Пређи на садржај

Машинство

С Википедије, слободне енциклопедије
Машинство
Машинско инжењерство
Заваривање,једна од области машинства
Занимање
Подручје рада
Примењена математика,динамика,термодинамика,механика флуида,пренос топлоте,производна технологија
Опис
Поља радатехнологија,наука,истраживање свемира,армија
Квалификацијетехничко знање, вештине управљања, дизајн (погледајте такођеглосар машинског инжењерства)
Машински инжењери дизајнирају и правемашине,електране...

Машинствоилимашинско инжењерствојестеинжењерскадисциплина која укључује применузакона физикеза анализу, пројектовање, израду и одржавањемеханичкихсистема. Она захтева солидно познавање кључних концепта као што сумеханика,термодинамика,механика флуида,наука о материјалима и технологије обраде материјала. Машински инжењери и техничари користе ове принципе у производњи и анализиаутомобила,авиона,система за хлађење и грејање, израду постројења, индустријске опреме и машина.[1]Машинство је једна од најстаријих и најширих дисциплина инжењерства.

Инжењерска област захтева схватање суштинских принципа укључујућимеханику,кинематику,термодинамику,науку о материјалима,структурну (конструкциону) анализуиелектрицитет.Машински инжењери користе ове суштинске принципе са алатима попутЦАЕи управљање животним циклусом производа за дизајнирање и анализу производних погона, индустријске опреме и машинерије, топлотних и расхладних система,транспортнихсистема,авијације,бродоградње,роботике,медицинских помагала,оружјаи друго.

Машинство се појавило као поље науке токоминдустријске револуцијеу Европи у18. веку.Сматра се да је његов развој започет пре неколико хиљада година широм света. Наука о машинству се појавила у19. векукао резултат развоја физике. Област је континуално развијана да споји предности у технологији и машински инжењери данас теже развоју у таквим пољима, попуткомпозита,мехатроникеинанотехнологија.Машинство се преклапа са аеро-свемирским инжењерством, металуршким инжењерством, грађевином, електротехником, петролејским инжењерством, производним инжењерством, хемијским инжењерством и осталим инжењерским дисциплинама у одређеном степену. Машински инжењери могу такође да раде у пољу биомедицине, посебно са биомехаником, феноменом транспорта,биомехатроником,бионанотехнологијоми моделовањем биолошких система, као што је механика меких ткива.

Развој[уреди|уреди извор]

...конструкције и превозна средства свих величина.

Примена машинства може се видети у архивима разних античких и средњовековних друштава. Удревној Грчкој,радовиАрхимеда(287. п.н.е.–212. п.н.е.) су дубоко подстакнути механиком западне традиције, а Херон од Александрије (ca.10–70.) креира првупарну машину.[2]У Кини,Џанг Хенг(78–139) је унапредио водени сат и пронашао сеизмометар, докМа Ђуен(200–265) проналази кочију сдиференцијалнимзупчаником. Средњовековни кинески књиговођа и инжењерСу Сонг(1020–1101) примењујемеханизамзапињачеу својој астрономскојсахат-кулудва века пре него што аналогни механизми улазе у примену у сатовимасредњовековне Европе. Он је такође изумио први познати бесконачниланчани преносснаге.[3]

Токомзлатног доба ислама(од 7. до 15. века),муслимански изумитељису направили значајан допринос у области механичке технологије.Бадиузаман Џазари,који је један од њих, написао је 1206. године своју чувенуКњигу знања генијалних механичких уређајаи представио многе механичке конструкције. Џазари је такође прва особа која је створила уређаје као што суколенасто вратилоибрегасте осовине,које у данашње време чине основе многих механизама.[4]

Током 17. века уЕнглескојсу се десили значајни помаци у основама машинства. СерИсак Њутнје формулисаоЊутнове законе кретањаи развиоинфинитезимални рачун,математичку основу физике. Њутн је нерадо објављивао своја дела годинама, али на крају су га наговориле његове колеге, као што је СерЕдмунд Халеј,на добробит целог човечанства.Готфрид Вилхелм Лајбницје такође заслужан за креирање инфинитезималног рачуна током овог временског периода.

Током индустријске револуције раног 19. века,машински алатису развијени у Енглеској,НемачкојиШкотској.Ово је омогућило машинском инжењерству да се развије као засебно поље унутар инжењеринга. То је донело са собом машине за производњу и моторе који су их напајали.[5]Прво британско струковно друштво машинских инжењера формирано је 1847. године с називомИнститут машинских инжењера,тридесет година након што су грађевински инжењери формирали први такав професионални институт,Институт грађевинских инжењера.[6]На европском континенту, Јохан фон Цимерман (1820–1901) основао је прву фабрику машина за млевење уКемницу,у Немачкој 1848. године.

У Сједињеним Америчким Државама,Америчко друштво машинских инжењера(ASME) формирано је 1880. године, постајући треће такво професионално инжењерско друштво, наконАмеричког друштва грађевинских инжењера(1852) иАмеричког института рударских инжењера(1871).[7]Прве школе у Сједињеним Државама које су нудиле инжењерско образовање биле суВојна академија Сједињених Држава1817. године, институција која је сада позната каоНорвич универзитет1819. године, иРенселаров политехнички институт1825. године. Образовање у машинству је историјски било засновано на чврстим темељима из математике и науке.[8]

Образовање[уреди|уреди извор]

Архимедоввијакје управљан руком и може ефикасно подићи воду, како анимирана црвена лоптица приказује.

Дипломе у машинском инжењерству се нуде на универзитетима широм света. УБразилу,Ирској,Филипинима,Пакистану,Кини,Грчкој,Турској,Северној Америци,јужној Азији,Индији,Доминиканској РепублицииУједињеном Краљевству,програми машинског инжењерства обично узимају четири до пет година студија и завршавају са звањембечелор инжењерства(B.Eng. или B.E.),бечелор наука(B.Sc. или B.S.), бечелор научног инжењерства (B.Sc.Eng.),бечелор технологије(B.Tech.), Бечелор механичког инжењерства (B.M.E.), илибечелор примењеног инжењерства(B.A.Sc.) диплому, са нагласком о машинском инжењерству или без њега. У Шпанији, Португалији и већем делу Јужне Америке, где нису B.Sc. нити B.Tech. програми усвојени, формално име за степен је „машински инжењер”, а курс је базиран на пето- или шестогодишњем тренингу. У Италији, курс је базиран на пет година тренинга, али у циљу квалифицирања као инжењер, потребно је да се положи државни испит на крају курса. У Грчкој, курс је базиран на петогодишњем наставном плану и програму и услов за дипломску тезу, која се након завршетка додели B.Sc.

У Аустралији, степени машинског инжењерства се додељују као бечелор инжењерства (механичког) или сличне номенклатуре[9]иако постоји растући број специјализација. Степен захтева четири године студирања пуног радног времена. Да се постигне квалитет у инжењерским степенима, организацијаИнжењери Аустралијеакредитира инжењерске степене додељене од старне аустралијских универзитета у складу са глобалнимВашингтонским споразумом.Пре додељивања дипломе, студент мора да стекне најмање 3 месеца радног искуства у инжењерској фирми. Слични системи су присутни у Јужној Африци и спроводе се под надзоромИнжењерског савета Јужне Африке(енгл.Engineering Council of South Africa - ECSA).

У Сједињеним Америчким Државама, већину додипломских програма акредитираАкредитацијски одбор за инжењерство и технологију(енгл.Accreditation Board for Engineering and Technology - ABET) чиме се осигуравају једнаки курсни захтеви и стандарди широм универзитета. ABET вебсајт броји 302 акредитирана машинско-инжењерска програма према подацима из марта 2014.[10]Машинско-инжењерске програме у Канади акредитираКанадски одбор за инжењерску акредитацију(лат.Canadian Engineering Accreditation Board - CEAB),[11]већина других држава нуди инжењерске дипломе које имају сличне акредитацијске формате.

Део машинских инжењера наставља студије ради стицања звањамагистар инжењерства,магистар технологије,магистар наука,магистар инжењерски менаџмент(M.Eng.Mgt. или M.E.M.),доктор филозофијеу инжењерству (Eng.D. или Ph.D.) или инжењерску диплому. Магистарске и инжењерске дипломе могу, мада не морају да обухватају истраживање. Стицање звања доктора филозофије садржи знатну истраживачку компоненту и често је сматра полазном тачком у академији.[12]Инжењерска диплома постоји на неколико институција на средњем нивоу између магистратуре и доктората.

Курсеви[уреди|уреди извор]

Стандарди постављени у државним акредитацијским друштвима теже да омогуће униформност фундаменталног наставног градива, да промовишу компетентност међу дипломираним инжењерима и да одржавају поузданост у инжењерској професији у целини. Од инжењерских програми у САД, на пример, ABET захтева да прикажу да њихови студенти могу „да раде професионално у областима термичких и механичких система.”[13]Специфични курсеви потребни за дипломирање, могу се разликовати од програма до програма.Универзитетии технолошки институти често комбинују вишеструке предмете у један или деле област изучавања на више наставних предмета, зависно од доступних факултета и универзитетских главних подручја истраживања.

Темељни предмети машинског инжењерства често укључују:

Од машинских инжењера се такође очекује да разумеју и умеју да примене основне концепте из хемије, физике, хемијског инжењерства,грађевинскогиелектроинжењерства.Сви програми машинског инжењерства укључују вишеструке семестре часоваматематикеукључујући калкулус и напредне математичке концепте укључујући диференцијалне једначине, парцијалне диференцијалне једначине,линеарну алгебру,апстрактну алгебру и диференцијалну геометрију, међу осталим.

У додатку са језгром плана и програма машинства, већина машинских инжењерских програма нуди више специјализацијских програма и часова, као што је контрола система, роботика,транспорти логистика, криогеника, технологија о гориву, аутомобилско инжењерство, биомеханика, вибрација, оптика и остале, ако посебан одсек не постоји за ове предмете.[16]

Већина програма за машинске инжењере такође захтева различиту количину проучавање или друштвених пројеката за добијање практичних искустава решавања проблема. У Сједињеним Америчким Државама често је обавезно за машинске инжењере да обаве један или више стажирања приликом студирања, ипак ово није обично под мандатом универзитета. Кооперативна едукација је друга опција. Будуће радне способности[17]истраживања стављају потражњу на студијске компоненте које хране студентску креативност и иновацију.[18]

Дозвола[уреди|уреди извор]

Инжењери могу да траже лиценцу од државе, провинције или националне владе. Сврха овог процеса јесте да се осигура да инжењери поседују потребно техничко знање, стварно искуство и знање локалног легалног система за практиковање инжењерства на професионалном нивоу. Након цертификације, инжењер добија наслов „професионални инжењер” (у Сједињеним Државама, Канади, Јапану, Јужној Кореји, Бангладешу и Јужној Африци), „овлашћени инжењер” (уУједињеном Краљевству,Ирској,ИндијииЗимбабвеу),овлашћени професионални инжењер(у Аустралији и Новом Зеланду) илиевропски инжењер(у Европској унији), „регистровани инжењер” или „професионални инжењер” на Филипинима и у Пакистану.

У Сједињеним Државама, да би се постало лиценцирани професионални инжењер, инжењер мора да положи свеобухватни испит о темељима инжењерства, да има бар 4 године радног искуства каоинжењерски стажерилиинжењер-у-тренингу,те да положи испит „Принципи и пракса”. Захтеви и кораци овог процеса су постављени унапред од странеНационалног савета испитивача за инжењерство и геодезију(енгл.National Council of Examiners for Engineering and Surveying - NCEES), садржаног од лиценцних одела инжењерства и геодезије који су представници свих држава и територије у САД.

У УК, дипломираним инжењерима је потребно да имају и адекватан магистарски степен, минимум од 4 године постдипломских студија на пословном у надлежном развоју, као и рецензирани пројекат у датој области специјализације да би могли да стекну овлаштења овлашћеног инжењера прекоИнститута машинских инжењера.

У већини развијених земаља, одређени инжењерски задаци, као што је дизајнирање мостова, електроцентрала и хемијских централа, морају бити одобрени од стране професионалног или овлаштеног инжењера. „Једино лиценцирани инжењер, на пример, може да припреми, потпише, стави печат и доставити инжењерске планове и цртеже јавном ауторитету за одобрење, или да печати инжењерски рад за јавне и приватне клијенте.”[19]Овај захтев може бити писан у државном или провинцијском законодавству, као што су канадске провинције, на примјер Инжењерски закон Онтарија или Квебека.[20]

У осталим државама, као нпр.АустралијииУК,таква законодавства не постоје; ипак, практично сва цертифицирајућа тела одржавају етички код независан од законодавства, очекују од свих чланова да се придржавају или ризикују протеривање.[21]

Модерни алати[уреди|уреди извор]

Коси поглед на четири цилиндра редне радилице са клиповима

Већина машинских компанија, посебно оне у индустријализованим нацијама, почеле су да примењују програмеинжењерства подржаног рачунарима(CAE) у својим постојећим процесима дизајна и анализе, укључујући2Ди3Дмоделовањедизајнирањем потпомогнутим рачунаром(CAD). Ова метода има многе предности, укључујући лакшу и исцрпнију визуализацију производа, могућност креирања виртуалних склопова делова и једноставност кориштења у дизајнирању сучеља и толеранција спојних места.

Остали CAE програми који су широкој употреби у машинском инжењерству укључују алате за управљање животним циклусом производа (PLM) и алате за анализу који се користе за извођење сложених симулација. Алати за анализу могу се користити за предвиђање респонса производа на очекивана оптерећења, укључујући животни век замарања и производност. Ови алати обухватају анализу коначних елемената (FEA), рачунску динамику флуида (CFD) и компјутерски-потпомогнуту производњу (CAM).

Користећи CAE програме, тим машинског дизајна може брзо и јефтино да итерира дизајнерски процес током развоја производа чиме се боље задовољавају утрошци, перформансе и остала ограничења. Није неопходно да се креира физички прототип док се дизајн не приведе крају, што омогућава да се стотине или хиљаде потенцијалних решења преиспита, уместо веома малог броја. Осим тога, CAE програми за анализу могу да моделују компликоване физичке феномене који се не могу мануелно решити, попут вискоеластичности, комплексних контакта између додирних површина или нењутновских флуида.

Како машинство почиње да се спаја са осталим дисциплинама, као што је случај у мехатроници,вишедисциплинарнаоптимизација дизајна (MDO) се користи са осталим CAE програмима за аутоматизацију и побољшање итеративног процеса дизајна. MDO алати заокружују постојеће CAE процесе, омогућавајући наставак евалуације производа и након радног времена. Они такође користе софистиковане оптимизационе алгоритме како би интелигентније истражили могући приступи дизајну, чиме се често проналазе боља, иновативна решења за тешке мултидисциплинарне проблеме дизајна.

Види још[уреди|уреди извор]

Референце[уреди|уреди извор]

  1. ^„the definition of mechanical”.www.dictionary.com.Приступљено30. 6. 2018.
  2. ^„Heron of Alexandria - Greek mathematician”.Приступљено30. 6. 2018.
  3. ^Needham, Joseph (1986).Science and Civilization in China: Volume 4.Taipei: Caves Books, Ltd.
  4. ^Al-Jazarí.The Book of Knowledge of Ingenious Mechanical Devices: Kitáb fí ma'rifat al-hiyal al-handasiyya.Springer. 1973.ISBN978-90-277-0329-3.
  5. ^Engineering– Encyclopædia Britannica, accessed 6 May 2008
  6. ^R.A. Buchanan. TheEconomicHistory Review, New Series, Vol. 38, No. 1 (Feb. 1985), pp. 42–60.
  7. ^ASME historyАрхивирано[Date missing]на сајту Wikiwix|Wikiwix, accessed 6 May 2008.
  8. ^The Columbia Encyclopedia, Sixth Edition. 2001, engineering,accessed 6 May 2008
  9. ^„Mechanical Engineering”.Архивирано изоригинала28. 11. 2011. г.Приступљено8. 12. 2011.
  10. ^„Find an ABET-Accredited Program - ABET”.main.abet.org.Приступљено30. 6. 2018.
  11. ^„Accredited engineering programs in Canada by the Canadian Council of Professional Engineers”.Архивирано изоригинала10. 5. 2007. г.Приступљено30. 6. 2018.
  12. ^„Types of post-graduate degrees offered at MIT”.Архивирано изоригинала16. 6. 2006. г.Приступљено30. 6. 2018.
  13. ^2008-2009 ABET CriteriaАрхивиранона сајтуWayback Machine(28. фебруар 2008), str. 15.
  14. ^„University of Tulsa Required ME Courses - Undergraduate Majors and Minors”.Архивирано изоригинала4. 8. 2012. г.Приступљено30. 6. 2018.
  15. ^„Undergraduate Program in Mechanical Engineering (S.B.)”.www.deas.harvard.edu.19. 7. 2013. Архивирано изоригинала21. 03. 2007. г.Приступљено30. 6. 2018.
  16. ^„Fall 2018 Course 2: Mechanical Engineering”.student.mit.edu.Приступљено30. 6. 2018.
  17. ^„Apollo Research Institute, Future Work Skills 2020”.Архивирано изоригинала3. 1. 2013. г.Приступљено30. 6. 2018.
  18. ^„Aalto University School of Engineering, Design Factory - Researchers Blog”.Архивирано изоригинала16. 11. 2012. г.Приступљено30. 6. 2018.
  19. ^„Why Get Licensed?”.National Society of Professional Engineers.Приступљено6. 5. 2008.
  20. ^„Engineers Act”.Quebec Statutes and Regulations (CanLII).Приступљено24. 7. 2005.
  21. ^„Codes of Ethics and Conduct”.Online Ethics Center.Архивирано изоригинала19. 6. 2005. г.Приступљено24. 7. 2005.

Литература[уреди|уреди извор]

Библиотечки ресурсио
Машинство

Спољашње везе[уреди|уреди извор]

МашинствонаВикимедијиној остави.
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Машинство&oldid=27705366”