Научная работа

В рамках научной школы кафедры «Теория и практика формирования сложных технических и социально-технических систем» ведутся научные работы по направлениям:

·      «Трибометаллургические технологии и получение материалов с уникальными свойствами»;

·      «Разработка теории работоспособности и метода создания работоспособных и плановоремонтопригодных производственных систем»;

·      «Разработка методов создания работоспособных технических систем повышенной надёжности и плановоремонтопригодности».

Научная школа «Теория структуры механических систем и практика ее использования при синтезе сложных машин, включая горные и металлургические»

Основатель научной школы – заслуженный деятель науки России и Кыргызстана, академик Международной АН Высшей школы, член-корреспондент Национальной АН и Лауреат Госпремии Кыргызстана, д.т.н., профессор Дворников Леонид Трофимович – награжден знаком «Основатель научной школы» (Сертификат РАЕ №118 от 27.03.2009г).  В энциклопедии «Ученые России» опубликована информация об основных исполнителях научной школы.

нижний ряд: Крестовоздвиженский П.Д. (к.т.н., выпускник 2006г.), Жуков И.А. (к.т.н., доцент, заместитель заведующего кафедрой, выпускник 2005г.), Вечужанин Д.С. (выпускник 1999г.), Ермолаева Н.Ю. (аспирант), Дворников Л.Т. (д.т.н., профессор, заведующий кафедрой), Гудимова Л.Н. (к.т.н., доцент, директор института машиностроения и транспорта), Селина Т.В. (зав. лабораториями);
верхний ряд: Варнава А.В. (учебный мастер, аспирант), Попугаев М.Г. (к.т.н.), Стариков С.П. (к.т.н., ст. преп., директор студенческого бизнес-инкубатора, выпускник 2008г.), Гаряшин В.В. (аспирант), Цвигун В.Н. (к.т.н.), Тутынин А.В. (аспирант), Макаров А.В. (к.т.н., доцент, заместитель декана заочного факультета, выпускник 2000г.), Нагибин А.В. (аспирант), Куклин С.А. (к.т.н., доцент), Дёмин В.М. (к.х.н., доцент), Князев А.С. (ст. преп., аспирант, выпускник 2010г.), Мошкин С.Н. (аспирант, выпускник 2010г.), Мизин Ю.Г. (доцент), Обрядин А.А. (аспирант, выпускник 2008г.), Желтухин Д.В. (аспирант, выпускник 2009г.).

В 1958г. Дворников Л.Т. после окончания Томского политехнического института (ТПИ) приступает к научной и преподавательской работе под научным руководством профессора Алимова О.Д. в начале на кафедре горных машин, а затем на кафедре прикладной механики ТПИ и на всю жизнь связывает себя с теорией машин. Проводя научные исследования по машинам вращательного бурения, он в то же время приступает к глубокому изучению общей теории механизмов.
С 1 сентября 1965г. Леонид Трофимович возглавил кафедру теории механизмов и машин и деталей машин Фрунзенского политехнического института.  
Постепенно в ФПИ сложилась научная школа по горным буровым машинам, используемым в условиях горного производства Киргизии. При кафедре была открыта аспирантура, позже, по инициативе Дворникова Л.Т. началась подготовка специалистов по динамике и прочности машин, по промышленным роботам и манипуляторам. К 1974г. им было ёподготовлено 9 кандидатов наук, а сам Дворников Л.Т. в мае 1974г. на большом совете Томского политехнического института защитил докторскую диссертацию на тему «Исследование режимов бурения шпуров в горных породах машинами вращательного и вращательно-ударного действия».
Работал в ФПИ Дворников Л.Т. до 1989г. К этому времени им было подготовлено еще 15 кандидатов наук. Многие ученики фрунзенской школы Л.Т. Дворникова стали директорами крупных предприятий, фирм, ректорами, деканами и заведующими кафедрами, сами создали научные школы, воспитывают своих учеников.
Результаты исследований Дворникова Л.Т. по процессам разрушения горных пород явились основанием к созданию ГОСТа на бурильные машины, а эмпирический математический аппарат, созданный им, стал основанием к разработке теории процессов бурения, расчетов и проектирования бурильных машин и режимов бурения, включая бурение на космических объектах.
В 1989г. Дворников Л.Т. переезжает в Кузбасс, в г. Новокузнецк, где возглавляет кафедру механизации вспомогательных процессов и робототехники (МВПиР) Сибирского металлургического института. В мае 1990г. кафедры МВПиР и прикладной механики (ПМ) были объединены в одну – кафедру теории механизмов и машин и основ конструирования (ТММ и ОК), заведующим которой был избран доктор технических наук, профессор Дворников Леонид Трофимович.
Работа по созданию научной школы в г. Новокузнецке началась на инициативной основе с углубленной подготовки учащихся школ города Новокузнецка. Занятия проводились в аудиториях СМИ. На лекциях излагались общие проблемы машиноведения и с учащимися проводились индивидуальные занятия. В 1992г. при кафедре была открыта специальность «Динамика и прочность машин», и кафедра стала выпускающей. 
В 1990 году при кафедре ТММ и ОК основана научная школа «Теория структуры механических систем и практика ее использования при синтезе сложных машин, включая горные и металлургические».
Под председательством Дворникова Л.Т. при кафедре ТММ и ОК работает постоянный научный семинар по проблемам механики машин. По итогам семинаров к настоящему времени выпущен 21 сборник трудов, из которых, начиная с 21-го, сборники выходят в статусе журнала, названным «МашиноСтроение», материалы публикаций в котором доступны на сайте научной электронной библиотеки http://elibrary.ru.

С 2007 года научной школой проводится ежегодная учебно-методическая конференция, по итогам которой к настоящему времени издано 6 сборников трудов «Основы проектирования машин».

Проводятся конференции не только для аспирантов, преподавателей и научных работников университета, но и для студентов групп МХП, каждый из которых принимает непосредственное участие с докладом.

В 1998 году осуществляется первый выпуск специалистов по динамике и прочности машин: группа КМХ-92 – Губанов Е.Ф., Прядко М.Ю., Свердлова Н.С. Из 15 выпусков по специальности «Динамика и прочность машин» 8 студентов стали кандидатами технических наук, 13 студентов прошли стажировку на кафедре в должности ассистентов, выпускники трудятся на промышленных предприятиях города, области, а также проживают и работают за рубежом.
В 1991 году в сборнике по материалам второй научно-практической конференции Сибирского металлургического института по секции машиностроения и горных машин опубликована статья Дворникова Л.Т. «Основания к методам установления видов групп Ассура и исключения избыточных связей в них», в которой была впервые показана так называемая универсальная структурная система (УСС) уравнений, позволяющая решать разнообразные задачи синтеза структур механических систем. Эта УСС в дальнейшем закладывается в основу исследований многих учеников Леонида Трофимовича.
С 1993 по 1998г. Дворниковым Л.Т. была разработана принципиально новая теория кинематических пар механических систем. Большое участие в её разработке принял Живаго Э.Я.  По этому направлению им была защищена докторская диссертация.
Школой впервые в теории механизмов и машин обоснованы и сформулированы принципиально новые научные идеи и методы структурного синтеза кинематических пар и кинематических цепей всех классов и семейств. Результатами выполненных исследований явились: универсальная структурная система синтеза механических систем; полная классификация кинематических пар механических систем; метод отыскания полного состава механизмов различных семейств; теория исключения избыточных связей в механических системах; теория создания нового поколения бурильных машин.
Основные научные результаты за последние 5 лет: коллективом научной школы за 2008-2012 годы разработаны
– основы всеобщей (универсальной) классификации механизмов;
– научно-методические основы исследования и совершенствования ударных систем, применяемых при разрушении хрупких сред;
– методы кинематической и кинетостатической разрешимости шестизвенных шарнирных плоских групп Ассура;
– уточненная теория продольного удара;
– методы структурного синтеза плоских стержневых шарнирных механизмов без избыточных связей;
– теория структурного синтеза плоских кинематических цепей с высшими кинематическими парами;
– методика структурного синтеза трехзвенных механизмов;
– основы создания тангенциальных поворотных резцов очистных комбайнов повышенной прочности;
– методика структурного синтеза сложных зубчатых механизмов;
– разработаны теоретические основы процесса разрушения горных пород щековыми дробильными машинами и методы совершенствования их конструкций.
К настоящему времени подготовлено 86 бакалавров техники и технологий по направлению «Прикладная механика», 67 инженеров по специальности «Динамика и прочность машин».
За время работы в Новокузнецке Дворниковым Л.Т. подготовлено 5 докторов наук и 18 кандидатов наук, из которых 8 – это студенты, закончившие специальность «Динамика и прочность машин». С 1989 года при кафедре ТММ и ОК защищены докторские диссертации Зайцевым В.И., Живаго Э.Я., Реморовым В.Е., Коганом Б.И., Садиевой А.Э.; кандидатские диссертации Медовым Ю.А., Шараповым В.И., Куклиным С.А., Адамович Н.О., Тимофеевой И.С., Локтевой Н.А., Баклушиной И.С., Губановым Е.Ф., Мошкиным Н.В., Макаровым А.В., Жуковым И.А., Баклушиным Д.С., Большаковым Н.С., Стариковым С.П., Попугаевым М.Г., Дмитриевым В.В., Крестовоздвиженским П.Д.
За последние 5 лет защищено 2 докторских и 5 кандидатских диссертаций, издано 2 монографии, опубликовано 28 статей в журналах, рекомендованных ВАК, 19 статей в зарубежных изданиях, получено 38 патентов на изобретения и полезные модели, 11 свидетельств на программы для ЭВМ и базы данных, проведено 15 научных конференций. Объём выполненных НИР составил 4090,8 тыс. рублей.

Работа кафедры высоко оценивается Администрацией Кемеровской области. Профессор Дворников Л.Т. награжден дипломом за первое место в конкурсе «Лучший заведующий кафедрой 2004 года». Сотрудники кафедры являются постоянными участниками международных выставок, демонстрируя на высоком уровне свои разработки прикладного промышленного характера. По итогам конкурсов на лучший экспонат Дворников Л.Т. в соавторстве со своими учениками награжден Серебряной и Бронзовыми медалями на выставках различных лет «Уголь России и Майнинг», в 2006г. награжден Серебряной медалью на международной выставке, проходившей в г. Шеньян (Китай), а также многочисленными дипломами и медалью «За особый вклад в развитие Кузбасса II степени» по итогам региональных конкурсов «Инновации и изобретения года», проводимых Администрацией Кемеровской области.

По результатам конкурса, проводимого Администрацией Кемеровской области, научная школа «Теория структуры механических систем и практика ее использования при синтезе сложных машин, включая горные и металлургические» в составе кафедры теории механизмов и машин и основ конструирования признана ведущим научно-педагогическим коллективом.