Рагульскис, Казимерас Миколович

В данной статье или разделе имеется список источников или внешних ссылок, но источники отдельных утверждений остаются неясными из-за отсутствия сносок. Вы можете улучшить статью, внеся более точные указания на источники.

К. Рагульскис

Казимерас Миколович Рагульскис (род. 15 октября 1926, Литва) – инженер-механик, член – корреспондент АН СССР (1987) позже РАН, акад. АН Литвы. Область работы: прецизионная вибромеханика и вибротехника.

Справочная информация

• Дата рождения – 15 октября 1926
• Место рождения – Кловайняй, район Пакруоис
• Научная сфера – прецизионная вибромеханика и вибротехника
• Место работы – Каунасский технологический университет (КТУ)
• Учёная степень – доктор технических наук
• Учёные звания – профессор эмеритус, чл. – корр. АН СССР (1987) позже РАН, акад. АН Литвы
• Алма матер – Каунасский политехнический институт (КПИ)

Биография

Родился 15 октября 1926 г. в Кловайняй, район Пакруоис. В 1951 г. окончил КПИ. 1952 – 1954 г. г. аспирантуру ИМАШ АН СССР. После работал в АН Литвы, а с 1963 г. в КПИ. В 1987 г. избран чл. – корр. АН СССР (позже РАН), в 1987 г. избран академиком АН Литвы.

Научная деятельность

Он автор и соавтор 28 монографий, около 700 статьей, 1750 изобретений и патентов, около 100 иноваций.

Ранние работы по динамическому синтезу механизмов и машин. Далее по прецизионной вибромеханике и вибротехнике.

К.М. Рагульскис сформулировал научные основы ряда направлений прецизионной вибромеханики и вибротехники, которые со своими учениками довел до прикладных научных результатов для инженерной практики.

Механические системы интенсивно развиваются по размерам и быстроходности в меньшую и большую сторону практически беспредельно. Также нет пределов по точности при позиционировании тел в пространстве, при осуществлении траекторий и законов движений, при обеспечении структур в динамических режимах. Кроме того, механические системы входят в состав устройств совместно с электронными, оптическими, компьютерными, химическими, биологическими системами. С развитием науки и техники требуется создание все более совершенных механических систем. В эту область К. Рагульскис внес существенный вклад. Им предложено множество методик создания механических систем, действующих на новых принципах, – систем будущего.

При этом были решены следующие задачи.

Самоорганизация, стабилизация

Многие механические системы работают вдалеке от резонансов и в связи с этим возможно сильно упростить аналитические и аналитико-численные исследования. Для этих случаев в системах с существенными нелинейностями предложены асимптотический, аналитико-численный и экспериментальный методы, основанные на разделении движений на быстрое и медленное.

Были созданы новые и развиты известные эффекты и свойства нелинейных механических систем, такие как комбинированная динамическая синхронизация, динамическая структуризация и направленность, стабилизация стационарных режимов поведения.

В нелинейных системах с параметрическим возбуждением, в частном случае на вибрирующем основании, как существенно нелинейные эффекты определены комбинированные синхронные динамические режимы. Получены динамические характеристики, определены условия существования, устойчивости, зоны перехода в движения хаотического типа.

Предложена методика определения областей динамически синхронных режимов движения в системах с искусственно созданными возмущениями, упругими, магнитными, диссипативными силами или введенными автоколебательными контурами.

Показано, что соединением соосных роторов динамическими связями возможно получить ряд комбинированных синхронных режимов и на их базе создать безступенчатые передачи движения.

Исследования по динамической синхронизации нашли применение в технических устройствах, вибротехнологии, в живых системах.

Для стабилизации некоторых динамических систем предложен эффект динамической направленности. Этим свойством обладает большой класс систем с многими степенями свободы, которые в динамическом режиме способны выбрать свою структуру, траекторию, законы движения. Например, системы сами выбирают нормальные или тангенциальные бегущие волны движения. Или системы с неравными диссипативными силами по разным направлениям выбирают колебания вокруг средних положений с меньшими или большими силами диссипации в зависимости от параметров возбуждения.

С помощью вибрации в жидких средах возможно ориентировать домены или молекулы.

Например, изготовление синтетических нитей (или стеклянных волокон) основано на вертикальном течении жидкой среды вниз под влиянием силы тяжести. Эта нить до затвердевания подвергается механическим или магнитным вибрациям по длине или по поперечному сечению. В результате в зависимости от ориентации полученная нить имеет в сотни раз большее омическое сопротивление по одному направлению, чем по перпендикулярному.

Или, например, в жидких сплавах, полимерах, их пленках вибрациями сориентированные домены либо кристаллы меняют свои свойства, что с успехом можно использовать при диагностике.

В сочетании механические и электрические вибрационные поля чистят или структуризируют жидкость, в том числе и воду.

Очевидно, с помощью вибраций и волн можно решать и обратную задачу – деструктуризации. Также с помощью вибрации упрощается и уточняется прецизионная центровка двух роторов.

В соавторстве с другими исследователями К. Рагульскисом разработаны методы и средства для активной стабилизации некоторых механических систем, в том числе стабилизация вращающегося ротора в двух опорах: каждую опору подвешивают двумя перпендикулярными упругими элементами с управляемыми вибровозбудителями.

Для стабилизации поведения тел К. Рагульскисом с соавторами разработаны системы с управляемыми контактными диссипативными силами, а также с воздушными подушками, создаваемыми вибрациями, и предложен ряд мер по стабилизации поведения движущихся гибких тел, частным случаем которых являются твердые тела.

Виброприводы и другие механизмы для роботизации

Виброприводами (вибродвигателями) называются преобразователи вибрационных и волновых процессов (от десятков герц до десятков мегагерц) в непрерывное многомерное направленное движение, принцип действия которых основан на нелинейных свойствах. Так, например, волновое движение поверхности входного звена сообщает движение выходному звену благодаря силам трения в их контакте. Частные случаи решены аналитически, и получены сравнительно простые наглядные формулы параметров движения в установившихся режимах. Более сложные случаи решаются численными и аналитико-численными методами. Рагульскисом К.М. в соавторстве создан ряд новых приводов для прецизионной микротехники: микроманипуляторы, микророботы, скеннеры и другие устройства.

В результате исследований предложены капиллярные механизмы микроперемещения, которые основаны на поперечном деформировании капилляров, заполняемых газом или жидкостью. С помощью таких приводов возможно создание манипуляторов или роботов со многими степенями свободы.

В упругих пористых материалах, заполненных жидкостью, возникают капиллярные восстанавливающие силы, так как при сжатии пор жидкость выжимается и в результате подсасывания окружающей жидкости обратно в поры создаются импульсы сил.

Разработана методика синтеза механизмов с высшими кинематическими парами по минимакс износу рабочих поверхностей, по отдаленности механизмов от положений самоторможения, а также синтез передаточных функций механизмов по обеспечению максимального быстродействия.

Для синтеза механизмов с низшими кинематическими парами для роботов может быть использован метод базовых фигур (треугольник и др.).

Предложены механические системы с управляемыми фрикционными силами (механизмы типа роламайт, фрикционные передаточные механизмы, лентопротяжные механизмы и др.) для осуществления желаемых законов передачи движений и повышения точности.

Созданы двигатели механической энергии, использующие энергию постоянных магнитов, сконструированы генераторы механических колебаний, в которых магниты применяют в качестве передаточных механизмов привода, вращающегося с постоянной скоростью. Эти вибровозбудители при создаваемой мощности имеют сравнительно малые габариты. Некоторые из таких вибровозбудителей являются автоколебательными.

Предложены механические двигатели, приводимые за счет перепада температур. Например, если двигатель состоит из замкнутой цепи, надетой на диски и один интервал цепи нагревается (например, лучами Солнца с помощью параболического зеркала), а другой охлаждается (жидкостью или воздухом), то это удлинение и укорачивание цепи приводит к вращению направляющих дисков, и тогда с дисков можно снимать механическую энергию.

Созданы механические шагающие системы, одностороннее движение которых обеспечивается самотормозящимися устройствами или управляемыми диссипативными силами.

К. Рагульскис и соавторы предложили методику передачи замены органов чувств человека (глаз для замены приема сигналов, ушей для приема), оптических и акустических сигналов от технических средств с помощью вибраций через кожу на нервную систему и далее в мозг. Таким образом, стала возможной частичная замена органов чувств человека (глаза и уха): при регулировании частот с помощью этой методики человек может воспринимать оптические сигналы даже в цветном изображении.

Движущийся поток воздуха или воды, обтекая упруго подвешенные или деформируемые твердые тела, создает автоколебания. Так энергия потока преобразуется в механическую энергию. Такие устройства целесообразнее конструировать с пропеллерами или винтами.

Виброконтроль и диагностика

На базе результатов исследований разработаны методики измерения виброперемещений с выделением помех, образующихся от ошибок при изготовлении, а также от упругих и посторонних движений измеряемых тел. Для выделения помех используются методики, основанные на применении фильтрующих датчиков, серии датчиков, запаздывающих элементов и т.д.

Для измерения виброскоростей предложена методика, основанная на прикреплении черного экрана с белыми фигурами к измеряемому телу. При стробоскопическом освещении и достаточной длине выдержки на снимке получаются графики скорости.

Для определения траектории движения системы К. Рагульскисом было предложено на черном экране помещать светоотражающие точки, вследствие чего при освещении обнаруживаются области синхронных и хаотических режимов движений. Это оказалось несравнимо, чем анализировать эти процессы с помощью быстроходного снятия фильма.

На основании поверхностных волн создана методика измерений виброперемещений и их производных: на поверхностях линейных или дисковых деталей из монокристаллов возбуждаются бегущие волны в мегагерцовых диапазонах и путем считывания количества волн и их фаз определяются перемещения.

Предложены методики с использованием магнитной записи: для измерения виброперемещений, скоростей и динамических деформаций движущихся тел; в этих целях были разработаны специальные многощелевые магнитные головки с разными углами наклона щелей по направлению движения.

Для безконтактных виброиспытаний, диагностики особенно крупных конструкций предложены низкочастотные вибровозбудители акустического типа – одночастотные, с регулируемой частотой и амплитудой мощностью до сотен киловатт. Такие возбудители могут использоваться и для разрушения конструкций.

Созданы методики вибродиагностики упругих тел, основанные на присоединении к ним дополнительных масс либо упругих или диссипативных элементов. При передвижении этих дополнительных элементов изменяются формы колебаний испытуемого тела, что дает возможность определить место дефекта.

К. Рагульскис организатор и руководитель научной школы

К. Рагульскис свои исследования по прецизионной вибромеханике и вибротехнике, начиная с самых азов, сперва проводил в АН Литовской ССР (1954 – 1963 гг.), а затем продолжил в Каунасском политехническом институте – в созданной им лаборатории. Все работы по заказам различных научных организаций, опытных конструкторских бюро, НПО передовых предприятий СССР велись на основе хоздоговорного финансирования. Со временем лаборатория стала научным центром «Вибротехника». Заработанные средства помогали не только обеспечить существование самого коллектива, но и после ремонта здания бывшей тюрьмы расположиться в отреставрированном просторном корпусе площадью пять тысяч квадратных метров.

Достигнутые результаты в науке и изобретательстве нашли свое применение в различных областях промышленности, в том числе и в научном приборостроении. Кроме того, исследования, проводимые сотрудниками в качестве хобби, по использованию вибраций и волн в медицине, биологии, музыке дали также ценные результаты.

О достижениях творчества К. Рагульскиса положительно отзываются многие крупные ученые, конструкторы и работники промышленности не только СССР и России, но и зарубежные.

Монографии, издания

1. Механизмы на вибрирующем основании (Вопросы динамики и устойчивости) / К. Рагульскис. Каунас: Ин-т энергетики и электротехники АН Лит. ССР, 1963. 232 с.: ил.
2. Самосинхронизация механических систем / К. Рагульскис, И. Виткус, В. Рагульскене; под ред. К. Рагульскиса. Вильнюс: Минтис, 1965. Т. 1: Самосинхронные и виброударные системы. 186 с.
3. Самосинхронизация механических систем / К. Рагульскис, А. Каволелис, И. Балтрушайтис, Э. Саткевичюс; под ред. К. Рагульскиса. Вильнюс: Минтис, 1967. Т. 2: Самосинхронизация, моделирование. 238 с.
4. Колебания сложных механических систем / К. Рагульскис, З. Кубайтис, А. Кумпикас, Ю. Гяцявичюс; под ред. К. Рагульскиса. Вильнюс: Минтис, 1969. 247 с.
5. Вибрация подшипников / К. Рагульскис, А. Юркаускас, В. Атступенас, А. Виткуте, А. Кульвец; под ред. К. Рагульскиса. Вильнюс: Минтис, 1974. 392 с.
6. Вибрация роторных систем / К. Рагульскис, Р. Ионушас, А. Бакшис, М. Рондоманскас, Ю. Тамошюнас, Р. Дашевский. Вильнюс: Мокслас, 1976. 232 с.
7. Vibration of bearings / K. Ragulskis, A. Jurkauskas, V. Atstupėnas, A. Vitkutė, A. Kulvec. Calcuta: New Delhi, 1979. 388 p.
8. Вибродвигатели / Р. Бансявичюс, К. Рагульскис. Вильнюс: Мокслас, 1980. 193 с.
9. Методы и средства экспериментальных исследований динамики прецизионных лентопротяжных механизмов / П. Варанаускас, А. Куртинайтис, К. Рагульскис. Вильнюс: Мокслас, 1982. 202 с.
10. Динамика прецизионных лентопротяжных механизмов / К. Рагульскис, П. Варанаускас, В. Лялин, Р. Бенткус. Вильнюс: Мокслас, 1984. 171 с.
11. Расчет и проектирование вибродвигателей / Р. Бараускас, Г. Кульветис, К. Рагульскис. Л.: Машиностроение, 1984. 102 с.
12. Высокочастотные вибрационные преобразователи движения / Р. Бансявичюс, Р. Курыло, А. Бубулис, Р. Волченкова; под ред. К. Рагульскиса. Л.: Машиностроение, 1984. 64 с.
13. Динамический синтез машин полунатурным моделированием / К. Рагульскис, И. Скучас. Вильнюс: Мокслас, 1985. 162 с.
14. Вибрации подшипников / К. Рагульскис, А. Юркаускас. Л.: Машиностроение, 1985. 119 с.
15. Промышленные работы для миниатюрных изделий / Р. Бансявичюс, А. Иванов, Н. Камышный, А. Костин, Л. Ловиков, В. Михеев, Т. Никольская, К. Рагульскис, В. Шангин; под ред. В. Шангина. М.: Машиностроение, 1985. 264 с.
16. Колебательные системы с динамически направленным вибровозбудителем / К. Рагульскис, Л. Рагульскис. Л.: Машиностроение, 1987. 132 с.
17. Вибрационное старение / К. Рагульскис, Б. Стульпинас, К. Толутис. Л.: Машиностроение, 1987. 72 с.
18. Vibromotors for precision microrobots / K. Ragulskis, R. Bansevičius, R. Barauskas, G. Kulvietis. N. Y.: Hemisphere, 1987. 326 р.
19. Вибростабилизаторы движения / К. Рагульскис, М. Арутюнян, А. Кочикян и др. Вильнюс: Мокслас, 1988. 152 с.
20. Приводы механизмов с газовой тягой / К. Рагульскис, В. Лукшите, А. Галинскас, Л.-А. Штацас. Вильнюс: Мокслас, 1988. 53 с.
21. Vibrations of bearings / K. Ragulskis, A. Jurkauskas. N. Y.: Hemisphere, 1989. 120 р.
22. Прецизионные вибромеханические сканирующие устройства / К. Рагульскис, М. Арутунян, Р. Бансявичюс, А. Бусилас, А. Кочикян, М. Саркисян, С. Шержентас; под ред. К. Рагульскиса. Вильнюс: Мокслас, 1989. 140 с.
23. Механизмы типа роламайт / К. Рагульскис, Р.-В. Улозас, Н. Бакай, А. Палявичюс. Вильнюс: Мокслас, 1990. 198 с.
24. Vibroengineering / K. Ragulskis and others // Lietuvos Mokslas. Science and Arts of Lithuania. Vilnius: LMA, 1998. 570 p.
25. Transformation of rotational motion by inertia couplings / K. Ragulskis, B. Spruogis, M. Ragulskis. Vilnius: Technika, 1999. 236 p.
26. Mechanisms of variable dynamical structure / K. Ragulskis, L. Ragulskis, M. Ragulskis. Kaunas: Technologija, 2001. 172 p.
27. New metods of Studying Noise and Vibration and Cybernetic Dyagnosis of Machines and Mechanisms / ed. by K. Ragulskis. Washington, D.C.: NASA, 1976. 166 p.
28. Вибротехника: сб. науч. тр. вузов Литвы / отв. ред. К. Рагульскис. Вильнюс: Мокслас, 1967 – 1991. Т. 1 – 69.
29. Вибротехника: проспект разработок / отв. ред. К. Рагульскис. Каунас: КПИ, 1968 – 1988. Вып. 1 – 22.
30. Vibration Engineering / ed. Chief K. Ragulskis. New York: Hemisphere Publ. Corp., 1986 – 1990. Vol. 1 – 4. № 1 – 16.
31. Vibration diagnostics in precision instruments / S. Koroblev, V. Shapin, Yu. Filatov; еd. K. Ragulskis. N. Y.: Hemisphere Publ. Corp., 1987.
32. Vibroactivity of branched and ring structured mechanical drives / I. Vulfson; еd. K. Ragulskis. N. Y.: Hemisphere Publ. Corp., 1988.
33. Vibration protecting and measuring systems with quasi zero stiffness / P. Alabuzhev, A. Gritchin, L. Kim, V. Chon, P. Stepanov; еd. K. Ragulskis. N. Y.: Hemisphere Publ. Corp., 1989. 100 p.
34. Справочник по балансировке / К. Рагульскис и др.; под ред. М. Левита. М.: Машиностроение, 1992.
35. Vibroengineering // Science and Arts of Lithuania. Кн. 19. Вильнюс: АН Литвы, 1998. 572 р.
36. Journal of Vibroengineering / еd. in chief K. Ragulskis. Kaunas: Public Establishment Vibroengineering. 1999, … , 4 номера в год.
37. Под ред. К. М. Рагульскиса издана серия книг «Библиотека инженера: вибрационная техника», 1983 – 1992 г. г. (изд. в СССР и США на русском и английском языках).
38. Под. ред. К. М. Рагульскиса издано около двух десятков трудов конференций, симпозиумов по прецизионной вибромеханике и вибротехнике, 1965 – 2010 г. г.
39. Profesorė Vyda Kęsgailaitė-Ragulskienė (1931 – 2009) / редкол.: К. Рагульскис и др. // Science and Arts of Lithuania. Кн. 74. Вильнюс, 2009. 568 p.

Общественная деятельность

• Гл. редактор трудов Вибротехника (69 выпуска).
• Гл. редактор международного журнала “Journal of Vibroengineering”, отдельных изданий.
• Организатор конференций, симпозиюмов, в том числе два десятка международных.

Награды

• Заслуженный изобретатель СССР (1987);
• Заслуженный деятель науки и техники Литвы;
• Трижды лауреат госпремий Литвы;
• Лауреат премии СМ Литвы;
• Лауреат премии К. Семенавичус АН Литвы;
• Награждён ВДНХ СССР знаком лауреата, двумя большими медалями, дипломами почёта, 7 золотыми медалями, несколькими серебряными и бронзовыми медалями;
• Разными наградами и медалями почти 100 единиц;
• Почётный доктор Хмельницкого национального университета и Вильнюсского технического университета.

Публикации о нём

1. В. В. Клюев. Прецизионная вибромеханика и вибротехника. Научная школа К. М. Рагульскиса. М.: Спектр, 2012. – 192.
2. Акад. К. Рагульскис и его научная школа. Science and Arts of Lithuania, книга 60. Вильнюс: АН Литвы, 2006. – 726.