Peiriant

link=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4b/Honda_RA168E_engine_rear_Honda_Collection_Hall.jpg/220px-Honda_RA168E_engine_rear_Honda_Collection_Hall.jpg|bawd| Injan car rasio Honda F1 .
Dyfais sy'n defnyddio egni er mwyn cyflawni rhyw weithred ydy **peiriant**. Defnyddir y gair i ddisgrifio dyfais sy'n cynorthwyo gydag unrhyw fath o waith. Mewn gwyddoniaeth a thechnoleg, mae peiriant yn system ffisegol sy'n defnyddio pŵer i gymhwyso grymoedd a rheoli symudiad i gyflawni gweithred. Mae'r term yn cael ei gymhwyso'n gyffredin i ddyfeisiau artiffisial, megis y rhai sy'n defnyddio injans neu foduron, a hefyd i facromoleciwlau biolegol naturiol, megis peiriannau moleciwlaidd. Gall peiriannau gael eu gyrru gan anifeiliaid a phobl, gan rymoedd naturiol fel gwynt a dŵr, a chan bŵer cemegol, thermol neu drydanol, ac maent yn cynnwys system o fecanweithiau sy'n siapio mewnbwn yr ysgogwr (*actuator*) i gyflawni cymhwysiad penodol o rymoedd allbwn a symudiad. Ymhlith y peiriannau eraill mae cyfrifiaduron a synwyryddion sy'n monitro perfformiad ac yn cynllunio symudiad, a elwir yn aml yn systemau mecanyddol.

Nododd athronwyr naturiol y Dadeni chwe pheiriant syml sef dyfeisiau elfennol a oedd yn symud llwyth, a chyfrifo'r gymhareb o rym allbwn i rym mewnbwn, a elwir heddiw yn fantais fecanyddol.

Mae peiriannau modern yn systemau cymhleth sy'n cynnwys elfennau strwythurol, mecanweithiau a chydrannau rheoli ac sy'n cynnwys rhyngwynebau ar gyfer defnydd cyfleus. Mae'r enghreifftiau'n cynnwys: 

* ystod eang o gerbydau, megis trenau, ceir, cychod ac awyrennau; 
* offer yn y cartref a'r swyddfa, gan gynnwys cyfrifiaduron, adeiladu systemau trin aer a thrin dŵr, yn ogystal â
* pheiriannau fferm, offer peiriannol a systemau awtomeiddio ffatri a robotiaid.

## Geirdarddiad 
Gall y gair 'peiriant' gyfeirio at nifer o bethau. Mae'r cofnod ysgrifenedig cyntaf yn cyfeirio at 'beiriant rhyfel', 'Wedi gosod periant wrth y ty, i'w claddu...' https://www.geiriadur.ac.uk/gpc/gpc.html a gall olygu gorchymyn, fel yn y gerdd enwog yn ''Llyfr Aneirin: 'Tri chant drwy beiriant yn catau...'.'' Ond yng nghyswllt yr erthygl hon,  bonyn y gair yw'r ferf 'peri, paraf', sef *gwneud* i rywbeth ddigwydd neu *achosi* i rywbeth ddygwydd. '''Ef a bair im orffwys mewn porfa esmwyth''' medd Morris Kyffin yn 1595. 

Mae llawer o ieithoedd yn defnyddio amrywiad o'r gair Lladin *machina*, gan gynnwys y Ffrangeg gyda'r Saesneg yn benthyca@r gair o'r Ffrangeg, Tarddiad y Lladin oedd y Groeg (Doric  , μηχανή   'dyfeisgarwch', sy'n deillio o   sef 'dyfais', 'mantais' ).Daw'r geiriau Cymraeg *mecanyddol* a *mecaneg* o'r un gwraidd Groegaidd yma hefyd. 

## Hanes 
File:Palaeolithic Handaxe (FindID 233991).jpg Bwyell law o Bowys, o Hen Oes y Cerrig Isaf 

Mae'r fwyell law, a wneir trwy naddu fflint i ffurfio lletem (*wedge*) yn nwylo bod dynol yn trawsnewid grym a symudiad yr offeryn yn rym hollti lletraws a grym symudiad y darn gwaith. Y fwyell law yw'r enghraifft gyntaf o letem, yr hynaf o'r chwe pheiriant syml clasurol, y mae'r rhan fwyaf o beiriannau wedi'u seilio arnynt. Yr ail beiriant syml hynaf oedd yr plân ar oleddf (ramp), sydd wedi cael ei defnyddio ers y cyfnod cynhanesyddol i symud gwrthrychau trwm, gan gynnwys o bosib rai o gerrig Cromlech Pentre Ifan a  Chôr y Cewri.

Dyfeisiwyd y pedwar peiriant syml arall yn y Dwyrain Agos hynafol:  

* Dyfeisiwyd yr olwyn, ynghyd â mecanwaith yr olwyn a'r echel, ym Mesopotamia (Irac modern) yn ystod y 5ed mileniwm CC. 
* Ymddangosodd y mecanwaith lifer am y tro cyntaf tua 5,000 o flynyddoedd yn ôl ac fe'i defnyddiwyd mewn tafol cydbwyso syml, ac i symud gwrthrychau mawr yn nhechnoleg yr Hen Aifft. Defnyddiwyd y lifer hefyd yn y ddyfais codi dŵr cysgodol, y peiriant craen cyntaf, a ymddangosodd ym Mesopotamia tua 3000 CC, 
* Mae'r dystiolaeth gynharaf o bwlïau yn dyddio'n ôl i Fesopotamia yn gynnar yn yr 2il fileniwm CC, a'r Aifft hynafol yn ystod y Ddeuddegfed Brenhinllin (991-1802 CC).
* Ymddangosodd y sgriw, yr olaf o'r peiriannau syml i'w dyfeisio,  gyntaf ym Mesopotamia yn ystod y cyfnod Neo-Asyriaidd (911-609) CC.  Adeiladwyd pyramidau'r Aifft gan ddefnyddio tri o'r chwe pheiriant syml, yr plân, y lletem, a'r lifer.

Ymddangosodd y peiriannau wedi'u pweru gan ddŵr, yr olwyn ddŵr a'r felin ddŵr, am y tro cyntaf yn Ymerodraeth Persia, yn yr hyn sydd bellach yn Irac ac Iran, erbyn dechrau'r 4g CC. Ymddangosodd y peiriannau gwynt ymarferol cynharaf, y felin wynt a'r pwmp gwynt, gyntaf yn y byd Mwslemaidd yn ystod yr Oes Aur Islamaidd, yn yr hyn sydd bellach yn Iran, Affganistan a Phacistan, erbyn y 9g OC. Y peiriant stêm ymarferol cynharaf oedd jac ager (*steam jack*) a yrrwyd gan dyrbin ager, a ddisgrifiwyd ym 1551 gan Taqi al-Din Muhammad ibn Ma'ruf yn yr Aifft Otomanaidd.

Dyfeisiwyd yr injan cotwm yn India cyn y 6g OC, a dyfeisiwyd yr olwyn nyddu yn y byd Islamaidd erbyn dechrau'r 11g, ill dau yn sylfaenol i dwf y diwydiant cotwm. Roedd y droell hefyd yn rhagflaenydd i'r peiriant nyddu, a oedd yn ddatblygiad allweddol yn ystod y Chwyldro Diwydiannol cynnar yn y 18g. Dyfeisiwyd y crancsiafft a'r camsiafft gan Al-Jazari yng Ngogledd Mesopotamia tua 1206, ac yn ddiweddarach daethant yn ganolog i beiriannau modern megis yr injan stêm, injan hylosgi mewnol a rheolyddion otomatig.

Datblygwyd y peiriannau rhaglenadwy cynharaf hefyd yn y byd Mwslemaidd. Y dilyniannwr cerdd (*music sequencer*)  sef offeryn cerdd y gellid ei raglennu oedd y math cynharaf o beiriant rhaglenadwy. Chwaraewr ffliwt otomatig oedd y dilyniannwr cerdd cyntaf, a ddyfeisiwyd gan y brodyr Banu Musa, ac a ddisgrifiwyd yn eu *Llyfr Dyfeisiau Dyfeisgar*, yn y 9g. Ym 1206, dyfeisiodd Al-Jazari otomata / robotiaid rhaglenadwy. Disgrifiodd bedwar cerddor otomaton, gan gynnwys peiriant drymiau rhaglenadwy, lle gellid eu gorfodi i chwarae gwahanol rythmau a gwahanol batrymau .

Yn ystod y Dadeni, dechreuwyd astudio deinameg y *Pwerau Mecanyddol*, fel y gelwid peiriannau syml, o safbwynt faint o waith defnyddiol y gallent ei wneud, gan arwain yn y pen draw at y cysyniad newydd o waith mecanyddol. Ym 1586 cafodd y peiriannydd Ffleminaidd Simon Stevin fantais fecanyddol drwy'r plân ar oleddf.  Y gwyddonydd Eidalaidd Galileo Galilei yn 1600 a gyfrifodd theori ddeinamig gyflawn peiriannau syml a hynny yn *Le Meccaniche* ("Ar Fecaneg"). Ef oedd y cyntaf i ddeall fod peiriannau syml yn trawsnewid ynni yn hytrach nag yn ei greu. Metalegwr arall hynod weithgar oedd David Thomas a ddyfeisiodd broses o'r enw broses ‘chwyth poeth’, a drawsnewidiodd gwaith o wneud haearn, drwy gynhesu aer cyn ei bwmpio i ffwrnais chwyth. David Thomas oedd lywydd cyntaf Cymdeithas Meteleg America.

Creodd y meistr haearn o Gaerfyrddin, Philip Vaughan, batent ar y peli metel a elwir yn ‘*ball bearings’* yn 1794. Rhoddodd beli haearn rhwng olwyn ac echel cert gan alluogi i olwynion y cert i droelli’n rhwyddach, drwy leihau't ffrithiant rhyngddynt.

Patentiodd James Watt ei gysylltiad mudiant cyfochrog ym 1782, a wnaeth yr injan stêm act-ddwbl yn realaeth. Daeth injan stêm Boulton a Watt ac yn ddiweddarach locomotifau ager a llongau ager yn boblogaidd.

Barnwr a gwyddonydd a aned yn Abertawe oedd Syr William Robert Grove (1811-1896). Ef, yn 1842, a ddyfeisiodd y gell danwydd. Roedd ei beiriant yn cyfuno hydrogen ac ocsigen i gynhyrchu trydan. David Edward Hughes (1831-1900) o’r Bala a ddyfeisiodd y microffon. Mae'n debygol iawn iddo hefyd ddarganfod tonfedd radio ddegawd cyn Heinrich Hertz yn 1888. Credai y dylai pobl y byd cyfan fanteisio o'r microffon, ac felly nid aeth ati i gymryd patent arno. 

Roedd mab i weithiwr dur o Abertawe, Edward ‘Taffy’ Bowen (1911-1991) yn allweddol yn y gwaith o ddatblygu radar. ei arbenigedd oedd eu gosod mewn awyrennau er mwyn canfod awyrennau eraill a llongau tanfor yn ystod yr Ail Ryfel Byd. Ar ôl y rhyfel arloesodd ym maes astronomeg radio.

## Peiriannau syml 
link=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/ab/Table_of_Mechanicks%2C_Cyclopaedia%2C_Volume_2.png/250px-Table_of_Mechanicks%2C_Cyclopaedia%2C_Volume_2.png|bawd|387x387px| Tabl o fecanweithiau syml, o *Cyclopædia Chambers*, 1728. Mae peiriannau syml yn darparu "geirfa" ar gyfer deall peiriannau mwy cymhleth.
Arweiniodd y syniad y gellir dadelfennu peiriant yn elfennau symudol Archimedes at ddiffinio'r lifer, y pwli a'r sgriw fel peiriannau syml. Erbyn cyfnod y Dadeni cynyddodd y rhestr hon i gynnwys yr olwyn a'r echel, y lletem a'r plân ar oleddf. Mae'r dull modern o nodweddu peiriannau yn canolbwyntio ar y cydrannau sy'n caniatáu symudiad, a elwir yn uniadau (*joints*).

## Systemau mecanyddol 
Mae **system fecanyddol** yn rheoli pŵer i gyflawni tasg sy'n cynnwys grymoedd a symudiad. Mae peiriannau modern yn systemau sy'n cynnwys (i) ffynhonnell pŵer ac actiwadyddion sy'n cynhyrchu grymoedd a symudiad, (ii) system o fecanweithiau sy'n siapio mewnbwn yr actiwadydd i gyflawni cymhwysiad penodol o rymoedd allbwn a symudiad, (iii) rheolydd gyda synwyryddion sy'n cymharu'r allbwn â nod perfformiad ac yna'n cyfeirio mewnbwn yr actiwadydd, a (iv) rhyngwyneb i weithredwr sy'n cynnwys liferi, switshis, ac arddangosiadau. Mae hyn i'w weld yn injan stêm Watt lle mae'r pŵer yn cael ei ddarparu gan stêm yn ehangu i yrru'r piston. Mae'r trawst cerdded, y cwplwr a'r crank yn trawsnewid symudiad llinellol y piston i gylchdroi'r pwli allbwn. Yn olaf, mae'r cylchdro pwli yn gyrru'r llywodraethwr pêl hedfan sy'n rheoli'r falf ar gyfer y mewnbwn stêm i'r silindr piston.

## Effaith 
### Mecaneiddio ac awtomeiddio 
link=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0d/Agricola1.jpg/220px-Agricola1.jpg|de|bawd| Teclyn mwyngloddi wedi ei bweru gan ddŵr a ddefnyddir i godi mwynau. Daw'r llun bloc pren hwn o *De re metallica* gan Georg Bauer (enw Lladin Georgius Agricola, tua 1555), gwerslyfr mwyngloddio cynnar sy'n cynnwys nifer o luniadau a disgrifiadau o offer mwyngloddio.
Mae **mecaneiddio**'n darparu peiriannau i weithredwyr dynol sy'n eu cynorthwyo gyda'u gwaith neu'n disodli eu gwaith. 

Mae dyfeisiau sy'n achosi newidiad mewn cyflymder neu newidiad i cilyddol i fudiant cylchdro, fel arfer yn cael eu hystyried yn beiriannau. Ar ôl trydaneiddio, pan nad oedd y rhan fwyaf o beiriannau bach bellach yn cael eu pweru â llaw, roedd mecaneiddio yn gyfystyr â pheiriannau modur.

**Otomatiaeth** yw'r defnydd o systemau rheoli a thechnolegau gwybodaeth i leihau'r angen am waith dynol (er mwyn lleihau'r costau) wrth gynhyrchu nwyddau a gwasanaethau. O fewn diwydiant, mae otomeiddio yn gam y tu hwnt i fecaneiddio. Tra bod mecaneiddio'n darparu peiriannau i weithredwyr dynol i'w cynorthwyo gyda gofynion cyhyrol gwaith, mae otomeiddio'n lleihau'n sylweddol y defnydd o'r synhwyrau a'r broses feddyliol, dynol hefyd. Mae otomeiddio'n chwarae rhan gynyddol bwysig yn economi'r byd.

## Mecaneg 
Mae Usher yn adrodd bod traethawd Arwr Alecsandria ar *Fecaneg* yn canolbwyntio ar yr astudiaeth o godi pwysau trwm. Heddiw mae mecaneg yn cyfeirio at ddadansoddiad mathemategol grymoedd a symudiad system fecanyddol, ac mae'n cynnwys astudiaeth o sinemateg a dynameg y systemau hyn.

### Dynameg peiriannau 
Mae dadansoddiad deinamig o beiriannau'n dechrau gyda model anhyblyg i bennu adweithiau, ac ar yr adeg honno mae'r effeithiau elastigedd yn cael eu cynnwys. Mae dynameg corff anhyblyg yn astudio symudiad systemau cyrff cydgysylltiedig o dan weithrediad grymoedd allanol. Mae'r rhagdybiaeth bod y cyrff yn anhyblyg, sy'n golygu nad ydynt yn anffurfio o dan weithred grymoedd cymhwysol, yn symleiddio'r dadansoddiad trwy leihau'r paramedrau sy'n disgrifio cyfluniad y system i gyfieithu a chylchdroi fframiau cyfeirio sydd ynghlwm wrth bob corff.

Diffinnir deinameg system gorff anhyblyg gan ei hafaliadau mudiant, sy'n deillio o ddefnyddio naill ai deddfau mudiant Newton neu fecaneg Lagrancian. Mae datrysiad yr hafaliadau mudiant hyn yn diffinio sut mae cyfluniad y system o gyrff anhyblyg yn newid fel swyddogaeth amser. Mae ffurfio a datrysiad deinameg corff anhyblyg yn arf pwysig yn efelychiad cyfrifiadurol systemau mecanyddol.

### Cinemateg peiriannau 
Mae dadansoddiad deinamig o beiriant yn gofyn am bennu symudiad, a elwir hefyd yn cinemateg, o'i gydrannau, a elwir yn ddadansoddiad cinematig. Caniateir i leoliad, cyflymder a chyflymiad pob pwynt mewn cydran gael eu pennu o'r priodweddau hyn ar gyfer pwynt cyfeirio, a lleoliad onglog, cyflymder onglog a chyflymiad onglog y gydran.

## Dylunio peiriannau 
Mae **dylunio peiriant** yn cyfeirio at y gweithdrefnau a'r technegau a ddefnyddir i fynd i'r afael â thri cham yng nghylch bywyd peiriant:

# **dyfeisio**, sy'n cynnwys nodi angen, datblygu gofynion, cynhyrchu cysyniadau, datblygu prototeip, gweithgynhyrchu, a phrofi'r broses o ddilysu;
# mae **peirianneg perfformiad** yn cynnwys gwella effeithlonrwydd gweithgynhyrchu, lleihau gofynion gwasanaeth a chynnal a chadw, ychwanegu nodweddion a gwella effeithiolrwydd, a phrofion dilysu;
# **ailgylchu** yw'r cam datgomisiynu a gwaredu ac mae'n cynnwys adfer ac ailddefnyddio deunyddiau a chydrannau.

## Darllen pellach 
* 
* 
* 
* 

## Cyfeiriadau 
## Dolenni allanol 
* Reuleaux Collection of Mechanisms and Machines at Cornell University