МАШИНОВЕ́ДЕНИЕ

МАШИНОВЕ́ДЕНИЕ, нау­ка о про­бле­мах соз­да­ния и эф­фек­тив­ной экс­плуа­та­ции но­вых ма­шин, ме­ха­низ­мов и их ком­плек­сов. М. ба­зи­ру­ет­ся на ре­зуль­та­тах тео­ре­тич. и экс­пе­рим. ис­сле­до­ва­ний, а так­же на дос­ти­же­ни­ях ма­те­ма­ти­ки, фи­зи­ки, со­про­тив­ле­ния ма­те­риа­лов, ма­те­риа­ло­ве­де­ния и др. наук. В М. тра­ди­ци­он­но вхо­дят: об­щая тео­рия ма­шин и ме­ха­низ­мов, изу­чаю­щая их ди­на­ми­ку в разл. ус­ло­ви­ях при­ме­не­ния с це­лью соз­да­ния ра­цио­наль­ных об­раз­цов на ос­но­ве их ки­не­ма­тич. и ди­на­мич. ана­ли­за и син­те­за; дис­ци­п­ли­на «Де­та­ли ма­шин», по­зво­ляю­щая оп­ре­де­лять не­су­щую спо­соб­ность уз­лов и де­та­лей ма­шин в разл. ус­ло­ви­ях экс­плуа­та­ции и на ос­но­ве это­го рас­счи­ты­вать их оп­ти­маль­ные раз­ме­ры; тео­рия тре­ния, ис­сле­до­ва­ния из­но­са де­та­лей в уз­лах (см. Из­но­со­стой­кость), на ос­но­ве ко­то­рых ре­ша­ют­ся во­про­сы по­вы­ше­ния кпд, уве­ли­че­ния ре­сур­сов ра­бо­ты, обес­пе­че­ния не­об­хо­ди­мо­го ка­че­ст­ва по­верх­но­сти со­пря­жён­ных де­та­лей; ис­сле­до­ва­ние оп­ти­маль­ных про­цес­сов из­го­тов­ле­ния (см. Ма­те­риа­ло­ём­кость); во­про­сы на­дёж­но­сти, вы­со­ко­ка­честв. вы­пол­не­ния ма­ши­ной не­об­хо­ди­мых опе­раций при её экс­плуа­та­ции; во­про­сы рацио­наль­но­го ис­поль­зо­ва­ния энер­гии, по­вы­ше­ния про­из­во­ди­тель­но­сти ма­шин и их эко­но­мич­но­сти.

О ста­нов­ле­нии и раз­ви­тии М. до нач. 20 в. см. в ст. Ма­шин и ме­ха­низ­мов тео­рия. В 1920–30-х гг. бы­ла раз­ра­бо­та­на об­щая тео­рия струк­ту­ры и клас­си­фи­ка­ции ме­ха­низ­мов (И. И. Арт­обо­лев­ский и др.). В 1930-х гг. Н. Г. Бруе­ви­чем ре­ше­ны за­да­чи ки­не­то­ста­ти­ки про­стран­ствен­ных ме­ха­низ­мов. Даль­ней­шее раз­ви­тие по­лу­чи­ла тео­рия син­те­за ме­ха­низ­мов. На­уч. тру­ды А. А. Бла­го­нра­во­ва по­свя­ще­ны во­про­сам ме­ха­ни­ки и воо­ру­же­ния. Его ка­пи­таль­ный труд «Ос­но­вания про­ек­ти­ро­ва­ния ав­то­ма­ти­че­ско­го ору­жия» (вып. 1–2, 1931–32) да­ёт ос­но­вы рас­чё­та при кон­ст­руи­ро­ва­нии ору­жия. В 1950–60-х гг. К. В. Фро­ло­вым и др. бы­ли ре­ше­ны мн. за­да­чи по ди­на­ми­ке ма­шин­ных аг­ре­га­тов, в т. ч. ра­бо­таю­щих при вы­со­ких ско­ро­стях. Боль­шое зна­че­ние име­ли ра­бо­ты П. А. Ре­бин­де­ра по изу­че­нию ме­ха­низ­ма раз­ру­ше­ния по­верх­но­ст­ных сло­ёв и аб­ра­зив­но­му из­но­су, В. В. Со­ко­лов­ско­го и А. А. Иль­ю­ши­на по при­ме­не­нию в ма­ши­но­строе­нии ме­то­да рас­чё­та по пре­дель­ным на­груз­кам, И. А. Один­га по ис­сле­до­ва­нию тер­мо­проч­но­сти. И. А. Выш­не­град­ский стал ос­но­во­по­лож­ни­ком важ­ней­шей для М. тео­рии ав­то­ма­тич. ма­шин, ко­то­рая по­лу­чи­ла даль­ней­шее раз­ви­тие в тру­дах Н. Е. Жу­ков­ско­го, А. М. Тью­рин­га и Н. Ви­не­ра.

Бур­ное раз­ви­тие М. в 20 в. оз­на­ме­но­ва­лось пе­ре­хо­дом от мо­дер­ни­за­ции ма­шин по об­ра­зу и по­до­бию пред­ше­ст­вую­щих по­ко­ле­ний к соз­да­нию прин­ци­пи­аль­но но­вых ма­шин. Кро­ме то­го, до­ба­ви­лись но­вые на­уч. на­прав­ле­ния, ко­то­рые эф­фек­тив­но ис­поль­зу­ют­ся во мно­гих об­лас­тях ма­ши­но­строе­ния: ав­то­ма­ти­за­ция, ро­бо­то­тех­нич. и ме­ха­трон­ные ком­плек­сы; кос­ми­че­ское М.; тео­рия проч­но­сти слож­ных тех­нич. сис­тем; виб­ра­ци­он­ные и вол­но­вые про­цес­сы в ма­ши­нах и кон­ст­рук­ци­ях; не­ли­ней­ная вол­но­вая ме­ха­ни­ка, био­ме­ха­ни­ка, эр­го­но­ми­ка и управ­ле­ние в сис­те­мах «че­ло­век – ма­ши­на – сре­да»; сни­же­ние энер­ге­тич. по­терь в ма­ши­нах и обо­ру­до­ва­нии; про­бле­мы ра­цио­наль­но­го ис­поль­зо­ва­ния но­вых ма­те­риа­лов (в т. ч. аморф­ных, на­но­ма­те­риа­лов), вол­но­вых тех­но­ло­гий и др. для объ­ек­тов ма­ши­но­строе­ния. В кон. 20 – нач. 21 вв. раз­ви­тие кос­мо­нав­ти­ки, авиа­ции, транс­пор­та, ядер­ной энер­ге­ти­ки, ав­то­ма­ти­за­ция прак­ти­че­ски всех ви­дов пром. про­из-ва, ос­вое­ние но­вых ме­сто­ро­ж­де­ний по­лез­ных ис­ко­пае­мых в рай­онах веч­ной мерз­ло­ты и на мор. шель­фах по­тре­бо­ва­ли соз­да­ния ка­че­ст­вен­но но­вых ма­шин и тех­но­ло­гич. сис­тем, спо­соб­ных на­дёж­но функ­цио­ни­ро­вать в слож­ных ус­ло­ви­ях. Воз­ник­ла объ­ек­тив­ная не­об­хо­ди­мость в по­ис­ках но­вых под­хо­дов для точ­но­го рас­чё­та и про­ек­ти­ро­ва­ния ма­шин и ме­ха­низ­мов, ком­плекс­но­го ре­ше­ния на­уч. про­блем обес­пе­че­ния их ка­че­ст­ва, проч­но­сти, на­дёж­но­сти и тех­но­ген­ной безо­пас­но­сти в экс­тре­маль­ных ус­ло­ви­ях (тре­ние и из­нос в ус­ло­ви­ях ва­куу­ма, при крио­ген­ных и вы­со­ких темп-рах и вы­со­ком дав­ле­нии; сол­неч­ная ра­диа­ция; маг­нит­ные бу­ри; не­ве­со­мость; рез­кие пе­ре­па­ды темп-р при взлё­те и по­сад­ке КА и др.); оп­ти­маль­ных ре­ше­ний за­дач при воз­рас­таю­щих ди­на­мич., те­п­ло­вых, виб­ра­ци­он­ных и ра­диа­ци­он­ных воз­дей­ст­ви­ях на че­ло­ве­ка-опе­ра­то­ра, ма­ши­ну и ок­ру­жаю­щую сре­ду; соз­да­ния но­вых ма­те­риа­лов с за­дан­ны­ми и управ­ляе­мы­ми свой­ст­ва­ми и др. Про­бле­мы совр. ма­ши­но­строе­ния и ав­то­ма­ти­за­ции не­раз­рыв­но свя­за­ны с соз­да­ни­ем вы­чис­ли­тель­ных ма­шин.

Ста­нов­ле­ние но­вых об­лас­тей зна­ния тре­бу­ет опе­ре­жаю­ще­го раз­ви­тия со­от­вет­ст­вую­щих на­уч. на­прав­ле­ний М. В свою оче­редь, по­треб­но­сти М. спо­соб­ст­ву­ют ре­ше­нию ря­да про­блем в разл. об­лас­тях зна­ния, сти­му­ли­руя их раз­ви­тие. Фун­дам. ис­сле­до­ва­ния М. – од­но из важ­ней­ших на­прав­ле­ний раз­ви­тия тех­нич. на­ук и на­уч.-тех­нич. про­грес­са.