Cos'è un elemento macchina?
Le macchine sono costituite da elementi della macchina, che sono singole parti della macchina che si muovono e influiscono su altre parti per far funzionare la macchina. Sebbene un elemento macchina possa essere costituito da parti strutturali più piccole, l'intera configurazione che esegue la funzione è considerata l'elemento. Ad esempio, una valvola è costituita da diversi componenti, tra cui una ruota a mano e un albero o uno stelo, ma solo l'intera valvola sarebbe chiamata elemento della macchina. Esistono un'ampia varietà di diversi elementi della macchina, sia per uso generale che speciali, e il loro design ottimale è un importante campo di studio in ingegneria.
Gli elementi della macchina per uso generale possono essere utilizzati in qualsiasi applicazione e includono articoli come ingranaggi, cuscinetti e alberi. Gli ingranaggi sono parti rotanti con denti ad interblocco che girano contro altri ingranaggi, causando loro la gira e trasmettono la forza di rotazione o la coppia. I cuscinetti vengono utilizzati per trasportare la forza - Un esempio è il cuscinetto a sfera, che consente un attrito ridotto mentre rotolaliberamente sotto una parte in movimento. Gli alberi e i giunti, come gli ingranaggi, trasmettono anche la coppia e vengono utilizzati per collegare le parti, specialmente in veicoli come auto e motociclette. Sebbene esistano molte variazioni e altri tipi di elementi per uso generale, funzionano tutti in base agli stessi principi di forza e movimento e possono essere incorporati in quasi tutte le macchine, se necessario.
L'altra categoria principale dell'elemento macchina è l'elemento macchina per scopi speciali. Questi dispositivi utilizzano anche i principi di base della forza e del movimento per funzionare, ma a differenza degli elementi per uso generale, possono essere utilizzati solo in applicazioni specifiche. I pistoni e le valvole sono esempi di tali parti. Le valvole controllano il flusso di fluido o gas attraverso un tubo ostruendo la tubazione e possono essere aperte o chiuse utilizzando un interruttore o una ruota esterna. I pistoni stanno spostando i componenti utilizzati nei motori e nelle pompe per trasmettere la forza dal pressurE di gas o fluido in una camera cilindrica o per costringere quel gas o fluido.
Nella progettazione di un elemento della macchina, gli ingegneri cercano di ottimizzare diversi fattori. L'elemento della macchina deve avere abbastanza resistenza e durata per svolgere la sua funzione prevista in modo affidabile, ma dovrebbe anche essere il più piccolo e la luce possibile. Idealmente, dovrebbe anche essere facile ed economico da produrre e mantenere, pur conformarsi agli standard del settore. Poiché la funzione di base dell'elemento macchina è la considerazione più importante nella progettazione, il processo inizia adattando l'elemento alla sua funzione e quindi incorporando altri fattori.