| 24018683 25600 5883 938 1. Внедряются М. к. для пластов наклонного (М-87ДН, КМ-127 и др.), а также крутого (АЩ, КГД-2, АНЩ, АКД и др.) падения. Наиболее разнообразны М. к. поддерживающего типа.
За рубежом развитие М. к. идёт по пути создания и совершенствования в основном крепей поддерживающего типа как в агрегатированном (крепи фирм "Галлик", "Даути" и др.- Великобритания), так и в комплектном ("Вестфа-лия", чКлекнер-Ферроматик" - ФРГ, "Карлтон" - Великобритания, "Саэ-Со-меми" - Франция, DVP-3 - ЧССР и др.) исполнении.
Совершенствование М. к. осуществляется по пути снижения их металлоёмкости и стоимости, повышения надёжности всех узлов, оптимизации параметров, создания конструкций, обеспечивающих в комплексе с выемочными и транспортными средствами полную автоматизацию процессов выемки, транспортирования угля, крепления и управления горным давлением в очистном забое и на сопряжении его с подготовит, выработками. Лит.: Справочник по креплению горных выработок, М., 1972.
В. В. Жуков.
МЕХАНИЗИРОВАННЫЕ ВОЙСКА, войска, состоящие из мотострелковых (механизированных), танковых, артиллерийских и др. частей и подразделений. Понятие "М. в" появилось в различных армиях к нач. 1930-х гг. В 1929 в СССР было создано Центр, управление механизации и моторизации РККА и сформирован первый опытный механизированный полк, развёрнутый в 1930 в первую механизированную бригаду в составе танкового, артиллерийского, разведыват. полков и подразделений обеспечения. Бригада имела 110 танков МС-1 и 27 орудий и предназначалась для исследования вопросов оперативно-тактич. применения и наиболее выгодных организац. форм механизированных соединений. В 1932 на базе этой бригады был создан первый в мире механизированный корпус - самостоят, оперативное соединение, включавшее 2 механизированные и одну стрел-ково-пулсметную бригады, отдельный зе~ нитно-артиллерийский дивизион и насчитывавшее св. 500 танков и 200 автомобилей. Название "М. в" было закреплено в 1932 во временном наставлении механизированных войск РККА, к-рое наз. ч Вождение и бой самостоятельных механизированных соединений>. К нач. 1936 имелось 4 механизированных корпуса, 6 отдельных бригад, а также 15 полков в кав. дивизиях. В 1937 Центр, управление механизации и моторизации РККА было переименовано в Автобронетанковое управление Красной Армии, а в дек. 1942 было образовано Управление командующего бронетанковыми и механизированными войсками. Во время Великой Отечеств, войны 1941-45 бронетанковые и механизированные войска стали осн. ударной силой сухопутных войск. К кон. 1943 в состав механизированного корпуса входили 3 механизированные и 1 танк, бригады, 1-2 самоходно-арт. полка, миномётный, зенитный, артиллерийский, истребительно-противотанковый артиллерийский полки, отдельный гвард. миномётный дивизион реактивной артиллерии и части обеспечения и обслуживания [всего 16369 чел., 246 танков и самоходно-арт. установок (Т-34-176, Т-70-21, САУ-49), 252 орудия и миномёта, св. 1,8 тыс. автомашин]. Механизированные соединения наряду с танковыми использовались для ввода в прорыв и развития успеха на большую глубину, для окружения и разгрома противника, преследования и выполнения др. задач. В мае 1954 бронетанковые и механизированные войска были переименованы в бронетанковые войска, в 1959 - в танковые войска. В 1957 стрелковые и механизированные дивизии были преобразованы в мотострелковые дивизии. В США, Франции, Турции и нек-рых др. странах механизированные дивизии входят в состав сухопутных войск (пехоты)
Л. Г. Бархударов.
МЕХАНИЗИРОВАННЫЙ ИНСТРУМЕНТ, ручные машины с встроенным двигателем. По виду питающей энергии М. и. может быть пневматич., электрич., гидравлическим. Распространение получили такие ручные машины, как сверлильные, шлифовальные, резьбозавёртываю-щие, различные виды молотков, пил и др.
МЕХАНИЗМ (от греч. mechane - машина), система тел, предназначенная для преобразования движения одного или неск. тел в требуемые движения др. тел. М. составляют основу большинства машин, применяются во мн. приборах, аппаратах и технич. устройствах. Твёрдое тело, входящее в состав М., называемое звеном, может состоять из одной или неск. неподвижно соединённых деталей (отдельно изготовленных частей). Соединение двух соприкасающихся звеньев, допускающее их относит, движение, наз. кинематической парой (см. также Кинематика механизмов). Наиболее распространённые кинематич. пары: вращательная (шарнир), поступательная (ползун и направляющая), винтовая (винт и гайка), сферическая (шаровой шарнир). Если в преобразовании движения, кроме твёрдых тел (звеньев), участвуют жидкие или газообразные тела, то М. наз. соответственно гидравлическим или пневматическим.
Для изучения движения звеньев М. составляется кинематич. схема, на к-рой указываются данные, необходимые для определения положения звеньев. На рис. 1 показан чертёж М. двигателя внутр. сгорания и его кинематич. схема. На кинематич. схеме кривошип и шатун условно представлены в виде отрезков, соединяющих центры шарниров, ползун - в виде прямоугольника, стойка О - в виде отрезка со штриховкой, изображающего направляющую ползуна, и треугольника с шарниром, имеющим неподвижную ось вращения. Для определения по кинематич. схеме положения всех подвижных звеньев М. достаточно знать положение одного звена. Звено, положение к-рого для любого момента времени задано, наз. начальным. При исследовании М. число начальных звеньев должно совпадать с числом его степеней свободы, т. е. с числом независимых переменных, определяющих положения всех звеньев. М. двигателя внутр. сгорания имеет одну степень свободы; в качестве независимой переменной для М. можно принять угол ф. В шарнирном М. с двумя степенями свободы (рис. 2) независимыми переменными могут быть углы ф1 и ф2, или ф1 и фз, или, наконец, ф3 и ф3.
Рис. 1. Чертёж (а) и кинематическая схема (б) механизма двигателя внутреннего сгорания; 1 - коленчатый вал (кривошип); 2 - шатун; 3 -ползун; О - стойка; ф - независимая переменная, угол поворота кривошипа.
Рис. 2. Схема шарнирного механизма с двумя степенями свободы (с двумя начальными звеньями).
М. применяется в тех случаях, когда нельзя получить непосредственно требуемое движение тел и возникает необходимость в преобразовании движения. Напр., ротор электродвигателя и подшипники, в к-рых он вращается, не образуют М., т. к. в этом случае электроэнергия непосредственно преобразуется в требуемое движение без к.-л. промежуточного преобразования механич. движения. М. появляется только тогда, когда требуется уменьшить угловую скорость выходного вала, т. е. устанавливается понижающая зубчатая передача. М. двигателя внутр. сгорания преобразует прямолинейное движение поршня во вращат. движение коленчатого вала. М., предназначенный для преобразования вращательных или прямолинейных движений во вращательные (и наоборот), наз. передаточным М., или передачей. В зависимости от вида звеньев различают зубчатые, рычажные, фрикционные, цепные, ремённые передачи. К этому же типу М. относятся гидро- и пневмопередачи. М., служащий для воспроизведения движения нек-рой точки по заданной траектории, наз. направляющим. Наибольшее распространение имеют М., воспроизводящие движение по прямой линии (прямолинейно-направляющие) и по дуге окружности (круговые направляющие). М., предназначенные для сложного перемещения твёрдого тела в пространстве или в плоскости, наз. перемещающими.
В 60 - нач. 70-х гг. 20 в. появились новые М., созданные для выполнения задач, связанных с космич. техникой (М. для передачи вращения в вакууме, М. пространственной ориентации), медицинской техники (регулируемые аппараты, биопротезы), для работы в средах, недоступных или опасных для человека (подводные глубины, космос, атомные реакторы). Для выполнения этих работ нашли применение манипуляторы, основу к-рых составляют пространственные М. со мн. степенями свободы. Развитие манипуляторов привело к созданию пром. роботов, позволяющих автоматизировать процессы обработки, монтажа и сборки изделий. См. также Машин и механизмов теория.
Лит.: Кожевников С. Н., Есипенк о Я. И., Ра скин Я. М., Механизмы, 3 изд., М., 1965; Артоболевский И. И., Механизмы в современной технике, т. 1 - 2, М., 1970-71.
И. И. Артоболевский, Н. И. Левитский.
МЕХАНИЗМЫ РЕЧИ, условное название системы психофизиологич. предпосылок, позволяющих человеку строить осмысленные высказывания и понимать чужую речь. В основе М. р. лежат функциональные физиологич. системы, складывающиеся у человека в процессе его индивидуального развития под активным воздействием предметной деятельности и общения с др. людьми и невозможные без нек-рых врождённых способностей и умений (напр., правильной координации артикуляции, слогообразования и дыхания). Принцип системной локализации речевых функций в коре больших полушарий головного мозга обеспечивает возможность различной психофизиологич. обусловленности одних и тех же (по языковой структуре) речевых высказываний. М. р. изучаются физиологией речи, психологией речи, а в их отношении к языковой структуре высказываний - психолингвистикой и нейролингвистикой.
Лит.: Выготский Л. С., Избранные психологические исследования, М., 1956; Жинкин Н. И., Механизмы речи, М., 1958; Л у р и я А. Р., Мозг и психические процессы, т. 1-2, М., 1963-70; его же, Высшие корковые функции человека, 2 изд., М., 1969; Леонтьев А. А., Психолингвистические единицы и порождение речевого высказывания, М., 1969.
А. А. Леонтьев.
МЕХАНИКА [от греч. mechanike (tech-пё) - наука о машинах, искусство построения машин], наука о механич. движении материальных тел и происходящих при этом взаимодействиях между телами. Под механич. движением понимают изменение с течением времени взаимного положения тел или их частиц в пространстве. Примерами таких движений, изучаемых методами М., являются; в природе - движения небесных тел, колебания земной коры, возд. и мор. течения, тепловое движение молекул и т. п., а в технике - движения различных летат. аппаратов и трансп. средств, частей всевозможных двигателей, машин и механизмов, деформации элементов различных конструкций и сооружений, движения жидкостей и газов и мн. др.
Рассматриваемые в М. взаимодействия представляют собой те действия тел друг на друга, результатом к-рых являются изменения механич. движения этих тел. Их примерами могут быть притяжения тел по закону всемирного тяготения, взаимные давления соприкасающихся тел, воздействия частиц жидкости или газа друг на друга и на движущиеся в них тела и др. Обычно под М. понимают т. н. классич. М., в основе к-рой лежат Ньютона законы механики и предметом к-рой является изучение движения любых материальных тел (кроме элементарных частиц), совершаемого со скоростями, малыми по сравнению со скоростью света. Движение тел со скоростями порядка скорости света рассматривается в относительности теории, а внутриатомные явления и движение элементарных частиц изучаются в квантовой механике.
При изучении движения материальных тел в М. вводят ряд абстрактных понятий, отражающих те или иные свойства реальных тел; таковы: 1) Материальная точка - объект пренебрежимо малых размеров, имеющий массу; это понятие применимо, если в изучаемом движении можно пренебречь размерами тела по сравнению с расстояниями, проходимыми его точками. 2) Абсолютно твёрдое тело - тело, расстояние между двумя любыми точками к-рого всегда остаётся неизменным; это понятие применимо, когда можно пренебречь деформацией тела. 3) Сплошная изменяемая среда; это понятие применимо, когда при изучении движения изменяемой среды (деформируемого тела, жидкости, газа) можно пренебречь молекулярной структурой среды.
При изучении сплошных сред прибегают к след, абстракциям, отражающим при данных условиях наиболее существ, свойства соответствующих реальных тел: идеально упругое тело, пластич. тело, идеальная жидкость, вязкая жидкость, идеальный газ и др. В соответствии с этим М. разделяют на: М. материальной точки, М. системы материальных точек, М. абсолютно твёрдого тела и М. сплошной среды; последняя, в свою очередь, подразделяется на теорию упругости, теорию пластичности, гидромеханику, аэромеханику, газовую динамику и др. В каждом из этих разделов в соответствии с характером решаемых задач выделяют: статику - учение о равновесии тел под действием сил, кинематику -учение о геометрич. свойствах движения тел и динамику - учение о движении тел под действием сил. В динамике рассматриваются 2 осн. задачи: нахождение сил, под действием к-рых может происходить данное движение тела, и определение движения тела, когда известны действующие на него силы.
Для решения задач М. широко пользуются всевозможными математич. методами, многие из к-рых обязаны М. самим своим возникновением и развитием. Изучение осн. законов и принципов, к-рым подчиняется механич. движение тел, и вытекающих из этих законов и принципов общих теорем и ур-ний составляет содержание т. н. общей, или теоретической, М. Разделами М., имеющими важное самостоят, значение, являются также теория колебаний, теория устойчивости равновесия и устойчивости движения, теория гироскопа, механика тел переменной массы, теория автоматич. регулирования (см. Автоматическое управление), теория удара. Важное место в М., особенно в М. сплошных сред, занимают экспериментальные исследования, проводимые с помощью разнообразных механич., оптич., элект-рич. и др. физич. методов и приборов.
М. тесно связана со многими др. разделами физики. Ряд понятий и методов М. при соответств. обобщениях находит приложение в оптике, статистич. физике, квантовой М., электродинамике, теории относительности и др. (см., напр., Действие, Лагранжа функция, Лагранжа уравнения механики, Механики уравнения канонические, Наименьшего действия принцип). Кроме того, при решении ряда задач газовой динамики, теории взрыва, теплообмена в движущихся жидкостях и газах, аэродинамики разреженных газов, магнитной гидродинамики и др. одновременно используются методы и ур-ния как теоретич. М., так и соответственно термодинамики, молекулярной физики, теории электричества и др. Важное значение М. имеет для мн. разделов астрономии, особенно для небесной механики.
Часть М., непосредственно связанную с техникой, составляют многочисленные общетехнич. и спец. дисциплины, такие, как гидравлика, сопротивление материалов, кинематика механизмов, динамика машин и механизмов, теория гироскопических устройств, внешняя баллистика, динамика ракет, теория движения различных наземных, морских и воздушных трансп. средств, теория регулирования и управления движением различных объектов, строит. М., ряд разделов технологии и мн. др. Все эти дисциплины пользуются ур-ниями и методами теоретич. М. Т. о., М. является одной из науч. основ мн. областей совр. техники.
Основные понятия и методы механики. Осн. кинематич. мерами движения в М. являются: для точки-её скорость и ускорение, а для твёрдого тела - скорость и ускорение постулат, движения и угловая скорость и угловое ускорение вращат. движения тела. Кинематич. состояние деформируемого твёрдого тела характеризуется относит, удлинениями и сдвигами его частиц; совокупность этих величин определяет т. н. тензор деформаций. Для жидкостей и газов кинематич. состояние характеризуется тензором скоростей деформаций; кроме того, при изучении поля скоростей движущейся жидкости пользуются понятием о вихре, характеризующем вращение частицы.
Осн. мерой механич. взаимодействия материальных тел в М. является сила. Одновременно в М. широко пользуются понятием момента силы относительно точки и относительно оси.В М. сплошной среды силы задаются их поверхностным или объёмным распределением, т. е. отношением величины силы к площади поверхности (для поверхностных сил) или к объёму (для массовых сил), на к-рые соответствующая сила действует. Возникающие в сплошной среде внутр. напряжения характеризуются в каждой точке среды касательными и нормальными напряжениями, совокупность к-рых представляет собой величину, называемую тензором напряжений. Среднее арифметическое трёх нормальных напряжений, взятое с обратным знаком, определяет величину, называемую давлением в данной точке среды.
Помимо действующих сил, движение тела зависит от степени его инертности, т. е. от того, насколько быстро оно изменяет своё движение под действием приложенных сил. Для материальной точки мерой инертности является величина, называемая массой точки. Инертность материального тела зависит не только от его общей массы, но и от распределения масс в теле, к-рое характеризуется положением центра масс и величинами, называемыми осевыми и центробежными моментами инерции; совокупность этих величин определяет т. н. тензор инерций. Инертность жидкости или газа характеризуется их плотностью.
В основе М. лежат законы Ньютона. Первые два справедливы по отношению к т. н. инерциалъной системе отсчёта. Второй закон даёт осн. ур-ния для решения задач динамики точки, а вместе с третьим - для решения задач динамики системы материальных точек. В М. сплошной среды, кроме законов Ньютона, используются ещё законы, отражающие свойства данной среды и устанавливающие для неё связь между тензором напряжений и тензорами деформаций или скоростей деформаций. Таков Гука закон для линейно-упругого тела и закон Ньютона для вязкой жидкости (см. Вязкость). О законах, к-рым подчиняются др. среды, см. Пластичности теория и Реология.
Важное значение для решения задач М. имеют понятия о динамич. мерах движения, к-рыми являются количество движения, момент количества движения (или кинетич. момент) и кинетическая энергия, и о мерах действия силы, каковыми служат импульс силы и работа. Соотношение между мерами движения и мерами действия силы дают теоремы об изменении количества движения, момента количества движения и кинетич. энергии, называемые общими теоремами динамики. Эти теоремы и вытекающие из них законы сохранения количества движения, момента количества движения и механич. энергии выражают свойства движения любой системы материальных точек и сплошной среды.
Эффективные методы изучения равновесия и движения несвободной системы материальных точек, т. е. системы, на движение к-рой налагаются заданные наперёд ограничения, называемые связями механическими, дают вариационные принципы механики, в частности возможных перемещений принцип, наименьшего действия принцип и др., а также Д'Аламбера принцип. При решении задач М. широко используются вытекающие из её законов или принципов дифференц. ур-ния движения материальной точки, твёрдого тела и системы материальных точек, в частности ур-ния Лагранжа, канонич. ур-ния, ур-ние Гамильтона-Якоби и др., а в М. сплошной среды - соответствующие ур-ния равновесия или движения этой среды, ур-ние неразрывности (сплошности) среды и ур-ние энергии.
Исторический очерк. М. - одна из древнейших наук. Её возникновение и развитие неразрывно связаны с развитием производит, сил общества, нуждами практики. Раньше др. разделов М. под влиянием запросов гл. обр. строит, техники начинает развиваться статика. Можно полагать, что элементарные сведения о статике (свойства простейших машин) были известны за неск. тысяч лет до н. э., о чём косвенно свидетельствуют остатки древних вавилонских и егип. построек; но прямых доказательств этого не сохранилось. К первым дошедшим до нас трактатам по М., появившимся в Древней Греции, относятся натурфилос. сочинения Аристотеля (4 в. до н. э.), к-рый ввёл в науку сам термин М.к Из этих соч. следует, что в то время были известны законы сложения и уравновешивания сил, приложенных в одной, точке и действующих вдоль одной и той же прямой, свойства простейших машин и закон равновесия рычага. Науч. основы статики разработал Архимед (3 в. до н.э.).
Его труды содержат строгую теорию рычага, понятие о статич. моменте, правило сложения параллельных сил, учение о равновесии подвешенных тел и о центре тяжести, начала гидростатики. Дальнейший существенный вклад в исследования по статике, приведший к установлению правила параллелограмма сил и развитию понятия о моменте силы, сделали И. Неморарий (ок. 13 в.), Леонардо да Винчи (15 в.), голл. учёный Стевин (16 в.) и особенно - франц. учёный П. Ва-риньон (17 в.), завершивший эти исследования построением статики на основе правил сложения и разложения сил и доказанной им теоремы о моменте равнодействующей. Последним этапом в развитии геометрич. статики явилась разработка франц. учёным Л. Пуансо теории пар сил и построение статики на её основе (1804). Др. направление в статике, основывавшееся на принципе возможных перемещений, развивалось в тесной связи с учением о движении.
Проблема изучения движения также возникла в глубокой древности. Решения простейших кинематич. задач о сложении движений содержатся уже в соч. Аристотеля и в астрономич. теориях древних греков, особенно в теории эпициклов, завершённой Птолемеем (2 в. н. э.). Однако динамич. учение Аристотеля, господствовавшее почти до 17 в., исходило из ошибочных представлений о том, что движущееся тело всегда находится под действием нек-рой силы (для брошенного тела, напр., это подталкивающая сила воздуха, стремящегося занять место, освобождаемое телом; возможность существования вакуума при этом отрицалась), что скорость падающего тела пропорциональна его весу, и т. п.
Периодом создания науч. основ динамики, а с ней и всей М. явился 17 век. Уже в 15-16 вв. в странах Зап. и Центр. Европы начинают развиваться бурж. отношения, что привело к значит, развитию ремёсел, торг, мореплавания и воен. дела (совершенствование огнестрельного оружия). Это поставило перед наукой ряд важных проблем: исследование полёта снарядов, удара тел, прочности больших кораблей, колебаний маятника (в связи с созданием часов) и др. Но найти их решение, требовавшее развития динамики, можно было только разрушив ошибочные положения продолжавшего господствовать учения Аристотеля. Первый важный шаг в этом направлении сделал Н. Коперник (16 в.), учение к-рого оказало огромное влияние на развитие всего естествознания и дало М. понятия об относительности движения и о необходимости при его изучении выбора системы отсчёта. Следующим шагом было открытие И. Кеплером опытным путём кинематич. законов движения планет (нач. 17 в.). Окончательно ошибочные положения ари-стотелевой динамики опроверг Г. Галилей, заложивший науч. основы совр. М. Он дал первое верное решение задачи о движении тела под действием силы, найдя экспериментально закон равноускоренного падения тел в вакууме. Галилей установил два осн. положения М.-принцип относительности классич. М. и закон инерции, к-рый он, правда, высказал лишь для случая движения вдоль горизонтальной плоскости, но применял в своих исследованиях в полной общности. Он первый нашёл, что в вакууме траекторией тела, брошенного под углом к горизонту, является парабола, применив при этом идею сложения движений: горизонтального (по инерции) и вертикального (ускоренного). Открыв изохронность малых колебаний маятника, он положил начало теории колебаний. Исследуя условия равновесия простых машин И решая нек-рые задачи гидростатики, Галилей использует сформулированное им в общем виде т. н. золотое правило статики - начальную форму принципа возможных перемещений. Он же первый исследовал прочность балок, чем положил начало науке о сопротивлении материалов. Важная заслуга Галилея - планомерное введение в М. науч. эксперимента.
Современник Галилея Р. Декарт в основу своих исследований по М. положил сформулированный в общем виде закон инерции и высказанный им (но не в векторной форме) закон сохранения количества движения; он же ввёл понятие импульса силы. Дальнейший крупный шаг в развитии М. был сделан голл. учёным X. Гюйгенсом. Ему принадлежит решение ряда важнейших для того времени задач динамики - исследование движения точки по окружности, колебаний фи-зич. маятника, законов упругого удара тел. При этом он впервые ввёл понятия центростремительной и центробежкой силы и понятие о моменте инерции (сам термин принадлежит Л. Эйлеру), а также применил принцип, по существу эквивалентный закону сохранения механич. энергии, общее математич. выражение к-рого дал впоследствии Г. Гелъмгольц.
Заслуга окончат, формулировки осн. законов М. принадлежит И. Ньютону (1687). Завершив исследования своих предшественников, Ньютон обобщил понятие силы и ввёл в М. понятие о массе. Сформулированный им основной (второй) закон М. позволил Ньютону успешно разрешить большое число задач, относящихся гл. обр. к небесной М., в основу к-рой был положен открытый им же закон всемирного тяготения. Он формулирует и 3-й из осн. законов М.- закон равенства действия и противодействия, лежащий в основе М. системы материальных точек. Исследованиями Ньютона завершается создание основ классич. М. К тому же периоду относится установление двух исходных положений М. сплошной среды. Ньютон, исследовавший сопротивление жидкости движущимися в ней телами, открыл осн. закон внутр. трения в жидкостях и газах, а англ, учёный Р. Гук экспериментально установил закон, выражающий зависимость между напряжениями и деформациями в упругом теле.
В 18 в. интенсивно развивались общие аналитич. методы решения задач М. материальной точки, системы точек и твёрдого тела, а также небесной М., основывавшиеся на использовании открытого Ньютоном и Г. В. Лейбницем исчисления бесконечно малых. Гл. заслуга в применении этого исчисления для решения задач М. принадлежит Л. Эйлеру. Он разработал аналитич. методы решения задач динамики материальной т |
