Co je to strojový prvek?

Stroje se skládají z prvků stroje, což jsou jednotlivé části stroje, které se pohybují a naráží na jiné části, aby stroj fungoval. Ačkoli se prvek stroje může skládat z menších konstrukčních částí, považuje se za prvek celé nastavení, které vykonává tuto funkci. Například ventil sestává z několika součástí, včetně ručního kola a hřídele nebo dříku, ale pouze celý ventil by se nazýval prvkem stroje. Existuje celá řada různých prvků stroje, a to jak pro obecné, tak i pro speciální účely, a jejich optimální design je hlavní oblastí studia v strojírenství.

Prvky stroje pro všeobecné použití lze použít v jakékoli aplikaci a zahrnují položky, jako jsou ozubená kola, ložiska a hřídele. Ozubená kola jsou rotující části se zajišťovacími zuby, které se otáčí proti jiným rychlostním stupňům a způsobují, že se otáčí a přenášejí rotační sílu nebo točivý moment. Ložiska se používají k přenášení síly - příkladem je kuličkové ložisko, které umožňuje snížené tření, protože se volně otáčí pod pohyblivou částí. Hřídele a spojky, jako jsou ozubená kola, také přenášejí točivý moment a používají se ke spojení částí, zejména ve vozidlech, jako jsou automobily a motocykly. Ačkoli existuje mnoho variací a dalších typů prvků pro všeobecné použití, všechny fungují na základě stejných principů síly a pohybu a mohou být podle potřeby začleněny do téměř jakéhokoli stroje.

Druhou hlavní kategorií strojního prvku je strojový prvek pro speciální účely. Tato zařízení také používají základní principy síly a pohybu, které fungují, ale na rozdíl od obecných prvků je lze použít pouze ve specifických aplikacích. Příklady takových součástí jsou písty a ventily. Ventily řídí tok tekutiny nebo plynu potrubím tím, že brání potrubí, a mohou být otevřeny nebo zavřeny pomocí externího spínače nebo kolečka. Písty jsou pohyblivé komponenty používané v motorech a čerpadlech k přenosu síly z tlaku plynu nebo tekutiny ve válcové komoře nebo k vytlačení tohoto plynu nebo tekutiny.

Při navrhování prvku stroje se inženýři snaží optimalizovat několik faktorů. Strojní prvek musí mít dostatečnou pevnost a odolnost, aby mohl spolehlivě vykonávat zamýšlenou funkci, ale měl by být také co nejmenší a nejlehčí. V ideálním případě by mělo být také snadné a levné vyrábět a udržovat při zachování souladu s průmyslovými standardy. Protože základní funkce prvku stroje je v návrhu nejdůležitějším hlediskem, proces začíná tím, že prvek vyhovuje jeho funkci a poté začleňuje další faktory.