Μηχανικό σύστημα
From Wikipedia, the free encyclopedia
Ένα μηχανικό σύστημα διαχειρίζεται ενέργεια για να ολοκληρώσει ένα έργο που περιλαμβάνει δυνάμεις και κίνηση. H Μηχανική προέρχεται από τη λατινική λέξη machina,[1] η οποία με τη σειρά της προέρχεται από τη Δωρική μαχανά, την Ιωνική μηχανή "συσκευή, μηχανισμός, μηχανή"[2] και αυτές με τη σειρά τους από την λέξη μῆχος, "μέσο, τέχνασμα, λύση".[3]
Το Λεξικό Αγγλικών της Οξφόρδης[4] ορίζει το επίθετο μηχανικός ως τον επιδέξιο στην πρακτική εφαρμογή μιας τέχνης ή μιας επιστήμης, μέσω μιας μηχανής ή μηχανών, και ο οποίος αφορά ή προκαλείται από κίνηση, σωματική δύναμη, ιδιοτήτες ή παραγόντες, όπως αυτό γίνεται από τη Μηχανική. Ομοίως, το Λεξικό Merriam-Webster[5] ορίζει τη λέξη "μηχανικός", ως αυτόν που σχετίζεται με μηχανήματα ή εργαλεία.
Ένα μηχανικό σύστημα αποτελείται από (α) μια πηγή ενέργειας και τους ενεργοποιητές που δημιουργούν τις δυνάμεις και την κίνηση, (β) ένα σύστημα μηχανισμών που διαμορφώνουν την τροφοδοσία του ενεργοποιητή για να επιτευχθεί μια συγκεκριμένη εφαρμογή των δυνάμεων παραγωγής και της κίνησης, και (γ) έναν ελεγκτή με αισθητήρες που συγκρίνει την παραγωγή μ' έναν στόχο απόδοσης και στη συνέχεια κατευθύνει την τροφοδοσία του ενεργοποιητή. Αυτό μπορούμε να το δούμε στην ατμομηχανή του Watt (βλέπε την εικόνα), στην οποία η δύναμη για να κινηθεί το έμβολο παρέχεται από τον διαστελλόμενο ατμό. Ο κινούμενος άξονας, ο συζευκτής και o στρόφαλος μετατρέπουν την γραμμική κίνηση του εμβόλου σε περιστροφή της τροχαλίας παραγωγής. Τέλος, η περιστροφή της τροχαλίας κινεί τον φυγόκεντρο ρυθμιστή, ο οποίος ελέγχει την βαλβίδα της τροφοδοσίας του ατμού στο έμβολο του κυλίνδρου.
Η ροή ενέργειας μέσα από ένα μηχανικό σύστημα μας παρέχει έναν τρόπο για να κατανοήσουμε την απόδοση των συσκευών που εκτείνονται από μοχλούς και οδοντωτούς τροχούς έως αυτοκίνητα και ρομποτικά συστήματα.