機械システムの仕組み:故障
機械システムは、基本的にコンポーネントのコレクションですです それは協力して特定の関数を実行します 。 それは、各ピースが最終結果を達成する上で重要な役割を果たす複雑なパズルのようなものです。
ここに単純化された内訳があります:
1。入力: システムは、外の世界からエネルギーまたは信号を受け取ります。これは:
* パワー: モーター、エンジン、または人間の努力のように。
* 信号: ボタンを押す、温度の変化、またはセンサーの読み取りのように。
2。コンポーネント: これらはシステムを構成する部品であり、それぞれに独自の特定の機能があります。いくつかの一般的な例は次のとおりです。
* メカニズム: ギア、レバー、プーリー、リンケージ - これらは力と動きを送信および修正します。
* フレーム: 構造的サポートを提供し、システムを一緒に保持します。
* アクチュエータ: エネルギーを動きに変換します(モーター、油圧シリンダーなど)。
* センサー: システムの状態(圧力センサー、位置センサーなど)に関するフィードバックを提供します。
* コントロール要素: 情報を処理し、システムの操作を規制する決定を下します。
3。相互作用: コンポーネントは、調整された方法で相互に対話します。
* 変換エネルギー: ある形態のエネルギーを別のエネルギーに変換します(たとえば、電気エネルギーを機械的運動に)。
* 移動モーション: 特定の方法で部品またはオブジェクトを移動します。
* 制御と規制: 入力またはコンポーネントの動作を調整することにより、システムの目的のパフォーマンスを維持します。
4。出力: システムは、目的の結果を生成します。
* 機械的運動: 可動部品、持ち上げ荷物、旋回ホイール。
* エネルギー変換: 発電、暖房、または冷却。
* 情報処理: 信号の送信、データの表示、または計算の作成。
理解する重要な概念:
* 力: 加速を引き起こす可能性のあるプッシュまたはプル。
* 動き: 時間の経過とともに位置に変化します。
* エネルギー: 仕事をする能力。
* 摩擦: 動きに反対する力。
* 効率: 総入力エネルギーに対する有用な出力エネルギーの比率。
機械システムの例:
* 車: エンジンは燃料を動きに変換し、トランスミッションは速度を修正し、ブレーキ制御の動き、ステアリングは動きを指示します。
* 自転車: ペダルは人間の力を動きに変換し、ギアは速度を変え、ブレーキは自転車を止めます。
* 時計: スプリングスストアエネルギー、ギアコントロールタイムキーピング、手が時間を示します。
* ロボット: モーターは電力を提供し、センサーは情報を収集し、コントローラーは意思決定を行い、アクチュエーターがアクションを実行します。
機械システムの基本的な概念を理解することで、現代の世界に不可欠な複雑な機械とデバイスを設計、分析、改善することができます。