ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Первые исследования из "Леонид Владимирович Ассур " Перед отъездом Л. В. Ассур отдал директору Технического училища А. П. Гавриленко, одновременно исполнявшему обязанности редактора Бюллетеней Политехнического общества, состоящего при Императорском техническом училище , статью, явившуюся результатом его исследований в лаборатории училища, проведенных в течение последнего года учебы. Статья эта была напечатана в восьмом номере Бюллетеней за 1906 г. [c.28] Исследования динамики машин начались еще в XVIII веке. Наблюдения над работой энергетических машин — водяных колес и ветряных мельниц — показали, что исследовать их надо не в состоянии покоя, а в состоянии движения. К такому именно выводу пришел Эйлер в своих мемуарах О машинах вообще и Принципы теории машин , однако, набрасывая здесь основания новой науки о машинах, он скорее дает прогноз науки, чем ее систему еще очень мало фактов имеется в распоряжении механиков, чтобы можно было создавать науку. [c.29] В 1779 г. бристольский инженер Мэтью Уозброу предложил использовать для такого преобразования храповой механизм, а для обеспечения равномерности вращения насадил на ось храпового колеса маховик. Храповик очень быстро исчез из конструкции передаточного механизма, а маховик остался в 1780 г. он впервые был насажен на ось кривошипа кривошипно-ползунного механизма. Правда, шатун соединял кривошип не с поршнем, а с концом коромысла на втором конце коромысла был подвешен шток поршня. [c.29] Возникновение и развитие паровой машины и входя-ш,их в ее состав механизмов и звеньев — кривошипно-нолзунного механизма, планетарного механизма, маховика, центробежного регулятора, а также параллелограмма Уатта, служившего для спрямления движения конца коромысла, дали импульс к созданию науки о силах, действуюш,их на части машины в процессе ее движения,— динамики машин. [c.30] Навье первым ввел предположение о бесконечной длине шатуна. Через десять лет Кориолис при исследовании паровой машины воспользовался графическим методом. Он построил при этом первую диаграмму прикладной механики — диаграмму касательных усилий, за которой последовали диаграмма работ и диаграмма переменных приведенных масс звеньев кривошипно-ползун-ного механизма, без учета массы шатуна. [c.31] Следуюш,ий существенный шаг в направлении динамического расчета механизма паровой машины был сделан Мореном. В своем курсе прикладной механики один из творцов теории трения Морен предложил новый способ построения диаграммы касательных усилий и метод приближенного расчета махового колеса Однако Морен упустил вопрос о влиянии поступательно движущихся масс на вращательное движение машины и тем самым задержал развитие идей Кориолиса и Понселе. Что касается диаграммы касательных усилий, то он заимствовал ее из сочинений Кориолиса и приспособил к расчету обода маховика, значительно упростив ее в теоретическом отношении. Но, пренебрегая динамическим расчетом Кориолиса, Морен сделал и одно весьма существенное улучшение — он впервые учитывает конечность длины шатуна. [c.31] Существенное затруднение в развитии теории сил инерции и их уравновешивания составило само наличие в составе паровой машины кривошипно-ползунного механизма. При этом вращение кривопшпа совершается не с постоянной скоростью, а колеблется между некоторыми крайними значениями угловой скорости следовательно, существует и угловое ускорение, правда, небольшое по абсолютной величине. [c.32] Таким образом, величина силы инерции поступательно движущихся масс зависит от положения механизма, от квадрата угловой скорости и от ускорения. Портер и Радингер предложили считать вращение кривошипа равномерным. При этом Радингер предложил считать возвратно-поступательной массой сумму масс поршня, крестовины, шатуна и массы кривошипа, отнесенной к его пальцу. Ошибка эта позже была исправлена Дженкинсом. [c.32] В 1872 г. Радингер разработал теорию уравновешивания сил инерции при помощи противовесов. [c.32] К своеобразным выводам, значительно отличающимся от выводов Радингера, пришел Штрибек. [c.33] Таким было положение по вопросу об определении сил инерции поступательно движущихся масс паровой машины и об их уравновешивании к началу XX века. Первая работа Ассура также относится к той же группе вопросов. Как указывает Ассур, когда ему ...пришлось впервые познакомиться с диаметрально противоположными выводами Радингера и Штрибека по вопросу о плавности хода паровых машин, он был неприятно поражен неполнотой их исследования. [c.33] и другой рассматривают удар в крейцкопфном болте и пальце кривошипа как результат перемены давления под углом в 180 . Между тем в действительности явление происходит совершенно иначе. На палец кривошипа и его крейцкопфный болт действуют не только одни параллельные оси цилиндра усилия, но и перпендикулярные к последней. Первым из них мы присвоим в дальнейшем название осевых давлений, вторым — поперечных... . [c.33] Таким образом, в те моменты, когда происходит перемена знака, осевые усилия становятся равными нулю, а усилия, нормальные к направляющим ( поперечные , как их называет Л. В. Ассур), приобретают важное значение. [c.33] Таково содержание вступительной главы статьи Ас-сура, названной Соображения обш,его характера . Интересно, что уже здесь, в чисто динамической задаче, проявился интерес автора к кинематическим ее основаниям. Переход от нее к исследованию движений логичен и закономерен. [c.34] Вторая глава статьи посвящена построению сил инерции шатуна. Проведя достаточно подробное графическое исследование, Л. В. Ассур приходит к выводу, что ...в обыкновенном шатунном механизме всегда наблюдается удар в крейцкопфной головке, и избежать его вряд ли имеется возможность, не изменяя суш,ественно конструктивных форм. Между тем в кривошипной головке представляется полная возможность дифференцировать удар и получить плавный поворот вектора полных давлений . И далее Сопоставляя последние выводы со сказанным в конце первой главы, мы придем к заключению, что наибольшей плавности хода мы достигнем, если перенесем неизбежный удар к крейцкопфной головке в мертвую точку, при этом удар в параллелях будет отсутствовать, а критический момент для кривошипной головки будет, но-видимому, достаточно далеко выдвинут за мертвую точку. чтобы удар и здесь стал невозможен . [c.34] Содержание статьи несложно, посвящена она исследованию построения планов скоростей и ускорений для нескольких случаев. (Интересно, что в одном американском техническом журнале 50-х годов была помещена статья, в которой с торжеством приводится решение все тех же тривиальных случаев, в частности решенных Ассуром в 1907 г.,— по-видимому, сказывается отсутствие достаточно полной информации.) В самом начале статьи Ассур высказывает мысль, которую он впоследствии неоднократно повторит,— о существовании некоторого подобия между задачами кинематики и задачами статики. На этом основании Ассур и будет искать общие решения для кинематических задач. Здесь же он замечает, что построения планов, или картин скоростей и ускорений играют в кинематике стержневых механизмов роль, аналогичную той, которую планы Кремоны занимают в статике стержневых систем. [c.35] Что касается первой теоремы, то Ассур указывает на имеющиеся ее доказательства. Вторую теорему он доказывает. В дальнейшем она станет исходным пунктом его рассуждений об аналогах ускорений. [c.35] Однако интерес статьи Ассура отнюдь не ограничивается ее методическим значением. Характерно, что при решении всех пяти задач Ассур пользуется группами Сильвестра иногда он наслаивает их на механизм, но иногда рассматривает и в качестве самостоятельных образований, допускающих аналитическое исследование. Можно сказать, что у него начинают в общих чертах появляться идеи того метода, который был разработан им позже пока он на ощупь пытается найти то общее, что проявляется в совершенно разнородных (по мнению машиноведов того времени) задачах. Обратившись к кинематике, Ассур начинает исследовать предоставляемые ею возможности. Идея метода аналогов ускорений уже начинает выкристаллизовываться. [c.36] Вернуться к основной статье