بررسی اجمالی انواع بلبرینگ

بلبرینگ آستین

بلبرینگ آستین چیست؟

یاتاقان آستین ساده ترین طراحی بلبرینگ هواپیما است که از یک آستین صاف تشکیل شده است که بین محور و سوراخ قرار می گیرد. به طور معمول، نوعی روان کننده مایع یا ذرات بین ژورنال و محور قرار می گیرد.

بلبرینگ های آستین در مقابل بوشینگ

"بوشینگ" یک طبقه بندی نزدیک به هم است که گاهی اوقات می تواند خطر ایجاد سردرگمی را ایجاد کند.

تعریف رسمی بوشینگ یک آستین یا لوله نازک است که حرکت نسبی را محدود می کند. اما این چه تفاوتی با بلبرینگ آستین دارد؟ این نیست، لزوما. برخی از صنایع صرفاً از عبارت "bushing" به عنوان یک ویژگی تاریخی استفاده می کنند. به طور کلی، متوجه می شویم که یک بوش همیشه به یک آستین تک جزئی اشاره دارد.

کاربردهای بلبرینگ آستین

بلبرینگ های آستین یک جزء همه کاره هستند که تقریباً در هر نوع طراحی قابل تصوری استفاده می شود. فقط چند مثال عبارتند از:

خودرو - محورهای انتقال، پیوندها، پین ها و اجزای میل لنگ

کشاورزی - مجموعه های اتصال بر روی ملحقات، دنده فرمان

خارج از جاده - بلبرینگ های Clevis برای پین های سیلندر هیدرولیک

دریایی - یاتاقان‌های ثابت برای میل‌های محرک

پردازش و بسته بندی مواد غذایی - نوار نقاله و دستگاه های پرکننده.

بلبرینگ فلنج

این طرح یک "فلنج" یا لبه بیرون زده را به عنوان مکانیزم مکان یابی اضافه می کند که آستین متصل را در جای خود نگه می دارد. این فلنج به یک سطح نصب که عمود بر محور یاتاقان اجرا می شود وصل می شود. این پشتیبانی اضافی در کاربردهایی با سرعت بالا، بارهای سنگین یا لرزش/حرکت زیاد بسیار حیاتی است.

بلبرینگ رانش

در ساده ترین شکل آن، شما می توانید یک یاتاقان رانش را به سادگی یک واشر در نظر بگیرید. به طور رسمی، یک یاتاقان رانش یاتاقانی برای نیروهایی که به صورت محوری به شفت عمل می کنند، فراهم می کند. نمونه اولیه شفت پروانه در هواپیما است.

مانند سایر انواع بلبرینگ، یاتاقان‌های رانش می‌توانند از یک عنصر نورد استفاده کنند که توپ‌ها یا غلتک‌ها در داخل یک حلقه پشتیبانی می‌شوند. پلاستیک های کم اصطکاک مزایای مشابهی را با پلاستیک هایی که در کاربردهای خطی یا چرخشی ارائه می دهند ارائه می دهند: مواد مناسب می توانند نیروی محوری را با نیاز کمتر به روانکاری تحمل کنند.

بلبرینگ های خطی

یک یاتاقان با حرکت خطی (گاهی اوقات "سرکش خطی" نامیده می شود) حرکت آزادانه را در طول یک مسیر تعریف شده فراهم می کند.

این حرکت خطی با حرکت چرخشی طرح اولیه بلبرینگ که قبلاً در مقاله توضیح داده شد، در تضاد است. مانند یک بلبرینگ چرخشی، یک یاتاقان خطی می تواند بسیار ساده باشد - مانند یک کشوی میز چوبی که روی یک مسیر چوبی اسلاید قرار دارد. اما طرح‌های پیچیده‌تر یاتاقان‌های خطی امکان اصطکاک کمتر، حرکت سریع‌تر و کنترل دقیق‌تر بر دامنه حرکت را فراهم می‌کنند.

نمونه هایی از یاتاقان های خطی شامل همه چیز از سرسره های کشوی میز تا کمک فنرهای لرزه ای است که به محافظت از ساختمان ها در برابر زلزله کمک می کند.

بلبرینگ های خطی چگونه کار می کنند؟

در متداول‌ترین آرایش، یک یاتاقان در امتداد یک راهنما مربع شکل یا میله‌ای حرکت می‌کند.

یک ریل مسیری را فراهم می کند که یک بلبرینگ خطی در امتداد آن حرکت می کند. شکل و طرح این ریل ممکن است بسته به نحوه تحمل بار در برنامه مورد نظر متفاوت باشد. برای مثال، مانند یک مسیر قطار منحنی، این ریل نیازی به قرار گرفتن در یک خط مستقیم ندارد.

مکانیسم بلبرینگ نصب شده روی ریل به عنوان "کالسکه" یا "بلوک" شناخته می شود. نقطه تماس بین واگن و ریل به عنوان "مسابقه" شناخته می شود.

مانند یک یاتاقان چرخشی، اصطکاک بین این دو قسمت ایجاد می شود. این اصطکاک را می توان با برخی عناصر غلتشی ترکیبی، روانکاری و آستین های پلاستیکی کم اصطکاک/خود روان شونده از بین برد.

به طور کلی، تمام عناصر طراحی بلبرینگ که در این مقاله بررسی می‌کنیم، برای یاتاقان‌های خطی نیز اعمال می‌شوند، از جمله گزینه‌های آب‌بندی، روان‌کاری و خود روان‌کاری.

به عنوان مثال، آستین برنزی با روغن تزریق شده یکی از طرح های رایج کم بار است. یک مثال ساده یک مسیر کشویی برای یک کشو است. برنامه های کاربردی تر نیاز به مکانیسم های پیچیده تری دارند. برخی از طرح‌های یاتاقان‌های خطی حتی یک مکانیسم برف پاک کن در جلوی بلبرینگ برای پاک کردن خاک و زباله از ریل و محدود کردن آلودگی دارند.

یاتاقان های خطی برای چه مواردی استفاده می شوند؟

کاربردهای یاتاقان های خطی به اندازه یاتاقان های چرخشی گسترده است. آنها از کشوهای مبلمان ساده گرفته تا ترن هوایی و ماشین آلات با کارایی بالا که نیاز به تنظیم حرکت بسیار دقیق دارند را شامل می شوند.

بلبرینگ های خطی فلنج دار

در این طرح، یک ساختار دنده مانند کوچک از بلبرینگ بیرون زده و با یک بریدگی/تورفتگی مربوطه در ریل جا می‌گیرد. این فلنج بلبرینگ ها را در امتداد ریل هدایت می کند و در عین حال نقاط تماس را محدود می کند.

بلبرینگ خطی مهر و موم شده

مانند سایر طرح های بلبرینگ، بلبرینگ های خطی را می توان با استفاده از فلز یا لاستیک آب بندی کرد. این عمل آلودگی را کاهش می دهد و از نشت روغن جلوگیری می کند: بلبرینگ های مهر و موم شده را در زیر ببینید.

بلبرینگ مهر و موم شده

بلبرینگ های مهر و موم شده دارای روغن کاری در طول فرآیند تولید هستند و سپس آب بندی می شوند. آنها برای هر دو طراحی شده اند:

از خروج روانکار از مکانیسم یاتاقان جلوگیری کنید.

از ورود آلاینده ها به مکانیزم بلبرینگ جلوگیری کنید.

مهر و موم لزوما دائمی نیست. به عنوان مثال، بسیاری از یاتاقان ها از یک مهر و موم لاستیکی استفاده می کنند که می تواند به راحتی برای تعمیر و نگهداری (روغنکاری / تمیز کردن) در صورت لزوم جدا شود.

مانند خود ژورنال، مواد مهر و موم یاتاقان باید به دقت از نظر فشار، دما و طول عمر مورد نیاز کالیبره شود. انتخاب مواد و طراحی مناسب مهر و موم عمر مهر و موم را به حداکثر می رساند.

 

تاریخچه تجهیزات کشاورزی: تحولات و نمونه های مهم

صنعت کشاورزی ماموریت دارد که جهان را سیر نگه دارد. از هیبریداسیون گیاهان و حیوانات گرفته تا مهندسی زمین های قابل کشت جدید با استفاده از آبیاری (و حتی بازپس گیری زمین از دریا)، کشاورزان هرگز از جستجوی روش های جدید برای افزایش تولید مواد غذایی دست برنداشته اند. تولید بیشتر به معنای تغذیه بیشتر و تنوع غذایی بیشتر است، در حالی که قیمت مواد غذایی تا حد امکان پایین است. برای بررسی مختصر صنعت کشاورزی، لطفاً وبلاگ ما را اینجا ببینید.

در این پست وبلاگ، ما بر تاریخچه یکی از مهمترین مواد تشکیل دهنده تلاش هزاران ساله صنعت کشاورزی برای افزایش تولید مواد غذایی تمرکز می کنیم: تجهیزات کشاورزی. تجهیزات همیشه برای افزایش عملکرد و در عین حال کاهش وابستگی کشاورزی به کار یدی حیاتی بوده است.

در حالی که این پست بر تاریخ تمرکز دارد، تجهیزات کشاورزی همچنان نوآوری را تا به امروز به نمایش می گذارد. برای مقاله ما در مورد چالش های مهندسی کلیدی برای تجهیزات کشاورزی (و اینکه چگونه اجزای خود روان کننده پیشرفته می توانند به مقابله با آنها کمک کنند) اینجا را کلیک کنید.

تاریخچه اولیه: پیش مکانیزاسیون تجهیزات کشاورزی

امروزه پیشرفت در تجهیزات کشاورزی بر تجهیزات مکانیزه بهتر و کارآمدتر متمرکز است. با این حال، حتی قبل از ماشین‌های برقی، نوآوری‌های تجهیزات نقش مهمی در توسعه تاریخی کشاورزی داشتند.

اولین ابداعات شامل اختراع اولین ابزار برای پیشبرد کشاورزی فراتر از کار مستقیم با دست، چوب و بیل های سنگی ساده است. چند مثال عبارتند از:

اولین گاوآهن ها، به شکل چوب های چنگالی که برای خراشیدن سنگرها در خاک برای کاشت بذر استفاده می شد، بیش از 5000 سال قبل از میلاد ظاهر شدند. در حالی که گاوآهن های دستی تنها جایگزین مناسبی برای بیلنگ ها در آب و هوای خاص بودند، اما امکان آماده سازی سریع زمین بسیار بیشتری را فراهم کردند. با شروع اهلی کردن گاوها (برای اولین بار در دره سند در حدود 4000 سال قبل از میلاد) حیوانات پیشرو به زودی امکان استفاده بسیار کارآمدتر از فناوری های نوظهور گاوآهن را فراهم کردند. تا 1500 سال قبل از میلاد، گاوآهن‌های چوبی که توسط حیوانات کشیده می‌شد، به روش ارجح کشت‌کاری تبدیل می‌شد. برخی از اولین نمونه های گاوآهن چوبی در سومری باستان (عراق امروزی) یافت می شوند.

تقریباً در همان زمان، نمونه‌هایی از اولین داس‌های سنگی را یافته‌ایم، ابزاری که توانایی انسان در برداشت مقادیر زیادی غلات را به طرز چشمگیری افزایش می‌دهد. اختراع داس به ایجاد اولین کشاورزی غلات ممکن کمک کرد. اولین نمونه ها تیغه های سنگ چخماق ساده یا سنگی بودند که به شفت چوب یا استخوان متصل می شدند. داس به یکی از اولین کاربردهای فلزکاری اولیه تبدیل شد و تیغه های داس مسی و برنزی با رشد و تکثیر دانش در مورد فلزکاری پدیدار شد.

حتی پیشرفت‌های جزئی در این طرح تفاوت واقعی را برای بهره‌وری کشاورزی ایجاد کرد: اختراع و تکثیر داس با تیغه‌های بلند و دسته بلند باعث افزایش تولید در مقایسه با داس می‌شود.

اولین گاوآهن آهنی شناخته شده در حدود سال 475 قبل از میلاد در چین ساخته شد. قابلیت‌های محدود فلزکاری به این معنی بود که گاوآهن‌های اولیه فقط شامل یک تیغه فلزی کوچک متصل به یک ابزار چوبی بودند. با پیشرفت فلزکاری، گاوآهن‌ها را می‌توان با فلز بیشتر و وزن‌های بسیار بالاتر ساخت. در دوره سلسله هان (200 قبل از میلاد - 200 پس از میلاد) از گاوآهن های تمام فلزی و چدنی استفاده می شد که چین را به انقلابی در بهره وری کشاورزی سوق داد.

گاوآهن‌های فلزی تا دیرتر، در اوایل قرون وسطی، به اروپا گسترش پیدا نکردند، جایی که به دلیل توانایی خود در کار در خاک سردتر و مبتنی بر رسی، بهره‌وری بیشتری داشتند. اولین گاوآهن فولادی تا زمان جان دیر در سال 1837 معرفی نشد.

افزایش تجهیزات مکانیزه کشاورزی

اختراع یک دستگاه بذر مکانیکی بهبود یافته توسط Jethro Tull در سال 1701 آغاز عصر جدیدی برای تجهیزات کشاورزی بود. دستگاه تول یک گاوآهن کوچک را برای ایجاد ردیف کاشت، با یک قیف برای نگهداری بذر، یک قیف برای توزیع آن و یک هارو برای پوشاندن مجدد بذر تازه کاشته شده ترکیب کرد. قبل از این اختراع، بذرها یا پراکنده بودند (یا در برخی موارد، مانند غلاف لوبیا، به صورت جداگانه کاشته می شدند). مته بذر تول را می توان با دست یا حیوان کشید.

اختراع تول یک روند مشترک را برای انقلاب مکانیکی آینده پیش‌بینی می‌کرد: ادغام وظایف بیشتر در یک قطعه واحد و یکپارچه از تجهیزات برای انجام سریع‌تر و دقیق‌تر از آنچه که تنها از طریق کار دستی ممکن بود. نوآوری ها سریعتر از همیشه شروع به ظهور خواهند کرد.

نمونه های مهم نوآوری در تجهیزات کشاورزی

در سال 1794، الی ویتنی اولین پنبه پاک کن دستی را که برای پنبه های منگنه کوتاه کشت شده در آمریکای شمالی مناسب بود، توسعه داد (پنبه های مورد استفاده برای پنبه های منگنه بلند در هند سابقه بسیار طولانی تری دارند). این دستگاه دانه ها/پوسته و سایر ریزه ها را از الیاف پنبه جدا می کند، فرآیندی که قبلاً بسیار کار بر بود.

در سال 1834، طرح‌های رقیب درو از Hussey و McCormick اولین حرکت را از برداشت دانه‌های داس/داس نشان دادند. این دستگاه ها را می توان با اسب کشید، در حالی که یک میل لنگ دستی یک میله برش رفت و برگشتی را نیرو می داد. در حالی که یک کشاورز ماهر می توانست روزانه حداکثر 1 تا 2 هکتار با داس برداشت کند، دستگاه درو مکانیکی به یک مرد (با اسب) اجازه می داد تا مزارع بزرگ را در یک روز برداشت کند. با این افزایش کارایی، اندازه مزرعه می تواند به صدها یا حتی هزاران هکتار گسترش یابد.

گسترش موتور بخار اولین گزینه های تکنولوژیکی را برای جایگزینی نیروی انسانی و حیوانی در کشاورزی ایجاد کرد. اولین موتورهای بخار کشاورزی در اوایل قرن 19 مورد استفاده قرار گرفتند. این نمونه‌ها ماشین‌های قابل حملی بودند که می‌توانستند در مزرعه یا انباری قرار داده شوند تا ماشین‌های کشاورزی مانند ماشین‌های خرمن‌کوبی را تغذیه کنند. نیرو با استفاده از تسمه یا زنجیر محرک (مکانیزمی که برای انتقال نیرو به ماشین آلاتی که توسط تراکتورها تا به امروز استفاده می شود) منتقل می شد. به زودی، موتورهای کششی بخار حتی در دو سر یک مزرعه قرار می گیرند تا در واقع یک گاوآهن سیمی را به جلو و عقب بکشند.

در حالی که تراکتورهای بخار آزمایشی کاربردهایی پیدا کردند، ماشین آلات دست و پا گیر، سنگین و خطرناک بودند. اختراع موتور احتراق داخلی منجر به تولید اولین تراکتور بنزینی توسط جان فرولیش در سال 1892 شد. در حالی که کامل شدن طرح های تراکتور به زمان نیاز داشت، هنری فورد یک تراکتور محبوب تولید انبوه به نام فوردسون را تا سال 1917 معرفی کرد. تراکتور در مرکز کشاورزی بوده است: می تواند انواع ادوات، از گاوآهن ساده گرفته تا کمباین را بکسل و نیرو دهد و به عنوان یک سرمایه گذاری انعطاف پذیر برای مکانیزاسیون مزرعه در کل چرخه کشت عمل کند.

«قیمت‌های پایین این امکان را برای هزاران کشاورز خرده‌پایه فراهم کرد تا بتوانند یک تراکتور بخرند و مالکیت آن افزایش یافت. در سال 1916، حدود 20000 تراکتور در ایالات متحده فروخته شد. تا سال 1935 این تعداد به بیش از 1 میلیون افزایش یافت. - اسمیتسونین اینسایدر

تجهیزات OEM همچنان به دنبال فرصت هایی برای یکپارچگی و کارایی بیشتر هستند. یک نمونه نمادین کمباین است که درو کردن، خرمن کوبی و کوبیدن را در یک قطعه واحد ترکیب می کند. اولین بار در سال 1935 اختراع شد و توسط اسب یا تراکتور کشیده شد، امروزه کمباین ها اغلب خودکششی هستند.

کمباین ها قطعات فوق العاده پیچیده ای از ماشین آلات هستند که می توانند با پلت فرم های تخصصی برای برداشت انواع خاصی از غلات سفارشی شوند. دفتر مزرعه ایلینویز توضیح عالی در اینجا ارائه می دهد.

نوآوری در تجهیزات کشاورزی تا به امروز ادامه دارد. به عنوان مثال، GPS به مزارع کمک می کند تا دقیق تر از همیشه کار کنند. پهپادهای هوایی برای کاربردهای بیشتر و بیشتری از اسکن/نظارت گرفته تا پراکندگی آفت کش ها مورد استفاده قرار می گیرند. و «اینترنت اشیا» (IoT) موارد استفاده کشاورزی امیدوارکننده ای را پیدا می کند.

بیشتر بدانید: چالش های مهندسی برای تجهیزات کشاورزی

در TriStar، ما دست در دست مهندسانی که تا به امروز برای طراحی و تولید تجهیزات کشاورزی بهتر کار می کنند، کار می کنیم. ما با انواع مختلفی از تجهیزات کشاورزی OEM کار می کنیم تا به حل چالش های مهندسی کلیدی برای همه چیز از زیر تراکتور گرفته تا سمپاش مایع (برای کود، آفت کش و غیره) کمک کنیم.

یاتاقان ها و سایر اجزای ما که از مواد پیشرفته خود روان کننده ساخته شده اند، می توانند عملکرد بدون چربی را برای هزینه های تعمیر و نگهداری کمتر، خرابی تجهیزات کمتر، و ویژگی های عملکردی مورد نیاز برای جایگزینی یاتاقان های فلزی سنتی در طیف گسترده ای از کاربردها ارائه دهند.

ما از یک رویکرد مهندسی مشاوره واقعی استفاده می کنیم تا به مشتریان خود کمک کنیم تا اجزایی را انتخاب کنند که می تواند بازده واقعی برای تجهیزات کشاورزی ایجاد کند. اجزای حیاتی زمانی بهترین عملکرد را دارند که به گونه ای مهندسی شده باشند که چالش های عملیاتی مربوطه را منعکس کنند (نه به عنوان کالایی که باید از ارزان ترین پیشنهاد دهنده تهیه شود).

برای نگاهی دقیق تر به این که چگونه مواد TriStar می توانند به حل نقاط درد مهندسی کلیدی برای OEM های کشاورزی کمک کنند، لطفاً برای دیدن راهنمای ما روی زیر کلیک کنید.

اجزای ماشین در یک خودرو

به عنوان بخشی از مقدمه ای بر اجزای ماشین، برخی از نمونه های ارائه شده توسط یک خودرو ارزشمند هستند. در یک خودرو، مشکل اساسی مهار اثر انفجاری بنزین برای تامین نیروی چرخاندن چرخ‌های عقب است. انفجار بنزین در سیلندرها، پیستون ها را به سمت پایین هل می دهد و انتقال و تغییر این حرکت انتقالی (خطی) به حرکت چرخشی میل لنگ توسط میله های اتصالی که هر پیستون را به میل لنگ هایی که بخشی از میل لنگ هستند می پیوندند، انجام می شود. . ترکیب پیستون، سیلندر، میل لنگ و شاتون به عنوان مکانیزم لغزنده-لنگ شناخته می شود. این یک روش رایج برای تبدیل تبدیل به چرخش (مانند یک موتور) یا چرخش به ترجمه (مانند پمپ) است.

برای ورود مخلوط بنزین و هوا به سیلندرها و خروج گازهای سوخته از سوپاپ استفاده می شود. این بادامک ها (برآمدگی ها) روی میل بادامک چرخشی که از میل لنگ توسط چرخ دنده ها یا زنجیر رانده می شود، باز و بسته می شوند.

در یک موتور چرخه چهار زمانه با هشت سیلندر، میل لنگ در هر ربع دور یک ضربه در نقطه ای از طول خود دریافت می کند. برای هموار کردن تأثیر این تکانه های متناوب بر سرعت میل لنگ، از چرخ طیار استفاده می شود. این یک چرخ سنگین است که به میل لنگ متصل است و با اینرسی خود با هرگونه نوسانات سرعت مخالفت می کند و آن را تعدیل می کند.

از آنجایی که گشتاور (نیروی چرخشی) که تولید می کند به سرعت آن بستگی دارد، یک موتور احتراق داخلی نمی تواند تحت بار راه اندازی شود. برای اینکه موتور خودرو در حالت بدون بار راه اندازی شود و سپس بدون توقف به چرخ ها متصل شود، یک کلاچ و یک گیربکس ضروری است. اولی اتصال بین میل لنگ و گیربکس را ایجاد و قطع می کند، در حالی که دومی در مراحل محدود، نسبت بین سرعت های ورودی و خروجی و گشتاور گیربکس را تغییر می دهد. در دنده کم، سرعت خروجی کم و گشتاور خروجی بیشتر از گشتاور موتور است، به طوری که می توان ماشین را به حرکت درآورد. در دنده بالا، ماشین با سرعت قابل توجهی حرکت می کند و گشتاورها و سرعت ها برابر هستند.

محورهایی که چرخ ها به آن ها متصل می شوند در محفظه محور عقب قرار دارند که به فنرهای عقب بسته شده است و توسط شفت محرک از گیربکس رانده می شوند. همانطور که ماشین حرکت می کند و فنرها در پاسخ به دست اندازها در جاده خم می شوند، بدنه نسبت به گیربکس حرکت می کند. برای اجازه دادن به این حرکت بدون دخالت در انتقال گشتاور، یک مفصل جهانی به هر انتهای شفت محرک متصل می شود.

محور محرک عمود بر محورهای عقب است. اتصال قائم الزاویه معمولاً با چرخ دنده های مخروطی با نسبتی به گونه ای انجام می شود که محورها با یک سوم تا یک چهارم سرعت محور محرک می چرخند. محفظه محور عقب همچنین دنده‌های دیفرانسیل را در خود جای می‌دهد که به هر دو چرخ عقب اجازه می‌دهد از یک منبع به حرکت درآیند و هنگام پیچیدن در یک پیچ با سرعت‌های متفاوت بچرخند.

مانند همه وسایل مکانیکی متحرک، خودروها نمی توانند از اثرات اصطکاک فرار کنند. در موتور، گیربکس، محفظه محور عقب و همه یاتاقان ها، اصطکاک نامطلوب است، زیرا قدرت مورد نیاز موتور را افزایش می دهد. روغن کاری این اصطکاک را کاهش می دهد اما از بین نمی برد. از سوی دیگر، اصطکاک بین لاستیک ها و جاده و در کفشک ترمز، کشش و ترمز را امکان پذیر می کند. تسمه هایی که فن، ژنراتور و سایر لوازم جانبی را به حرکت در می آورند، دستگاه های وابسته به اصطکاک هستند. اصطکاک در عملکرد کلاچ نیز مفید است.

برخی از دستگاه‌های ذکر شده در بالا در ماشین‌های همه دسته‌ها یافت می‌شوند که به روش‌های متعددی برای انجام انواع وظایف فیزیکی مونتاژ شده‌اند. عملکرد بیشتر این وسایل مکانیکی اساسی انتقال و تغییر نیرو و حرکت است. سایر دستگاه ها مانند فنرها، فلایویل ها، شفت ها و بست ها عملکردهای تکمیلی را انجام می دهند.

ماشین ممکن است بیشتر به عنوان دستگاهی متشکل از دو یا چند قسمت مقاوم و نسبتاً محدود تعریف شود که ممکن است برای انتقال و تغییر نیرو و حرکت به منظور انجام کار مفید باشد. الزام به مقاوم بودن قطعات یک ماشین به این معنی است که آنها می توانند بارهای تحمیلی را بدون خرابی یا از دست دادن عملکرد حمل کنند. اگرچه اکثر قطعات ماشین بدنه فلزی جامد با نسبت مناسب هستند، اما از مواد غیر فلزی، فنرها، اندام های فشار سیال و اندام های کششی مانند تسمه نیز استفاده می شود.

حرکت محدود

متمایزترین ویژگی یک ماشین این است که قطعات به یکدیگر متصل و هدایت می شوند به گونه ای که حرکات آنها نسبت به یکدیگر محدود می شود. برای مثال، نسبت به بلوک، پیستون یک موتور رفت و برگشتی توسط سیلندر برای حرکت در مسیر مستقیم محدود می شود. نقاط روی میل لنگ توسط یاتاقان های اصلی برای حرکت در مسیرهای دایره ای محدود می شوند. هیچ شکل دیگری از حرکت نسبی امکان پذیر نیست.

در برخی از ماشین ها، قطعات فقط تا حدی محدود هستند. اگر قطعات توسط فنرها یا اعضای اصطکاکی به یکدیگر متصل شوند، مسیرهای قطعات نسبت به یکدیگر ممکن است ثابت باشد، اما حرکت قطعات ممکن است تحت تأثیر سفتی فنرها، اصطکاک و جرم قطعات قرار گیرد.

اگر تمام قطعات یک ماشین اعضای نسبتاً صلبی باشند که انحرافات آنها تحت بار ناچیز باشد، ممکن است محدودیت کامل در نظر گرفته شود و حرکات نسبی قطعات را بدون در نظر گرفتن نیروهایی که آنها را ایجاد می‌کنند بررسی کنند. به عنوان مثال، برای سرعت چرخشی مشخص میل لنگ یک موتور رفت و برگشتی، می توان سرعت متناظر نقاط روی شاتون و پیستون را محاسبه کرد. تعیین جابجایی ها، سرعت ها و شتاب های قطعات یک ماشین برای یک حرکت ورودی تعیین شده موضوع سینماتیک ماشین ها است. چنین محاسباتی را می توان بدون در نظر گرفتن نیروهای درگیر انجام داد، زیرا حرکات محدود هستند.

مکانیزم یک ماشین

طبق تعریف، نیروها و حرکات هر دو در یک ماشین منتقل و اصلاح می شوند. روشی که در آن قطعات یک ماشین به هم متصل می شوند و هدایت می شوند تا حرکت خروجی مورد نیاز از یک حرکت ورودی مشخص ایجاد شود، به عنوان مکانیزم ماشین شناخته می شود. پیستون، شاتون و میل لنگ در یک موتور رفت و برگشتی مکانیزمی را برای تغییر حرکت مستقیم پیستون به حرکت چرخشی میل لنگ تشکیل می دهند.

اگرچه نیرو و حرکت هر دو در عملکرد ماشین‌ها دخیل هستند، وظیفه اصلی یک ماشین ممکن است تقویت نیرو یا اصلاح حرکت باشد. یک اهرم اساسا یک افزایش دهنده نیرو است، در حالی که گیربکس اغلب به عنوان کاهش دهنده سرعت استفاده می شود. با این حال، حرکات و نیروها در یک ماشین غیرقابل تفکیک هستند و همیشه در یک نسبت معکوس هستند. نیروی خروجی روی یک اهرم بیشتر از نیروی ورودی است، اما حرکت خروجی کمتر از حرکت ورودی است. به طور مشابه، سرعت خروجی یک کاهنده دنده کمتر از سرعت ورودی است، اما گشتاور خروجی بیشتر از گشتاور ورودی است. در حالت اول افزایش نیرو با کاهش در حرکت همراه است، در حالی که در حالت دوم کاهش در حرکت با افزایش گشتاور همراه است.

 

صنعت چیست

صنعت، گروهی از شرکت‌ها یا سازمان‌های مولد که کالا، خدمات یا منابع درآمد تولید یا عرضه می‌کنند. در علم اقتصاد، صنایع به طور کلی به عنوان اولیه، ثانویه، سوم و چهارم طبقه بندی می شوند. صنایع ثانویه بیشتر به دو دسته سنگین و سبک طبقه بندی می شوند.

صنعت اصلی

این بخش از اقتصاد یک کشور شامل کشاورزی، جنگلداری، ماهیگیری، معدن، استخراج معادن و استخراج مواد معدنی است. می توان آن را به دو دسته تقسیم کرد: صنعت ژنتیک، از جمله تولید مواد خام که ممکن است با دخالت انسان در فرآیند تولید افزایش یابد. و صنایع استخراجی، از جمله تولید مواد خام پایان پذیر که از طریق کشت قابل افزایش نیست.

صنایع ژنتیکی شامل کشاورزی، جنگل‌داری، مدیریت دام و ماهیگیری است که همگی منوط به بهبود علمی و فناوری منابع تجدیدپذیر هستند. صنایع استخراجی شامل استخراج معادن معدنی، استخراج سنگ و استخراج سوخت های معدنی است.

صنعت اولیه تمایل به تسلط بر اقتصاد کشورهای توسعه نیافته و در حال توسعه دارد، اما با توسعه صنایع ثانویه و سوم، سهم آن از تولید اقتصادی کاهش می یابد.

صنعت ثانویه

این بخش که صنعت تولیدی نیز نامیده می شود، (1) مواد خام عرضه شده توسط صنایع اولیه را می گیرد و آنها را به کالاهای مصرفی پردازش می کند، یا (2) کالاهایی را که سایر صنایع ثانویه به محصول تبدیل کرده اند، پردازش می کند، یا (3) کالاهای سرمایه ای مورد استفاده را می سازد. برای تولید کالاهای مصرفی و غیر مصرفی. صنعت ثانویه همچنین شامل صنایع تولید انرژی (به عنوان مثال، صنایع برق آبی) و همچنین صنعت ساختمان می شود.

صنایع ثانویه را می توان به صنایع سنگین یا در مقیاس بزرگ و سبک یا کوچک تقسیم کرد. صنعت در مقیاس بزرگ به طور کلی نیاز به سرمایه‌گذاری سنگین در کارخانه‌ها و ماشین‌آلات دارد، به بازار بزرگ و متنوعی از جمله سایر صنایع تولیدی خدمت می‌کند، دارای یک سازمان صنعتی پیچیده و اغلب نیروی کار متخصص ماهر است و حجم زیادی از خروجی تولید می‌کند. به عنوان مثال می توان به پالایش نفت، تولید فولاد و آهن (به فلزکاری مراجعه کنید)، ساخت وسایل نقلیه موتوری و ماشین آلات سنگین، تولید سیمان، پالایش فلزات غیرآهنی، بسته بندی گوشت و تولید نیروی برق آبی اشاره کرد.

صنعت سبک یا در مقیاس کوچک ممکن است با عدم دوام محصولات تولیدی و سرمایه گذاری کمتر در کارخانه ها و تجهیزات مشخص شود و ممکن است شامل محصولات غیر استاندارد مانند کارهای سفارشی یا صنایع دستی باشد. نیروی کار ممکن است مهارت پایینی داشته باشد، مانند نساجی و تولید پوشاک، فرآوری مواد غذایی، و تولید پلاستیک، یا بسیار ماهر، مانند تولید قطعات الکترونیک و سخت افزار کامپیوتر، ساخت ابزار دقیق، برش سنگ های قیمتی، و کار صنایع دستی.

 

صنعت سوم

این بخش گسترده که صنعت خدمات نیز نامیده می شود، شامل صنایعی است که در عین حال که هیچ کالای ملموسی تولید نمی کنند، خدمات یا سودهای نامشهود ارائه می دهند یا ثروت تولید می کنند. این بخش عموماً شامل شرکت های خصوصی و دولتی می شود.

صنایع این بخش از جمله خدمات بانکی، مالی، بیمه، سرمایه گذاری و املاک و مستغلات را شامل می شود. تجارت عمده، خرده فروشی و فروش مجدد؛ حمل و نقل؛ خدمات حرفه ای، مشاوره، حقوقی و شخصی؛ گردشگری، هتل ها، رستوران ها، و سرگرمی؛ خدمات تعمیر و نگهداری؛ و خدمات بهداشتی، رفاه اجتماعی، اداری، پلیس، امنیتی و دفاعی.

صنعت کواترنر

توسعه صنعت ثالث که اغلب به عنوان بخش خود شناخته می شود، صنعت چهارتایی، به محصولات و خدمات مبتنی بر اطلاعات یا دانش محور مربوط می شود. مانند بخش سوم، آمیخته ای از تلاش های خصوصی و دولتی است. صنایع و فعالیت های این بخش شامل سیستم های اطلاعاتی و فناوری اطلاعات (IT) می باشد. تحقیق و توسعه، از جمله توسعه فناوری و تحقیقات علمی؛ تحلیل و مشاوره مالی و استراتژیک؛ فناوری ها و خدمات رسانه ها و ارتباطات؛ و آموزش، از جمله فناوری ها و خدمات آموزشی و آموزشی.