Mikä on koneen elementti?

Koneet koostuvat koneen osista, jotka ovat koneen yksittäisiä osia, jotka liikkuvat ja vaikuttavat muihin osiin saadakseen koneen toimimaan. Vaikka koneen elementti voi koostua pienemmistä rakenneosista, koko toimintoa suorittava kokoonpano katsotaan elementiksi. Esimerkiksi venttiili koostuu useista osista, mukaan lukien käsipyörä ja akseli tai varsi, mutta vain koko venttiiliä kutsutaan koneen elementiksi. On olemassa laaja valikoima erilaisia ​​konekomponentteja, sekä yleiskäyttöisiä että erikoiskäyttöisiä, ja niiden optimaalinen rakenne on merkittävä tekniikan opintoalue.

Yleiskäyttöisiä koneen osia voidaan käyttää missä tahansa sovelluksessa, ja niihin kuuluvat esimerkiksi hammaspyörät, laakerit ja akselit. Vaihteet ovat pyöriviä osia, joissa on lukittavat hampaat ja jotka kääntyvät muita hammaspyöriä vastaan, jolloin ne kääntyvät ja välittävät pyörimisvoimaa tai vääntömomenttia. Laakereita käytetään voiman kantamiseen – esimerkki on kuulalaakeri, joka vähentää kitkaa, kun se rullaa vapaasti liikkuvan osan alla. Akselit ja kytkimet, kuten hammaspyörät, välittävät myös vääntömomenttia ja niitä käytetään osien liittämiseen erityisesti ajoneuvoissa, kuten autoissa ja moottoripyörissä. Vaikka on olemassa monia muunnelmia ja muita yleiskäyttöisiä elementtejä, ne kaikki toimivat samojen voima- ja liikeperiaatteiden perusteella ja voidaan tarvittaessa liittää lähes mihin tahansa koneeseen.

Toinen koneen elementtien pääluokka on erikoiskone-elementti. Nämä laitteet käyttävät myös voiman ja liikkeen perusperiaatteita toimiakseen, mutta toisin kuin yleiskäyttöiset elementit, niitä voidaan käyttää vain tietyissä sovelluksissa. Männät ja venttiilit ovat esimerkkejä tällaisista osista. Venttiilit ohjaavat nesteen tai kaasun virtausta putken läpi estämällä putkilinjan, ja ne voidaan avata tai sulkea ulkoisella kytkimellä tai pyörällä. Männät ovat liikkuvia osia, joita käytetään moottoreissa ja pumpuissa siirtämään voimaa kaasun tai nesteen paineesta lieriömäisessä kammiossa tai pakottamaan kaasu tai neste pois.

Kone -elementtiä suunnitellessaan insinöörit pyrkivät optimoimaan useita tekijöitä. Kone -elementin on oltava riittävän luja ja kestävä, jotta se voi hoitaa aiotun tehtävänsä luotettavasti, mutta sen on myös oltava mahdollisimman pieni ja kevyt. Ihannetapauksessa sen pitäisi olla myös helppo ja halpa valmistaa ja ylläpitää samalla, kun se on edelleen alan standardien mukainen. Koska koneen elementin perustoiminto on suunnittelun tärkein näkökohta, prosessi alkaa sovittamalla elementti sen toimintaan ja sisällyttämällä siihen sitten muita tekijöitä.