가동 부품

엔진의 가동 부품 모델

기계에는 고정 부품과 가동 부품이 모두 포함되어 있습니다.움직이는 부품에는 ^[1]^[2]제어되고 구속된 모션이 있습니다.

가동 부품은 연료, 냉각수 또는 유압 ^{[citation needed]}오일과 같은 가동 유체를 제외한 기계 부품입니다.또한 가동 부품에는 기계식 잠금 장치, 스위치, 너트 및 볼트, 병용 나사 캡 등이 포함되어 있지 않습니다.가동 부품이 없는 시스템을 "솔리드 스테이트"^{[citation needed]}라고 합니다.

기계적 효율과 마모

기계 내 가동 부품의 양은 기계 효율의 한 요인입니다.가동 부품의 수가 많을수록 이들 ^[3]부품 간의 마찰에 의해 열로 손실되는 에너지의 양이 커집니다.예를 들어, 현대의 자동차 엔진에서는 엔진 연료를 연소하여 얻은 총 출력의 약 7%가 엔진 가동 ^[4]부품 간의 마찰에 의해 손실됩니다.

반대로 가동 부품의 수가 적을수록 효율이 높아집니다.가동 부품이 전혀 없는 기계는 매우 효율적입니다.예를 들어, 전기 변압기는 가동 부품이 없고 기계 효율은 일반적으로 90%를 웃돈다(변압기의 나머지 전력 손실은 구리 권선에서의 전기 저항 손실 및 철심에서의 와전류 손실 등 다른 원인에서 발생한다).^[5]

가동 부품 간의 마찰로 인한 효율 손실을 극복하기 위해 두 가지 방법이 사용됩니다.우선 가동부품을 윤활한다.둘째, 기계의 가동 부품은 서로 소량 접촉하도록 설계되어 있습니다.후자는 두 가지 접근법으로 구성됩니다.기계의 크기를 줄일 수 있기 때문에 서로 스치는 가동 부품의 면적을 매우 간단하게 줄일 수 있습니다.또, 개개의 컴퍼넌트의 디자인을 변경해, 그 형태나 구조를 변경해,^[4] 서로 접촉하는 것을 줄이거나 회피할 수 있습니다.

윤활은 적절한 재료의 사용과 마찬가지로 마모를 줄여줍니다.움직이는 부품이 마모되면 기계의 정밀도에 영향을 미칠 수 있습니다.따라서 설계자는 이 요소를 염두에 두고 가동 부품을 설계해야 하며, 기계의 수명에 걸쳐 정밀도가 가장 중요한 경우 마모가 고려되고 가능하면 최소가 되도록 해야 합니다(단륜 바퀴 손수레 설계).차축이 손수레 암에 고정되고 차륜이 그 주위를 회전하는 설계는 마모되기 쉬우며, 차륜에 부착되어 암의 베어링에 의해 회전하는 회전 차축은 차축이 암을 통해 마모될 때 흔들리기 시작합니다.)^[6]

가동 부품의 윤활, 마찰 및 마모를 다루는 과학 및 공학 분야는 재료 과학, 기계 공학, 화학 및 ^[7]역학을 아우르는 학문 간 분야인 트라이볼로지입니다.

실패.

앞서 언급한 바와 같이 ^[8]기계에서 움직이는 부품에 마모가 우려됩니다.고장을 일으키는 다른 우려 사항으로는 부식,^[8] 부식,^[8] 열응력 및 발열,^[8] 진동,^[8] 피로 ^[8]부하 및 캐비테이션 등이 있습니다.

피로는 큰 관성력과 관련이 있으며 움직이는 부품의 운동 유형에 영향을 받습니다.회전운동이 균일한 이동부는 앞뒤로 진동하는 이동부보다 피로가 적다.기계 작동의 강제 주파수가 회전축과 같은 하나 이상의 가동 부품의 공진 주파수에 도달하면 진동이 고장납니다.설계자는 설계 시 부품의 고유 주파수를 계산하고 이러한 공진을 제한하거나 제거하도록 부품을 변경함으로써 이러한 문제를 방지합니다.

그러나 가동 부품의 고장으로 이어질 수 있는 또 다른 요인으로는 기계의 ^[8]냉각 및 윤활 시스템 고장이 있습니다.

마지막으로 움직이는 부품의 고장과 관련된 요소는 운동 에너지입니다.기계의 움직이는 부분의 운동에너지가 갑자기 방출되면 이물질에 의해 움직이는 부분의 움직임이 방해될 경우 과도한 응력파괴가 발생합니다.예를 들어 팬이나 프로펠러의 날개에 걸린 돌이나 작업 중 스패너/원숭이 렌치(spanner/monkey wrench in works)^[8]라는 속담도 있습니다(자세한 내용은 이물질 손상 참조).

기계의 움직이는 부분의 운동 에너지

기계의 운동 에너지는 각각의 움직이는 부분의 운동 에너지의 합계이다.움직이는 부품이 있는 기계는 수학적으로 운동 에너지가 단순히 합산되는 연결된 물체의 시스템으로 취급될 수 있다.개별 운동 에너지는 움직이는 부품의 변환과 ^[9]축 주위의 회전의 운동 에너지에서 결정됩니다.

움직이는 부품의 회전 운동 에너지는 모든 이러한 이동 부품 시스템이 이상적인 링의 일부 또는 링을 형성하는 순간 축을 중심으로 회전하는 연결된 물체의 집합으로 환원될 수 있다는 점에 유의하여 n{\ $displaystyle$ n $}$ 회전으로 $n$ 회전하는 $a$ 의 {\ $displaystyle$ a $}$ 으로 $a$ 결정될 수 있습니다.ns/초이 이상적인 링은 동등한 플라이휠로 알려져 있으며 반지름은 회전 반지름입니다.질량에 대한 반지름의 모든 부분 제곱의 적분 $\int a^{2}dm$ $\int a^{2}dm$ $\int a^{2}dm$ d $\int a^{2}dm$ $(\$ style \ $int$ a $^{2}dm$ 은 또한 링이 질량의 곱과 반지름 $\sum _{k=0}^{n}m_{k}\times a_{k}^{2}$ k $\sum _{k=0}^{n}m_{k}\times a_{k}^{2}$ n k × $\sum _{k=0}^{n}m_{k}\times a_{k}^{2}$ $\sum _{k=0}^{n}m_{k}\times a_{k}^{2}$ di $\sum _{k=0}^{n}m_{k}\times a_{k}^{2}$ 2 (\di)의 제곱의 합으로 이산 입자의 집합으로 모델링된 경우에도 표현될 수 있다. $splaystyle \sum _{k=0}^{n}m_{k$ }\ $times$ a_{ $k$ 는 링의 관성 모멘트로, I $\display I$ 로 $I$ 가동 부품 전체 시스템의 회전 운동 에너지는 ${\frac {1}{2}}I\omega ^{2}$ ${\frac {1}{2}}I\omega ^{2}$ I † ${\frac {1}{2}}I\omega ^{2}$ { $displaystyle$ { 1 ${\frac {1}{2}}I\omega ^{2}$ } { $2}$ 입니다. $I\obega$ ^{ $2$ 여기서 $\omega$ {\ $displaystyle \obega}$ 는 $\omega$ ^[9]^[10]관성 모멘트와 동일한 축을 중심으로 움직이는 부품의 각속도입니다.

이동부품의 이동운동에너지는 1, ${\frac {1}{2}}mv^{2}$ $({$ 이며 $,$ $m$ 서 m({ $displaystyle$ m $})$ 은 $m$ 총질량, $({displaystyle$ v})는 $v$ 속도의 크기이다.이것은 기계의 움직이는 부품의 총 운동 에너지 공식에 ${\frac {1}{2}}I\omega ^{2}+{\frac {1}{2}}mv^{2}$ 1 ${\frac {1}{2}}I\omega ^{2}+{\frac {1}{2}}mv^{2}$ I † ${\frac {1}{2}}I\omega ^{2}+{\frac {1}{2}}mv^{2}$ + ${\frac {1}{2}}I\omega ^{2}+{\frac {1}{2}}mv^{2}$ ${\frac {1}{2}}I\omega ^{2}+{\frac {1}{2}}mv^{2}$ ${\frac {1}{2}}I\omega ^{2}+{\frac {1}{2}}mv^{2}$ ${\frac {1}{2}}I\omega ^{2}+{\frac {1}{2}}mv^{2}$ 2 ( $디스플레이$ 스타일 ${1}{2})$ 로 ${\frac {1}{2}}I\omega ^{2}+{\frac {1}{2}}mv^{2}$ . $I\omega$ ^{ $2}+{\frac {1}{2}}}mv^{2$ ^[9]^[10]

이 공학 선도(운동학적 설계 원칙에 실리는 기계적의 부정확한 types/numbers을 사용하여 wobble[6]에 고정 부분을 유발할 수 있)가 흔들린 부분들이 그 움직임의 맨 끝에 한 위치와 일자리의 일부 지역 유령 라인 윤곽에 움직이는 부분 탄탄한 윤곽과 그 움직임을 보여 준다.월다른 쪽 끝.

엔지니어링 다이어그램에 움직이는 부품 표시

기술도면에서는 통상 가동부품은 주요 위치 또는 초기 위치에 부품의 솔리드 윤곽을 그려서 지정되며, 팬텀 라인(2개의 짧은 선분과 하나의 긴 선분의 "점 대시" 시퀀스로 이루어진 선)^[11]^[12]^[13]으로 그려진 2차 이동 위치에 부품의 윤곽이 추가된다.이러한 규약은 ASME Y14를 포함한 미국 국립표준협회 및 미국기계공학회(American National Standards Institute)의 여러 표준에 포함되어 있습니다.1979년에 ^[14]2백만 권이 출판되었습니다.

최근 수십 년 동안 움직이는 부품의 움직임을 설명하기 위한 기술 및 엔지니어링 다이어그램에서 애니메이션의 사용이 더욱 실용적이고 널리 퍼지고 있습니다.애니메이션은 움직이는 부품을 보다 명확하게 나타내며, 움직이는 부품과 그 움직임을 보다 쉽게 ^[15]시각화할 수 있습니다.게다가 컴퓨터 보조 설계 도구는 움직이는 부품의 움직임을 시뮬레이트 할 수 있게 하고, 예를 들어 기계 설계자가 숫자를 실행하는 것이 아니라 (애니메이션된) 컴퓨터 모델의 단순한 육안 검사를 통해 기계 설계자가 서로의 움직임을 방해하거나 충돌할지를 결정할 수 있도록 한다.직접 ^[16]^[17]분석할 수 있습니다.

「」를 참조해 주세요.

Kinetic Art - 움직이는 부품을 포함하는 조각
이동(시계) - 시계 또는 시계의 이동 부품에 대한 고유 이름

레퍼런스

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추가 정보

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