Файл: Повилейко Р.П. Архитектура машины. Художественное конструирование. Проблемы и практика.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.06.2024
Просмотров: 106
Скачиваний: 0
пропорций лежат схемы-сетки, вобравшие в се |
Модуль, модульная система, модульная |
||||||||||||
бя в качестве исходных |
позиций |
простейшие |
координация — один |
из |
важнейших инстру |
||||||||
геометрические фигуры, соотношения размеров |
ментов гармонизации форм в художественном |
||||||||||||
которых определяются рядом достаточно ма |
конструировании. Этот инструмент уже веками |
||||||||||||
лых и простых целых чисел. |
|
|
|
успешно пользуется в архитектуре и многих |
|||||||||
Это положение нашло практическое отра |
иных областях деятельности человека. Извест |
||||||||||||
жение в методике архитектурно-художествен |
но, что храм Василия Блаженного в Москве |
||||||||||||
ной отработки проекта циркулем и линейкой |
сложен всего из 18 типоразмеров фигурных |
||||||||||||
и архитектурном законе применения в пропор |
кирпичей. Из 18 типов |
плит выросла удиви |
|||||||||||
циях малых целочисленных отношений. Гра |
тельно многообразная архитектура древнерус |
||||||||||||
фические методы пропорционирования (нало |
ского Ярославля. Всего несколько стандарт |
||||||||||||
жение схем-сеток) применимы в основном для |
ных элементов использовали народные масте |
||||||||||||
конструкций простых форм (параллелепипе |
ра — архитекторы |
Средней |
Азии |
(особенно |
|||||||||
дов). |
В |
конструкциях сложных |
форм приме |
XI—XII вв.). Более 3,5 тысячи |
орнаменталь |
||||||||
няется численное пропорционирование само |
ных киргизских сюжетов составлены из 173 |
||||||||||||
стоятельно или в комбинации с пропорциони- |
стандартных элементов. В большинстве стран |
||||||||||||
рованием |
графическим. |
Обе эти |
методики |
принят или утверждается строительный мо |
|||||||||
пропорционирования на практике хорошо до |
дуль 10 см. Модуль в |
художественном кон |
|||||||||||
полняют друг друга. В целом же все графиче |
струировании— это |
основа |
целого |
ряда эф |
|||||||||
ские методы |
пропорционирования |
сводятся к |
фективных стандартов, которые могут сделать |
||||||||||
следующей формулировке, одобрительно вос |
красивое и удобное дешевым и доступным. По |
||||||||||||
принимаемой многими искусствоведами: «Гар |
сути дела, любая художественно-конструктор |
||||||||||||
мония |
есть |
результат |
повторения |
основной |
ская разработка серийного или массового про |
||||||||
формы произведения в его частях», или «Боль |
мышленного изделия в какой-то степени может |
||||||||||||
шое повторяется в малом». Пропорционирова |
рассматриваться всего |
лишь |
как |
оригинал |
|||||||||
ние по какому-то определенному закону, в том |
для снятия многих идентичных копий. |
||||||||||||
числе |
в |
соответствии |
с золотым |
сечением, |
Простейшим методом модульного пропор |
||||||||
можно |
|
рассматривать |
как |
частный случай |
ционирования технических форм является от |
||||||||
модульной |
корректировки |
или |
модульного |
работка конструктивных членений поверхно |
|||||||||
пропорционирования форм. |
|
|
|
стей технических форм в соответствии с нало |
78
женной модульной сеткой; практически это |
рассматривать как прямое развитие и продол |
||||||
одновременно |
и простейший |
метод графиче |
жение международной системы предпочтитель |
||||
ского |
пропорционирования. |
Под |
термином |
ных чисел. Суть этой системы (оговорена у нас |
|||
«сетка» следует понимать систему пересекаю |
в стране |
ГОСТом 8032—56) можно упрощен |
|||||
щихся линий, определенный принцип члене |
но выразить так: какие бы размеры конструк |
||||||
ния |
поверхностей |
технических форм — пане |
ций ни |
получались в результате расчетов, |
|||
лей, |
обшивок. |
Сетка сама по себе |
не может |
в проекте они должны быть откорректированы |
|||
быть |
ни хорошей, |
ни плохой, она |
является |
(уменьшены или, что более вероятно, увеличе |
простейшим абстрактным выразителем поряд |
ны) так, чтобы значения совпадали с членами |
|||||||||||||||
ка расположения конструктивных элементов, |
одного из рядов предпочтительных чисел. Все |
|||||||||||||||
заложенных в модульной системе. |
|
го система |
предпочтительных |
|
чисел |
вклю |
||||||||||
|
|
|
|
|
чает, как известно, 5 |
рядов |
геометрических, |
|||||||||
Предпочтительные |
|
прогрессий: R5, ^10, R20, R40, R80, имеющих |
||||||||||||||
|
соответственно 5, 10, 20, |
40, |
80 |
членов, и зна- |
||||||||||||
пропорции |
|
|
|
|
|
|
5 г |
-- |
10 |
,-- |
2 0 ,-- |
4 0 |
,-- |
|||
|
|
|
менатели прогрессий: |
у |
10 ; у |
|
10 ; у |
1 0 ; у |
10 I |
|||||||
|
|
|
|
|
y^W- |
Предпочтение |
отдается |
|
рядам |
более |
||||||
Исследования в архитектуре и других обла |
редким: R5 |
предпочитается |
|
|
ряду |
10, |
#10 |
|||||||||
стях изобразительного искусства, проведенные |
предпочитается R20 и т. д. Из самого частого |
|||||||||||||||
советским |
исследователем |
В. Ф. Кринским, |
ряда #80, который содержит 80 членов, все |
|||||||||||||
показали, что здесь люди, |
невольно сами того |
остальные ряды строятся выборочно — отбра |
||||||||||||||
не замечая, применяли |
весьма ограниченное |
сыванием каждого второго члена более дроб |
||||||||||||||
число пропорций — всего |
139 различных отно |
ного ряда. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
шений, которые дают числа натурального ря |
Величина отклонений, не замечаемых гла |
|||||||||||||||
да от 1 до 21. Безусловно, что более высокий |
зом, |
2—3% — вполне |
пригодна |
для |
построе |
|||||||||||
уровень точности конструирования в машино |
ния наиболее частого базового ряда предпоч |
|||||||||||||||
строении |
требует более |
обширной и |
гибкой |
тительных пропорций. Если построить ряд пря |
||||||||||||
системы предпочтительных пропорций. |
|
моугольников, одна из сторон которых будет |
||||||||||||||
Такая система предпочтительных пропорций |
последовательно увеличиваться в 1,02—1,03 |
|||||||||||||||
была построена, и оказалось, что ее |
можно |
раза, |
то разницы в пропорциях соседних пря- |
79
|
|
|
|
|
|
иметь плавно возраста |
||||||
|
|
|
|
|
|
ющий |
ряд |
предпочти |
||||
|
|
|
|
|
|
тельных |
|
пропорций |
в |
|||
|
|
|
|
|
|
виде |
|
геометрической |
||||
|
|
|
|
|
|
прогрессии со знамена |
||||||
|
|
|
|
|
|
телем К=1,02^-1,03. Но |
||||||
|
|
|
|
|
|
такой |
же |
знаменатель |
||||
|
|
|
|
|
|
|
ж 1,02938 ^ |
1,03 |
||||
|
|
|
|
|
|
имеет |
ряд R 80, |
кото |
||||
|
|
|
|
|
|
рый и берем за основу |
||||||
|
|
|
|
|
|
соответствующего |
ряда |
|||||
|
|
|
|
|
|
предпочтительных |
про |
|||||
|
|
|
|
|
|
порций |
П80. |
Каждому |
||||
|
|
|
|
|
|
из членов |
этого |
ряда |
||||
|
|
|
|
|
|
были |
подобраны |
соот |
||||
|
|
|
|
|
|
ветствующие |
отноше |
|||||
|
|
|
|
|
|
ния, причем |
было до |
|||||
|
|
|
|
|
|
казано, что для этих от |
||||||
|
|
|
|
У5 |
ношений |
|
достаточен |
|||||
|
|
|
|
ряд натуральных чисел |
||||||||
Рис. 42. Основные пропорциональные схемы — сетки |
(по Месселю Э.). Это |
от 1 до 50, |
например, |
|||||||||
прямоугольники, возникшие путем членения окружности на 4, 6, |
8, 10 час |
1,03~ 34 : 33; |
1,06^18: |
|||||||||
тей. Последние два прямоугольника |
тесно |
связаны |
с золотым |
сечением. |
|
1,12 —9 : 8 и |
т. д. |
|||||
|
|
|
|
|
|
Отбросив |
каждый |
вто |
||||
моугольников мы не заметим — они будут вос |
|
|
рой |
член ряда, полу |
||||||||
чим П40 и далее аналогично |
П20, П10, |
П5. |
||||||||||
приниматься одинаковыми. Взяв за |
основу ря |
При |
анализе |
системы |
предпочтительных |
|||||||
да 1,0, увеличивая его |
последовательно на од |
пропорций выявляется связь ее с золотым се |
||||||||||
ну и ту же величину |
0,02—0,03, |
мы |
будем |
чением, |
а следовательно, и |
с |
системами, |
по |
80
строенными на золотом сечении «Модулор» Ле Корбюзье и др. Знаменатель самого редко
го ряда П5 (R5), равный у^ю ж 1,6, может быть принят с ошибкой меньшей, чем 0,8%, для наблюдателя (то есть практически не зна чимой) за золотое сечение; соответствующее расчетное значение 8 : 5. Следовательно, золо тое сечение со всеми производными может считаться частным случаем системы предпоч тительных пропорций при использовании лю бого из рядов этой системы. Порядок поль зования системой предпочтительных про порций:
— на основании технико-экономических рас четов и компоновочных прикидок устанавли ваются габаритные пропорции конструкции;
— по таблице предпочтительных пропорций (табл. 1) подбирается семейство отношений, кратных этой пропорции (например, если габа ритные пропорции станка составляют на глав ном виде 3 : 1, то выписывают отношения 3 :1 ; 3 : 2; 4 : 3; 5 : 3; 8 : 3; и т. д.), причем семей ство подбирается так, чтобы его охватывал возможно меньший по численности членов ряд предпочтительных пропорций;
— в соответствии с принятым семейством предпочтительных пропорций прорабатывают ся все элементы, которые определяют внешний облик конструкции.
Колебания и пропорции
Законы пропорций выводились из чего угод но — из особенностей зрительного восприятия, из антропометрии человека, из прочностных характеристик материалов, из формальных гео метрических построений, наконец, из простого жонглирования математическими символами и цифрами, но только не из теории колебаний. А между тем «лишь при помощи теории коле баний можно установить наиболее удачные пропорции конструкций, отодвигающие эксплу атационные условия работы машин возможно дальше от условий возникновения больших ко лебаний». Так считает специалист в области те ории колебаний С. П. Тимошенко.
Представим себе параллелепипед, покоящий ся на четырех упругих опорах-пружинах, рас положенных под углами основания. Это может быть высокоточный станок, поставленный на амортизаторы для защиты от вредных толчковвоздействий, распространяющихся по строи тельным конструкциям (в заводских условиях металл одновременно режется, куется, форму ется, порождая при работе технологического оборудования множество значительно разли чающихся по величине и направлению вибра-
6 Р. Повилейко |
81 |