Comprendre la machine

Une machine est un appareil mécanique, électrique ou électronique permettant d'effectuer une tâche. Tout système physique ayant des caractéristiques structurelles et fonctionnelles agencées est une machine. Il peut s'agir d'une machine moléculaire ou d'un appareil fabriqué par l'homme qui utilise la puissance pour appliquer des forces et contrôler le mouvement pour agir.

Eh bien, dans cet article, les réponses aux questions suivantes seront abordées :

• Qu'est-ce qu'une machine ?
• Comment fonctionne une machine ?
• Quel est le mécanisme d'une machine ?

Plongeons !

Qu'est-ce qu'une machine ?

Tout système physique ayant des caractéristiques structurelles et fonctionnelles agencées est une machine. Il peut s'agir d'une machine moléculaire ou d'un appareil fabriqué par l'homme qui utilise la puissance pour appliquer des forces et contrôler le mouvement pour agir.

Une machine est un outil doté d'une fonction spécifique qui soutient ou remplace le travail humain ou animal pour accomplir des tâches physiques. Ce grand groupe comprend à la fois des systèmes mécaniques de base comme l'automobile actuelle et des systèmes plus complexes comme le plan incliné, le levier, le coin, la roue et l'essieu, la poulie et la vis (ensemble appelés « machines simples »).

Les machines peuvent être propulsées par les humains et les animaux, par le vent et l'eau, par l'énergie chimique, thermique ou électrique, ainsi que par d'autres forces naturelles. Ils ont également un système de mécanismes qui façonnent l'entrée de l'actionneur pour produire une application particulière des forces de sortie et du mouvement. Ils peuvent également inclure des systèmes mécaniques, également appelés ordinateurs et capteurs, qui suivent l'activité et coordonnent les mouvements.

Les six machines de base qui déplacent une charge ont été identifiées par les philosophes naturels de la Renaissance comme des machines simples. Ils ont également calculé l'avantage mécanique ou le rapport de la force de sortie à la force d'entrée. Les machines modernes sont des systèmes complexes composés de pièces structurelles, de mécanismes de travail, de pièces de commande et d'interfaces conviviales.

Une grande variété de véhicules, tels que des voitures, des bateaux et des avions, ainsi que des équipements ménagers et de bureau, tels que des ordinateurs et des systèmes de traitement de l'eau et de l'air pour les bâtiments, des machines agricoles, des machines-outils, des systèmes d'automatisation d'usine et des robots, en sont des exemples. .

Comment fonctionne une machine ?

Le rôle d'une machine peut être aussi simple que de modifier et de transmettre des forces et des mouvements, ou il peut inclure la conversion d'énergie chimique, thermique, électrique ou nucléaire en énergie mécanique ou vice versa. Chaque machine a une entrée, une sortie, ainsi qu'un dispositif pour transformer, modifier et transmettre des informations.

Les moteurs principaux sont des dispositifs qui convertissent l'énergie qu'ils reçoivent d'une source naturelle en énergie mécanique, comme les courants d'air, l'eau en mouvement, le charbon, le pétrole ou l'uranium. Les moteurs principaux comprennent les moteurs à vapeur, les moteurs à combustion interne, les turbines, les moulins à vent, les roues hydrauliques et les moteurs à vapeur.

Ces machines ont des entrées variables et leurs sorties sont souvent des arbres rotatifs qui peuvent être utilisés comme entrées pour d'autres machines telles que des compresseurs d'air, des pompes hydrauliques ou des générateurs d'électricité. Étant donné que leurs sorties d'énergie électrique, hydraulique et pneumatique sont toutes utilisées comme entrées de moteurs électriques, hydrauliques ou pneumatiques, ces trois derniers appareils peuvent tous être classés dans la catégorie des générateurs.

Ces moteurs peuvent être utilisés pour alimenter une gamme d'appareils, y compris des machines à coudre et des machines à laver ainsi que des équipements de traitement, d'emballage ou de transport de matériaux. Les opérateurs comprennent toutes les machines ci-dessus ainsi que celles qui ne sont pas des moteurs, des générateurs ou des moteurs. De plus, tous les appareils à commande manuelle de tous types, y compris les calculatrices et les machines à écrire, entrent dans cette catégorie.

Des machines de toutes les catégories peuvent parfois être intégrées dans une seule unité. Par exemple, dans une locomotive diesel-électrique, le moteur diesel sert de système de propulsion principal, alimentant à la fois le générateur électrique et les moteurs qui font tourner les roues.

Quel est le mécanisme d'une machine ?

Selon la définition, une machine transmet et modifie à la fois des forces et des mouvements. Le mécanisme d'une machine fait référence à la façon dont ses composants interagissent et sont guidés pour transformer un mouvement d'entrée spécifique en mouvement de sortie souhaité. Dans un moteur alternatif, le piston, la bielle et le vilebrequin constituent le mécanisme qui convertit le mouvement rectiligne du piston en mouvement de rotation du vilebrequin.

Bien que les forces et les mouvements soient impliqués dans le fonctionnement d'une machine, l'une de ses principales fonctions peut être soit l'amplification de la force, soit la modification du mouvement. Une boîte de vitesses est généralement utilisée comme réducteur de vitesse, tandis qu'un levier augmente essentiellement la force. Cependant, les mouvements et les forces d'une machine sont toujours inversement proportionnels et interdépendants. Sur un levier, la force de sortie dépasse la force d'entrée, mais le mouvement de sortie est inférieur au mouvement d'entrée.

De la même manière, la vitesse de sortie d'un réducteur est inférieure à sa vitesse d'entrée, mais son couple de sortie est supérieur à son couple d'entrée. Alors qu'une perte de mouvement s'accompagne d'un gain de couple dans le second scénario, un gain de force s'accompagne d'une perte de mouvement dans le premier scénario.

Bien qu'il soit possible d'identifier l'objectif principal de certaines machines, il serait difficile de classer toutes les machines en tant que modificateurs de force ou modificateurs de mouvement; certains appareils entrent dans les deux catégories. Toutes les machines, cependant, doivent modifier le mouvement car si les pièces d'un dispositif mécanique sont immobiles, il s'agit simplement d'une structure et non d'une machine.

Regardez la vidéo ci-dessous pour en savoir plus sur une machine :

En résumé

Les forces et les mouvements sont transmis et modifiés par une machine. Le mécanisme d'une machine décrit comment ses pièces fonctionnent ensemble et sont dirigées pour convertir un mouvement d'entrée particulier en mouvement de sortie requis.

Le mécanisme qui transforme le mouvement rectiligne du piston en mouvement de rotation du vilebrequin dans un moteur alternatif est composé du piston, de la bielle et du vilebrequin. Une machine est un outil doté d'une fonction spécifique qui prend en charge ou remplace le travail humain ou animal pour accomplir des tâches physiques.

C'est tout pour cet article, qui répond aux questions suivantes :

• Qu'est-ce qu'une machine ?
• Comment fonctionne une machine ?
• Quel est le mécanisme d'une machine ?

J'espère que vous apprendrez beaucoup de la lecture, si c'est le cas, merci de partager avec les autres. Merci d'avoir lu, à bientôt !