ПРОБЛЕМЫ МАШИНОСТРОЕНИЯ И НАДЕЖНОСТИ МАШИН
< 5, 2008
УДК 621.01
© 2008 г. Москвитин Г.В., Краснощекое H.H., Березин A.B., Добровольская E.H.
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ О МАШИНАХ - МАШИНОВЕДЕНИЯ1
Изложены актуальные проблемы становления и развития фундаментальной науки о машинах - машиноведения в историческом аспекте научно-технического прогресса. Показаны основные направления научных исследований Института машиноведения им. A.A. Благонравова Российской академии наук на ближайшую перспективу.
Институт машиноведения им. A.A. Благонравова РАН был образован в составе Отделения технических наук Академии наук СССР в 1938 г. как центр науки о машинах -машиноведения. Фундаментальные исследования и разработки Института являются одним из важнейших направлений развития технических наук, решающим актуальные научные проблемы развития машиностроения - основы экономики страны и ее суверенитета. Институт активно участвует в выполнении ряда государственных научно-технических программ и международных проектов.
Извечно, от сотворения примитивных машин и до наших дней величайших достижений научно-технического прогресса, проблемы создания все более эффективных и надежных машин, обеспечения их прочности, безопасности и ресурса всегда были весьма актуальны. Но, сохраняя свое название, эти проблемы кардинально меняли свое содержание в различные эпохи развития цивилизации по мере изменения самих машин и их назначения.
К традиционному использованию машин просто для преумножения физической силы человека, а затем и для ее замены, в эпоху промышленной революции XVIII в. добавилось изобретение машин, способных воспроизводить функции руки человека и заменяющих ее в различных технологических процессах. Наш век, век научно-технического прогресса и информатики ознаменовался первыми успешными попытками создания машин, способных не только помогать человеку в интеллектуальной деятельности, но и в ряде случаев заменять его интеллект в решении все более сложных задач.
История науки о машинах - машиноведения отражает общие тенденции научно-технического прогресса - переход от разрозненных научных исследований при кафедрах различных учебных заведений к объединению научного потенциала ученых в научных учреждениях, специализирующихся на глубоком изучении и радикальном решении актуальных и перспективных научных проблем.
Становление машиноведения было предопределено стремительным развитием машиностроения во всем мире в начале XX века. По мере насыщения народного хозяйства множеством машин различного назначения, разнообразие которых неограниченно росло, возрастала цена огромных потерь от недоиспользования потенциальных возможностей и ресурса машин, создаваемых путем проб, ошибок и умозрительных технических решений из-за отсутствия необходимых научных основ. Еще более значительными потерями оборачивались техногенные аварии и катастрофы. Усилий разрозненных уче-
1 70-летию Института машиноведения им. A.A. Благонравова РАН посвящается.
ных на кафедрах вузов и специалистов в промышленности было явно недостаточно для создания новых поколений машин, удовлетворяющих все более высоким требованиям повышения производительности, ресурса, надежности, безопасности и экологичности при снижении энерго- и материалоемкости и эксплуатационных расходов.
Попытки объединения ученых в научно-технические общества на добровольной основе предпринимались в России еще во второй половине XIX в. и в начале XX в. (Русское техническое общество (1866 г.), С.-Петербургское политехническое общество (1866 г.). Политехническое общество при Московском высшем техническом училище (1878 г.), Общество технологов (1884 г.), Общество содействия успехам опытных наук и их практических применений при Московском высшем техническом училище и Московском университете (1909 г.) и др.).
Научно-технические общества сыграли важную роль в распространении знаний, налаживании научных контактов ученых, обмене опытом, выпуске периодических изданий. Активными деятелями Политехнического общества были видные ученые и крупные специалисты в области промышленности, строительства и транспорта - профессора Н.Е. Жуковский, А.П. Гавриленко, П.К. Худяков, В.И. Гриневецкий, Д.С. Зернов, инженеры В.Г. Шухов, Н.П. Зимин, А.К. Эшлиман и многие другие энтузиасты развития технических наук в России.
Однако без финансовой и материально-технической поддержки государства такие объединения ученых не смогли решать сложные проблемы создания научных основ машиностроения, требующие комплексного проведения фундаментальных исследований одновременно по нескольким основополагающим научным направлениям.
Кардинальным решением проблемы развития широкого фронта технических наук явилось образование в Академии наук СССР нового для того времени структурного комплекса - Отделения технических наук (1935 г.) (ОТН). В лице ОТН страна получила подлинный штаб технических наук, который со временем стал основным организатором и координатором научных исследований по главным направлениям научно-технического прогресса. Важно заметить, что к тому времени в стране в различных отраслях уже были созданы свои научно-исследовательские организации и их филиалы, остро нуждавшиеся в научно-методическом руководстве [1].
Задачи, поставленные перед новым Отделением, имели исключительно важное значение для развития экономики страны. В интересах их успешного решения ОТН подразделялось на группы: технической механики; энергетики; технической физики; технической химии; горного дела. Каждая из групп создавала бригады, комплектуемые по принципу координации научных специализаций.
Среди четырех комиссий, созданных в Группе технической механики ОТН, наиболее широкий круг проблем и задач был определен для Комиссии машиноведения. Председателем Комиссии был назначен Е.А. Чудаков - известный энтузиаст автомобилестроения, стимулирующего развитие основных отраслей машиностроения.
Этот энтузиазм был порожден во время командировок Е.А. Чудакова в Англию и США с целью изучения передового, по тем временам, опыта машиностроения. Англия славилась высоким качеством и надежностью автомобилей. Известный педантизм англичан оказался уместным в отношении к технике, где каждая деталь должна быть необходимой и достаточной. Американские заводы Форда, освоившие первыми в мире конвейерные линии, опровергли консерватизм в отношении к поточному производству, ограничивающему, по мнению скептиков, возможности непрерывного совершенствования техники в условиях ее массового выпуска. Не прекращая многотысячный выпуск машин отличного качества ни на день, заводы Форда осваивали более трех тысяч нововведений в год. Этому способствовали творческие усилия научно-исследовательских отделений автомобильной промышленности [2].
План работы Комиссии машиноведения, утвержденный Президиумом Академии наук 5 февраля 1936 г., на несколько лет предопределил основные направления работы Комиссии и созданного впоследствии Института машиноведения.
Первый раздел плана - "Теория машин и механизмов" - предусматривает разработку общей теории машин и механизмов, а также разработку номенклатуры измерителей и методов определения их численного значения в различных отраслях машиностроения.
Второй раздел - "Повышение производительности машин" - включал в себя оценку различных методов механической обработки, рациональное развитие конструкции станков, теорию настройки автоматов, основные принципы автоматизации и механической обработки металлов и т.п. тематику.
Третий раздел плана - "Улучшение конструкции машин и их деталей" подразделялся на четыре части: проблемы стандартизации и взаимозаменяемости деталей; методы расчета деталей машин на вибрационную прочность; методы расчета на ударную прочность; законы динамического и статистического подобия.
В четвертом разделе - "Повышение износостойкости деталей машин" - были две части: изучение природы явления износа; теоретические обоснования технологических процессов по приданию поверхностной твердости деталям машин и по повышению прочности в соответствии с распределением напряжений в расчетном сечении.
В соответствии с этим планом Комиссия машиноведения сформулировала 32 конкретные темы, каждая из которых должна была выполняться соответствующей бригадой научных сотрудников. Одновременно Комиссия готовила обоснование для создания Института машиноведения.
Поле деятельности Комиссии машиноведения было огромным - практически все отрасли машиностроения страны. Однако для реализации этих возможностей необходимо было на основе Комиссии машиноведения создать в Академии свой институт с постоянным штатом научных сотрудников и собственной экспериментальной базой. Первый эскизный проект Института машиноведения составил Е.А. Чудаков в начале 1936 г. В обосновании отмечалось, что отечественное машиностроение должно переходить от копирования лучших зарубежных образцов к созданию своих, более производительных, надежных и дешевых машин, соответствующих реальным условиям эксплуатации.
В те годы индустриализации машиностроение развивалось опережающими темпами. Создавались новые для страны отрасли промышленности: станкостроительная, авиационная, автомобильная, тракторная, электротехническая и др. Возникало множество новых проблем, требующих решения в кратчайшие сроки.
15 октября 1938 г. Президиум Академии наук СССР принял постановление об организации в составе Отделения технических наук Института машиноведения. В постановлении отмечено: "Институт должен работать над комплексными проблемами, которые обеспечивали бы научное решение вопросов конструирования, производства и эксплуатации машин...".
29 октября 1938 г. Общее собрание Академии наук утвердило решение Президиума АН. На этом основании Отделение технических наук АН СССР 10 ноября 1938 г. распорядилось: "На базе Комиссии машиноведения и ее лаборатории организовать с 13.Х1. с.г. Институт машиноведения с разделами работ: теория механизмов и машин, трение и износ в машинах, расчет и конструирование машин и их деталей, холодная обработка металлов резанием". Таким образом, датой основания Института принято считать 13 ноября 1938 г.
Первым ди
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.