O que é um elemento de máquina?
As máquinas são compostas de elementos da máquina, que são partes individuais da máquina que se movem e impactam outras partes para fazer a máquina funcionar. Embora um elemento da máquina possa consistir em partes estruturais menores, toda a configuração que executa a função é considerada o elemento. Por exemplo, uma válvula consiste em vários componentes, incluindo um volante e um eixo ou haste, mas apenas a válvula inteira seria chamada de elemento da máquina. Há uma grande variedade de elementos diferentes da máquina, de uso geral e de uso especial, e seu design ideal é um dos principais campos de estudo em engenharia.
Os elementos de máquina de uso geral podem ser usados em qualquer aplicação e incluem itens como engrenagens, rolamentos e eixos. As engrenagens são peças rotativas com dentes interligados que se voltam contra outras, fazendo com que elas girem e transmitam força rotacional ou torque. Os rolamentos são usados para suportar a força - um exemplo é o rolamento de esferas, que permite um atrito reduzido ao rolar livremente sob uma peça móvel. Eixos e acoplamentos, como engrenagens, também transmitem torque e são usados para conectar peças, especialmente em veículos como carros e motocicletas. Embora existam muitas variações e outros tipos de elementos de uso geral, todos funcionam com base nos mesmos princípios de força e movimento e podem ser incorporados a praticamente qualquer máquina, conforme necessário.
A outra categoria principal de elemento de máquina é o elemento de máquina para fins especiais. Esses dispositivos também usam os princípios básicos de força e movimento para funcionar, mas, diferentemente dos elementos de uso geral, eles podem ser usados apenas em aplicações específicas. Pistões e válvulas são exemplos de tais peças. As válvulas controlam o fluxo de fluido ou gás através de um tubo, obstruindo a tubulação e podem ser abertas ou fechadas usando um interruptor ou roda externa. Os pistões são componentes móveis usados em motores e bombas para transmitir força da pressão de gás ou fluido em uma câmara cilíndrica ou para expulsar esse gás ou fluido.
Ao projetar um elemento de máquina, os engenheiros buscam otimizar vários fatores. O elemento da máquina deve ter resistência e durabilidade suficientes para executar a função pretendida de maneira confiável, mas também deve ser o mais pequeno e leve possível. Idealmente, também deve ser fácil e barato fabricar e manter, enquanto ainda está em conformidade com os padrões da indústria. Como a função básica do elemento da máquina é a consideração mais importante no design, o processo começa adequando o elemento à sua função e incorporando outros fatores.