В.В. Дубинин, А.В. Пашков
2
Развитие информационных технологий и их широкое распростра-
нение не только в научной и образовательной, но и в бытовой сфере,
породило еще одно направление работы кафедры, о котором и пойдет
речь ниже. Оно заключается в создании анимационной виртуальной
коллекции механизмов, которые встречаются при изучении курса тео-
ретической механики на практических занятиях, в вариантах курсовых
работ, домашних заданиях. Некоторые результаты этой работы докла-
дывались на IX международной научно-методической конференции
«Новые образовательные технологии в вузе» (НОТВ-2012) [3].
Работа ориентирована в основном на студентов младших курсов,
начинающих изучать курс теоретической механики с раздела «Кине-
матика». Именно в задачах кинематики студенты впервые встреча-
ются с кинематическими схемами механизмов, с которыми будут
иметь дело и в дальнейшем — как при изучении последующих разде-
лов механики, так и в ряде других технических дисциплин.
Виртуальные модели призваны помочь студенту увидеть за плос-
ким схематичным изображением реально движущийся механизм, что
довольно часто вызывает затруднения на первых порах изучения ме-
ханики, но является чрезвычайно важным моментом для осмыслен-
ного изучения курса.
Следует отметить, что разрабатываемые модели не являются точ-
ными моделями реальных механизмов со всеми конструктивными
особенностями, так как вопросы конструирования выходят за рамки
курса теоретической механики. Но вместе с тем механизмы пред-
ставлены объемно, что позволяет в полной мере раскрыть кинемати-
ческую сторону их движения.
Описание моделей.
Остановимся подробнее на моделях некото-
рых механизмов и очертим круг задач, в которых они встречаются,
ориентируясь на раздел «Кинематика», где студент впервые знако-
мится с ними, хотя все эти механизмы неоднократно встречаются и в
дальнейшем — при решении самых разнообразных задач динамики.
Кривошипно-ползунный механизм (рис. 1,
а
) чрезвычайно широко
распространен в технике, а в задачах теоретической механики встреча-
ется буквально на первых занятиях — при изучении кинематики точки
(определение кинематических характеристик заданной точки шатуна), а
затем при изучении кинематики твердого тела [4]–[6].
Шарнирный четырехзвенник (кривошипно-коромысловый меха-
низм) (рис. 1,
б
) представляет собой механическую систему, состоящую
из трех стержней, два из которых (кривошип и коромысло) имеют не-
подвижные оси вращения, а третий совершает плоское движение.
Частным случаем шарнирного четырехзвенника (при равенстве
длин вращающихся звеньев) является шарнирный параллелограмм, или
спарник (рис. 1,
в
). Анимация позволяет наглядно показать поступа-
