Maquina

Una maquina es un sistèma que permet de transformar una energia en un trabalh util. Coneguts dempuei l'Antiquitat, aquelei dispositius an conegut un procès de complexificacion amb lo progrès tecnic. Venguèron ansin pauc a pauc pus nombrós e pus complèxs, especialament a partir de la Revolucion Industriala. Uei, son presentas dins totei lei domenis de l'economia modèrna.

Definicion

Una maquina es un sistèma transformator d'energia que permet de produrre un trabalh. Es constituïda de tres elements principaus :

• un receptor que permet de captar l'energia qu'alimenta la maquina (piston d'un motor termic, pinhon d'una maquina otís, rotor d'un motor electric...). Certanei maquinas pòdon necessitar l'usatge de mai d'una forma d'energia per foncionar.
• un otís (o operator) que permet de transformar lo trabalh recebut en trabalh util (decopatge o faiçonatge d'un objècte, movement d'una pèça o d'una carga, pompatge d'un fluid...).
• un mecanisme de transmission de movement que lia lo receptor a l'otís. Sa natura es fòrça variabla : elements mecanics rigids (engranatges, vitz...), elements mecanics flexibles (correjas, ressòrts...), fluids (aiga, aire comprimit, òli...)...

Lo rapòrt entre l'energia utila e l'energia utilizada definís lo rendiment de la maquina. Es sistematicament inferior a 1 en causa dei fretaments e dei pèrdas d'eficacitat liats au foncionament de sei pèças.

La natura de l'energia recebuda e dau trabalh util produch es sovent utilizada per qualificar la maquina. Per exemple, una maquina que transforma una energia electrica en fòrça motritz es dicha motor electric. Dins l'industria modèrna, la màger part dei maquinas son de sistèmas informatics o cibernetics que son classats dins tres categorias principalas :

• lei maquinas asservidas que son activadas e contrarotladas (existéncia de telecomanda...).
• lei maquinas sequencialas qu'utilizan un programa definit per realizar d'operacions.
• lei maquinas informaticas que son de maquinas sequencialas capables de tractar d'informacions.

Maquinas simplas

Article principal : Maquina simpla.

Lei maquinas simplas son de dispositius mecanics elementaris que permèton de transformar una fòrça de modul e de direccion determinats en una fòrça de modul e de direccion diferents. Aquela nocion foguèt importanta fins a la Revolucion Industriala que veguèt l'aparicion e la multiplicacion de maquinas complèxas. Segon leis autors, n'existís entre sièis e uech : l'aigre, la ròda, la carrèla, lo cunh, lo plan clinat, la vitz, l'engranatge e lo torn.

• 
  L'aigre es un sistèma que permet de transformar un movement gràcias a l'accion d'una liason pivòt a respècte d'un plan fix.
• 
  La ròda es un dispositiu mecanic circular que vira a l'entorn d'un aisse.
• 
  La carrèla es un sistèma formada d'una ròda que permet de transmetre un movement gràcias a una còrda, una correja o un cable.
• 
  Lo cunh es una pèça mecanica, sovent dura, que permet de separar dos objèctes.
• 
  Lo plan clinat es una superficia leugierament clinada a respècte de l'orizontau que permet de facilitar lo desplaçament d'un objècte.
• 
  La vitz es un cilindre, similar a una tija filetada, que permet de transformar un movement de rotacion en movement de translacion.
• 
  L'engranatge es una pèça mecanica que permet de transmetre un movement circular.
• 
  Lo torn es un dispositiu que permet de desplaçar un objècte gràcias au movement d'una còrda o d'un cable a l'entorn d'un aisse.

Tipes particulars de maquinas

Lei motors

Motor termic automobil de 1996.

Article principal : Motor.

Lei motors son de maquinas particularas que permèton de transformar una fònt d'energia en fòrça motritz generalament utilizada per alimentar d'autrei maquinas o per produrre d'electricitat. N'existís mai d'un tipe segon l'energia utilizada. Lei motors termics son basats sus la recuperacion de l'energia quimica liberada per una reaccion de combustion. Au mens dos tipes principaus de motors termics existisson :

• lei motors de combustion intèrne qu'utilizan un alumatge contrarotlat (motor Otto) o per compression (motor Diesel).
• lei motors de combustion extèrne (motor Rankine) que necessitan l'utilizacion d'un fluid intermediari (aiga, èli...) per captar la calor de la combustion e la transformar en trabalh.

Aquelei motors an sovent un rendiment feble (environ 25%) car lei transmissions mecanicas, lei pèrdas de calor e l'escapament entraïnan de deperdicions d'energia importantas. Pasmens, lei carburants son aisats de fabricar e d'estocar, çò que facilita lor utilizacion.

Lei motors electrics son l'autra familha de motors d'usatge comun tant per alimentar d'aparelhs domesticas qu'industriaus (refrigerators, maquinas otís...). Son classats segon la natura dau corrent utilizat (continú o alternatiu) o lo tipe de foncionament (sincròn o asincròn). De microprocessors pòdon èsser aponduts au motor per reglar sa poissança de sortida e afinar seis aplicacions.

Lei pompas

Article principal : Pompa.

Lei pompas son de maquinas alternaticas o viradissas que son destinadas a relevar lo nivèu d'un fluid liquid o pastós, freg o caud. Divèrsei classas son definidas a partir dei caracteristicas dau motor utilizat per aqueu pretzfach. Leis autrei paramètres importants d'una pompa son generalament son debit, son autor d'aspiracion (diferéncia maximala de nivèu entre la pompa e lo liquid d'aspirar) e son autor de refolament. Leis usatges dei pompas son fòrça nombrós e lei pus coneguts regardan lo transpòrt de l'aiga (agricultura, distribucion de l'aiga potabla...) e d'idrocarburs (oleoductes, injeccions dins lei motors termics...).

Lei maquinas otís

Cisalha guilhotina idraulica, un exemple de maquina otís.

Article principal : Maquina otís.

Lei maquinas otís son de maquinas destinadas a faiçonar la matèria au mejan d'un otilhatge més en òbra a partir d'operacions sequencialas definidas per de programas d'usinatge memorizats e especifics a cada pèça de fabricar. Lei pus frequentas permèton de levar de tròç de matèria a un objècte gràcias a de movements circulars o rectilinèus alternatius de la pèça (tornatge, rabotatge...) o de l'otís (fresatge, traucatge, alisatge, limatge...). Aqueleis operacions necessitan de reglar lei paramètres de velocitat de copa e d'avança que varian generalament segon lei materiaus trabalhats e lo resultat d'obtenir. De mai, fau egalament sovent considerar la necessitat de refrejar lei pèças o leis otís gràcias a un sistèma d'arrosatge (fluid de copa). Aquò es indispensable per assegurar la qualitat de la pèça producha e per mantenir lo bòn foncionament deis otís.

Un tipe pus rar de maquina otís son aquelei que trabalhan per deformacion de la matèria. Utilizan d'otís permetent de deformar, e de còps de traucar, coma una pressa, un laminador o una ponchonaira. Enfin, cas encara pus rar, certanei maquinas otís permèton de modificar la matèria d'un objècte gràcias a un cambiament d'estat (fusion, dissolucion...). Lei pus conegudas son lei maquinas de sodatge.

Lei robòts

Article principal : Robòt.

Lei robòts son de maquinas automaticas capablas de manipular un objècte o d'executar d'operacions segon un programa definit. Son normalament compausats d'un sòcle, d'au mens un organ de prenement (pinças, ventosas, asimants...), d'au mens un accionnaire (pneumatic, idraulic, electric...) e d'au mens un organ de tractament de l'informacion. Leis accionaires e leis organs de tractament de l'informacion permèton de definir quatre categorias de robòt. Lei pus simples son d'automatismes sequenciaus amb de cicles programables. Lo segond nivèu es ocupat per de robòts capables de realizar de gèstes pus complèxs (movement d'un èsser uman...) a partir d'un programa enregistrat. Au dessüs, se tròban lei sistèmas capables de movements complèxs e variats gràcias a l'utilizacion de lengatges de programacion especiaus. Enfin, existís de robòts « intelligents » que pòdon adaptar sei decisions a lor estat e a lor environament. Per aquò, son dotadas d'un nombre important de captors e d'una importanta capacitat de tractament de l'informacion.

Lei robòts son fòrça utilizats dins l'industria per realizar d'operacions repetitivas, peniblas o dangeirosas. Per exemple, pòdon metre en òbra una maquina otís, trabalhar dins d'environaments toxics o transportar de cargas pesucas. Pasmens, leis aplicacions de la robotica son a se multiplicar amb l'aparicion de robòts complèxs dins de sectors non manufacturiers coma la medecina, lo netejatge o lei trabalhs miniers.

Liames intèrnes

• Engenhariá.
• Industria.
• Maquina simpla.
• Maquina electrica.
• Maquina otís.
• Maquina termica.
• Motor.
• Pompa.
• Revolucion Industriala.
• Robòt.
• Robotica.

Bibliografia

• (fr) Jean Baudet, Histoire des techniques, Vuibert, 2016.