Теория механизмов

Одновременно с исследованиями по общим основаниям тео­ретической механики в России было положено начало тео­рии одного из важнейших отделов прикладной механики — теории механизмов.

В XIX в. целая серия фундаментальных ра­бот по теории механизмов. Значительным вкладом в развитие теории механизмов являются научные труды П. Л. Че­бышева (1821—1894) — см. здесь.

Интересный цикл исследований по теории механизмов был проведен в Одесском университете. Ряд книг и статей по кинематике систем с приложениями к техническим зада­чам опубликовал профессор механики В. Н. Лигин (1846—1900). Ученик Лигина доцент X. И. Гохман дал в «Кинематике машин» (Одесса, 1890) классификацию кинематических пар по степеням свободы и разделение ме­ханизмов на 6 разрядов в зависимости от числа возмож­ных движений.

В Одесском университете защитил магистерскую дис­сертацию «Передача вращения и механические черчения кривых шарнирно-рычажными механизмами» (1894) воспитанник Московского университета Н. Б. Делоне (1856— 1931), с 1906 г. занимавший кафедру механики в Киев­ском политехническом институте.

Особые заслуги в теории механизмов принадлежат И. А. Вышнеградскому (1831—1895), ученику Остро­градского по Главному педагогическому институту в Пе­тербурге. Вышнеградский преподавал математику и при­кладную механику и другие курсы в Артиллерийской академии и в Петербургском технологическом институте. В 1862 г. он был утвержден профессором механики, в 1888 г. избран почетным членом Академии наук. Неко­торое время он был министром финансов.

Вышнеградский был выдающимся инженером-конструктором  и теоретиком. Главным делом его жизни явилось создание теории автоматического регулирования, основания которой он изложил в двух сочинениях «О регулято­рах прямого действия» (1877) и «О регуляторах непря­мого действия» (1878).

Свои открытия Вышнеградский тогда же опубликовал во французских и немецких журналах. Введенные Вышнеградским понятия и методы по­лучили широкое применение в современной теории регу­лирования, приобретающей все большее и большее зна­чение в самых различных областях производства. Имя Вышнеградского носит, например, критерий устойчивости системы регулирования.

В 1909 г. было опубликовано исследование Н. Е. Жу­ковского «Сведение динамических задач о кинематиче­ской цепи к задачам о рычаге». Оно содержит теорему, имеющую глубокое принципиальное значение. Сущность этой теоремы состоит в том, что вопрос о равно­весии механизма, т. е. системы тел, сводится к более простой задаче равновесия одного твердого тела, враща­ющегося вокруг данного центра. Метод Жуковского давал возможность решить общую задачу динамики механизмов (для механизмов с одной степенью свободы), состоящую в определении движения механизмов под действием заданных сил, т. е. позволял произвести кинетостатический расчет механизма с учетом сил инерции.

В 1914—1917 гг. появились работы профессора Петер­бургского политехнического института Л. В. Ассура (1878—1920), давшего новую общую систему классифика­ции плоских кинетических цепей, на которой основыва­ется методика исследования плоских механизмов, причем каждому классу соответствует свой метод анализа. Классификация Ассура и ряд введенных им понятий («точки Ас­сура» и др.) играют важную роль в современной теории ме­ханизмов и машин.