Ένα μηχάνημα είναι ένα εργαλείο που περιέχει ένα ή περισσότερα μέρη που χρησιμοποιεί ενέργεια για να εκτελέσει μια προβλεπόμενη ενέργεια. Τα μηχανήματα συνήθως τροφοδοτούνται με μηχανικά, χημικά, θερμικά ή ηλεκτρικά μέσα και συχνά είναι μηχανοκίνητα. Ιστορικά, ένα ηλεκτρικό εργαλείο απαιτούσε επίσης κινούμενα μέρη για να ταξινομηθούν ως μηχάνημα. Ωστόσο, η εμφάνιση των ηλεκτρονικών έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη ηλεκτρικών εργαλείων χωρίς κινούμενα μέρη που θεωρούνται μηχανήματα. [1]

Ένα απλό μηχάνημα είναι μια συσκευή που μετατρέπει απλώς την κατεύθυνση ή το μέγεθος μιας δύναμης, αλλά υπάρχει μεγάλος αριθμός πιο σύνθετων μηχανών. Παραδείγματα περιλαμβάνουν οχήματα, ηλεκτρονικά συστήματα, μοριακά μηχανήματα, υπολογιστές, τηλεόραση και ραδιόφωνο.

Περιεχόμενα

1 ετυμολογία
2 Ιστορία
3 τύποι
3.1 Μηχανικός
3.1.1 Απλά μηχανήματα
3.1.2 κινητήρες
3.2 Ηλεκτρικός
3.2.1 Ηλεκτρική μηχανή
3.2.2 Ηλεκτρονική μηχανή
3.2.3 Μηχανές υπολογιστών
3.3 μοριακά μηχανήματα
4 στοιχεία μηχανής
4.1 Μηχανισμοί
4.2 ελεγκτές
5 επίπτωση
5.1 Βιομηχανική Επανάσταση
5.2 Μηχανισμός και αυτοματοποίηση
5.3 Automata
6 Δείτε επίσης
7 αναφορές
8 Περαιτέρω ανάγνωση

Ετυμολογία

Η μηχανή λέξεων προέρχεται από τη λατινική λέξη machina [1] που με τη σειρά του προέρχεται από τα ελληνικά (doric μαχάνα makhana, ιοντική μχαν "mekhane" retrivance, μηχανή, κινητήρα "[2] "[3]).

Μια ευρύτερη έννοια του "υφάσματος, δομής" βρίσκεται στα κλασικά λατινικά, αλλά όχι στη χρήση της ελληνικής χρήσης.

Αυτό το νόημα βρίσκεται στα αργά μεσαιωνικά γαλλικά και υιοθετείται από τους Γάλλους στα αγγλικά στα μέσα του 16ου αιώνα.

Τον 17ο αιώνα, η λέξη θα μπορούσε επίσης να σημαίνει ένα σχέδιο ή ένα οικόπεδο, ένα νόημα που τώρα εκφράζεται από την παραγόμενη μηχανική. Το σύγχρονο νόημα αναπτύσσεται από εξειδικευμένη εφαρμογή του όρου σε κινητήρες που χρησιμοποιούνται στο θέατρο και σε κινητήρες στρατιωτικής πολιορκίας, τόσο στα τέλη του 16ου όσο και στις αρχές του 17ου αιώνα. Το OED εντοπίζει το επίσημο, σύγχρονο νόημα στο Lexicon Technicum του John Harris (1704), το οποίο έχει:

Η μηχανή ή ο κινητήρας, σε μηχανισμούς, είναι καθόλου η δύναμη επαρκής είτε για να αυξήσει είτε να σταματήσει την κίνηση ενός σώματος ... απλά μηχανήματα θεωρούνται συνήθως ότι είναι έξι σε αριθμό, δηλαδή. Η μπάλες, η φλερτ, η τροχαλία, ο τροχός, η σφήνα και οι βίδες ... σύνθετες μηχανές ή κινητήρες, είναι αμέτρητες.

Η λέξη κινητήρα που χρησιμοποιείται ως (σχεδόν) συνώνυμο τόσο από τον Harris όσο και από τη μεταγενέστερη γλώσσα προέρχεται τελικά (μέσω των παλαιών γαλλικών) από τη λατινική ingenium "encenuity, μια εφεύρεση".
Ιστορία
[εικονίδιο] Αυτή η ενότητα απαιτεί επέκταση. (Μάρτιος 2012)
Flint Hand Axe Βρέθηκε στο Winchester

Ίσως το πρώτο παράδειγμα μιας ανθρώπινης συσκευής που έχει σχεδιαστεί για να διαχειρίζεται την εξουσία είναι το τσεκούρι χεριών, το οποίο κατασκευάζεται από το τσίμπημα Flint για να σχηματίσει μια σφήνα. Μια σφήνα είναι ένα απλό μηχάνημα που μετατρέπει την πλευρική δύναμη και την κίνηση του εργαλείου σε μια εγκάρσια δύναμη διαίρεσης και κίνηση του τεμαχίου εργασίας.

Η ιδέα ενός απλού μηχανήματος προέρχεται από τον Έλληνα φιλόσοφο Archimedes γύρω στον 3ο αιώνα π.Χ., ο οποίος μελέτησε τα Αρχιμήδη Απλά Μηχανήματα: μοχλός, τροχαλία και βίδα [4] [5] Ανακάλυψε την αρχή του μηχανικού πλεονεκτήματος στο μοχλό. [6] Αργότερα Έλληνες φιλόσοφοι καθόρισαν τα κλασικά πέντε απλά μηχανήματα (εξαιρουμένων του κεκλιμένου επιπέδου) και ήταν σε θέση να υπολογίσουν περίπου το μηχανικό τους πλεονέκτημα. [7] Ο Heron της Αλεξάνδρειας (περίπου 10-75 μ.Χ.) στη μηχανική εργασίας του απαριθμεί πέντε μηχανισμούς που μπορούν να "θέσουν ένα φορτίο σε κίνηση". μοχλός, windlass, τροχαλία, σφήνα και βίδα, [5] και περιγράφει την κατασκευή και τις χρήσεις τους. [8] Ωστόσο, η κατανόηση των Ελλήνων περιοριζόταν σε στατική (ισορροπία των δυνάμεων) και δεν περιλάμβανε τη δυναμική (το εμπόριο μεταξύ βίας και απόστασης) ή την έννοια της εργασίας.

Κατά τη διάρκεια της Αναγέννησης, η δυναμική των μηχανικών δυνάμεων, όπως κλήθηκαν οι απλές μηχανές, άρχισαν να μελετώνονται από την άποψη του πόσο χρήσιμη εργασία θα μπορούσαν να εκτελέσουν, οδηγώντας τελικά στη νέα έννοια της μηχανικής εργασίας. Το 1586 ο Φλαμανδός μηχανικός Simon Stevin προέκυψε το μηχανικό πλεονέκτημα του κεκλιμένου επιπέδου και συμπεριλήφθηκε με τα άλλα απλά μηχανήματα. Η πλήρης δυναμική θεωρία των απλών μηχανών επεξεργάστηκε ο Ιταλός επιστήμονας Galileo Galilei το 1600 στο Le Meccaniche ("On Mechanics"). [9] [10] Ήταν ο πρώτος που κατάλαβε ότι τα απλά μηχανήματα δεν δημιουργούν ενέργεια, απλώς το μετασχηματίζουν. [9]

Οι κλασικοί κανόνες ολίσθησης τριβής σε μηχανήματα ανακαλύφθηκαν από τον Leonardo Da Vinci (1452-1519), αλλά παρέμειναν αδημοσίευτοι στα σημειωματάρια του. Ανακαλύφθηκαν ξανά από τον Guillaume Amontons (1699) και αναπτύχθηκαν περαιτέρω από τον Charles-Augustin de Coulomb (1785). [11]
Πληκτρολογώ
Τύποι μηχανών και σχετικών μηχανών ταξινόμησης εξαρτημάτων
Απλές μηχανές κεκλιμένο επίπεδο, τροχό και άξονα, μοχλό, τροχαλία, σφήνα, βίδα
Μηχανικά εξαρτήματα άξονα, ρουλεμάν, ζώνες, κάδο, συνδετήρες, γρανάζι, κλειδί, αλυσίδες συνδέσμου, ράφι και πινιόν, αλυσίδες κυλίνδρων, σχοινί, σφραγίδες, ελατήριο, τροχός
Ρολόι ατομικό ρολόι, ρολόι, ρολόι εκκρεμές, ρολόι χαλαζία
Συμπιεστές και αντλίες βίδα του Archimedes, αντλία Eductor-Jet, υδραυλική μνήμη RAM, αντλία, trompe, αντλία κενού
Θερμικές μηχανές εξωτερικών κινητήρων καύσης ατμομηχανή, κινητήρας Stirling
Κινητήρες εσωτερικής καύσης, παλινδρομική μηχανή, αεριοστρόβιλος
Ψυγείο απορρόφησης αντλίας θερμότητας, θερμοηλεκτρικό ψυγείο, αναγεννητική ψύξη
Σύνδεσμοι παντογράφου, cam, peaucellier-lipkin
Αεριοστρόβιλος αεριοστροβίλου, κινητήρας αεριωθούμενου, ατμοστρόβιλος, στρόβιλος νερού, γεννήτρια ανέμου, ανεμόμυλος
Aerofoil Sail, Wing, Rudder, Flap, Propeller
Ηλεκτρονικές συσκευές σωλήνα κενού, τρανζίστορ, δίοδος, αντίσταση, πυκνωτής, επαγωγέας, memristor, ημιαγωγός, υπολογιστής
Ενεργοποιητής ρομπότ, σερβοκίνος, σερβομηχανισμός, βηματοδότης, υπολογιστή
Διάφορα μηχάνημα αυτόματης πώλησης, αεροδυναμική σήραγγα, μηχανές ζύγισης ελέγχου, μηχανές πριτσίνου
Μηχανικός
Κύρια άρθρα: Μηχανική (μηχανική) και μηχανική μηχανική

Η λέξη μηχανική αναφέρεται στο έργο που έχει παραχθεί από μηχανήματα ή μηχανήματα. Σχετίζεται κυρίως με τα εργαλεία μηχανής και τις μηχανικές εφαρμογές της επιστήμης. Ορισμένα από τα συνώνυμα του είναι αυτόματα και μηχανικά.
Απλά μηχανήματα
Κύριο άρθρο: απλό μηχάνημα
Πίνακας απλών μηχανισμών, από το Chambers 'Cyclopædia, 1728. [12] Τα απλά μηχανήματα παρέχουν ένα "λεξιλόγιο" για την κατανόηση πιο σύνθετων μηχανών.

Η ιδέα ότι ένα μηχάνημα μπορεί να χωριστεί σε απλά κινητά στοιχεία οδήγησε τον Archimedes για να καθορίσει το μοχλό, την τροχαλία και τη βίδα ως απλά μηχανήματα. Μέχρι τη στιγμή της Αναγέννησης ο κατάλογος αυτός αυξήθηκε για να συμπεριλάβει τον τροχό και τον άξονα, τη σφήνα και το κεκλιμένο επίπεδο.
Κινητήρες
Κύριο άρθρο: κινητήρας

Ο κινητήρας ή ο κινητήρας είναι ένα μηχάνημα που έχει σχεδιαστεί για να μετατρέψει την ενέργεια σε χρήσιμη μηχανική κίνηση. [13] [14] Οι κινητήρες θερμότητας, συμπεριλαμβανομένων των μηχανών εσωτερικής καύσης και των εξωτερικών κινητήρων καύσης (όπως οι ατμομηχανές) καίγονται ένα καύσιμο για να δημιουργήσουν θερμότητα, η οποία στη συνέχεια χρησιμοποιείται για τη δημιουργία κίνησης. Οι ηλεκτρικοί κινητήρες μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική κίνηση, οι πνευματικοί κινητήρες χρησιμοποιούν συμπιεσμένο αέρα και άλλους, όπως τα παιχνίδια που χρησιμοποιούν ελαστική ενέργεια. Στα βιολογικά συστήματα, οι μοριακοί κινητήρες όπως οι μυοσίνες στους μύες χρησιμοποιούν χημική ενέργεια για να δημιουργήσουν κίνηση.
Ηλεκτρικός

Τα ηλεκτρικά μέσα που λειτουργούν ή παράγουν ηλεκτρική ενέργεια, που σχετίζονται ή ασχολούνται με την ηλεκτρική ενέργεια. Με άλλα λόγια, σημαίνει χρήση, παροχή, παραγωγή, μετάδοση ή λειτουργία με ηλεκτρική ενέργεια.
Ηλεκτρική μηχανή
Κύριο άρθρο: Ηλεκτρική μηχανή

Μια ηλεκτρική μηχανή είναι το γενικό όνομα για μια συσκευή που μετατρέπει τη μηχανική ενέργεια στην ηλεκτρική ενέργεια, μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια ή αλλάζει εναλλασσόμενο ρεύμα από ένα επίπεδο τάσης σε διαφορετικό επίπεδο τάσης.
Ηλεκτρονική μηχανή
Κύριο άρθρο: Ηλεκτρονικά

Η ηλεκτρονική είναι ο κλάδος της φυσικής, της μηχανικής και της τεχνολογίας που ασχολούνται με ηλεκτρικά κυκλώματα που περιλαμβάνουν ενεργά ηλεκτρικά εξαρτήματα όπως σωλήνες κενού, τρανζίστορ, διόδους και ολοκληρωμένα κυκλώματα και σχετικές παθητικές τεχνολογίες διασύνδεσης. Η μη γραμμική συμπεριφορά των ενεργών εξαρτημάτων και η ικανότητά τους να ελέγχουν τις ροές ηλεκτρονίων καθιστά δυνατή την ενίσχυση των ασθενών σημάτων και συνήθως εφαρμόζεται στην πληροφόρηση και την επεξεργασία σηματοδότησης. Ομοίως, η ικανότητα των ηλεκτρονικών συσκευών να λειτουργούν ως διακόπτες καθιστά δυνατή την επεξεργασία ψηφιακών πληροφοριών. Τεχνολογίες διασύνδεσης όπως πίνακες κυκλωμάτων, τεχνολογία ηλεκτρονικής συσκευασίας και άλλες ποικίλες μορφές λειτουργικότητας της υποδομής πλήρους κυκλώματος και μετασχηματισμό των μικτών εξαρτημάτων σε ένα σύστημα εργασίας.
Υπολογιστικές μηχανές

Οι υπολογιστές αποθηκεύουν και χειρίζονται τη ροή των ηλεκτρονίων, με μοτίβα σε αυτή την αποθήκευση και τη ροή να ερμηνεύονται ως χειρισμός πληροφοριών. Δείτε το State Machine και το Turing Machine.

Ο Charles Babbage σχεδίασε διάφορα μηχανήματα για να καταγράψει λογαρίθμους και άλλες λειτουργίες το 1837. Ο κινητήρας διαφοράς του είναι ο πρώτος μηχανικός υπολογιστής. Αυτό το μηχάνημα θεωρείται πρόδρομος του σύγχρονου υπολογιστή, αν και κανένας δεν χτίστηκε στη ζωή του Babbage.
Μοριακά μηχανήματα

Η μελέτη των μορίων και των πρωτεϊνών που αποτελούν τη βάση των βιολογικών λειτουργιών έχει οδηγήσει στην έννοια μιας μοριακής μηχανής. Για παράδειγμα, τα τρέχοντα μοντέλα της λειτουργίας του μορίου κινεσίνης που μεταφέρουν κυστίδια μέσα στο κύτταρο καθώς και το μόριο μυοσίνης που λειτουργεί ενάντια στην ακτίνη για να προκαλέσει συστολή μυών. Αυτά τα μόρια ελέγχουν την κίνηση σε απόκριση σε χημικά ερεθίσματα.

Οι ερευνητές στη νανοτεχνολογία εργάζονται για την κατασκευή μορίων που εκτελούν κίνηση σε απόκριση σε ένα συγκεκριμένο ερέθισμα. Σε αντίθεση με τα μόρια όπως η κινεσίνη και η μυοσίνη, αυτές οι νανομακινές ή μοριακές μηχανές είναι κατασκευές όπως τα παραδοσιακά μηχανήματα που έχουν σχεδιαστεί για να εκτελούν σε μια εργασία.
Στοιχεία μηχανής
Κύριο άρθρο: στοιχείο μηχανής

Τα μηχανήματα συναρμολογούνται από τυποποιημένους τύπους εξαρτημάτων. Αυτά τα στοιχεία αποτελούνται από μηχανισμούς που ελέγχουν την κίνηση με διάφορους τρόπους, όπως τρένα εργαλείων, διακόπτες τρανζίστορ, δίσκους ζώνης ή αλυσίδας, συνδέσεις, συστήματα CAM και οπαδού, φρένα και συμπλέκτες και δομικά εξαρτήματα όπως μέλη πλαισίου και συνδετήρες.

Τα σύγχρονα μηχανήματα περιλαμβάνουν αισθητήρες, ενεργοποιητές και ελεγκτές υπολογιστών. Το σχήμα, η υφή και το χρώμα των καλύμματος παρέχουν μια μορφή και λειτουργική διεπαφή μεταξύ των μηχανικών εξαρτημάτων μιας μηχανής και των χρηστών του.
Μηχανισμοί

Τα συγκροτήματα μέσα σε ένα μηχάνημα που ελέγχουν την κίνηση συχνά ονομάζονται "μηχανισμοί". [15] [16] Οι μηχανισμοί γενικά ταξινομούνται ως μηχανήματα γραναζιών και εργαλείων, μηχανισμών CAM και οπαδού και συνδέσεων, αν και υπάρχουν άλλοι ειδικοί μηχανισμοί όπως οι συνδέσεις σύσφιξης, οι μηχανισμοί ευρετηρίου και οι συσκευές τριβής όπως τα φρένα και τα συμπλέγματα.

Για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τις μηχανικές μηχανές, ανατρέξτε στην ενότητα Μηχανή (μηχανικά) και μηχανικά συστήματα.
Ελεγκτές

Οι ελεγκτές συνδυάζουν αισθητήρες, λογική και ενεργοποιητές για να διατηρήσουν την απόδοση των εξαρτημάτων μιας μηχανής. Ίσως ο πιο γνωστός είναι ο κυβερνήτης flyball για μια ατμομηχανή. Παραδείγματα αυτών των συσκευών κυμαίνονται από έναν θερμοστάτη που αυξάνεται η θερμοκρασία, ανοίγει μια βαλβίδα έως το νερό ψύξης σε ελεγκτές ταχύτητας, όπως το σύστημα ελέγχου κρουαζιέρας σε ένα αυτοκίνητο. Ο προγραμματιζόμενος ελεγκτής λογικής αντικατέστησε τα ρελέ και τους εξειδικευμένους μηχανισμούς ελέγχου με προγραμματιζόμενο υπολογιστή. Οι σερβοκινητήρες που τοποθετούν με ακρίβεια έναν άξονα σε απόκριση σε μια ηλεκτρική εντολή είναι οι ενεργοποιητές που καθιστούν δυνατά τα ρομποτικά συστήματα.
Επίπτωση
Βιομηχανική επανάσταση
Κύριο άρθρο: Βιομηχανική επανάσταση

Η βιομηχανική επανάσταση ήταν μια περίοδος από το 1750 έως το 1850, όπου οι αλλαγές στη γεωργία, την κατασκευή, την εξόρυξη, τη μεταφορά και την τεχνολογία είχαν βαθιά επίδραση στις κοινωνικές, οικονομικές και πολιτιστικές συνθήκες της εποχής. Ξεκίνησε στο Ηνωμένο Βασίλειο και στη συνέχεια εξαπλώθηκε σε όλη τη Δυτική Ευρώπη, τη Βόρεια Αμερική, την Ιαπωνία και τελικά τον υπόλοιπο κόσμο.

Ξεκινώντας από το τελευταίο μέρος του 18ου αιώνα, άρχισε μια μετάβαση σε τμήματα της προηγουμένως χειρωνακτικής εργασίας της Μεγάλης Βρετανίας και της οικονομίας που βασίζεται σε ζώα για την κατασκευή με βάση την μηχανή. Ξεκίνησε με τη μηχανοποίηση των κλωστοϋφαντουργικών βιομηχανιών, την ανάπτυξη τεχνικών παραγωγής σιδήρου και την αυξημένη χρήση του εξευγενισμένου άνθρακα [17].
Μηχανισμός και αυτοματοποίηση
Κύρια άρθρα: Μηχανισμός και αυτοματοποίηση
Ένας ανυψωμένος ανυψωμένος ορυχείο που χρησιμοποιείται για την ανύψωση του μεταλλεύματος. Αυτό το ξύλο είναι από το de re Metallica από τον Georg Bauer (Λατινικό Όνομα Georgius Agricola, περίπου 1555) ένα αρχικό εγχειρίδιο εξόρυξης που περιέχει πολλά σχέδια και περιγραφές εξοπλισμού εξόρυξης.

Η μηχανοποίηση ή η μηχανοποίηση (ΒΕ) παρέχει στους ανθρώπους χειριστές με μηχανήματα που τους βοηθούν με τις μυϊκές απαιτήσεις της εργασίας ή μετατοπίζει μυϊκή εργασία. Σε ορισμένα πεδία, η μηχανοποίηση περιλαμβάνει τη χρήση εργαλείων χειρός. Στη σύγχρονη χρήση, όπως στη μηχανική ή στην οικονομία, η μηχανισμός συνεπάγεται τα μηχανήματα πιο πολύπλοκα από τα εργαλεία χειρός και δεν θα περιλαμβάνει απλές συσκευές όπως ένα μη-εκτοξευμένο άλογο ή μύλο γαϊδουριών. Οι συσκευές που προκαλούν αλλαγές ταχύτητας ή αλλαγές σε ή από την παλινδρομική κίνηση σε περιστροφική κίνηση, χρησιμοποιώντας μέσα όπως γρανάζια, τροχαλίες ή μπλουζάκια και ζώνες, άξονες, κάμερες και στροφάλους, συνήθως θεωρούνται μηχανές. Μετά την ηλεκτροκίνηση, όταν τα περισσότερα μικρά μηχανήματα δεν ήταν πλέον χειροκίνητα, η μηχανοποίηση ήταν συνώνυμη με μηχανοκίνητα μηχανήματα. [18]

Η αυτοματοποίηση είναι η χρήση συστημάτων ελέγχου και τεχνολογιών πληροφόρησης για τη μείωση της ανάγκης για ανθρώπινη εργασία στην παραγωγή αγαθών και υπηρεσιών. Στο πεδίο της εκβιομηχάνισης, ο αυτοματισμός είναι ένα βήμα πέρα ​​από τη μηχανισμό. Ενώ η μηχανοποίηση παρέχει στους ανθρώπους χειριστές με μηχανήματα για να τους βοηθήσουν με τις μυϊκές απαιτήσεις της εργασίας, ο αυτοματισμός μειώνει σημαντικά την ανάγκη για ανθρώπινες αισθητηριακές και ψυχικές απαιτήσεις. Ο αυτοματισμός διαδραματίζει όλο και πιο σημαντικό ρόλο στην παγκόσμια οικονομία και στην καθημερινή εμπειρία.
Η πέψη της πάπιας από τον Jacques de Vaucanson, χαιρετίστηκε το 1739 ως το πρώτο αυτοματοποιημένο ableton για πέψη
Αυτοματοποιία
Κύριο άρθρο: Automaton

Ένα αυτόματο (πληθυντικός: αυτοματοποιημένα ή αυτοματοποιημένα) είναι ένα αυτο-λειτουργικό μηχάνημα. Η λέξη χρησιμοποιείται μερικές φορές για να περιγράψει ένα ρομπότ, πιο συγκεκριμένα ένα αυτόνομο ρομπότ. Μια εναλλακτική ορθογραφία, τώρα παρωχημένη, είναι η αυτοματοποίηση.

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