Eine Maschine ist ein Werkzeug, das aus einem oder mehr Teilen besteht, der gebaut wird, um ein besonderes Ziel zu erreichen. Maschinen sind angetriebene Geräte, gewöhnlich mechanisch, chemisch, thermisch oder elektrisch angetrieben und sind oft motorisiert. Historisch hat ein Gerät verlangt, dass bewegende Teile als eine Maschine klassifiziert haben; jedoch hat das Advent der Elektronik-Technologie zur Entwicklung von Geräten ohne bewegende Teile geführt, die als Maschinen betrachtet werden.

Das Wort "Maschine" wird aus dem lateinischen Wort machina abgeleitet, der der Reihe nach auf den dorischen Griechen  (machana), Ionisches Griechisch  (mechane) "Vorrichtung, Maschine, Motor" und das von  (mechos), "Mittel, zweckdienlich, Heilmittel" zurückzuführen ist. Die Bedeutung der Maschine wird durch Oxford englischer Dictionary zu einer unabhängig fungierenden Struktur und von Merriam-Webster Dictionary zu etwas verfolgt, was gebaut worden ist. Das schließt menschliches Design in die Bedeutung der Maschine ein.

Eine einfache Maschine ist ein Gerät, das einfach die Richtung oder den Umfang einer Kraft umgestaltet, aber eine Vielzahl von komplizierteren Maschinen besteht. Beispiele schließen Fahrzeuge, elektronische Systeme, molekulare Maschinen, Computer, Fernsehen und Radio ein.

Geschichte

Vielleicht hat das erste Beispiel eines Menschen Gerät entworfen gemacht, um sich zu behelfen, Macht ist die Handaxt, die durch den Schnitzel des Zündsteins gemacht ist, um einen Keil zu bilden. Ein Keil ist eine einfache Maschine, die seitliche Kraft und Bewegung des Werkzeugs in eine zerreißende Querkraft und Bewegung des Werkstücks umgestaltet.

Die Idee von einer "einfachen Maschine" ist mit dem griechischen Philosophen Archimedes um das 3. Jahrhundert v. Chr. entstanden, der die "Archimedean" einfachen Maschinen studiert hat: Hebel, Rolle und Schraube. Er hat den Grundsatz des mechanischen Vorteils im Hebel entdeckt. Spätere griechische Philosophen haben die klassischen fünf einfachen Maschinen definiert (des aufgelegten Flugzeugs ausschließend), und sind im Stande gewesen, ihren mechanischen Vorteil grob zu berechnen. Reiher Alexandrias (ca. 10-75 n.Chr.) in seinen Arbeitsmechanik-Listen fünf Mechanismen, die eine Last "in Bewegung bringen können"; Hebel, Winde, Rolle, Keil und Schraube, und beschreiben ihre Herstellung und Gebrauch. Jedoch wurde das Verstehen der Griechen auf die Statik von einfachen Maschinen beschränkt; das Gleichgewicht von Kräften, und hat Dynamik nicht eingeschlossen; der Umtausch zwischen der Kraft und Entfernung oder dem Konzept der Arbeit.

Während der Renaissance hat die Dynamik der Mechanischen Mächte, wie die einfachen Maschinen genannt wurden, begonnen, von der Einstellung dessen studiert zu werden, wie viel nützliche Arbeit sie leisten konnten, schließlich zum neuen Konzept der mechanischen Arbeit führend. 1586 hat flämischer Ingenieur Simon Stevin den mechanischen Vorteil des aufgelegten Flugzeugs abgeleitet, und es wurde mit den anderen einfachen Maschinen eingeschlossen. Die ganze dynamische Theorie von einfachen Maschinen wurde vom italienischen Wissenschaftler Galileo Galilei 1600 in Le Meccaniche ("Auf der Mechanik") ausgearbeitet. Er war erst, um zu verstehen, dass einfache Maschinen Energie nicht schaffen, sie nur umgestalten.

Die klassischen Regeln der Gleitreibung in Maschinen wurden von Leonardo Da Vinci (1452-1519) entdeckt, aber sind unveröffentlicht in seinen Notizbüchern geblieben. Sie wurden von Guillaume Amontons (1699) wieder entdeckt und wurden weiter von Charles-Augustin de Coulomb (1785) entwickelt.

Typen

Mechanisch

Einfache Maschinen

Die Idee, dass eine Maschine unten in einfache bewegliche Elemente zerbrochen werden kann, hat Archimedes dazu gebracht, den Hebel, die Rolle und die Schraube als einfache Maschinen zu definieren. Zurzeit der Renaissance hat diese Liste zugenommen, um das Rad und die Achse, den Keil und das geneigte Flugzeug einzuschließen.

Motoren

Ein Motor oder Motor sind eine Maschine, die entworfen ist, um Energie in die nützliche mechanische Bewegung umzuwandeln. Hitzemotoren, einschließlich innerer Verbrennungsmotoren und Außenverbrennungsmotoren (wie Dampfmaschinen) verbrennen einen Brennstoff, um Hitze zu schaffen, die dann verwendet wird, um Bewegung zu schaffen. Elektrische Motoren wandeln elektrische Energie in die mechanische Bewegung um, pneumatische Motoren verwenden Druckluft, und andere, wie Abwicklungsspielsachen verwenden elastische Energie. In biologischen Systemen verwenden molekulare Motoren wie myosins in Muskeln chemische Energie, Bewegung zu schaffen.

Elektrisch

Elektrische Maschine

Eine elektrische Maschine ist der Gattungsname für ein Gerät, das mechanische Energie zur elektrischen Energie umwandelt, elektrische Energie zur mechanischen Energie umwandelt, oder Wechselstrom von einem Spannungspegel bis einen verschiedenen Spannungspegel ändert.

Elektronische Maschine

Elektronik ist der Zweig der Physik, Technik und Technologie, die sich mit elektrischen Stromkreisen befasst, die aktive elektrische Bestandteile wie Vakuumtuben, Transistoren, Dioden und integrierte Stromkreise einschließen, und passive Verbindungstechnologien vereinigt haben. Das nichtlineare Verhalten von aktiven Bestandteilen und ihrer Fähigkeit, Elektronflüsse zu kontrollieren, macht Erweiterung von schwachen Signalen möglich und wird gewöhnlich auf die Information und Signalverarbeitung angewandt. Ähnlich macht die Fähigkeit von elektronischen Geräten, als Schalter zu handeln, Digitalinformation, die möglich in einer Prozession geht. Verbindungstechnologien wie Leiterplatten Elektronik vollenden Verpackungstechnologie und andere verschiedene Formen der Nachrichteninfrastruktur Stromkreis-Funktionalität und gestalten die Mischbestandteile in ein Arbeitssystem um.

Rechenmaschinen

Computer versorgen und manipulieren den Fluss von Elektronen, mit Mustern in dieser Lagerung und Fluss, der als Informationsmanipulation wird interpretiert. Sieh Staatsmaschine und Maschine von Turing.

Charles Babbage hat verschiedene Maschinen entworfen, um Logarithmen und andere Funktionen 1837 zu tabellarisieren. Sein Unterschied-Motor ist die erste mechanische Rechenmaschine. Wie man betrachtet, ist diese Maschine das Vorzeichen des modernen Computers, obwohl keiner von ihnen in seiner Lebenszeit gebaut wurde.

Molekulare Maschinen

Die Studie der Moleküle und Proteine, die die Basis von biologischen Funktionen sind, hat zum Konzept einer molekularen Maschine geführt. Zum Beispiel, aktuelle Modelle der Operation des kinesin Moleküls, das vesicles innerhalb der Zelle sowie des myocin Moleküls transportiert, das gegen actin funktioniert, um Muskelzusammenziehung zu verursachen; diese Moleküle kontrollieren Bewegung als Antwort auf chemische Stimuli.

Forscher in der Nanotechnologie arbeiten, um Moleküle zu bauen, die Bewegung als Antwort auf einen spezifischen Stimulus durchführen. Im Gegensatz zu Molekülen wie kinesin und myosin sind diese Nano-Maschinen oder molekulare Maschinen Aufbauten wie traditionelle Maschinen, die entworfen werden, um in einer Aufgabe zu leisten.

Maschinenelemente

Maschinen werden von standardisierten Typen von Bestandteilen gesammelt. Diese Elemente bestehen aus Mechanismen, die Bewegung auf verschiedene Weisen wie Zahnrad-Züge, Transistor-Schalter, Riemen oder Kettenlaufwerke, Verbindungen, Nocken und Anhänger-Systeme, Bremsen und Kupplungen und Strukturbestandteile wie Rahmenmitglieder und Verschlüsse kontrollieren.

Moderne Maschinen schließen Sensoren, Auslöser und Computerkontrolleure ein. Die Gestalt, Textur und Farbe von Deckel stellen eine Formgebung und betriebliche Schnittstelle zwischen den mechanischen Bestandteilen einer Maschine und seiner Benutzer zur Verfügung.

Mechanismen

Bauteile innerhalb einer Maschine, die Bewegung kontrollieren, werden häufig "Mechanismen" genannt. Mechanismen werden allgemein als Getriebe und Zahnrad-Züge, Nocken und Anhänger-Mechanismen und Verbindungen klassifiziert, obwohl es andere spezielle Mechanismen wie das Festklemmen von Verbindungen gibt, Mechanismen und Reibungsgeräte wie Bremsen und Kupplungen mit einem Inhaltsverzeichnis versehend.

Weil mehr Details auf mechanischen Maschinen Maschine (mechanische) und Mechanische Systeme sehen.

Kontrolleure

Kontrolleure verbinden Sensoren, Logik und Auslöser, um die Leistung von Bestandteilen einer Maschine aufrechtzuerhalten. Vielleicht ist das am besten bekannte der flyball Gouverneur für eine Dampfmaschine. Beispiele dieser Geräte erstrecken sich von einem Thermostat, der als Temperaturanstiege eine Klappe zum Abkühlen von Wasser öffnet, um Kontrolleure solcher das Temporegler-System in einem Automobil zu verabschieden. Der programmierbare Logikkontrolleur hat Relais ersetzt und hat Kontrollmechanismen mit einem programmierbaren Computer spezialisiert. Servomotoren, die genau eine Welle als Antwort auf einen elektrischen Befehl einstellen, sind die Auslöser, die robotic Systeme möglich machen.

Design

Design spielt eine wichtige Rolle in allen drei der Hauptphasen eines Produktlebenszyklus:

1. Erfindung, die die Identifizierung eines Bedürfnisses, Entwicklung von Voraussetzungen, Konzeptgeneration, Prototyp-Entwicklung, Herstellung und Überprüfungsprüfung einschließt;
2. Leistungstechnik ist mit dem Erhöhen Produktionsleistungsfähigkeit, dem Reduzieren von Anforderungen der Wartung und Instandhaltung, dem Hinzufügen von Eigenschaften und der Besserung der Wirksamkeit und der Gültigkeitserklärungsprüfung verbunden;
3. verwenden Sie wieder ist das Stilllegen und die Verfügungsphase und schließt Wiederherstellung und Wiedergebrauch von Materialien und Bestandteilen ein.

Einfluss

Industrielle Revolution

Die Industrielle Revolution war eine Periode von 1750 bis 1850, wo Änderungen in Landwirtschaft, Herstellung, Bergwerk, Transport und Technologie eine tiefe Wirkung auf die sozialen, wirtschaftlichen und kulturellen Bedingungen der Zeiten hatten. Es hat im Vereinigten Königreich begonnen, das dann nachher überall in Westeuropa, Nordamerika, Japan, und schließlich dem Rest der Welt ausgebreitet ist.

Als man

im späteren Teil des 18. Jahrhunderts angefangen hat, dort hat einen Übergang in Teilen von Großbritanniens vorher manueller drafttierbasierter und Arbeitswirtschaft zur maschinenbasierten Herstellung begonnen. Es hat mit der Mechanisierung der Textilindustrien, der Entwicklung von eisenmachenden Techniken und dem vergrößerten Gebrauch von raffinierter Kohle angefangen.

Mechanisierung und Automation

Mechanisierung oder Mechanisierung (SEIN) versorgen menschliche Maschinenbediener mit der Maschinerie, die ihnen mit den Muskelvoraussetzungen der Arbeit hilft oder Muskelarbeit versetzt. In einigen Feldern schließt Mechanisierung den Gebrauch von Handwerkzeugen ein. Im modernen Gebrauch, solcher als in der Technik oder Volkswirtschaft, bezieht Mechanisierung Maschinerie ein, die komplizierter ist als Handwerkzeuge, und würde einfache Geräte wie eine Ungetriebepferd- oder Esel-Mühle nicht einschließen. Geräte, die Geschwindigkeitsänderungen oder Änderungen zu oder davon verursachen, sich bis Drehbewegung, mit Mitteln wie Getriebe, Rollen oder Bündel und Riemen, Wellen, Nocken und Kurbeln zu revanchieren, werden gewöhnlich als Maschinen betrachtet. Nach der Elektrifizierung, als kleinste Maschinerie nicht mehr angetriebene Hand war, war Mechanisierung mit motorisierten Maschinen synonymisch.

Automation ist der Gebrauch von Regelsystemen und Informationstechnologien, um das Bedürfnis nach der menschlichen Arbeit in der Produktion von Waren und Dienstleistungen zu reduzieren. Im Rahmen der Industrialisierung ist Automation ein Schritt außer der Mechanisierung. Wohingegen Mechanisierung menschliche Maschinenbediener mit der Maschinerie versorgt, um ihnen mit den Muskelvoraussetzungen der Arbeit zu helfen, vermindert Automation außerordentlich das Bedürfnis nach menschlichen sensorischen und geistigen Voraussetzungen ebenso. Automation spielt eine immer wichtigere Rolle in der Weltwirtschaft und in der täglichen Erfahrung.

Automaten

Ein Automat (Mehrzahl-: Automaten oder Automaten) ist eine Selbstbetriebsmaschine. Das Wort wird manchmal verwendet, um einen Roboter, mehr spezifisch einen autonomen Roboter zu beschreiben. Eine alternative Rechtschreibung, jetzt veraltet, ist Automation.

Siehe auch

• Darwin unter den Maschinen
• Wünschen-Produktion
• Geschichte der Technologie
• Menschlicher Körper
• Technologie

Weiterführende Literatur