Понятие о машине и ее служебном назначении

Жизнь современного человека немыслима без машин. Они оказывают ему помощь в труде, в передвижениях на близкие и дальние расстояния, способствуют удовлетворению его материальных и духовных запросов. В жизни человека машина служит средством, с помощью которого выполняется тот или иной технологический процесс, дающий ему необходимые материальные или культурные блага. Таким образом, любая машина создается для осуществления определенного технологического процесса, в результате выполнения которого получается полезная для человека продукция.

Машина может быть полезна лишь в том случае, если она обладает надлежащим качеством, т.е. способностью удовлетворить потребности людей, побудившие ее создание. Некачественные машины не могут принести пользы. Наоборот, они наносят ущерб, так как труд, вложенный в их создание, частично или даже полностью оказывается затраченным напрасно.

В зависимости от основного назначения различают три вида машин:

1. Энергетические машины предназначены для преобразования любого вида энергии в механическую энергию, называют машинами-двигателями. К ним относятся, например, электродвигатели, двигатели внутреннего сгорания, турбина, поршневые паровые машины.

2. Рабочие машины подразделяются на технологические и транспортные машины. В технологических машинах под материалом подразумевается обрабатываемый объект, который может находиться в твердом, жидком и газообразном состоянии. Преобразование материала в этих машинах состоит в изменении формы, свойств, состояния и положения. В транспортных машинах под материалом понимается перемещаемый предмет, а его преобразование состоит в изменении положения. К технологическим машинам относятся металлообрабатывающие станки, прокатные станы, ткацкие станки. К транспортным машинам - автомобили, тепловозы, самолеты, вертолеты, подъемники, конвейеры и др.

3. Информационные машины, предназначены для преобразования информации. Если информация представлена в форме чисел, то информационная машина называется счетной, или вычислительной, например, арифмометры, механические интеграторы, бухгалтерские машины.

С точки зрения технологии машиностроения, машина является либо объектом, либо средством производства. Поэтому для технологии машиностроения нет необходимости связывать это понятие с биологической или социальной формой движения материи. Машина – это система, созданная трудом человека, для качественного преобразования исходного продукта в полезную для человека продукцию. Процесс преобразования может вестись механическим, физическим, химическим путем как каждым в отдельности, так и в сочетаниях.

Исходным продуктом процесса, осуществляемого машиной, могут быть предметы природы, сырье или полуфабрикаты. Под сырьем понимается предмет труда, на добычу или производство которого был затрачен труд. Сырье, которое подверглось обработке, но не может быть потреблено как готовый продукт, называют полуфабрикатом.

Продукция – это результат производства в виде сырья, полуфабрикатов, созданных материальных и культурных благ или выполненных работ производственного характера.

Процесс качественного преобразования исходного продукта в продукцию чаще всего машина осуществляет по схеме, представленной на рис. 1.1. Тем или иным путем в машину вводятся или предметы природы, или сырье, или полуфабрикаты, в том или ином виде подается энергия, и машина, осуществляя процесс, превращает введенное в продукцию.

Рисунок 1.1. Преобразование исходного продукта в продукцию

Но есть машины, преобразовывающие один вид энергии в другой. Это двигатели и генераторы. Исходным продуктом для них является преобразуемая энергия, а продукцией - энергия преобразованная.

В таблице 1.1. в качестве примера приведены преобразования исходного продукта в продукцию с помощью машин.

Эта таблица может быть бесконечна, так как нет счета машинам, окружающим нас. Однако и очень краткий перечень машин показывает, что каждая из них создана для выполнения определенного процесса, т.е. имеет свое, строго определенное предназначение или, как принято считать, свое служебное назначение.

Таблица 1.1 Примеры преобразования исходного продукта в продукцию.

Машины разнообразны из-за качественного различия осуществляемых процессов. Но их разнообразие вызывается и различием отдельных сторон качественно сходных процессов. Например, обработка деталей типа тел вращения ведется на токарных станках разного типа в зависимости от размера деталей, потребного количества и т.д. Поэтому созданию новой машины должно предшествовать глубокое изучение задач, для решения которых создается машина, и точная формулировка ее служебного назначения.

"Под служебным назначением машины понимается максимально уточненная и четко сформулированная задача, для решения которой предназначается машина".

Формулировка служебного назначения машины должна содержать подробные сведения, конкретизирующие общую задачу и уточняющие условия, при которых эта задача может быть решена. Так, формулируя служебное назначение автомобиля, недостаточно сказать, что автомобиль предназначен для перевозки грузов. Необходимо конкретизировать характер грузов, их массу и объем, условия, расстояния и скорость перевозки, состояние дорог, климат, требования к внешнему виду автомобиля и многое другое с тем, чтобы исчерпывающе определить именно ту задачу, которую должен выполнять создаваемый автомобиль.