Mis on masina element?

Masinad koosnevad masinaelementidest, mis on masina üksikud osad, mis liiguvad ja löövad teisi osi, et masin töötaks. Kuigi masina element võib koosneda väiksematest konstruktsiooniosadest, loetakse elemendiks kogu seda funktsiooni täitev seadistus. Näiteks koosneb klapp mitmest komponendist, sealhulgas käsirattast ja võllist või varrest, kuid masinaelemendiks nimetatakse ainult kogu klappi. Erinevaid masinaelemente, nii üld- kui ka eriotstarbelisi, on väga palju ja nende optimaalne disain on inseneriteaduse peamine õppesuund.

Masina üldotstarbelisi elemente saab kasutada mis tahes rakenduses ja need hõlmavad selliseid elemente nagu hammasrattad, laagrid ja võllid. Hammasrattad on pöörlevad osad, millel on lukustuvad hambad, mis pöörduvad teiste hammasrataste vastu, pannes need pöörlema ​​ja edastama pöörlemisjõudu ehk pöördemomenti. Jõu kandmiseks kasutatakse laagreid – näiteks kuullaager, mis võimaldab vähendada hõõrdumist, kuna see veereb vabalt liikuva osa all. Võllid ja haakeseadised, nagu hammasrattad, edastavad ka pöördemomenti ja neid kasutatakse osade ühendamiseks, eriti sõidukites, nagu autod ja mootorrattad. Kuigi on olemas palju variatsioone ja muud tüüpi üldotstarbelisi elemente, töötavad need kõik samadel jõu ja liikumise põhimõtetel ning neid saab vajaduse korral lisada peaaegu igasse masinasse.

Teine masinaelemendi põhikategooria on eriotstarbeline masinaelement. Need seadmed kasutavad toimimiseks ka jõu ja liikumise põhiprintsiipe, kuid erinevalt üldotstarbelistest elementidest saab neid kasutada ainult konkreetsetes rakendustes. Kolvid ja ventiilid on selliste osade näited. Ventiilid juhivad vedeliku või gaasi voolu läbi toru, tõkestades torujuhtme, ja neid saab avada või sulgeda välise lüliti või ratta abil. Kolvid on liikuvad komponendid, mida kasutatakse mootorites ja pumpades silindrilises kambris oleva gaasi või vedeliku rõhust tuleneva jõu edastamiseks või selle gaasi või vedeliku väljasurumiseks.

Masinaelemendi projekteerimisel püüavad insenerid optimeerida mitmeid tegureid. Masinaelement peab olema piisava tugevuse ja vastupidavusega, et oma ettenähtud funktsiooni usaldusväärselt täita, kuid peab olema ka võimalikult väike ja kerge. Ideaalis peaks selle tootmine ja hooldamine olema lihtne ja odav, kuid vastama siiski tööstusstandarditele. Kuna masinaelemendi põhifunktsioon on projekteerimisel kõige olulisem, algab protsess elemendi sobitamisest selle funktsiooniga ja seejärel muude tegurite kaasamisega.