وتشمل عملية تصميم الآلات اتخاذ خطوات منهجية لتطوير آلة تلبي متطلبات محددة، وتشمل تحديد المشكلة، واختيار المواد، وحساب القوى، والتحقق من التصميم من خلال الحسابات، وتقدم هذه المادة لمحة عامة واضحة عن كل خطوة من الخطوات التي تتضمن حسابات نموذجية لتوضيح العملية.

1 - تحديد متطلبات التصميم

وتتمثل الخطوة الأولى في فهم الغرض من الآلية وظروفها التشغيلية، ويشمل ذلك القدرة على التحميل والسرعة ومتطلبات الطاقة والعوامل البيئية، وتسترشد عملية التصميم بكامل مواصفاتها.

2- اختيار المواد

إن اختيار المواد المناسبة أمر حاسم بالنسبة للدوام والأداء، إذ أن عوامل مثل القوة والوزن والتكاليف ومقاومة التآكل تؤثر على الاختيار، فعلى سبيل المثال، يستخدم الفولاذ عادة في المكونات الهيكلية بسبب قوته العالية.

3 - حساب القوة والإجهاد

وتحدد الحسابات القوى العاملة على قطع الآلات، مثلا إذا نقلت إحدى الشظايا شعلة تبلغ 100 نمل، يمكن حساب الضغط المعلق باستخدام ما يلي:

/ / / / J ]

حيث تُعَطَّمُ، الـ (إس) هوَ الشَعَب، و(ج) هي اللحظة القطبية للخَلَق، وتكفل هذه الحسابات أن تكون المكونات قادرة على تحمل الضغوط التشغيلية.

٤ - التحقق من التصميم

وبعد إجراء الحسابات الأولية، يتم التحقق من التصميم من خلال التحليل أو الاختبار، ويجري النظر في عوامل مثل هوامش الأمان والحياة البشعة، ويجري إدخال تعديلات على الأداء والسلامة على النحو الأمثل.

قائمة عينات بالحسابات المشتركة

  • تحليل الإجهاد
  • القدرة على نقل الطاقة
  • حسابات نسب الغطاء النباتي
  • اعتبارات التوسع الحراري