Modelling some mechanisms from the physics and mathematics history museum

Abstract

В музее истории физики и математики СПбГУ хранится весьма обширная (около 100 единиц хранения) коллекция моделей и механизмов XIX века. Эти модели, в свое время, использовались и при исследованиях, и при обучении студентов. Часть механизмов закупалась в зарубежных мастерских (мастерская Ф. Фойгта, Парижские и Женевские мастерские) и мастерских Санкт-Петербурга. Некоторые механизмы были созданы в мастерской при Санкт-Петербургском университете механиком В. Франценом.

В докладе рассказывается о работах по моделированию (анимации) этих механизмов. Наиболее подходящей для компьютерного моделирования частью коллекции оказались прямолинейно-направляющие механизмы (механизмы Уатта, Чебышёва). При моделировании использованы компьютерные системы: для двумерного моделирования Maple и Mathematica, для трехмерного моделирования - Blender. Демонстрируются 3D-модель прямолинейно-направляющего механизма Уатта, механизма Чебышёва с остановками в разных моментах хода и другие.

The Museum of the History of Physics and Mathematics of St. Petersburg State University has a very extensive (about 100 items) collection of models and mechanisms of the XIX century. These models, at one time, were used both in research and in teaching students. Some of the mechanisms were purchased in foreign workshops (workshop of F. Voigt, Paris and Geneva workshops) and workshops in St. Petersburg. Some of the mechanisms were created in the workshop at St. Petersburg University by mechanic V. Franzen.

The report describes the work on modeling (animation) of these mechanisms. The most suitable part of the collection for computer modeling turned out to be rectilinear-guiding mechanisms (Watt, Chebyshev mechanisms). Computer systems were used for modeling: Maple and Mathematica for two-dimensional modeling, Blender for three-dimensional modeling. A 3D model of Watt's rectilinear-guiding mechanism, Chebyshev's mechanism with stops at different points of travel and others are demonstrated.