Auto

Kone ( lat.  machina  - "laite, rakenne", muusta kreikasta μηχανή  - "laite, menetelmä") on tekninen laite , joka suorittaa mekaanisia liikkeitä energian , materiaalien ja tiedon muuntamiseksi [1] .

Laajennetussa nykyaikaisessa määritelmässä, joka ilmestyi elektroniikan kehityksen myötä , kone on tekninen esine, joka koostuu toisiinsa kytketyistä toiminnallisista osista (osat, kokoonpanot, laitteet, mekanismit jne.), joka käyttää energiaa sille määrättyjen toimintojen suorittamiseen [2] . Tässä mielessä kone voi sisältää tai ei voi sisältää mekaanisesti liikkuvia osia. Esimerkki tällaisista laitteista on elektroninen tietokone ( tietokone ), sähkömuuntaja [1] , varattu hiukkaskiihdytin .

Koneita käytetään tiettyjen toimintojen suorittamiseen:

• työmäärän vähentämiseksi
• henkilön täydellinen korvaaminen tiettyä tehtävää suoritettaessa.

Ne ovat tärkein väline tuottavuuden lisäämisessä .

Yksinkertainen kone  on mekanismi , joka muuttaa voiman suuntaa tai suuruuttakuluttamatta energiaa.

Historia

Useita yksinkertaisia ​​koneita ( vipu , pyörä, hihnapyörä ) on tunnettu esihistoriallisista ajoista lähtien.

Ensimmäinen tunnettu prototyyppi monimutkaisesta koneesta, joka on laite energian muuntamiseksi tyypistä toiseen, oli bulkkivesipyörä , jota muinaiset egyptiläiset ja persialaiset käyttivät kasteluun muinaisista ajoista lähtien. Tätä mekaanista laitetta käytettiin muuntamaan putoavan veden energia ( vesivoima ) pyörivän liikkeen energiaksi .

Antiikin aikakaudella koneita käytettiin mekaanisina laitteina parantamaan ihmisen kykyjä yhteen kohtaan: nostopalikat , vipu , pyörillä varustetut kärryt , taikinan vaivauskone, ruuvipuristin , ruuvi ( Arkhimedes-ruuvi ). Myös yksinkertaisia ​​telineitä pidettiin koneina . Monimutkaisempien koneiden prototyypit nerokkaina laitteina palvelivat yleisön viihdyttämistä, kuten Heronin höyrykone .

Rooman valtakunnan aikana koneiden suunnittelu kuului arkkitehtuuriin ja sillä oli soveltavaa luonnetta [4] . Insinöörien päätoimi oli sotilasvarusteiden ja käsityökalujen , heittotyökalujen ja kivipalojen sahauslaitteiden parantamiseen. Myöhäisen Rooman valtakunnan ja keskiaikaisen lännen
aikakaudella sanaa "kone" käytettiin vain piiritysaseisiin .

James Wattin vuonna 1774 luoma yleishöyrykone merkitsi teknisen vallankumouksen ja jatkuvasti kiihtyvän teknisen kehityksen alkua. Monimutkaiset laitteet ja propulsiojärjestelmät ilmestyvät, kuten Gustaf de Lavalin vuonna 1889 keksimä höyryturbiini , vuosina 1870-1890 - polttomoottori (kaasu - Nikolaus Otto , bensiini - Gottlieb Daimler ja Karl Benz , diesel - Rudolf Diesel ), 1889, Mikhail Dolivo-Dobrovolsky  - vaihtovirtasähkömoottori .

Uusien koneiden toiminnassa aletaan hyödyntää laajasti mekaniikan, termodynamiikan ja sähkömagnetismin ilmiöitä. Teknisistä kohteista tulee fyysisesti monimutkaisia. Tietyntyyppisten teknisten laitteiden osoittamiseksi otetaan käyttöön termit " laite ", " laite ".

Historiallisesti kone on luokiteltu laitteeksi, joka sisältää liikkuvia osia ja joka muuntaa mekaanista energiaa. Elektroniikan syntymisen ja kehityksen myötä ilmestyi kuitenkin koneita ilman liikkuvia osia.

Laite ja komponentit

Mekaanisen koneen laitteen perustana ovat mekanismit (esimerkiksi kampimekanismi osana höyrykonetta ). Ulkoisesti erilaiset koneet voivat sisältää samanlaisia ​​tai samankaltaisia ​​mekanismeja. Mutta tärkeimmät komponentit pysyvät aina samoina kaikissa koneissa, kuten: moottori, liikkuvat osat jne.

Kone koostuu moottorista energianlähteenä (liikkeenä), voimansiirto- ja käyttölaitteista sekä ohjausjärjestelmästä . Yhdessä kolmea ensimmäistä osaa kutsutaan yleisesti moottorikokoonpanoksi . Mekaanista voimansiirtolaitetta kutsutaan voimansiirtomekanismiksi ja mekaanista toimilaitetta kutsutaan toimielimeksi .

Koneissa joko moottori tai toimilaite (tai molemmat) suorittavat mekaanisia liikkeitä. Koneen muut osat voivat perustua muihin toimintaperiaatteisiin (esim. käytä optiikan, sähködynamiikan jne. lakeja).

Osa koneyksiköstä, mukaan lukien moottori ja voimansiirtolaite, on käyttövoima . Koneet käyttävät mekaanisia sekä yhdistettyjä käyttöjä - sähkömekaanisia, optomekaanisia, vesisähkömekaanisia jne.

Koneen moottori ja/tai toimilaite suorittavat tietyn toiminnon suorittaen tiettyjä liikkeitä - esimerkiksi siirtämällä pumpun mäntää, robottivartta. Tällaisten laitteiden suunnittelu koostuu mekanismien luomisesta, jotka tarjoavat ensinnäkin tietyn tyypin ja liikelain. Nämä ongelmat ratkaistaan ​​mekanismien ja koneiden teorian menetelmillä .

Auton moottorin pääominaisuus on sen kehittämä teho . Yksi ensimmäisistä tehon mittayksiköistä oli hevosvoimaa (hv). Huolimatta siitä, että kansainvälinen yksikköjärjestelmä (SI) on otettu käyttöön Venäjän federaatiossa ja tehoyksikkö on wattia , hevosvoimaa käytetään edelleen tällä hetkellä.

Mekaaninen voimansiirtolaite (voimansiirtomekanismi) on suunniteltu siirtämään mekaanista energiaa. On tarpeen koordinoida moottorin ja toimilaitteen suhteelliset asento- ja liikeparametrit. Tämä puolestaan ​​mahdollistaa lähetyslaitteiden jakamisen seuraaviin:

• vaihteistot  - siirtävät vain liikkeen etämoottorista toimilaitteeseen muuttamatta tämän liikkeen ominaisuuksia. Esimerkiksi auton moottorista, joka sijaitsee sen etuosassa, takapyöriin (vetoakseli);
• vaihteet  - koordinoi parametrit ja liiketyyppi moottorin teholla toimilaitteen tuloominaisuuksien kanssa. Mekaanisia voimansiirtoja, jotka hidastavat välitettyä liikettä, kutsutaan vaihteistoiksi ja kiihdyttävistä vaihteista kertoimia .

Autojen luokitus

Ajanvarauksella

Melkein mikä tahansa kone voidaan luokitella johonkin seuraavista kolmesta ryhmästä:

• Energiakoneet  ovat koneita, jotka muuttavat yhden energiamuodon toiseksi. Nämä sisältävät:
  • moottorit  - koneet, jotka muuttavat erityyppistä energiaa mekaaniseksi työksi ( sähkömoottorit , höyrykoneet , hydrauliturbiinit , polttomoottorit );
  • generaattorit  - koneet, jotka muuttavat mekaanisen energian muuksi energiamuodoksi ( sähkögeneraattorit , mäntäkompressorit, pumppumekanismit).
• Työkoneet  ovat koneita, jotka käyttävät mekaanista tai muuta energiaa prosessoinnin ja tavaroiden muuntamiseen ja siirtämiseen. Nämä sisältävät:
  • teknologiset koneet ja laitteet  - myllyt , uunit, työstökoneet , puristimet jne., jotka on suunniteltu muuttamaan käsiteltävän kohteen kokoa, muotoa, ominaisuuksia tai tilaa (raaka-aineet, puolivalmisteet, lopputuotteet).
  • kuljetus- ja käsittelykoneet  - autot , köysiratot , kuljettimet , tienrakennuskoneet , hissit, lentokoneet jne. laitteet, jotka on suunniteltu siirtämään käsittelykohteita, rahtia ja ihmisiä avaruudessa.
• Tietokoneet ovat koneita  , jotka on suunniteltu muuntamaan, käsittelemään ja siirtämään tietoa (erilaiset mekaaniset ja elektroniset ohjaimet, tietokoneet , musiikki-instrumentit , viestintälaitteet ja muut tiedon siirtämiseen, käsittelyyn ja tallentamiseen tarkoitetut laitteet).

Nykyaikaisten koneiden kehityksen trendi on yhdistettyjen koneiden - koneyksiköiden luominen. Koneyksikkö on tekninen järjestelmä, joka koostuu yhdestä tai useammasta yhtenäisestä yksiköstä, jotka on kytketty sarjaan tai rinnan ja jotka on suunniteltu suorittamaan tiettyjä hyödyllisiä toimintoja. Yleensä koneyksikkö sisältää: moottorin , voimansiirtomekanismin (voi olla useita tai ei ollenkaan) ja työ- tai voimakoneen . Tällä hetkellä tietokone sisältyy usein koneyksikön kokoonpanoon.

Tietokoneiden käyttö energian ja työkoneiden ohjaamiseen on johtanut kyberneettisten koneiden syntymiseen, jotka voivat mukautua ympäristön muutoksiin tekoälyjärjestelmien käyttöön perustuen : (robotit , manipulaattorit, automaattiset koneet ja joustavat tuotantojärjestelmät). Erilaisten työkoneiden yhdistäminen samaan malliin johti harvesterikoneiden syntymiseen ja erilaisten voimakoneiden yhdistäminen antoi sysäyksen hybridimallien kehitykselle .

Yleisyysasteen mukaan

Monikäyttöisyysasteen mukaan koneet jaetaan kolmeen ryhmään: yleiskäyttöiset, erikoistuneet, erikoiset.

• Yleiskoneet on suunniteltu suorittamaan erilaisia ​​teknologisia ja kuljetustoimintoja, jotka liittyvät erilaisten prosessointituotteiden, energia- tai tietovirtojen käsittelyyn ja käsittelyyn. Tämä on yleisin koneryhmä, johon kuuluvat yleiset metallinleikkauskoneet, taonta- ja puristuskoneet, kuljetus- ja kuljetuskoneet. Yleiskoneen suorittamien toimintojen tai töiden luettelo on melko laaja. Koneita, joita käytetään erittäin monenlaisiin töihin, kutsutaan yleiskoneiksi. Tämä sisältää myös henkilökohtaiset tietokoneet , joiden toiminnot riippuvat niissä kulloinkin käynnissä olevan ohjelmiston tyypistä.
• Erikoiskoneet on suunniteltu käsittelemään tai prosessoimaan saman nimikkeistön esineitä, jotka eroavat muodoltaan, kooltaan tai ominaisuuksiltaan (hammaspyörät tai langanleikkauskoneet, masuunit , valssauslaitteet , maatalouskoneet, painokoneet jne.). Tämä ryhmä sisältää ohjelmoitavat logiikkaohjaimet , joiden toiminnot rajoittuvat ohjaustehtäviin, joita varten ne on luotu.
• Erikoiskoneet on suunniteltu käsittelemään tai prosessoimaan vain tietyn muotoisia, kokoisia tai ominaisuuksiltaan olevia työkohteita sekä suorittamaan mitä tahansa tiettyä työtä tai toimenpidettä. Nämä voivat olla käsittelykoneita, esimerkiksi kaasuturbiinien siivet , ajoneuvot vain tietyntyyppisen lastin kuljettamiseen ( sementtiautot , polttoaineautot , paneelitrukit) jne. Täältä voit myös muistaa elektronisia laitteita (mittaus, kotitalous, viestintä, jne.), rakennettu yksisiruisille tietokoneille, joissa piirit ja ohjelmistot sisältävät juuri ne toiminnot, jotka ovat luontaisia ​​ja välttämättömiä tälle laitteelle.

Automaatioasteen mukaan

Automaatioasteen mukaan kaikki koneet jaetaan manuaalisiin koneisiin, automaattisiin koneisiin ja puoliautomaattisiin koneisiin .

1. Manuaalisesti ohjatut koneet suorittavat tehtävänsä vain henkilön suoralla osallistumisella työhönsä. Henkilö käynnistää koneen, ohjaa sen kaikkien mekanismien toimintaa ja pysäyttää koneen suoritettuaan tietyn työn tai toiminnot (metallinleikkaus- ja puuntyöstökoneet, rakennuskoneet, kuljetus- ja kuljetuskoneet, ompelukoneet jne.).
2. Automaatti on itsetoiminen kone, joka suorittaa tehtävänsä tietyn ohjausohjelman mukaisesti ilman henkilön suoraa osallistumista materiaalisten esineiden, energian tai tiedon käsittelyyn, muuntamiseen, siirtämiseen ja käyttöön. On teknologisia automaattisia koneita (esim. automaattiset metallinleikkauskoneet, automaattiset valimokoneet, automatisoidut yksiköt jne.), energiaa (automaatit ja voimajärjestelmien välineet, sähkökoneet ja -verkot), kuljetus ( liftaus , autopilotti ), tietokoneet, kauppa (keittokoneet, myymäläkoneet), kodinkoneet. Työolosuhteista ja käytetystä energiatyypistä riippuen on olemassa automaattisia koneita, jotka sisältävät mekaanisia, hydraulisia, sähköisiä (elektronisia), pneumaattisia ja yhdistettyjä laitteita.
3. Automaattiset laitteet (puoliautomaattiset laitteet) ovat koneita, joissa ennalta määrätyn ohjausohjelman perusteella suoritettava työjakso keskeytyy ja sen toistaminen vaatii pakollista ihmisen väliintuloa (kahvinkeitin, mikroaaltouuni jne.).

Koneiden yleiset ominaisuudet

Kone soveltuu aiottuun käyttöön vain, jos sillä on seuraavat vaaditut ominaisuudet:

• tuottavuus  - mitä korkeampi se on, sitä alhaisemmat tuotantokustannukset ;
• tehokkuus  - koneella on oltava korkea hyötysuhde , sen on vietävä pienempi alue , kulutettava vähemmän energiaa, polttoainetta , lisättävä tarkkuutta, vaadittava vähemmän työvoimaa huoltoon ja korjaukseen jne. Kaikki tämä voidaan saavuttaa parantamalla koneen suunnittelua, järkevää sen pääparametrien ja rakennemuotojen valinta, automaattisten järjestelmien käyttö koneen säätelyyn ja ohjaukseen sekä käyttötilan optimoinnin varmistamiseen .;
• käyttövarmuus - koneen  ominaisuus suorittaa määrätyt toiminnot säilyttäen samalla suorituskyvyn hyväksytyissä rajoissa ennalta määrätyn ajan. Luotettavuuden indikaattori voi olla koneen häiriöttömän toiminnan todennäköisyys määrätyllä aikavälillä minimaalisilla korjauskustannuksilla . Mitä lähempänä yhtenäisyyttä virheettömän toiminnan todennäköisyys, sitä korkeampi on koneen luotettavuus;
• kestävyys  - koneen ja sen osien kyky kestää ikääntymisen, kulumisen, korroosion jne. vaikutuksia. Se määrittää koneen tilan, jossa se pystyy suorittamaan määritellyt toiminnot parametreilla teknisten asiakirjojen vaatimusten mukaisesti samalla lujuuden , muuttumattoman muodon ja koon säilyttäminen, käyttökestävyys, vaadittu mekaaninen jäykkyys, lämmön- ja tärinänkestävyys. Koneenosien suorituskyky varmistetaan antamalla niille sopivat koot ja muodot, järkevä valinta materiaalien valmistukseen vahvistustekniikoita käyttäen, korroosiosuojan käytöllä ja asianmukaisella voitelulla;
• suunnittelun valmistettavuus  - koneen suunnittelun yhteensopivuus optimaalisten tuotantoolosuhteiden kanssa tietylle tuotantoasteelle;
• koneen ympäristöystävällisyys - sen kyky suorittaa tehtävänsä ilman haitallisia vaikutuksia ympäristöön tai minimoimalla tällaiset vaikutukset. Ympäristöystävällisyys varmistetaan koneen suunnittelussa ja rakentamisessa käyttämällä teknologisesti puhtaita energialähteitä, estämällä teollisuustilojen haitallista saastumista, neutraloimalla koneen työprosessin tuotteet, tiivistämällä sen työtilavuuksia asianmukaisesti, käyttämällä osien materiaaleja ottaen huomioon kierrätysmahdollisuus vian jälkeen, mikä varmistaa koneen toiminnan alhaisella melu- ja tärinätasolla.
• Käyttöturvallisuus luonnehtii koneen rakenteen soveltuvuutta normaaliin käyttöön teknisen dokumentaation määritellyn käyttöiän aikana ilman huoltohenkilöstölle, tuotantolaitteille ja muille asiaankuuluville tiloille vaarallisia vahinkoja .
• hinta  - riippuu ensisijaisesti koneen massasta ; mitä pienempi se on, sitä suurempi on metallien ja muiden materiaalien säästö ja sitä alhaisemmat koneen kustannukset . Kustannuksiin vaikuttavat myös monet muut tekijät, kuten tuotantoteknologisen prosessin täydellisyysaste, koneen suunnittelun yhtenäisyysaste, sen valmistukseen tarvittavien materiaalien ja ostettujen tuotteiden kustannukset jne.

Ensinnäkin koneen on täytettävä täysin suunnitteludokumentaation, eritelmien ja standardien vaatimukset ja normit.

Koneiden toiminnallinen rakenne

Toiminnallisten ominaisuuksien mukaan koneen rakenne sisältää toisiinsa kytkettyjä mekanismeja , joista jokaiselle on määritetty erityinen toiminto. Mekanismit voivat koostua kiinteistä aineista , sisältää hydraulisia , pneumaattisia, sähköisiä komponentteja, joiden toiminta perustuu nestemäisten, kaasumaisten kappaleiden tai vastaavasti sähkövirran käyttöön .

Toiminnallisen tarkoituksen kannalta konemekanismit jaetaan seuraaviin tyyppeihin:

• moottoreiden ja muuntimien mekanismit ( turbiinit , generaattorit , pumput jne.);
• voimansiirtomekanismit ( vaihteistot , hihnakäytöt , ketjukäytöt jne.);
• toimilaitteet ( puristusmekanismit , työkalun liikemekanismit, kaivinkoneen kauhamekanismi jne.);
• ohjaus-, valvonta- ja säätövälineet ( anturit , joiden toiminta perustuu sähkövastuksen , kapasitanssin , induktanssin muutokseen sekä sähkömotorisen voiman esiintymiseen ohjatun mekaanisen, akustisen , termisen, sähköisen, magneettisen, optisen toiminnan aikana tai säteilymäärät, ohjelmoitavat logiikkaohjaimet , CNC-järjestelmät jne.);
• syöttö-, kuljetus-, syöttö- ja lajitteluvälineet (ruuviruuvin, kaavin- ja kauhahissien mekanismit, irtotavaran kuljetukseen ja toimitukseen, valmiiden tuotteiden lajittelumekanismit koon, muodon, tyypin jne. mukaan);
• valmiiden tuotteiden automaattisen kirjanpidon, annostelun ja pakkaamisen välineet (elintarvikkeiden annostelu- ja pakkausmekanismit, nestemäisten tuotteiden annostelu- ja pullotusmekanismit jne.).

Tietyn koneen käyttötarkoituksesta, suunnittelusta ja toimintaperiaatteesta riippuen se voi sisältää useita saman tarkoituksen mekanismeja (esimerkiksi moottoreiden tai pumppujen mekanismeja, voimansiirto- tai toimilaitteita) tai joitain tarkasteltavista mekanismeista voi puuttua. Työkone koostuu useimmiten kolmesta päämekanismista: moottorista, vaihteistosta ja toimilaitteesta tai varsinaisesta työmekanismista, joka määrittää koneen erikoistumisen ja jonka vuoksi kone luodaan (metallintyöstökone, leikkuupuimuri ). , jne.).

Rakennerakenne

Rakenteellisesti kone koostuu osista, kokoonpanoista ja kokoonpanoista . Jokaisella näistä elementeistä on aihe tai toiminnallinen erikoistuminen, täysi tarkoitus ja samalla se on yhdenmukainen koneen muiden osien kanssa muodostaen yhdessä kiinteän toimintarakenteen.

Koneen osat

Yksityiskohta - koneen osa, joka on yksi kokonaisuus, jota ei voida purkaa ilman tuhoamista yksinkertaisempiin rakenneosiin. Nykyaikaisten koneiden osien määrä on kymmeniä tuhansia. Koneiden suorittaminen osista johtuu ensisijaisesti tarpeesta varmistaa sen osien suhteelliset liikkeet (vapausasteet). Mutta myös koneiden kiinteät ja keskenään kiinteät osat (linkit) on tehty erillisistä yhdistetyistä osista. Näin voidaan käyttää optimaalisia materiaaleja, palauttaa nopeasti kuluneiden koneiden suorituskyky, korvaamalla vain yksinkertaiset ja kuluneet osat, mikä helpottaa niiden valmistusta, tarjoaa mahdollisuuden ja mukavuuden koneen kokoonpanoprosessiin.

Sovelluksen merkkien ja koneenrakennuksen yleisyyden mukaan osat voidaan jakaa ryhmiin:

• standardi  - nämä ovat valtion, teollisuuden tai yrityksen standardien mukaisesti valmistettuja osia;
• yhtenäinen  - nämä ovat toisesta tuotteesta lainattuja osia, toisin sanoen aiemmin suunniteltuja alkuperäisiksi;
• alkuperäinen  - osat on suunniteltu tietylle koneelle, eikä niitä ole pääsääntöisesti suunniteltu tai valmistettu aikaisemmin.

Koneen komponentit

Solmu - koneen osa, joka on useiden osien irrotettava tai yksiosainen liitos, joka voidaan koota erilleen muista koneen tai mekanismin osista ja joka pystyy suorittamaan tiettyjä toimintoja samaan tarkoitukseen tarkoitetuissa tuotteissa vain yhdessä muiden komponenttien kanssa. Jokaisen tietyn solmun ominaisuus on, että se voi suorittaa tehtävänsä vain osana tiettyä konetta, jolle se on tarkoitettu. Tyypillisiä esimerkkejä kokoonpanoista voivat olla hitsatut kotelot, hydrauli- ja pneumaattiset sylinterit, planeettamekanismit, jarrulaitteet, karalohkot, ylivirtakytkimet, varoventtiilit jne.

Aggregaatit

Yksikkö on normalisoitu koneyksikkö, joka tarjoaa täyden vaihdettavuuden ja suorittaa itsenäisesti sen luontaiset toiminnot. Tämä mahdollistaa aggregaattien käytön paitsi tietyn koneen suunnittelussa, myös koota niistä tuotannon tarpeista riippuen eri layout-koneita (koneyksiköitä). Joten esimerkiksi koneenrakennustuotannossa käytetään laajalti modulaarisia koneita, jotka sisältävät vain normalisoituja elementtejä (aggregaatteja) tehopöytien, moniasentoisten pyörivien pöytien, voimanpäiden, karalaatikoiden ja hydraulipaneelien muodossa. Standardoitujen liitosmittojen ansiosta näistä elementeistä voidaan koota modulaarisia koneita eri tarkoituksiin.

Tyypillisiä esimerkkejä koneet muodostavista yksiköistä ovat sähkömoottorit , vaihteistot, pumput eri tarkoituksiin, hydrauliset yksiköt hydraulisten vahvistimien muodossa, sähkövirtageneraattorit , kompressorit ja monet muut. Jotkut maataloustuotannon koneet kootaan kiviaineksista; suuri määrä yksiköitä on osa koneenrakennus- , kuljetus- ja kuljetuskalustoa, kemian- ja jalostusteollisuuden koneita , metallurgisen tuotannon valssaamoita .

Vuorovaikutuksen ominaisuudet "ihminen-kone" -järjestelmässä

"Ihminen-kone" -järjestelmällä tarkoitetaan järjestelmää, joka sisältää ihmisen (käyttäjäryhmän) ja koneen, jolla työtoimintaa suoritetaan. "Ihminen-kone" -järjestelmä on ohjausjärjestelmien erikoistapaus, jossa koneen toiminta ja ihmisen toiminta on yhdistetty yhdellä ohjaussilmukalla. Ihmisen ja koneen välistä suhdetta organisoitaessa päärooli ei ole niinkään anatomisilla ja fysiologisilla kuin ihmisen psykologisilla ominaisuuksilla: havainnolla, muistilla , ajattelulla , huomiolla jne. Hänen informaatiovuorovaikutuksensa koneen kanssa riippuu pitkälti ihmisen psykologisista ominaisuuksista. Tämän vuorovaikutuksen piirteet ovat insinööripsykologian, yleisen järjestelmäteorian ja sen soveltavan suunnan, systeemitekniikan tutkimuskohteena.

Järjestelmä ymmärretään yleisessä järjestelmäteoriassa toisiinsa liittyvien ja vuorovaikutuksessa olevien elementtien kompleksina, joka on suunniteltu ratkaisemaan yksittäinen ongelma. Järjestelmät voidaan luokitella eri kriteerien mukaan. Yksi niistä voi olla ihmisten osallistumisaste järjestelmän toimintaan.

Tästä näkökulmasta erotetaan automaattiset, automatisoidut ja ei-automaattiset järjestelmät. Automaattijärjestelmän toiminta tapahtuu ilman ihmisen väliintuloa. Ei-automaattisissa järjestelmissä ohjaustoiminnot suorittaa yksinomaan henkilö, ja sekä henkilö että tekniset laitteet osallistuvat automatisoidun järjestelmän toimintaan. Tarkkaan ottaen jälkimmäiset järjestelmät ovat "ihminen-kone" -järjestelmiä.

Käytännössä käytetään monenlaisia ​​ihminen-kone-järjestelmiä. Seuraavat neljä merkkiryhmää voivat olla niiden luokittelun perusta:

• järjestelmän tarkoitus on hallinta, palvelu, koulutus, tiedotus, tutkimus. Ohjaus- ja huoltojärjestelmien erikoisuus on, että niissä tarkoituksenmukaisten vaikutteiden kohteena on järjestelmän konekomponentti. Koulutus- ja tietojärjestelmissä vaikutuksen suunta on päinvastainen - henkilöön. Tutkimusjärjestelmissä vaikutus on molempiin suuntiin;
• ihmisen linkin ominaisuudet  - monosysteemit, kun kone tai koneiden järjestelmä on vuorovaikutuksessa yhden henkilön kanssa, ja polysysteemit, kun joukko ihmisiä osallistuu johtamiseen;
• konelinkin tyyppi ja rakenne  - suoritettavien toimintojen monimutkaisuuden mukaan voidaan erottaa yksinkertaiset koneet (työkalut, energiamuuntimet jne.), monimutkaiset koneet (valssaamot, voimalaitteet, automatisoidut linjat) ja järjestelmä- tekniset kompleksit (lentokone, teollisuusyritys, tietokonekeskus, kuljetusjärjestelmä jne.);
• järjestelmän komponenttien vuorovaikutuksen tyyppi  - voi olla jatkuvaa ja episodista (säännöllinen tai stokastinen).

Tieteelliset perusteet

Koneiden kehityksen ja toiminnan tieteellinen perusta on konetiede  - tieteen ja teknologian ala, joka käsittelee suunnittelua, laskelmia, menetelmiä ja menetelmiä kimmoisan muodonmuutoksen kokeellisessa määrittämisessä; osien, kokoonpanojen, yksittäisten mekanismien ja koneiden testaus, valmistus, käyttö ja korjaus kokonaisuutena; rationaalisen suunnittelun luominen, koneenosien tehokkuuden, luotettavuuden ja kestävyyden lisääminen; uusien kehittäminen ja olemassa olevien teknisten ja suunnitteluratkaisujen parantaminen, jotka parantavat työn laatua ja tehokkuutta tekniikan alasta ja koneiden käyttötarkoituksesta riippumatta.

Konetieteen yleiset ongelmat

Yleisiä mekaanisia ongelmia ovat mm.

• periaatteiden kehittäminen koneiden luomista varten, laskentamenetelmiä ja koneiden osien ja komponenttien suunnittelua;
• rakenteiden järjestelmäanalyysin suorittaminen ja koneiden suunnittelun insinöörikokemuksen yleistäminen;
• löytää tapoja parantaa koneiden ominaissuorituskykyä, parantaa olemassa olevia malleja tehokkuuden lisäämiseksi ja koneiden massan vähentämiseksi.

Sovellettavat konetekniikan ongelmat

Sovellettavia teknisiä ongelmia ovat:

• mekanismien ja koneiden kaavioiden rakenteellisen, kinemaattisen ja dynaamisen analyysin suorittaminen;
• mekanismien ja koneiden tehokkuuden, luotettavuuden ja kestävyyden parantaminen.
• mekanismien ja koneyksiköiden optimaalisen synteesin teorian ja menetelmien kehittäminen annettujen käyttöolosuhteiden mukaan.
• automaattisten koneiden teorian kehittäminen;
• mekanismien ja koneiden kinematiikan, niiden elementtien kuormitusmenetelmien ja -keinojen tutkimukset, jännitysten, muodonmuutosten mittaukset.

Koneiden laskenta, suunnittelu ja testaus

Tällä konetieteen suunnalla todelliset ongelmat ovat:

• materiaalien, käsittelytekniikan ja käyttöolosuhteiden vaikutuksen tutkiminen koneiden ja mekanismien suorituskykyyn, luotettavuuteen, kestävyyteen;
• koneen osien ja kokoonpanojen testaus ja diagnostiikka;
• konediagnostiikan menetelmien ja välineiden kehittäminen;
• menetelmien ja keinojen kehittäminen koneiden suojaamiseksi ylikuormitukselta.

Muut merkitykset

• Sanaa kone kutsutaan usein autoksi .
• Abstrakti matemaattinen käsite, synonyymi käsitteelle "automaatti", kuten esimerkiksi Turingin kone .

Katso myös

• Auto
• Deus ex machina ("Jumala koneesta")
• Goldbergin kone
• Dynamo kone
• mekaaninen suunnittelu
• Mekanismi
• Höyrykone
• Itseliikkuva ajoneuvo
• sähkökone
• Laite

Muistiinpanot

1. ↑ 1 2 Koneartikkeli Great Soviet Encyclopediasta . 
2. ↑ American Heritage Dictionary, toinen korkeakoulun painos. Houghton Mifflin Co., 1985.
3. ↑ Chambers, Ephraim (1728), Table of Mechanicks , voi. Osa 2, Lontoo, Englanti, s. 528, levy 11  .
4. ↑ Vitruvius. Kymmenen kirjaa arkkitehtuurista. - M . : liittovaltion arkkitehtuuriakatemian kustantamo, 1936. - 332 s.

Kirjallisuus

• Artobolevsky I. I. Mekanismien ja koneiden teoria: Proc. yliopistoja varten. - 4. painos, tarkistettu. ja ylimääräisiä - M .: Nauka, 1988. - 640 s.
• Teknologia sen historiallisessa kehityksessä. 2 osassa. - M .: Nauka, 1979-1982.
• Khoroshev A. N. Johdatus mekaanisten järjestelmien suunnittelun hallintaan: Oppikirja. - Belgorod, 1999. - 372 s. - ISBN 5-217-00016-3 . (sähköinen versio 2011)
• Pieni vuori tietosanakirja . 3 osassa = Small hand encyclopedia / (ukrainaksi). Ed. V.S. Beletsky . - Donetsk: Donbass, 2004. - ISBN 966-7804-14-3 .
• Kinitsky Ya. T. Mekanismien ja koneiden teoria: Oppikirja . - K .: Naukova Dumka, 2002. - 660 s. — ISBN 966-00-0740-X
• B. I. Krasny Mekanismien ja koneiden teoria : Luentokurssi valmistelusuunnan 0902 "Insinöörimekaniikka" kokopäivä- ja osa-aikaiset koulutusmuodot. - Aivan: NUVHP, 2006. - 216 s.
• Sidorenko VK, Tereshchuk GV, Jurzhenko VV Tekniikan ja tekniikan perusteet: Oppikirja. — M.: NPU, 2001. — 163 s.
• Oberg, Eric; Franklin D. Jones, Holbrook L. Horton ja Henry H. Ryffel (2000). toim. Christopher J. McCauley, Riccardo Heald ja Muhammed Iqbal Hussain. toim. Machinery's Handbook (26. painos). New York: Industrial Press Inc.. ISBN 0-8311-2635-3 .
• Sybille Kramer: Symbolische Maschinen. Die Idea der Formalisierung in geschichtlichem Abriss. Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt 1988, ISBN 3-534-03207-1
• Hans-Dieter Bahr: Uber den Umgang mit Maschinen. Konkursbuchverlag, Tübingen 1983, ISBN 3-88769-011-7
• Martin Burckhardt: Vom Geist der Maschine. Eine Geschichte kultureller Umbrüche. Campus Verlag, Frankfurt/M./New York 1999, ISBN 3-593-36275-9