Máquina (tecnología)

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Engranaje, mecanismo utilizado para transmitir potencia de un componente a otro dentro de una máquina.

Una máquina es una herramienta que contiene una o más partes que utiliza la energía para llevar a cabo una acción destinada. Las máquinas están normalmente alimentadas por medios mecánicos, químicos, térmicos o eléctricos, y con frecuencia están motorizadas. Históricamente, una herramienta eléctrica también requiere partes móviles para clasificar como una máquina. Sin embargo, el advenimiento de la electrónica ha llevado al desarrollo de herramientas eléctricas sin partes que se consideran máquinas en movimiento.[1]

Una máquina simple es un dispositivo que simplemente transforma la dirección o la magnitud de una fuerza, existe un gran número de máquinas más complejas. Los ejemplos incluyen vehículos, sistemas electrónicos, máquinas moleculares, computadoras, televisores y radios.

Etimología[editar]

La palabra máquina deriva de la palabra latina machina, la cual proviene del griego (dórico μαχανά makhana, Iónico μαχανά makhana μαχανά makhana "artefacto, máquina, motor", una derivación de (μῆχος mekhos μῆχος mekhos "medio, expediente, remedio").[1][2][3]

Un sentido más amplio de la "tela, la estructura" se encuentra en el latín clásico, pero no en el lenguaje griego

Este significado se encuentra a finales del francés medieval, y se adoptó a partir de los franceses en Inglés a mediados del siglo XVI.

En el siglo XVII, la palabra también podía significar un esquema o diagrama, un significado ahora expresada por la maquinación derivada. El significado moderno se desarrolla a partir de la aplicación especializada del término a la etapa motores utilizados en el teatro y para máquinas de asedio militar, tanto a finales del siglo 16 y principios de los 17. El OED traza el significado moderno formal para Léxico Technicum (John Harris, 1704), que cuenta con:

Máquina o motor, en Mechanicks, es todo cuanto ha fuerza suficiente ya sea para subir o detener el movimiento de un cuerpo ... Simples Máquinas se cuentan comúnmente para ser en número de seis, a saber. El Balance, Palanca, Polea, Rueda, cuña, y tornillo ... Máquinas compuestas, o motores, son innumerables..

La palabra motor que se usa como (cercano) sinónimo tanto por Harris y en un lenguaje más tarde se deriva en última instancia (vía francés antiguo) de ingenio latino "ingenuidad, una invención".

Historia[editar]

Arquímedes pensativo

Tal vez el primer ejemplo de un dispositivo hecho por el hombre diseñado para administrar el poder es la hacha de mano, hecho por astillado pedernal para formar una Cuña. Una cuña es una máquina simple que transforma la fuerza lateral y el movimiento de la herramienta en una fuerza de separación transversal y el movimiento de la pieza de trabajo.

La idea de una máquina simple se originó con el filósofo griego Arquímedes alrededor del siglo tercero antes de Cristo, que estudió las máquinas simples: Palanca, polea, y el tornillo. Él descubrió el principio de la ventaja mecánica de la palanca.[4]​ Filósofos griegos posteriores definen las clásicas cinco máquinas simples (excluyendo el plano inclinado) y fueron capaces de calcular más o menos su ventaja mecánica.[5]Heron De Alexandria en su Mecánica de trabajo enumera cinco mecanismos que pueden "establecer una carga en movimiento"; palanca, chigre, polea, cuña, y tornillo, y describe su fabricación y usos.[6][7]​ Sin embargo la comprensión de los griegos se limitaba a la estática (el equilibrio de fuerzas) y no incluyó la dinámica (el equilibrio entre la fuerza y la distancia) o el concepto de trabajo.

Durante el Renacimiento la dinámica de las potencias mecánicas, como se llamaba a las máquinas simples, comenzó a ser estudiado desde el punto de vista de la cantidad de trabajo útil que podían realizar, lo que lleva finalmente al nuevo concepto de trabajo mecánico. En 1586 el ingeniero flamenco Simon Stevin deriva la ventaja mecánica del plano inclinado, y se incluyó con las otras máquinas simples. La teoría dinámica completa de máquinas simples fue elaborado por el científico italiano Galileo Galilei en 1600 en Le Meccaniche ("Sobre la Mecánica").[8][9]​ Fue el primero en comprender que las máquinas simples no crean energía, solo se limitan a transformarla.[8]

Las reglas clásicas de fricción de deslizamiento en las máquinas fueron descubiertas por Leonardo da Vinci (1452-1519), pero permanecieron inéditos en sus cuadernos. Ellos fueron redescubiertas por Guillaume Amontons (1699) y fueron desarrolladas por Charles-Augustin de Culombio (1785).[10]

Tipos[editar]

Tipos de máquinas y Relación de componentes
Clasificación Máquina(s)
Máquinas sencillas Plano inclinado, Rueda, Eje, Palanca, Polea, Cuña, Tornillo.
Componentes mecánicos Eje, Rodamientos, Correas, Cubo, Sujetador, Engranaje, Llave, Cadenas de Enlace, Piñón y Cierre, Cadenas de rodillos, Cuerda, Sellos, Primavera, Rueda.
Reloj Reloj atómico, Reloj, Reloj de Péndulo, Reloj de cuarzo.
Compresores y Bombas Tornillo de Arquímedes, Bomba depuradora de chorro, Bomba de Ariete, Bomba, Trompe, Bomba de vacío.
Motores de calor Motores de combustión externa Motor de vapor, Motor Stirling.
Motores de combustión interna Motor Alternativo, Turbinas de gas.
Bombas de calor Refrigerador de absorción, Nevera Termoeléctrica nevera, Refrigeración regenerativa.
Conexiones Pantógrafo, Cámaras, Peaucellier-Lipkin.
Turbina Turbina de gas, Motor de reacción, Turbina de vapor, Turbinas de agua, Generador de viento, Molino de viento.
Superficie sustentadora Vela, Ala, Timón, Solapa, Hélice.
Dispositivos electrónicos Tubo de vacío, Transistor, Diodo, Resistencia, Condensador, Inductor, Semiconductor, Computadora.
Robots Actuador, Servo, Servomecanismo, Motor paso a paso, Computadora.
Otros Máquina expendedora, Túnel de viento, Verificar pesaje máquinas remachadoras.

Impacto[editar]

Revolución Industrial[editar]

La Revolución Industrial fue un periodo desde 1750 a 1850 antes de Cristo donde los cambios en la agricultura, la industria manufacturera, la minería, el transporte y la tecnología tuvieron un profundo efecto en las condiciones sociales, económicas y culturales de la época. Comenzó en el Reino Unido, y posteriormente se extendió por toda Europa Occidental, América del Norte, Japón, y, finalmente, el resto del mundo.

A partir de finales del siglo 18, se inició una transición en partes desde la economía basada en la mano de obra dependiente de la tracción animal en Gran Bretaña hacia la fabricación basada en las máquinas. Todo comenzó con la mecanización de la industria textil, el desarrollo de técnicas de hierro y el aumento del uso del carbón refinado.

Mecanización y Automatización[editar]

Engranajes envolventes

La Mecanización está proporcionando operadores humanos con maquinaria que les ayuda con las exigencias musculares de trabajo o remplaza el trabajo muscular. En algunos campos, la mecanización incluye el uso de herramientas de mano. En el uso moderno, como en la ingeniería o la economía, la mecanización implica una maquinaria más compleja que las herramientas de mano y no incluiría dispositivos simples como un caballo o un simple burro. Los dispositivos que provocan cambios de velocidad o cambios hacia/desde alternativos al movimiento de rotación, utilizando medios tales como engranajes, poleas o poleas y correas, ejes, levas y manivelas, suelen ser considerados máquinas. Después de la electrificación, cuando la maquinaria más pequeña ya no se alimentaba, la mecanización era sinónimo de máquinas motorizadas.[11]

La Automatización es el uso de sistemas de control y tecnologías de información para reducir la necesidad del trabajo humano en la producción de bienes y servicios. En el ámbito de la industrialización, la automatización es un paso más allá de la mecanización.. Mientras que la mecanización proporciona a los operadores humanos con maquinaria para ayudarles con los requisitos musculares de trabajo, la automatización reduce considerablemente la necesidad de requisitos sensoriales y mentales humanos. La automatización juega un papel cada vez más importante en la economía mundial y en la experiencia diaria.

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. a b The American Heritage Dictionary, Second College Edition.
  2. "μηχανή", Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon, on Perseus project
  3. "μῆχος", Henry George Liddell, Robert Scott, A Greek-English Lexicon, on Perseus project
  4. Ostdiek, Vern; Bord, Donald (2005). Inquiry into Physics. Thompson Brooks/Cole. p. 123. ISBN 0-534-49168-5. Consultado el 22 de mayo de 2008. 
  5. Usher, Abbott Payson (1988). A History of Mechanical Inventions. USA: Courier Dover Publications. p. 98. ISBN 0-486-25593-X. 
  6. Chiu, Y. C. (2010), An introduction to the History of Project Management, Delft: Eburon Academic Publishers, p. 42, ISBN 90-5972-437-2 
  7. Strizhak, Viktor; Igor Penkov; Toivo Pappel (2004). «Evolution of design, use, and strength calculations of screw threads and threaded joints». HMM2004 International Symposium on History of Machines and Mechanisms. Kluwer Academic publishers. p. 245. ISBN 1-4020-2203-4. 
  8. a b Krebs, Robert E. (2004). Groundbreaking Experiments, Inventions, and Discoveries of the Middle Ages. Greenwood Publishing Group. p. 163. ISBN 0-313-32433-6. Consultado el 21 de mayo de 2008. 
  9. Stephen, Donald; Lowell Cardwell (2001). Wheels, clocks, and rockets: a history of technology. USA: W. W. Norton & Company. pp. 85-87. ISBN 0-393-32175-4. 
  10. Armstrong-Hélouvry, Brian (1991). Control of machines with friction. USA: Springer. p. 10. ISBN 0-7923-9133-0. 
  11. Jerome (1934) gives the industry classification of machine tools as being "other than hand power".