О движении (Бублейников) - страница 118

Вся жизнь П. Л. Чебышева была непрерывным научным трудом. Он и умер, сидя за письменным столом.

Свой замечательный математический талант П. Л. Чебышев с успехом применил в области механики — для создания теории шарнирных механизмов.

В паровой машине важную роль играет так называемый параллелограмм Уатта.

Это механизм, состоящий из четырех металлических стержней, соединенных шарнирами. Стержни образуют параллелограмм, углы которого могут менять величину. При помощи этого механизма прямолинейное движение поршневого штока передается в машине Уатта качающемуся коромыслу.

Параллелограмм Уатта. Точки А неподвижны. Точки а движутся по дугам круга. Точки К движутся по прямым линиям, и к ним присоединяются штоки цилиндров.

Подобные «плоские механизмы» пользуются широким распространением для преобразования кругового движения в прямолинейное, и наоборот. Но они были несовершенны, и их работа сопровождалась трением, вследствие которого части машин быстро изнашивались.

Напрасно инженеры в течение семидесяти пяти лет трудились над усовершенствованием параллелограмма Уатта, подбирая размеры частей. Им не удалось устранить его недостатки.

П. Л. Чебышев подошел к этой проблеме как математик. Он поставил перед собой теоретическую задачу: найти такую комбинацию соединенных шарнирами стержней, чтобы передаваемое ими движение как можно меньше отличалось от прямолинейного.

Метод, примененный П. Л. Чебышевым, был чисто математический. На его сущности останавливаться мы не будем. Математику удалось решить техническую задачу. Он указал ряд новых конструкций, дающих почти прямолинейное движение с любой степенью приближения к нему.

Некоторые из этих механизмов и в наше время находят применение в различных приборах.

Продолжая исследования, П. Л. Чебышев показал, что с помощью шарнирных механизмов можно воспроизвести вращательное движение. При этом вращение может происходить вокруг двух различно направленных осей.

Наконец, П. Л. Чебышев разработал новый тип непрерывно работающих механизмов, в которых одно звено совершает прерывное движение. Такова его знаменитая «стопоходящая» машина, переступающая подобно животным.

«Стопоходящая» машина П. Л. Чебышева — механизм, осуществляющий движение с остановками.

Более сорока различных оригинальных механизмов было создано этим математиком: гребной механизм, подражающий движению весел лодки, самокатное кресло, сортировальная машина и другие, до сих пор применяемые в технике.

В середине XIX века новая проблема механики была поставлена артиллерийской техникой.

Гладкоствольные орудия стреляли шаровидными бомбами. Сопротивление воздуха уменьшало дальность полета и меткость стрельбы. Чтобы избавиться от этих недостатков, военные инженеры в 60-х годах ввели удлиненные, заостренные снаряды. Но испытание показало, что сопротивление воздуха легко опрокидывает цилиндрический снаряд, который ударяет в цель боком или основанием.