Хочу на маленькому особистому прикладі показати, як далеко позаду нас стоїть архаїчна «офісна робота», прокляті канцелярські речі, які з’їдають багато творчого часу, з якого нас зараз рятують потужні програмні інструменти, але які нам ще було сумнівне «щастя» вчитися в юності.
Ми, сучасні інженери, винахідники і просто ентузіасти технічної творчості, зіпсували, завдяки інтернету, можливість спілкуватися з величезним світом однодумців, консультантів, «тренерів», навчальних майданчиків, відмінних відеокурсів, вже неможливо уявити, наскільки самотніми були наші попередники.
Я давно мріяв поділитися своїм захопленням нашими робочими інструментами, які не пройшли багато років, які вже іноді сприймаються нами як буденність, а для напрочуд талановитих попередників було б справжнім дивом.
Я почну з 1779 року
Є в мене один давній приклад, на який завжди хотілося рівнятись, але до якого нелегко дорости. Зараз кажуть ” кумир “”, можна сказати – “улюбленець”, але для мене ця людина є надихаючим прикладом. Дізнався про нього давно, збирав інформацію про нього, де тільки міг. На жаль, я ніде не знайшов його портрета. За відгуками сучасників він був небалакучий, похмурий, грубуватий, але це ж зокрема.
Йдеться про знаменитого англійського механіка Джозефа Клемента, який народився в 1779 році в містечку Грейт-Ешбі, Вестморленд, Північна Англія (Great Ashby, Westmoreland, Northern England), в сім’ї ткача, теж цікавої людини.
Напевно, я не раз повернуся до діяльності Д. Климента, але так як, все-таки, це не біографічна стаття, обмежуся тільки датою його народження.
Климент не відразу прославився. Йому довелося пройти довгий шлях від сільського покрівельника, коваля, до кресляра вищої кваліфікації – draftsman, і, нарешті, уявіть, до конструктора і творця найперших комп’ютерів.
Дивно, але при всій величезній різноманітності побудованих Клементом машин і механізмів патентів у нього немає зовсім. Швидше за все, цій активній і творчій людині було просто шкода витраченого часу, неминучого при складанні «паперів», за всі ці прогулянки по начальству, за неприємності з адвокатами. Мабуть, він не хотів витрачатися на всілякі виплати і мита. Був обачливий.
Так чому ж я вибрав такого не дуже привабливого героя для наслідування? Все просто: неймовірна наполегливість і працьовитість! Климент не отримав систематичної освіти, але зумів досягти видатних результатів.
Будучи механіком, Д. Климент виконав безліч робіт різноманітного характеру – склав робочу документацію, креслення, за якими виготовлялися не тільки деталі машин, але і весь механізм, вся машина. Специфікація – всі інженери усвідомлюють, наскільки важливим і відповідальним є цей документ. Зараз це рутина і вже важко уявити, як це зробити «ручками». Але ми це робили.
Наскільки це знайомо
Колись давно, давним-давно, і я починав з запорошених паперових папок, з малюнками на Ватмані – чорнилом, Рейсфедером – милим, романтичним, але нудним аж до жаху. У мене валяються, припадають пилом десь чотири готовальні, якщо не п’ять.
Без сміху неможливо згадати свої перші заявки на винаходи: ні ЕСКД, ні АНСІ, ні правил оформлення графічних і текстових матеріалів. Це виглядало смішно. Напевно, такі ж спогади є у багатьох інженерів, які вставали до кульмана для виконання, наприклад, курсових, дипломних робіт або випадкових «шабашок» для підтримки життєвого рівня жебрака, але веселого студіозусу. Так я бачу, як мій брат кидається від вибракування до логарифмічної лінійки, а потім до магнітофона з касетою Deep Purple.
Цікаво почати, як почав брат, з розрахунків на пружність і міцність тонкостінної оболонки хитрого гофрованого сильфона для якогось аерокосмічного пристрою. Климент почав з того, що мав дахи з соломою, а потім став покрівельником у селах. З 18 до 23 років кращі роки.
Дружба з сільським ковалем, в результаті якої з’явився токарний верстат – Климент використовував його для створення музичних інструментів – флейт, кларнетів, волинок. Тоді всього кілька книг з механіки, подаровані двоюрідним братом Фарером, допомогли самоучку Джозефу зробити неймовірний стрибок у розвитку і стати справжнім механіком. Вже не флейти і волинки, а мікроскоп і телескоп для батька змогли зробити Климента. Потім робота з містером Джорджем Діксоном з виготовлення верстатів. У таких випадках без малюнків не обійтися.
Інструментарій Д. Климента
Діставшись до Лондона, до майстерні Олександра Галлової, отримавши замовлення на креслярську роботу, пов’язану з ткацькими верстатами, Климент відкинув креслярські інструменти і став виготовляти їх сам.
Пізніше Д. Климент вважався кращим креслярем Англії. Всі ми пам’ятаємо виснажливі операції малювання еліпсів. Климент винайшов еліпсографічний інструмент, який зараз знаходиться в Музеї науки в Лондоні.
Ось малюнок еліпсографа спеціально для порівняння і розуміння величезного шляху, який привів до того, що в нашому Autodesk Fusion 360, Autodesk Inventor Professional, Solid Edge, COMPASS, SOLIDWORKS і багатьох інших дружніх CAD-програмах ми, буквально одним «тиком», могли б створити ідеальний еліпс, не вдаючись до допомоги громіздкого і важкого металевого механізму, не роблячи проміжних операцій, не проклинаючи поганого чорнила, не кидаючи через поріг перевидання ляпів.
У 1818 році за винахід еліпсографа Товариство мистецтв нагородило Климента золотою медаллю. Потім будуть інші нагороди, але ця була першою. Еліпсограф Климента використовується машинобудівниками вже більше 150 років.
Через кілька років Климента знову нагородили за винахід таблиці для малювання малюнків великих розмірів.
Відмінні знаряддя праці Д. Климента, його слава як майстра проектування і виконання особливо точних робіт, а також рекомендація відомого промисловця сера Ізамбарда Брунеля (1769 – 1849), англійського інженера французького походження, винахідника тунельного щита, промисловця, привели Чарльза Беббіджа (1791 – 1871), відомого англійського математика, винахідника першого аналітичного комп’ютера, до ідеї найняти Климента для побудови його математичної різниці Машини.
Машина повинна була виконувати складні розрахунки з найвищою точністю. Але довести його до робочого зразка було неймовірно складно. Креслення повинні були виконуватися з максимальною точністю.
Саме для цієї роботи над механічною математичною машиною К. Беббіджа Джозеф Клемент спроектував і побудував спеціальні креслярські таблиці, величезні, зі складним регулюванням і регулюванням кутів і положень.
Я намагаюся уявити
Постійно щось придумувати – це спосіб життя кожного винахідника. Не так давно мені потрібно було візуалізувати цей «об’єкт» для наступного застосування на винахід:
Власне, особливо хитрого у цій своєрідній іспанській «горгері» – мрії довгого гранда і немає. Але це тільки в тому випадку, якщо вам потрібен один вид. Якщо ж видів знадобиться кілька або навіть багато, якщо потім знадобиться зробити ще й круговий огляд, завдання інструментами і методами Д. Клемента просто нездійсненне. Я намагаюся уявити, що зробив би Климент, якби був мною, і не можу.
як це зробив я
У різних CAD-програмах, зрозуміло, в деталях процес буде різний, але «ідеологія», швидше за все, буде схожа на будь-яку з програм. Якщо ні, мені було б цікаво дізнатися, в чому полягає принципова відмінність. Можливо, хтось поділиться.
І я зробив це у своєму Autodesk Inventor Professional 2021. Щодо осі z він створив тривимірний ескіз:
Точніше, звичайно, цілих два ескізи, які є замкнутими синусоїдами, різниця лише в діаметрах. Autodesk Inventor Professional 2021 дозволяє виготовляти такі фігури за формулою:
Оскільки на сайті, напевно, немає дошкільнят, то сенсу формули пояснювати потреби немає, а то ще хтось образиться. Діаметр, амплітуда, кількість вершин, циліндрична система координат. Просто і зі смаком.
Потім теж нескладна операція лофтингу поверхні (не тіла ще) між ескізними лініями концентричних синусоїд:
Знай собі вказуй курсором на ескізні лінії, між якими має миттєво утворитися майже за законами «поверхневого натягу» невловима, але видима «мильна плівка» – майбутнє «фізичне» тіло
Наскільки легше нам працювати в порівнянні з часом Д. Климента.
Залишилося присвоїти поверхні товщину, визначити матеріал для неї, створити масив з отриманих тіл і отримати цю красу:
Може статися так, що довгоший гранд встане з «лівої ноги» і закапризує, вимагатиме іншу кількість «складок», їх нахил і глибину, профіль поверхні – можна легко задовольнити всі його забаганки, перед тим, як послати його подалі.
Але, уявімо, як Д. Клименту доводилося дорожити своїми малюнками. І він дорожив. Дуже.
Погана вдача чи гідність?
К. Беббідж незабаром став залежним від Д. Клемента, вони посварилися через юридичні тонкощі, що стосуються володіння робочими знаряддями праці. Коли відносини через погану майстерню або оплати в рази погіршувалися до крайності, Климент пішов з усіма інструментами і кресленнями різницевої машини, залишивши Беббіджа в безвихідній ситуації. Зрештою, Клемент відмовився від Беббіджа, оскільки було очевидно, що робота над різницевим двигуном ніколи не закінчиться з причин принципового характеру і недостатнього фінансування парламентом Англії.
Негарно? Як сказати. Якби я був таким же принциповим, як Климент, мої роботодавці не кинули б мене, залишивши мою величезну роботу неоплачуваною.
Це не була вина Клемента в тому, що проект Беббіджа був принципово неможливий. Він випередив свій час. Шестерні не змогли здійснювати заявлені операції над 20-розрядними числами. Машина навряд чи могла обчислити тільки відмінності другого порядку і тільки над п’ятизначними числами. Отже, Климент якраз виходив з реальності.
Здається, що для багатьох інженерів Д. Климент може послужити прикладом практичності.
Дружня, але термінова порада
Сподіваюся, претензій до відсутності докладного перерахування меню і кнопок в цій невеликій статті не буде. Це не урок в прямому сенсі. Якщо щось не зовсім зрозуміло, це буде зайвим приводом придбати відмінні курси Дмитра Зінов’єва – Inventor став моїм інструментом саме таким чином. Вам послужать інші інструменти, але термін навчання на цьому сайті вам точно допоможуть скоротити кардинально.
Завантаження...
