Co to jest element maszyny?
Maszyny składają się z elementów maszynowych, które są poszczególnymi częściami maszyny, które poruszają się i wpływają na inne części, aby maszyna działała. Chociaż element maszyny może składać się z mniejszych części strukturalnych, cała konfiguracja wykonująca funkcję jest uważana za element. Na przykład zawór składa się z kilku komponentów, w tym koła ręcznego i wału lub łodygi, ale tylko cały zawór byłby nazywany elementem maszyny. Istnieje wiele różnych elementów maszynowych, zarówno ogólnego zastosowania, jak i specjalnego przeznaczenia, a ich optymalna konstrukcja jest głównym dziedziną badań w inżynierii.
W każdej aplikacji można stosować elementy maszyny ogólnej i obejmują elementy takie jak przekładnie, łożyska i wału. Przekładnie obracają części z blokującymi zębami, które obracają się na inne przekładnie, powodując, że obracają się i przenoszą siłę obrotową lub moment obrotowy. Łożyska są używane do przenoszenia siły - przykładem jest łożysko kulowe, które pozwala na zmniejszenie tarcia podczas toczeniaswobodnie pod ruchliwą częścią. Wały i sprzężenia, takie jak przekładnie, również przenoszą moment obrotowy i są używane do łączenia części, szczególnie w pojazdach takich jak samochody i motocykle. Chociaż istnieje wiele odmian i innych rodzajów elementów ogólnego przeznaczenia, wszystkie działają na podstawie tych samych zasad siły i ruchu i mogą być włączone do prawie dowolnej maszyny w razie potrzeby.
Inną główną kategorią elementu maszyny jest element maszyny specjalnej. Urządzenia te wykorzystują również podstawowe zasady siły i ruchu do funkcjonowania, ale w przeciwieństwie do elementów ogólnego przeznaczenia, można je stosować tylko w określonych zastosowaniach. Tłoki i zawory są przykładami takich części. Zawory kontrolują przepływ płynu lub gazu przez rurę poprzez utrudnianie rurociągu i można je otworzyć lub zamykać za pomocą zewnętrznego przełącznika lub koła. Tłoki są poruszającymi komponentami stosowanymi w silnikach i pompach do transmisji siły z ciśnieniae gazu lub płynu w komorze cylindrycznej lub wymuszanie tego gazu lub płynu.
Projektując element maszyny, inżynierowie starają się zoptymalizować kilka czynników. Element maszyny musi mieć wystarczającą wytrzymałość i trwałość, aby niezawodnie wykonywać swoją zamierzoną funkcję, ale powinien być również jak najbardziej mały i lekki. Idealnie byłoby być również łatwe i niedrogie w produkcji i utrzymywaniu, jednocześnie zgodnym ze standardami branżowymi. Ponieważ podstawowa funkcja elementu maszyny jest najważniejszym rozważaniem w projektowaniu, proces rozpoczyna się od dopasowania elementu do jego funkcji, a następnie włączenia innych czynników.