عناصر الآلات
عناصر الآلات

عناصر الآلات machine elements


عناصر الآلات machine elements هي مركبات أجزاء الآلات، يصنع كل منها على حده من دون استخدام عمليات التجميع مثل (العمود ـ المسنن ـ الخابور)، ويدخل ضمنها بعض العقد (المجموعات) التي يتألف كل منها من عناصر عدة مترابطة بعضها ببعض (مخفضات السرعة ـ علب السرعة ـ القارنات ـ المحامل) تشكل في مجموعها وحدة واحدة تقوم بعمل محدد. وفي بعض الحالات يمكن أن يتألف عنصر الآلة من عدد من العناصر لاتوجد فيما بينها حركة نسبية (الحدافة ـ المسننات الكبيرة ـ المحامل الإنزلاقية). إن معظم عناصر الآلات مشتركة لجميع الآلات، مما يعطي الإمكانية لدراستها منفصلة، في حين أن عناصر الآلات التي تستخدم حصراً في آلات معينة تدرس عند دراسة هذه الآلات (آلات النقل والرفع، آلات التشغيل، الآلات الزراعية، الآلات الحربية…،) ولقد صار مقرر عناصر الآلات في جميع المعاهد والجامعات التقانية واحداً من العلوم الأساسية الهندسية.

عناصر الآلات
عناصر الآلات

يرتبط علم عناصر الآلات بصورة وثيقة بعدد من العلوم الأساسية الهندسية (الميكانيك النظري ـ الرسم الهندسي ـ نظرية الآلات ـ مقاومة المواد ـ علم المعادن ـ تكنولوجيا التصنيع ـ التشغيل الميكانيكي ـ المعالجات الحرارية ـ دينامكيك الآلات).

لمحة تاريخية

يعود ظهور عناصر الآلات إلى الماضي السحيق، فالذراع والوتد أول عناصر آلات عرفها الإنسان واستخدمها، ولعل أعظم إنجاز للإنسان هو حصوله على النار باستخدام القوس المشدود بوتر يلتف حول قضيب خشبي شاقولي، ويعد ذلك النموذج الأول لمجموعات نقل الحركة بعناصر مرنة، كما أن استخدام القوس النشاب منذ أكثر من خمسة وعشرين ألف سنة يُعدّ أول معرفة الإنسان النوابض. ولتوفير الجهد العضلي تفتق عقل الإنسان، منذ أكثر من أربعة آلاف سنة عن استخدام الدحارج الأسطوانية مستبدلاً الاحتكاك التدحرجي بالاحتكاك الإنزلاقي.
كذلك يعود استخدام المسننات والمحاور والمحامل(المضاجع) إلى العهود الغابرة عندما استخدمها أقوام شتى في المعابد والقصور والأهرامات.
لقد نبّه أرسطو في كتاباته «المعضلات الميكانيكية» على استخدام اليونانيين في القرن الرابع ق.م للمضاجع المعدنية والمسننات والأذرع الدوارة والعتلات والدحارج. وفي القرن الثالث ق.م صنع أرخميدس آلة لرفع الماء مستخدماً البراغي، التي كانت على ما يبدو معروفة قبل هذا التاريخ.
وشرح ليوناردو دافينشي(1452ـ 1519) في كتاباته المسننات الحلزونية ذات المحاور المتخالفة، وكذلك المضاجع الدحروجية والسلاسل المفصلية وغيرها، ويعد ليوناردو دافنشي أول باحث في مجال عناصر الآلات تناول مقاومة دوران العجلات والطارات والبكرات، وكذلك الاحتكاك في المضاجع.
كما يعد يولر L.Euler ن(1707- 1783) من العلماء الذين أسهموا إسهاماً كبيراًً في تطور حساب عناصر الآلات، فقد وضع نظرية احتكاك الخيط المرن حول الطارات، وتعد أساس نظرية حساب المكابح brakes ومجموعات النقل بالسيور، كما اقترح ووضع نظرية التعشيق الإفلفنتي للمسننات التي مازالت سائدة حتى اليوم.
ووضع العالم بتروف N.P.Petrov ن(1836ـ 1920) أسس نظرية التزييت الهدروديناميكي للمحامل bearings والمسننات وغيرها من العناصر التي تعمل في ظروف التزييت.
ومازال تطور تصميم عناصر الآلات وحسابها يتطور بصورة دائمة ملبياً حاجة الإنسان في مختلف المجالات. ولقد أعطى ظهور الحاسوب في العصر الحديث قفزة نوعية في تطوير عناصر الآلات.