Maszyna to narzędzie zawierające jedną lub więcej części, które wykorzystują energię do wykonywania zamierzonego działania. Maszyny są zwykle zasilane środkami mechanicznymi, chemicznymi, termicznymi lub elektrycznymi i często są zmotoryzowane. Historycznie, elektronarzędzia wymagało również ruchomych części do klasyfikacji jako maszyny. Jednak nadejście elektroniki doprowadziło do opracowania elektronarzędzi bez ruchomych części uważanych za maszyny. [1]

Prosta maszyna to urządzenie, które po prostu przekształca kierunek lub wielkość siły, ale istnieje duża liczba bardziej złożonych maszyn. Przykłady obejmują pojazdy, systemy elektroniczne, maszyny molekularne, komputery, telewizję i radio.

Zawartość

1 etymologia
2 Historia
3 typy
3.1 Mechaniczne
3.1.1 Proste maszyny
3.1.2 Silniki
3.2 Elektryczne
3.2.1 Maszyna elektryczna
3.2.2 Maszyna elektroniczna
3.2.3 Maszyny obliczeniowe
3.3 maszyny molekularne
4 elementy maszyny
4.1 Mechanizmy
4.2 Kontrolery
5 Wpływ
5.1 Rewolucja przemysłowa
5.2 Mechanizacja i automatyzacja
5.3 Automata
6 Zobacz także
7 odniesień
8 Dalsze czytanie

Etymologia

Maszyna słowna wywodzi się od łacińskiego słowa machina [1], które z kolei wywodzi się z greckiego (doric μαχανoga Makhana, jonic μηχανή mekhane, maszyna, silnik ”, [2] pochodne z μῆχος mekhos„ oznacza, uzasadnioną, celową, remesową. „[3]).

Szersze znaczenie „tkaniny, struktury” znajduje się w klasycznej łacinie, ale nie w greckim użyciu.

To znaczenie znajduje się w późnym średniowiecznym francuskim i jest adoptowane od Francuzów w Anglii w połowie XVI wieku.

W XVII wieku słowo to może również oznaczać schemat lub fabułę, co jest obecnie wyrażone przez pochodną machinację. Współczesne znaczenie rozwija się ze specjalistycznego zastosowania tego terminu do silników scenicznych używanych w teatrze i wojskowych silnikach oblężenia, zarówno na przełomie XVI i XVII wieku. OED śledzi formalne, nowoczesne znaczenie dla leksykacji Johna Harrisa (1704), który ma:

Maszyna lub silnik, w mechanikach, jest w ogóle siła wystarczająca do podniesienia lub zatrzymania ruchu ciała ... proste maszyny są powszechnie uważane za sześć, a mianowicie. Ballancja, Laver, koło pasowe, koło, klin i śruba ... maszyny złożone lub silniki są niezliczone.

Słowo silnik używany jako (bliski) synonim zarówno Harrisa, jak i w późniejszym języku, wywodzi się ostatecznie (przez stare francuskie) z łacińskiej ingenium „pomysłowości, wynalazku”.
Historia
[Ikona] Ta sekcja wymaga rozszerzenia. (Marzec 2012)
Flint Ręczny Topór znaleziony w Winchester

Być może pierwszym przykładem ludzkiego urządzenia zaprojektowanego do zarządzania mocą jest topór ręczny, wykonany przez rozmapanie krzemienia, tworząc klin. Klin to prosta maszyna, która przekształca siłę boczną i przemieszczanie narzędzia w poprzeczną siłę podziału i ruch przedmiotu obrabianego.

Idea prostej maszyny powstała z greckich filozofów Archimedes wokół III wieku pne, który studiował proste maszyny Archimedean: dźwignia, koło pasowe i śruba [4] [5] Odkrył zasadę przewagi mechanicznej w dźwigni. [6] Później greccy filozofowie zdefiniowali klasyczne pięć prostych maszyn (z wyłączeniem nachylonej płaszczyzny) i byli w stanie z grubsza obliczyć swoją przewagę mechaniczną [7]. Heron z Aleksandrii (ok. 10–75 ne) w jego mechanice pracy wymienia pięć mechanizmów, które mogą „uruchomić obciążenie”; dźwignia, wiatrówka, koło pasowe, klin i śruba [5] i opisuje ich produkcję i zastosowania. [8] Jednak zrozumienie Greków było ograniczone do statyki (równowaga sił) i nie obejmowało dynamiki (kompromis między siłą a odległością) lub koncepcją pracy.

Podczas renesansu dynamika mocy mechanicznych, jak nazywano proste maszyny, zaczęła być badana z punktu widzenia tego, ile przydatnej pracy mogą wykonać, prowadząc ostatecznie do nowej koncepcji pracy mechanicznej. W 1586 r. Flamandzki inżynier Simon Stevin wyprowadził mechaniczną przewagę na pochylonej płaszczyźnie i został dołączony do innych prostych maszyn. Całkowita dynamiczna teoria prostych maszyn została opracowana przez włoskiego naukowca Galileo Galilei w 1600 w Le Meccaniche („on Mechanics”). [9] [10] Jako pierwszy zrozumiał, że proste maszyny nie tworzą energii, po prostu ją przekształcają. [9]

Klasyczne zasady przesuwanego tarcia w maszynach zostały odkryte przez Leonarda da Vinci (1452–1519), ale pozostały niepublikowane w swoich notatnikach. Zostali na nowo odkryte przez Guillaume Amontons (1699) i zostały dalej opracowane przez Charlesa-Augustina de Coulomba (1785). [11]
Typy
Rodzaje maszyn i powiązanych komponentów maszyny klasyfikacyjne
Proste maszyny nachyloną płaszczyznę, koło i oś, dźwignia, koło pasowe, klin, śruba
Oś komponenty mechaniczne, łożyska, pasy, wiadro, łącznik, przekładnia, klucz, łańcuchy łącza, stojak i zębnik, łańcuchy wałków, lina, uszczelki, sprężyna, koło
Zegar atomowy, zegar, zegar wahadłowy, zegar kwarcu
Sprężarki i pompy Archimedes 'śruba, pompa eduktor-iet, hydrauliczna pamięć, pompa, trompe, pompa próżniowa
Silniki cieplne zewnętrzne silniki spalinowe silnik parowy, silnik Stirling
Silniki spalinowe silnik wzajemny, turbina gazowa, turbina gazowa
Pompy ciepła lodówka absorpcyjna, lodówka termoelektryczna, chłodzenie regeneracyjne
Połączenia pantograf, cam, paualerier-lipkin
Turbina Turbina gazowa, silnik odrzutowy, turbina parowa, turbina wodna, generator wiatru, wiatrak
Aerofil żagla, skrzydło, ster, klapa, śmigło
Urządzenia elektroniczne rurka próżniowa, tranzystor, dioda, rezystor, kondensator, induktor, memristor, półprzewodnik, komputer
Roboty siłownik, serwo, servomechanizm, silnik krokowy, komputer
Różne automaty, tunel aerodynamiczny, sprawdzanie maszyn do ważenia, urządzenia nitowe
Mechaniczny
Główne artykuły: maszyna (mechaniczna) i inżynieria mechaniczna

Słowo mechaniczne odnosi się do pracy wytwarzanej przez maszyny lub maszyny. Odnosi się głównie do narzędzi maszynowych i mechanicznych zastosowań nauki. Niektóre z jego synonimów są automatyczne i mechaniczne.
Proste maszyny
Artykuł główny: Prosta maszyna
Tabela prostych mechanizmów, z Cyklopædia Chambers, 1728. [12] Proste maszyny stanowią „słownictwo” do zrozumienia bardziej złożonych maszyn.

Pomysł, że maszynę można podzielić na proste ruchome elementy, które doprowadziły do ​​zdefiniowania dźwigni, koła pasowego i śrub jako prostych maszyn. Do czasu renesansu lista ta wzrosła, aby obejmować koło i oś, klin i nachyloną płaszczyznę.
Silniki
Artykuł główny: silnik

Silnik lub silnik to maszyna zaprojektowana do przekształcania energii na użyteczny ruch mechaniczny. [13] [14] Silniki cieplne, w tym silniki spalinowe i zewnętrzne silniki spalinowe (takie jak silniki parowe) spalają paliwo do tworzenia ciepła, które jest następnie wykorzystywane do tworzenia ruchu. Silniki elektryczne przekształcają energię elektryczną w ruch mechaniczny, silniki pneumatyczne wykorzystują sprężone powietrze, a inne, takie jak zabawki, wykorzystują energię sprężystą. W systemach biologicznych silniki molekularne, takie jak miozyny w mięśniach, wykorzystują energię chemiczną do tworzenia ruchu.
Elektryczny

Środki elektryczne działające przez energię elektryczną lub wytwarzanie energii elektrycznej lub związane z energią elektryczną. Innymi słowy, oznacza to stosowanie, dostarczanie, wytwarzanie, przekazywanie lub obsługę energii elektrycznej.
Maszyna elektryczna
Główny artykuł: Maszyna elektryczna

Maszyna elektryczna to ogólna nazwa urządzenia, które przekształca energię mechaniczną na energię elektryczną, przekształca energię elektryczną na energię mechaniczną lub zmienia prąd naprzemiennie z jednego poziomu napięcia na inny poziom napięcia.
Maszyna elektroniczna
Artykuł główny: elektronika

Electronics to gałąź fizyki, inżynierii i technologii dotyczących obwodów elektrycznych, które obejmują aktywne komponenty elektryczne, takie jak rurki próżniowe, tranzystory, diody i obwody zintegrowane oraz powiązane technologie pasywnych wzajemnych połączeń. Nieliniowe zachowanie aktywnych komponentów i ich zdolność do kontrolowania przepływów elektronów umożliwiają wzmocnienie słabych sygnałów i jest zwykle stosowane do informacji i przetwarzania sygnału. Podobnie zdolność urządzeń elektronicznych do działania jako przełączniki umożliwia przetwarzanie informacji cyfrowych. Technologie połączeń, takie jak płytki obwodów, technologia opakowań elektronicznych i inne różnorodne formy infrastruktury komunikacyjnej Pełne funkcje obwodu i przekształcają mieszane komponenty w system działający.
Maszyny obliczeniowe

Komputery przechowują i manipulują przepływem elektronów, a wzorce w tym magazynie i przepływu są interpretowane jako manipulacja informacjami. Zobacz maszynę stanową i maszynę Turinga.

Charles Babbage zaprojektował różne maszyny do tabeli logarytmów i innych funkcji w 1837 roku. Jego silnik różnicowy jest pierwszym kalkulatorem mechanicznym. Ta maszyna jest uważana za prekursor nowoczesnego komputera, choć żaden nie został zbudowany w życiu Babbage.
Maszyny molekularne

Badanie cząsteczek i białek, które są podstawą funkcji biologicznych, doprowadziło do koncepcji maszyny molekularnej. Na przykład obecne modele działania cząsteczki kinezyny, która transportuje pęcherzyki wewnątrz komórki, a także cząsteczki miozyny, która działa przeciwko aktynie, aby powodować skurcz mięśni; Te cząsteczki kontrolują ruch w odpowiedzi na bodźce chemiczne.

Naukowcy z nano-technologii pracują nad konstruowaniem cząsteczek, które wykonują ruch w odpowiedzi na określony bodziec. W przeciwieństwie do cząsteczek, takich jak kinezyna i miozyna, te nanomaszyny lub maszyny molekularne są konstrukcjami takimi jak tradycyjne maszyny, które zostały zaprojektowane do wykonywania w zadaniu.
Elementy maszyny
Artykuł główny: element maszyny

Maszyny są montowane z znormalizowanych rodzajów komponentów. Elementy te składają się z mechanizmów, które kontrolują ruch na różne sposoby, takie jak pociągi biegów, przełączniki tranzystorowe, dyski pasowe lub łańcuchowe, powiązania, systemy krzywki i obserwujące, hamulce i sprzęgła oraz komponenty strukturalne, takie jak członkowie ramy i elementy łączkowe.

Nowoczesne maszyny obejmują czujniki, siłowniki i kontrolery komputerowe. Kształt, tekstura i kolor osłony zapewniają styl i interfejs operacyjny między mechanicznymi komponentami maszyny i jej użytkownikami.
Mechanizmy

Zespoły w maszynie, w której ruch kontrolny są często nazywane „mechanizmami”. [15] [16] Mechanizmy są ogólnie klasyfikowane jako przekładnie i pociągi zębate, mechanizmy CAM i obserwujące oraz powiązania, chociaż istnieją inne specjalne mechanizmy, takie jak połączenia zaciskowe, mechanizmy indeksowania i urządzenia tarcia, takie jak hamulce i sprzęgła.

Aby uzyskać więcej informacji na temat maszyn mechanicznych, zobacz maszynę (mechaniczne) i systemy mechaniczne.
Kontrolery

Kontrolery łączą czujniki, logikę i siłowniki w celu utrzymania wydajności komponentów maszyny. Być może najbardziej znanym jest gubernator Flyball dla silnika parowego. Przykłady tych urządzeń obejmują termostat, który wraz ze wzrostem temperatury otwiera zawór do wody chłodzącej do sterowników prędkości, takich jak system rejsów w samochodzie. Programowalny sterownik logiczny zastąpił przekaźniki i specjalistyczne mechanizmy sterowania programowalnym komputerem. Silniki, które dokładnie umieszczają wałek w odpowiedzi na polecenie elektryczne, są siłowcami, które umożliwiają systemy robotyczne.
Uderzenie
Rewolucja przemysłowa
Główny artykuł: Rewolucja przemysłowa

Rewolucja przemysłowa była okresem w latach 1750–1850, w którym zmiany w rolnictwie, produkcji, wydobyciu, transporcie i technologii miały głęboki wpływ na warunki społeczne, gospodarcze i kulturowe czasów. Zaczęło się w Wielkiej Brytanii, a następnie rozprzestrzeniło się w całej Europie Zachodniej, Ameryce Północnej, Japonii, a ostatecznie przez resztę świata.

Począwszy od późniejszej części XVIII wieku, rozpoczęło się przejście w części wcześniej ręcznej siły roboczej w Wielkiej Brytanii i gospodarce opartej na zwierzętach w kierunku produkcji maszynowej. Zaczęło się od mechanizacji przemysłu tekstylnego, rozwoju technik produkcji żelaza i zwiększonego stosowania wyrafinowanego węgla [17].
Mechanizacja i automatyzacja
Główne artykuły: mechanizacja i automatyzacja
Wciągnik kopalni zasilany wodą używany do wychowywania rudy. Ten drewno pochodzi z De Re Metallica Georg Bauer (łacińska nazwa Georgius Agricola, Kalifornia. 1555) podręcznik wczesnego wydobycia, który zawiera liczne rysunki i opisy sprzętu górniczego.

Mechanizacja lub mechanizacja (BE) zapewnia ludzkim operatorom maszyny, które pomagają im w wymaganiach mięśniowych lub wypiera pracy mięśni. W niektórych polach mechanizacja obejmuje użycie narzędzi ręcznych. W nowoczesnym użyciu, na przykład w inżynierii lub ekonomii, mechanizacja implikuje maszyny bardziej złożone niż narzędzia ręczne i nie zawierałaby prostych urządzeń, takich jak nie podkładany konno lub młyn osła. Urządzenia, które powodują zmiany prędkości lub zmiany w lub od wzajemności do ruchu obrotowego, przy użyciu takich środków, jak koła pasowe, koła pasowe lub krążki i pasy, wały, krzywki i korby, są zwykle uważane za maszyny. Po elektryfikacji, gdy większość małych maszyn nie była już zasilana ręcznie, mechanizacja była synonimem motoryzowanych maszyn. [18]

Automatyzacja to wykorzystanie systemów sterowania i technologii informacyjnych w celu zmniejszenia potrzeby pracy ludzkiej w produkcji towarów i usług. W zakresie uprzemysłowienia automatyzacja jest krokiem poza mechanizacją. Podczas gdy mechanizacja zapewnia ludzkim operatorom maszyny do pomocy w wymaganiach związanych z muskularnym pracą, automatyzacja znacznie zmniejsza potrzebę ludzkich wymagań sensorycznych i umysłowych. Automatyzacja odgrywa coraz ważniejszą rolę w światowej gospodarce i codziennym doświadczeniu.
Trawna kaczka Jacquesa de Vaucansona, okrzyknięta w 1739 roku jako pierwszy automat zdolny do trawienia
Automata
Artykuł główny: Automaton

Automat (liczba mnoga: automaty lub automaty) to maszyna samozwańca. Słowo to jest czasami używane do opisania robota, a dokładniej autonomicznego robota. Alternatywną pisownią, teraz przestarzałą, jest automatyzacja.

https://en.wikipedia.org/wiki/machine