Makine

herhangi bir enerji türünü başka bir enerjiye dönüştürmek, belli bir güçten yararlanarak bir işi yapmak veya etki oluşturmak için dişliler, yataklar ve miller gibi çeşitli makine elemanlarından oluşan düzenekler bütünü

Makine düzenli yapısal ve işlevsel özellikleri olan herhangi bir fiziksel sistemdir. Makine, iş yapmak için hareket kontrolu ve kuvvet uygulamak için güç kullanan insan yapımı veya doğal bir moleküler makineyi temsil edebilir. Makineler hayvan, insan, rüzgar ve su gibi doğal güçlerle ve/veya kimyasal, termal veya elektrik gücüyle çalışır ve belirli çıkış kuvvetleri ve hareket uygulamasını elde etmek için tahrik elemanı (ing: actuator) girişini şekillendiren mekanizma sistemini içerebilir. Ayrıca mekanik sistem denilen, hareketi planlayan ve performansı izleyen bilgisayar ve sensörler de içerebilirler.

Rüzgâr türbinleri
Bir Honda F1 yarış arabası motoru.

Rönesans doğa filozofları, yükü harekete geçiren altı basit makineyi tanımladılar ve bugün mekanik avantaj olarak bilinen çıkış kuvvetinin giriş kuvvetine oranını hesapladılar.[1]

Modern makineler, yapısal elemanlar, mekanizmalar ve kontrol bileşenlerinden oluşan ve rahat kullanım için arayüzlü karmaşık sistemlerdir. Otomobil, tekne ve uçak gibi çeşitli araçlar; 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 sistemlerDüzenle

 
Boulton & Watt Buhar Makinası, 1784

Mekanik sistem, kuvvet ve hareket gerektiren bir görevi 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 sistemleri, (iii) çıkışı performans hedefiyle karşılaştıran ve ardından motor girişini yönlendiren sensörlere sahip kontrolör ve (iv) levye kolları, elektrik anahtarları ve ekrandan oluşan operatöre arayüzlerinden oluşan sistemlerdir.

Bu, pistonu itmek için genleşen buhar tarafından gücün sağlandığı Watt'ın buhar motorunda görülebilir. Hareketli kiriş, bağlantı kolu (ingilizce:coupler) ve krank pistonun doğrusal hareketini çıkış kasnağında dönüş hareketine çevirir. Sonuçta bu kasnak dönüşü, piston silindirine buhar veren valfi kontrol eden uçan top (ing:flyball) 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 edin. Daha yakın zamanlarda, Uicker ve diğerleri[5] bir makinenin "güç uygulamak veya yönünü değiştirmek için bir cihaz" olduğunu belirtti. McCarthy ve Soh[6] makineyi "genellikle bir güç kaynağından ve bu gücün kontrollü kullanımı için bir mekanizmadan oluşan sistem olarak tanımlar.

Makine elemanlarıDüzenle

Bir makinenin temel mekanik bileşenleri makine elemanları olarak adlandırılır. Bu elemanlar üç temel türden oluşur (i) gövde parçaları, yataklar, miller, kamalar, bağlantı elemanları, contalar ve yağlayıcılar gibi "yapısal bileşenler", (ii) dişli takımları, kayış veya zincir tahrikleri, bağlantılar, kam ve İzleyici 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 olmasada makinenin mekanik parçaları ile kullanıcıları arasında stil ve operasyonel arayüz ü sağlayan makine gövdesinin şekli, dokusu ve rengi önemlidir.

Yapısal bileşenlerDüzenle

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

  • Bir mekanizmanın çerçevesinin önemli bir makine elemanı olduğunun anlaşılması, üç çubuklu bağlantı adını dört çubuklu bağlantı olarak değiştirdi. Çerçeveler 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 mil'i 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.

KaynakçaDüzenle

  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. ^ Şablon:Cite OED
  3. ^ Merriam-Webster Dictionary Definition of mechanical 2011-10-20 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
  4. ^ Reuleaux, F., 1876 The Kinematics of Machinery 2013-06-02 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, 2016-08-19 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi. Springer, New York.
  7. ^ Robert L. Norton, Machine Design, (4th Edition), Prentice-Hall, 2010