Введение. Общие сведения о машинах и механизмах

1. ДЕТАЛИ МАШИН

Тема №1
Введение. Общие сведения о
машинах и механизмах
К.т.н., доцент Орленко Л.В.
К.т.н., доцент Орленко Е.О.

2. 1. Введение

Детали машин – научная дисциплина,
изучающая теорию, расчет и
конструирование деталей
общемашиностроительного применения
Основную часть производственных
процессов современной хозяйственной
деятельности человека выполняют
машины
Машины – механические устройства,
служащие для преобразования энергии,
материалов или информации

4. 2. Классификация машин по назначению:

1. Энергетические – служат для преобразования энергии
(машины-двигатели, генераторы)
2. Рабочие – осуществляют изменение формы, свойств,
состояния и положения предметов труда:
-технологические – служат для превращения
полуфабрикатов или исходных материалов в готовые
изделия или полуфабрикаты
(металлорежущие станки, дорожные, строительные,
сельскохозяйственные и др. машины)
-транспортные – служат для изменения положения
материалов и различного вида изделий
(подъемно-транспортные машины, машины
автомобильного, железнодорожного транспорта,
самолеты, корабли и др.)
3. Информационные – предназначены для сбора,
переработки и использования информации
(ЭВМ, шифровальные машины)
Машины состоят из деталей и сборочных единиц
• Деталь – изделие, изготовленное из одного материала без
применения сборочных операций (шпонка, болт, вал, зубчатое
колесо)
• Сборочная единица – изделие, составные части которого подлежат
соединению между собой на предприятии изготовителе сборочными
операциями (резьбовым соединением, сваркой, клепкой и т.д) (рама,
вал с установленными деталями)
• Узел – сборочная единица, которая может собираться отдельно от
других составных частей изделия (муфта, шарикоподшипник,
редуктор)
• Машинный агрегат – укрупненный, обладающий полной
взаимозаменяемостью узел, выполняющий определенные функции
(электродвигатель, лебедка)
• Комплекс – две или более сборочные единицы, не соединенные на
предприятии-изготовителе сборочными операциями, но
предназначенные для выполнения взаимосвязанных
эксплуатационных функций (конвейер- деревообрабатывающий
станок-аппаратура управления)
Различают детали и узлы общего и
специального назначения
Детали и узлы общего назначения
встречаются почти во всех машинах
(болты, валы, зубчатые колеса)
Детали и узлы специального назначения
встречаются только в одном или
нескольких типах машин
(поршни, шатуны, коленчатые валы)
Детали и узлы общего назначения
Соединительные
детали
и соединения
болты, шпонки;
заклепочные,
сварные
Передачи
вращательного
движения
Детали и узлы,
обслуживающие
передачи
зубчатые,
червячные,
ременные
валы, подшипники,
муфты
3. ТРЕБОВАНИЯ К МАШИНАМ И ИХ ДЕТАЛЯМ
1.Наиболее высокие эксплуатационные показатели
При сохранении или даже снижении веса новая машина должна
обеспечить более высокие кпд, производительность, меньший
расход энергии, повышенную точность, меньшие затраты труда
на обслуживание.
2. Работоспособность
Способность выполнять заданные функции, сохраняя значения
заданных параметров в пределах, установленных нормативнотехнической документацией
(т.е. с сохранением прочности, неизменяемости форм и размеров,
устойчивости, износостойкости, жесткости, теплостойкости,
виброустойчивости)
3. Высокая надежность
Надежность — это свойство машины, ее узла или детали
выполнять заданные функции, сохраняя свои
эксплуатационные показатели (производительность,
мощность, расход энергии, точность)в заданных пределах в
течение требуемого промежутка времени или требуемой
наработки (в км, циклах, час..).
Показателями надежности служат вероятность безотказной
работы в заданном интервале времени или в пределах заданной
наработки.
4. Безопасность в эксплуатации
— пригодность конструкции к нормальной эксплуатации
вплоть до полного израсходования ресурса без аварий,
опасных для обслуживающего персонала,
производственного оборудования, зданий.
5. Технологичность и экономичность
придание таких конструктивных форм и применение для
изготовления таких материалов и приемов, которые
обеспечивают наименьший вес, габаритные размеры
конструкции, минимальный расход материалов,
наибольшую простоту и экономичность производства.
Эти требования являются основой для проектирования
машин и деталей
• Проектированием называется процесс разработки комплексной
технической документации, содержащий технико-экономические
обоснования, расчеты, чертежи, макеты, сметы, пояснительные
записки и другие материалы, необходимые для производства
машины
• Совокупнось конструкторских документов, полученных в
результате проектирования называется проектом
• Конструирование – разработка конструкторской документации на
конкретное изделие на основе технических расчетов
4. ОСНОВНЫЕ КРИТЕРИИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ
И РАСЧЕТА ДЕТАЛЕЙ МАШИН
1. Прочность- способность материала детали
сопротивляться внешним воздействиям без разрушения
Критерии прочности:
— предел прочности
— предел текучести
— предел выносливости
n n
Основные уравнения прочности
Растяжение (сжатие)
Р
Сдвиг (срез)
С
Изгиб
Кручение
F
4 F
Р d
A
Р
F
4 F
С d
A
С
M
И И И
WХ
Т
К
К
W
WX
W
d3
32
d3
16
d 3
d 3
MИ
0,1 И
T
0,2 К
При действии переменных нагрузок (совместное действие
изгиба с кручением):
n
n
n n
n n
2
2
n
1
K
m a
K п K m
n
1
m a
K
K п K m
2. Жесткость – способность деталей сохранять свои размеры
и форму при действии нагрузки
Жесткость соответствующих деталей обеспечивает требуемую
точность машин, нормальную работу ее узлов.
y y ; f f ; ;
Жесткость при кручении
Т
Винтовая линия
Т
Образующая
φ
Жесткость при изгибе
3. Износостойкость
Изнашиванием называется процесс разрушения и отделения
материала с поверхности твердого тела и накопления его
остаточной деформации при трении, проявляющейся в
постепенном изменении размеров и формы тела
Результат изнашивания называется износом
Свойство материала оказывать сопротивление изнашиванию в
определенных условиях трения называется
износостойкостью
3 вида изнашивания:
механическое
коррозионно-механическое
молекулярно-механическое
Механическое изнашивание
— абразивное – в результате режущего или царапающего действия
твердых частиц, попадающих в зону контакта деталей
— усталостное изнашивание – происходящее в результате
усталостного разрушения (отслаивания и выкрашивания) при
повторном деформировании микрообъемов материала
поверхностного слоя.
Молекулярно- механическое изнашивание
— изнашивание при заедании – в результате схватывания,
глубинного вырывания материала, переноса его с одной
поверхности трения на другую и воздействия возникающих
неровностей на сопряженную поверхность.
Заедание может привести к задиру –появлению широких и глубоких
борозд в направлении скольжения
4. Контактная прочность
Контактные напряжения — местные сжимающие напряжения,
возникающие в зоне контакта поверхностей деталей
F
H
F
Для деталей, в поверхностных слоях
которых возникают контактные напряжения
(фрикционные катки, зубчатые колеса, кольца
подшипников качения) решающую роль в
большинстве случаев играет не объемная
прочность, а контактная прочность
Если возникающие контактные напряжения
переменны во времени, расчет на
контактную прочность имеет целью
гарантировать отсутствие усталостного
разрушения (выкрашивания) рабочих
поверхностей деталей в течение заданного
срока их службы
H H
например,
H 2HB 70
5. Теплостойкость
— способность конструкции работать в пределах заданных
температур в течение заданного промежутка времени
6. Виброустойчивость
—
способность конструкции работать в заданном диапазоне
режимов без недопустимых колебаний
Основной задачей расчета на колебания является
выбор конструкции такой жесткости, при которой не
будет опасности возникновения резонанса колебаний

Общие сведения о машинах и механизмах Общие сведения о деталях и механизмах машин.

Опорный конспект урока

Тема урока: Общие сведения о машинах и механизмах Общие сведения о деталях и механизмах машин.

В современных условиях коренное повышение качества продук­ции является одной из ключевых задач ускорения социально- экономического развития страны, важнейшим фактором интен­сификации экономики в целях наиболее полного удовлетворе­ния потребностей народного хозяйства и населения.

В обув­ной промышленности намечено создание автоматизированной системы управления производством с применением микропро­цессоров, организация производства новых текстильных и три­котажных материалов, для верха обуви, технологии производ­ства облегченных литьевых пластмасс для обувных колодок, каблуков с износостойкими набойками, освоение и выпуск но­вых деталей и фурнитуры для изготовления высококачествен­ной обуви.

Предусматривается создание отечественных прессов-автоматов для раскроя листовых и ру­лонных материалов, оборудования для обработки и сборки де­талей верха обуви, для литья низа как на обуви, так и отдель­ных деталей, автоматизированных швейных машин с управле­нием с помощью микропроцессоров, расширение внедрения швейных машин, оснащенных элементами автоматики (автома­тический останов, автоматический подъем лапки, автоматиче­ская обрезка нитки), агрегированного оборудования для совме­щения выполнения технологических операций и универсальных швейных машин с повышенными скоростными режимами.

Сведения о машинах и механизмах, основные понятия и определения.

На обувных предприятиях выполняют разнообразные процессы, связанные с изготовлением обуви. Совокупность всех действий людей и орудий труда, необходимых на данном предприятии для изготовления и ремонта продукции, называется производствен­ным процессом.* Производственный процесс состоит из основ­ных и вспомогательных процессов. К основным относятся тех­нологические процессы.

Технологический процесс — часть производственного про­цесса, состоящая из целенаправленных действий по преобра­зованию состояния предмета труда. В результате выполнения технологических процессов изменяются форма, размеры и свой­ства материала или полуфабриката и получается готовое изде­лие в соответствии с заданными техническими требованиями.

Полуфабрикат — предмет труда, подлежащий дальнейшей обработке на предприятии-потребителе. На обувных фабриках полуфабрикатами являются заготовки низа и верха обуви, по­ставляемые извне.

Вспомогательными в производственном процессе являются изготовление инструментов и приспособлений, ремонт оборудо­вания, а также обслуживающие процессы — внутрифабричное транспортирование материалов и заготовок, складские опера­ции, операции контроля и др.

Технологические процессы состоят из последовательно вы­полняемых технологических операций.

Технологическая опера­ция — законченная часть технологического процесса, выполняе­мая на одном рабочем месте.

Рабочим местом называется зона, оснащенная необходимыми техническими средствами, в кото­рой совершается трудовая деятельность исполнителя или группы исполнителей, совместно выполняющих одну работу или операцию.

Средства технологического оснащения — совокупность ору­дий производства, необходимых для выполнения технологиче­ского процесса.

Технологическое оборудование — средства технологического оснащения» в которых размещают материалы или заготовки, средства воздействия на них, а также технологическая ос­настка.

Заготовкой называется предмет труда, из которого изготав­ливают деталь.

Технологическая оснастка — средства технологического ос­нащения, дополняющие технологическое оборудование и пред­назначенные для выполнения определенной части технологиче­ского процесса. К технологической оснастке относятся приспо­собления и инструмент.

Обувное производство является поточным и характеризу­ется тактом и ритмом выпуска. Такт выпуска — интервал вре­мени, через которое производится выпуск изделий или загото­вок определенных наименований, типоразмеров и исполнений. Ритм выпуска — количество изделий или заготовок, выпускае­мых в единицу времени.

Важнейшими направлениями развития обувной промышлен­ности являются механизация и автоматизация технологических процессов.

Механизация — замена физического труда человека работой машин, механизмов и приспособлений в целях сокращения тру­довых затрат, повышения объема выпуска, улучшения условий производства и качества продукции.

Автоматизация — применение машин, приспособлений, ин­струментов и приборов, позволяющих выполнять производст­венные процессы без участия человека и только под его конт­ролем.

Машина — отдельное техническое устройство, состоящее в общем случае из энергетической, передаточной и управляю­щей составных частей и выполняющее механические движения для непосредственного преобразования состояния материалов, энергии или информации.

Механизированная машина — это техническое устройство, в котором люди кроме установки и съема объектов обработки могут выполнять подачу инструментов.

Машина, являющаяся автоматическим техническим устрой­ством, называется автоматом.

Машина, выполняющая задан­ный алгоритм при участии людей в загрузке и выгрузке (уста­новке и съеме) объектов обработки и периодическом включе­нии машины, называется полуавтоматом.

По назначению машины делят на технологические, транс­портные, энергетические и информационные.

Технологические машины выполняют операции, связанные с обработкой какого-либо материала. К технологическим маши­нам относятся металлорежущие станки, обувные, швейные и другие машины.

Транспортные машины используют для перемещения раз­личных грузов. Примером таких машин могут служить кон­вейеры, лифты и т. п.

Энергетические машины предназначены для преобразования одного вида энергии в другой. Электродвигатель, например, преобразует электрическую энергию в механическую работу, а генератор электрического тока — наоборот.

Информационные машины служат для обработки различной информации.

Автоматическая линия — комплекс машин, автоматически выполняющих в определенной последовательности весь цикл операций по производству изделий и объединенных общими механизмами управления и автоматическим транспортным уст­ройством.

Если одну или несколько технологических машин в линии обслуживает рабочий, то такую линию называют полуавтома­тической.

Домашнее задание: Прочитать текст, составить конспект.

Глава 3. Еще о машинах и механизмах

Содержание

3.1 Планарные и пространственные механизмы

Механизмы можно разделить на планарные механизмы и
пространственные механизмы , по относительному движению
твердые тела. В планарных механизмах все
относительное движение твердых тел происходит в одной плоскости или параллельно
самолеты. Если есть какое-либо относительное движение, которое не в той же плоскости
или в параллельных плоскостях, механизм называется пространственный
механизм . Другими словами, планарных механизмов являются
по существу двухмерны, в то время как пространственных механизмов трехмерны
размерный. В этом руководстве рассматриваются только плоские механизмы.

3.2 Кинематика и динамика механизмов

Кинематика механизмов связана с движением
части без учета того, как воздействующие факторы (сила
и масса) влияют на движение. Поэтому кинематика имеет дело с
фундаментальные представления о пространстве и времени, а также о величинах скорости и
полученное оттуда ускорение.

Кинетика занимается действием сил на тела. Это
где в игру вступают эффекты гравитации.

Динамика представляет собой комбинацию кинематики и
кинетика .

Динамика механизмов касается сил, действующих на
части — как уравновешенные, так и неуравновешенные силы с учетом
массы и ускорения частей, а также внешние
силы.

3.3 Звенья, рамы и кинематические цепи

Звено определяется как твердое тело, имеющее два или более
элементы сопряжения, которые соединяют его с другими телами с целью
передающий силу или движение (Ham
и др. 58).

В каждой машине хотя бы одно звено либо занимает фиксированное положение,
относительно земли или увлекает за собой машину в целом
во время движения. Эта ссылка- рама машины и
называется фиксированная ссылка .

Сочетание звеньев и пар без фиксированного звена не является
механизм, а кинематическая цепь .

3.4 Контур скелета

Для целей кинематического анализа механизм может быть представлен
в сокращенной или скелетной форме, называемой скелетом
контур механизма. Схема скелета дает все
геометрическая информация, необходимая для определения относительных движений
ссылок. На рис. 3-1 контур скелета был нарисован для
двигатель, показанный на рис. 2-1. Этот скелет
содержит всю необходимую информацию для определения относительных движений
главных звеньев, а именно длину АВ кривошипа; длина до н.э.
шатуна; А расположение оси коренного подшипника;
и путь AC точки C, который представляет собой ось запястья.

3.5 Пары, высшие пары, низшие пары и связи

Пара представляет собой соединение между поверхностями двух жестких
тела, которые удерживают их в контакте и относительно подвижны. Для
Например, на рис. 3-2 дверь, соединенная с
рама с петлями делает поворотный шарнир ( штифт
шарнир ), позволяющий поворачивать дверь вокруг своей оси. Фигура
3-2б и в показаны скелеты шарнирного соединения. Рисунок 3-2b используется
когда оба звена, соединенные парой, могут поворачиваться. Рисунок 3-2c используется, когда
одно из звеньев, соединенных парой, является рамой.

На рис. 3-3а створку окна можно перевести
относительно створки. Такое относительное движение называется
призматическая пара . Очертания его скелета показаны на
б , с и д . c и d используются, когда
одна из ссылок — кадр .

Как правило, есть два вида пар в механизмах,
младшие пары и высшие пары . Что
различает их тип контакта между двумя телами
пара. Пары поверхностного контакта называются нижними парами .
В планарных (2D) механизмах есть два
подкатегории нижних пар — вращающиеся пары и призматические
пары , как показано на рисунках 3-2 и 3-3 соответственно.
Пары точек, линий или кривых контактов называются 9.0012 выше
пар . На рис. 3-4 показаны некоторые примеры старших пар .
Механизмы, состоящие из твердых тел и нижних пар, называются
связи .

3.6 Кинематический анализ и синтез

В кинематическом анализе конкретный заданный механизм
исследованы на основе геометрии механизма плюс другие известные
характеристики (такие как входная угловая скорость, угловое ускорение,
и т. д. ). Кинематический синтез , с другой стороны,
процесс разработки механизма для достижения желаемого
задача. Здесь как выбор типов, так и размеры
новый механизм может быть частью кинематического синтеза. (Сандор и Эрдман 84)

Содержание

Полное оглавление

1 Введение в механизмы

2 Механизмы и простые машины

3 Подробнее о машинах и механизмах

3.1 Планарные и пространственные механизмы

3.2 Кинематика и динамика механизмов

3.3 Звенья, рамы и кинематические цепи

3.4 Контур скелета

3.5 Пары, старшие пары, младшие пары и связи

3.6 Кинематический анализ и синтез

[email protected]

Machine — New World Encyclopedia

Эта статья посвящена устройствам, выполняющим задачи.

Ветряные турбины

По научному определению машина — это любое устройство, которое передает или изменяет энергию. В обычном использовании это значение ограничивается устройствами, имеющими жесткие движущиеся части, которые выполняют или помогают выполнять некоторую работу. Машины обычно требуют некоторого источника энергии («вход») и всегда выполняют какую-то работу («выход»). Устройства без жестких движущихся частей обычно считаются инструментами или просто устройствами, а не машинами.

Люди использовали механизмы для усиления своих способностей еще до того, как стали доступны письменные записи. Как правило, эти устройства уменьшают количество силы, необходимой для выполнения определенного объема работы, изменяют направление силы или преобразуют одну форму движения или энергии в другую.

Современные электроинструменты, автоматизированные станки и силовые машины, управляемые человеком, — это инструменты, которые также являются машинами. Машины, используемые для преобразования тепла или другой энергии в механическую энергию, известны как двигатели.

Содержание

• 1 История
• 2 Воздействие
  • 2. 1 Промышленная революция
  • 2.2 Механизация и автоматизация
  • 2.3 Автоматы
• 3 типа
  • 3.1 Механический
    • 3.1.1 Простые машины
    • 3.1.2 Двигатели
  • 3.2 Электрика
    • 3.2.1 Электрическая машина
    • 3.2.2 Электронная машина
    • 3.2.3 Вычислительные машины
  • 3.3 Молекулярные машины
• 4 Элементы машин
  • 4.1 Механизмы
  • 4.2 Контроллеры
• 5 Каталожные номера
• 6 Внешние ссылки
• 7 кредитов

Гидравлические устройства также могут использоваться для поддержки промышленных применений, хотя устройства, полностью лишенные жестких движущихся частей, обычно не считаются машинами. Гидравлика широко используется в тяжелой промышленности, автомобильной, морской, авиационной, строительной и землеройной промышленности.

История

Кремневый ручной топор, найденный в Винчестере

Возможно, первым примером созданного человеком устройства, предназначенного для управления силой, является ручной топор, сделанный из кремня в форме клина. Клин представляет собой простой механизм, который преобразует боковую силу и движение инструмента в поперечную раскалывающую силу и движение заготовки.

Идея простой машины возникла у греческого философа Архимеда примерно в третьем веке г. до н.э. , который изучал простые архимедовы механизмы: рычаг, шкив и винт. Однако понимание греков ограничивалось статикой (балансом сил) и не включало динамику (компромисс между силой и расстоянием) или концепцию работы.

В эпоху Возрождения динамика Механических Сил , как назывались простые машины, начала изучаться с точки зрения того, сколько полезной работы они могут выполнять, что в конечном итоге привело к новой концепции механической работы. В 1586 году фламандский инженер Саймон Стевин извлек механическое преимущество наклонной плоскости, и она была включена в другие простые машины. Полная динамическая теория простых машин была разработана итальянским ученым Галилео Галилеем в 1600 г.0013 Le Meccaniche («О механике»). Он первым понял, что простые машины не создают энергию, а лишь преобразуют ее.

Классические правила трения скольжения в машинах были открыты Леонардо да Винчи (1452–1519), но остались неопубликованными в его записных книжках. Они были заново открыты Гийомом Амонтоном (1699 г.) и получили дальнейшее развитие Шарля-Огюстена де Кулона (1785 г.).

Воздействие

Промышленная революция

Основная статья: Промышленная революция

Промышленная революция — это период с 1750 по 1850 год, когда изменения в сельском хозяйстве, производстве, добыче полезных ископаемых, транспорте и технологиях оказали глубокое влияние на социальные, экономические и культурные условия того времени. Он начался в Соединенном Королевстве, а затем распространился по Западной Европе, Северной Америке, Японии и, в конечном итоге, по всему миру.

Начиная с конца восемнадцатого века, в некоторых частях Великобритании начался переход от ручного труда и экономики, основанной на тягловых животных, к машинному производству. Это началось с механизации текстильной промышленности, развития технологий производства железа и более широкого использования очищенного угля.

Механизация и автоматизация

Шахтный подъемник с гидроприводом, используемый для подъема руды. Эта гравюра взята из книги De re metallica Георга Бауэра (латинизированное имя Георгиус Агрикола, ок. 1555 г.), раннего учебника по горному делу, который содержит многочисленные рисунки и описания горнодобывающего оборудования.

Механизация – это предоставление людям-операторам механизмов, которые помогают им выполнять мышечные потребности в работе или замещают мышечную работу. В некоторых областях механизация включает использование ручных инструментов. В современном использовании, например, в машиностроении или экономике, механизация подразумевает более сложное оборудование, чем ручные инструменты, и не включает простые устройства, такие как конная или ослиная мельница. Устройства, которые вызывают изменение скорости или переход от возвратно-поступательного к вращательному движению с использованием таких средств, как шестерни, шкивы или шкивы и ремни, валы, кулачки и кривошипы, обычно считаются машинами. После электрификации, когда большая часть мелкого оборудования больше не приводилась в движение вручную, механизация стала синонимом моторизованных машин.

Автоматизация – это использование систем управления и информационных технологий для снижения потребности в человеческом труде при производстве товаров и услуг. В рамках индустриализации автоматизация является шагом вперед по сравнению с механизацией. В то время как механизация предоставляет людям-операторам оборудование, помогающее им выполнять мышечные потребности в работе, автоматизация также значительно снижает потребность в сенсорных и умственных потребностях человека. Автоматизация играет все более важную роль в мировой экономике и повседневной жизни.

Автоматы

Автомат (множественное число: автоматов или автоматов ) является самодействующей машиной. Это слово иногда используется для описания робота, точнее автономного робота.

Типы

Механическое преимущество простой машины заключается в соотношении между силой, действующей на груз, и приложенной входной силой. Это не полностью описывает производительность машины, поскольку для преодоления трения также требуется сила. Механический КПД машины представляет собой отношение фактического механического преимущества (ААД) к идеальному механическому преимуществу (ИМП). Функционирующие физические машины всегда менее чем на 100 процентов эффективны.

Механический

Слово механический относится к работе, которая была произведена машинами или оборудованием. В основном это относится к станкам и механическим применениям науки. Некоторые из его синонимов — автоматический и механический.

Простые машины

Идея о том, что машину можно разбить на простые подвижные элементы, привела Архимеда к определению рычага, шкива и винта как простых машин. Ко времени Ренессанса этот список расширился за счет включения колеса и оси, клина и наклонной плоскости.

Двигатели

Основная статья: двигатель

Двигатель — это машина, предназначенная для преобразования энергии в полезное механическое движение. Тепловые двигатели, в том числе двигатели внутреннего сгорания и двигатели внешнего сгорания (например, паровые двигатели), сжигают топливо для создания тепла, которое затем используется для создания движения. Электродвигатели преобразуют электрическую энергию в механическое движение, пневматические двигатели используют сжатый воздух, а другие, такие как заводные игрушки, используют энергию упругости. В биологических системах молекулярные двигатели, такие как миозины в мышцах, используют химическую энергию для создания движения.

Электротехника

Электротехника означает работу с использованием или производство электроэнергии, связанную с электричеством. Другими словами, это означает использование, обеспечение, производство, передачу или управление электричеством.

Электрическая машина

Электрическая машина — это общее название устройства, которое преобразует механическую энергию в электрическую, преобразует электрическую энергию в механическую или изменяет переменный ток с одного уровня напряжения на другой уровень напряжения.

Электронная машина

Основная статья: Электроника

Электроника — это раздел физики, техники и технологии, связанный с электрическими цепями, которые включают активные электрические компоненты, такие как электронные лампы, транзисторы, диоды и пассивные интегральные схемы, а также связанные с ними взаимосвязи. технологии. Нелинейное поведение активных компонентов и их способность управлять потоками электронов делает возможным усиление слабых сигналов и обычно применяется для обработки информации и сигналов. Точно так же способность электронных устройств действовать как переключатели делает возможной цифровую обработку информации. Технологии межсоединений, такие как печатные платы, технологии электронных корпусов и другие разнообразные формы коммуникационной инфраструктуры, дополняют функциональность схемы и превращают смешанные компоненты в работающую систему.

Вычислительные машины

Основная статья: Компьютер

Компьютеры — это машины для обработки информации, часто в виде чисел. Чарльз Бэббидж разработал различные машины для табулирования логарифмов и других функций в 1837 году. Его разностную машину можно считать усовершенствованным механическим калькулятором, а его аналитическую машину — предшественником современного компьютера, хотя ни одна из них не была построена при жизни Бэббиджа.

Современные компьютеры электронные. Они используют электрический заряд, ток или намагниченность для хранения информации и управления ею. Компьютерная архитектура занимается детальным проектированием компьютеров. Существуют также упрощенные модели компьютеров, такие как конечный автомат и машина Тьюринга.

Молекулярные машины

Изучение молекул и белков, лежащих в основе биологических функций, привело к концепции молекулярной машины. Например, современные модели работы молекулы кинезина, которая транспортирует везикулы внутрь клетки, а также молекулы миозина, которая действует против актина, вызывая мышечное сокращение; эти молекулы контролируют движение в ответ на химические раздражители.

Исследователи в области нанотехнологий работают над созданием молекул, которые совершают движение в ответ на определенный раздражитель. В отличие от молекул, таких как кинезин и миозин, эти наномашины или молекулярные машины представляют собой конструкции, подобные традиционным машинам, которые предназначены для выполнения определенной задачи.

Элементы машин

Машины собираются из стандартных типов компонентов. Эти элементы состоят из механизмов, управляющих движением различными способами, таких как зубчатые передачи, транзисторные переключатели, ременные или цепные передачи, рычажные механизмы, кулачковые и следящие системы, тормоза и сцепления, а также конструктивные элементы , такие как элементы рамы и крепежные детали.

Современные машины включают датчики, приводы и компьютерные контроллеры. Форма, текстура и цвет крышек обеспечивают стильный и рабочий интерфейс между механическими компонентами машины и ее пользователями.

Механизмы

Узлы внутри машины, управляющие движением, часто называют «механизмами». Механизмы обычно классифицируются как шестерни и зубчатые передачи, кулачковые и следящие механизмы, а также рычажные механизмы, хотя существуют и другие специальные механизмы, такие как зажимные рычаги, индексирующие механизмы и фрикционные устройства, такие как тормоза и муфты.

Контроллеры

Контроллеры сочетают в себе датчики, логику и приводы для поддержания производительности компонентов машины. Возможно, самым известным из них является регулятор флайбола для парового двигателя. Примеры этих устройств варьируются от термостата, который при повышении температуры открывает клапан для охлаждающей воды, до регуляторов скорости, таких как система круиз-контроля в автомобиле. Программируемый логический контроллер заменил реле и специализированные механизмы управления программируемым компьютером. Серводвигатели, которые точно позиционируют вал в ответ на электрическую команду, являются приводами, которые делают роботизированные системы возможными.

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

• Бутройд, Джеффри и Уинстон А. Найт. 2005. Основы обработки и станков, третье издание (Машиностроение (Марсель Деккер)) . Бока-Ратон, Флорида: CRC. ISBN 1574446592
• Мышка, Дэвид Х. 1998. Машины и механизмы: прикладной кинематический анализ . Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси: Прентис-холл. ISBN 0135979153
• Оберг, Эрик, Франклин Д. Джонс, Холбрук Л. Хортон и Генри Х. Риффель. 2000. Справочник по машинам . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: ISBN Industrial Press Inc. 0831126353
• Уикер, Джон, Гордон Пеннок и Джозеф Шигли. Теория машин и механизмов . Издательство Оксфордского университета, 2010. ISBN 978-0195371239
• Ашер, Эббот Пейсон. История механических изобретений . Dover Publications, 2011. ISBN 978-0486255934

Внешние ссылки

Все ссылки получены 5 ноября 2022 г.

• 21 Работа, потерянная из-за автоматизации Статистика за 2020 год

Авторы

Энциклопедия Нового Света авторов и редакторов переписали и дополнили статью Википедии
в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно осуществляться в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа.