Een machine is een hulpmiddel met een of meer onderdelen die energie gebruikt om een ​​beoogde actie uit te voeren. Machines worden meestal aangedreven door mechanische, chemische, thermische of elektrische middelen en worden vaak gemotoriseerd. Historisch gezien vereiste een power -tool ook bewegende delen om als machine te classificeren. De komst van elektronica heeft echter geleid tot de ontwikkeling van elektrische tools zonder bewegende delen die als machines worden beschouwd. [1]

Een eenvoudige machine is een apparaat dat eenvoudig de richting of grootte van een kracht transformeert, maar er bestaat een groot aantal complexere machines. Voorbeelden zijn voertuigen, elektronische systemen, moleculaire machines, computers, televisie en radio.

Inhoud

1 etymologie
2 Geschiedenis
3 typen
3.1 mechanisch
3.1.1 eenvoudige machines
3.1.2 Motoren
3.2 Elektrisch
3.2.1 Elektrische machine
3.2.2 Elektronische machine
3.2.3 Computermachines
3.3 Moleculaire machines
4 machine -elementen
4.1 mechanismen
4.2 Controllers
5 impact
5.1 Industriële revolutie
5.2 Mechanisatie en automatisering
5.3 Automata
6 Zie ook
7 Referenties
8 Verder lezen

Etymologie

Het woord machine is afgeleid van het Latijnse woord machina, [1] dat op zijn beurt voortkomt uit het Grieks (Doric μαχανά makhana, ionische μηχανή mekhane "Contrivance, machine, motor", [2] een afleiding van μῆχος mekhos "betekent, goed "[3]).

Een bredere betekenis van "stof, structuur" wordt gevonden in het klassieke Latijn, maar niet in het Grieks gebruik.

Deze betekenis wordt gevonden in het late middeleeuwse Frans en wordt in het midden van de 16e eeuw van het Fransen in het Engels overgenomen.

In de 17e eeuw kan het woord ook een schema of plot betekenen, een betekenis die nu wordt uitgedrukt door de afgeleide machinatie. De moderne betekenis ontwikkelt zich voort uit de gespecialiseerde toepassing van de term op toneelmotoren die worden gebruikt in theater en aan militaire belegermotoren, zowel in de late 16e als in de vroege 17e eeuw. De OED volgt de formele, moderne betekenis voor het Lexicon Technicum van John Harris (1704), die:

Machine, of motor, in mechanicks, heeft de kracht voldoende om de beweging van een lichaam te verhogen of te stoppen ... eenvoudige machines worden vaak gerekend als zes in aantal, te weten. De Ballance, Leaver, Pulley, Wheel, Wedge en Screw ... Samengestelde machines of motoren zijn ontelbaar.

Het woord motor dat wordt gebruikt als een (bijna) synoniem door Harris en in latere taal ontleent uiteindelijk (via oud Frans) uit het Latijnse Ingenium "Ingenuity, een uitvinding".
Geschiedenis
[Icon] Deze sectie vereist uitbreiding. (Maart 2012)
Flint Hand Axe gevonden in Winchester

Misschien is het eerste voorbeeld van een menselijk gemaakt apparaat dat is ontworpen om kracht te beheren de hand bijl, gemaakt door Flint te chippen om een ​​wig te vormen. Een wig is een eenvoudige machine die laterale kracht en beweging van het gereedschap transformeert in een dwarse splitsingskracht en beweging van het werkstuk.

Het idee van een eenvoudige machine is ontstaan ​​bij de Griekse filosoof Archimedes rond de 3e eeuw voor Christus, die de Archimedische eenvoudige machines bestudeerde: hendel, poelie en schroef. [4] [5] Hij ontdekte het principe van mechanisch voordeel in de hendel. [6] Latere Griekse filosofen definieerden de klassieke vijf eenvoudige machines (exclusief het hellende vlak) en konden hun mechanische voordeel ruwweg berekenen. [7] Heron van Alexandria (ca. 10–75 AD) in zijn werkmechanica geeft vijf mechanismen weer die "een belasting in beweging kunnen instellen"; Hendel, windlijst, poelie, wig en schroef, [5] en beschrijft hun fabricage en gebruik. [8] Het begrip van de Grieken was echter beperkt tot statica (de krachtenbalans) en omvatte geen dynamiek (de afweging tussen kracht en afstand) of het concept van werk.

Tijdens de Renaissance begon de dynamiek van de mechanische krachten, zoals de eenvoudige machines werden genoemd, bestudeerd vanuit het standpunt van hoeveel nuttig werk ze konden verrichten, wat uiteindelijk leidde tot het nieuwe concept van mechanisch werk. In 1586 ontleende Vlaamse ingenieur Simon Stevin het mechanische voordeel van het hellende vlak, en het werd opgenomen in de andere eenvoudige machines. De complete dynamische theorie van eenvoudige machines werd uitgewerkt door de Italiaanse wetenschapper Galileo Galilei in 1600 in Le Meccaniche ("On Mechanics"). [9] [10] Hij was de eerste om te begrijpen dat eenvoudige machines geen energie creëren, ze transformeren het alleen maar. [9]

De klassieke regels van glijdende wrijving in machines werden ontdekt door Leonardo da Vinci (1452-1519), maar bleven niet gepubliceerd in zijn notitieboekjes. Ze werden herontdekt door Guillaume Amontons (1699) en werden verder ontwikkeld door Charles-Augustin de Coulomb (1785). [11]
Soorten
Soorten machines en gerelateerde componenten classificatiemachine (s)
Eenvoudige machines hellend vlak, wiel en as, hendel, poelie, wig, schroef
Mechanische componenten Axle, lagers, riemen, emmer, bevestigingsmachines, versnelling, sleutel, linkketens, rek en rondsel, rolletjes, touw, afdichtingen, veer, wiel
Klok atomaire klok, horloge, slingerklok, kwartsklok
Compressoren en pompen Archimedes 'schroef, eductor-jet pomp, hydraulisch ram, pomp, trompe, vacuümpomp
Warmte -motoren externe verbrandingsmotoren stoommotor, Stirling Engine
Interne verbrandingsmotoren bespringende motor, gasturbine
Warmtepompen absorptie koelkast, thermo -elektrische koelkast, regeneratieve koeling
Banden pantograaf, cam, peucellier-lipkin
Turbine -gasturbine, straalmotor, stoomturbine, waterturbine, windgenerator, windmolen
Aerofoil zeil, vleugel, roer, flap, propeller
Elektronische apparaten vacuümbuis, transistor, diode, weerstand, condensator, inductor, memristor, halfgeleider, computer
Robots Actuator, Servo, Servomechanisme, Stepper Motor, computer
Diverse automaat, windtunnel, controleer weegmachines, meeslepende machines
Mechanisch
Hoofdartikelen: machine (mechanisch) en werktuigbouwkunde

Het woord mechanisch verwijst naar het werk dat is geproduceerd door machines of de machines. Het heeft vooral betrekking op de machinetools en de mechanische toepassingen van de wetenschap. Sommige van zijn synoniemen zijn automatisch en monteur.
Simpele machines
Hoofdartikel: eenvoudige machine
Tabel met eenvoudige mechanismen, van Chambers 'Cyclopædia, 1728. [12] Eenvoudige machines bieden een "vocabulaire" voor het begrijpen van meer complexe machines.

Het idee dat een machine kan worden opgesplitst in eenvoudige beweegbare elementen LED Archimedes om de hendel, poelie en schroef als eenvoudige machines te definiëren. Tegen de tijd van de Renaissance nam deze lijst toe met het wiel en de as, de wig en het hellende vlak.
Motoren
Hoofdartikel: motor

Een motor of motor is een machine die is ontworpen om energie om te zetten in nuttige mechanische beweging. [13] [14] Warmte -motoren, waaronder interne verbrandingsmotoren en externe verbrandingsmotoren (zoals stoommachines) verbranden een brandstof om warmte te creëren, die vervolgens wordt gebruikt om beweging te creëren. Elektrische motoren zetten elektrische energie om in mechanische beweging, pneumatische motoren gebruiken gecomprimeerde lucht en andere, zoals opwindspeelgoed gebruiken elastische energie. In biologische systemen gebruiken moleculaire motoren zoals myosines in spieren chemische energie om beweging te creëren.
Elektrisch

Elektrische middelen werken door of produceren van elektriciteit, met betrekking tot of bezorgd over elektriciteit. Met andere woorden, het betekent het gebruik, leveren, produceren, verzenden of bedienen door elektriciteit.
Elektrische machine
Hoofdartikel: elektrische machine

Een elektrische machine is de generieke naam voor een apparaat dat mechanische energie omzet in elektrische energie, elektrische energie omzet in mechanische energie of wisselstroom verandert van het ene spanningsniveau naar een ander spanningsniveau.
Elektronische machine
Hoofdartikel: elektronica

Electronics is de tak van fysica, engineering en technologie over elektrische circuits waarbij actieve elektrische componenten zoals vacuümbuizen, transistoren, diodes en geïntegreerde circuits en bijbehorende passieve interconnectietechnologieën betrokken zijn. Het niet -lineaire gedrag van actieve componenten en hun vermogen om elektronenstromen te regelen, maakt versterking van zwakke signalen mogelijk en wordt meestal toegepast op informatie en signaalverwerking. Evenzo maakt het vermogen van elektronische apparaten om als schakelaars te fungeren digitale informatieverwerking mogelijk. Interconnectietechnologieën zoals printplaten, elektronische verpakkingstechnologie en andere gevarieerde vormen van communicatie -infrastructuur Volledige circuitfunctionaliteit en transformeren de gemengde componenten in een werksysteem.
Computermachines

Computers slaan en manipuleren de stroom van elektronen, met patronen in deze opslag en stroom worden geïnterpreteerd als informatiemanipulatie. Zie State Machine en Turing Machine.

Charles Babbage ontwierp verschillende machines om logaritmen en andere functies in 1837 in te tabelleren. Zijn verschilmotor is de eerste mechanische calculator. Deze machine wordt beschouwd als een voorloper van de moderne computer, hoewel er geen is gebouwd in Babbage's levensduur.
Moleculaire machines

Studie van de moleculen en eiwitten die de basis vormen van biologische functies heeft geleid tot het concept van een moleculaire machine. De huidige modellen van de werking van het kinesinemolecuul die blaasjes in de cel transporteren, evenals het myosinemolecuul dat tegen actine werkt om spiercontractie te veroorzaken; Deze moleculen regelen beweging in reactie op chemische stimuli.

Onderzoekers in nano-technologie werken aan het construeren van moleculen die beweging uitvoeren als reactie op een specifieke stimulus. In tegenstelling tot moleculen zoals kinesine en myosine, zijn deze nanomachines of moleculaire machines constructies zoals traditionele machines die zijn ontworpen om in een taak uit te voeren.
Machine -elementen
Hoofdartikel: machine -element

Machines worden geassembleerd uit gestandaardiseerde soorten componenten. Deze elementen bestaan ​​uit mechanismen die beweging op verschillende manieren regelen, zoals tandwieltreinen, transistorschakelaars, riem- of kettingaandrijvingen, koppelingen, CAM- en volgerssystemen, remmen en koppelingen, en structurele componenten zoals kaderleden en bevestigingsmiddelen.

Moderne machines omvatten sensoren, actuatoren en computercontrollers. De vorm, textuur en kleur van covers bieden een styling en operationele interface tussen de mechanische componenten van een machine en zijn gebruikers.
Mechanismen

Assemblies binnen een machine die beweging regelt, worden vaak 'mechanismen' genoemd. [15] [16] Mechanismen worden over het algemeen geclassificeerd als versnellingen en tandwieltreinen, CAM- en volgermechanismen en koppelingen, hoewel er andere speciale mechanismen zijn, zoals het klemmen van koppelingen, indexeringsmechanismen en wrijvingsapparaten zoals remmen en klauwen.

Zie machine (mechanisch) en mechanische systemen voor meer informatie over mechanische machines.
Controllers

Controllers combineren sensoren, logica en actuatoren om de prestaties van componenten van een machine te behouden. Misschien wel de bekendste is de flyball -gouverneur voor een stoommachine. Voorbeelden van deze apparaten variëren van een thermostaat dat naarmate de temperatuur stijgt een klep opent voor koelwater om de controllers te versnellen, zoals het cruisecontrolesysteem in een auto. De programmeerbare logische controller verving relais en gespecialiseerde besturingsmechanismen door een programmeerbare computer. Servo -motoren die een as nauwkeurig positioneren als reactie op een elektrisch commando, zijn de actuatoren die robotsystemen mogelijk maken.
Invloed
Industriële revolutie
Hoofdartikel: industriële revolutie

De industriële revolutie was een periode van 1750 tot 1850, waar veranderingen in de landbouw, productie, mijnbouw, transport en technologie een diepgaand effect hadden op de sociale, economische en culturele omstandigheden van die tijd. Het begon in het Verenigd Koninkrijk en verspreidde zich vervolgens in West -Europa, Noord -Amerika, Japan en uiteindelijk de rest van de wereld.

Beginnend in het latere deel van de 18e eeuw begon er een overgang in delen van de eerder handmatige arbeid en op trekkingen gebaseerde economie in Groot-Brittannië naar machine-gebaseerde productie. Het begon met de mechanisatie van de textielindustrie, de ontwikkeling van technieken voor het maken van ijzer en het toegenomen gebruik van verfijnde kolen. [17]
Mechanisatie en automatisering
Hoofdartikelen: mechanisatie en automatisering
Een met water aangedreven mijntakel die wordt gebruikt voor het verhogen van erts. Deze houtblok is afkomstig van de re metallica door Georg Bauer (Latinized Name Georgius Agricola, ca. 1555) Een vroege mijnboek dat talloze tekeningen en beschrijvingen van mijnbouwapparatuur bevat.

Mechanization of mechanisatie (BE) biedt menselijke operators machines die hen helpt de spiervereisten van werk of spierwerk te verplaatsen. Op sommige gebieden omvat mechanisatie het gebruik van handgereedschap. In het moderne gebruik, zoals in engineering of economie, impliceert mechanisatie machines complexer dan handgereedschap en zou geen eenvoudige apparaten zijn zoals een niet-gevoerde paard of ezelsmolen. Apparaten die snelheidsveranderingen of wijzigingen veroorzaken in of van wederkerigheid naar roterende beweging, met behulp van middelen zoals tandwielen, katrollen of schijven en riemen, schachten, nokken en cranks, worden meestal beschouwd als machines. Na elektrificatie, toen de meeste kleine machines niet langer met de hand werden aangedreven, was de mechanisatie synoniem met gemotoriseerde machines. [18]

Automatisering is het gebruik van controlesystemen en informatietechnologieën om de behoefte aan menselijk werk bij de productie van goederen en diensten te verminderen. In het kader van de industrialisatie is automatisering een stap verder dan mechanisatie. Terwijl mechanisatie menselijke operatoren biedt van machines om hen te helpen met de spiervereisten van het werk, vermindert automatisering ook de behoefte aan menselijke sensorische en mentale vereisten. Automatisering speelt een steeds belangrijkere rol in de wereldeconomie en in de dagelijkse ervaring.
The Digesting Duck van Jacques de Vaucanson, geprezen in 1739 als de eerste automaat die in staat is om te digestie
Automata
Hoofdartikel: Automaton

Een automaat (meervoud: automaten of automaten) is een zelfopererende machine. Het woord wordt soms gebruikt om een ​​robot te beschrijven, meer specifiek een autonome robot. Een alternatieve spelling, nu verouderd, is automatisering.

https://en.wikipedia.org/wiki/machine