ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ

Научную школу создавали такие выдающиеся ученые как заслуженные профессора И.А. Тиме, П.А. Олышев, К.А. Владимиров, М.А. Шателен и П.И. Шапирер, Ф.Н. Шклярский, академик А.П. Герман, профессора В.И. Геронтьев, С.А. Алаторцев, А.В. Рысьев, Н.П. Неронов, С.С. Смородин, В.В. Рудаков, О.В. Иванов, А.А. Кулешов и другие. Их трудами и трудами многочисленных учеников и последователей решены фундаментальные проблемы конструирования горных машин, механизации, электрификации и автоматизации горного производства, заложены основы горной электромеханики и энергообеспечения горного производства.

Лидерами школы и ее основных направлений в настоящее время являются профессора: Б.Н. Абрамович, В.В. Габов, Э.А. Загривный, А.Е. Козярук, Ю.Д. Тарасов, И.П. Тимофеев, В.И. Александров. В рамках направлений единой научной школы работают: профессора В.И. Болобов, В.П. Докукин, И.Г. Ефимов, С.Л. Иванов, В.И. Медведков, А.В. Михайлов, М.В. Пронин, Р.М. Проскуряков, Я.Э. Шклярский, О.Б. Шонин, Д.А. Юнгмейстер.

Представители научной школы являются членами различных общественных профессиональных академий (АГН, АЭН, РАЕН, МАПЕБ, ЭАН и др.), имеют награды по результатам внедрения научных разработок.

 

Основатели научной школы

Тиме Иван Августович (1838-1920) – Горный инженер, член горного Ученого Комитета и заслуженный профессор, член совета Горного Института Императрицы Екатерины II,  механик-консультант Санкт-Петербургского монетного двора, тайный советник, почетный член Московского политехнического общества и Общества штейгеров юга России, родился 23 (11) июля 1838 г. в Златоустовском заводе.

Известный инженер, ученый и преподаватель Иван Августович подготовил более полутора тысяч инженеров, в ряду которых немало известных имен, его же трудами Российская техническая литература обогащена капитальными сочинениями, которые длительное время являлись настольными книгами каждого техника. Целые поколения изучали гидравлику и паровые машины по курсам Ивана Августовича, составляли проекты и сметы, руководствуясь его Справочной книгой.

Через семь лет обучения в институте Корпуса Горных Инженеров 31 мая 1858 года он окончил курс третьим по списку с чином поручика и награжден малой золотой медалью.

1859 год – После окончания института Иван Августович Тиме в  приступает к самостоятельной работе на Березовских золотых промыслах в должности смотрителя Васильевского прииска.  Здесь он занимается строительством новой золотопромысловой фабрики, а по окончании строительства назначается смотрителем  Нижне-Исетского железоделательного завода под Екатеринбургом, где ему поручается строительство новой сварочной фабрики на торфе. По проекту И.А. Тиме здесь были построены: турбина Жонваля с колесным пятником Фоссей, мощностью 80 л.с.; 10-ти сильная турбина Шиле с горизонтальной осью и вентилятор Шиле для дутья в сварочные печи.

 

1862 год – занимает должность механика Екатеринбургского горного округа. В это же время началась его педагогическая деятельность в Уральском горном училище, где он вел курс металлургии.

По Высочайшему повелению с 1864 по 1867 годы И. А. Тиме был командирован за границу для ознакомления с зарубежной горнозаводской техникой на заводах и рудниках Германии, Австрии, Бельгии, Франции и Англии.

1867 год – опубликовал «Очерк современного состояния механического дела за границей», в котором привел теоретические и практические данные о паровых машинах, паровых молотах, воздуходувках и железопрокатных машинах, а также о вспомогательных устройствах в чугунолитейном и железоделательном производстве. Интересна оценка, которую И. А. Тиме дал в одной из своих статей работам американских инженеров и ученых в области гидравлического способа разработки золотосодержащих россыпей. Эта оценка сохраняет свое значение и в настоящее время.

И. А. Тиме впервые разработал основные теоретические положения гидравлического способа разработки, позволившие расширить его использование его в различных областях техники.

По возвращении из-за границы в Санкт-Петербург, Иван Августович получил два поручения от директора Горного Департамента В.К. Рашета: составить проект парового молота для Луганского завода и спроектировать все машины и механизмы для строившегося в то время в Донецком бассейне (в Лисичанске) первого чугуноплавильного завода на минеральном топливе.  паровой молот с весом падающих частей 2,5 тонны был спроектирован и построен на Луганском заводе.

с 1867 года, и в течение последующих трех лет, Тиме И.А. разрабатывает проекты и проводит строительные работы на Лисичанском металлургическом заводе. Здесь им были построены 120-сильная балансирная воздуходувная машина для доменной печи и к ней пять паровых котлов; водопровод с тремя паровыми насосами; водоотливная паровая машина с котлами для подъема воды из шахты глубиной 132 м; углеподъемная машина; две штанговые водоотливные машины. Для всех машин были построены паровые котлы с железными трубами. Он применил новейшие по тем временам методы – шабрение, механическую обработку по калибрам, предложил использовать антифрикционные сплавы для подшипников скольжения и т. п.

1868-1869 г.г. - занимался исследованием процессов резания металлов и дерева. Результатом этих исследований, проведенных  им в мастерских Луганского завода (где шло изготовление всех машин для Лисичанска, стал фундаментальный труд: «Сопротивление металлов и дерева резанию», вышедший в 1870 г.  Проводя свои опыты и наблюдая образование стружки при различных условиях, Иван Августович впервые создал классификацию типов стружек, которой пользуются до настоящего времени.

И. А. Тиме вывел формулу расчета горизонтального давления резца. В дальнейшем его теорию развили и дополнили другие русские ученые. Исследования и работы П. А. Афанасьева (1883), К.А. Зворыкина (1893), Я. Г. Усачева (1915) и многих других Советских ученых позволяют с гордостью сказать, что теория резания металлов является детищем отечественных ученых, намного опередивших своих зарубежных коллег.

По окончании строительства в Лисичанске И.А. Тиме вернулся в Петербург и с этого времени начинается его педагогическая деятельность. После публичной защиты диссертации базировавшейся на его исследованиях по изучению сопротивления металлов и дерева резанию

Иван Августович был избран ординарным профессором Горного института по кафедре прикладной и горнозаводской механики и 1 октября 1870 года утвержден в этом звании.

В 1872 г., Иван Августович опубликовал в «Горном журнале» статью «Теория и построение железопрокатных машин», которая явилась первой работой по данному вопросу в русской технической литературе. В этой статье им теоретически обоснован выбор мощности двигателя прокатного стана и скорости вращения валов; выяснена роль маховика и дана аналитическое выражение для определения его веса; указан способ определения силы тяги при прокатке, от величины которой зависят напряжения в различных частях прокатного стана.

В 1873 году Тиме И.А. был назначен в число членов Горного Ученого Комитета, в состав которого избирались лица, имеющие большие заслуги и  прошедшие длинный служебный путь. За  более чем сорокалетний срок работы в Комитете Иван Августович участвовал в рассмотрении проектов, касающихся постановки механической и строительной части на рудниках, заводах, также созданию водопроводов для пресной и минеральной воды, им подано более 900 письменных докладов по поводу рассматриваемых проектов.

В 1874 г. И. А. Тиме был приглашен механиком-консультантом в Монетный двор. Здесь под его руководством и по его проектам была реорганизована вся механическая часть монетного производства. В этот период им было написано ряд работ по технологии машиностроения:  «Современное состояние паровых молотов» («Горный журнал», 1872), «О некоторых горнозаводских машинах» («Горный журнал», 1875) и др.

Крупнейшим трудом является его работа «Основы машиностроения», три тома которой опубликованы в период с 1883 по 1885 годы. В ней рассматриваются вопросы организации машиностроительных фабрик в техническом и экономическом отношении, а также производство и выполнение механических работ.

в 1879 г. Иван Августович выпустил свою самую известную и читаемую книгу – «Справочная книга для горных инженеров и техников по горной части. Горнозаводская механика», позволившую целому поколению русских инженеров успешно изучать горную и заводскую механику. Недаром один из его учеников И.А. Корзухин  в газете «новое время» (№ 11572) писал: –  «Вряд ли найдется в России техник, который бы не учился или не работал «по Тиме».

И. А. Тиме создал ряд курсов, которые по праву считаются классическими. Особенно примечателен в этом отношении «Практический курс паровых машин» (1887), являющийся первым в русской технической литературе трудом в этой области. Предназначенный для студентов Горного института, курс содержит подробное описание наиболее распространенных в то время паровых машин и методику их расчета. Этот курс сыграл значительную роль в формировании молодых горных инженеров.

Трудам И. А. Тиме горная и заводская механика обязана выделением в самостоятельную научную дисциплину. За время своей педагогической деятельности в Горном институте он подготовил много горных инженеров, которые, работая в различных местах необъятной России, способствовали развитию отечественной горнозаводской механики. Благодаря трудам его учеников, действительного члена Академии наук УССР М. М. Федорова и академика А. П. Германа, горная механика окончательно оформилась как наука.

Большое значение для развития горной промышленности имели статьи И. А. Тиме, посвященные применению электричества в горном деле.

В статье «Очерк применения электричества в горном деле» он писал: «Громадные успехи в области электричества, сделанные в последние десять лет преимущественно в отношении передачи электрической энергии на дальние расстояния, не могли остаться чуждыми и специалистам по горной части».

Однако, как указывает Тиме, несмотря на простоту устройства и экономичность, сравнительную безопасность и полную пригодность для действия в подземных выработках, электрические машины на рудниках и горных заводах мало использовались. Поэтому И. А. Тиме подробно остановился на всех возможных случаях применения электричества в горном деле. По его мнению, помимо освещения, необходимо широко внедрить на рудниках электрические подъемные и откаточные машины, машины для проветривания выработок, а также врубовые и буровые машины.

Интересно отметить, что И. А. Тиме высказал идею использовать в качестве топлива на электростанциях торф и бурый уголь, которыми богата наша страна.

В 1895 году, после двадцати пяти лет учебной службы, Иван Августович получил права заслуженного профессора, в 1898 г. после сорока лет общей государственной службы, он, по цензу покинул институт.

Однако отсутствие Ивана Августовича в институте продолжалось не долго. В 1900 г., после смерти профессора А. П. Кондратьева, по просьбе Совета института с Высочайшего соизволения И. А. Тиме возвращается в институт в качестве заслуженного профессора, для временного занятия кафедры на три года. В последствии этот срок был продолжен (1906, 1909) до осени 1915 г.

Научное наследие И. А. Тиме огромно. Перечень его трудов включает более 600 названий по самым различным вопросам горнозаводской механики и горной промышленности. Характерной чертой его творчества было глубокое понимание значения практики в развитии науки, он боролся против засилья иностранных инженеров в отечественной промышленности.

За многолетнюю и добросовестную службу Иван Августович Тиме был награжден орденами: Св. Анны 3 ст. (1868), Св. Станислав 2 ст. (1870), Св. Станислав 2 ст. с Императорской короной (1874), Св. Анны 2 ст. (1877), Высочайшая благоволение (1877), Св. Владимир 3ст.(1886), Св. Станислав 1 ст. (1889), Св. Анны 1 ст. (1896), Св. Владимир 2ст.(1900), Белаго Орла (1904), Знак отличия XL л. службу (1905).

 

Шклярский Феликс-Юлиан Николаевич (1883-1955) – Горный инженер, инженер электрик, заслуженный деятель науки и техники РСФСР, генерал директор III ранга, д.т.н., профессор, заведующий кафедрой горной электротехники (1930-1955г.г.), декан горного факультета (1936-1938г.г.) – родился 21 ноября (2 декабря н.с.) 1883 года в с. Малая Каратуль Полтавской губернии Переяславского уезда в мещанской семье, по национальности - поляк.

В 1891 году Шклярский Ф.Н. окончил Петербургский горный институт по горному разряду, после чего работал в Донбассе на шахте заведующим вентиляцией, а в последствии заведующим шахтой.

В 1917 г окончил Электротехнический институт в Петрограде.

С 1918 по 1920 год Феликс Николаевич Шклярский заведовал разведочными работами в липецком железно-рудном районе, которые проводились Горным советом (ВСНХ). В дальнейшем работал во вновь открытой Московской Горной Академии профессором кафедры горной механики и электротехники, а затем с 1925 года - профессором кафедры горной механики.

В 1926 году Феликс Николаевич был приглашен в Ленинградский горный институт на должность профессора по кафедре горной электротехники, которая в то время впервые организовалась в СССР.

В 1930 году Шклярский Ф.Н. был избран заведующим этой кафедрой.

В 1935 году профессору Шклярскому за обширную научную деятельность была присуждена ученая степень доктора технических наук. За период своей педагогической деятельности он подготовил тысячи инженеров электромехаников для нашей горной промышленности. Вырастил многочисленные кадры научных работников – кандидатов и докторов технических наук. Всегда поддерживал и развивал творческую инициативу молодых научных работников, внимательно изучал и обобщал их ценные предложения и с присущей ему энергией старался внедрить их в жизнь.

Феликс Николаевич не ограничивался научной и педагогической работой. Он принимал также деятельное участие в реконструкции и в новом строительстве каменоугольных  и горных предприятий. Был постоянным консультантом ряда научно-исследовательских институтов и горных предприятий: Донугля в Харькове, Гипрошахта, Гипроветмета, Гипроруды, Союза никельоловопроката в Ленинграде, членом президиума научно-технического сектора каменоугольной промышленности.

В 1923 году под руководством Шклярского Ф.Н. начались работы по обследованию энергетической части золотых приисков “Степняк” в Казахстане, а в 1942 году по заданию НКУП – подземную электровозную откатку на шахтах Карагандинского бассейна. В 1943 году по заданию Горкома ВКП/б/ города Черемово консультировал и обследовал электрохозяйство и рудничный транспорт шахт Черембасса.

С 1944 года по предложению Феликса Николаевича Шклярского на кафедре горной электромеханики Ленинградского горного института были организованы исследовательские работы по применению электропривода на рудничном подъёме шахт Ленметростроя (1947г.), на некоторых шахтах Донбасса и Ленинградугля.

Феликс Николаевич заслуженно считается отцом горой электротехники и являлся пионером в этой области. Созданная им школа горной электротехники получила право существования в отечественных горных вузах. Научная и инженерная деятельность Ф.Н. Шклярского нашла отражение в 70 крупных опубликованных оригинальных работах по вопросам горной электромеханики и электротехники. Нет ни одного раздела электрификации горной промышленности, где Феликс Николаевич не оставил бы следа в виде оригинальных монографий, учебников или ряда специальных научных исследований.

Им созданы обширные,  глубокие монографии по электрификации рудничного подъёма, карьерных экскаваторов, станков вращательного бурения и  рудничной электровозной откатки, написаны учебники по электрификации рудничных насосных установок и шахтных подъёмных машин. Проведены исследовательские работы по автоматизации и электрооборудованию станций,  по физико-химическим основам рудничного подъема,  по подземной электротяге, электрическим методам разведки подземных ископаемых и другим разделам горной электромеханики и электротехники.

Феликс Николаевич Шклярский дал обширный анализ динамики подъёма и спуска, рассмотрел сложный с аналитической точки зрения случай динамики электропривода при уравновешенном подъёме. Им впервые в литературе разработан комплексный анализ свойств привода рудничной подъемной машины оборудованной, как асинхронными двигателями, так и электродвигателями постоянного тока. Наряду с этим рассмотрены сложные случаи электродинамического торможения рудничного подъёма.

Феликсом Николаевичем впервые предложена научно обоснованная методика расчета подземной электровозной откатки  и оригинальные методы расчета рудничных подъёмных машин. Эти методы расчёта используются ведущими горными проектными организациями и конструкторскими бюро страны.

Детальная разработка многочисленных схем управления электроприводами рудничных подъёмных, насосных, компрессорных и экскаваторных установок сделала труды профессора Шклярского настольными книгами не только научных работников и студентов высших учебных заведений, но и всех инженеров-практиков, работающих в горной промышленности.

Труды профессора Феликса Николаевича Шклярского по шахтному подъёму, электровозной откатке, водоотливу и др. послужили началом для широкого развёртывания научных исследований в самых разнообразных отраслях электрификации и автоматизации горной промышленности.

в 1954 году Ф.Н. Шклярскому было присвоено почетное звание заслуженного деятеля науки и техники РСФСР.

Профессор Шклярский принимал активное участие в общественной жизни института. Работал в комиссиях по выборам в верховные советы СССР и РСФСР, состоял председателем комиссии по оценке научно-исследовательских работ на горно-электромеханическом факультете.

За многолетнюю и добросовестную службу Шклярский Феликс Николаевич был награжден орденами: Ленина, Трудового Красного Знамени, Знак почета, и медалями «За оборону Ленинграда» и «за доблестный труд в Великой Отечественной Войне 1941-45гг.».

 

Герман Алексендр Петрович

Герман Александр петрович (1874-1953) – Горный инженер, Надворный советник, Действительный член АН СССР, д.т.н., профессор, Горный директор II ранга, заведующий кафедрой горной механики, проректор по учебной работе (1918-1925, 1930-47), проректор по научной работе (1947-1953) – родился 1 ноября 1874 г. в городе Вятка. Его отец, дворянин Петр Александрович Герман, был преподавателем средней школы. Завершив обучение в Саратовской гимназии в 1893 г., А.П. Герман поступил на физико-механический факультет Санкт-Петербургского университета, который блестяще окончил в 1897г. по разряду математических наук, с дипломом первой степени, избрав своей специальностью учение об электричестве и магнетизме. Стремясь полученные в университете знания приложить к конкретным вопросам техники, Александр Петрович поступает в том же 1897 году в Петербургский Горный институт, где продолжает обучение в области механики и горно-заводского дела. Окончив в 1903г. Горный институт по первому разряду, А. П. Герман поступает на Путиловский завод, где занимается расчетами и конструированием горного оборудования: золотопромышленных драг, экскаваторов, буровых машин.

1907 год. – Оставив Путиловский завод, Александр Петрович переходит на Санкт-Петербургский Монетный двор, где занимается организацией и оборудованием лаборатории для электролитического разделения золота от серебра, и ведет наблюдение за установкой паровых котлов, машин, электрометрических устройств. В 1918 г. Александр Петрович становится членом коллегии монетного двора.

В 1907 году А. П. Герман избирается ассистентом Горного института по кафедре горнозаводской механики. С этого времени он активно занимается научной работой. В 1913г. после опубликования в Горном журнале (№ 8, 9, 10 и 11) научной статьи "Определение основных размеров паровых турбин", он защитил её на Совете Петербургского горного института в качестве диссертации на получение звания адъюнкта по кафедре горнозаводской механики. В этой работе Александр Петрович не только дал полное завершение теории К. Банки, но и вывел аналитически условия оптимизации термодинамической отдачи, доказав неправильность утверждения о невозможности такого вывода.

В 1913 году А.П. Герман был признан заслуживающим звания адъюнкта. Осенью 1914г. он занял должность профессора кафедры машиностроения, а осенью 1915г. перешёл  на кафедру горной механики.

Свою неутомимую энергию и организаторский талант А.П. Герман отдавал развитию Ленинградского горного института. В сложные для страны и института годы Александр Петрович занимал должности - директора по учебной части института с 1918 по 1925гг., с сентября 1930 по 1947 г.г. - директора по учебной части Ленинградского Горного Института Неметаллических Ископаемых, Заведующего учебным сектором, учебно-производственным сектором Ленинградского горного института, проректора по учебной работе; с 1947 по 1953 гг. – проректора по научной работе.

В 1931 году был избран в Ленинградский городской совет народных депутатов, куда  в последующем неоднократно избирался вплоть до 1948 г. За 17 лет работы депутатом он выполнял самые разнообразные обязанности.

С 1931 по 1934 гг. работал членом бюро секции труда и председателем секционной комиссии по наказам, с 1934 по 1939 гг. - заместителем председателя секции местной промышленности.

С 1939 г. и до конца своей депутатской деятельности он работал в топливно-энергетической комиссии Ленсовета по экономии топлива, реорганизации управления энергетическим хозяйством Ленинграда и т. д. В эту большую государственную работу А.П. Герман вкладывал весь свой опыт, чем во многом способствовал Ленинградскому Горному институту занять второе место среди вузов Наркомтяжпрома и первое место среди втузов горно-топливной группы в 1-м и 2-м турах всесоюзного соревнования учебных заведений.

В 1935 г. без защиты диссертации ему была присвоена ученая степень доктора технических наук.

В 1939 г. Академия наук СССР избрала его своим действительным членом по отделению технических наук и членом ученого совета Института горного дела.

Академиком Германом были заложены теоретические основы всех дисциплин горнозаводской механики, опубликован ряд учебных пособий, по которым занимались многие поколения студентов. Лекции Германа поражали слушателей глубоким научным содержанием, методической стройностью, свежестью идей и блестящим стилем. Из руководимой им школы вышло немало крупных специалистов, с успехом работавших в высших учебных заведениях и научно-исследовательских институтах.

Несмотря на значительные масштабы научной, учебной и административной деятельности, Александр Петрович всегда был связан с горной практикой. Он впервые детально разработал правила испытаний вентиляторов и компрессоров

1932 г. – опубликованы труды в книге "Технические условия на импортное оборудование - газовоздуходувки, турбовоздуходувки и турбокомпрессоры". В течение многих лет Герман был членом научно-технических советов горнорудной и каменноугольной промышленности и консультантом государственных институтов по проектированию шахт (Гипрошахт) и металлургических заводов (Гипромез), где участвовал в создании крупных горных предприятий (Коунрад, Ткварчели, Большая Караганда, Донбасс, Урал, Кузбасс).

В отношении своей подготовки и методов научного мышления А.П. Герман обладал яркой индивидуальностью, свойственной только крупным ученым. Научные работы А. П. Германа охватывают почти все разделы горной механики. Весь жизненный путь Александра Петровича – это путь ученого, путь создателя науки, путь создания школы горных механиков, – об этом свидетельствуют принадлежащие ему многочисленные научные и методические работы.

Академик Александр Петрович Герман внес большой вклад в теорию шахтного подъема.

В 1922 году Лекции, прочитанные им по шахтному подъему, водоотливным насосам и центробежным вентиляторам были изданы. В них впервые были изложены результаты исследований профессора А.П. Германа по динамике шахтного подъема.

Рукопись капитального труда “Шахтный подъем” получила широкую известность в научных и инженерных кругах за много лет до ее первого издания в 1930 году. В последующие годы этот труд неоднократно переиздавался и дополнялся. Здесь впервые четко установлены  и исчерпывающе проанализированы законы движения подъемных сосудов как для систем без хвостовых канатов, так и для систем с тяжелыми хвостовыми канатами. Приведены как точные, так и приближенные методы расчета кинематики подъема.

Особого внимания заслуживает трактовка всех вопросов шахтного подъема с переменным радиусом навивки. В 1940 году вышел из печати учебник «Рудничные подъемные установки» - совместный труд академика А.П. Германа и профессора Ф.Н. Шклярского, который был существенно дополнен и переиздан в 1947 году. Этими учебниками пользовались многие поколения студентов.

Идея многоканатного рудничного подъема зародилась в стенах горного института. Фундаментальные труды профессора И.А. Тиме и его ученика академика А.П. Германа явились основой для создания нового принципа работы рудничных подъемных  установок.

В работе А.П. Германа “Рудничные вентиляторы, их теория и расчет в связи с условиями экономичности” рассмотрен принцип работы всасывающих и нагнетательных вентиляторов. Получены формулы для определения сопротивления воздухопровода. Рассмотрены характеристические кривые Q-h для вентилятора, разработан метод выбора оптимальных параметров вентилятора, работающего при переменном эквивалентном отверстии рудника. Расчетным путем обоснована целесообразность установки второго рабочего колеса за кольцевым диффузором в центробежном вентиляторе, работающем  над устьем ствола, что приводит к повышению давления при всасывании воздуха на 30%. Предложено и математически обосновано использование в шахтном центробежном вентиляторе второго кольцевого плоского диффузора, что способствовало значительному повышению эффективности проветривания шахты.

В фундаментальном труде «О совместной работе рудничных вентиляторов» Александр Петрович показал, как действие одного из совместно включенных вентиляторов влияет на работу других в зависимости от особенностей их индивидуальных характеристик. После опубликования этой книги рудничная практика получила методологию расчетов параллельно и последовательно включенных вентиляторов. Тогда же были найдены объяснения некоторым парадоксальным случаям ухудшения вентиляции при параллельном включении вентиляторов, что привело к изменению соответствующих правил безопасности в горной промышленности.

При исследовании теплового режима компрессора академик А.П. Герман установил, что в период сжатия воздуха тепловой поток меняет свое направление, и предложил новый метод расчета компрессоров, вытекающий из анализа сложных явлений теплообмена между стенками цилиндра компрессора и сжимаемым воздухом.

В работе «Поршневые машины (насосы и компрессоры)» Герман описал методику расчета поршневых компрессоров, исследовал вопрос теплообмена в цилиндре компрессора и показал несостоятельность взглядов немецкого профессора П. Остертага на причину отступления кривой сжатия от классической политропы. В результате глубокого анализа сложных тепловых процессов А.П. Герман приходит к выводу, что сжатие в компрессоре происходит по сложному закону в некоторой части соответствующей кривой, названной им гиперадиабатой.

Важный вклад в теорию и практику горнозаводской механики  имеют работы А.П. Германа в области теории и расчета молотов, прессов и прокатных станов. Им определены зависимости для расчета силы удара и времени деформации. Получена универсальная формула для определения  энергия удара при различных технологических процессах ковки. Дано описание процесса прокатки и получены формулы для определения условия возможности прокатки и мощности установки.

Исследования работы турбомашин-генераторов, проведённые Германом, вскрыли физическую сущность процессов при входе в лопастное колесо и определили величину дополнительной затраты энергии. Кроме того, Александр Петрович вывел уравнение затраченной работы в колесе турбомашины при малом числе рабочих лопастей и новую индивидуальную характеристику при конечном числе рабочих лопастей. Уравнение и характеристика, в отличие от уравнения Эйлера, учитывают уменьшение скорости закручивания потока на выходе из лопастного колеса за счёт скоса потока при большом расстоянии между лопастями.

Герман подтвердил существование закона конгруэнтности индивидуальных характеристик как для одной машины при разных частотах вращения колеса, так и для серии машин, выполненных с соблюдением геометрического подобия их размеров. Последнего условия, наряду с кинематическим подобием, оказалось достаточно для достижения динамического подобия потоков в машинах разных размеров одной серии, так как соблюдается условие постоянства критерия Фруда. Другими словами, Александр Петрович доказал, что все индивидуальные характеристики затраченной работы в функции производительности могут быть объединены в одно уравнение и в единый график типовой характеристики.

Исследования академика А.П. Германа в области турбинных насосов позволили вывести турбомашиностроение СССР на передовые рубежи в мире. В настоящее время отечественные водоотливные установки горных предприятий, оснащённые турбонасосами, успешно справляются с большими водопритоками, что позволяет вести разработку уникальных месторождений полезных ископаемых.

В 1944 - 1945 г.г. занимался вопросами горного давления, где подверг критике все существующие теории крепления стационарных горных выработок (тоннели, штреки и др.), основанные на гипотезе "естественного свода равновесия" (Риттер, Энгессер и др.).  Он предложил новый оригинальный метод определения давления, основанный на различии прогибов слагающих толщу кровли пластов и их взаимодействии с учетом влияния различия модулей упругости.

Им предложена теория горного давления вокруг горных выработок для слоистого упругого массива при разработке пластовых месторождений. Метод расчета давления основан на учете взаимодействия различных прогибов пластов, слагающих кровлю выработки, до ее поверхности, в зависимости от мощности пластов и модулей их упругости. Найдены нагрузки на междукамерные целики при слоистой кровле.

Для расчета горного давления в очистных выработках при выемке угольных пластов с полным обрушением кровли предложено применить теорию консольной балки.

Фундаментальные труды профессора И.А. Тиме и академика А.П. Германа в области гидравлики явились основой для разработки теории  гидравлического транспортирования минерального  сырья и продуктов его переработки, что связано с именами многих ученых, в том числе и профессоров Горного института.

Академик Александр Петрович Герман внес неоценимый вклад в практику расчета и конструирования всех видов рудничных подъемных установок и устройств, обеспечивающих их эффективную и безопасную работу на горных предприятиях. В круг его научных интересов входили вопросы расчета и конструирования шахтных парашютов.

В 1939 и 1940 годах  на базе  анализа работы  целого ряда подъемных установок Донецкого и Кизеловского угольных бассейнов, он провел исследования функционирования парашютных устройств. На основании выполненных исследований в 1941 году им был сделан блестящий доклад на Ученом Совете института Горного дела АН СССР под названием «О шахтных парашютах», на котором были даны обобщающие выводы и намечены пути совершенствования методов расчетов и конструкций клетевых парашютных устройств, их приводов и ловителей. Для обеспечения плавного торможения подъемных сосудов в наклонных стволах А.П. Германом было предложено использовать реактивную силу истечения газовой струи под большим давлением.

Таков диапазон научных исследований и практических разработок Германа, основными качествами которых являются их актуальность и тщательная аналитическая разработка. Научное творчество Александра Петровича оказало большое влияние на формирование отечественной горнотехнической мысли. Созданная им школа успешно развивается и активно содействует реализации важных научных и технических задач горной промышленности нашей страны.

За выдающиеся заслуги перед государством и многолетнюю и добросовестную службу Герман Александр Петрович был награжден орденами: Св. Станислав 3 ст., двумя орденами Ленина, двумя орденами Трудового Красного Знамени, орденом "Знак Почета", медалью "За оборону Ленинграда" и многими другими медалями. В апреле 1934 г. А.П. Герман за выдающиеся научные достижения был премирован наркомом тяжелой промышленности С. Орджоникидзе легковым автомобилем. В ноябре 1939 г. нарком В. Вахрушев наградил А.П. Германа знаком "Отличник угольной промышленности". В его честь установлена мемориальная доска на главном фасаде здания института.

 

Руководитель научной школы:

Козярук Анатолий Евтихиевич, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой электротехники, электроэнергетики, электромеханики, заслуженный работник Высшей школы РФ, действительный член АЭН, член ЭАН. Награждён медалью за вклад в развитие электротехники № 22 им. Яблочкова.

Научной школой Машины, механизмы и энергоснабжение горных предприятий Горного университета ведутся исследования по следующим направлениям:

- Электротехнические комплексы и системы в добыче, переработке и транспортировке минерально-сырьевых ресурсов.

- Комплексная механизация процессов горного производства при освоении топливных и минеральных ресурсов.

- Повышение эффективности электротехнических комплексов для добычи и переработки твердых и жидких полезных ископаемых.

- Исследование и выбор параметров оборудования конвейерных транспортных машин.

- Создание эффективных транспортных комплексов пневмоколесных машин горнодобывающих предприятий.

- Разработка комплексных мероприятий по повышению уровня энергосбережения и энергетической эффективности на предприятиях минерально-сырьевого комплекса.

- Создание интеллектуальных активно-адаптивных систем гарантированного энергообеспечения предприятий минерально-сырьевого комплекса.

- Разработка интеллектуальных электротехнических комплексов по управлению режимами энергопотребления горно-технического оборудования для добычи, транспортировки и переработки твердых, жидких и газообразных полезных ископаемых.

- Создание комплексных автоматизированных систем контроля и повышения качества электрической энергии и обеспечения электромагнитной совместимости электрооборудования предприятий минерально-сырьевого комплекса.

- Разработка теоретических и практических положений по комплексному использованию альтернативных и возобновляемых источников энергии, включая энергию ветра, солнца и попутного нефтяного газа, на предприятиях минерально-сырьевого комплекса.

Система Orphus
Стандартная версия сайта