मशीन (यंत्र): Difference between revisions

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मशीन एक भौतिक प्रणाली है जो किसी क्रिया को करने के लिए बल लगाने और गति को नियंत्रित करने के लिए शक्ति का उपयोग करती है। आमतौर पर, यह शब्द कृत्रिम उपकरणों, जैसे कि इंजन या मोटर्स को नियोजित करने वाले, लेकिन प्राकृतिक जैविक मैक्रोमोलीक्यूल जैसे आणविक मशीनों के लिए भी लागू होता है। मशीनों को जानवरों और लोगों द्वारा, हवा और पानी जैसी प्राकृतिक शक्तियों द्वारा, और रासायनिक, थर्मल या विद्युत शक्ति द्वारा संचालित किया जा सकता है, और इसमें तंत्र की एक प्रणाली शामिल होती है जो प्रक्षेपण बलों और गतिविधि के एक विशिष्ट अनुप्रयोग को प्राप्त करने के लिए प्रेरक निविष्ट को आकार देती है। इनमें कंप्यूटर और नियंत्रक भी शामिल हो सकते हैं जो कार्यकरण और योजना की गति की अनुवीक्षण करते हैं, जिन्हें अक्सर यांत्रिक प्रणाली कहा जाता है।
'''मशीन''' एक भौतिक प्रणाली है जो किसी क्रिया को करने के लिए बल लगाने और गति को नियंत्रित करने के लिए शक्ति का उपयोग करती है। आमतौर पर, यह शब्द कृत्रिम उपकरणों, जैसे कि इंजन या मोटर्स को नियोजित करने वाले, लेकिन प्राकृतिक जैविक मैक्रोमोलीक्यूल जैसे आणविक मशीनों के लिए भी लागू होता है। मशीनों को जानवरों और लोगों द्वारा, हवा और पानी जैसी प्राकृतिक शक्तियों द्वारा, और रासायनिक, थर्मल या विद्युत शक्ति द्वारा संचालित किया जा सकता है, और इसमें तंत्र की एक प्रणाली शामिल होती है जो प्रक्षेपण बलों और गतिविधि के एक विशिष्ट अनुप्रयोग को प्राप्त करने के लिए प्रेरक निविष्ट को आकार देती है। इनमें कंप्यूटर और नियंत्रक भी शामिल हो सकते हैं जो कार्यकरण और योजना की गति की अनुवीक्षण करते हैं, जिन्हें अक्सर यांत्रिक प्रणाली कहा जाता है।


पुनस्र्त्थान के प्राकृतिक दार्शनिकों ने प्राथमिक उपकरण के रूप में छह सरल मशीनों  की पहचान की जो गति में लोड डालती थी और प्रक्षेपण बल के अनुपात को निविष्ट बल के रूप में गणना करते थी, जिसे आज यांत्रिक लाभ के रूप में जाना जाता है।<ref name="Usher">{{cite book
पुनस्र्त्थान के प्राकृतिक दार्शनिकों ने प्राथमिक उपकरण के रूप में छह सरल मशीनों  की पहचान की जो गति में लोड डालती थी और प्रक्षेपण बल के अनुपात को निविष्ट बल के रूप में गणना करते थी, जिसे आज यांत्रिक लाभ के रूप में जाना जाता है।<ref name="Usher">{{cite book
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Latest revision as of 10:00, 4 September 2023

एक होंडा F1 रेसकार इंजन।

मशीन एक भौतिक प्रणाली है जो किसी क्रिया को करने के लिए बल लगाने और गति को नियंत्रित करने के लिए शक्ति का उपयोग करती है। आमतौर पर, यह शब्द कृत्रिम उपकरणों, जैसे कि इंजन या मोटर्स को नियोजित करने वाले, लेकिन प्राकृतिक जैविक मैक्रोमोलीक्यूल जैसे आणविक मशीनों के लिए भी लागू होता है। मशीनों को जानवरों और लोगों द्वारा, हवा और पानी जैसी प्राकृतिक शक्तियों द्वारा, और रासायनिक, थर्मल या विद्युत शक्ति द्वारा संचालित किया जा सकता है, और इसमें तंत्र की एक प्रणाली शामिल होती है जो प्रक्षेपण बलों और गतिविधि के एक विशिष्ट अनुप्रयोग को प्राप्त करने के लिए प्रेरक निविष्ट को आकार देती है। इनमें कंप्यूटर और नियंत्रक भी शामिल हो सकते हैं जो कार्यकरण और योजना की गति की अनुवीक्षण करते हैं, जिन्हें अक्सर यांत्रिक प्रणाली कहा जाता है।

पुनस्र्त्थान के प्राकृतिक दार्शनिकों ने प्राथमिक उपकरण के रूप में छह सरल मशीनों की पहचान की जो गति में लोड डालती थी और प्रक्षेपण बल के अनुपात को निविष्ट बल के रूप में गणना करते थी, जिसे आज यांत्रिक लाभ के रूप में जाना जाता है।[1]आधुनिक मशीनें जटिल प्रणालियां हैं जिनमें संप्रारुपत्मक तत्व, तंत्र और नियंत्रण घटक होते हैं और सुविधाजनक उपयोग के लिए अंतराफलक शामिल होते हैं। उदाहरणों के लिए: वाहनों की एक विस्तृत श्रृंखला, जैसे ट्रेन, स्वचालित वाहन, नाव और हवाई जहाज, घर और कार्यालय में उपकरण, जिसमें कंप्यूटर, बिल्डिंग हवा नियंत्रक और जल प्रबंधन व्यवस्था शामिल हैं, साथ ही कृषि मशीनरी, मशीन टूल्स और फैक्ट्री स्वचालन प्रणाली और यंत्रमानव।

File:Bonsack machine.png
जेम्स अल्बर्ट बोन्सैक की सिगरेट रोलिंग मशीन, 1880 में आविष्कार किया गया और 1881 में पेटेंट किया गया

व्युत्पत्ति विज्ञान

अंग्रेजी शब्द 'मशीन' मध्य फ्रेंच के माध्यम से लैटिन शब्द मचिना (machina) से लिया गया है, [2] जो बदले में ग्रीक से प्राप्त हुआ है (μαχανά makhana, आयनिक μηχανή mekhane 'कंट्रीवेंस, मशीन, इंजन',[3] से एक व्युत्पत्ति μῆχος mekhos 'मतलब, समीचीन, उपाय'[4])। [5] यांत्रिक शब्द (यूनानी: μηχανικός) उसी ग्रीक मूल से आया है। मध्यकालीन प्रतिष्ठित लैटिन में 'कपड़े, रचना' का व्यापक अर्थ पाया जाता है, लेकिन ग्रीक उपयोग में नहीं है। यह अर्थ मध्यकालीन फ्रेंच में पाया जाता है, और 16 वीं शताब्दी के मध्य में फ्रेंच से अंग्रेजी में अपनाया गया था।

17वीं शताब्दी में मशीन शब्द का अर्थ एक योजना या कथानक भी हो सकता है, जिसका अर्थ अब व्युत्पन्न यंत्रणाओं द्वारा व्यक्त किया जाता है। आधुनिक अर्थ 16वीं सदी के अंत और 17वीं शताब्दी के प्रारंभ में थिएटर और सैन्य घेराबंदी इंजनों में इस्तेमाल होने वाले स्टेज इंजनों के लिए शब्द के विशेष अनुप्रयोग से विकसित होता है। ओईडी जॉन हैरिस के लेक्सिकॉन टेक्निकम (1704) के औपचारिक, आधुनिक अर्थ का पता लगाता है, जो है:

यांत्रिकी में मशीन, या इंजन, वह बल है जो किसी पिंड की गति को तेज करने या रोकने के लिए पर्याप्त है। साधारण मशीनों की संख्या आमतौर पर छह मानी जाती है, अर्थात संतुलन, लीवर, चरखी, पहिया, कील और पेंच। यौगिक मशीन, या इंजन, असंख्य हैं।

हैरिस और बाद की दोनों भाषाओं में, इंजन शब्द का प्रयोग (निकट-) पर्यायवाची के रूप में किया जाता है, अंततः (पुरानी फ्रेंच के माध्यम से) लैटिन इनजेनियम 'सरलता, एक आविष्कार' से लिया गया है।

इतिहास

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विनचेस्टर में चकमक पत्थर की कुल्हाड़ी मिली

हाथ की कुल्हाड़ी, जो मानव हाथ में एक कील बनाने के लिए चकमक पत्थर द्वारा काटी जाती है, उपकरण के बल और गति को अनुप्रस्थ विभाजन बलों और वर्कपीस की गति में परिवर्तित करती है। हाथ की कुल्हाड़ी एक कील का पहला उदाहरण है, जो छह उत्कृष्ट सरल मशीनों में से सबसे पुरानी है, जिसमें से अधिकांश मशीनें आधारित हैं। दूसरी सबसे पुरानी सरल मशीन प्रवृत्त सतह (रैंप) था,[6] जिसका उपयोग प्रागैतिहासिक काल से भारी वस्तुओं को स्थानांतरित करने के लिए किया जाता रहा है।[7][8]

अन्य चार साधारण मशीनों का आविष्कार प्राचीन निकट पूर्व में हुआ था।[9] 5 वीं सहस्राब्दी ईसा पूर्व के दौरान मेसोपोटामिया (आधुनिक इराक) में पहिया और धुरी तंत्र का आविष्कार किया गया था।[10] उत्तोलक तंत्र पहली बार लगभग 5,000 साल पहले निकट पूर्व में दिखाई दिया था, जहां इसका उपयोग एक साधारण संतुलन पैमाने में किया जाता था [11] और प्राचीन मिस्र की तकनीक में बड़ी वस्तुओं को स्थानांतरित करने के लिए किया जाता था।[12] उत्तोलक का उपयोग जल-उठाने वाले उपकरण की छाया में भी किया जाता था, पहली क्रेन मशीन, जो मेसोपोटामिया में लगभग 3000 ईसा पूर्व,[11]और फिर 2000 ईसा पूर्व में मिस्र की प्राचीन तकनीक में दिखाई दी थी।[13] फुफ्फुस का सबसे पहला प्रमाण मेसोपोटामिया में शुरुआती 2 सहस्राब्दी ईसा पूर्व,[14] और प्राचीन मिस्र में बारहवें राजवंश (1991-1802 ईसा पूर्व) के दौरान पाया जाता है।[15] पेंच,आविष्कार की जाने वाली सबसे सरल मशीनों में से अंतिम,,[16] पहली बार मेसोपोटामिया में नव-असीरियन काल (911-609) ईसा पूर्व के दौरान दिखाई दी।[17] मिस्र के पिरामिडों का निर्माण छह सरल मशीनों में से तीन, प्रवृत्त सतहों, कीलों और उत्तलोकों का उपयोग करके किया गया था।[18]

तीसरी सदी ईसा पूर्व के आसपास ग्रीक दार्शनिक आर्किमिडीज द्वारा तीन सरल मशीनों का अध्ययन और वर्णन किया गया था: उत्तोलक, चरखी और पेंच।[19][20] आर्किमिडीज ने उत्तोलक में यांत्रिक लाभ के सिद्धांत की खोज की।[21] बाद में ग्रीक दार्शनिकों ने उत्कृष्ट पांच सरल मशीनों (प्रवृत्त सतह को छोड़कर) को परिभाषित किया और उनके यांत्रिक लाभ की गणना करने में सक्षम थे।[1] अपने कार्य यांत्रिकी में अलेक्जेंड्रिया (सीए 10-75 ईस्वी) के बगुले पांच तंत्रों को सूचीबद्ध करते हैं जो गति में एक भार समूह कर सकते हैं;उत्तोलक, हथचर्खी, चरखी, पच्चर और पेंच,[20]और उनके निर्माण और उपयोग का वर्णन करता है।[22] हालांकि, यूनानियों की समझ स्थिर (बलों के संतुलन) तक सीमित थी और इसमें गतिकी (बल और दूरी के बीच व्यापार) या काम की अवधारणा शामिल नहीं थी।

File:Agricola Stamp ore crusher.png
एक अयस्क कुचल मशीन एक पानी के पहिये द्वारा संचालित

पहली व्यावहारिक जल-चालित मशीनें, पानी का पहिया और पनचक्की, पहली बार 4 वीं शताब्दी ईसा पूर्व की शुरुआत में फ़ारसी साम्राज्य में दिखाई दिए, जो अब इराक और ईरान में हैं। [23] सबसे शुरुआती व्यावहारिक पवन-चालित मशीनें, पवनचक्की और पवन पंप, इस्लामी स्वर्ण युग के दौरान पहली बार मुस्लिम दुनिया में दिखाई दीं, जो अब ईरान, अफगानिस्तान और पाकिस्तान में 9वीं शताब्दी ईस्वी तक हैं।[24][25][26][27] जल्द से जल्द व्यावहारिक भाप से चलने वाली मशीन एक स्टीम जैक थी जो एक स्टीम टरबाइन द्वारा संचालित थी, जिसका वर्णन 1551 में ओटोमन मिस्र में ताकी अल-दीन मुहम्मद इब्न मारुफ ने किया था।[28][29]

8 वीं शताब्दी ईस्वी द्वारा भारत में कॉटन जिन का आविष्कार किया गया था,[30] और 11 वीं शताब्दी की शुरुआत में इस्लामी दुनिया में कताई पहिया का आविष्कार किया गया था,[31] दोनों कपास उद्योग के विकास के लिए मौलिक थे।कताई पहिया भी कताई जेनी के लिए एक अग्रदूत था, जो 18 वीं शताब्दी में प्रारंभिक औद्योगिक क्रांति के दौरान एक महत्वपूर्ण विकास था।[32] क्रैंकशाफ्ट और कैंषफ़्ट का आविष्कार उत्तरी मेसोपोटामिया में अल-जज़री द्वारा किया गया था।[33][34][35] और वे बाद में भाप इंजन, आंतरिक दहन इंजन और स्वचालित नियंत्रण जैसे आधुनिक मशीनरी के लिए केंद्रीय हो गए।[36] शुरुआती कार्यक्रम करने योग्य मशीनें मुस्लिम दुनिया में विकसित की गईं।एक संगीत सीक्वेंसर, एक प्रोग्राम करने योग्य संगीत वाद्ययंत्र, प्रोग्राम करने योग्य मशीन का सबसे पहला प्रकार था।पहला संगीत अनुक्रमक एक स्वचालित बांसुरी वादक था, जिसका आविष्कार बानू मूसा बंधुओं ने 9वीं शताब्दी में उनकी बुक ऑफ इनजेनियस डिवाइसेस में किया था।[37][38] 11206 में, अल-जज़ारी ने प्रोग्राम करने योग्य ऑटोमेटा/रोबोट का आविष्कार किया। उन्होंने चार ऑटोमेटन संगीतकारों का वर्णन किया, जिनमें एक प्रोग्राम करने योग्य ड्रम मशीन द्वारा संचालित ड्रमर शामिल हैं, जहां उन्हें विभिन्न लय और विभिन्न ड्रम पैटर्न खेलने के लिए बनाया जा सकता है।[39]

पुनर्जागरण के दौरान, यांत्रिक शक्तियों की गतिशीलता, जैसा कि सरल मशीनों को कहा जाता था, का अध्ययन इस दृष्टिकोण से किया जाने लगा कि वे कितना उपयोगी कार्य कर सकते हैं, जिससे अंततः यांत्रिक कार्य की नई अवधारणा का जन्म हुआ। 1586 में फ्लेमिश इंजीनियर साइमन स्टीविन ने झुके हुए विमान का यांत्रिक लाभ प्राप्त किया, और इसे अन्य साधारण मशीनों के साथ शामिल किया गया। सरल मशीनों के पूर्ण गतिशील सिद्धांत पर इतालवी वैज्ञानिक गैलीलियो गैलीली ने 1600 में ले मेकानिच ("ऑन मैकेनिक्स") में काम किया था।[40][41] वह यह समझने वाले पहले व्यक्ति थे कि साधारण मशीनें ऊर्जा पैदा नहीं करती हैं, वे इसे केवल रूपांतरित करती हैं।[40]

शीनों में फिसलने वाले घर्षण के वरेण्य नियमों की खोज लियोनार्डो दा विंची (1452-1519) ने की थी, लेकिन उनकी नोटबुक में अप्रकाशित रहे। उन्हें गिलाउम अमोंटों (1699) द्वारा फिर से खोजा गया और चार्ल्स-अगस्टिन डी कूलम्ब (1785) द्वारा आगे विकसित किया गया।[42] जेम्स वाट ने 1782 में अपने समानांतर गति कड़ी का एकस्व कराया, जिसने डबल एक्टिंग स्टीम इंजन को व्यावहारिक बना दिया।[43] बोल्टन एंड वाट ने भाप इंजन और बाद में संचालित भाप इंजनों, भाप जहाजों और कारखानों की बनावट की।

औद्योगिक क्रांति 1750 से 1850 की एक अवधि थी जहां कृषि, विनिर्माण, खनन, परिवहन और प्रौद्योगिकी में परिवर्तन का समय के सामाजिक, आर्थिक और सांस्कृतिक स्थितियों पर गहरा प्रभाव पड़ा।यह यूनाइटेड किंगडम में शुरू हुआ, फिर बाद में पूरे पश्चिमी यूरोप, उत्तरी अमेरिका, जापान और अंततः दुनिया के बाकी हिस्सों में फैल गया।

18 वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में शुरू होकर, ग्रेट ब्रिटेन के पहले के मैनुअल श्रम और मसौदा-पशु-आधारित अर्थव्यवस्था के कुछ हिस्सों में मशीन-आधारित निर्माण की ओर एक संक्रमण शुरू हुआ। इसकी शुरुआत कपड़ा उद्योगों के मशीनीकरण, लोहा बनाने की तकनीक के विकास और परिष्कृत कोयले के बढ़ते उपयोग से हुई।[44]


साधारण मशीन

चैंबर्स साइक्लोपिया, 1728 से सरल तंत्र की तालिका।[45] सरल मशीनें अधिक जटिल मशीनों को समझने के लिए एक शब्दावली प्रदान करती हैं।

यह विचार कि एक मशीन को सरल चल तत्वों में विघटित किया जा सकता है, आर्किमिडीज ने उत्तोलक, चरखी और पेंच को सरल मशीनों के रूप में परिभाषित किया। पुनर्जागरण के समय तक इस सूची में पहिया और धुरी, पच्चर और प्रवृत्त सतह शामिल हो गया। मशीनों को चिह्नित करने के लिए आधुनिक दृष्टिकोण उन घटकों पर केंद्रित है जो गति की अनुमति देते हैं, जिन्हें जोड़ों के रूप में जाना जाता है।

कील: (हाथ की कुल्हाड़ी): शक्ति का प्रबंधन करने के लिए बनाये गए उपकरण का शायद पहला उदाहरण हाथ की कुल्हाड़ी है, जिसे बाइफेस और ओलोर्गेसैली भी कहा जाता है। एक हाथ की कुल्हाड़ी पत्थर, आम तौर पर चकमक पत्थर को काटकर, एक द्विभाजित किनारे या कील बनाने के लिए बनाई जाती है। एक पच्चर एक साधारण मशीन है जो पार्श्व बल और उपकरण की गति को अनुप्रस्थ विभाजन बल और वर्कपीस की गति में बदल देती है। उपलब्ध शक्ति उपकरण का उपयोग करने वाले व्यक्ति के प्रयास से सीमित है, लेकिन क्योंकि शक्ति बल और गति का उत्पाद है, कील गति को कम करके बल को बढ़ाती है। यह प्रवर्धन, या यांत्रिक लाभ इनपुट गति और आउटपुट गति का अनुपात है। एक कील के लिए यह 1/tanα द्वारा दिया जाता है, जहां α टिप कोण है। एक कील के चेहरों को एक स्लाइडिंग या प्रिज्मीय जोड़ बनाने के लिए सीधी रेखाओं के रूप में तैयार किया जाता है।

उत्तोलक: उत्तोलक बिजली के प्रबंधन के लिए एक और महत्वपूर्ण और सरल उपकरण है। यह एक ऐसा पिंड है जो एक आधार पर घूमता है। चूँकि धुरी से दूर एक बिंदु का वेग धुरी के पास एक बिंदु के वेग से अधिक होता है, धुरी से दूर लागू बल गति में संबंधित कमी से धुरी के पास प्रवर्धित होते हैं। यदि a धुरी से उस बिंदु तक की दूरी है जहां इनपुट बल लगाया जाता है और b उस बिंदु की दूरी है जहां आउटपुट बल लगाया जाता है, तो a/b उत्तोलक का यांत्रिक लाभ है। उत्तोलक के आधार को टिका हुआ या उल्टा जोड़ के रूप में तैयार किया गया है।

पहिया: पहिया एक महत्वपूर्ण प्रारंभिक मशीन है, जैसे रथ। एक पहिया भार को खींचते समय घर्षण को दूर करने के लिए आवश्यक बल को कम करने के लिए उत्तोलक के नियम का उपयोग करता है। ध्यान दें कि जमीन पर भार खींचने से जुड़ा घर्षण मोटे तौर पर एक साधारण असर में घर्षण के समान होता है जो पहिया के धुरी पर भार का समर्थन करता है। हालांकि, पहिया एक उत्तोलक बनाता है जो खींचने वाले बल को बढ़ाता है ताकि वह असर में घर्षण प्रतिरोध को दूर कर सके।

Illustration of a Fourमशीनरी के किनेमेटीक्स से -बर लिंकेज, 1876
मशीनरी की किनेमेटिक्स, 1876

नई मशीनों के डिजाइन के लिए एक रणनीति प्रदान करने के लिए सरल मशीनों का वर्गीकरण फ्रांज रेउलेक्स द्वारा विकसित किया गया था, जिन्होंने 800 से अधिक प्राथमिक मशीनों का संग्रह और अध्ययन किया था।[46] उन्होंने माना कि प्रतिष्ठित सरल मशीनों को उत्तोलक, चरखी और पहिया और धुरी में अलग किया जा सकता है जो एक क़ब्ज़े के चारों ओर घूमते हुए निकाय द्वारा बनते हैं, और प्रवृत्त सतह, पच्चर और पेंच जो समान रूप से एक सपाट सतह पर फिसलने वाले ब्लॉक होते हैं।[47]सरल मशीनें गतिज श्रृंखला या शृंखला के प्राथमिक उदाहरण हैं जिनका उपयोग स्टीम इंजन से लेकर यंत्रमानव चलाने वाला तक के यांत्रिक प्रणाली को आदर्श करने के लिए किया जाता है। बियरिंग्स जो उत्तोलक के आधार का निर्माण करती हैं और जो पहिया और धुरी और पुली को घुमाने की अनुमति देती हैं, एक गतिज जोड़ी के उदाहरण हैं जिन्हें हिंगेड जोड़ कहा जाता है। इसी तरह, एक प्रवृत्त सतह तल और कील की सपाट सतह गतिज जोड़ी के उदाहरण हैं जिन्हें सरकन जोड़ कहा जाता है। पेंच को आमतौर पर अपने स्वयं के गतिज जोड़े के रूप में पहचाना जाता है जिसे पेचदार जोड़ कहा जाता है। इसी तरह, प्रवृत्त सतह और कील की सपाट सतह गतिज श्रृंखला के उदाहरण हैं जिन्हें सरकन संयुक्त कहा जाता है। पेंच को आमतौर पर अपनी स्वयं की गतिज श्रृंखला के रूप में पहचाना जाता है जिसे एक पेचदार संयुक्त कहा जाता है।

इस अनुभूति से पता चलता है कि यह जोड़, या सम्बन्ध हैं जो गति प्रदान करते हैं, जो कि मशीन के प्राथमिक तत्व हैं। चार प्रकार के जोड़ों से शुरू होकर, घूर्णी संयुक्त, सरकन संयुक्त, कैम संयुक्तऔर उपकरण संयुक्त, और संबंधित सम्बन्ध जैसे केबल और बेल्ट, एक मशीन को ठोस भागों के संयोजन के रूप में समझना संभव है जो इन जोड़ों को एक तंत्र कहते हैं।[48]

दो उत्तोलक, या क्रैंक, एक शृंखला को जोड़कर एक योजनाकार चार-बार शृंखला में संयुक्त होते हैं जो एक क्रैंक के उत्पादन को दूसरे के निविष्ट से जोड़ता है। यंत्रमानव बनाने के लिए छह-बार शृंखला बनाने के लिए या श्रृंखला में अतिरिक्त शृंखला संलग्न किए जा सकते है।[48]

यांत्रिक प्रणाली

यांत्रिक प्रणाली, कार्य को पूरा करने के लिए शक्ति का प्रबंधन करती है जिसमें बल और गति शामिल होती है। आधुनिक मशीनें (i) एक शक्ति स्रोत और प्रवर्तक की प्रणालियाँ हैं जो बल और गति उत्पन्न करती हैं, (ii) तंत्र की एक प्रणाली जो उत्पादित बलों और गति के एक विशिष्ट अनुप्रयोग को प्राप्त करने के लिए प्रवर्तक निविष्ट को आकार देती है, (iii) नियंत्रक के साथ एक नियंत्रक जो उत्पादन की तुलना एक प्रदर्शन लक्ष्य से करें और फिर रवर्तक निविष्ट को निर्देशित करें, और (iv) उत्तोलक, बटन और प्रदर्शन से युक्त प्रचालक के लिए एक अंतराफलक शामिल हैं। यह वाट के भाप इंजन में देखा जा सकता है जिसमें चकली को चलाने के लिए भाप के विस्तार द्वारा शक्ति प्रदान की जाती है। वॉकिंग बीम, कपलर और क्रैंक पिस्टन की रैखिक गति को उत्पादित चरखी के नियमित आवर्तन में बदल देते हैं। अंत में, चरखी नियमित आवर्तन फ्लाईबॉल गवर्नर को चलाता है जो पिस्टन सिलेंडर में भाप निविष्ट के लिए छिद्र को नियंत्रित करता है।

विशेषण "यांत्रिक" एक कला या विज्ञान के व्यावहारिक अनुप्रयोग में कौशल को संदर्भित करता है, साथ ही साथ आंदोलन, भौतिक बलों, गुणों या प्रतिनिधि से संबंधित या उनके कारण होता है जैसे कि यांत्रिकी द्वारा निपटाया जाता है।[49] इसी तरह मेरियम-वेबस्टर डिक्शनरी[50] "यांत्रिक" को मशीनरी या उपकरणों से संबंधित के रूप में परिभाषित करता है।

मशीन के माध्यम से बिजली का प्रवाह उत्तोलक और गियर ट्रेनों से लेकर ऑटोमोबाइल और यंत्रमानव प्रणाली तक के उपकरणों के प्रदर्शन को समझने का एक तरीका प्रदान करता है। जर्मन मैकेनिक फ्रांज रेउलेक्स[51] लिखा, एक मशीन प्रतिरोधी निकायों का एक संयोजन है, इसलिए यह व्यवस्थित किया गया है कि उनके माध्यम से प्रकृति के यांत्रिक बलों को कुछ निर्धारित गति के साथ काम करने के लिए मजबूर किया जा सकता है। ध्यान दें कि बल और संवेग शक्ति को परिभाषित करने के लिए संयोजित होते हैं।

हाल ही में, उइकर एट अल (Uicker et al)[48] ने कहा कि एक मशीन "शक्ति लगाने या उसकी दिशा बदलने के लिए एक उपकरण है। मैकार्थी और सोह (McCarthy and Soh)[52] एक मशीन को एक ऐसी प्रणाली के रूप में वर्णित करते हैं जिसमें "आम तौर पर एक शक्ति स्रोत और इस शक्ति के नियंत्रित उपयोग के लिए एक तंत्र होता है।"

ऊर्जा स्त्रोत

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एक ऑटोमोबाइल का डीजल इंजन, घर्षण क्लच और गियर ट्रांसमिशन।
File:Generator-20071117.jpg
Zwevegem, West Flanders, बेल्जियम में अर्ली गैंज़ इलेक्ट्रिक जेनरेटर

प्रारंभिक मशीनों के लिए मानव और पशु प्रयास मूल शक्ति स्रोत थे।

वाटरव्हील: 300 ईसा पूर्व के आसपास दुनिया भर में पानी के पहिये घूमने वाले पानी का उपयोग करने के लिए रोटरी गति उत्पन्न करने के लिए दिखाई दिए, जो कि अनाज की पिसाई, और बिजली लकड़ी, मशीनिंग और कपड़ा संचालन के लिए लागू किया गया था। आधुनिक जल टर्बाइन विद्युत जनरेटर को चलाने के लिए बांध के माध्यम से बहने वाले पानी का उपयोग करते हैं।

पवनचक्की: प्रारंभिक पवनचक्कियों ने अनाज की पिसाई संचालन के लिए रोटरी गति उत्पन्न करने के लिए पवन ऊर्जा पर कब्जा कर लिया। आधुनिक पवन टर्बाइन एक जनरेटर भी चलाते हैं। बदले में इस बिजली का उपयोग उन मोटरों को चलाने के लिए किया जाता है जो यांत्रिक प्रणालियों के प्रवर्तक बनाते हैं।

इंजन: इंजन शब्द "सरलता" से लिया गया है और मूल रूप से उन अंतर्विरोधों को संदर्भित करता है जो भौतिक उपकरण हो सकते हैं या नहीं भी हो सकते हैं।[53] भाप इंजन दबाव पोत में निहित पानी को उबालने के लिए गर्मी का उपयोग करता है, विस्तारित भाप पिस्टन या टरबाइन चलाती है। इस सिद्धांत को अलेक्जेंड्रिया के हीरो के एओलिपाइल में देखा जा सकता है। इसे बाहरी दहन इंजन कहा जाता है।

मोटर इंजन को आंतरिक दहन इंजन कहा जाता है क्योंकि यह सिलेंडर के अंदर ईंधन (एक एक्सोथर्मिक रासायनिक प्रतिक्रिया) को जलाता है और पिस्टन को चलाने के लिए विस्तारित गैसों का उपयोग करता है। जेट इंजन एक टरबाइन का उपयोग हवा को संपीड़ित करने के लिए करता है जिसे ईंधन के साथ जलाया जाता है ताकि यह विमान को जोर प्रदान करने के लिए एक नोक के माध्यम से फैलता है, और इसलिए यह एक "आंतरिक दहन इंजन" भी है। [54]

बिजली संयंत्र: बॉयलर में कोयले और प्राकृतिक गैस के दहन से निकलने वाली गर्मी भाप उत्पन्न करती है जो विद्युत जनरेटर को घुमाने के लिए भाप टरबाइन को चलाती है। परमाणु ऊर्जा संयंत्र भाप और विद्युत शक्ति उत्पन्न करने के लिए परमाणु रिएक्टर से गर्मी का उपयोग करता है। यह शक्ति औद्योगिक और व्यक्तिगत उपयोग के लिए तंत्र हस्तांतरण पंक्तियां के माध्यम से वितरित की जाती है।

मोटर्स: विद्युत मोटर्स घूर्णी आंदोलन उत्पन्न करने के लिए प्रत्यावर्ती धारा (एसी) या एकदिश धारा (डीसी) विद्युत प्रवाह का उपयोग करते हैं। विद्युत सर्वोमोटर यांत्रिक प्रणाली, जिनमें यंत्रमानव प्रणाली से लेकर आधुनिक विमान के लिए प्रवर्तक हैं।

द्रव शक्ति: हाइड्रोलिक और वायवीय प्रणालियाँ विद्युत चालित पंपों का उपयोग क्रमशः पानी या हवा को सिलिंडर में चलाने के लिए करती हैं ताकि रेखीय गति को शक्ति प्रदान की जा सके।

विद्युत रासायनिक: रसायन और सामग्री भी शक्ति के स्रोत हो सकते हैं।[55] वे रासायनिक रूप से समाप्त हो सकते हैं या फिर से चार्ज करने की आवश्यकता हो सकती है, जैसा कि बैटरी के साथ होता है,[56] या वे अपनी स्थिति को बदले बिना बिजली का उत्पादन कर सकते हैं, जो कि सौर कोशिकाओं और थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर के मामले में है।[57][58] हालाँकि, इन सभी को अभी भी अपनी ऊर्जा कहीं और से आने की आवश्यकता है। बैटरी के साथ, यह पहले से मौजूद रासायनिक संभावित ऊर्जा है।[56]सौर सेल और थर्मोइलेक्ट्रिक्स में, ऊर्जा स्रोत क्रमशः प्रकाश और गर्मी है।[57][58]

तंत्र

यांत्रिक प्रणाली के तंत्र को मशीन तत्वों नामक घटकों से इकट्ठा किया जाता है। ये तत्व प्रणाली के लिए संप्रारुप प्रदान करते हैं और इसके आंदोलन को नियंत्रित करते हैं।

संप्रारुपत्मक घटक, आम तौर पर, फ्रेम सदस्य, बीयरिंग, स्प्लिन, स्प्रिंग्स, सील, फास्टनरों और कवर होते हैं। कवर का आकार, बनावट और रंग यांत्रिक प्रणाली और उसके उपयोगकर्ताओं के बीच एक स्टाइलिंग और परिचालन अंतराफलक प्रदान करता है।

[51][59] गतिविधि को नियंत्रित करने वाली सभाओं को " तंत्र " भी कहा जाता है। तंत्र को आमतौर पर गियर और गियर ट्रेनों के रूप में वर्गीकृत किया जाता है, जिसमें बेल्ट ड्राइव और चेन ड्राइव, कैम और अनुयायी तंत्र और शृंखला शामिल हैं, हालांकि अन्य विशेष तंत्र हैं जैसे क्लैम्पिंग शृंखला, अनुक्रमण तंत्र, निकास और ब्रेक और क्लच जैसे घर्षण उपकरण।

तंत्र की स्वतंत्रता की डिग्री की संख्या, या इसकी गतिशीलता, लिंक और जोड़ों की संख्या और तंत्र के निर्माण के लिए उपयोग किए जाने वाले जोड़ों के प्रकार पर निर्भर करती है। एक तंत्र की सामान्य गतिशीलता लिंक की अप्रतिबंधित स्वतंत्रता और जोड़ों द्वारा लगाए गए बाधाओं की संख्या के बीच का अंतर है। यह चेबीचेव-ग्रबलर-कुट्ज़बैक (Chebychev-Grübler-Kutzbach) मानदंड द्वारा वर्णित है।

गियर और गियर ट्रेनें

File:NAMA Machine d'Anticythère 1.jpg
एंटीकेथेरा तंत्र (मुख्य टुकड़ा)

दांतेदार पहियों से संपर्क करने के बीच आवर्तन के संचरण को ग्रीस के एंटीक्यथेरा तंत्र और चीन के दक्षिण-बिंदु रथ में वापस पता लगाया जा सकता है। पुनर्जागरण वैज्ञानिक जॉर्जियस एग्रिकोला के चित्र बेलनाकार दांतों के साथ गियर ट्रेनों को दिखाते हैं। इनवॉल्व टूथ के कार्यान्वयन से एक मानक गियर डिज़ाइन प्राप्त हुआ जो एक स्थिर गति अनुपात प्रदान करता है। गियर और गियर ट्रेनों की कुछ महत्वपूर्ण विशेषताएं हैं:

  • समागम गियर के पिच सर्कल का अनुपात गति अनुपात और गियर सेट के यांत्रिक लाभ को परिभाषित करता है।
  • एक ग्रहीय गियर ट्रेन एक कॉम्पैक्ट पैकेज में उच्च गियर कमी प्रदान करती है।
  • गैर-गोलाकार गियर के लिए गियर दांत बनावट करना संभव है, फिर भी आसानी से आघूर्ण बल संचारित करते हैं।
  • चेन और बेल्ट ड्राइव के गति अनुपात की गणना उसी तरह की जाती है जैसे गियर अनुपात। साइकिल गियरिंग देखें।

कैम और अनुयायी तंत्र

दो विशेष आकार की कड़ियों के सीधे संपर्क से एक कैम और फॉलोअर बनता है। ड्राइविंग लिंक को कैम कहा जाता है (कैम शाफ्ट भी देखें) और लिंक जो उनकी सतहों के सीधे संपर्क के माध्यम से संचालित होता है उसे अनुयायी कहा जाता है। कैम और अनुयायी की संपर्क सतहों का आकार तंत्र की गति को निर्धारित करता है।

कड़ी

File:Landing gear schematic.svg
एक्ट्यूएटर और फोर-बार लिंकेज का योजनाबद्ध जो एक विमान लैंडिंग गियर की स्थिति में है।

लिंकेज जोड़ियों से जुड़े लिंक्स का एक संग्रह है। आम तौर पर, लिंक संप्रारुपत्मक तत्व होते हैं और जोड़ गति की अनुमति देते हैं। शायद सबसे उपयोगी उदाहरण प्लानर फोर-बार लिंकेज है। हालाँकि, कई और विशेष संबंध हैं:

  • वाट का लिंकेज एक चार-बार लिंकेज है जो एक अनुमानित सीधी रेखा उत्पन्न करता है। स्टीम इंजन के लिए उनके डिजाइन के संचालन के लिए यह महत्वपूर्ण था। यह लिंकेज पहियों के सापेक्ष शरीर के साइड-टू-साइड मूवमेंट को रोकने के लिए वाहन निलंबन में भी दिखाई देता है। लेख को समानांतर गति भी देखें।
  • वाट के लिंकेज की सफलता समान अनुमानित सीधी-रेखा लिंकेज के डिजाइन की ओर ले जाती है, जैसे कि होकेन के लिंकेज और चेबीशेव के लिंकेज।
  • पीयूसेलियर लिंकेज एक रोटरी इनपुट से एक वास्तविक सीधी-रेखा आउटपुट उत्पन्न करता है।
  • सरस लिंकेज एक स्थानिक लिंकेज है जो एक रोटरी इनपुट से सीधी-रेखा आंदोलन उत्पन्न करता है।
  • क्लान लिंकेज और जेनसेन लिंकेज हाल के आविष्कार हैं जो दिलचस्प चलने की गतिविधियाँ प्रदान करते हैं। वे क्रमशः छह-बार और आठ-बार लिंकेज हैं।

तलीय प्रणाली

तलीय तंत्र एक यांत्रिक प्रणाली है जो विवश है इसलिए प्रणाली के सभी निकायों में बिंदुओं के प्रक्षेपवक्र एक जमीनी तल के समानांतर समतलों पर स्थित होते हैं। सिस्टम में पिंडों को जोड़ने वाले हिन्ज संधि वाले जोड़ों की घूर्णी अक्षकाय इस समतल ज़मीन के लंबवत होती हैं।

गोलाकार प्रणाली

गोलाकार तंत्र एक यांत्रिक प्रणाली है जिसमें पिंड इस तरह से चलते हैं कि प्रणाली में बिंदुओं के प्रक्षेपवक्र संकेंद्रित क्षेत्रों पर स्थित होते हैं। सिस्टम में पिंडों को जोड़ने वाले हिन्ज संधि वाले जोड़ों की घूर्णी अक्षकाय इन सर्कल के केंद्र से होकर गुजरती हैं।

स्थानिक प्रणाली

स्थानिक तंत्र एक यांत्रिक प्रणाली है जिसमें कम से कम एक पिंड होता है जो इस तरह से चलता है कि इसके बिंदु प्रक्षेपवक्र सामान्य अंतरिक्ष वक्र होते हैं। हिन्ज संधि वाले जोड़ों की घूर्णी अक्षकाय जो सिस्टम में निकायों को जोड़ती हैं, अंतरिक्ष में रेखाएँ बनाती हैं जो प्रतिच्छेद नहीं करती हैं और अलग-अलग सामान्य मानदंड हैं।

नम्य प्रणाली

लचीलेपन तंत्र में आज्ञाकारी तत्वों (जिसे फ्लेक्सर जोड़ों के रूप में भी जाना जाता है) से जुड़े दृढ़ पिंड निकायों की एक श्रृंखला होती है जिसे बल के आवेदन पर ज्यामितीय रूप से अच्छी तरह से परिभाषित गति उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

मशीन तत्व

मशीन के प्राथमिक यांत्रिक घटकों को मशीन तत्व कहा जाता है। इन तत्वों में तीन बुनियादी प्रकार होते हैं (i) संप्रारुपत्मक घटक जैसे फ्रेम सदस्य, बीयरिंग, धुरी, स्प्लिन, फास्टनर, मुहर, और स्नेहक, (ii) तंत्र जो विभिन्न तरीकों से गति को नियंत्रित करते हैं जैसे गियर ट्रेन, बेल्ट या चेन ड्राइव, लिंकेज, कैम और अनुयायी प्रणाली, जिसमें ब्रेक और क्लच शामिल हैं, और (iii) नियंत्रण घटक जैसे बटन, स्विच, संकेतक, सेंसर, एक्चुएटर और कंप्यूटर नियंत्रक। जबकि आमतौर पर मशीन तत्व नहीं माना जाता है, कवर का आकार, बनावट और रंग मशीन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है जो मशीन के यांत्रिक घटकों और उसके उपयोगकर्ताओं के बीच एक बनावट और परिचालन अंतराफलक प्रदान करता है।

संप्रारुपत्मक घटक

कई मशीन तत्व फ्रेम, बेयरिंग, स्प्लिन, स्प्रिंग और सील जैसे महत्वपूर्ण संप्रारुपत्मक कार्य प्रदान करते हैं।

  • यह माना जाता है कि एक तंत्र का फ्रेम एक महत्वपूर्ण मशीन तत्व है जो नाम तीन-बार लिंकेज को चार-बार लिंकेज में बदल देता है। फ्रेम आमतौर पर ट्रस या बीम तत्वों से इकट्ठे होते हैं।
  • बीयरिंग चलती तत्वों के बीच इंटरफ़ेस को प्रबंधित करने के लिए डिज़ाइन किए गए घटक हैं और मशीनों में घर्षण का स्रोत हैं। सामान्य तौर पर, बीयरिंग को शुद्ध रोटेशन या रैखिक-गति असर के लिए डिज़ाइन किया गया है। सीधी रेखा आंदोलन।
  • स्प्लिन और कुंजियाँ दो तरीके हैं जो मज़बूती से एक धुरा को एक पहिया, चरखी या गियर में माउंट करते हैं ताकि टोक़ कनेक्शन के माध्यम से स्थानांतरित किया जा सके।
  • स्प्रिंग्स उन बलों को प्रदान करता है जो या तो मशीन के घटकों को जगह में रख सकते हैं या मशीन के हिस्से का समर्थन करने के लिए एक निलंबन के रूप में कार्य कर सकते हैं।
  • तरल पदार्थ, जैसे पानी, गर्म गैसों, या स्नेहक को संभोग सतहों के बीच लीक नहीं करते हैं, यह सुनिश्चित करने के लिए मशीन के संभोग भागों के बीच सील का उपयोग किया जाता है।
  • फास्टनरों जैसे शिकंजा, बोल्ट, स्प्रिंग क्लिप और रिवेट्स एक मशीन के घटकों की विधानसभा के लिए महत्वपूर्ण हैं। फास्टनरों को आमतौर पर हटाने योग्य माना जाता है। इसके विपरीत, वेल्डिंग, टांका लगाने, फ़साने और चिपकने के आवेदन जैसे विधियों में शामिल होने के लिए, आमतौर पर घटकों को अलग करने के लिए भागों को काटने की आवश्यकता होती है

नियंत्रक

मशीन के घटकों के प्रदर्शन को बनाए रखने के लिए नियंत्रक सेंसर, तर्क और प्रवर्तक को मिलाते हैं। शायद सबसे प्रसिद्ध स्टीम इंजन के लिए फ्लाईबॉल गवर्नर है। इन उपकरणों के उदाहरण थर्मोस्टैट से होते हैं कि जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, ऑटोमोबाइल में क्रूज़ कंट्रोल सिस्टम जैसे गति नियंत्रकों के लिए पानी को ठंडा करने के लिए वाल्व खोलता है। प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर ने रिले और स्पेशलाइज्ड कंट्रोल मैकेनिज्म को प्रोग्रामेबल कंप्यूटर से बदल दिया। सर्वोमोटर्स जो विद्युत कमांड के जवाब में शाफ्ट को सही स्थिति में रखते हैं, वे एक्ट्यूएटर हैं जो रोबोटिक सिस्टम को संभव बनाते हैं।

कंप्यूटिंग मशीनें

File:Arithmometre, designed by Charles Xavier Thomas, c. 1820, for the four rules of arithmetic, manufactured 1866-1870 AD, TM10901 - Tekniska museet - Stockholm, Sweden - DSC01567.JPG
ARITHMOMETRE, चार्ल्स जेवियर थॉमस द्वारा डिज़ाइन किया गया, सी।1820, अंकगणित के चार नियमों के लिए, 1866-1870 ईस्वी का निर्माण किया।Tekniska Museet, स्टॉकहोम, स्वीडन में प्रदर्शनी।

चार्ल्स बैबेज ने 1837 में लॉगरिदम और अन्य कार्यों को सारणीबद्ध करने के लिए मशीनों को डिजाइन किया। उनके अंतर इंजन को एक उन्नत यांत्रिक कैलकुलेटर और उनके विश्लेषणात्मक इंजन को आधुनिक कंप्यूटर का अग्रदूत माना जा सकता है, हालांकि बैबेज के जीवनकाल में कोई भी बड़ा डिजाइन पूरा नहीं हुआ था।

एरिथमोमीटर और कॉम्पटोमीटर मैकेनिकल कंप्यूटर हैं जो आधुनिक डिजिटल कंप्यूटर के अग्रदूत हैं। आधुनिक कंप्यूटरों का अध्ययन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले मॉडल स्टेट मशीन और ट्यूरिंग मशीन कहलाते हैं।

आणविक मशीनें

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एक राइबोसोम एक जैविक मशीन है जो प्रोटीन की गतिशीलता का उपयोग करती है

जैविक अणु मायोसिन एटीपी और एडीपी पर वैकल्पिक रूप से एक एक्टिन फिलामेंट के साथ संलग्न होने के लिए प्रतिक्रिया करता है और एक तरह से अपने आकार को बदल देता है जो एक बल को बढ़ाता है, और फिर इसके आकार, या विरूपण को पुनः तैयार करने के लिए विघटित हो जाता है। यह आणविक ड्राइव के रूप में कार्य करता है जो मांसपेशियों के संकुचन का कारण बनता है।इसी तरह जैविक अणु किनेसिन में दो खंड होते हैं जो वैकल्पिक रूप से सूक्ष्मनलिकाएं के साथ संलग्न और विघटित होते हैं, जिससे अणु को कोशिका के भीतर सूक्ष्मनलिका और परिवहन पुटिकाओं के साथ स्थानांतरित किया जाता है, और डायनेन, जो नाभिक की ओर कोशिकाओं के अंदर कार्गो को स्थानांतरित करता है और मोटाइल किलिया के एक्सोनैम्यूलम बीटिंग का उत्पादन करता है औरफ्लैगेला। वास्तव में, मोटाइल सिलियम एक नैनोमैचिन है जो शायद आणविक परिसरों में 600 से अधिक प्रोटीनों से बना है, जिनमें से कई भी स्वतंत्र रूप से नैनोमैचिन के रूप में कार्य करते हैं। लचीले लिंकर्स उनके द्वारा जुड़े मोबाइल प्रोटीन प्रक्षेत्र को अपने बाध्यकारी भागीदारों को भर्ती करने और प्रोटीन डायनेमिक्स ग्लोबल लचीलेपन के माध्यम से लंबी दूरी की एलोस्टेररी को प्रेरित करने की अनुमति देते हैं: कई प्रक्षेत्र | प्रोटीन प्रक्षेत्र डायनेमिक्स।[60] अन्य जैविक मशीनें ऊर्जा उत्पादन के लिए जिम्मेदार हैं, उदाहरण के लिए एटीपी सिंथेज़ जो प्रोटॉन-मोटर बल से ऊर्जा का उपयोग करती हैं। झिल्ली के पार प्रोटॉन ग्रेडिएंट्स एक टरबाइन जैसी गति को चलाने के लिए एटीपी को संश्लेषित करने के लिए उपयोग की जाती हैं, एक सेल की ऊर्जा मुद्रा।[61] अभी भी अन्य मशीनें जीन अभिव्यक्ति के लिए जिम्मेदार हैं, जिनमें डीएनए की प्रतिकृति के लिए डीएनए पॉलीमरेज़ शामिल हैं, एमआरएनए के उत्पादन के लिए आरएनए पॉलीमरेज़, इंट्रोन्स को हटाने के लिए स्प्लिसोसोम, और प्रोटीन को संश्लेषित करने के लिए राइबोसोम। ये मशीनें और उनकी नैनोस्केल डायनेमिक्स किसी भी आणविक मशीनों की तुलना में कहीं अधिक जटिल हैं जो अभी तक कृत्रिम रूप से निर्मित की गई हैं।[62] इन अणुओं को तेजी से नैनोमैचिन माना जाता है। शोधकर्ताओं ने नैनो-आयामी चार-बार लिंकेज का निर्माण करने के लिए डीएनए का उपयोग किया है।[63][64]


प्रभाव

मशीनीकरण और स्वचालन

File:Agricola1.jpg
अयस्क को ऊपर उठाने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला एक पानी से चलने वाला माइन लहरा।यह वुडब्लॉक जॉर्ज बाउर (लैटिनलाइज्ड नाम जॉर्जियस एग्रीकोला, सीए 1555) द्वारा डी रे मेटालिका से है, एक प्रारंभिक खनन पाठ्यपुस्तक जिसमें खनन उपकरणों के कई चित्र और विवरण शामिल हैं।

मशीनीकरण या मशीनीकरण ( बीई ) मानव ऑपरेटरों को मशीनरी प्रदान कर रहा है जो उन्हें काम की मांसपेशियों की आवश्यकताओं के साथ सहायता करता है या पेशी के काम को विस्थापित करता है। कुछ क्षेत्रों में, मशीनीकरण में हाथ के औजारों का उपयोग शामिल है। आधुनिक उपयोग में, जैसे कि इंजीनियरिंग या अर्थशास्त्र में, मशीनीकरण का अर्थ है हाथ के औजारों की तुलना में अधिक जटिल मशीनरी और इसमें बिना गियर वाले घोड़े या गधे की चक्की जैसे साधारण उपकरण शामिल नहीं होंगे। वे उपकरण जो गियर, पुली या शीव और बेल्ट, शाफ्ट, कैम और क्रैंक जैसे साधनों का उपयोग करते हुए गति में परिवर्तन या परिवर्तन से लेकर घूमने की गति में परिवर्तन करते हैं, आमतौर पर मशीन माने जाते हैं। विद्युतीकरण के बाद, जब अधिकांश छोटी मशीनरी अब हाथ से संचालित नहीं थी, मशीनीकरण मोटर चालित मशीनों का पर्याय बन गया था।[65]

स्वचालन वस्तुओं और सेवाओं के उत्पादन में मानव कार्य की आवश्यकता को कम करने के लिए नियंत्रण प्रणालियों और सूचना प्रौद्योगिकियों का उपयोग है। औद्योगीकरण के दायरे में, स्वचालन मशीनीकरण से परे एक कदम है। जबकि मशीनीकरण मानव ऑपरेटरों को काम की मांसपेशियों की आवश्यकताओं के साथ सहायता करने के लिए मशीनरी प्रदान करता है, स्वचालन मानव संवेदी और मानसिक आवश्यकताओं की आवश्यकता को भी बहुत कम कर देता है। स्वचालन विश्व अर्थव्यवस्था और दैनिक अनुभव में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

ऑटोमेटा

ऑटोमेटन (बहुवचन: ऑटोमेटा या ऑटोमेटॉनस) एक स्व-परिचालन मशीन है। इस शब्द का प्रयोग कभी-कभी यंत्रमानव का वर्णन करने के लिए किया जाता है, विशेष रूप से एक स्वायत्त यंत्रमानव। 1863 में एक खिलौना ऑटोमेटन का एकस्व कराया गया था।[66]

यांत्रिकी

अशर[67] की रिपोर्ट है कि यांत्रिकी पर हीरो ऑफ अलेक्जेंड्रिया के ग्रंथ ने भारी वजन उठाने के अध्ययन पर ध्यान केंद्रित किया। आज यांत्रिकी एक यांत्रिक प्रणाली की ताकतों और गतियों के गणितीय विश्लेषण को संदर्भित करता है, और इसमें इन प्रणालियों के कैनेटीक्स और गतिकी का अध्ययन सम्मिलित है।

मशीनों की गतिशीलता

बियरिंग्स पर प्रतिक्रियाओं को निर्धारित करने के लिए मशीनों का गतिशील विश्लेषण दृढ़ पिंड प्रतिरूप से शुरू होती है, जिस बिंदु पर लोच प्रभाव शामिल होते हैं। दृढ़ पिंड की गतिशीलता बाहरी बलों की कार्रवाई के तहत परस्पर जुड़े निकायों की प्रणालियों की गति का अध्ययन करती है। यह धारणा कि निकाय दृढ़ पिंड हैं, जिसका अर्थ है कि वे लागू बलों की कार्रवाई के तहत विकृत नहीं होते हैं, प्रत्येक निकाय से जुड़े संदर्भ फ़्रेमों के अनुवाद और रोटेशन के लिए सिस्टम के कॉन्फ़िगरेशन का वर्णन करने वाले मापदंडों को कम करके विश्लेषण को सरल बनाता है।[68][69] एक दृढ़ पिंड प्रणाली की गतिशीलता को गति के समीकरणों द्वारा परिभाषित किया जाता है, जो या तो न्यूटन के गति के नियमों या लैग्रैंगियन यांत्रिकी का उपयोग करके प्राप्त किए जाते हैं। गति के इन समीकरणों का समाधान परिभाषित करता है कि समय के कार्य के रूप में दृढ़ पिंड निकायों की प्रणाली का विन्यास कैसे बदलता है। यांत्रिक प्रणालियों के कंप्यूटर सिमुलेशन में दृढ़ पिंड शरीर की गतिशीलता का निर्माण और समाधान एक महत्वपूर्ण उपकरण है।

मशीनों की शुद्धगतिकी

मशीन के गतिशील विश्लेषण के लिए उसके घटक भागों की गति, या किनेमेटिक्स के निर्धारण की आवश्यकता होती है, प्रक्रिया जिसे गतिज विश्लेषण के रूप में जाना जाता है। यह धारणा कि प्रणाली दृढ़ घटकों का एक संयोजन है, घूर्णी और अनुवाद गति को गणितीय रूप से यूक्लिडियन, या दृढ़ , परिवर्तनों के रूप में मॉडलिंग करने की अनुमति देता है। यह घटक में सभी बिंदुओं की स्थिति, वेग और त्वरण को एक संदर्भ बिंदु के लिए इन गुणों से निर्धारित करने की अनुमति देता है, और घटक की कोणीय स्थिति, कोणीय वेग और कोणीय त्वरण।

मशीन बनावट

मशीन बनावट एक मशीन के जीवनचक्र के तीन चरणों को संबोधित करने के लिए उपयोग की जाने वाली प्रक्रियाओं और तकनीकों को संदर्भित करता है

  • आविष्कार, जिसमें एक आवश्यकता की पहचान, आवश्यकताओं का विकास, अवधारणा निर्माण, प्रोटोटाइप विकास, निर्माण और सत्यापन परीक्षण शामिल है।
  • प्रदर्शन इंजीनियरिंग में विनिर्माण दक्षता बढ़ाना, सेवा और रखरखाव की मांग को कम करना, सुविधाओं को जोड़ना और प्रभावशीलता में सुधार, और सत्यापन परीक्षण शामिल है।
  • पुनर्चक्रण निष्क्रिय करने और निष्कासन का चरण है और इसमें सामग्रियों और घटकों की पुनर्प्राप्ति और पुन: उपयोग सम्मिलित है।

यह भी देखें

  • ऑटोमेटन
  • गियर ट्रेन
  • प्रौद्योगिकी का इतिहास
  • लिंकेज (मैकेनिकल)
  • राजस्व द्वारा यांत्रिक, विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक उपकरण निर्माण कंपनियों की सूची
  • तंत्र (इंजीनियरिंग)
  • यांत्रिक लाभ
  • स्वचालन की रूपरेखा
  • मशीनों की रूपरेखा
  • शक्ति (भौतिकी)
  • साधारण मशीन
  • तकनीकी
  • आभासी काम
  • काम (भौतिकी)

संदर्भ

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अग्रिम पठन

  • Oberg, Erik; Franklin D. Jones; Holbrook L. Horton; Henry H. Ryffel (2000). Christopher J. McCauley; Riccardo Heald; Muhammed Iqbal Hussain (eds.). Machinery's Handbook (26th ed.). New York: Industrial Press Inc. ISBN 978-0-8311-2635-3.
  • Reuleaux, Franz (1876). The Kinematics of Machinery. Trans. and annotated by A. B. W. Kennedy. New York: reprinted by Dover (1963).
  • Uicker, J. J.; G. R. Pennock; J. E. Shigley (2003). Theory of Machines and Mechanisms. New York: Oxford University Press.
  • Oberg, Erik; Franklin D. Jones; Holbrook L. Horton; Henry H. Ryffel (2000). Christopher J. McCauley; Riccardo Heald; Muhammed Iqbal Hussain (eds.). Machinery's Handbook (30th ed.). New York: Industrial Press Inc. ISBN 9780831130992.


बाहरी संबंध

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