Учебное пособие 800604

ля, коробки готовален могут не иметь указания завода-изготовителя или продавца – ретейлера (так называемые «no name» – безымянные). Все основные известные рекламные прейскуранты и каталоги фирм-произво- дителей относятся ко второй половине XIX века и более поздним датам. На сегодняшний день исследователи, музейные работники и коллекционеры выделяют примерно конец XVIII века – как время появления первых самостоятельных наборов чертежных инструментов, описанных в технической литературе того времени. Конечно, циркули, измерители и другие графические приборы изготавливались и ранее. Но это изготовление носило индивидуальный и попутный характер. И лишь в конце XVIII века появилась постоянная, все время растущая потребность в массовом производстве чертежных инструментов и как следствие – появление различных производителей – артелей, семейных предприятий и других фирм.

Одной из особенностей атрибуции, отличающей, например, циркуль XVIII века от более поздних инструментов является маленькая, крохотная деталь. Это гайка-барашек, которая использовалась для сбора сочленений чертежного прибора или регулировки ширины пера рейсфедера. Гайкабарашек имеет специальные лепестки или усики, предназначенные для того, чтобы ее закрутить или открутить без использования какого-либо дополнительного инструмента.

На рис. 9 показано это отличие в форме данной детали. На сегодняшний день это – общепринятая особенность атрибуции, которая в совокупности с другими признаками позволяет оценить возраст чертежного инструмента.

281

Рис. 11. а) Прибор в сложенном положении с чехлом; б) полураскрытое положение;

в) один из вариантов использования – циркуль с рейсфедером

С немецкой фирмой часового мастера Эмиля Оскара Рихтера (18411905) связано множество новаций и разработок в области предметов для инженерной графики. Основанная в 1875 году в саксонском городе Хемнице, фирма стала крупнейшим в мире производителем технических инструментов для рисования и черчения в первой половине XX-го века. В коллекции музея МГТУ им Н.Э. Баумана находится не только большое число готовален – чертежных наборов, но и многие отдельные чертежные приборы, изобретением которых мы обязаны этой фирме.

Рис. 12. а) Пунктирный рейсфедер для прямых линий; б) пунктирный рейсфедер для кривых;

в) сменные диски для выбора вида пунктира; г) чертеж из патента, полученного в 1875 г.; д) 32 различных видов пунктирных линий, соответствующих определенному диску

283

На рис. 12 показаны два пунктирных рейсфедера – один для прямых (рис. 12а), второй – для кривых линий (рис. 12б). К этим приборам фирмой выпускалось до 32-х дисков с кулачками – жестких исполнительных элементов, что позволяло чертить пунктирную линию с различным сочетанием коротких и длинных штрихов (рис. 12в, 12д).

Итак, примерно к периоду 1920-1930 гг. основной комплект и ассортимент чертежных принадлежностей был сформирован в том виде, в каком его помнят многие инженеры, работавшие за кульманом. К середине 1950-х XX века готовальни производились массово и стали, по сути, обычным канцелярским товаром широкого потребления. Конечно, изменения в дизайне приборов все также происходили – в основном в сторону снижения себестоимости, увеличения массовости изделия, что приводило в свою очередь к обезличиванию инструмента. Советский, европейский или американские чертежные наборы к тому времени стали очень похожи друг на друга по дизайну, качеству, и функциональным возможностям.

На этом фоне заметно выделяется набор немецкой фирмы «Lotter», относящийся к середине 50-х гг. XX века, который имеется в коллекции музея МГТУ им. Баумана. Разработчики «Lotter» учли прошлый опыт конструирования чертежных приборов и разработали нечто новое – циркуль для черчения окружностей (в том числе и большого радиуса), в котором игла и грифель всегда перпендикулярны плоскости чертежа. Кроме этого, пользователю предлагался циркуль с микрометрической подачей, смещающей ножку с грифелем – для черчения концентрических окружностей с мелким шагом.

Заключение. В этой статье мы не ставили перед собой задачу описать весь чертежный инструмент или охватить все области технического черчения. Это – достаточно трудная задача, если не сказать – невозможная. Системная коллекция чертежного инструмента нашего музея, исторические документы и фотоматериалы, образцы чертежей и учебные работы помогают нам понять: какую социальную нишу занимал инженер в прошедшие столетия, как ценился его труд, знания и умения.

Основные выводы напрашиваются сами собой – люди технических профессий, инженеры вышли из рядов ученых-естествоиспытателей с широким кругозором и обширными интересами. В старинных чертежных наборах находятся акварельные краски и кисти в большом количестве. Складные приборы (а в статье упомянута только их часть) изысканны, зачастую украшены и предназначены не только для выездной работы, но и для демонстрации в высшем обществе, например. Можно сделать предположение, что разделение на «физиков» и «лириков» было в ХIX веке довольно условно и инженер прошлого обладал достаточными гуманитарными приемами, вкусом и стилем.

Все это напрямую относится к современному инженерному образованию, гуманитаризации профессионального технического образования.

284

Наглядные пособия для преподавания практической механики в конце XIX века как источник изучения исторического наследия МРУЗ-ИМТУ-МВТУ

Г.А. Базанчук, директор музея Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана (национального исследовательского университета) С.В. Кураков, сотрудник музея, старший преподаватель кафедры метрологии и

взаимозаменяемости МГТУ им. Н.Э. Баумана e-mail: gbazanchuk@yandex.ru

Аннотация. Статья посвящена вопросам изучения использования исторических моделей механизмов в практике преподавания фундаментальных наук в МРУЗ-ИМТУ-МВТУ, созданию новых научных направлений в XX веке и, как следствие, развитие и расширение коллекции наглядных пособий. Авторы проследят влияние трудов профессора Н.Е. Жуковского, выдающегося ученого-механика мирового уровня, не только на курс «Теоретическая механика», но и на смежные области технических наук. Также будет рассказано о новых поступлениях в музейный фонд МГТУ им. Н.Э. Баумана и показано новое, современное применение исторических объектов при работе со школьниками, студентами младших и старших курсов, при преподавании технических дисциплин, а также при самостоятельном изучении вопросов истории науки, техники и машиноведения.

Ключевые слова: практическая механика, наглядность, модели механизмов, преподавание машиноведения, история машин и механизмов, механика в музееведении.

Visual aids for teaching practical mechanics at the end of the XIX century as a source of study

historical heritage of MRUZ-IMTU-MVTU

G.A. Bazanchuk,

Director of Bauman Moscow State Technical University Museum

S.V. Kurakov

Museum Employee, Senior Lecturer,

Department of Metrology and Interchangeability,

Bauman Moscow State Technical University

Abstract. The article is devoted to the study of the use of historical models of mechanisms in the practice of teaching basic sciences in the Moscow State Technical University, the creation of new scientific directions in the XX century and, as a result, the development and expansion of the collection of visual aids. The authors will trace the influence of the works of Professor N.E. Zhukovsky,

285

an outstanding mechanical scientist of the world level, not only on the course «Theoretical Mechanics», but also on related fields of technical sciences. It will also tell about new additions to the museum fund of the Bauman Moscow State Technical University and show a new, modern application of historical objects when working with schoolchildren, junior and senior students, when teaching technical disciplines, as well as when independently studying the history of science, technology and machine science.

Keywords: practical mechanics, visibility, model of mechanism, teaching of machine science, history of machines and mechanisms, mechanics in museum studies.

Введение. В настоящее время роль моделей механизмов изменилась, так как изменился и традиционный курс проектирования механизмов в современной высшей школе. С развитием современных технологий данные объекты начали терять свой дидактический смысл, оставаясь при этом примером и образцом наглядности при преподавании технических дисциплин. Скажем так – сегодня модели используются не только для демонстрации преобразования движения на лекциях по курсам «Теоретическая механика» и «Теория механизмов и машин» или для проведения экспериментов в учебной лаборатории. Фактически, сами эти модели стали пред-

метом научного иссле-

теоретическую и практическую подготовку инженеров и техников, обязательно включало в учебные планы два предмета: теорию механизмов и теорию машин. Эти предметы были основными в Политехнических школах и Университетах. Их качественное преподавание было невозможно без наглядных пособий – моделей механизмов. Коллекции моделей машин и механизмов начинают создаваться в научных сообществах (рис. 1).

286

вызовет интерес у студентов и преподавателей нашего университета. Подобная находка обнаружилась в недавнем поступлении в фонд музея сборника Трудов Отделения физических наук Общества любителей естествознания.

Прикладное значение трудов Н.Е. Жуковского оценили еще его современники. Так, в журнале «Нептун» (периодическое издание товарищества инженеров «Н.П. Зимин и Ко») в 1915 году была напечатана статья «Определение места утечки воды из водопроводных труб» по способу Н.Е. Жуковского, указанным им еще в 1898 году. К теоретическим выкладкам предлагалось техническое решение – использование прибора «Пульсограф» (скорее всего, не сохранился) системы инженера Н.В. Акимова, бывшего ученика Николая Егоровича. Как мы видим, подобные прижизненные издания полны исторической информацией для атрибуции механизмов, позволяют определить начало применения тех или иных технологий, дают возможность объективно оценить вклад великого ученого в развитие технического прогресса.

Подобные выводы позволило сделать еще одно поступление в фонд музея – это некролог А.В. Летникову, написанный его коллегой Н.А. Шапошниковым, известным педагогом-математиком, в 1888 году [2]. Формат некролога XIX века (помимо печальной констатации факта утраты) был подробным и детальным отчетом о деятельности ученого, его жизненном пути, достижениях, сделанных научных открытиях, проводимой административной работе и т.д. На секции будут вынесены на обсуждение не только научные интересы и исследования А.В. Летникова, но и его роль в создании «Русского метода подготовки инженеров». Авторы считают, что следует соблюдать историческую справедливость по отношению к нашему ученому и непременно упоминать имя А.В. Летникова как одного из основателей отечественной инженерной школы.

287

Русская коллекция моделей механизмов второй половины XIX века

Ее основателем является директор Московского ремесленного учебного заведения Александр Степанович Ершов. В России формирование высшего технического образования началось немного позже, чем в Европе, поэтому его развитие происходило под сильным влиянием европейского опыта. Под руководством А.С. Ершова в ремесленных мастерских приступили к изготовлению моделей кинематических механизмов, которые легли в основу уникальной коллекции, насчитывающей на сегодняшний день более 50-ти музейных экспонатов [3]. Особое внимание следует уделить «доскам» - стендам с плоско-рычажными механизмами, наглядно демонстрирующие работу механизмов Уатта, Нерлиха и др. (рис. 3).

Рис. 3. Примеры моделей плоско-рычажных механизмов, выполненные воспитанниками МРУЗ под руководством директора А.С. Ершова,

1860-1867 гг.

Будет актуально продолжить обсуждение современного применения данных моделей при объяснении и выполнении, например, домашнего задания по дисциплине «Теоретическая механика» путем математического моделирования (изменения размеров звеньев, величины крутящего момента и пр.), что для исторических экспонатов будет крайне важным и существенно обогатит в методическом аспекте уникальную коллекцию.

Продолжая говорить о применении наглядных учебных пособий, мы опять вернемся к более поздней статье Н.Е. Жуковского (1916 г.) «О механизме Л.В. Ассура», где Николай Егорович разбирает сочинение «Иссле-

288

дование плоских стержневых механизмов с низшими парами с точки зрения их структуры и классификации» еще одного своего ученика (рис. 4). Леонид Владимирович Ассур – создатель рациональной классификации плоских шарнирных механизмов любой сложности методом последовательного наслоения кинематических цепей, получивших название «групп Ассура». К сожалению, недолгая жизнь этого ученого не позволила ему в полной мере раскрыть потенциал своих разработок; имя

Л.В. Ассура и его иссле- Рис. 4 Схема плоского стержневого механизма

его смерти в 1920 г. Ученые в своих работах упоминали классификацию Ассура, но не применяли ее для решения задач синтеза и анализа механизмов. Ситуация с идеями Ассура изменилась, когда к исследованиям подключился молодой ученый И.И. Артоболевский, который понял какие возможности для построения общей теории механизмов открывает теория Л.В. Ассура. Именно И.И. Артоболевский (1905-1977), Н.Г. Бруевич (1896-1987) и В.В. Добровольский (1880-1956) развили и продолжили теорию структурного анализа механизмов, основы которой заложил ученик Н.Е. Жуковского.

Зарубежная коллекция моделей механизмов конца XIX – начала XX века

Связь с европейской наукой в МРУЗ-ИМТУ-МВТУ существовала всегда. Заграничные командировки русских инженеров на лучшие заводы, защита диссертаций в иностранных университетах, участие Училища в Международных выставках в Париже, Вене, Филадельфии, закупка лучшего учебного инвентаря и расходных реактивов и многое другое – все эти факты являются неотъемлемой частью научно-учебного процесса в истории нашего университета. Надо сказать, что в Европе понимали важность, полезность и необходимость применения наглядных пособий очень давно.

289

Так, например, в трактате Альбрехта Дюрера «Руководство к измерению циркулем и линейкой» уже в 1525 году приводится множество приспособлений и плоских механизмов «на пользу всем любящим искусство». Среди них конхоида или раковина Дюрера (рис. 5), для воспроизведения И.И. Артоболевским был создан плоский кулисно-рычажный механизм под номером 1216 в середине XX века [4].

в)

Рис. 5. а) Пример плоского механизма из трактата А. Дюрера; б) конхоида Дюрера (там же);

в) кулисно-рычажный механизм № 1216 из сборника «Механизмы в современной технике», том 2 И.И. Артоболевского,

воспроизводящий конхоиду Дюрера

Возвращаясь к экспонатам музея МГТУ им. Н.Э. Баумана, следует отметить часть моделей Франца Рело, которые, возможно, являются единственными в мире, сохранившимися до наших дней в нашем музее. Ученик выдающегося немецкого инженера Редтенбахера профессор Ф. Рело создал крупнейшую коллекцию моделей механизмов для обучения практической механике [5]. Она состоит из двух частей. Первая – общеизвестна и присутствует во многих технических музеях Европы и США, а вторая часть коллекции, более поздняя, вышедшая в свет в самом начале XX века, – малоизвестна и малочисленна, так как после смерти Франца Рело в 1905 году, дела у его компаньона и фабриканта Густава Фойта расстроились, пришли в упадок, и немецкую фирму, занимавшуюся изготовлением моделей кинематических механизмов, пришлось закрыть.

Именно во второй части своей коллекции Рело уделил внимание кинематике точки и создал группу моделей – дисплеев, где отмеченная

290