Inafasiriwa moja kwa moja kutoka kwa Wikipedia ya Kiingereza na Tafsiri ya Google

Machine

Mashine hutumia nguvu ya kutumia nguvu na udhibiti wa harakati kufanya hatua iliyopangwa. Mashine zinaweza kuendeshwa na wanyama na watu, kwa nguvu za asili kama vile upepo na maji, na kwa kemikali, joto , au umeme, na ni pamoja na mfumo wa taratibu ambazo zinasababisha pembejeo ya actuator ili kufikia matumizi maalum ya nguvu za pato na harakati. Wanaweza pia kuingiza kompyuta na sensorer zinazozingatia utendaji na harakati za mpango, mara nyingi huitwa mifumo ya mitambo .

Wanafalsafa wa asili wa Renaissance walitambua mashine sita rahisi ambazo zilikuwa vifaa vya msingi ambavyo vinaweka mzigo katika mwendo, na kuhesabu uwiano wa nguvu ya pato kwa nguvu ya kuingilia, inayojulikana leo kama faida ya mitambo . [1]

Mashine ya kisasa ni mifumo ngumu ambayo inajumuisha mambo ya kimuundo, taratibu na udhibiti wa vipengele na hujumuisha interfaces kwa matumizi rahisi. Mifano ni pamoja na magari mengi , kama vile magari , boti na ndege , vyombo vya nyumbani na ofisi, kujenga vifaa vya hewa na mifumo ya utunzaji wa maji , pamoja na mashine za kilimo , zana za mashine na mifumo ya automatisering ya kiwanda na robots .

Mashine ya Bonsack
James Albert Bonsack sigara ya mashine ya kuvuta sigara, iliyoanzishwa mwaka wa 1880 na hati miliki mwaka wa 1881

Yaliyomo

Etymology

Mashine Kiingereza neno huja kwa njia ya Mashariki ya Kifaransa kutoka Amerika ya machina, [2] ambayo kwa upande limetokana na Kigiriki ( Doric μαχανά Makhana, Ionic μηχανή mekhane "mtungo, mashine, injini", [3] derivation kutoka mekhos μῆχος "maana yake, afadhali , dawa " [4] ). Neno la mitambo linatokana na mizizi sawa ya Kigiriki. Hata hivyo, Wagiriki wa kale labda walikopa neno "mekhane" kutoka kwa Waebrania wa kale. Neno "Mekhonot" na "Mekhona" pekee linalotajwa katika Biblia ya Kiebrania - Torati; haya "Mekhonot" yalikuwa ni tofauti ya kumi kwenye magurudumu manne yaliyosimama kwenye Hekalu Takatifu la Yerusalemu, iliyojengwa na Mfalme Sulemani (2 Mambo ya Nyakati 4:14). Wagiriki wa kale walikuwa wanafahamu maandiko na lugha ya Kiebrania, na mara nyingi walikopwa maneno na maneno.

Maana pana ya "kitambaa, muundo" hupatikana katika Kilatini ya klastiki, lakini si kwa matumizi ya Kigiriki. Neno hili linapatikana mwishoni mwa Kifaransa cha katikati, na hutolewa kutoka Kifaransa hadi Kiingereza katikati ya karne ya 16.

Katika karne ya 17, neno linaweza pia kumaanisha mpango au njama, maana ambayo sasa imeelezwa na usindikaji uliotokana. Maana ya kisasa yanajitokeza kwa matumizi maalum ya muda hadi injini za hatua za kusisimua na vituo vya kuzingirwa na kijeshi, mwishoni mwa karne ya 16 na mapema ya karne ya 17. OED huonyesha maana rasmi na ya kisasa kwa John Harris ' Lexicon Technicum (1704), ambayo ina:

Machine, au injini, katika Mitambo, ni chochote kilicho na Nguvu ya kutosha ama kuimarisha au kuacha Mwendo wa Mwili ... Rahisi Machines ni kawaida huhesabiwa kuwa sita katika Idadi, viz. Ballance, Leaver, Pulley, Wheel, Wedge, na Screw ... Mashine ya Compound, au Injini, hazina hesabu.

Neno la injini linatumika kama (karibu-) sawa na Harris na katika lugha ya baadaye hupata hatimaye (kupitia Kifaransa cha kale) kutoka Kilinini ingenium "ujuzi, uvumbuzi".

Historia

Mchole wa mkono ulipatikana huko Winchester

Pengine mfano wa kwanza wa kifaa kilichofanywa kwa mtu ili kusimamia nguvu ni mshipa wa mkono , uliofanywa na kukata nyara ili kuunda kabari . Kaburi ni mashine rahisi ambayo hubadilika nguvu ya ugani na harakati ya chombo ndani ya nguvu ya kugawanywa kwa upepo na harakati ya workpiece.

Wazo la mashine rahisi imetoka na mwanafalsafa wa Kigiriki Archimedes kote karne ya 3 KK, ambaye alisoma mashine rahisi ya Archimedean: lever, pulley, na screw. [5] [6] Aligundua kanuni ya faida ya mitambo katika lever. [7] Wanafalsafa baadaye wa Kigiriki walielezea mitambo mitano rahisi (isiyojumuisha ndege iliyoelekezwa ) na waliweza kuhesabu faida yao ya mitambo. [1] Heron wa Alexandria (ca. 10-75 BK) katika kazi Mekaniki yake orodha tano taratibu ambayo inaweza "weka mzigo katika mwendo"; lever, windlass , pulley, wedge, na screw, [6] na inaeleza utengenezaji na matumizi yao. [8] Hata hivyo, uelewa wa Wagiriki ulikuwa mdogo kwa statics (usawa wa nguvu) na haukujumuisha mienendo (biasharaoff kati ya nguvu na umbali) au dhana ya kazi .

Wakati wa Renaissance mienendo ya Nguvu za Mitambo , kama mashine rahisi ziliitwa, ilianza kujifunza kutokana na mtazamo wa kazi muhimu ambayo wangeweza kufanya, na kusababisha hatimaye kwa dhana mpya ya kazi ya mitambo. Mnamo mwaka wa 1586 Mhandisi wa Flemish Simon Stevin alipata faida ya mitambo ya ndege iliyopangwa, na ilijumuishwa na mashine nyingine rahisi. Nadharia kamili ya mashine rahisi ilifanyika na mwanasayansi wa Italia Galileo Galilei mwaka wa 1600 katika Le Meccaniche ("Katika Mitambo"). [9] [10] Alikuwa wa kwanza kuelewa kwamba mashine rahisi hazijenga nishati , zinaibadilisha tu. [9]

Sheria ya kawaida ya msuguano wa kupiga slider kwenye mashine iligunduliwa na Leonardo da Vinci (1452-1519), lakini haikuchapishwa katika vitabu vyake. Walipatikana tena na Guillaume Amontons (1699) na waliendelezwa zaidi na Charles-Augustin de Coulomb (1785). [11]

James Watt alihalalisha uhusiano wake wa mwendo mfululizo katika 1782, ambayo ilifanya injini ya mvuke mara mbili kutenda. [12] Mhandisi ya mvuke ya Boulton na Watt na baadaye inajenga majengo ya mvuke , mvuke , na viwanda .

Mapinduzi ya Viwanda ilikuwa kipindi cha 1750 hadi 1850 ambapo mabadiliko katika kilimo, viwanda, madini, usafirishaji, na teknolojia yalikuwa na athari kubwa katika hali ya kijamii, kiuchumi na kiutamaduni. Ilianza nchini Uingereza , kisha ikaenea katika Ulaya ya Magharibi , Amerika ya Kaskazini , Japan , na hatimaye wengine duniani.

Kuanzia sehemu ya baadaye ya karne ya 18, kulianza mabadiliko katika sehemu za kazi ya awali ya Uingereza ya Uingereza na uchumi wa wanyama-msingi kwa viwanda vinavyotokana na mashine. Ilianza na utengenezaji wa viwanda vya nguo, maendeleo ya mbinu za kufanya chuma na kuongezeka kwa matumizi ya makaa ya mawe iliyosafishwa . [13]

Mashine rahisi

Jedwali la njia rahisi, kutoka kwa Chambers 'Cyclopædia , 1728. [14] Mashine rahisi hutoa "msamiati" wa kuelewa mashine ngumu zaidi.

Wazo kwamba mashine inaweza kuharibiwa katika vipengele rahisi rahisi husababisha Archimedes kufafanua lever , pulley na screw kama mashine rahisi . Kwa wakati wa Renaissance orodha hii iliongezeka ili ni pamoja na gurudumu na mhimili , kabari na ndege iliyopigwa . Njia ya kisasa ya kubainisha mashine inazingatia vipengele ambavyo vinaruhusu harakati, inayojulikana kama viungo .

Kabari (mkono Shoka): Labda mfano wa kwanza wa kifaa iliyoundwa kusimamia nguvu mkono Shoka , pia kuona biface na Olorgesailie . Shaka la mkono linatengenezwa na jiwe la kupiga mawe, kwa kawaida lawia, kuunda makali ya bifacial, au kabari . Kaburi ni mashine rahisi ambayo hubadilika nguvu ya ugani na harakati ya chombo ndani ya nguvu ya kugawanywa kwa upepo na harakati ya workpiece. Nguvu zilizopo imepunguzwa na jitihada za mtu kutumia chombo, lakini kwa sababu nguvu ni bidhaa ya nguvu na harakati, kabari huongeza nguvu kwa kupunguza harakati. Upanuzi huu, au faida ya mitambo ni uwiano wa kasi ya pembejeo kwa kasi ya pato. Kwa kabari hii inapewa kwa 1 / tan, ambapo α ni angle ya ncha. Nyuso za kabari zimewekwa kama mistari ya moja kwa moja ili kuunganisha pamoja au kuingilia kati .

Lever: Lever ni kifaa kingine muhimu na rahisi cha kusimamia nguvu. Huu ni mwili unaozunguka kwenye fulcrum. Kwa sababu kasi ya uhakika zaidi ya pivot ni kubwa zaidi kuliko kasi ya uhakika karibu na pivot, vikosi vilivyotumika mbali na pivot vinapanuliwa karibu na pivot kwa kupungua kwa kuhusishwa kwa kasi. Kama ni umbali kutoka egemeo hadi pale ambapo nguvu pembejeo inatumika na b ni umbali hadi pale ambapo nguvu pato inatumika, basi / b ni faida mitambo ya lever. Fukra ya lever imewekwa kama kiunganisho kilichoshikika au kinyume .

Gurudumu: gurudumu ni wazi mashine muhimu mapema, kama gari . Gurudumu inatumia sheria ya lever ili kupunguza nguvu zinazohitajika ili kuondokana na msuguano wakati wa kuunganisha mzigo. Kuona taarifa hii kwamba msuguano unaohusishwa na kuunganisha mzigo chini ni sawa na msuguano katika kuzaa rahisi ambayo inasaidia mzigo kwenye mshipa wa gurudumu. Hata hivyo, gurudumu hufanya lever inayoinua nguvu ya kuvuta ili inashinda upinzani wa msuguano katika kuzaa.

Mfano wa uhusiano wa nne-bar kutoka Kinematics Machinery, 1876
Mfano wa uhusiano wa bar-nne kutoka Kinematics Machinery, 1876

Uainishaji wa mashine rahisi kutoa mkakati wa kubuni mashine mpya ulianzishwa na Franz Reuleaux, ambaye alikusanya na kujifunza zaidi ya mashine 800 za msingi. [15] Aligundua kuwa mashine za kawaida za kawaida zinaweza kutenganishwa ndani ya lever, pulley na gurudumu na mhimili ambao hutengenezwa na mwili unaozunguka juu ya makaa ya mawe, na ndege iliyoelekea, kabari na screw ambayo ni sawa na kupiga gorofa kwenye gorofa uso. [16]

Mashine rahisi ni mifano ya msingi ya minyororo ya kinematic au uhusiano ambao hutumiwa kutengeneza mifumo ya mitambo kuanzia injini ya mvuke kwa manipulators ya robot. Mazao yanayotengeneza fulcrum ya lever na ambayo inaruhusu gurudumu na misuli na vifungo kugeuka ni mifano ya jozi ya kinematic inayoitwa ushirikiano wa nywele. Vile vile, uso wa gorofa ya ndege iliyopangwa na kabari ni mifano ya jozi ya kinematic inayoitwa pamoja ya kupiga sliding. Kijiko hujulikana kama jozi yake ya kinematic inayoitwa pamoja ya helical.

Ufahamu huu unaonyesha kwamba ni viungo, au uhusiano unaojitokeza, ambayo ni vipengele vya msingi vya mashine. Kuanzia na aina nne za viungo, pamoja na mzunguko wa pamoja, kuunganisha pamoja, pamoja na kuunganisha gear, na uhusiano unaohusiana na vile vile nyaya na mikanda, inawezekana kuelewa mashine kama mkusanyiko wa vipande vilivyounganisha viungo hivi vinavyoitwa utaratibu . [17]

Vipande viwili, au vidogo, vimeunganishwa kwenye uunganishaji wa mipango minne ya bar kwa kuunganisha kiungo kinachounganisha pato la kamba moja kwa pembejeo la mwingine. Viungo vya ziada vinaweza kushikamana ili kuunda uhusiano wa bar-sita au mfululizo ili kuunda robot. [17]

Mifumo ya mitambo

Engine ya Steam Boulton & Watt
Injini ya Boulton & Watt Steam, 1784

Mashine ya kisasa ni mifumo yenye (i) nguvu chanzo na actuators zinazozalisha vikosi na harakati, (ii) Mfumo wa mifumo hiyo sura actuator pembejeo kufikia maombi maalum ya vikosi mazao na harakati, (iii) mtawala na sensorer ambayo inalinganisha pato kwa lengo la utendaji na kisha inaongoza pembejeo ya actuator, na (iv) interface kwa mteja yenye levers, switches, na maonyesho.

Hii inaweza kuonekana katika injini ya mvuke ya Watt (tazama mfano) ambayo nguvu hutolewa na mvuke kupanua ili kuendesha pistoni. Boriti ya kutembea, coupler na crank kubadilisha harakati ya mstari wa pistoni katika mzunguko wa pulley ya pato. Hatimaye, mzunguko wa pulley huongoza gavana wa flyball ambayo hudhibiti valve kwa pembejeo ya mvuke kwenye silinda ya pistoni.

Kivumbuzi "mitambo" inahusu ujuzi katika matumizi ya sanaa ya sanaa au sayansi, pamoja na zinazohusiana au zinazosababishwa na harakati, majeshi ya kimwili, mali au mawakala kama vile kushughulikiwa na mitambo . [18] Vivyo hivyo Merriam-Webster Dictionary [19] inafafanua "mitambo" kama inayohusiana na mashine au zana.

Nguvu ya mtiririko kupitia mashine hutoa njia ya kuelewa utendaji wa vifaa vinavyotokana na levers na treni za gear kwa magari na mifumo ya roboti. German mechanician Franz Reuleaux [20] aliandika, "mashine ni mchanganyiko wa vyombo sugu hivyo hupangwa kwamba kwa uwezo wao vikosi mitambo ya asili inaweza kulazimishwa kufanya kazi akifuatana na baadhi ya determinate mwendo." Ona kwamba nguvu na mwendo huchanganya kufafanua nguvu .

Hivi karibuni, Uicker et al. [17] alisema kuwa mashine ni "kifaa cha kutumia nguvu au kubadilisha mwelekeo wake." McCarthy na Soh [21] wanaelezea mashine kama mfumo ambao "kwa ujumla una chanzo cha nguvu na utaratibu wa matumizi ya kudhibitiwa ya nguvu hii."

Nguvu za vyanzo

Jitihada za kibinadamu na wanyama zilikuwa vyanzo vya nguvu vya awali kwa mashine za mapema. Nguvu za asili kama mifumo ya mitambo ya upepo na maji.

Maji ya maji: Maji ya maji yanaonekana ulimwenguni pote karibu na 300 BC kutumia maji yaliyotoka ili kuzalisha mwendo wa rotary, uliotumiwa kwa nafaka za kusaga, na kuimarisha mbao, usindikaji na usindikaji wa nguo . Maji ya kisasa ya maji hutumia maji yanayotembea kupitia bwawa ili kuendesha jenereta ya umeme .

Upepo wa Windmill: Nguvu za upepo wa mapema zilipokea nguvu za upepo ili kuzalisha mwendo wa rotary kwa ajili ya shughuli za kusambaza. Vipande vya upepo vya kisasa pia hutoa jenereta. Hii umeme kwa upande wake hutumiwa kuendesha motors kutengeneza actuators ya mifumo mitambo.

Injini: Neno la injini linatokana na "ubunifu" na awali lilielezea masharti ambayo yanaweza au hayawezi kuwa vifaa vya kimwili. Tazama ufafanuzi wa injini ya Merriam-Webster . Injini ya mvuke hutumia joto kwa kuchemsha maji yaliyomo kwenye chombo cha shinikizo; mvuke kupanua inaendesha pistoni au turbine. Kanuni hii inaweza kuonekana katika Eolipile ya Hero ya Alexandria. Hii inaitwa injini ya mwako nje .

Injini ya gari inaitwa injini ya mwako ndani kwa sababu inaungua mafuta ( majibu ya kemikali ya nje) ndani ya silinda na hutumia gesi kupanua kuendesha pistoni . Injini ya jet hutumia turbine ili kuimarisha hewa ambayo inawaka na mafuta ili itapanua kwa njia ya bubu ili kuingiza ndege , na hivyo pia ni "injini ya mwako ndani." [22]

Mimea ya nguvu: joto kutokana na mwako wa makaa ya mawe na asili ya gesi katika boiler hutoa mvuke inayoendesha turbine ya mvuke ili kugeuza jenereta ya umeme . Nishati ya nyuklia hutumia joto kutoka kwenye majibu ya nyuklia ili kuzalisha mvuke na umeme . Nguvu hii inashirikiwa kupitia mtandao wa mistari ya uambukizi kwa matumizi ya viwanda na ya kibinafsi.

Motors: Motors umeme hutumia AC au DC umeme sasa ili kuzalisha harakati za mzunguko. Watumishi wa umeme ni mitambo ya mifumo ya mitambo inayoanzia mifumo ya robotic hadi ndege ya kisasa .

Nguvu ya Fluid: Mifumo ya hydraulic na nyumatiki hutumia pampu zinazoendeshwa na umeme ili kuendesha maji au hewa kwa mtiririko huo kwenye vidonge ili kuendesha harakati za mstari .

Utaratibu

Mfumo wa mfumo wa mitambo umekusanyika kutoka kwa vipengele vinavyoitwa vipengele vya mashine . Mambo haya hutoa muundo kwa mfumo na kudhibiti harakati zake.

Vipengele vya miundo ni, kwa ujumla, wanachama wa sura, fani, splines, chemchemi, mihuri, kufunga na vifuniko. Sura, texture na rangi ya inashughulikia hutoa interface ya kupiga picha na uendeshaji kati ya mfumo wa mitambo na watumiaji wake.

Makanisa ambayo hudhibiti harakati pia huitwa " utaratibu ." [23] [24] Utaratibu kwa ujumla kundi gia na moshi gear , ambayo ni pamoja anatoa ukanda na anatoa mlolongo , cam na wafuasi taratibu, na uhusiano , ingawa kuna utaratibu mwingine maalum kama vile uhusiano clamping, taratibu kuwekwa , escapements na vifaa msuguano kama vile breki na makundi .

Idadi ya digrii ya uhuru wa utaratibu, au uhamaji wake, inategemea idadi ya viungo na viungo na aina ya viungo vinavyojenga utaratibu. Uhamaji wa jumla wa utaratibu ni tofauti kati ya uhuru usiojulikana wa viungo na idadi ya vikwazo vilivyowekwa na viungo. Inaelezwa na kigezo cha Chebychev-Grübler-Kutzbach .

Vipengele vya miundo

Vipengele kadhaa vya mashine hutoa kazi muhimu za kimuundo kama vile sura, fani, splines, spring na mihuri.

  • Kutambua kwamba sura ya utaratibu ni kipengele muhimu cha mashine kilibadilisha jina linalohusiana na bar-bar katika uhusiano wa bar-nne . Frames kwa ujumla wamekusanyika kutoka truss au boriti vipengele.
  • Vifuniko ni vipengele vinavyopangwa kusimamia interface kati ya vipengele vya kusonga na ni chanzo cha msuguano katika mashine. Kwa ujumla, fani zinaundwa kwa mzunguko safi au harakati ya mstari wa moja kwa moja .
  • Splines na funguo ni njia mbili za kutegemea kwa uhakika reli ya gurudumu, pulley au gear ili moment inaweza kuhamishiwa kupitia uunganisho.
  • Maji hutoa nguvu zinazoweza kushikilia vipengele vya mashine iliyopo au vitendo kama kusimamishwa kusaidia sehemu ya mashine.
  • Mihuri hutumiwa kati ya sehemu za kuunganisha za mashine ili kuhakikisha maji, kama vile maji, gesi za moto, au mafuta hayanavu kati ya nyuso za kuzingatia.
  • Fasteners kama vile screws , bolts, clips spring, na rivets ni muhimu kwa mkusanyiko wa vipengele vya mashine. Mara nyingi kufunga kwa kuzingatia kunaweza kuchukuliwa kuwa kutolewa. Kwa upande mwingine, kuunganisha mbinu, kama kulehemu , kutengenezea , kupiga kinga na matumizi ya adhesives , kwa kawaida huhitaji kukata sehemu ili kuondosha vipengele

Watawala

Watawala huchanganya sensorer , mantiki , na vituo vya kudumisha utendaji wa vipengele vya mashine. Labda inayojulikana zaidi ni gavana wa flyball kwa injini ya mvuke. Mifano ya vifaa hivi hutoka kwenye thermostat ambayo inapokanzwa joto hufungua valve kwa maji baridi ili waweze kudhibiti kasi kama vile mfumo wa kudhibiti cruise katika gari. Mtawala wa mantiki ya programu inayobadilishwa relays na mifumo maalum ya udhibiti na kompyuta iliyopangwa. Watumishi wanaoweka kwa usahihi shimoni katika kukabiliana na amri ya umeme ni actuator zinazofanya mifumo ya robotic iwezekanavyo.

Mashine ya kompyuta

Mfumo wa kompyuta wa Arithmometri
Arithmometre, iliyoundwa na Charles Xavier Thomas, c. 1820, kwa sheria nne za hesabu, zilizotengenezwa 1866-1870 AD. Onyesha katika makumbusho ya Tekniska, Stockholm, Sweden.

Charles Babbage iliyoundwa na mashine ya kuweka logarithms na kazi nyingine mwaka 1837. Injini yake tofauti inaweza kuchukuliwa calculator advanced mitambo na Analytical Engine yake forerunner ya kompyuta ya kisasa, ingawa hakuna kujengwa katika maisha ya Babbage.

Arithmometer na Comptometer ni kompyuta za mitambo ambazo ni maandamano kwa kompyuta za kisasa za digital . Mifano zilizotumiwa kujifunza kompyuta za kisasa zinaitwa mashine ya Mashine na mashine ya Turing .

Mashine ya molekuli

Molekuli ya kibiolojia ya myosin hugusa kwa ATP na ADP ili kuhusisha kwa njia nyingine na filament ya actin na kubadilisha sura yake kwa njia ambayo ina nguvu, na kisha hukataa kurekebisha sura yake, au conformation. Hii inafanya kazi kama gari la molekuli ambalo linasababishwa na misuli. Vile vile molekuli ya kibiolojia ya kineini ina sehemu mbili ambazo huchangia na kutengana na microtubules na kusababisha molekuli kuhamia kando ya microtubule na vifuniko vya usafiri ndani ya seli. Molekuli hizi zinazidi kuwa ni nanominiki .

Watafiti wametumia DNA ili kujenga uhusiano wa nano-kupangwa kwa bar-nne . [25] [26]

Athari

Utawala na automatisering

Mgodi wa mgodi wa mgodi uliotumika kwa ajili ya kuongeza ore. Msitu huu wa mbao ni kutoka kwa Metallica ya De re na Georg Bauer (Jina la Kilatini Georgius Agricola , 1555), kitabu cha kwanza cha madini ambacho kina michoro nyingi na maelezo ya vifaa vya madini.

Mfumo au utaratibu wa kibiashara ( BE ) unatoa waendeshaji wa kibinadamu na mitambo inayowasaidia kwa mahitaji ya misuli ya kazi au kupeleka kazi ya misuli. Katika baadhi ya maeneo, biashara ni pamoja na matumizi ya zana za mkono. Katika matumizi ya kisasa, kama vile katika uhandisi au uchumi, utaratibu wa mashine unamaanisha mashine ngumu zaidi kuliko zana za mkono na hazijumuisha vifaa rahisi kama farasi isiyopangwa au punda. Vifaa vinavyosababisha kasi ya mabadiliko au mabadiliko au kurudi kwa mwendo wa rotary, kwa kutumia njia kama vile gia , vifungo au magunia na mikanda, shafts , cams na cranks , kwa kawaida ni kuchukuliwa mashine. Baada ya umeme, wakati mitambo ndogo ndogo haikuwa na nguvu tena, mchango ulikuwa sawa na mashine za motorized. [27]

Automation ni matumizi ya mifumo ya kudhibiti na teknolojia za habari ili kupunguza umuhimu wa kazi ya binadamu katika uzalishaji wa bidhaa na huduma. Katika upeo wa viwanda , automatisering ni hatua zaidi ya utaratibu . Iwapo utaratibu wa mitambo huwapa waendeshaji mashine kwa mashine ili kuwasaidia kwa mahitaji ya misuli ya kazi, automatisering hupungua sana haja ya wanadamu wa akili na akili. Automation ina jukumu muhimu zaidi katika uchumi wa dunia na katika uzoefu wa kila siku.

Automata

Automaton (wingi: automata au automatons ) ni mashine ya kujitegemea. Neno wakati mwingine hutumiwa kuelezea robot , hasa hasa robot ya uhuru . Toy Automaton ilikuwa hati miliki mwaka wa 1863. [28]

Mitambo

Usher [29] anaripoti kwamba shujaa wa Alexandria juu ya Mitambo ilihusisha utafiti wa kuondoa uzito nzito. Leo mechanics inahusu uchambuzi wa hisabati wa nguvu na harakati za mfumo wa mitambo, na ina utafiti wa kinematics na mienendo ya mifumo hii.

Nguvu za mashine

Uchunguzi wa nguvu wa mashine huanza na mfano wa mwili usio na nguvu ili kuamua athari kwenye fani, wakati ambapo athari za elasticity zinajumuishwa. Mienendo ya mwili imara inasimamia harakati za mifumo ya miili inayounganishwa chini ya hatua ya vikosi vya nje. Dhana ya kwamba miili ni imara, ambayo ina maana kwamba haifai chini ya hatua ya vikosi vilivyotumika, inabahisisha uchambuzi kwa kupunguza vigezo vinavyoelezea urekebishaji wa mfumo kwa kutafsiri na kuzunguka kwa muafaka wa kumbukumbu unaohusishwa na kila mwili. [30] [31]

Mienendo ya mfumo wa mwili imara hufafanuliwa na usawa wake wa mwendo , ambao hutolewa kutumia sheria za Newtons za mwendo au mechanics ya Lagrangian . Suluhisho la usawa huu wa mwendo hufafanua jinsi muundo wa mfumo wa miili imara kubadilika kama kazi ya muda. Uundaji na ufumbuzi wa mienendo ya mwili imara ni chombo muhimu katika simulation ya kompyuta ya mifumo ya mitambo .

Kinematics ya mashine

Uchambuzi wa nguvu wa mashine unahitaji uamuzi wa harakati, au kinematics , ya sehemu zake za sehemu, inayojulikana kama uchambuzi wa kinematic. Dhana kwamba mfumo ni mkusanyiko wa vipengele vilivyowezesha kuruhusu harakati za kuzunguka na za kutafsiri zielekezwe hisabati kama mabadiliko ya Euclidean, au rigid, mabadiliko . Hii inaruhusu nafasi, kasi na kasi ya pointi zote katika sehemu ya kuamua kutoka kwa mali hizi kwa hatua ya kumbukumbu, na nafasi ya angular, kasi ya angular na kasi ya angular ya sehemu.

Uundaji wa mashine

CNC ujumi lathe

Uzalishaji wa mashine inahusu taratibu na mbinu zinazotumiwa kushughulikia awamu tatu za maisha ya mashine :

  1. uvumbuzi , ambayo inahusisha kutambua haja, maendeleo ya mahitaji, kizazi cha dhana, maendeleo ya mfano, viwanda, na uhakiki wa ukaguzi;
  2. uhandisi wa utendaji inahusisha kuongeza ufanisi wa viwanda, kupunguza huduma na matengenezo ya mahitaji, kuongeza vitu na kuboresha ufanisi, na kupima uthibitishaji;
  3. kuimarisha ni awamu ya kukomesha na kukataa na inajumuisha kurejesha na kutumia tena vifaa na vipengele.

Angalia pia

  • Historia ya teknolojia
  • Mashine (mitambo)
  • Teknolojia
  • Automaton

Marejeleo

  1. ^ a b Usher, Abbott Payson (1988). A History of Mechanical Inventions . USA: Courier Dover Publications. p. 98. ISBN 0-486-25593-X .
  2. ^ The American Heritage Dictionary , Second College Edition. Houghton Mifflin Co., 1985.
  3. ^ "μηχανή" , Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon , on Perseus project
  4. ^ "μῆχος" , Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon , on Perseus project
  5. ^ Asimov, Isaac (1988), Understanding Physics , New York, New York, USA: Barnes & Noble, p. 88, ISBN 0-88029-251-2 .
  6. ^ a b Chiu, Y. C. (2010), An introduction to the History of Project Management , Delft: Eburon Academic Publishers, p. 42, ISBN 90-5972-437-2
  7. ^ Ostdiek, Vern; Bord, Donald (2005). Inquiry into Physics . Thompson Brooks/Cole. p. 123. ISBN 0-534-49168-5 . Retrieved 2008-05-22 .
  8. ^ Strizhak, Viktor; Igor Penkov; Toivo Pappel (2004). "Evolution of design, use, and strength calculations of screw threads and threaded joints" . HMM2004 International Symposium on History of Machines and Mechanisms . Kluwer Academic publishers. p. 245. ISBN 1-4020-2203-4 . Retrieved 2008-05-21 .
  9. ^ a b Krebs, Robert E. (2004). Groundbreaking Experiments, Inventions, and Discoveries of the Middle Ages . Greenwood Publishing Group. p. 163. ISBN 0-313-32433-6 . Retrieved 2008-05-21 .
  10. ^ Stephen, Donald; Lowell Cardwell (2001). Wheels, clocks, and rockets: a history of technology . USA: W. W. Norton & Company. pp. 85–87. ISBN 0-393-32175-4 .
  11. ^ Armstrong-Hélouvry, Brian (1991). Control of machines with friction . USA: Springer. p. 10. ISBN 0-7923-9133-0 .
  12. ^ Pennock, G. R., James Watt (1736-1819), Distinguished Figures in Mechanism and Machine Science, ed. M. Ceccarelli, Springer, 2007, ISBN 978-1-4020-6365-7 (Print) 978-1-4020-6366-4 (Online).
  13. ^ Beck B., Roger (1999). World History: Patterns of Interaction . Evanston, Illinois: McDougal Littell.
  14. ^ Chambers, Ephraim (1728), "Table of Mechanicks", Cyclopaedia, A Useful Dictionary of Arts and Sciences , London, England, Volume 2, p. 528, Plate 11 .
  15. ^ Moon, F. C., The Reuleaux Collection of Kinematic Mechanisms at Cornell University, 1999
  16. ^ Hartenberg, R.S. & J. Denavit (1964) Kinematic synthesis of linkages , New York: McGraw-Hill, online link from Cornell University .
  17. ^ a b c J. J. Uicker, G. R. Pennock, and J. E. Shigley, 2003, Theory of Machines and Mechanisms, Oxford University Press, New York.
  18. ^ Oxford English Dictionary
  19. ^ Merriam-Webster Dictionary Definition of mechanical
  20. ^ Reuleaux, F., 1876 The Kinematics of Machinery (trans. and annotated by A. B. W. Kennedy), reprinted by Dover, New York (1963)
  21. ^ J. M. McCarthy and G. S. Soh, 2010, Geometric Design of Linkages, Springer, New York.
  22. ^ "Internal combustion engine", Concise Encyclopedia of Science and Technology , Third Edition, Sybil P. Parker, ed. McGraw-Hill, Inc., 1994, p. 998 .
  23. ^ Reuleaux, F., 1876 The Kinematics of Machinery, (trans. and annotated by A. B. W. Kennedy), reprinted by Dover, New York (1963)
  24. ^ J. J. Uicker, G. R. Pennock, and J. E. Shigley, 2003, Theory of Machines and Mechanisms, Oxford University Press, New York.
  25. ^ Marras, A., Zhou, L., Su, H., and Castro, C.E. Programmable motion of DNA origami mechanisms, Proceedings of the National Academy of Sciences, 2015
  26. ^ McCarthy, C, DNA Origami Mechanisms and Machines | Mechanical Design 101, 2014
  27. ^ Jerome (1934) gives the industry classification of machine tools as being "other than hand power". Beginning with the 1900 U.S. census, power use was part of the definition of a factory, distinguishing it from a workshop.
  28. ^ "U.S. Patent and Trademark Office, Patent# 40891, Toy Automaton " . Google Patents . Retrieved 2007-01-07 .
  29. ^ A. P. Usher, 1929, A History of Mechanical Inventions , Harvard University Press (reprinted by Dover Publications 1968).
  30. ^ B. Paul, Kinematics and Dynamics of Planar Machinery, Prentice-Hall, NJ, 1979
  31. ^ L. W. Tsai, Robot Analysis: The mechanics of serial and parallel manipulators, John-Wiley, NY, 1999.

Kusoma zaidi

  • Oberg, Erik; Franklin D. Jones; Holbrook L. Horton; Henry H. Ryffel (2000). Christopher J. McCauley; Riccardo Heald; Muhammed Iqbal Hussain, eds. Machinery's Handbook (26th ed.). New York: Industrial Press Inc. ISBN 0-8311-2635-3 .
  • Reuleaux, Franz (1876). The Kinematics of Machinery . Trans. and annotated by A. B. W. Kennedy. New York: reprinted by Dover (1963).
  • Uicker, J. J.; G. R. Pennock; J. E. Shigley (2003). Theory of Machines and Mechanisms . New York: Oxford University Press.

Viungo vya nje