Qu'est-ce qu'un élément de machine?
Les machines sont constituées d'éléments de la machine, qui sont des parties individuelles de la machine qui se déplacent et ont un impact sur d'autres pièces pour faire fonctionner la machine. Bien qu'un élément de machine puisse être constitué de pièces structurelles plus petites, toute la configuration qui effectue la fonction est considérée comme l'élément. Par exemple, une vanne se compose de plusieurs composants, y compris un volant et un arbre ou une tige, mais seule la vanne entière serait appelée un élément de la machine. Il existe une grande variété d'éléments de machine différents, à la fois à usage général et à usage spécial, et leur conception optimale est un domaine d'étude majeur en ingénierie.
Les éléments de machine à usage général peuvent être utilisés dans n'importe quelle application et incluent des éléments tels que des engrenages, des roulements et des arbres. Les engrenages sont des pièces tournantes avec des dents entrelacées qui se retournent contre les autres engrenages, ce qui les fait tourner et transmettre la force de rotation ou le couple. Les roulements sont utilisés pour transporter la force - un exemple est le roulement à billes, ce qui permet une frottement réduit au fur et à mesure qu'il roulelibrement sous une partie émouvante. Les puits et les couplages, comme les engrenages, transmettent également un couple et sont utilisés pour connecter des pièces, en particulier dans les véhicules tels que les voitures et les motos. Bien que de nombreuses variations et autres types d'éléments à usage général existent, ils fonctionnent tous en fonction des mêmes principes de force et de mouvement et peuvent être incorporés dans presque toutes les machines si nécessaire.
L'autre catégorie principale de l'élément de machine est l'élément de machine à usage spécial. Ces appareils utilisent également les principes de base de la force et du mouvement pour fonctionner, mais contrairement aux éléments à usage général, ils ne peuvent être utilisés que dans des applications spécifiques. Les pistons et les vannes sont des exemples de ces parties. Les vannes contrôlent l'écoulement de fluide ou de gaz à travers un tuyau en obstruant le pipeline et peuvent être ouverts ou fermés à l'aide d'un interrupteur ou d'une roue externe. Les pistons sont des composants en mouvement utilisés dans les moteurs et les pompes pour transmettre la force de la presseE de gaz ou de liquide dans une chambre cylindrique, ou pour forcer ce gaz ou fluide.
Dans la conception d'un élément de machine, les ingénieurs cherchent à optimiser plusieurs facteurs. L'élément de machine doit avoir suffisamment de résistance et de durabilité pour remplir sa fonction de manière fiable, mais doit également être aussi petit et léger que possible. Idéalement, il devrait également être facile et peu coûteux à fabriquer et à entretenir tout en se conformant aux normes de l'industrie. Étant donné que la fonction de base de l'élément de machine est la considération la plus importante dans la conception, le processus commence par adapter l'élément à sa fonction, puis incorporant d'autres facteurs.