ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Геометрические закономерности — основа синтеза из "Проектирование механизмов точными методами " С мбмента своего возникновения приближенный синтез опирается на специально созданный теоретический аппарат, открывающий возможность известных обобш,ений, необходимых в работе над приложениями. Это придает предварительной оценке ожидаемых результатов силу достоверности и облегчает проникновение методов приближенного синтеза в практическое проектирование. [c.8] Методы точного синтеза шарнирно-стержневых механизмов не объединены общностью теоретической основы, и перспектива создания необходимых для этого предпосылок вплоть до настоящего времени оставалась неясной. Поэтому попытки решения задач точными методами часто сопровождаются известной неуверенностью в исходе и ставят успех работы в зависимость от многих случайностей. Среди них удача и интуиция исполнителя занимают далеко не последнее место. [c.8] Приходится считаться также с тем, что при разработке теоретически точного механизма, реализующего новые способы преобразования движений, полностью исключить элементы изобретательства едва ли возможно. Однако бессистемно осуществляемым, неупорядоченным поискам приемлемых решений может быть противопоставлен дисциплинирующий метод, рационально продуманный план. [c.8] Техническое творчество, как и творчество в любой другой области, начинается там, где отсутствуют тождественные или, по крайней мере, сходные решения поставленной задачи. В этих случаях значительно усложняется работа конструктора, и поиски аналогий приобретают первостепенное значение. Между тем, при выполнении задания на построение принципиально нового механизма отбирать и модифицировать готовые решения было бы бесполезно (или почти бесполезно), поскольку более или менее подходящей модели среди прежде выполненных конструкций не существует. Таким образом, в рассматриваемой разновидности синтеза усилия, обычно затрачиваемые на установление прецедента, должны быть перенесены в другую область 1. [c.8] В основе многих обязательных для любого механизма признаков, в частности таких, как принужденность и цикличность движений составляющих его звеньев, лежат геометрические закономерности. Очевидно, что геометрическим закономерностям должна принадлежать особая роль в синтезе. [c.8] Поскольку вид, повторяемость и обязательный характер движений звеньев механизма находятся в прямой зависимости от геометрических свойств выбранной кинематической схемы, применение математического аппарата в синтезе нельзя ограничивать только вычислительными процессами. Геометрические закономерности, а также геометрические интерпретации закономерностей, выраженных в аналитической форме, могут и должны стать в руках опытного исследователя надежным материалом для построения удобных математических моделей — геометрических образов возможных механизмов. [c.9] Таким образом, непосредственно после изучения требований, которым должен соответствовать будущий механизм, первым важнейшим этапом синтеза является отбор и установление геометрических закономерностей, удовлетворяющих этим требованиям. Отобранное и следует положить в основу разрабатываемой кинематической схемы. [c.9] Умением раскрыть в совокупности исследуемых закономерностей геометрический образ будущего механизма, наметить его математическую модель, в большой мере определяется успех синтеза. [c.9] Когда кинематическая схема механизма разработана и построена, немаловажное значение приобретает владение приемами целенаправленных геометрических преобразований. С их помощью можно получить большое количество модификаций исходной схемы, удовлетворяющих условиям места и отличающихся улучшенными кинематическими и динамическими характеристиками. В отдельных случаях проведение геометрических преобразований может, в свою очередь, привести к принципиально новому результату. [c.9] Таким образом, при разработке способов точного воспроизведения движений механизмами выбор подходящих математических методов приобретает особое значение. Математический аппарат не должен рассматриваться только как средство для вычислений, чего- обычно оказывается достаточно для приближенного решения задачи. [c.9] Применение аналитических методов в точном синтезе должно быть дополнительно увязано с разносторонним использованием геометрических закономерностей. Вначале — при разработке кинематической схемы, для придания ей требуемых свойств, затем — для проведения целенаправленных геометрических преобразований. [c.9] Как будет видно из дальнейшего, работа по такому плану открывает хорошие перспективы, выходящие за рамки интересов чистого синтеза. В систематическом расширении круга геометрических представлений, пригодных для создания геометрического образа возможного механизма, следует усматривать одну из главных задач математической подготовки конструктора. Путь к быстрому и качественному обновлению методов проектирования механизмов предстоит проложить геометрическим законам, составляющим внутреннюю основу действия каждого механизма. [c.9] Рассмотрим основные аспекты, конкретизирующие и развивающие положения, приведенные выше. [c.9] Изучение свойств любого механизма начинается с геометрического анализа. Значение геометрического начала в синтезе механизмов не получило надлежащего истолкования и нуждается в переоценке. [c.10] В свете сказанного определенные результаты могло бы принести изучение номографии. Непосредственное назначение этой прикладной математической дисциплины — разработка средств, облегчающих вычисление по ( юрмулам. Такое применение для целей синтеза представляется мало интересным. Зато способы построения номограмм могут служить примером тех внутренних приложений, которые одна область знаний открывает в другой. В сущности, эти способы связаны с геометрическим интерпретированием закономерностей, выраженных в аналитической форме, а отдельные построенные номограммы могут классифицироваться как геометрические образы возможных механизмов. [c.10] Уже изобретение первых инверсоров — преобразователей движений, использующих принцип инверсии, продемонстрировало исключительную плодотворность тогда еще единичных попыток синтеза на основе найденного геометрического образа. Однако, возбудив к себе интерес со стороны специалистов и вызвав к жизни ряд новых результативных попыток, эти общепризнанные творческие достижения не были в полной мере обобщены и осмыслены Возможно, что этому помешала быстро распространившаяся в тот период практика разработки более простых, хотя и не совсем точных, решений — развивался и обосновывался аппарат приближенного синтеза. [c.10] Теория обеспечивает безупречный анализ и точную методику расчета любого уже построенного механизма, однако до настоящего времени разработка оригинальных способов преобразования движений занимала в ней явно недостаточное место. Поэтому указать, как следует строить принципиально новые механизмы во всех случаях, она пока еще не может. [c.11] Учитывая рост требований, предъявляемых к усложнившимся задачам проектирования, такое положение нельзя признать удовлетворительным. Уже ученые предыдущих поколений справедливо считали, что практика не может дожидаться отдельных, не поддающихся планированию, прозрений талантливых одиночек — каждая вновь выдвинутая задача должна получить приемлемое и своевременное решение. Между тем, как упоминалось выше, существующие методы оказываются полезными скорее на завершающем этапе работы — при объяснении и проверке уже составленной кинематической схемы. Исходя из этого, в разрабатываемом направлении мы должны будем руководствоваться соображениями особого порядка. [c.11] Мы считаем, что успех технического творчества, когда в результате многих усилий возникает возможность синтеза нового механизма, создается не в конце, а в начале пути. Успешное преодоление трудностей почти всегда зависит от наличия у изобретателя специально выработанного добавочного зрения , позволяющего ему увидеть среди исследуемых закономерностей геометрический образ будущего механизма и сознательно применять геометрические аналогии в творческом процессе. Это требует, в свою очередь, свободного владения способами и приемами геометрических преобразований. [c.11] Раскрытие образа механизма в совокупности исследуемых закономерностей является залогом успешного решения задачи и обеспечивает полноценное использование накопленных достижений теории, особенно на последующих этапах проектирования, когда кинематическая схема механизма уже намечена. Положительная оценка геометрической аналогии, как правило, завершается синтезом механизма. [c.11] Вернуться к основной статье