مهندسی مکانیک

مکانیک مهندسی (همچنین به عنوان مهندسی مکانیک کلاسیک است شناخته می شود) یک علم مهندسی و توسعه، ساخت و تولید ماشین آلات و سیستم ها را پوشش می دهد. این شامل:

• موتورهای پرایم ( موتور بخار ، موتور ، توربین )،
• ماشین آلات کار ( دمنده ، پمپ ، کمپرسور )
• ماشین آلات ( های فرز ، حفاری ، تراش یا ماشین سنگ زنی )،
• سیستم های نقاله ( جرثقیل , سیستم آسانسور , تسمه نقاله , تله کابین )
• فناوری خودرو در زمین و آب
• مهندسی هوا فضا
• ویژه ماشین آلات ، دستگاه ها، دستگاه ها و ابزارهای عقلانی سازی .
• تست و نظارت بر سیستم های فنی TÜV

صنعت . مهندسی مکانیک از صنعت فلزکاری، آهنگری و قفل سازی پدید آمد، به عنوان مثال توسط سازندگان آسیاب

تاریخچه

مهندسی مکانیک به عنوان یک علم نهادینه شده در جریان صنعتی شدن پدیدار شد . با این حال، برخی از بینش‌های نظری و عملی بسیار قدیمی‌تر هستند: اولین پیشگامان فن‌آوری تولید به قدمت بشر هستند. دست اول تبرهای برای تراشیدن، خراشیدن و تراشیدن ساخته شد، در عصر حجر اشکال خاصی برای سوراخ کردن و اره کردن به آن اضافه شد. کشف مس خبر گذار به عصر برنز بود که در آن ذوب سنگ مس، آهنگری و ریخته گری کشف شد. در فرهنگ های عالی اولیه بین النهرین، اولین مهندسان در خواندن، نوشتن و حساب در مدارس کاخ یا معابد آموزش دیدند. اکتشافات مهم چرخ و هواپیمای شیبدار بود.

در دوران باستان شد ، مکانیک به عنوان یک مبنای نظری مهم برای بسیاری از علوم مهندسی امروزی مطرح . ارشمیدس ، ارسطو و هرون اسکندریه کتاب ها و نوشته هایی در مورد اهرم ، پیچ، صفحه شیب دار، طناب، قرقره و سایر اختراعات منتشر کردند. منجنیق ها از طریق آزمایش های سیستماتیک تا زمانی که بهترین ابعاد پیدا شدند، بهبود یافتند. ارشمیدس آزمایشاتی را با جابجایی آب فلزات مختلف انجام داد و هرون اولین موتور بخار را ساخت. اولین ماشین هایی که می توانستند به طور مستقل حرکت کنند نیز برای تئاتر یونان ساخته شدند. رومی‌ها فناوری یونانی را پذیرفتند، اما پیشرفت‌های نسبتاً کوچکی مانند جرثقیل با قرقره و تردمیل ، منجنیق‌های بهبود یافته و اولین ماشین‌های آسیاب و تراشکاری و همچنین آسیاب‌های آبی داشتند .

در قرون وسطی و آبی در سراسر اروپا گسترش یافتند ، آسیاب‌های بادی و به مهم‌ترین منبع انرژی تبدیل شدند. سازندگان آسیاب تجربه زیادی با چرخ های باد و آب، چرخ دنده ها ، گیربکس ها و سایر عناصر انتقال مکانیکی به دست آوردند. در زمینه نظامی، منجنیق با منجنیق جایگزین شد . در اواخر قرون وسطی، شاخه جدیدی از صنعت با مهندسی دقیق پدید آمد که به ساخت ساعت ها و دستگاه های اندازه گیری می پرداخت و با ماشینکاری دقیق قطعات فلزی که عمدتاً از برنج ساخته می شد، تجربیات زیادی به دست آورد. برای کار خوب آهن وجود داشت قفل سازهایی . با اصناف و اصناف برای اولین بار نهادهایی پدید آمدند که به دانش تجارت آنها می پرداختند.

در دوران رنسانس ساخت ، لئوناردو داوینچی تعداد زیادی ماشین به اصطلاح ماشینی را منتشر کردند که برخی از آنها بسیار جلوتر از زمان خود بودند. از اواسط قرن شانزدهم، بسیاری از مهندسان کتاب‌های که با این حال، اغلب با نمایش‌های اغراق‌آمیز و خارق‌العاده قصد داشتند خواننده را خود شگفت‌زده کنند. بیشتر تصاویر برای بازتولید در نظر گرفته نشده بودند و اغلب حتی ماشین‌های غیرممکن مانند perpetuum mobile به تصویر کشیده می‌شدند. تا سال 1700 بود که نمایش ها به عنوان ابعادی طرح های موازی ارائه شدند.

توماس نیوکامن اولین موتور بخار عملکردی را در آغاز قرن هجدهم در انگلستان ساخت که در اواخر قرن توسط جیمز وات به طور قابل توجهی بهبود یافت و سپس به سرعت گسترش یافت. جدید استفاده می‌شد اغلب برای راندن ماشین‌های ریسندگی و بافندگی که نه تنها توسط نجاران، نجاران، مکانیک‌های دقیق و آهنگرها، بلکه مهم‌تر از همه توسط آسیاب‌سازان ساخته می‌شدند، که بنابراین پیشروان مهندسین مکانیک در نظر گرفته می‌شوند. جدید ماشین‌آلات که با موتورهای بخار کار می‌کردند، برای ساخت ماشین‌های بخار و نساجی استفاده می‌شدند. همچنین فرآیند پادلینگ روشی برای تولید آهن فرفورژه در مقادیر زیاد بود که به طور فزاینده ای برای ماشین آلات استفاده می شد. در آغاز قرن نوزدهم یک مهندسی مکانیک صنعتی قوی در انگلستان وجود داشت که به زودی با لوکوموتیوهای بخار نیز سر و کار داشت ، اما هنوز توسط قلع و قمع های آموزش دیده در تجارت مشخص می شد. تاسیس شد 1818 با موسسه مهندسین مکانیک اولین انجمن مهندسین مکانیک را تأسیس کرد که بسیاری از انجمن های مشابه در سایر کشورهای صنعتی به دنبال آن بودند.

در فرانسه، École polytechnique در سال 1794 تأسیس شد که مهندسانی را آموزش می داد که به خدمات دولتی رفتند و عمدتاً به عنوان مهندس عمران کار می کردند . بسیاری از دانشمندان مشهور در Ecole Polytechnique کار می کردند، مانند Carnot ( فرایند Carnot ) یا Gaspard Monge ، یکی از پیشگامان هندسه توصیفی . ماشین‌ها دیگر صرفاً بر اساس عملکردشان مورد قضاوت قرار نمی‌گرفتند، بلکه بر اساس کارایی آنها نیز قضاوت می‌شدند . خصوصی برای صنعت ، École Centrale des Arts et Manufactures تأسیس شد که مهندسان مکانیک را برای موقعیت های بالاتر آموزش می داد، و همچنین چندین مدرسه هنر و Métiers که برای سطح کارشناسی ارشد آموزش می دیدند.

تأسیس شد در دنیای آلمانی زبان، در آغاز قرن نوزدهم، مردم می خواستند هر چه سریعتر از نظر صنعتی در مقایسه با انگلستان به عقب برسند، و بنابراین تعداد زیادی مدرسه به اصطلاح پلی تکنیک بر اساس این مدل . از Ecole Polytechnique. در طول این قرن آنها به دانشکده های فنی ارتقاء یافتند و در پایان قرن حق اعطای مدرک دکترا را قدیمی برابری کردند دریافت کردند و در نتیجه با دانشگاه های . که در اواسط قرن تأسیس شد، نیز برای این پیشرفت فعالیت کرد انجمن مهندسان آلمانی که علاوه بر مهندسان مکانیک، مهندسان عمران و مهندسان برق را نیز متحد کرد و به زودی به انجمن مهندسی با بیشترین اعضا در جهان تبدیل شد. . مهمترین بنیانگذاران مهندسی مکانیک علمی در آلمان عبارتند از Franz Reuleaux ، Karl Karmarsch و Ferdinand Redtenbacher که با مکانیک، فناوری ساخت، موتورهای بخار و ماشین ابزار سروکار داشتند.

در آغاز قرن بیستم، مدرک دانشگاهی از قبل برای مهندسان جوان استاندارد بود. رودولف دیزل در دوران دانشجویی سخنرانی هایی در مورد بازدهی احتمالی موتورهای حرارتی از نظر تئوری شنیده بود که در آن همچنین گزارش شده بود که موتورهای بخار پیستونی معمولی تنها کسری از راندمان را دارند. از این دانش نظری او اولین موتور دیزل کاربردی را توسعه داد . در آغاز قرن، مهندسی مکانیک صنعتی با تولید ماشین‌های خیاطی و دوچرخه ، بعدها اتومبیل‌ها و هواپیماها مشخص شد که با موتورهای جت سپس کار می‌کردند.

روابط

مهندسی مکانیک توسط مهندسان ، تکنسین ها و کارگران ماهر مشخص می شود . آنها بسته به اندازه شرکت و تمرکز شرکت بر روی ایده ، پیش نویس ، محاسبه ، طراحی ، ساخت ، بهینه سازی ، تحقیق و توسعه ، تولید و فروش انواع ماشین آلات آن و اجزای کار می کنند . منفرد با شروع از عناصر ماشینی می شوند ، محصولات یا سیستم هایی با بیشترین پیچیدگی مانند خطوط تولید و کل کارخانه ها برنامه ریزی، توسعه، ساخته و بهره برداری .

سر و کار دارد به عنوان مثال، تئوری طراحی با اهداف و روش هایی که یک مهندس مکانیک / تکنسین هنگام طراحی سیستم های فنی از طریق استانداردها (به عنوان مثال استانداردهای DIN باید ) رعایت کند. سیستم های فنی اکنون CAD با کمک برنامه های بر روی کامپیوتر طراحی می شوند . فایل‌های CAD حاصل می‌توانند تحت یک شبیه‌سازی قرار بگیرند (این روش شامل روش اجزای محدود نیز می‌شود) و توسط یک ماشین CNC تولید می‌شود است . روش دیگر مهندسی معکوس که در آن یک مدل کامپیوتری از یک بدنه موجود ساخته می‌شود که سپس می‌تواند بیشتر پردازش شود، به عنوان مثال. ب- سطوح آزاد روی بدنه خودرو یا پره های توربین و کمپرسور . با توجه به افزایش اتوماسیون، سیستم های فنی در حال حاضر به اندازه گیری و کنترل یا فناوری تنظیم پیچیده مجهز شده اند که توسط مهندسان مکانیک نیز طراحی شده است.

رشته ها

اینکه دقیقاً کدام رشته‌ها بخشی از مهندسی مکانیک هستند و چگونه باید طبقه‌بندی شوند – مانند بسیاری از علوم مهندسی دیگر – تا حدودی بحث برانگیز است. هیچ تعریف دقیقی از مهندسی مکانیک وجود ندارد ، همانطور که هیچ تعریف پذیرفته شده ای از ماشین وجود ندارد . اینکه کدام اشیاء به عنوان ماشین‌ها، دستگاه‌ها یا دستگاه‌ها نامیده می‌شوند، اغلب تصادفی یا تاریخی هستند. [6] با این حال ، در کارهای کامل مهندسی مکانیک، [7] تقسیم کرسی های دانشکده های مهندسی مکانیک در دانشگاه ها و دروس، موضوعات متعددی وجود دارد که همیشه به آن پرداخته می شود و در نتیجه زمینه های اصلی مهندسی مکانیک را تشکیل می دهد. به عنوان مثال، مکانیک فنی، تئوری طراحی و فناوری تولید از جمله این موارد است.

روش های مختلفی برای طبقه بندی این مناطق وجود دارد:

• موضوعاتی که بیشتر با طراحی سروکار دارند و آنهایی که بیشتر با ساخت و تولید سروکار دارند. این تقسیم بندی مربوط به تقسیم کار در عمل صنعتی است که در آن طراحان در نهایت اسناد ساخت و ساز را ایجاد می کنند و آنها را به مهندسان تولید منتقل می کنند که فرآیندها و ماشین آلات ساخت را انتخاب و تهیه می کنند.
• موضوعات پایه و موضوعات کاربردی گرا. این تقسیم‌بندی را می‌توان بیش از هر چیز در دوره‌های مدرکی یافت که در ابتدا معمولاً موضوعاتی نزدیک به علوم طبیعی مانند مکانیک فنی، ترمودینامیک فنی یا مکانیک سیالات فنی و بعداً (گاهی اوقات به صورت موازی) تدریس می‌شوند. نقشه فنی، استانداردها، تکنولوژی ساخت ماشین آلات خاص مانند توربین یا موتورهای دیزلی.
• طبقه بندی بر اساس فناوری: فناوری خودرو، فناوری نوار نقاله، فناوری هوافضا، فناوری پزشکی موضوعات تخصصی معمول در دوره هستند.

همچنین باید در نظر داشت که مهندسی مکانیک – مانند همه علوم مهندسی – به شدت بین رشته ای است. بنابراین، سایر علوم مهندسی مستقل نیز در مهندسی مکانیک تدریس می شوند و به عنوان علوم کمکی استفاده می شوند. برای مثال، فناوری مواد و مهندسی برق از جمله این موارد است. علاوه بر این، برخی از حوزه ها جزء اصلی مهندسی مکانیک نیستند، بلکه خود علوم مهندسی بین رشته ای هستند. به عنوان مثال، مکانیک فنی نیز نقش عمده ای در مهندسی عمران و ترمودینامیک در مهندسی فرآیند ایفا می کند، اما هر کدام دارای نقاط کانونی و اهداف متفاوتی هستند. به عنوان مثال، در مهندسی مکانیک، ترمودینامیک برای محاسبه و تجزیه و تحلیل موتورهای حرارتی استفاده می شود، در حالی که در مهندسی فرآیند واکنش های شیمیایی تمرکز است. فن آوری اندازه گیری، تنظیم و کنترل ( فناوری اتوماسیون خلاصه شده ) نیز به طور مشترک توسط ماشین سازان و بسیاری از مهندسان دیگر کار می شود. بین مهندسی مکانیک از یک سو و مهندسی فرآیند، مهندسی شیمی و مکاترونیک از سوی دیگر همپوشانی‌های زیادی در محتوا وجود دارد. مورد اول حتی گاهی اوقات به عنوان یک زیر حوزه مهندسی مکانیک درک می شود. [8] همچنین انتقال به علوم انسانی و اجتماعی وجود دارد. اینها شامل مهندسی صنایع ، فناوری پزشکی و مهندسی ثبت اختراع است .

مکانیک مهندسی

مکانیک مهندسی شاخه ای از مهندسی است . مبنای علمی آن مکانیک کلاسیک است که به نوبه خود شاخه ای از فیزیک است . زیر شاخه های مکانیک فنی

• استاتیک ، که با اجسام ثابت و صلب سروکار دارد،
• استحکام مواد به بدن ثابت، تغییر شکل پذیر و
• دینامیک متحرک اجسام

یک حوزه پیشرفته تر در مهندسی مکانیک دینامیک ماشین است . مکانیک فنی وظیفه ارائه روشهای محاسباتی نظری برای تعیین نیروها و گشتاورها را بر عهده دارد . سپس ابعاد واقعی، انتخاب مواد و موارد مشابه توسط سایر رشته‌ها که مکانیک فنی یک علم کمکی است، انجام می‌شود.

مکانیک سیالات یا مکانیک سیالات

مکانیک سیالات یا مکانیک سیالات، فیزیک سیالات است ، یعنی بالاتر از همه گازها و مایعات. نیز از اصطلاحات مکانیک سیالات یا دینامیک سیالات به جای مکانیک سیالات استفاده می شود.

هدف محاسبه نظری جریان ها است، به عنوان مثال. ب. جریان در خطوط لوله ، در موتورهای احتراق داخلی ، توربین ها، دمنده ها یا پشت بدنه های اطراف ( مقاومت هوا در وسایل نقلیه). در موارد کاربردی، از شکل های کلیدی استفاده می شود که خصوصیات (به عنوان مثال رفتار و نوع سیال، نوع و شکل جریان) سیالات را توصیف می کند. اصول معادله پیوستگی (“هر چیزی که در جریان است دوباره جریان می یابد”)، قوانین بقای جرم ، فرآیندهای جریان را می توان به صورت ریاضی با استفاده از انرژی و تکانه و معادلات ناویر-استوکس توصیف کرد .

یک رشته علمی که از مکانیک سیالات استفاده می کند ، رئولوژی است که به تغییر شکل و رفتار جریان ماده می پردازد.

ترمودینامیک مهندسی

ترمودینامیک، همچنین به عنوان نظریه گرما شناخته می شود، زیر حوزه ای از فیزیک کلاسیک است. مطالعه انرژی، تجلی آن و توانایی انجام کار است. ثابت می کند که در شیمی، زیست شناسی و فناوری همه کاره است. استفاده می‌شود راندمان در مهندسی مکانیک برای محاسبه ماشین‌ها و ساخت و تحلیل موتورهای حرارتی مانند موتورهای اتو و دیزل، توربین‌های گاز و بخار . ترمودینامیک فنی یک نظریه صرفاً ماکروسکوپی است که فرض می‌کند ویژگی‌های فیزیکی یک سیستم را می‌توان به اندازه کافی با متغیرهای حالت ماکروسکوپی توصیف کرد. این یک نظریه کارآمد است زیرا حرکت تک تک اتم ها و مولکول ها را نادیده می گیرد و فقط متغیرهای متوسط ​​مانند فشار و دما را در نظر می گیرد . مباحث دیگر ترمودینامیک انتقال حرارت و فناوری تبرید است که به استخراج گرما با استفاده از مبردهای مناسب می پردازد .

مهندسی مواد

مواد فناوری یک رشته مهندسی مستقل است که به ویژه به مهندسی مکانیک نزدیک است. از اهمیت خاصی برخوردار است در مهندسی مکانیک، پارامترهای مکانیکی مواد ( سختی ، استحکام ، مدول الاستیسیته ، مقاومت در برابر سایش ) مربوط می شود نقش دارند . خواص شیمیایی نیز تا آنجا که به مقاومت در برابر خوردگی . از طرف دیگر پارامترهای الکتریکی و مغناطیسی نقش خاصی ندارند. یک زیر حوزه مهم تست مواد است که با تعیین این مقادیر مشخصه سروکار دارد.

به عنوان مصالح ساختمانی در مهندسی مکانیک استفاده می شوند سرامیک ها ، پلیمرها (پلاستیک ها) و فلزات . فلزات مهم ترین هستند، به ویژه فولاد و چدن ، اما آلومینیوم ، دومی به ویژه در بخش هایی که وزن نقش اصلی را ایفا می کند، به عنوان مثال. ب مهندسی هوافضا .

فناوری مواد روابط بین ساختار مواد ( شبکه کریستالی ، اندازه دانه ، ریزساختار ) و خواص مواد را تعیین می کند . بر این اساس، تغییرات ساختاری هدفمند، به عنوان مثال. ب- در سخت‌کاری و تمپرینگ فولاد و یا با وارد کردن عناصر آلیاژی ، پروفیل‌های خاصیت مورد نظر را تنظیم کنید. در مورد فولاد، به عنوان مثال. ب- جوش پذیری یا شکل پذیری که با تغییر محتوای کربن تنظیم می شود . سایر خواص مانند مقاومت در برابر خوردگی را می توان از طریق آلیاژسازی به دست آورد.

نظریه مهندس

تئوری یا فناوری طراحی شامل مبانی طراحی است ، i. اچ. تمام آن دسته از فعالیت های ترکیبی، تجزیه و تحلیل، ارزیابی و انتخاب که برای نشان دادن بهترین راه حل ممکن در یک مقطع زمانی معین برای یک کار فنی معین ضروری است. [9]

به عنوان بخشی از روش ساخت و ساز، روش هایی برای طوفان فکری سیستماتیک، سنتز راه حل و ارزیابی انواع آموزش داده می شود، به عنوان مثال. سازنده ب. در فرآیند توسعه ، مدیریت چرخه عمر محصول یا مهندسی به کمک کامپیوتر (CAE) . این به یافتن بهترین راه حل ممکن برای تعداد زیادی از راه حل های جایگزین کمک می کند.

با این حال، برای اینکه بتوانیم این راه حل های جایگزین را به صورت جداگانه ارزیابی کنیم، دانش اولیه در مورد ساخت و ساز مکانیکی یا عناصر ماشین ، ابعاد و طراحی و ساخت آنها مورد نیاز است. علاوه بر این، مستندات کار و راه حل ها باید تضمین شود. این کار انجام می شود. در مشخصات و مشخصات و از طریق نقشه های فنی .

نقشه های فنی بر اساس یک شکل یکنواخت از نمایش است که در استانداردها برای تحمل ابعاد، شکل، موقعیت و سطح توضیح داده شده است . این اصول به همان اندازه در زمینه تئوری طراحی هستند که تکنیک های ایجاد نقشه ها، هم با دست با استفاده از هندسه توصیفی و هم با کمک برنامه های کامپیوتری مناسب (به CAD مراجعه کنید ).

عناصر ماشین

عناصر ماشین کوچکترین اجزای ماشین ها هستند که به طور خاص مورد استفاده قرار می گیرند و بنابراین اغلب استاندارد شده و قابل خریداری هستند. به عنوان مثال، قطعات کوچک مانند پیچ ، پیچ و پین ، چرخ دنده ، فنر ، حلقه های آب بندی ، قطعات مونتاژ شده مانند بلبرینگ و حتی اجزای کامل مانند چرخ دنده ، کلاچ و ترمز از جمله این موارد هستند . همچنین عناصر اتصال دهنده مختلفی مانند اتصالات جوشی , اتصالات لحیم شده , اتصالات پرچ شده و اتصالات چسبی , عناصری برای انتقال حرکات مانند محورها و شفت ها و یاتاقان های ساده وجود دارد .

فن آوری اندازه گیری و کنترل

آزمایشی فناوری اندازه‌گیری با اندازه‌گیری سیستم‌ها سر و کار دارد، زیرا هر متغیر قابل تعیین مقدار دقیقی دارد، اما به دلیل خطاهای اندازه‌گیری نمی‌توان آن را دقیقاً ثبت کرد.

فناوری اندازه‌گیری را می‌توان به فناوری اندازه‌گیری تجربی، که در آن اثرات باید روشن شود و بالاترین دقت ممکن مورد نیاز است، و فناوری اندازه‌گیری برای کاربردهای فنی، تقسیم می‌شود. برای کاربردهای فنی، فناوری اندازه گیری قوی مورد نیاز است که همچنین ارزان است. یکی دیگر از الزامات این است با دقت لازم و در سریع ترین زمان ممکن که اندازه گیری را انجام دهید.

کمیت اندازه گیری تعیین شده شامل مقدار اندازه گیری شده، یک خطای اندازه گیری و یک واحد اندازه گیری است (یک واحد SI یا کمیتی است که از آن به دست می آید). سپس متغیر اندازه گیری شده به این صورت است، برای مثال: (10±0.1) V یا 10 ± 1%. کمیت های مورد اندازه گیری را می توان به کمیت های الکتریکی (جریان، ولتاژ، …) و غیر الکتریکی ( دما ، فشار ، زمان ، جرم و غیره) تقسیم کرد. متغیرهای غیر الکتریکی را می توان با اثرات مناسب ( اثر Seebeck ، قانون القاء ، به سیگنال های الکتریکی تبدیل کرد ، …)، که برای فناوری کنترل (همچنین به فناوری اندازه گیری و کنترل ) و فناوری اتوماسیون مورد نیاز است .

مهندسی ساخت و تولید

فناوری ساخت، رشته ای از مهندسی مکانیک است که با ساخت قطعات کار می پردازد. بر اساس اسناد طراحی، قطعات کار باید تا حد امکان اقتصادی ساخته شوند. فرآیندهای تولید شامل ریخته گری، آهنگری، آسیاب، حفاری، سنگ زنی، لحیم کاری، جوشکاری، پوشش دهی و سخت شدن می باشد. تمرکز فناوری ساخت با شباهت ها و تفاوت های بین این فرآیندها شکل می گیرد که به گروه ها و زیر گروه ها تقسیم می شوند. به عنوان مثال، هنگام آسیاب، برش پلاسما و پانچ کردن، مواد از یک قسمت خام جدا می شوند، بنابراین به گروه جداکننده اختصاص می یابند اختصاص می یابند؛ هنگامی که قطعات جوش، پیچ و لحیم کاری متصل می شوند، به گروه Joining . علاوه بر فرآیندهای ساخت، به ابزارها و ماشین آلات مرتبط، انتخاب آنها، فناوری اندازه گیری تولید و برنامه ریزی و کنترل تولید نیز پرداخته می شود .

فناوری نیروی محرکه

طبق دستورالعمل اتحادیه اروپا، یک ماشین تنها از طریق فناوری درایو به یک ماشین کامل تبدیل می‌شود، زیرا قطعات دستگاه تنها با یک درایو می‌توانند به طور مستقل حرکت کنند .

با شروع از موتوری که حرکت را ایجاد می کند، از طریق شفت ها ، تسمه های V و/یا چرخ دنده ها به نقطه عمل منتقل می شود. در ماشین های ثابت امروزه موتورهای الکتریکی از این قبیل هستند. ب- ماشین‌های سنکرون یا موتورهای پله‌ای (در موارد استثنایی نیز موتورهای خطی ) به عنوان موتور نصب می‌شوند، زیرا این حرکات ماشین به خوبی قابل هماهنگ‌سازی هستند . با این حال، اگر منبع انرژی را نمی توان از طریق یک خط برق تامین کرد، همانطور که در مورد اکثر ماشین های غیر ثابت وجود دارد – که برای مثال در بسیاری از انواع وسایل نقلیه موتوری رخ می دهد – در چنین مواردی انواع درایوهایی که نیازی ندارند خط برق عمدتا استفاده می شود.

در دهه های پس از انقلاب صنعتی، یک حرکت چرخشی پیوسته به طور متمرکز در فناوری محرک توسط یک موتور ارائه شد و توسط یک شفت عمودی و تسمه محرک منتقل شد . با استفاده از بادامک مناسب ، کوپلینگ و/یا درایوهای تسمه حرکت چرخشی را می توان ساعتی به یک حرکت انتقالی تبدیل کرد. امروزه به جای درایو مرکزی، یک سیستم غیرمتمرکز درایوها به طور فزاینده ای در ماشین ها نصب می شود. یعنی دیگر یک موتور وجود ندارد که همه چیز را از طریق شفت به حرکت درآورد. در عوض، بسیاری از موتورهای کوچک، توالی حرکت فردی را به عهده می گیرند. اغلب، اینها سروموتورهایی هستند که می توانند طیف گسترده ای از حرکات را از طریق برنامه ریزی مناسب کنترل درایو انجام دهند. گفته می شود به همین دلیل به درایوهای سروو نیز الکترونیکی دیسک های بادامک .

قدرت و ماشین آلات کار

ماشین های قدرت هر انرژی را به انرژی مکانیکی درایو تبدیل می کنند، ماشین های کار از انرژی مکانیکی برای انجام کار استفاده می کنند. با معکوس کردن اصل عملکرد، یک ماشین کار اغلب می تواند به یک ماشین قدرت تبدیل شود.

ماشین‌های قدرت شامل موتور بخار می‌شوند ، اما امروزه ماشین‌های زیر مهم هستند: اتو و دیزل ، توربین‌های گاز ، توربین‌های آبی و توربین‌های بخار .

هستند، اما محدود به آن‌ها نیستند ماشین‌های کار شامل پمپ‌ها ، دمنده‌ها ، کمپرسورها ، توربین‌ها و دمنده‌ها .

تکنولوژی نوار نقاله

فناوری نوار نقاله با ماشین‌ها و سیستم‌هایی سروکار دارد که برای حمل و نقل در فواصل کوتاه (انتقال) استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، تسمه نقاله، لیفتراک، جرثقیل، سیستم های حمل و نقل بدون راننده ، خطوط لوله، نوار نقاله های پیچی و کامیون های پالت از جمله این موارد هستند. بسیاری از این سیستم‌های نقاله از اجزایی تشکیل شده‌اند که می‌توانند به روش‌های مختلف با یکدیگر ترکیب شوند تا آنها را با کاربرد مربوطه تطبیق دهند. اینها به عنوان مثال، کابل های فولادی، زنجیر، ترمز، درایو، قلاب، چنگال و بالابرها را شامل می شود . بخشی از فناوری نوار نقاله، فناوری جریان مواد است که با جریان اطلاعات سروکار دارد. بنابراین فناوری نوار نقاله از حمل و نقل داخلی مراقبت می کند. از طرف دیگر، خارجی یک موضوع مهندسی ترافیک است که با وسایل نقلیه انجام می شود.

مهندسی خودرو

مهندسی خودرو با وسایل نقلیه مختلفی سر و کار دارد. در معنای محدودتر، این به معنای فناوری وسایل نقلیه موتوری است که در درجه اول شامل اتومبیل ها و کامیون ها می شود. مهمترین اجزای آن شاسی ، پیشرانه (موتور، گیربکس و غیره)، بدنه و فضای داخلی است. در یک مفهوم گسترده تر، فناوری وسایل نقلیه همچنین شامل فناوری وسایل نقلیه ریلی و فناوری هواپیما (به ویژه فناوری هواپیما) است که با فناوری هوافضا مرتبط است . نیز وجود دارد کشتی سازی .

ماشین ابزار

ماشین ابزار ماشین هایی هستند که برای ماشینکاری قطعات کار استفاده می شوند. به عنوان مثال، ماشین‌های فرز، مته‌ها، اره‌ها، چکش‌های آهنگری، پرس‌ها، ماشین‌های نورد، ماشین‌های برش با جت آب و پانچ‌ها. مهندسی مکانیک از یک طرف به ساخت ماشین آلات و از طرف دیگر به انتخاب و استفاده از آنها در تولید صنعتی می پردازد. مهم ترین ویژگی آنها دقت کار و بهره وری است. مهمترین اجزای آن درایو، کنترل، قاب و راهنماها هستند.

آموزش و پرورش

دانشگاه، کالج

در دانشگاه ها (از جمله دانشگاه های فنی )، دانشکده های فنی و دانشکده های فنی، آینده نگر است مهندسی مکانیک یکی از سه مسیر آموزشی کلاسیک (در کنار مهندسی برق و مهندسی عمران ) برای مهندسین .

به عنوان یک قاعده، 10 ترم به عنوان دوره استاندارد تحصیل مشخص می شود ، با اتمام موفقیت آمیز دوره، مدرک تحصیلی Dipl.-Ing. (یا Dipl.-Ing. (FH) ). در راستای استانداردسازی ساختارهای آموزش عالی در اروپا، یک سیستم مطالعاتی سطحی ( فرایند بولونیا ) معرفی خواهد شد. این فرآیند باید تا سال 2010 تکمیل شود. تا آن زمان دانشگاه ها و دانشکده های فنی باید دوره دیپلم را لغو و دوره کارشناسی را جایگزین آن کنند. پس از 6 تا 8 ترم تحصیلی استاندارد، دانشجویان سال اول توانستند به مدارج علمی لیسانس علوم یا لیسانس مهندسی و پس از 2 تا 4 ترم دیگر به مدارج علمی کارشناسی ارشد یا کارشناسی ارشد مهندسی دست یابند . برخی از دانشگاه ها مانند دانشگاه علوم کاربردی Zittau/Görlitz و دانشگاه علوم کاربردی درسدن تا اطلاع ثانوی به ارائه دوره دیپلم ادامه خواهند داد.

از آنجایی که محدوده و اندازه محصولات از به عنوان مثال. از یک ساعت کوچک گرفته تا لوازم خانگی و موتورها تا کالاهای تولید انبوه و بیل مکانیکی های بزرگ با چرخ سطلی ، یک مهندس امروز دیگر نمی تواند به تنهایی از عهده این وظایف برآید. بنابراین شما بعداً در مطالعات خود در یک زمینه خاص (به عنوان مثال ساخت و ساز سبک وزن ، ساخت و ساز فولادی ، ساخت جرثقیل ، ساخت وسیله نقلیه ، ساخت هواپیما ، فناوری کشتی ، فناوری ساخت ، فناوری نساجی ، فناوری کاغذ ، ارگونومی ، و غیره) تخصص خواهید یافت. در برخی موارد، این منجر به دروس مستقل مانند مهندسی مکانیک انفورماتیک ، تولید و لجستیک ، مهندسی فرآیند ، فناوری پردازش ، فناوری انرژی ، فناوری تامین ، فناوری کنترل ، فناوری هوافضا ، مکاترونیک و غیره شده است. ایجاد.

Fachschule (مدرسه فنی)

علاوه بر آموزش مهندسی در دانشگاه ها و دانشکده های فنی، آموزش غیر دانشگاهی به عنوان تکنسین مهندسی مکانیک به طور سنتی در کشورهای آلمانی زبان از اهمیت بالایی برخوردار است. در آلمان، دوره 4 ترم کالج فنی به آموزش حرفه ای خاص و چندین سال تجربه حرفه ای نیاز دارد و با آزمون تکمیل می شود تا یک تکنسین رسمی دولتی شوید . در سوئیس، پس از شش ترم و گذراندن آزمون دیپلم، می توانید برای دیپلم اقدام کنید. با تکنسین TS/HF تماس بگیرید . در اتریش، علاوه بر آموزش در دانشگاه ها و کالج های فنی، امکان مدرک مهندسی در HTL تکمیل وجود دارد.

آموزش حرفه ای دوگانه

در منطقه آلمانی زبان، مهندسی مکانیک تعداد زیادی دوره آموزشی حرفه ای تجاری و فنی را در سیستم دوگانه ارائه می دهد . آموزش حرفه ای معمولی نقشه کش فنی , مکانیک ساختمان , اپراتور دستگاه برش , مکانیک صنعتی , مکانیک ابزار یا تکنسین مکاترونیک می باشد . علاوه بر این، برخی از دانشگاه ها یک دوره تحصیلی دوگانه ، یعنی یک دوره استاندارد تحصیلی در ارتباط با ترم های عملی یا آموزش های معتبر ارائه می دهند.