آلة

الجهاز هو أداة تحتوي على جزء أو أكثر يستخدم الطاقة لإجراء إجراء مقصود. عادة ما يتم تشغيل الآلات بالوسائل الميكانيكية أو الكيميائية أو الحرارية أو الكهربائية ، وغالبًا ما تكون مزودة بمحركات. تاريخيا ، تتطلب أداة الطاقة أيضًا أجزاء متحركة لتصنيفها كآلة. ومع ذلك ، فقد أدى ظهور الإلكترونيات إلى تطوير أدوات الطاقة دون تحريك الأجزاء التي تعتبر آلات. [1]

الجهاز البسيط هو جهاز يحول اتجاه أو حجم القوة ببساطة ، ولكن يوجد عدد كبير من الآلات الأكثر تعقيدًا. ومن الأمثلة على ذلك المركبات والأنظمة الإلكترونية والآلات الجزيئية وأجهزة الكمبيوتر والتلفزيون والراديو.

محتويات

1 أصل الكلمة
2 التاريخ
3 أنواع
3.1 الميكانيكية
3.1.1 آلات بسيطة
3.1.2 محركات
3.2 الكهربائية
3.2.1 آلة كهربائية
3.2.2 آلة الإلكترونية
3.2.3 آلات الحوسبة
3.3 الآلات الجزيئية
4 عناصر الآلة
4.1 آليات
4.2 وحدات التحكم
5 تأثير
5.1 الثورة الصناعية
5.2 الميكنة والأتمتة
5.3 Automata
6 انظر أيضا
7 - المراجع
8 قراءة أخرى

علم أصول الكلمات

تستمد آلة الكلمة من machina الكلمة اللاتينية ، [1] والتي بدورها مستمدة من اليونانية (Doric μαχανά Makhana ، أيوني μηχανή mekhane "contrivance ، machine ، المحرك" ، [2] اشتقاق من mekhos "يعني ، وعلاج ، علاج ، علاج "[3]).

تم العثور على معنى أوسع لـ "النسيج ، الهيكل" في اللاتينية الكلاسيكية ، ولكن ليس في الاستخدام اليوناني.

تم العثور على هذا المعنى باللغة الفرنسية المتأخرة من العصور الوسطى ، ويتم تبنيه من الفرنسيين إلى اللغة الإنجليزية في منتصف القرن السادس عشر.

في القرن السابع عشر ، يمكن أن تعني الكلمة أيضًا مخططًا أو مؤامرة ، وهو معنى يعبر عنه الآن من قبل الليمون المشتق. يتطور المعنى الحديث من التطبيق المتخصص للمصطلح إلى محركات المسرح المستخدمة في المسرح ومحركات الحصار العسكري ، في أواخر القرن السادس عشر وأوائل القرن السابع عشر. يتتبع OED المعنى الرسمي والحديث لجون هاريس معجم Technicum (1704) ، الذي يلي:

الآلة ، أو المحرك ، في الميكانيكيات ، هي على الإطلاق فرضية كافية إما لرفع أو إيقاف حركة الجسم ... عادة ما يتم احتساب آلات بسيطة أنها ستة في العدد ، بمعنى. لا حصر لها من البولانس ، والرياضة ، والكرة ، والعجلة ، والإسفين ، والسماعات ... أو المحركات.

محرك الكلمة المستخدمة كمرادف (قريب) من قبل هاريس واللغة اللاحقة مستمدة في نهاية المطاف (عبر الفرنسية القديمة) من اللاتينية إنغينيوم "براعة ، اختراع".
تاريخ
[أيقونة] يتطلب هذا القسم التوسع. (مارس 2012)
فوينت هاند فأس موجود في وينشستر

ربما يكون المثال الأول لجهاز بشري مصمم لإدارة الطاقة هو الفأس اليد ، المصنوع عن طريق تقطيع فلينت لتشكيل إسفين. إسفين هو آلة بسيطة تحول القوة الجانبية وحركة الأداة إلى قوة تقسيم عرضية وحركة الشغل.

نشأت فكرة آلة بسيطة مع الفيلسوف اليوناني Archimedes حول القرن الثالث قبل الميلاد ، الذي درس آلات Archimedean البسيطة: رافعة ، بكرة ، ومسمار. [4] [5] اكتشف مبدأ الميزة الميكانيكية في الرافعة. [6] في وقت لاحق ، حدد الفلاسفة اليونانيون الآلات الخمسة البسيطة الكلاسيكية (باستثناء الطائرة المائلة) وتمكنوا من حساب ميزتها الميكانيكية تقريبًا. [7] يسرد هيرون من الإسكندرية (حوالي 10-75 م) في ميكانيكا عمله خمس آليات يمكنها "ضبط الحمل في الحركة" ؛ Lever و Windlass و Pulley و Wedge و Screw ، [5] ويصف تصنيعها واستخداماتها. [8] ومع ذلك ، اقتصر فهم اليونانيين على الإحصائيات (توازن القوات) ولم يتضمن ديناميات (المقايضة بين القوة والمسافة) أو مفهوم العمل.

خلال عصر النهضة ، بدأت ديناميات القوى الميكانيكية ، كما تم تسمية الآلات البسيطة ، بدراسة من وجهة نظر مقدار العمل المفيد الذي يمكنهم القيام به ، مما يؤدي في النهاية إلى مفهوم العمل الميكانيكي الجديد. في عام 1586 ، استمد مهندس فلمنته سايمون ستيفين الميزة الميكانيكية للطائرة المائلة ، وتم تضمينها مع الآلات البسيطة الأخرى. تم وضع النظرية الديناميكية الكاملة للآلات البسيطة من قبل العالم الإيطالي جاليليو غاليلي في عام 1600 في Le Meccaniche ("على الميكانيكا"). [9] [10] لقد كان أول من يفهم أن الآلات البسيطة لا تخلق الطاقة ، فهي فقط يحولها. [9]

اكتشف ليوناردو دافنشي القواعد الكلاسيكية للاحتكاك المنزلق في الآلات (1452-1519) ، لكنها ظلت غير منشورة في دفاتره. أعيد اكتشافها من قبل Guillaume Amontons (1699) وتم تطويرها بشكل أكبر من قبل Charles-Augustin de Coulomb (1785). [11]
الأنواع
أنواع الآلات وآلة تصنيف المكونات ذات الصلة
آلات بسيطة تميل المستوى ، العجلة والمحور ، رافعة ، بكرة ، إسفين ، برغي
المكونات الميكانيكية المحور ، المحامل ، الأحزمة ، دلو ، قفل ، الترس ، مفتاح ، سلاسل الارتباط ، رف وجرث ، سلاسل الأسطوانة ، الحبل ، الأختام ، الربيع ، العجلة
الساعة الذرية على مدار الساعة ، ساعة ، ساعة البندول ، ساعة الكوارتز
الضواغط والمضخات المسمار Archimedes ، مضخة eductor-jet ، ذاكرة الوصول العشوائي الهيدروليكية ، المضخة ، trompe ، مضخة فراغ
محركات الحرارة المحركات الخارجية محركات البخار ، محرك ستيرلنغ
محركات الاحتراق الداخلي المحرك الترددي ، توربينات الغاز
ثلاجة امتصاص المضخات الحرارية ، ثلاجة كهروإجهادية ، تبريد تجديدي
Linkages Pantograph ، CAM ، Peaucellier-Lipkin
توربينات غاز التوربينات ، المحرك النفاث ، التوربينات البخارية ، توربينات الماء ، مولد الرياح ، طاحونة طاحونة
شراع Aerofoil ، الجناح ، الدفة ، رفرف ، مروحة
أجهزة إلكترونية أنبوب فراغ ، الترانزستور ، الصمام الثنائي ، المقاوم ، المكثف ، المحث ، memristor ، أشباه الموصلات ، الكمبيوتر
مشغل الروبوتات ، المؤازرة ، آلية الخدمة ، محرك السائر ، الكمبيوتر
آلة البيع المتنوعة ، نفق الرياح ، فحص الآلات وزن ، آلات التثبيت
ميكانيكي
المقالات الرئيسية: آلة (ميكانيكية) والهندسة الميكانيكية

تشير الكلمة الميكانيكية إلى العمل الذي تم إنتاجه بواسطة الآلات أو الآلات. يتعلق في الغالب بأدوات الآلات والتطبيقات الميكانيكية للعلوم. بعض مرادفاتها تلقائية وميكانيكية.
ماكينات بسيطة
المادة الرئيسية: آلة بسيطة
جدول الآليات البسيطة ، من Cyclopædia Chambers ، 1728. [12] توفر الآلات البسيطة "المفردات" لفهم الآلات الأكثر تعقيدًا.

إن فكرة أن الجهاز يمكن تقسيمه إلى عناصر متحركة بسيطة دفعت أرخميديس إلى تحديد الرافعة والبكرة والمسمار كآلات بسيطة. بحلول وقت عصر النهضة ، زادت هذه القائمة لتشمل العجلة والمحور والإسفين والطائرة المائلة.
محركات
المقال الرئيسي: المحرك

المحرك أو المحرك عبارة عن آلة مصممة لتحويل الطاقة إلى حركة ميكانيكية مفيدة. [13] [14] تحرق المحركات الحرارية ، بما في ذلك محركات الاحتراق الداخلي ومحركات الاحتراق الخارجي (مثل محركات البخار) الوقود لإنشاء الحرارة ، والتي يتم استخدامها بعد ذلك لإنشاء الحركة. تعمل المحركات الكهربائية على تحويل الطاقة الكهربائية إلى حركة ميكانيكية ، وتستخدم المحركات الهوائية الهواء المضغوط وغيرها ، مثل ألعاب الرياح التي تستخدم الطاقة المرنة. في النظم البيولوجية ، تستخدم المحركات الجزيئية مثل الميوسينات في العضلات الطاقة الكيميائية لإنشاء الحركة.
الكهرباء

الوسائل الكهربائية تعمل عن طريق أو إنتاج الكهرباء ، المتعلقة بالكهرباء أو المعنية. بمعنى آخر ، فهذا يعني استخدام أو توفير أو إنتاج أو نقل أو تشغيل بواسطة الكهرباء.
آلة كهربائية
المادة الرئيسية: آلة كهربائية

الآلة الكهربائية هي الاسم العام لجهاز يحول الطاقة الميكانيكية إلى الطاقة الكهربائية ، أو يحول الطاقة الكهربائية إلى الطاقة الميكانيكية ، أو يغير التيار المتناوب من مستوى الجهد إلى مستوى جهد مختلف.
آلة إلكترونية
المادة الرئيسية: الإلكترونيات

الإلكترونيات هي فرع الفيزياء والهندسة والتكنولوجيا التي تتعامل مع الدوائر الكهربائية التي تتضمن مكونات كهربائية نشطة مثل أنابيب الفراغ والترانزستورات والثنائيات والدوائر المتكاملة ، وتقنيات الترابط السلبي المرتبطة بها. إن السلوك غير الخطي للمكونات النشطة وقدرتها على التحكم في تدفقات الإلكترون يجعل تضخيم الإشارات الضعيفة ممكنة وعادة ما يتم تطبيقها على المعلومات ومعالجة الإشارات. وبالمثل ، فإن قدرة الأجهزة الإلكترونية على العمل كمحولات تجعل معالجة المعلومات الرقمية ممكنة. تقنيات التوصيل البيني مثل لوحات الدوائر ، وتكنولوجيا التغليف الإلكترونية ، وغيرها من أشكال المتنوعة من وظائف البنية التحتية للاتصالات ، وتحول المكونات المختلطة إلى نظام عمل.
آلات الحوسبة

تقوم أجهزة الكمبيوتر بتخزين ومعالجة تدفق الإلكترونات ، مع أنماط في هذا التخزين والتدفق الذي يتم تفسيره على أنه معالجة المعلومات. انظر آلة الحالة وآلة تورينج.

صمم Charles Babbage أجهزة مختلفة لجدولة اللوغاريتمات والوظائف الأخرى في عام 1837. محرك الفرق هو أول آلة حاسبة ميكانيكية. يعتبر هذا الجهاز رائدًا في الكمبيوتر الحديث ، على الرغم من أنه لم يتم بناء أي منها في عمر Babbage.
الآلات الجزيئية

أدت دراسة الجزيئات والبروتينات التي هي أساس الوظائف البيولوجية إلى مفهوم آلة جزيئية. على سبيل المثال ، النماذج الحالية لتشغيل جزيء Kinesin الذي ينقل الحويصلات داخل الخلية وكذلك جزيء الميوسين الذي يعمل ضد الأكتين للتسبب في تقلص العضلات ؛ هذه الجزيئات تتحكم في حركة الاستجابة للمنبهات الكيميائية.

يعمل الباحثون في التكنولوجيا النانوية على بناء جزيئات تؤدي الحركة استجابةً لحافز معين. على عكس الجزيئات مثل الكينيسين والميوسين ، فإن هذه الآلات النانوية أو الآلات الجزيئية هي إنشاءات مثل الآلات التقليدية المصممة لأداء في مهمة.
عناصر الآلة
المقال الرئيسي: عنصر الجهاز

يتم تجميع الآلات من أنواع موحدة من المكونات. تتكون هذه العناصر من آليات تتحكم في الحركة بطرق مختلفة مثل قطارات التروس ، ومفاتيح الترانزستور ، ومحركات الأقراص الحزام أو السلسلة ، والروابط ، وأنظمة الكاميرا والمتابعين ، والفرامل والبراثن ، والمكونات الهيكلية مثل أعضاء الإطار والسحابات.

وتشمل الآلات الحديثة أجهزة استشعار ومحركات ووحدات تحكم الكمبيوتر. يوفر شكل وملمس الأغطية ولون الأغطية واجهة تصفيف وتشغيل بين المكونات الميكانيكية للجهاز ومستخدميها.
الآليات

غالبًا ما تسمى التجميعات داخل آلة التحكم "آليات". [15] [16] يتم تصنيف الآليات عمومًا على أنها تروس وقطارات تروس ، وآليات CAM والمتابع ، والروابط ، على الرغم من وجود آليات خاصة أخرى مثل روابط التثبيت وآليات الفهرسة وأجهزة الاحتكاك مثل الفرامل والبراثن.

لمزيد من التفاصيل حول الآلات الميكانيكية ، انظر الماكينة (الميكانيكية) والأنظمة الميكانيكية.
وحدات التحكم

تجمع وحدات التحكم بين المستشعرات والمنطق والمحركات للحفاظ على أداء مكونات الجهاز. ربما يكون الأكثر شهرة هو حاكم كرة الطيران لمحرك البخار. تتراوح أمثلة هذه الأجهزة من ترموستات مع ارتفاع درجة الحرارة تفتح صمام لتبريد مياه إلى وحدات تحكم السرعة مثل نظام التحكم في التطواف في سيارة. استبدل وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة المرحلات وآليات التحكم المتخصصة بجهاز كمبيوتر قابل للبرمجة. المحركات المؤازرة التي تضع بدقة العمود استجابةً للأمر الكهربائي هي المحركات التي تجعل الأنظمة الآلية ممكنة.
تأثير
ثورة صناعية
المادة الرئيسية: الثورة الصناعية

كانت الثورة الصناعية فترة من عام 1750 إلى عام 1850 حيث كان للتغيرات في الزراعة والتصنيع والتعدين والنقل والتكنولوجيا تأثير عميق على الظروف الاجتماعية والاقتصادية والثقافية في العصر. بدأت في المملكة المتحدة ، ثم انتشرت لاحقًا في جميع أنحاء أوروبا الغربية وأمريكا الشمالية واليابان وفي النهاية بقية العالم.

ابتداءً من الجزء الأخير من القرن الثامن عشر ، بدأ انتقال في أجزاء من العمل اليدوي في بريطانيا العظمى والاقتصاد القائم على البيئة نحو التصنيع القائم على الآلات. لقد بدأت بميكنة صناعات النسيج ، وتطوير تقنيات صنع الحديد وزيادة استخدام الفحم المكرر. [17]
الميكنة والأتمتة
المقالات الرئيسية: الميكنة والأتمتة
رافعة منجم تعمل بالمياه تستخدم لرفع خام. هذا الخشب هو من De re Metallica by Georg Bauer (الاسم اللاتيني Georgius Agricola ، حوالي 1555) كتاب تعدين مبكر يحتوي على العديد من الرسومات وأوصاف معدات التعدين.

يزود الميكنة أو الميكنة (BE) المشغلين البشريين بآلات تساعدهم على المتطلبات العضلية للعمل أو يحل محل العمل العضلي. في بعض الحقول ، يتضمن الميكنة استخدام الأدوات اليدوية. في الاستخدام الحديث ، كما هو الحال في الهندسة أو الاقتصاد ، فإن الميكنة تعني الآلات أكثر تعقيدًا من الأدوات اليدوية ولن تتضمن أجهزة بسيطة مثل الحصان غير المتجول أو مطحنة الحمير. الأجهزة التي تسبب التغييرات في السرعة أو تتغير إلى أو من الترددة إلى الحركة الدوارة ، باستخدام وسائل مثل التروس والبكرات أو الحزم والأحزمة ، والأعمدة ، والكاميرات والرفائف ، عادة ما تعتبر آلات. بعد كهربة ، عندما لم تعد معظم الآلات الصغيرة تعمل باليد ، كانت الميكنة مرادفة للآلات الآلية. [18]

الأتمتة هي استخدام أنظمة التحكم وتقنيات المعلومات لتقليل الحاجة إلى العمل البشري في إنتاج السلع والخدمات. في نطاق التصنيع ، الأتمتة هي خطوة تتجاوز الميكنة. في حين أن الميكنة توفر للمشغلين البشريين آلات لمساعدتهم في المتطلبات العضلية للعمل ، فإن الأتمتة تقلل بشكل كبير من الحاجة إلى المتطلبات الحسية البشرية والعقلية أيضًا. تلعب الأتمتة دورًا متزايد الأهمية في الاقتصاد العالمي وفي الخبرة اليومية.
The Ducking Duck by Jacques de Vaucanson ، الذي أشاد به في عام 1739 كأول أوتوماتون قادر على الهضم
Automata
المادة الرئيسية: Automaton

A Automaton (الجمع: Automata أو Automatons) هي آلة التشغيل الذاتي. يتم استخدام الكلمة في بعض الأحيان لوصف روبوت ، وبشكل أكثر تحديداً روبوتًا مستقلاً. تهجئة بديلة ، الآن عفا عليها الزمن ، هي الأتمتة.

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