İçeriğe atla

Makine

Rüzgâr türbinleri
Bir Honda F1 yarış arabası motoru.

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 Steam Engine
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

  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. 
  2. ^ "mechanical". Oxford English Dictionary (Çevrimiçi bas.). Oxford University Press.  (Abonelik veya katılımcı kurum üyeliği gerekli.)
  3. ^ Merriam-Webster Dictionary Definition of mechanical 20 Ekim 2011 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
  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)
  5. ^ J. J. Uicker, G. R. Pennock, and J. E. Shigley, 2003, Theory of Machines and Mechanisms, Oxford University Press, New York.
  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

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Dişli çark</span>

Dişliler ya da dişli çarklar, tork ve hız iletmek veya dönüştürmek üzere başka uyumlu dişli çark parçasıyla birbirine geçen kesilmiş dişlere veya bazı durumlarda sonradan eklenmiş dişlere sahip dairesel bir makine elemanıdır. Dişlilerin çalışmasındaki temel prensip kaldıraçların temel prensibine benzemektedir. Dişli çarklar, bir güç kaynağının hızını, torkunu ve yönünü değiştirebilmektedir. Farklı boyutlardaki dişliler, dişli oranı sayesinde torku etkileyerek mekanik bir avantaj yaratabilmektedir ve bu yüzden de bir basit makine olarak tanımlanmaktadır. Birbirine geçen iki dişlinin dairesel hızları ve torkları, çap ölçüleriyle orantılı olarak farklılık göstermektedir. Birbirine geçen iki dişlinin tüm dişlerinin yapısı birbiriyle aynıdır.

<span class="mw-page-title-main">Mekanizma</span> makinenin dinamik analizinde uzuvları arasında hareket iletimi ya da kuvvet iletimi

Mühendislik'te mekanizma, girdi kuvvetlerini ve hareketi istenen çıktı kuvveti ve hareket grubuna dönüştüren cihaz'dır. Mekanizmalar genellikle aşağıdakileri içerebilen hareketli bileşenlerden oluşur:

<span class="mw-page-title-main">Makine mühendisliği</span> Mühendislik

Makine mühendisliği, mekanik sistemlerin tasarım, analiz, imalat ve bakımı için mühendislik fiziği ve mühendislik matematiği ilkelerini malzeme bilimi ile birleştiren bir mühendislik dalıdır.

<span class="mw-page-title-main">Plastik enjeksiyon</span>

Plastik enjeksiyon, temelde kapalı bir kalıbın içine plastik malzemenin eriyik sıcaklığının üstündeki bir sıcaklık aralığında yüksek hızda yolluk girişinden kalıp gözüne hızlı bir şekilde enjekte edilmesi sonrası, ütüleme fazı ve tutma fazı ile parçanın boyut ve görsel toleranslarının kabul edilebilir seviyeye getirdikten sonra plastiğin kalıptan çıkma sıcaklığının altına getirilerek kalıptan çıkarılması prensibine dayanan bir plastik parça imalat yöntemidir. Seri üretime uygun olması sebebiyle, birçok sektörde oldukça fazla kullanılan bir üretim yöntemidir. Bu metot ile en küçük komponentlerden, otomotiv, savunma sanayi ürünlerine kadar çok çeşitli ebat ve kategorilerde plastik parçalar imal edilebilir.

<span class="mw-page-title-main">İçten yanmalı motor</span> yakıtın yanma odasında oksitleyici ile yandığı motor

İçten yanmalı motorlar, yakıt'ın motor içinde yanma odası adı verilen sınırlı bir alan içinde yakılması ile oluşan basıncın, piston denen parçayı hareket ettirmesi ile oluşan makinelerdir.

<span class="mw-page-title-main">Buhar makinesi</span> Buharın içinde var olan ısı enerjisini, mekanik enerjiye dönüştüren bir dıştan yanmalı motor

Buhar makinesi, buharın içinde var olan ısı enerjisini, mekanik enerjiye dönüştüren bir dıştan yanmalı motordur. Buhar makineleri, lokomotifler, buharlı gemiler, pompalar, buharlı traktörler ve endüstriyel devreler olabilir.

Makine teorisi ve dinamiği, mekaniğin bütün dallarını bir arada kullanarak mekanizma dizayn etme işini üstlenen makine mühendisliğinin bir alanıdır. Dizaynı yapılacak makine veya aletin, sağlıklı bir şekilde çalışabilmesi ve uygun bir biçimde tasarlanabilmesi ve imalatının yapılabilmesi için, gerekli olan matematik ve fizik esaslı modellemenin oluşturularak gerekli analiz ve sentezlerin yapılabilmesi için yöntemler geliştirilmesi amacını güder. Belirli seviyede bir matematik bilgisi, mekanik ve dinamik bilgisi gerektirir.

<span class="mw-page-title-main">Lokomotif</span> Demiryollarında vagon dizisini çekmede kullanılan buharla ya da motorla çalışan makine

Lokomotif, raylar üstünde bir vagon dizisini çekmede kullanılan buharla ya da bir motorla çalışan makinedir. Fransızcadaki locomotive sözünden alınmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Mekatronik</span> Mekatronik , insanların ruhundaki bileşenleri birbirlerine karışmadan yok olana kadar çarpışmasını sağlayan bir alet ismidir

Mekatronik, mekanik ve elektronik kelimelerinin uygun bir şekilde birleştirilmesinden oluşmuştur ve ilk kez 1969 yılında Japon Yasukawa Elektrik Şirketi'nden bir mühendis makine ve elektronik mühendisliği alanlarının birleşmesi anlamında "mekatronik" kelimesini kullanmıştır.Mekatronik kelimesi aynı zamanda Avrupa Kıtası'nda da yıllardır kullanılmaktadır. Her ne kadar Amerika ve İngiltere'de ayrı bir çalışma ve uygulama alanı olarak kabulü yavaş gerçekleşse de, lisans, yüksek lisans ve doktora seviyesinde açılmakta olan ders sayısındaki artış, mekatroniğin bütün dünyada ayrı bir disiplin olarak kabul edildiğinin bir göstergesidir. Mekatronik, makine, elektronik, yazılım ve kontrol mühendisliğine dayanan, çok kontrollü bir mühendislik dalıdır. Gelişen teknolojiye bağlı olarak birçok alan ve sektörle bağlantılı olan mekatronik hemen her evin içinde kullanılan elektronik cihazların üretiminde kullanılmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Kullanıcı arayüzü</span> bir kullanıcının bir makineyle etkileşime girdiği ve makineyi kontrol ettiği araçlar

Kullanıcı arayüzü ya da kullanıcı arabirimi, insanların bir makine, cihaz, bilgisayar programı ya da karmaşık aletlerle etkileşimini sağlayan yöntemlerin bileşkesine verilen addır.

<span class="mw-page-title-main">Otomasyon</span>

Otomasyon, esasen karar kriterlerini, alt süreç ilişkilerini ve ilgili eylemleri önceden belirleyerek ve bu önceden belirlemeleri makinelerde somutlaştırarak süreçlere insan müdahalesini azaltan geniş bir teknoloji yelpazesini tanımlar.

Aktüatör ya da eyleyici, bir mekanizmayı veya sistemi kontrol eden veya hareket ettiren bir tür motordur. Bir enerji kaynağı tarafından çalıştırılır. Bu kaynak genellikle elektrik akımı, hidrolik akışkan basıncı veya pnömatik basınçtır ve bazı tür hareketlerle enerjiye dönüşür. Aktüatör, ortama bağlı olarak kontrol sistemini hareket ettiren bir mekanizmadır. Bu kontrol sistemi, basit, yazılım tabanlı bir sistem veya insan ya da diğer etkiler olabilir.

Mekanik verimlilik, bir makineye verilen enerji ile makineden elde edilen kuvvet veya hareketin verimliliğinin ölçümüdür. Verimlilik, ölçülen performansın ideal performansa oranıdır ve matematiksel olarak şöyle ifade edilir:

<span class="mw-page-title-main">Bağlantı (mekanik)</span> kuvvetleri ve hareketi yönetmek için birbirine bağlı cisimler topluluğu

Bağlantı, kuvvetleri ve hareketi yönetmek için bağlanan bir mekanik gövde grubudur. Bir cismin veya bağlantının hareketi, geometri kullanılarak incelenir, bu nedenle bağlantının katı olduğu kabul edilir. Bağlantılar arasındaki bağlantılar örneğin ideal hareket, saf dönüş veya kaymayı sağlayacak şekilde modellenir ve eklemler olarak adlandırılır. Katı bağlantılar ve ideal eklemlerden oluşan bir ağ olarak modellenen bir bağlantıya kinematik zincir denir.

<span class="mw-page-title-main">Kayış (mekanik)</span>

Kayış, iki veya daha fazla dönen şaftı mekanik olarak, çoğunlukla paralel olarak bağlamak için kullanılan esnek malzemeden oluşan bir halkadır. Kayışlar, gücü verimli bir şekilde aktarmak veya göreceli hareketi izlemek için bir hareket kaynağı olarak kullanılabilir. Kayışlar, makaralar üzerinde ilmeklidir ve kasnaklar arasında bir bükülme olabilir ve millerin paralel olması gerekmez.

<span class="mw-page-title-main">Zincirli tahrik</span>

Zincirli tahrik, mekanik gücü bir yerden diğerine zincirle aktarmanın bir yoludur. Genellikle bir aracın tekerleklerine, özellikle de bisikletlere ve motosikletlere güç iletmek için kullanılır. Araçların yanı sıra çok çeşitli makinelerde de kullanılmaktadır.

Elektromanyetik frenler mekanik direnç (sürtünme) uygulamak için elektromanyetik kuvveti kullanarak hareketi yavaşlatır veya durdurur. 20. yüzyılın ortalarında, özellikle trenler ve tramvaylarda kullanılmasından bu yana uygulamaların ve fren tasarımlarının çeşitliliği arttı ama temel çalışma şekli aynı kaldı.

<span class="mw-page-title-main">Mekanizasyon</span>

Mekanizasyon, büyük ölçüde veya yalnızca elle veya hayvanlarla çalışmaktan, bu işi makinelerle yapmaya geçiş sürecidir. Eski bir mühendislik metninde makine şu şekilde tanımlanır: Her makine, belirli mekanik işlemleri gerçekleştirmek amacıyla yapılmıştır ve her biri, söz konusu makineden başka iki şeyin, yani hareket ettirici bir gücün ve iş olarak adlandırılabilecek işleme konu olan bir nesnenin varlığını varsayar. Aslında makineler, güç ile iş arasına, birini diğerine uyarlamak amacıyla yapılır. Bazı alanlarda makineleşme el aletlerinin kullanımını da içerir. Mühendislik veya ekonomi gibi modern kullanımda mekanizasyon, el aletlerinden daha karmaşık makineler anlamına gelir ve basit cihazları içermez. Dişliler, kasnaklar veya kayışlar, miller, kamlar ve kranklar gibi araçları kullanarak hız değişikliklerine veya ileri geri hareketten dönme hareketine geçişlere neden olan cihazlar genellikle makine olarak kabul edilirler. Elektrifikasyondan sonra, çoğu küçük makine artık elle çalıştırılmadığından mekanizasyon motorlu makinelerle eşanlamlıydı. Üretim sürecinin mekanizasyonunun genişletilmesi otomasyon olarak adlandırılır ve sensörler tarafından geri bildirimin sağlandığı kapalı döngü bir sistem tarafından kontrol edilir. Otomatik bir makinede farklı mekanizmaların çalışması otomatik olarak gerçekleştirilmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Hidrolik kavrama</span>

Hidrolik kavrama, dönen mekanik gücü iletmek için kullanılan hidrodinamik bir cihazdır. Otomobil şanzımanlarında mekanik kavramaya alternatif olarak kullanılmıştır. Ayrıca, değişken hızlı çalışmanın ve güç aktarım sisteminin şok yüklemesi olmadan kontrollü başlatmanın gerekli olduğu denizcilik ve endüstriyel makine tahriklerinde de yaygın bir uygulamaya sahiptir.

Mekanik durdurucu, bir cismin gezingesinin amaçlanan bitiş noktasıdır. Bu noktada cisim, bir "durak" veya "durdurucu" olarak tanımlanan fiziksel bir engele çarpar. Her iki cisim birlikte pozitif bir bağlantının yarısını oluşturur. Bu çarpan cismin duraktan ters yönde tekrar ayrılabileceği anlamına gelir.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.