Koneensuunnittelun periaatteiden alkuperä, teoreettinen ja kokeellinen tausta

Abstract

Koneensuunnittelussa suunnittelijan tulee tehdä useita päätöksiä, jotka vaikuttavat huomattavasti koneen hyvyyteen. Fundamental principles of mechanical engineering eli koneensuunnittelun perusperiaatteet ovat kokoelma eri tieteen aloilta kerättyjä suunnitteluperiaatteita, jotka helpottavat suunnittelupäätösten tekoa. Tässä työssä tutkitaan viiden periaatteen osalta niiden alkuperää ja niiden ympäriltä tehtyä teoreettista ja kokeellista tutkimusta. Tutkittavia periaatteita ovat Abbe’s Principle, self-energizing, self-lubricating, self-locking ja Saint-Venant’s principle. Työn tavoitteena on selvittää, kuka periaatteet on kehittänyt tai tuonut yleiseen tietoon, milloin se on tapahtunut ja millaisia tutkimuksia ja käytännön kokeita periaatteiden todistamiseksi ja hyödyntämiseksi on tehty. Tutkimus on toteutettu tutustumalla olemassa olevaan kirjallisuuteen ja artikkeleihin aiheesta, lisäksi suoritettiin patenttihakuja Espacenet ja Google Patents patenttitietokannoista. Lisäksi työssä perehdytään koneensuunnittelun perusperiaatteiden taustaan ja esitellään erinäisiä yleisesti tunnettuja suunnitteluperiaatteita. Tutkituista periaatteista vain kahdelle löydettiin selkeä kehittäjä, ja vuosi, jolloin periaatteet on kehitetty. Työssä selvisi, että Ernst Abbe kehitti Abbe’s principlen vuonna 1870 ja Saint-Venant’s principlen Barre Saint-Venant vuonna 1856. Tutkimuksessa ilmenee, että lopuille tutkituista periaatteista löydettiin vain varhaisia hyödyntäjiä patenttien ja tekniikan historiaa käsittelevien teosten avulla. Kaikkia periaatteita ei ole nähtävästi tutkittu vielä riittävästi, jotta niiden historia olisi tarkkaan tiedossa. Huomioitava on kuitenkin, että joidenkin periaatteiden historia ulottuu niin kauaksi, ettei varmaa tietoa ole säilynyt, joten tutkimustulokset perustuvat monesti aikalaisten kertomuksiin.