Maschinenbau , der Zweig des Maschinenbaus, der sich mit der Konstruktion, Herstellung, Installation und dem Betrieb von Motoren und Maschinen sowie mit Herstellungsprozessen befasst. Es beschäftigt sich insbesondere mit Kräften und Bewegung.
Die Erfindung der Dampfmaschine in der zweiten Hälfte des 18. Impetus zur Entwicklung von Maschinen aller Art. Infolgedessen entwickelte sich eine neue Hauptklassifikation des Ingenieurwesens, die sich mit Werkzeugen und Maschinen befasste und 1847 durch die Gründung der Institution of Mechanical Engineers in Birmingham, Eng.
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Der Maschinenbau hat sich aus der Praxis des Mechanikers einer weitgehend auf Versuch und Irrtum basierenden Kunst zur Anwendung durch den professionellen Ingenieur der wissenschaftliche Methode in Forschung, Design und Produktion. Die Nachfrage nach gestiegenem Effizienz erhöht ständig die von einem Maschinenbauingenieur erwartete Arbeitsqualität und erfordert eine höhere Grad von Bildung und Ausbildung.
Vier Funktionen des Maschinenbauers, die allen Zweigen des Maschinenbaus gemein sind, lassen sich anführen. Die erste ist das Verständnis und der Umgang mit den Grundlagen der mechanischen Wissenschaften. Dazu gehören Dynamiken, die das Verhältnis zwischen Kräften und Bewegung betreffen, wie zum Beispiel bei Schwingungen; automatische Kontrolle; Thermodynamik, die sich mit den Beziehungen zwischen den verschiedenen Formen von Wärme, Energie und Leistung beschäftigt; Flüssigkeitsströmung; Wärmeübertragung; Schmierung; und Materialeigenschaften.
Zweitens die Abfolge von Forschung, Design und Entwicklung. Diese Funktion versucht, die notwendigen Änderungen herbeizuführen, um die gegenwärtigen und zukünftigen Bedürfnisse zu erfüllen. Eine solche Arbeit erfordert ein klares Verständnis der mechanischen Wissenschaft, die Fähigkeit, ein komplexes System in seine grundlegenden Faktoren zu analysieren, und die Originalität, um zu synthetisieren und zu erfinden.
Die dritte ist die Produktion von Produkten und Energie, die Planung, Betrieb und Wartung umfasst. Ziel ist es, mit minimalen Investitionen und Kosten den maximalen Wert zu erzielen und gleichzeitig die verbessernd längerfristige Lebensfähigkeit und Reputation des Unternehmens oder der Institution.
Viertens ist die koordinierende Funktion des Maschinenbauingenieurs, einschließlich Management, Beratung und ggf. Marketing.
In diesen Funktionen besteht ein seit langem anhaltender Trend zur Verwendung wissenschaftlicher statt traditioneller oder intuitiver Methoden. Operations Research, Value Engineering und PABLA (Problem Analysis by Logical Approach) sind typische Titel solcher rationalisierten Ansätze. Kreativität lässt sich jedoch nicht rationalisieren. Die Fähigkeit, den wichtigen und unerwarteten Schritt zu gehen, der neue Lösungen eröffnet, bleibt auch im Maschinenbau weitgehend eine persönliche und spontane Eigenschaft.
Sehen Sie, wie Mechatronik Ingenieure bei der Entwicklung von Hightech-Produkten wie Industrierobotern unterstützt. Die University of Newcastle, Faculty of Engineering and Built Environment mit Dank an Jeremy Ley und Nick Parker von Light Creative (A Britannica Publishing Partner) Alle Videos zu diesem Artikel ansehen
Der hohe Lebensstandard in den entwickelten Ländern verdankt viel dem Maschinenbau. Der Maschinenbauingenieur erfindet Maschinen zur Herstellung von Gütern und entwickelt Werkzeugmaschinen immer genauerer und komplexer werden, um die Maschinen zu bauen.
Die Hauptrichtungen der Entwicklung von Maschinen waren eine Erhöhung der Betriebsgeschwindigkeit, um hohe Produktionsraten zu erzielen, eine Verbesserung der Genauigkeit, um eine Qualität und Wirtschaftlichkeit des Produkts zu erzielen, und eine Minimierung der Betriebskosten. Diese drei Anforderungen haben zur Entwicklung komplexer Steuerungssysteme geführt.
Die erfolgreichste Produktionsmaschine ist diejenige, bei der die mechanische Konstruktion der Maschine eng ist integriert mit dem Kontrollsystem. Eine moderne Transfer-(Förder-)Linie zur Herstellung von Automobilmotoren ist ein gutes Beispiel für die Mechanisierung einer komplexen Reihe von Herstellungsprozessen. Es gibt Entwicklungen, um Produktionsmaschinen weiter zu automatisieren, indem Computer zur Speicherung und Verarbeitung der enormen Datenmengen verwendet werden, die für die Herstellung einer Vielzahl von Komponenten mit einer kleinen Anzahl von vielseitigen Werkzeugmaschinen erforderlich sind.
Das Dampf Motor lieferte das erste praktische Mittel zur Stromerzeugung aus Wärme, um die alten Kraftquellen aus Muskel, Wind und Wasser zu ergänzen. Eine der ersten Herausforderungen an den neuen Beruf des Maschinenbauers war die Steigerung der thermischen Wirkungsgrade und Macht; dies geschah vor allem durch die entwicklung der dampfturbine und der dazugehörigen großen dampfkessel. Im 20. Jahrhundert ist die Leistung von Turbinen zum Antrieb von elektrischen Generatoren kontinuierlich schnell gestiegen, verbunden mit einer stetigen Steigerung des thermischen Wirkungsgrads und einer Senkung der Kapitalkosten pro Kilowatt großer Kraftwerke. Schließlich erwarben Maschinenbauer die Ressource Kernenergie , deren Anwendung ein außergewöhnliches Maß an Zuverlässigkeit und Sicherheit erforderte und die Lösung völlig neuer Probleme beinhaltete (siehe Nukleartechnik ).
Der Maschinenbauer ist auch für die viel kleineren internen Verbrennung Motoren, beide erwidernd (Benzin und Diesel) und Rotationsmotoren (Gasturbinen und Wankel) mit ihren weit verbreiteten Transportanwendungen. Im Transportbereich allgemein, in der Luft und im Weltraum sowie zu Land und zu Wasser hat der Maschinenbauer die Ausrüstung und die Kraft geschaffen Pflanze , zusammenarbeiten zunehmend mit dem Elektroingenieur, insbesondere bei der Entwicklung geeigneter Steuerungssysteme.
Die vom Maschinenbauingenieur im Krieg angewandten Fähigkeiten ähneln denen, die in zivilen Anwendungen erforderlich sind, obwohl der Zweck darin besteht, verbessern zerstörerische Kraft, anstatt die schöpferische Effizienz zu steigern. Die Anforderungen des Krieges haben jedoch enorme Ressourcen in technische Bereiche gelenkt und zu Entwicklungen geführt, die für den Frieden von großem Nutzen sind. Düsenflugzeuge und Kernreaktoren sind bemerkenswerte Beispiele.
Die frühesten Bemühungen der Maschinenbauer zielten darauf ab, die Mensch Umgebung durch Entwässerung und Bewässerung von Land und durch Belüftung von Minen. Kühlung und Klimatisierung sind Beispiele für den Einsatz moderner mechanischer Geräte zur Kontrolle der Umgebung.
Viele Produkte des Maschinenbaus führen zusammen mit technologischen Entwicklungen in anderen Bereichen zu Lärm, zur Verschmutzung von Wasser und Luft, zur Zerstörung von Land und Landschaft. Die Produktionsrate sowohl von Gütern als auch von Macht steigt so schnell, dass die Regeneration durch Naturkräfte nicht mehr Schritt halten kann. Ein schnell wachsendes Feld für Maschinenbauer und andere ist die Umweltkontrolle, bestehend aus die Entwicklung von Maschinen und Verfahren, die weniger Schadstoffe produzieren, sowie von neuen Geräten und Techniken, die die bereits erzeugte Verschmutzung reduzieren oder beseitigen können.
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