Makine

Makine, bir iş yapmak için kuvvet uygulamak ve hareketi kontrol etmek için güç kullanan fiziksel bir sistemdir. Terim genellikle motor kullanan yapay cihazlara veya moleküler makineler gibi doğal biyolojik makromoleküllere de uygulanır.

Makineler, hayvan ve insan gücüyle veya rüzgâr ve su gibi doğal güçlerle veya kimyasal, termal veya elektrik gücüyle çalıştırılabilir ve çıkış kuvveti ve hareket uygulamasını elde etmek için tahrik eleman girişini şekillendiren bir mekanizma içerebilir. Ayrıca mekanik sistem denilen, hareketi planlayan ve performansı izleyen bilgisayar ve sensörleri de olabilir.

Rönesans doğa filozofları, yükü harekete geçiren altı basit makineyi tanımladı ve bugün mekanik avantaj denilen çıkış kuvvetinin giriş kuvvete oranını hesapladılar.^[1]

Modern makineler, yapısal elemanlardan, mekanizmalardan ve kontrol bileşenlerinden oluşan ve kullanışlı kullanım için arayüzler içeren karmaşık sistemlerdir. Örnekler arasında şunlar yer alır: trenler, otomobiller, tekneler ve uçaklar gibi çok çeşitli araçlar; bilgisayarlar, bina hava işleme ve su işleme sistemleri dahil olmak üzere ev ve ofisteki cihazlar; ayrıca çiftlik makineleri, makine aletleri ve fabrika otomasyon sistemleri ve robotlar.

Modern makineler, yapısal elemanlardan, mekanizmalardan ve kontrol bileşenlerinden oluşan ve rahat kullanım için arayüzlü karmaşık sistemlerdir. Otomobil, tekne ve uçak gibi çeşitli taşıtlar; bilgisayarlar dahil ev ve ofisteki cihazlar, bina hava işleme ve su işleme sistemleri; tarım makineleri, takım tezgâhları, fabrika otomasyon sistemleri ve robotlar bazı makine örnekleridir.

Bonsack's machine — James Albert Bonsack'in sigara sarma makinesi, 1880'de icat edildi ve 1881'de patenti alındı.

Mekanik sistemler

Boulton & Watt Buhar Makinası, 1784

Mekanik sistem, kuvvet ve hareket gerektiren bir iş yapmak için gücü yönetir. Modern makineler (i) kuvvet ve hareket üreten tahrik elemanları ve güç kaynağı, (ii) çıkış kuvvetlerinin ve hareketin özel bir uygulaması için motor girişini düzenleyen mekanizma sisteminden, (iii) çıkışı performans hedefiyle karşılaştıran ve ardından motor girişini yönlendiren sensörlere sahip kumanda cihazından ve (iv) levye kolları, elektrik anahtarları ve ekrandan oluşan operatör arayüzünden oluşan sistemlerdir. Bu, pistonu itmek için genleşen buhar tarafından gücün sağlandığı Watt'ın buhar makinesinde görülebilir. Hareketli kiriş, bağlantı kolu ve krank, pistonun doğrusal hareketini çıkış kasnağında dönüş hareketine çevirir. Sonuçta bu kasnak dönüşü, piston silindirine buhar veren valfi kontrol eden uçan top regülatörünü çalıştırır. "Mekanik" sıfatı, bir sanat veya bilimin pratik uygulamasında ve ayrıca mekanik tarafından ele alınan hareket, fiziksel kuvvetler, özellikler veya etkenlerle ilgili veya bunların neden olduğu beceriyi belirtir.^[2] Benzer şekilde Merriam-Webster Sözlüğü^[3] "mekanik" kelimesini makine veya aletlerle ilgili olarak tanımlar. Bir makineden geçen güç akışı levye kolları, dişliler, otomobiller ve robotik sistemlere kadar çeşitli cihazların performansını anlama yolunu verir. Alman mekanist Franz Reuleaux,^[4] "makine, doğanın mekanik kuvvetlerinin belirli hareketlerle birlikte iş yapmaya zorlanabileceği şekilde düzenlenmiş dirençli cisimlerin bir bileşimidir" diye yazmıştır. Kuvvet ve hareketin gücü tanımlamak için birleştiğine dikkat ediniz. Daha yakın zamanlarda, Uicker ve diğerleri^[5] makinenin "güç uygulamak veya yönünü değiştirmek için bir cihaz" olduğunu belirttiler. McCarthy ve Soh^[6] makineyi "genellikle bir güç kaynağından ve bu gücün kontrollü kullanımı için bir mekanizmadan oluşan sistem olarak tanımlar.

Makine elemanları

Bir makinenin temel mekanik bileşenlerine makine elemanları denir. Bu elemanlar üç temel türdür (i) gövde parçaları, yataklar, miller, kamalar, bağlantı elemanları, contalar ve yağlayıcılar gibi "yapısal bileşenler", (ii) dişli takımları, kayış veya zincir tahrikleri, bağlantılar, kam ve izleyici sistemleri, frenler ve kavramalar dahil gibi çeşitli şekillerde hareketi kontrol eden mekanizmalar ve (iii) düğmeler, elektrik anahtarları, göstergeler, sensörler, tahrik elemanları ve bilgisayar kontrolörleri gibi "kontrol bileşenleri" 'dir.^[7]

Makine elemanı olmasa da makinenin mekanik parçaları ile kullanıcıları arasında stil ve operasyonel arayüzü sağlayan makine gövdesinin şekli, dokusu ve rengi önemlidir.

Yapısal bileşenler

Bir dizi makine elemanı, çerçeve, yataklar, kamalar, yay ve contalar gibi önemli yapısal işlevler yapar.

Bir mekanizmanın çerçevesinin önemli bir makine elemanı olduğunun anlaşılması, üç çubuklu bağlantı adını dört çubuklu bağlantı olarak değiştirdi. Makine iskeletleri genellikle kafes veya kiriş elemanlardan monte edilir.
Yataklar, hareketli elemanlar arasındaki arayüzü yönetmek için tasarlanmış bileşenlerdir ve makinelerdeki sürtünme kaynağıdır. Genel olarak, rulmanlar saf dönüş veya düz hat hareketi için tasarlanmıştır.
Yivler ve kamalar, bir mili bir tekerleğe, kasnağa veya dişliye güvenilir şekilde sabitlemenin iki yoludur, böylece bağlantı yoluyla tork aktarılabilir.
Yaylar, ya bir makinenin bileşenlerini yerinde tutabilen veya bir makinenin parçasını desteklemek için süspansiyon görevi gören kuvvetleri sağlar.
Contalar, su, sıcak gazlar veya yağlayıcı gibi akışkanların eşleşen yüzeyler arasında sızmamasını sağlamak için makinenin eşleşen parçaları arasında kullanılır.
Vidalar, cıvatalar, yaylı klipsler ve perçinler gibi bağlantı elemanları bir makinenin bileşenlerinin montajı için kritik önemi vardır. Bağlantı elemanları genellikle çıkarılabilir. Buna karşılık, kaynak, lehimleme, kıvırma ve yapıştırıcı uygulamaları gibi birleştirme yöntemlerinde genellikle bileşenleri sökmek için parçaların kesilmesi gerektir.

Kaynakça

^ Usher, Abbott Payson (1988). A History of Mechanical Inventions. ABD: Courier Dover Publications. s. 98. ISBN 978-0-486-25593-4. 18 Ağustos 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi.
^ "mechanical". Oxford English Dictionary (Çevrimiçi bas.). Oxford University Press. (Abonelik veya katılımcı kurum üyeliği gerekli.)
^ Merriam-Webster Dictionary Definition of mechanical 20 Ekim 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
^ Reuleaux, F., 1876 The Kinematics of Machinery 2 Haziran 2013 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. (trans. and annotated by A. B. W. Kennedy), reprinted by Dover, New York (1963)
^ J. J. Uicker, G. R. Pennock, and J. E. Shigley, 2003, Theory of Machines and Mechanisms, Oxford University Press, New York.
^ J. M. McCarthy and G. S. Soh, 2010, Geometric Design of Linkages, 19 Ağustos 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. Springer, New York.
^ Robert L. Norton, Machine Design, (4cü Basım), Prentice-Hall, 2010

[Usher-1] Usher, Abbott Payson (1988). A History of Mechanical Inventions. ABD: Courier Dover Publications. s. 98. ISBN 978-0-486-25593-4. 18 Ağustos 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi.

[OED-2] "mechanical". Oxford English Dictionary (Çevrimiçi bas.). Oxford University Press. (Abonelik veya katılımcı kurum üyeliği gerekli.)

[Merriam-mechanical-3] Merriam-Webster Dictionary Definition of mechanical 20 Ekim 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.

[Reuleaux1876-4] Reuleaux, F., 1876 The Kinematics of Machinery 2 Haziran 2013 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. (trans. and annotated by A. B. W. Kennedy), reprinted by Dover, New York (1963)

[Uicker2003-5] J. J. Uicker, G. R. Pennock, and J. E. Shigley, 2003, Theory of Machines and Mechanisms, Oxford University Press, New York.

[McCarthy2010-6] J. M. McCarthy and G. S. Soh, 2010, Geometric Design of Linkages, 19 Ağustos 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. Springer, New York.

[7] Robert L. Norton, Machine Design, (4cü Basım), Prentice-Hall, 2010

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]