в. на основе изучения универсального промышленного и транспортного двигателя того времени — паровой машины. Однако уже в начале XX в. проблемы динамики рабочих машин стали приобретать все большее значение для производства. Но на вопросы, которые ставила практика, теория ответить не могла. В одной из специальных областей теории технологических машин (в теории сельскохозяйственных машин) эту проблему поставил и в основном решил В. П. Горячкин.
И. И. Артоболевский уже в 30-х годах оценил все значение этой проблемы для развивающегося советского машиностроения и начал искать как частные, так и общие ее решения. С этой проблемой связаны и экспериментальные методы.
Под руководством И. И. Артоболевского и при его непосредственном участии в Институте машиноведения была создана лаборатория экспериментальной динамики, деятельность которой обеспечила развитие нового научного направления.
Проблема динамики технологических машин оказалась чрезвычайно сложной и потребовала как привлечения к исследованиям нового математического аппарата, так и использования результатов других направлений механики: теории упругости, строительной механики, теории колебаний, аналитической и неголономной механики. В исследованиях по этим направлениям И. И. Артоболевский принимал непосредственное участие или предлагал идеи, реализация которых позволяла впоследствии получать существенные результаты.
Одна из первых его работ в области динамики — это решение задачи о движении механизма под действием заданных сил, являющихся функциями положений звеньев. С этой задачей была связана задача о расчете маховых масс для машинных агрегатов. Эту задачу, едва ли не первую е истории динамики машин, поставили еще Гениво и Понселе (во второй половине XIX и в первой четверти XX в. было предложено несколько приближенных методов расчета маховика). Предложенный И. И. Артоболевским метод дает корректное и точное решение этой задачи.
Динамика тела переменной массы - ч. 1
Результаты ряда исследований И. И. Артоболевского по теории уравновешивания сил инерции механизмов со сложными кинематическими цепями успешно применяли при проектировании сельскохозяйственных и других технологических машин.
Одна из наиболее интересных и перспективных теорий в области динамики машин была развита И. И. Артоболевским в совместной работе с его учеником А. П. Бессоновым. Речь идет о динамике тела переменной массы, которая сперва была применена к теории полета ракеты. Многие технологические машины имеют в своем составе механизмы со звеньями переменной массы. Поэтому методы динамики механизмов с переменной массой в дальнейшем будут применять при решении значительно большего числа задач, чем это было до настоящего времени.
Проанализировав сущность проблем динамики машин, И. И. Артоболевский поставил на одно из основных мест развитие методов теории упругости и теории колебаний с их приложением к расчету машин.
В 30—50-е годы в этих направлениях были решены лишь отдельные задачи. Артоболевский обратил внимание на то, что эти задачи могут оказаться весьма важными для науки. Проблему теории колебаний в машинах он изучал весьма широко, начиная от колебаний валов, устойчивости колебаний до применения колебаний как фактора построения машин вибрационного и виброударного действия и проблемы амортизации и уравновешивания колебаний. К последней проблеме примыкает и задача акустической динамики машин, которой И. И. Артоболевский начал заниматься в конце 60-х — начале 70-х годов вместе с Ю. И. Бобровницким и М. Д. Генкиным.
Важное место в творчестве Артоболевского занимала проблема исследования движения машины при силах, зависящих от положения скорости и времени. К этой теме примыкали работы, в которых исследовали влияние упругости звеньев при движении машинного агрегата и динамику машин с неголономными связями. В 1969 г. он совместно со своими учениками В. А. Зиновьевым и Н. В. Умновым опубликовал работу «Уравнения движения машинного агрегата с вариатором», в которой авторы показали, как следует учитывать неголономные связи при решении задач динамики машин.
С конца 50-х годов важное место в теории машин стал занимать метод математического моделирования с помощью ЭВМ. При описании механических систем в отличие от обычного пути решения уравнений на математической машине ЭВМ должна быть построена так, чтобы можно было проследить влияние отдельных параметров на поведение системы, изучить влияние изменения структуры системы при значительном числе изменяемых параметров. Такая математическая машина представляет математическую модель изучаемой механической системы, позволяющую производить над этой моделью эксперименты. Математическое моделирование как непрерывных, так и дискретных систем и явлений может существенно облегчить исследование и значительно сократить дорогостоящие натурные эксперименты и наблюдения.
Динамика тела переменной массы - ч. 2
И. И. Артоболевский уже в начале 60-х годов сформулировал проблему приспосабливаемости машин, которую впоследствии широко использовали в теории машин автономного действия. Так, уже в начале научно-технической революции были созданы предпосылки развития динамики технологических машин. В целом эта проблема полиостью не решена до настоящего времени, но советские ученые внесли основополагающий вклад в ее разработку.
Велика заслуга советских ученых и в развитии теории синтеза механизмов.
И. И. Артоболевский разработал общий метод синтеза механизмов с высшими парами, установив, таким образом, связь между теорией шарнирных механизмов и теорией передач. Затем на основании глубокого изучения научного наследства П. Л. Чебышева он вместе с Н. И. Левитским восстановил приближенный синтез механизмов по Чебышеву. В работах Н. И. Левитского этот метод получил дальнейшее развитие. Наконец, И. И. Артоболевский развил точный метод построения шарнирных механизмов и создал большое число новых механизмов для воспроизведения различных математических зависимостей. Изданные по его инициативе и при его участии две коллективные монографии по синтезу механизмов (1944, 1959 гг.) сыграли важную роль в деле ознакомления специалистов в области теории механизмов с этой проблемой. Эти монографии — монография И. И. Артоболевского «Теория механизмов для воспроизведения плоских кривых» (1959 г.), монография С. А. Черкудинова «Синтез плоских шарнирно-рычажных механизмов» (1959 г.), исследования Н. И. Левитского и ряд других работ — поставили советскую науку о механизмах на ведущее место в мировой науке. Научное наследие И. И. Артоболевского в этом отношении является уникальным: оно не только способствовало дальнейшему развитию проблемы синтеза механизмов, но и обусловило целый ряд новых проблем и методов.
С проблемой синтеза механизмов связаны и другие проблемы теории машин автоматического действия: это динамика технологических машин и проблема синтеза механизмов. Эти три проблемы являются основой развития машиностроения в эпоху современной научно-технической революции.
Динамика тела переменной массы - ч. 3
Проблема теории машин автоматического действия возникла в середине 30-х годов. Во второй половине 60-х годов от нее отпочковывается проблема машин автономного действия — роботов и манипуляторов.
В ряде своих статей и выступлений И. И. Артоболевский указал на главные темы и идеи учения о машинах автоматического действия. При этом он исходил из того, что развитие теоретических исследований в области комплексной механизации и автоматизации производства, разработки теории и принципов создания новых высокопроизводительных машин и автоматических линий является не только важным, но и просто необходимым условием для развития советского машиностроения. Среди важнейших проблем он указал на теории рабочих процессов, производительности автоматических систем, систем управления автоматов и на важную роль при проектировании машин-автоматов пневматических и гидравлических механизмов, теорию которых необходимо создать, начиная с учения об их структуре. Он указывал также на важную роль математических методов и ЭВМ в деле создания и развития эффективной теории машин автоматического действия. Интересно, что уже в первых анализах проблемы И. И. Артоболевский постепенно вводит в нее тему самообучающихся машин, которые должны воспроизводить заданную программу, накапливая опыт и оптимизируя параметры технологического процесса. Эта проблема технологических машин автономного действия, которые должны заполнить разрывы в технологическом процессе и заменить собой человеческий труд, чтобы достигнуть действительно полной автоматизации, постепенно переросла в проблему роботов и манипуляторов, работу над которой И. И. Артоболевский возглавил в СССР буквально с первых дней ее возникновения. В настоящее время эта проблема занимает важное место среди задач, решаемых советскими машиноведами.
Важная роль в деле математизации науки о машинах принадлежит И. И. Артоболевскому. В связи с потребностями, возникшими перед развивающимся советским машиностроением, диапазон проблем механики машин значительно расширился, а их усложнение потребовало применения математических моделей, созданных для иных целей, или же создания новых моделей. Благодаря неустанной работе в этом направлении И. И. Артоболевского в настоящее время уже можно говорить о математической теории механизмов. Недаром он предлагал создать во всех университетах на механико-математических факультетах специальности по теории механизмов и машин.
