تبلیغات
دانشکده فنی امام خمینی (ره) سبزوار - مطالب مقالات مکانیک
 
دانشکده فنی امام خمینی (ره) سبزوار
چو ایران نباشد تن من مباد
درباره وبلاگ


وبلاگ دانشکده فنی امام خمینی(ره) سبزوار

مدیر وبلاگ : میثم خرم پور
مطالب اخیر
نظرسنجی
از بین سریال های زیر کدام یک را بیشتر می پسندید؟








آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :


صنعت مس در ایران قدمتی به درازای تاریخ این مرز و بوم دارد. ایرانیان با استفاده از فلز مس، ابزارهای مورد نیاز زندگی خود نظیر ظروف غذا، وسایل دفاعی و غیره را می‌ساختند. اشیای مسی به‌دست آمده از كاوش‌های باستان شناسی و نیز آثار به جای مانده از كوره‌های قدیمی و ابتدایی ذوب مس، حاكی از آشنایی ایرانیان قدیم به صنعت استخراج و ذوب است. طوری كه حتی گفته می‌شود ایرانیان برای نخستین بار در دنیا به صنعت مس دست یافته‌اند. قدیمی‌ترین اشیای كشف شده مسی در ایران به هزاره پنجم قبل از میلاد مسیح بازمی‌گردد. تپه زاغه ( 4900سال قبل از میلاد مسیح)، تپه سیالك (6 هزار سال گذشته(و تل‌ابلیس ( 6هزار سال گذشته (از قدیمی‌ترین مناطقی هستند كه ایرانیان برای نخستین بار در این نقاط، از فلز مس استفاده می‌كردند.

در ایران باستان 79 منطقه دارای ذخیره‌ مس تشخیص داده شده بود كه پس از اسلام، این مناطق فعال شده و مس موجود در آنها مورد مصرف قرار گرفت. در این دوره، یك پنجم محصولات به دست آمده از ذخایر معادن و دفینه‌ها به بیت‌المال می‌رسید.

در منابع مستند قرن دوم هجری قمری، وجود معدن مس در فارس و كرمان ثبت شده است. در سال 301 تا 330 هجری قمری، در اطراف اصفهان، معادن غنی مس و 10 فلز دیگر )از جمله طلا و نقره) كشف و مورد بهره‌برداری قرار گرفت.


ادامه مطلب


نوع مطلب : علم مواد صنعتی، مقالات مکانیک، علمی و آموزشی، 
برچسب ها :

       نظرات
سه شنبه 30 شهریور 1389
میثم خرم پور

گیربکس یا جعبه دنده

گیربکس یکی از اعضای سیستم انتقال قدرت می باشد وظیفه گیربکس تبدیل دور و گشتاور بوده

گیربکس وظیفه دارد که گشتاور (قدرت) و دور موتور را تغییر داده و به دلخواه راننده و نیاز جاده و

خیابان دور را کم قدرت را زیاد یا بلعکس دور را زیاد و قدرت را کم کند در مواقعی نیاز می باشد که

از قدرت بیشتری جهت حرکت اتومبیل  استفاده  شود همین  طور نیاز می شود که  پس  از حرکت

اتومبیل سرعت بیشتری داشته و به حرکت خود ادامه دهد امروزه به علل اقتصادی و  ایمنی  بیشتر

گیربکس های دنده ای را ترجیح می دهند در گیربکس های دنده ای هر زوج دنده فقط یک نسبت  دور

 و گردش را به وجود می اورد در نتیجه برای به دست اوردن نسبت تبدیل های مختلف باید از چندین

زوج دنده استفاده کرد

انواع گیربکس

گیربکس دو نوع است : گیربکس معمولی و گیربکس اتوماتیک  . در بعضی از اتومبیل ها دسته دنده

بغل فرمان قرار دارد و در اکثر اتومبیل ها دسته دنده در سمت راست راننده روی  گیربکس  بسته

 شده است که به ان دنده گیربکس گویند

 

انواع محور یا شفت در گیربکس (جعبه دنده)

1- شفت ورودی (شفت کلاچ)   2- شفت اصلی یا شفت دو   3- شفت دنده عقب

 

وظیفه دنده ها در گیربکس تغییر دور گشتاور وظیفه دنده ها می باشد

وظیفه دنده برنجی هماهنگ کننده دور بین دنده بوده و عمل تعویض دنده را تسریع می کند

وظیفه خار موشکی جلو برنده و نگه دارنده دنده برنجی می باشد

وظیفه مته ساچمه ماهک برای جلوگیری  از بیرون زدن دنده هنگام  حرکت اتومبیل و ثابت ماندن

دنده از مته و ساچمه استفاده می شود

 

گیربکس

معایب عمده گیربکس

کلیه دنده ها به جز دنده چهار زوزه می کشد

1- سائیدگی و کچلی دو طرف میل دنده زیر محل قرار گرفتن ساچمه ها

2- کچلی و سائیدگی ساچمه ها یا بلبرینگ دنده زیر

 

یکی از دنده ها هنگام حرکت زوزه می کشد (مثلا دنده دو)

1- سائیدگی و معیوب شدن بوش همان دنده     2 – تیز کردن و سائیدگی همان دنده

 

هنگام حرکت دو دنده از یک ماهک بیرون می زند (مثال دنده دو و سه)

1- معیوب بودن یا شکستن فنر و ساچمه ماهک

2- خلاصی و سائیدگی بیش از حد میل ماهک و ماهک

 

کلیه دنده ها بیرون می زند

1-خلاصی افقی بیش از حد مجاز دند

2- سائیدگی بیش از حد واشر مسی دو طرف دنده زیر

 

هنگام حرکت و رها کردن کلاچ از گیربکس صدای زوزه شنیده می شود

معیوب بودن بلبرینگ یا بو سر میل لنگ

 

کلیه دنده های تعویضی تولید صدا می کند معیوب

1- معیوب بودن سیستم کلاچ از جمله هوا

2- رگلاژ نبودن کلاچ

3- معیوب بودن دیسک و صفحه کلاچ

 

هنگام تعویض دنده عقب صدا می کند و ه سختی تعویض می شود

چون دنده عقب فاقد دنده برنجی می باشد احتمالا دور ارام موتور زیاد است

 

چکونگی ازمایش دنده برنجی

وظیفه دنده برنجی هماهنگ نمودن دور بین دو دنده می باشد در  نتیجه هنگام تعویض و ازمایش

ان پس از قرار دادن دنده برنجی در محل خود و چرخاندن تا زمانی که دنده برنجی در جای خود دیگر

نچرخد سپس توسط فیلتر دنده گیر را اندازه گیری کرده وبا اندازه مجاز ان مقایسه می کنیم

 

علت روغن ریزی گیربکس

1- گرفتگی هواکش گیربکس   2- ابندی نبودن واشرهای اب بندی و کاسه نمدها

 

علت روغن ریزی از کاسه نمد گلدانی عقب گیربکس

1- معیوب بودن کاسه نمد جلو و شفت وردی  2- زیاد بودن واسگازین گیربکس

 

چگونگی تشخیص معیوب بودن بلیرینگ شفت ورودی گیربکس

هنگامی که موتور روشن و دنده خلاص است تولید صدا کرده و با گرفتن کلاچ صدا قطع  می شود

در چنین حالتی باید بلبرینگ شفت ورودی عوض شود

1- معیوب بودن و پاره  شدن  لاستیک  دسته موتور و گیربکس دنده ها را نیز دچار اشکال می کند

خلاصی زیاد دسته دنده و لرزش ان هنگام حرکت اتومبیل را موجب می شود

2- سائیدگی محل قرار گرفتن دسته دنده

 

وظیفه ضامن دنده عقب در گیربکس

برای  جلوگیری از جا رفتن  دنده چهار  به جای دنده عقب  و بلعکس  از ضامن دنده عقب استفاده

می شود که در اتومبیل های مختلف فرق می کند

 

وظیفه ضامن در دنده جلو

برای جلوگیری از درگیری دو دنده در یک لحظه طراحی میل ماهک و اهرم تعویض به گونه ای است

که هنگام تعویض دنده فقط یک دنده تعویض می شود

گیربکس

 

منبع : اولین دایره المعارف جامع اتومبیل در ایران جلد3(حسین منوچهر پارسا)

 





نوع مطلب : مقالات مکانیک، 
برچسب ها :

       نظرات
سه شنبه 22 تیر 1389
میثم خرم پور
با توجه به نفوذ روز افزون سیستم های هیدرولیكی در صنایع مختلف وجود پمپ هایی با توان و فشار های مختلف بیش از پیش مورد نیاز است . پمپ به عنوان قلب سیستم هیدرولیك انرژی مكانیكی را كه توسط موتورهای الكتریكی، احتراق داخلی و ... تامین می گردد به انرژی هیدرولیكی تبدیل می كند. در واقع پمپ در یك سیكل هیدرولیكی یا نیوماتیكی انرژی سیال را افزایش می دهد تا در مكان مورد نیاز این انرژی افزوده به كار مطلوب تبدیل گردد.

فشار اتمسفر در اثر خلا نسبی بوجود آمده به خاطر عملكرد اجزای مكانیكی پمپ ، سیال را مجبور به حركت به سمت مجرای ورودی آن نموده تا توسط پمپ به سایر قسمت های مدار هیدرولیك رانده شود.

حجم روغن پر فشار تحویل داده شده به مدار هیدرولیكی بستگی به ظرفیت پمپ و در نتیجه به حجم جابه جا شده سیال در هر دور و تعداد دور پمپ دارد. ظرفیت پمپ با واحد گالن در دقیقه یا لیتر بر دقیقه بیان می شود.

نكته قابل توجه در در مكش سیال ارتفاع عمودی مجاز پمپ نسبت به سطح آزاد سیال می باشد ، در مورد روغن این ارتفاع نباید بیش از 10 متر باشد زیرا بر اثر بوجود آمدن خلا نسبی اگر ارتفاع بیش از 10 متر باشد روغن جوش آمده و بجای روغن مایع ، بخار روغن وارد پمپ شده و در كار سیكل اختلال بوجود خواهد آورد . اما در مورد ارتفاع خروجی پمپ هیچ محدودیتی وجود ندارد و تنها توان پمپ است كه می تواند آن رامعین كند.

پمپ ها در صنعت هیدرولیك به دو دسته كلی تقسیم می شوند :

پمپ ها با جا به جایی غیر مثبت : توانایی مقاومت در فشار های بالا را ندارند و به ندرت در صنعت هیدرولیك مورد استفاده قرار می گیرند و معمولا به عنوان انتقال اولیه سیال از نقطه ای به نقطه دیگر بكار گرفته می شوند. بطور كلی این پمپ ها برای سیستم های فشار پایین و جریان بالا كه حداكثر ظرفیت فشاری آنها به 250psi تا3000si محدود می گردد مناسب است. پمپ های گریز از مركز (سانتریفوژ) و محوری نمونه كاربردی پمپ های با جابجایی غیر مثبت می باشد.

پمپ های با جابجایی مثبت : در این پمپ ها به ازای هر دور چرخش محور مقدار معینی از سیال به سمت خروجی فرستاده می شود و توانایی غلبه بر فشار خروجی و اصطكاك را دارد . این پمپ ها مزیت های بسیاری نسبت به پمپ های با جابه جایی غیر مثبت دارند مانند مانند ابعاد كوچكتر ، بازده حجمی بالا ، انعطاف پذیری مناسب و توانایی كار در فشار های بالا ( حتی بیشتر از psi)

پمپ ها با جابه جایی مثبت از نظر ساختمان :

1- پمپ های دنده ای

2 - پمپ های پره ای

3- پمپ های پیستونی

پمپ ها با جابه جایی مثبت از نظر میزان جابه جایی :

1- پمپ ها با جا به جایی ثابت

در یك پمپ با جابه جایی ثابت (Fixed Displacement) میزان سیال پمپ شده به ازای هر یك دور چرخش محور ثابت است در صورتیكه در پمپ های با جابه جایی متغیر (Variable Displacement) مقدار فوق بواسطه تغییر در ارتباط بین اجزاء پمپ قابل كم یا زیاد كردن است. به این پمپ ها ، پمپ ها ی دبی متغیر نیز می گویند.

باید بدانیم كه پمپ ها ایجاد فشار نمی كنند بلكه تولید جریان می نمایند. در واقع در یك سیستم هیدرولیك فشار بیانگر میزان مقاومت در مقابل خروجی پمپ است اگر خروجی در فشار یك اتمسفر باشد به هیچ وجه فشار خروجی پمپ بیش از یك اتمسفر نخواهد شد .همچنین اگر خروجی در فشار 100 اتمسفر باشد برای به جریان افتادن سیال فشاری معادل 100 اتمسفر در سیال بوجود می آید.

پمپ های دنده ای Gear Pump

این پمپ ها به دلیل طراحی آسان ، هزینه ساخت پایین و جثه كوچك و جمع و جور در صنعت كاربرد زیادی پیدا كرده اند . ولی از معایب این پمپ ها می توان به كاهش بازده آنها در اثر فرسایش قطعات به دلیل اصطكاك و خوردگی و در نتیجه نشت روغن در قسمت های داخلی آن اشاره كرد. این افت فشار بیشتر در نواحی بین دنده ها و پوسته و بین دنده ها قابل مشاهده است.

پمپ ها ی دنده ای :

1- دنده خارجی External Gear Pumps

2– دنده داخلی Internal Gear Pumps

3- گوشواره ای Lobe Pumps

4- پیچی Screw Pumps

5- ژیروتور Gerotor Pumps

 1- دنده خارجی External Gear Pumps

در این پمپ ها یكی از چرخ دنده ها به محرك متصل بوده و چرخ دنده دیگر هرزگرد می باشد. با چرخش محور محرك و دور شدن دنده های چرخ دنده ها از هم با ایجاد خلاء نسبی روغن به فضای بین چرخ دنده ها و پوسته كشیده شده و به سمت خروجی رانده می شود.

لقی بین پوسته و دنده ها در اینگونه پمپ ها حدود ( (0.025 mm می باشد.

افت داخلی جریان به خاطر نشست روغن در فضای موجود بین پوسته و چرخ دنده است كه لغزش پمپ (Volumetric efficiency ) نام دارد.

با توجه به دور های بالای پمپ كه تا rpm 2700 می رسد پمپاژ بسیار سریع انجام می شود، این مقدار در پمپ ها ی دنده ای با جابه جایی متغییر می تواند از 750 rpm تا 1750 rpm متغییر باشد. پمپ ها ی دنده ای برای فشارهای تا (كیلوگرم بر سانتی متر مربع200 ) 3000 psi طراحی شده اند كه البته اندازه متداول آن 1000 psi است.

این پمپ ها بیشتر به منظور روغنكاری و تغذیه در فشار های كمتر از 1000 psi استفاده می شود ولی در انواع چند مرحله ای دسترسی به محدوده ی فشاری در حدود 4000 psi نیز امكان پذیر است. كاهش بازدهی در اثر سایش در پمپ های دنده ای داخلی بیشتر از پمپ های دنده ای خارجی است.

این پمپ ها از خانواده پمپ های دنده ای هستند كه آرامتر و بی صداتر از دیگر پمپ های این خانواده عمل می نماید زیرا هر دو دنده آن دارای محرك خارجی بوده و دنده ها با یكدیگر درگیر نمی شوند. اما به خاطر داشتن دندانه های كمتر خروجی ضربان بیشتری دارد ولی جابه جایی حجمی بیشتری نسبت به سایر پمپ های دنده ای خواهد داشت.

پمپ پیچی یك پمپ دنده ای با جابه جایی مثبت و جریان محوری بوده كه در اثر درگیری سه پیچ دقیق (سنگ خورده) درون محفظه آب بندی شده جریانی كاملا آرام ، بدون ضربان و با بازده بالا تولید می كند. دو روتور هرزگرد به عنوان آب بندهای دوار عمل نموده و باعث رانده شدن سیال در جهت مناسب می شوند.حركت آرام بدون صدا و ارتعاش ، قابلیت كا با انواع سیال ، حداقل نیاز به روغنكاری ، قابلیت پمپاژ امولسیون آب ، روغن و عدم ایجاد اغتشاش زیاد در خروجی از مزایای جالب این پمپ می باشد.

عملكرد این پمپها شبیه پمپ های چرخ دنده داخلی است. در این پمپ ها عضو ژیروتور توسط محرك خارجی به حركت در می آید و موجب چرخیدن روتور چرخ دندهای درگیر با خود می شود.

در نتیجه این مكانیزم درگیری ، آب بندی بین نواحی پمپاژ تامین می گردد. عضو ژیروتور دارای یك چرخ دندانه كمتر از روتور چرخ دنده داخلی می باشد.

حجم دندانه كاسته شده ضرب در تعداد چرخ دندانه چرخ دنده محرك ، حجم سیال پمپ شده به ازای هر دور چرخش محور را مشخص می نماید.

پمپ های پره ای :

به طور كلی پمپ های پره ای به عنوان پمپ های فشار متوسط در صنایع مورد استفاده قرار می گیرند. سرعت آنها معمولا از 1200 rpm تا 1750 rpm بوده و در مواقع خاص تا 2400 rpm نیز میرسد. بازده حجمی این پمپ ها 85% تا 90% است اما بازده كلی آنها به دلیل نشت های موجود در اطراف روتور پایین است ( حدود 75% تا 80% ). عمدتا این پمپها آرام و بی سر و صدا كار می كنند ، از مزایای جالب این پمپ ها این است كه در صورت بروز اشكال در ساختمان پمپ بدون جدا كردن لوله های ورودی و خروجی قابل تعمیر است.

فضای بین روتور و رینگ بادامكی در در نیم دور اول چرخش محور ، افزیش یافته و انبساط حجمی حاصله باعث كاهش فشار و ایجاد مكش می گردد، در نتیجه سیال به طرف مجرای ورودی پمپ جریان می یابد. در نیم دور دوم با كم شدن فضای بین پره ها سیال كه در این فضاها قرار دارد با فشار به سمت خروجی رانده می شود. همانطور كه در شكل می بینید جریان بوجود آمده به میزان خروج از مركز(فاصله دو مركز) محور نسبت به روتور پمپ بستگی دارد و اگر این فاصله به صفر برسد دیگر در خروجی جریانی نخواهیم داشت.

پمپ های پره ای كه قابلیت تنظیم خروج از مركز را دارند می توانند دبی های حجمی متفاوتی را به سیستم تزریق كنند به این پمپ ها ، جابه جایی متغییر می گویند. به خاطر وجود خروج از مركز محور از روتور(عدم تقارن) بار جانبی وارد بر یاتاقان ها افزایش می یابد و در فشار های بالا ایجاد مشكل می كند.

برای رفع این مشكل از پمپ های پره ای متقارن (بالانس) استفاده می كنند. شكل بیضوی پوسته در این پمپ ها باعث می شود كه مجاری ورودی و خروجی نظیر به نظیر رو به روی هم قرار گیرند و تعادل هیدرولیكی برقرار گردد. با این ترفند بار جانبی وارد بر یاتاقان ها كاهش یافته اما عدم قابلیت تغییر در جابه جایی از معایب این پمپ ها به شمار می آید .( چون خروج از مركز وجود نخواهد داشت)

حداكثر فشار قابل دستیابی در پمپ های پره ای حدود 3000 psi است.

پمپ های پیستونی

پمپ های پیستونی با دارا بودن بیشترین نسبت توان به وزن، از گرانترین پمپ ها هستند و در صورت آب بندی دقیق پیستون ها می تواند بالا ترین بازدهی را داشته باشند. معمولا جریان در این پمپ ها بدون ضربان بوده و به دلیل عدم وارد آمدن بار جانبی به پیستونها دارای عمر طولانی می باشند، اما به خاطر ساختار پیچیده تعمیر آن مشكل است.

از نظر طراحی پمپ های پیستونی به دو دسته شعاعی و محوری تقسیم می شوند.

پمپ های پیستونی محوری با محور خمیده (Axial piston pumps(bent-axis type)) :

در این پمپ ها خط مركزی بلوك سیلندر نسبت به خط مركزی محور محرك در موقعیت زاویه ای مشخصی قرار دارد میله پیستون توسط اتصالات كروی (Ball & socket joints)به فلنج محور محرك متصل هستند به طوری كه تغییر فاصله بین فلنج محرك و بلوك سیلندر باعث حركت رفت و برگشت پیستون ها در سیلندر می شود. یك اتصال یونیورسال ( Universal link) بلوك سیلندر را به محور محرك متصل می كند.

میزان خروجی پمپ با تغییر زاویه بین دو محور پمپ قابل تغییر است.در زاویه صفر خروجی وجود ندارد و بیشینه خروجی در زاویه 30 درجه بدست خواهد آمد.

پمپ های پیستونی محوری با صفحه زاویه گیر (Axial piston pumps(Swash plate)) :

در این نوع پمپ ها محوربلوك سیلندر و محور محرك در یك راستا قرار می گیرند و در حین حركت دورانی به خاطر پیروی از وضعیت صفحه زاویه گیر پیستون ها حركت رفت و برگشتی انجام خواهند داد ، با این حركت سیال را از ورودی مكیده و در خروجی پمپ می كنند. این پمپ ها را می توان با خاصیت جابه جایی متغیر نیز طراحی نمود . در پمپ های با جابه جایی متغییر وضعیت صفحه زاویه گیر توسط مكانیزم های دستی ، سرو كنترل و یا از طریق سیستم جبران كننده تنظیم می شود. حداكثر زاویه صفحه زاویه گیر حدود 17.5 درجه می باشد.

پمپ های پیستونی شعاعی (Radial piston pumps)

در این نوع پمپ ها ، پیستون ها در امتداد شعاع قرار میگیرند.پیستون ها در نتیجه نیروی گریز از مركز و فشار سیال پشت آنها همواره با سطح رینگ عكس العمل در تماسند.

برای پمپ نمودن سیال رینگ عكس العمل باید نسبت به محور محرك خروج از مركز داشته باشد ( مانند شكل ) در ناحیه ای كه پیستون ها از محور روتور فاصله دارند خلا نسبی بوجود آمده در نتیجه مكش انجام میگیرد ، در ادامه دوران روتور، پیستون ها به محور نزدیك شده و سیال موجود در روتور را به خروجی پمپ می كند. در انواع جابه جایی متغییر این پمپ ها با تغییر میزان خروج از مركز رینگ عكس العمل نسبت به محور محرك می توان مقدار خروجی سیستم را تغییر داد.

پمپ های پلانچر (Plunger pumps)

پمپ های پلانچر یا پمپ های پیستونی رفت و برگشتی با ظرفیت بالا در هیدرولیك صنعتی كاربرد دارند. ظرفیت برخی از این پمپ ها به حدود چند صد گالن بر دقیقه می رسد.

پیستون ها در فضای بالای یك محور بادامكی (شامل تعدادی رولر برینگ خارج از مركز) در آرایش خطی قرار گرفته اند. ورود و خروج سیال به سیلندر ها از طریق سوپاپ ها(شیر های یك ترفه) انجام می گیرد.

راندمان پمپ ها (Pump performance):

بازده یك پمپ بطور كلی به میزان تلرانسها و دقت بكار رفته در ساخت ، وضعیت مكانیكی اجزاء و بالانس فشار بستگی دارد. در مورد پمپ ها سه نوع بازده محاسبه می شود:

1- بازده حجمی كه مشخص كننده میزان نشتی در پمپ است و از رابطه زیر بدست می آید

( دبی تئوری كه پمپ باید تولید كند /میزان دبی حقیقی پمپ )=بازده حجمی

= بازده مكانیكی

(قدرت حقیقی داده شده به پمپ /قدرت تئوری مورد نیاز جهت كار پمپ )

منابع :

هیدرولیك صنعتی(شناسایی و كاربرد)2 جلد ترجمه وتالیف :مهندس احمد رضا مدینه – مهندس حسین دلایلی

هیدرولیك و پنوماتیك تالیف : هری ل.استوارت ترجمه :تیمور اشتری نخعی



نوع مطلب : مقالات مکانیک، 
برچسب ها :

       نظرات
سه شنبه 22 تیر 1389
میثم خرم پور
دید کلی
مایعات تقریبا تراکم ناپذیر هستند. این ویژگی سبب شده است که از مایعات به عنوان وسیله مناسبی برای تبدیل و انتقال کار استفاده شود. بنابراین می‌توان از آنها برای طراحی ماشینهایی که در عین سادگی ، با نیروی محرک خیلی کم بتواند نیروی مقاوم فوق العاده زیادی را جابجا نماید، استفاده نمود.


جک هیدرولیک چیست؟
جک هیدرولیک وسیله‌ای است که در آن نیرویی بر روغن موجود در یک استوانه کوچک وارد می‌شود. این نیرو سبب می‌شود که روغن غیر قابل تراکم به استوانه بزرگ منتقل شود. روغن به پیستون استوانه بزرگ فشار می‌آورد و باعث بلند شدن بار روی استوانه (مثلا ماشین) می‌شود. مکانیزم کار ماشینهای جرثقیل ، و غیره نیز چنین می‌باشد که در عین سادگی ، کار مفید زیادی با بازده بالا انجام می‌دهد.
در ساختمان جک هیدرولیک از این واقعیت استفاده می‌شود که روغن تقریبا تراکم ناپذیر است و نیروی وارد بر خود را منتقل می‌کند. فشار وارد بر پیستون کوچک عینا به پیستون بزرگ منتقل می‌شود و آنرا به طرف بالا می‌راند.
مزیت مکانیکی جک هیدرولیک
فشارهای وارد بر استوانه‌ها که همان نیروی وارد بر واحد سطح یعنی P = F/A است، باهم برابرند. بنابراین:


Pe = Pl

به عبارت دیگر می‌توان نوشت:


Fe/Ae = Fl/Al

که در آن F همان نیروهای مقاوم و محرک ، A همان سطح مقطع دو پیستون می‌باشد. در حالت ساده‌تر مزیت مکانیکی قسمت هیدرولیکی جک بصورت زیر در می‌آید:


AA = Ml/Ae

دسته جک نیز یک اهرم نوع دوم است و مزیت مکانیکی مخصوص به خود را دارد. دسته اهرم نیروی محرک را افزایش می‌دهد. بر جک هیدرولیک نیروی مفید دسته وارد می‌شود و جک این نیرو را افزایش می‌دهد. از اینرو مزیت مکانیکی کل دستگاه برابر مزیت مکانیکی این دو قسمت می‌باشد.


آیا جک هیدرولیک مقدار کار را افزایش می‌دهد؟
دستگاهی وجود ندارد که بتواند مقدار کار را افزایش دهد. هر مقدار روغن که از استوانه کوچک خارج شود، همان مقدار وارد استوانه بزرگ می‌شود. در هر دو استوانه این حجم روغن برابر است با حاصلضرب سطح مقطع استوانه در فاصله‌ای که پیستون جابجا می‌شود. چون این حجمها باهم برابرند، بنابراین:


AeΔSe = AlΔSl

اگر ماشین را بدون اصطکاک در نظر بگیریم داریم:


MA=Al/Ae=ΔSe/ΔSl

و چون MA = Fl/Fe بنابراین:


FlΔSl = FeΔSe

که نشان می‌دهد در حالت ایده‌آل کار خروجی یا مفید با کار ورودی یا داده شده برابر است.


در قرقره ، اهرم و جک هیدرولیک ، وقتی اصطکاک وجود ندارد، کار خروجی با کار ورودی برابر است. این گفته در مورد سایر ماشینها نیز برقرار است. در چنین شرایطی مزیت مکانیکی ایده‌آل (یعنی بدون اصطکاک) هر ماشینی را می‌توان با بررسی هندسه ماشین بدست آورد. با ملاحظه معادله MA = ΔSe/ΔSl حتی در پیچیده‌ترین ماشین ، می‌توان مزیت مکانیکی ایده‌آل را فقط با دانستن اینکه وقتی نیروی محرک را در مسافت معینی حرکت می‌دهیم، نیروی مقاوم چقدر جابجا می‌شود، پیدا کرد.
کاربردهای جک هیدرولیک
در بلند کردن ماشین‌آلات سنگین ، ماشینهای کمپرسور ، جرثقیلها ، پالایشگاهها ، حفاریهای زیر زمینی ، برج سازی و معماری ، کلیه وسایل نقلیه و غیره از خود این وسیله بسیار ساده و مفید یا مکانیزم کارش استفاده می‌شود. 



نوع مطلب : مقالات مکانیک، 
برچسب ها :

       نظرات
سه شنبه 22 تیر 1389
میثم خرم پور
:  لیزر یك نام اختصاری به معنی تقویت نور با انتشار برانگیخته تابش است . فرآیند به برخورد یك اشعه نور تكرنگ همفاز جهت دار و شدید به قطعه كاری كه ماده به وسیله تبخیر از آن خارج میشود بستگی دارد .جوشكاری و برشكاری با استفاده از اشعه لیزر از روشهای نوین جوشكاری بوده كه در دههای اخیر مورد توجه صنعت قرار گرفته و امروزه به خاطر كیفیت ، سرعت و قابلیت كنترل آن به طور وسیعی در صنعت از آن استفاده می شود .به وسیله متمركز كردن اشعه لیزر روی فلز یك حوضچه مذاب تشكیل شده و عملیات جوشكاری انجام می شود . 

اصول كار و انواع لیزرهای مورد استفاده در جوشكاری :

به طور عمده از دو نوع لیزر در جوشكاری و برشكاری استفاده می شود : لیزرهای جامد مثل Ruby و ND:YAG و لیزرهای گاز مثل لیزر CO2 . در زیر اصول كار لیزر Ruby كه از آن بیشتر در جوشكاری استفاده می شود توضیح داده می شود . این سیستم لیزر از یك كریستال استوانه ای شكل Ruby (Ruby یك نوع اكسید آلومینیوم است كه ذرات كرم در آن پخش شده اند . ) تشكیل شده است . دو سر آن كاملا صیقلی و آینه ای شده و در یك سر آن یك سوراخ ریز برای خروج اشعه لیزر وجود دارد . در اطراف این كریستال لامپ گزنون قرار دارد كه لامپ فوق برای كار در سرعت حدود 1000 فلاش در ثانیه طراحی شده است . لامپ گزنون با استفاده از یك خازن كه حدود 1000 بار در ثانیه شارژ و تخلیه شده فلاش می زند و هنگامی كه كریستال Ruby تحت تاثیر این فلاش ها قرار بگیرد اتمهای كرم داخل شبكه كریستالی تحریك شده و در اثر این تحریك امواج نور از خود سطع می كنند و با باز تابش این اشعه ها در سطوح صیقلی و تقویت آنها اشعه لیزر شكل می گیرد . اشعه لیزر شكل گرفته از سوراخ ریز خارج شده و سپس به وسیله یك عدسی بر روی قطعه كار متمركز شده كه بر اثر برخورد انرژی بسیار زیادی در سطح كوچكی آزاد می كند كه باعث ذوب و بخار شدن قطعه و انجام عمل ذوب می شود .

محدودیت لیزر Ruby پیوسته نبودن اشعه آن است در حالیكه انرژی خروجی ان بیشتر از لیزر های گاز مانند لیزر CO2 است كه در آنها اشعه حاصله پیوسته است، از لیزر CO2 بیشتر به منظور برش استفاده می شود و از لیزر ND:YAG بیشتر برای جوشكاری آلومینیوم استفاده میشود .از انجا كه در این روش مقدار اعظمی از انرژی مصرف شده به گرما تبدیل می شود این سیستم باید به یك سیستم خنك كننده مجهز باشد .در جوشكاری لیزر دو روش عمده برای جوشكاری وجود دارد : یكی حركت دادن سریع قطعه زیر اشعه است تا كه یك جوش پیوسته شكل بگیرد و دیگری كه مرسوم تر است جوش دادن باچند سری پرتاب اشعه است .در جوشكاری لیزر تمامی عملیات ذوب و انجماد در چند میكروثانیه انجام می گیرد و به خاطر كوتاه بودن این زمان هیچ واكنشی بین فلز مذاب و اتمسفر انجام نخواهد شد و از این رو گاز محافظ لازم ندارد .طراحی اتصال در جوشكاری لیزر : بهترین طرح اتصال برای این نوع جوشكاری طرح اتصال لب به لب می باشد و با توجه به محدودیت ضخامت در آن می توان ازطرح اتصال های T یا اتصال گوشه نیز استفاده نمود . 

مزایای جوشكاری لیزر :

-

 حوضچه مذاب می تواند داخل یك محیط شفاف ایجاد شود ( باعكس روشهای معمولی كه همیشه حوضچه مذاب در سطح خارجی آنها ایجاد می شود ) .- محدوده بسیار وسیعی از مواد را مانند آلیاژها با نقاط ذوب فوق العاده بالا ، مواد غیر همجنس و ... را میتوان به یكدیگر جوش داد .- در این روش میتوان مكان های غیر قابل دسترسی را جوشكاری نمود .- از آنجا كه هیچ الكترودی برای این منظور استفاده نمی شود نیازی به جریانهای بالا برای جوشكاری نیست .- اشعه لیزر نیاز به هیچگونه گاز محافظ یا محیط خلایی برای عملكرد ندارد .- به خاطر تمركز بالای اشعه منطقه HAZ بسیار باریكی در جوش تشكیل میشود .- جوشكاری لیزر نسبت به سایر روشهای جوشكاری تمیز تر است . محدودیت ها و معایب جوشكاری لیزر :سیستم های جوشكاری لیزرنسبت به سایر دستگاههای سنتی جوشكاری بسیار گران هستند و در ضمن لیزرهایی مانند Ruby به خاطر پالسی بودن اكثر آنها از سرعت پیشروی كمی برخوردارند ( 25 تا 250 میلیمتر در دقیقه ) . همچنین این نوع جوشكاری دررای محدودیت عمق نیز می باشد . موارد استفاده اشعه لیزر :از اشعه لیزر هم به منظور برش و هم به منظور جوشكاری استفاده می شود . این نوع جوشكاری در اتصال قطعات بسیار كوچك الكترونیكی و در سایر میكرو اتصال ها كاربرد دارد . از اشعه لیزر میتوان در جوش دادن آلیاژها و سوپر الیاژها با نقطه ذوب بالا و برای جوش دادن فلزات غیر همجنس استفاده نمود . به طور كلی این روش جوشكاری برای استفاده های دقیق و حساس استفاده میشود . از این روش میتوان در صنعت اتومبیل و مونتاژآن برای جوش دادن درزهای بلند استفاده نمود





نوع مطلب : مقالات مکانیک، 
برچسب ها :

       نظرات
سه شنبه 22 تیر 1389
میثم خرم پور

پنوماتیك یكی از انواع انرژی هایی است كه در حال حاضر از آن استفاده وافر در انواع صنایع می شود و می توان گفت امروزه كمتركارخانجات یا مراكز صنعتی را می توان دید كه از پنیوماتیك استفاده نكند و در قرن حاضر یكی از انواع انرژی های اثبات شده ای است كه بشر با اتكا به آن راه صنعت را می پیماید.  پنیوما در زبان یونانی یعنی تنفس باد و پنیوماتیك علمی است كه در مورد حركات و وقایع هوا صحبت می كند امروزه پنیوماتیك در بین صنعتگران به عنوان انرژی بسیار تمیز و كم خطر و ارزان مشهور است و از آن استفاده وافر می كنند.  خواص اصلی انرژی پنیوماتیك به شرح زیر است:  عامل اصلی كاركرد سیستم پنیوماتیك هواست و هوا در همه جای روی زمین به وفور وجود دارد. هوای فشرده را می توان از طریق لوله كشی به نقاط مختلف كارخانه یا مراكز صنعتی جهت كاركرد سیستم های پنیوماتیك هدایت كرد.  هوای فشرده را می توان در مخازن مخصوص انباشته و آن را انتقال داد یعنی همیشه احتیاج به كمپرسور نیست و می توان از سیستم پنیوماتیك در مكان هایی كه امكان نصب كمپرسور وجود ندارد نیز استفاده نمود .  افزایش و كاهش دما اثرات مخرب و سوئی بر روی سیستم پنیوماتیك ندارد و نوسانات حرارتی از عملكرد سیستم جلوگیر ی نمی كند.  هوای فشرده خطر انفجار و آتش سوزی ندارد به این دلیل تاسیسات حفاظتی نیاز نیست.  قطعات پنیوماتیك و اتصالات آن نسبتا ً ارزان و از نظر ساختمانی قطعاتی ساده هستند لذا تعمیرات آنها راحت تر از سیستم های مشابه نظیر هیدرولیك می باشد.  هوای فشرده نسبت به روغن هیدرولیك مورد مصرف در هیدرولیك تمیز تر است و به دلیل این تمیزی از سیستم پنیوماتیك در صنایع دارویی و نظایر آن استفاده می شود .  سرعت حركت سیلندر های عمل كننده با هوای فشرده در حدود 1 الی 2 متر در ثانیه است و در موارد خاصی به 3 متردر ثانیه می رسد كه این سرعت در صنایع قابل قبول است و بسیاری ازعملیات صنعتی را می تواند عهده دار شود.  عوامل سرعت و نیرو در سیستم پنیوماتیك قابل كنترل و تنظیم است .  عناصر پنیوماتیك در مقابل بار اضافه مقاوم بوده و به آنها صدمه وارد نمی شود مگر اینكه افزایش بار سبب توقف آنها گردد .  تعمیرات و نگه داری سیستمای پنیوماتیك بسیار كم خطر است زیرا در انرژی های قابل مقایسه نظیر برق خطر جانی و آتش سوزی و در هیدرولیك انفجار و جانی وجود دارد اما در پنیوماتیك خطر جانی به صورت جدی وجود ندارد وآتش سوزی اصلا ً وجود ندارد و بدین دلیل در صنایع جنگ افزارسازی از سیستم تمام پنیوماتیك استفاده می شود .   معایب سیستم پنیوماتیك به شرح زیر است:  چون سیال اصلی مورد استفاده در سیستم پنیوماتیك هوای فشرده و جهت تهیه هوای فشرده باید با كمپرسور آن را فشرده كرد همراه هوای فشرده شده مقداری رطوبت وناخالصی هوا ومواد آئروسل وارد سیستم شده و سبب برخی خرابی در قطعات می شود لذا باید جهت تهیه هوای فشرده فیلتراسیون مناسب استفاده نمود . هزینه استفاده از هوای فشرده تا حد معینی اقتصادی می باشد و این میزان تا وقتی است كه فشار هوا برابر 7 بار و نیروی حاصله با توجه به طول كورس و سرعت حداكثر بین 20000 تا 30000 نیوتن می باشد .  به طور خلاصه می توان گفت كه جهت قدرت های فوق العاده زیاد مقرون به صرفه تر است از نیروی هیدرولیك استفاده شود .  هوای مصرف شده در سیستم پنیوماتیك در هنگام تخلیه از سیستم دارای صدای زیادی است كه این مسئله نیاز به كاربرد صدا خفه كن را الزامی می كند.  به علت تراكم پذیری هوا به خصوص در سیلندر های پنیوماتیكی كه زیر بار قرار دارند امكان ایجاد سرعت ثابت و یكنواخت وجود ندارد كه این مسئله از معایب پنیوماتیك به شمار می رود اما قابل ذكر است كه اخیرا ً یك نوع سیلندر كه بجای شفت سیلندر از نوار لاستیكی استفاده می كند ساخته شده است كه این عیب را بر طرف می كنند .  به طور كلی در مقایسه مزایا و معایب پنیوماتیك می توان گفت با توجه به مزایای بسیار نسبت به معایب كمتر می توان از پنیوماتیك بعنوان یك انرژی شایسته در صنایع استفاده كرد به خصوص با توجه به مزیت تمیزی سیستم تعمیر و نگه داری راحت تر ، نداشتن خطر جانی جهت پرسنل عملیاتی و تعمیراتی در سیستم كه در سیستم های دیگر نظیر الكتریك و هیدرولیك وجود ندارد ضمنا ٌ این سیستم بی همتاست و گاهی فقط از این سیستم در جهت عملیات تولیدی باید استفاده شود نظیر : صنایع غذایی ، دارویی ، جنگ افزار كه حتما ً عملیات تولیدی توسط سیستم پنیوماتیك انجام می پذیرد. 

منبع : ساخت و تولید .ir 





نوع مطلب : مقالات مکانیک، 
برچسب ها :

       نظرات
سه شنبه 22 تیر 1389
میثم خرم پور
هیدرولیک از کلمه یونانی " هیدرو " مشتق گردیده است و این کلمه بمعنای جریان حرکات مایعات می باشد. در قرون گذشته مقصود از هیدرولیک فقط آب بوده و البته بعدها عنوان هیدرولیک مفهوم بیشتری بخود گرفت و معنی ومفهوم آن بررسی در مورد بهره برداری بیشتری از آب و حرکت دادن چرخ های آبی و مهندسی آب بوده است. مفهوم هیدرولیک در این قرن دیگر مختص به آب نبوده بلکه دامنه وسیعتری بخود گرفته و شامل قواعد و کاربرد مایعات دیگری ، بخصوص " روغن معدنی "  میباشد ، زیرا که آب بعلت خاصیت زنگ زدگی ، در صنایع نمی تواند بعنوان انرژی انتقال دهنده مورداستفاده قرار گیرد و بعلت آنکه روغن خاصیت زنگ زدگی دارد ، امروزه در صنایع از آن بخصوص برای انتقال انرژی در سیستم کنترل استفاده بسیار میگردد. بطور خلاصه میتوان گفت: فنی که انتقال و تبدیل نیرو را توسط مایعات انجام دهد " هیدرولیک " نامیده میشود. از آنجائیکه هیدرولیک آبی دارای خاصیت زنگ زدگی است لذا در صنایع از هیدرولیک روغنی هم بخاطر روغن کاری قطعات در حین کار و هم بخاطر انتقال انرژی در سیستم های کنترل استفاده میشود . وقتیکه در صنعت از هیدرولیک نام برده میشود ، مقصود همان " هیدرولیک روغنی " می باشد . بطور دقیق میتوان گفت که : حوزه کاربرد هیدرولیک روغنی استفاده از انرژی دینامیکی و استاتیکی آن بوده و در مهندسی کنترل برای انتقال زیگنال ها و تولید نیرو می باشد. وسائل هیدرولیکی که نحوه استفاده هیدرولیک را در صنعت میسر میسازد خود دارای تاریخچه بسیار قدیمی میباشد. یکی از قدیمی ترین این وسائل ، پمپ های هیدرولیکی بوده ، که برای اولین بار کتزی بیوس یونانی در حدود اواسط قرن سوم قبل از مسیح ، پمپی از نوع پیستون اهرمی که دارای دو سیلندر بود اختراع و ساخته است . تا اوائل قرن هشتم دیگر در این زمینه وسیله جدیدی پدید نیامد و در اوائل این قرن انواع چرخ های آبی اختراع و رواج بسیار پیدا نمود. قرن شانزده را میتوان توسعه پمپهای آبی دانست و در این قرن بود که انواع پمپ با ساختمانهای مختلفی پدیدار گردیدند و اصول ساختمانی این پمپ ها ، امروزه بخصوص از نوع چرخ دنده ئی ، هنوز هم مورد توجه و اهمیت بسیاری را دارا می باشد. در اواخر قرن شانزدهم اصول ساختمان پرس هیدرولیکی طراحی گردیده و حدوداً بعد از یک قرن اولین پرس هیدرولیکی که جنبه عملی داشت ، شروع بکار نمود.  قرن نوزدهم زمان کاربرد پرسهای هیدرولیک آبی بود و اوائل قرن بیستم را میتوان شروع و زمان توسعه هیدرولیکی روغنی در صنایع و تاسیسات صنعتی دانست. سال 1905 پیدایش گیربکس هیدرواستاتیکی تا فشار 40 بار سال 1910 پیدایش ماشین های پیستون شعاعی سال 1922 پیدایش ماشین های شعاعی با دور سریع سال 1924 پیدایش ماشین های پیستون محوری با محور مایل سال 1940 پیدایش و تولید انواع مختلف وسائل و ابزار هیدرولیکی برای فشارهائی  بیش از 350 بار ، که بعضی از آن وسایل در حال حاضر بطور سری تولید میگردد. توسعه وسیع و کاربرد هیدرولیک روغنی پس از جنگ جهانی دوم پدید آمد ، ودر اثر همین توسعه ،  بسیاری از قطعات و لوازم هیدرولیک روغنی در حال حاضر بصورت استاندارد شده تولید میگردند. خواص هیدرولیک روغنی و کاربرد آن در صنایع استفاده از هیدرولیک روغنی به طراحان ماشین امکانات جدیدی را داده ، که میتوانند به نحو ساده تری ایده و طرح خود را عملی سازند، بخصوص قطعات استاندارد شده هیدرولیک روغنی کمک بسیار جامعی در حل مسائل طراحان مینماید. امروزه طراح ماشین میتواند با کمک هیدرولیک روغنی مسایل پیچیده کنترل مکانیکی را بنحو ساده تری و در زمان کوتاه تری حل نموده و در نتیجه طرح را با مخازن کمتری عرضه نماید. خواص مثبت هیدرولیک روغنی تولید و انتقال نیروهای قوی توسط قطعات کوچک هیدرولیکی ، که دارای وزن کمتری بوده و نسبت وزنی آنها نسبت به دستگاههای الکتریکی 1 به 10 میباشد. نصب ساده قطعات بعلت استاندارد بودن آنها تبدیل ساده حرکت دورانی به حرکت خطی اسیلاتوری (رفت و برگشتی) قابلیت تنظیم و کنترل قطعات هیدرولیکی امکان سریع معکوس کردن جهت حرکت استارت حرکت قطعات کار کننده هیدرولیکی ، در موقعیکه زیر بار قرار گرفته باشند. قابلیت تنظیم غیر پله ئی نیرو ، فشار ، گشتاور، سرعت قطعات کار کننده ازدیاد عمر کاری قطعات هیدرولیکی در اثر موجودیت روغن در این قطعات مراقبت ساده دستگاهها و تاسیسات هیدرولیکی توسط مانومتر امکان اتوماتیک کردن حرکات در مقابل این خواص مثبت ، البته خواص منفی نیز در هیدرولیک موجود است که طراحان بایستی با آنها نیز آشنا گردند ، البته لازم بتذکر است که بزرگترین خاصیت منفی هیدرولیک ، افت فشار میباشد ، که در حین انتقال مایع فشرده پدید می آید. خواص منفی هیدرولیک روغنی خطر در موقع کار با فشارهای قوی ، لذا توجه بیشتری بایستی به محکم وجفت شدن مهره ماسورهها با لوله ها و دهانه تغذیه و مسیر کار قطعات کار کننده نمود راندمان کمتر مولدهای نیروی هیدرولیکی نسبت به مولدهای نیروی مکانیکی، بعلت نشت فشار روغن و همچنین افت فشار در اثر اصطکاک مایعات در لوله و قطعات  بعلت قابلیت تراکمی روغن و همچنین نشت آن ، امکان سینکرون کردن جریان حرکات بطور دقیق میسر نمی باشد. گرانی قطعات در اثر بالا بودن مخارج تولید. کاربرد هیدرولیک امروزه در اغلب صنایع بخصوص صنایع ذیل متداول میباشد: ماشین ابزار پرس سازی  تاسیسات صنایع سنگین ماشین های راه و ساختمان و معادن هواپیما سازی کشتی سازی تبدیل انرژی در تاسیسات هیدرولیکی انرژی مکانیکی اغلب توسط موتورهای احتراقی و یا الکترو موتورها تولید میگردد، در هیدرو پمپها تبدیل به انرژی هیدرولیکی گشته و این انرژی از طریق وسائل هیدرولیکی به قطعات کار کننده هیدرولیکی منتقل میگردد، واز این قطعات کارکننده میتوان مجددا انرژی مکانیکی را بدست آورد.  کاربرد هیدرولیک و پنوماتیک :سیستم هیدرولیک در موارد زیر کاربرد دارد: 1.در صنعت کشاورزی : که کشاورزدر ضمن راندن تراکتور می تواند از توان سیال استفاده کند و همچنین در دستگاه های نظیر خرمن کوب وکمباینوکلوخ شکن و میوه چین و ماشین حفاری و بیل مکانیکی  2.در خودرو سازی : تر مز هیدرولیک و فرمان هیدرولیک و تنظیم پنوماتیکیصندلی و همچنین در مراحل ساخت بدنه و شکل دادن به ورق خودرو که از پرسهای با تنهای مختلف استفاده می شود3.در صنا یع هوایی: خلبان با کمک این سیستم ارابه های فرود و شهپرها و سکانهای عمودی وبالا برها و با لچه ها را مهار می کند و بدنه هوا پیما هم با پرسهای کششی ساخته می شودو جالب است که برای تست اینکه بدانند بدنه هواپیما سوراخ نشده باشد فشار باد را بین جداره های بدنه قرار میدهند در صورتی افت فشار داشتیممی فهمیم که جای از بدنه سوراخ است تست هواپیما عبارتند از

1.تست باد چرخها که 300 بار فشار است2.تست کلیه سیستم هیدرولیک هواپیما 3.تست بدنه هواپیما4. دستگاه میول که برای تست هیدرولیک هواپیمای  ( به نقل از منیوفکتورینگ۲۰۰۶ ) F14 4.صنایع دفاعی : در هدایت تانک نفر بر و هدایت موشک و در ناوها هدایت ناو و ...5.صنایع غذای: کنسرو سازی و ظروف یکبار مصرف و ... 6. صتایع چوب : برش الوار و پردا خت سطوح مبلها 7. جا به جای مواد (لیفتراک و جرثقیل و .)8.ماشین تراشکاری و CNC و نظیر این دستگاه ها9.صنایع دریای : بالا کشیدن تور از آب و کشیدن کشتی به ساحل و ......10. معدن : در ماشینهای معدن 11. در صنایع بسته بندی : پر کن شیشه ها ی نوشابه و ماشین چسب زنی و لفاف پیچی12. کا غذ سازی : در این صنعت خمیر کاغذ باید از غلتک ها بگذرد و مهمترین هیدرولیک و پنو ماتیک تنظیم غلطک ها است13. صنعت نفت : پالا یشگاه ها 14. صنایع پلاستیک 15. صنعت چاپ : 16. راه آهن : تر مز قطارودر بهای اتوماتیک جدید17. لاستیک : 18 . صنعت فولاد : فشار زیاد برای کشش آهن و یا فلز دیکر و تخلیه کوره ها که در ذوب آهن و فولاد مبارکه و.. شاهد آن هستید19 . نساجی می خواهم که درباره سیستم هیدرولیک و پنوماتیک که یک سیستم تقریبا ناشناس است برای شما بنویسم اول از سیستم پنوماتیک می نویسم قطعات آن عبارت است از 1.کمپرسور باد : که دارای مخزنی است که با مکیدن هوا داخل خود هوا را ذخیره میکنددرست مانند کپسول گاز اما با این تفاوت که درون کپسول گاز گازمتان است ولی در کمپرسور هوا است شاید شما کمپرسور هوا را در آپاراتی ها دیده باشید ممکن است که با استفاده از برق یا موتور دیزل یا موتور بنزینی هوا درون آن ذخیره گردد 2سیلندر پنوماتیک:برای اینکه یک حرکت خطی یا دورانی را داشته باشیم از سیلندر استفاده می کنیم      

    منبع : ساخت و تولید.ir  





نوع مطلب : مقالات مکانیک، 
برچسب ها :

       نظرات
سه شنبه 22 تیر 1389
میثم خرم پور
عبارت اسب بخار توسط جیمز وات(١۸١٩- ١۷٣۶) ابداع شد. بیشتر شهرت او به خاطر کارهایش برای بهبود ماشین بخار است.همچنین ما هر وقت از لامپ های ١۰۰ واتی حرف می زنیم به یاد او می افتیم.

 داستان از آن جا شروع شد که وات در یک معدن زغال سنگ با اسب هایی که زغال سنگ بلند می کردند کار می کرد و راهی می خواست تا بتواند در باره ی توان هر یک از این اسب ها صحبت کند.او دریافت که به طور میانگین، یک اسب معدن می تواند ۲۲۰۰۰ پوند-فوت (حدود ٣۰ کیلوژول) کار را در یک دقیقه انجام دهد.سپس او این عدد را ۵۰ درصد افزایش داد و اسب بخار را ٣٣۰۰۰ پوند-فوت (حدود ٤۵ کیلوژول) انرژی در یک دقیقه قرار داد.این یک واحد دلخواه بود که پس از گذشت قرن ها،امروزه در خودرو ها،ماشین ها ی چمن زنی ، اره برقی ها و در بعضی جارو برقی ها به کار می رود.

  اسب بخار

مفهوم اسب بخار این است: به نظر وات،یک اسب می تواند در هر دقیقه ٣٣۰۰۰ پوند-فوت کار انجام دهد.پس اسبی را در نظر بگیرید که مانند شکل بالا در حال بالا کشیدن زغال از معدن است.اسبی که یک اسب بخار توان دارد می تواند ٣٣۰ پوند(١۵۰ کیلوگرم) زغال را در مدت یک دقیقه ١۰۰ فوت(٣۰ متر) بالا بکشد.و یا ٣٣ پوند(١۵ کیلوگرم) را در یک دقیقه ١۰۰۰ فوت(٣۰۰ متر) و...

شما می توانید ترکیب های متفاوتی از وزن و جابه جایی در یک دقیقه را در نظر بگیرید و تا زمانی که حاصل ضرب آنها ٣٣۰۰۰ شود،یک اسب بخار خواهید داشت.

ممکن است فکر کنید نمی توان ٣٣۰۰۰ پوند(١۵ تن) زغال را در یک سطل ریخت و از اسب خواست آن را در مدت یک دقیقه،١ فوت (٣۰ سانتی متر) جا به جا  کند چون اسب نمی تواند چنین بار سنگینی را تکان دهد.همچنین ممکن است فکر کنید نمی توان ١ پوند(٤۵۰ گرم) زغال را در یک سطل گذاشت و از اسب خواست در مدت یک دقیقه آن را ٣٣۰۰۰ فوت(١۰ کیلومتر) جا به جا کند،زیرا در این حالت سرعت اسب باید ٣۷۵ مایل در ساعت(۶۰٣ کیلومتر در ساعت) باشد که ممکن نیست.اگر مطلب قرقره و طناب چگونه کار می کند را خوانده باشید،می دانید که با یک مجموعه از قرقره ها می توان نسبت جا به جایی و وزن را عوض کرد.پس می توان آرایشی از قرقره ها را درست کرد به نحوی که با سرعت و بار مناسب اسب هماهنگ باشد و مهم نیست چه باری در سطل است.

اسب بخار می تواند به واحد های دیگر هم تبدیل شود:

●یک اسب بخار برابر با ۷٤۶ وات است.پس اگر یک اسب را به چرخی وصل کنیم تا آن را بچرخاند با آن چرخ می توان مولد برقی را به کار انداخت که ۷۶ وات توان تولید می کند.

●انرژی حاصل از یک اسب بخار در مدت یک ساعت برابر  ۲۵٤۵BTU است که هر BTU انرژی مورد نیاز برای بالا بردن دمای یک پوند  آب به اندازه ی یک درجه ی فارنهایت است.

●یک BTU برابر ١۰۵۵ ژول،یا ۲۵۲ گرم-کالری ویا ۲۵۲/۰ کالری غذایی است.یک اسب احتمالا ۶٤١ کالری غذایی را در یک ساعت می سوزاند.

 

اندازه گیری اسب بخار:

اگر بخواهید توان یک موتور را بدانید،باید موتور را به یک توان سنج (Dynamometer) وصل کنید. توان سنج باری را روی موتور قرار می دهد و توانی را که موتور در برابر بار تولید می کند را اندازه می گیرد.

ایده ی طرز کار توان سنج را می توان به این صورت درک کرد:تصور کنید موتوری را روشن کردید.و بدون آنکه باری روی آن باشد پدال گاز را فشار می دهید.در این جالت موتور آن قدر سریع می چرخد که از هم می پاشد. که این مناسب نیست بنابراین با یک توان سنج باری را بر موتور قرار می دهید و باری را که موتور در دور های مختلف می تواند تحمل کند را اندازه می گیرید.باید توان سنجی را به موتور وصل کنید،گاز دهید و با توان سنج بار روی موتور را تغییر دهید تا دور موتور مثلا روی ۷۰۰۰ دور بر دقیقه ثابت بماند.و در این دور،باری را که موتور می تواند تحمل کند را ثبت می کنید. سپس بار را زیاد تر کنید تا دور موتور مثلا به ۶۵۰۰ کاهش یابد و دوباره بار متناظر با این دور را ثبت کنید.و به همین ترتیب ادامه دهید.همچنین می توانید همین کارها را از ۵۰۰ و ١۰۰۰ دور به بالا انجام دهید.چیزی که توان سنج اندازه می گیرد در واقع گشتاور پیچشی است و برای تبدیل آن به اسب بخار باید گشتاور را در دور موتور ضرب کنید.

 رسم نمودار توان:

اگر نمودار توان یک موتور( بر حسب اسب بخار) در برابر دور موتور را رسم کنید ،چیزی که در نهایت به دست می آید منحنی توان موتور است.یک نمونه منحنی توان یک موتور با عملکرد بالا شبیه نمودار زیر است.(این منحنی مربوط به موتور ٣۰۰ اسب بخاری میتسوبیشی دو توربوشارژره است)

اسب بخار

چنین نموداری نشان می دهد که هر موتوری یک توان بیشینه دارد.(دور موتوری که در آن توان خروجی موتور بیشینه است).همچنین یک موتوردر یک دور خاص،گشتاور بیشینه ای دارد.شما معمولا چنین چیزی را در مجلات و نشریات می بینید:  rpm ۶۵۰۰ hp@٣۲۰ ، rpm۵۰۰۰lb-ft@ ۲٩۰ (مربوط به 1999 Shelby Series 1)

وقتی می گویند موتوری گشتاورآخر پایینی دارد یعنی بیشینه ی گشتاور در دور موتورهای نسبتا پایین(مثلا ۲۰۰۰ یا ٣۰۰۰ دور) رخ می دهد.

چیز دیگری که در منحنی توان یک خودرو دیده می شود جایی است که توان بیشینه رخ می دهد.وقتی سعی می کنید به سرعت شتاب بگیرید می خواهید موتور را نزدیک توان بیشینه نگه دارید و به همین خاطر دنده را کم می کنید تا دور موتور زیاد شود و به توان بیشینه نزدیک شوید.وقتی می خواهید از پشت چراغ قرمز شروع به حرکت کنید گاز می دهید تا دور موتور بالا رود و به توان بیشینه نزدیک شوید آنگاه کلاچ را رها می کنید تا توان زیادی به چرخ ها منتقل شود.

 توان در خودرو هایی با عملکرد بالا:

خودرویی با عملکرد بالا نامیده می شود که نسبت به وزنش توان زیادی داشته باشد.هرچه وزن بیشتر باشد توان بیشتری برای شتاب دادن به خودرو لازم است.برای توان مشخصی باید وزن را کاهش داد تا شتاب زیاد تر شود.

جدول زیر توان و وزن چند خودرو با عملکرد بالا (و یک خودرو با عملکرد پایین)را نشان می دهد.در این جدول می توانید توان بیشینه،وزن،نسبت توان به وزن،زمان لازم برای رسیدن سرعت از صفر به ۶۰ مایل در ساعت(٩۷ کیلومتر در ساعت) و قیمت خودرو را ببینید.

اسب بخار

می توانید رابطه ی واضحی بین نسبت توان به وزن و زمان صفر تا ۶۰ خودرو ببینید.معمولا نسبت بیشتر نشان دهنده ی خودرو ی سریع تر است.جالب است که رابطه ی کمتری بین سرعت و قیمت خودرو وجود دارد.به نظر می رسد دوج وایپردر این جدول قیمت خوبی دارد!

اگر خودروی سریع تری می خواهید در واقع نسبت توان به وزن بیشتری می خواهید پس اولین کار خالی کردن صندوق عقب است. 

منبع :پارسی خودرو



نوع مطلب : مقالات مکانیک، 
برچسب ها :

       نظرات
سه شنبه 22 تیر 1389
میثم خرم پور

ماشِنهای فرز

کارهائیکه بوسیله ماشین فرز میتوان انجام داد
در صنعت دستگاه های زیادی موجود است اما دستگاه فرز مهمترین و دقیقترین دستگاه صنعتی ایست که دارای انواع متعددی نیز میباشد.
ابزار برنده این دستگاه را تیغ فرز نامند تقریبا کارهایی را که میتوان روی این دستگاه انجام داد ۱- صفحه تراش ۲- سیاردر آوردن ۳- برش ۴- کنار تراشی ۵- چرخدنده تراشی ۶- چرخ دنده مارپیچ تراشی ۷- کارهای کپیه بوسیله ماشین فرز کپی ۸- فرم تراشی بوسیله تیغ فرز فرم.


ماشِنهای فرز را به طور کلی می توان به دو دسته تقسِم کرد:
۱-ماشِنهای فرز عمومی. ۲-ماشِنهای فرز مخصوص.
ماشِنهای فرز عمومی خود به ماشِنهای فرز افقی و عمودی تقسِم می شود.

ماشِنهای فرز افقی:

محور این نوع ماشینهای فرز افقی و میز انها در سه جهت عمود بر هم -طولی و عرضی و قائم حرکت می کند. ماشینهای فرز افقی ممکن است ساده یا اونیورسال باشند. میز ماشینهای فرز افقی اونیورسال علاوه بر حرکات مذکور دور محور قائم می چرخد و در نتیجه نه تنها در جهت موازی یا عمود بر محور ماشین بلکه در امتداد هر زاویه ای نسبت به آن در صفحه افقی حرکت می کند. ماشینهای فرز افقی بیشتر برای تراشیدن سطوح و شیارهای مستقیم و مارپیچ و فرم تراشی و رنده تراشی به کار می رود. قسمتها اصلی ماشین فرز افقی ساده :
۱- ستون ۲- محور مکانیزم جعبه دنده ۳-جعبه دنده سرعت ۴- میز ۵- بازوی فوقانی ۶- گلویی ۷- صفحه رنده بند ۸- زانوی ماشین
ستون ماشین از آهن ریختگی و به شکل قوطی ساخته شده و در داخل آن الکتروموتور مکانیزمهای محرک ، جعبه دنده سرعت ، مکانیزم بار و گلویی ماشین سوار شده اند.
زانوی ماشین تکیه گاه محکمی برای میز ماشین است و در قسمت فوقانی ان راهگاههایی جهت حرکت میز تعبیه شده است. برای اینکه بتوان قطعه کار را به طور عمودی بار داد زانوی ماشین را طوری می سازند که بتواند در روی ستون قائم حرکت کند.
گلویی ماشین محوری است فولادی و مجوف که در ان تیغه های فرز ثابت می شوند . جعبه دنده سرعت برای تغییر دادن سرعت دورانی گلویی (محور) در نظر گرفته شده است. جعبه دنده بار برای حرکت میز در سه جهت به کار می رود.

ماشین فرز عمودی :

ساختمان ماشین فرز عمودی همانطور که از عکس پیداست شبیه ماشین فرز افقی ست با این تفاوت که محور آن قائم است و میز آن در سه جهت عمود به یکدیگر حرکت می کند. از ماشینهای فرز قائم بیشتر برای تراشیدن سطوح به وسیله فرز هایی که لبه برنده شان روی پیشانی آنها قرار دارد استفاده می کنند.

انواع تیغه های فرز :

عملیات مختلفی که به وسیله تیغه های فرز انجام می گیرد موجب تنوع شکل و اندازه این ابزارها شده است. چنانچه از این لحاظ بر تمام ابزارهای دیگر که در ماشین سازی مورد استفاده واقع می شوند رجحان دارد. با این حال انتخاب تیغه فرز در اغلب موارد به هیچ وجه دشوار نیست زیرا شکل و اندازه سطحی که باید فرز کاری شود و کیفیت عمل فرز کاری (زبر تراشی یا پرداختکاری) شکل و اندازه فرز را مشخص می کند.
شکل هندسی تیغه فرز به شکل هندسی رنده برنده است و علاوه بر لبه برنده اصلی یک یا دو لبه فرعی دارد.
تیغه های فرز را می توان از لحاظ زیر تقسیم بندی کرد :
الف) وضع دنده ها نسبت به محور تیغه فرز : فرز های غلطکی و مخروطی و زاویه ای و پیشانی تراشی.
ب) شکل دنده ها : فرز های دنده راست و دنده مارپیچ و دنده کج.
ج) ساختمان داخلی : فرزهای یکپارچه ساده و مرکب و چندپارچه.
د) طریقه بستن تیغه فرز : فرزهای سوراخدار و انگشتی.
ه) طرز انجام کار : فرزهای غلطکی و پولکی و زاویه ای و پیشانی تراش و فرم تراش و دنده تراش و پیچ تراش و غیره.
تیغه های فرز را بر حسب شکل و نوع کاری که انجام می دهند به شرح زیر تقسیم بندی می کنند :
۱- فرز های غلطکی : فرز های غلطکی با دنده های راست یا مارپیچ که بر سطح جانبی استوانه ای قرار گرفته است برای تراشیدن سطوح همواره به کار می رود.
امروزه بیشتر فرزهای غلطکی را با دنده های مارپیچ می سازند.

لبه برنده این فرزها تدریجا در کار فرو می رود و در نتیجه تیغه فرز آرامتر کار می کند و سطح تراشیده شده به وسیله آن هموارتر و صاف تر میشود. بعلاوه هدایت براده در این فرزها بهتر انجام می گیرد زیرا خود دنده فرز نیز در کنار زدن براده کمک می کند.
چون شماره دنده های فرز مارپیچی که در ان واحد با هم کار می کند زیادتر از فرز های دنده راست است می توان از شماره دنده های آن کاست و در نتیجه دنده های آنها را درشت تر از دنده های فرز دنده راست هم قطر آنها ساخت و به این ترتیب هم بر استحکام دنده های فرز افزود و هم فاصله بین دنده ها را برای هدایت براده زیادتر کرد.
امروزه از فرز های دنده راست فقط برای تراشیدن سطوح به عرض ۳۵ میلیمتر استفاده می کنند . زاویه تمایل دنده های مارپیچی را برای فرز های دنده ریز در حدود ۲۰ تا ۲۵ و برای فرز های دنده درشت در حدود ۵۰ تا ۵۵ درجه انتخاب می کنند. نقص فرز های دنده مارپیچ این است که هنگام فرز کاری با آنها فشار محوری ایجاد می شود. مقدار این فشار به زاویه تمایل دنده ها بستگی دارد. به این دلیل گاهی دو تیغه فرز دنده مارپیچ را که جهت تمایل دنده های آنها مخالف یکدیگر (یکی راست و دیگری چپ است ) ولی زاویه تمایل آنها مساوی است روی ماشین فرز می بندند تا فشار محوری آنها روی آربور و محور ماشین خنثی شود.
۲- فرز های پولکی : این فرزها را برای در آوردن شیارهای مختلف و بریدن فلزات و کارهای دیگر به کار می برند. دنده های فرز شیارتراشی هم از جلو و هم از طرفین کار را می تراشند یعنی سطح جانبی فرز عمل اصلی فرز کاری را انجام می دهد و پیشانی های آن جدار شیار را صاف و پرداخت می نماید.
فرز های پولکی برای در آوردن شکافهای باریک (شیار سرپیچها و غیره ) و بریدن فلزات به کار می روند و گاهی فرزهای اره ای نیز نامیده می شوند. به وسیله این تیغه فرزها می توان شکاف هایی به عرض ۳/۰ تا ۴ میلیمتر در فلزات ایجاد نمود. فرزهای غلطکی و پولکی بزرگ را اغلب دو پارچه می سازند یعنی بدنه فرز را از فولاد معمولی و تیغه های آن را از فولاد های ابزار یا تندبر ساخته به یکدیگر متصل می کنند.
- فرزهای انگشتی : این فرز ها دارای ساق مخروطی یا استوانه ای هستند که به وسیله کلاهک یا فشنگهای مخصوص در سوراخ محور ماشین فرز محکم می شوند. از این فرز ها برای تراشیدن شیارهای باریک به اشکال مختلف استفاده می شود.





نوع مطلب : مقالات مکانیک، 
برچسب ها :

       نظرات
سه شنبه 22 تیر 1389
میثم خرم پور
در بین صنعتکاران ایرانی این جوش بانام جوش آلومینیوم شناخته می شود.نامهای تجارتی هلی آرک یا هلی ولد نیز به دلیل معروفیت نام این سازندگان در خصوص ماشینهای جوش تیگ باعث شده بعضا این نوع جوشکاری با نام سازندگان هم شناخته شود. نام جدید این فرایند G.T.A.W  و نام آلمانی آن WIG می باشد. همانطور که از نام این فرایند پیداست گاز محافظ  آرگون میباشد که ترکیب این گاز با هلیم بیشتر کاربرد دارد.

علت استفاده از هلیم این است که هلیم باعث افزایش توان قوس می شود و به همین دلیل سرعت جوشکاری را میتوان بالا برد و همینطور باعث خروج بهتر گازها از محدوده جوش میشود
کاربرد این جوش عموما در جوشکاری موارد زیر است:
1- فلزات رنگین از قبیل آلومینیوم...نیکل...مس و برنج(مس و روی) است.
2- جوشکاری پاس ریشه در لوله ها و مخازن
3- ورقهای نازک(زیر1mm)

مزایای TIG :
1- بعلت اینکه تزریق فلز پرکننده از خارج قوس صورت میگیرد.اغتشاش در جریان قوس پدید نمی آید.در نتیجه کیفیت فلز جوش بالاتر است.
2- بدلیل عدم وجود سرباره و دود و جرقه ,منطقه قوس و حوضچه مذاب بوضوح قابل رویت است.
3- امکان جوشکاری فلزات رنگین و ورقهای نازک با دقت بسیار زیاد.

انواع الکترودها در TIG :
1- الکترود تنگستن خالص (سبز رنگ)برای جوش آلومینیوم استفاده می شود و حین جوشکاری پت پت می کند.
2- الکترود تنگستن توریم دار که دو نوع دارد الف-1% توریوم دار که قرمز رنگ است ب-2% توریم دار که زرد رنگ می باشد.
3- الکترود تنگستن زیرکونیم دار که علامت مشخصه آن رنگ سفید است.
4- الکترود تنگستن لانتان دار که مشکی رنگ است.
5- الکترود تنگستن سزیم دار که طلایی رنگ است.
این دو نوع آخر جدیدا در بازار آمده اند.

چند نکته در مورد مزایای تنگستن:
1- افزایش عمر الکترود
2- سهولت در خروج الکترونها در جریان DC
3- ثبات و پایداری قوس را بیشتر می کند
4- شروع قوس راحت تر است.

نوع قطبیت مناسب در جوشکاری TIG :
جریان DCEN برای جوشکاری چدن-مس-برنج-تیتانیوم-انواع فولادها
جریان ACبرای جوشکاری آلومینیوم و منیزیوم و ترکیبات آن

جوشکاری فولادهای ضد زنگ و ضد خوردگی
خصلت اصلی فولادهای استنلس مقاومت در برابر زنگ خوردگی است (داشتن کرم بیش از 12% موید همین مطلب است).نیکل موجود در این فولادها حتی به مقدار زیاد هم نمیتواند به تنهایی مقاومت در برابر خوردگی را زیاد کند.ولی با حضور کرم میتواند تا حد زیادی این وظیفه را بخوبی انجام دهد.مزیت اصلی نیکل تسهیل ایجاد فاز آستنیت و بهبود خاصیت مقاوم به ضربه فولادهای کرم نیکل دار است. مولیبدن شرائط خنثی سازی این فولاد را تثبیت می کند و عموما عامل افزایش مقاومت به خوردگی موضعی(Pitting) است.
به منظور اطمینان از تشکیل کاربیدهای پایدار که باعث افزایش مقاومت به خوردگی بین دانه ای میشود افزودن Ti و Nb به انواع معینی از فولادهای کرم-نیکل دار ضروری است.

1-فولادهای ضد زنگ
کرم و کربن عناصر اصلی اینگونه از فولادها را تشکیل میدهد. هر چند که مقدار کربن کمتر از 04/0درصد است تاثیر کرم بر استحکام کششی حتی در مقادیر 13 و 17و 20درصد بسیار ناچیز است. در حالیکه در مقادیر زیادتر کربن با عملیات حرارتی مناسب امکان دستیابی به استحکام کششی منایب و عملیات مکانیکی مورد نظر فراهم میشود.
با توجه به ریزساختار فولادهای کرم دار را به شرح زیر میتوان دسته بندی کرد:
الف-فولادهای کرم دار-فریتی(12 تا 18 درصد کرم -1/0درصد کربن)
ب- فولادهای کرم دار-نیمه فریتی(12 تا 14 درصد کرم -08/0 تا 12/0 درصد کربن)
ج-فولادهای کرم دار-مارتنزیتی(12 تا 18 درصد کرم و بیش از 3/0 درصد کربن)
د- فولادهای کرم دار-قابل عملیات حرارتی(12 تا 18 درصد کرم -15/0 تا 20/0 درصد کربن)

این دسته بندی را در مورد جوش پذیری نیز میتوان تکرار کرد.
تحت شرایط حرارتی نامناسب فولادهای فریتی(گروه الف) تمایل به تشکیل دانه های درشت نشان میدهند. انرژی حرارتی ناشی از جوشکاری منجر به رشد دانه بندی میشود که نمیتوان آنرا با پس گرمایش برطرف نمود.در نتیجه کاربید رسوب میکند و در مرز دانه های فریت باعث شکنندگی و کاهش شىیى مقاومت به ضربه فلؤ جوش میشود.برای غلبه بر این حالت باید از الکترود آستنیتی تثبیت شده با 19 درصد کرم و 9 درصد نیکل استفاده نمود.فلز جوشی که بدین ترتیب حاصل میشود دارای خاصیت آستنیتی و مقاومت به ضربه بالا است.فلز جوشی که بدین طریق حاصل میشود از نظر مقاومت به خوردگی مطابق فولددهای ضدزنگ فریتی میباشد اما از نظر ظاهر با فلز مبنا تفاوت رنگ دارد.در صورتیکه اجبار در یکرنگی باشد باید از فیلر متال مشابه( مثلا 18 درصد کرم به همراه کمی Ti)استفاده شود.Tiدر مقادیر جزیی نقش موثر در ریز دانه کردن فلز جوش دارد.
بعلت رابطه گریز ناپذیر بین رشد دانه ها با از دست رفتن استحکام ضربه ای چاره ای جز کاستن از تنش های حرارتی ناشی از عملیات جوشکاری وجود ندارد و برای نیل به این منظور تمهیداتی نظیر الکترود با قطر کم و سرعت جوشکاری بیشتر و پیش گرمایش 200تا 300 درجه سانتیگراد باید به کار رود.
پس گرمایش در حدود 700 تا 800 درجه سانتیگراد خاصیت استحکام به ضربه فلز جوش را بهبود میدهد.
همچنین آنیلینگ(Annealing)به مدت کم نیز باعث تجمع کاربید شده و تا حدی شکنندگی فلز جوش را جبران میکند و همینطور به تنش گیری نیز کمک میکند. ولی هرگز باعث رفع کامل درشت دانگی HAZنمیشود.
اقدامات مشابهی حین جوشکاری فولادهای نیمه فریتی و کوئنچ تمر شده با 12 تا 14 درصد کربن (دسته ب ) نیز ضروری است. میدانیم که سرد کردن سریع باعث تشکیل فاز شکننده مارتنزیتی میشود لذا ضرورت دارد که درجه حرارت قطعه حین انجام جوش بالا نگهداشته شود. قطعه کار ابتدا 300 تا 350 درجه پیش گرم میشود.درجه حرارت بین پاسی(Inter pass) 300 درجه مناسب است و از این کمتر نباید شود.ضمنا قطعه کار باید بلافاصله در دمای 700 تا 760 درجه پس گرم شود.این سیکل حرارتی در مجموع باعث ایجاد فلز جوشی با ساختار یکنواخت و چقرمه در کل طول درز جوش مسشود و خطر شکنندگی و رشد دانه ها را تا حدود زیادی مرتفع میکند.
فولادهای کرم دار مارتنزیتی (دسته ج)معمولا قابل جوش نیستند و صرفا به منظور تعمیر و اصلاح عیوب جوشکاری بر روی آنها انجام میپذیرد. برای جوشکاری فولادهای کرم دار با 12 تا 14 درصد کرم مقدار کربن در فیلر متال نباید از 25/0درصد تجاوز کند.این نوع فولاد در هوا سخت میشود.از اینرو هیچ اقدام پیشگیرانه موثری به منظور غلبه بر سخت شده HAZوجود ندارد.اما با اعمال پیش گرم زیاد که با پس گرم بلافاصله قطعه همراه باشد میتوان تاحدودی مشکل را برطرف کرد و سختی نامطلوب را در حد پایینی نگاه داشت.دمای پس گرم 750 تا 800 توصیه میشود و کمتر از این دما ممکن است باعث تاثسر منفی در مقاومت به خوردگی شود.
آنیلینگ در حرارتی بین650 تا 650 درجه ممکن است باعث رسوب کاربید و بروز خوردگی بین دانه ای شود.

2-فولادهای مقاوم به خوردگی
فولادهای آستنیتی مقاوم به خوردگی کرم-نیکل دار عموما دارای خواش جوشکاری مطلوبی هستند(جوش پذیرند). اما خصوصیاتی چند از این فلزات باید مدنظر قرار گیرد.
الف-ضریب هدایت حرارتی کم.
ب- ضریب انبساط حرارتی زیاد.
ج-سرشت انجماد اولیه این نوع فولادها که تاثیر مهم و تعیین کننده ای بر مکانیزم وقوع ترگ گرم در آنها دارد.وجود مقدار مشخصی از فریت در فلز جوش بیانگر مقاومت ـن به ترک گرم است.

به کمک نمودار شفلر-دولانگ امکان تعیین ریز ساختار بر اساس ترکیبات فلز جوش ممکن است.
نمودار شفلر-دولانگ کمکی عملی در تعیین مقدار تقریبی فریت(فریت دلتا)و سرشت ریز ساختار تشکیل شده حین جوشکاری فولادهای آلیازی غیر همجنس اراوه میدهد.علاوه بر این برآوردی کلی از تاثیرات مقادیر کم فریت بر مقاومت به ترک گرم فلز جوش آستنیتی را مقدور میسازد.تجربه ثابت کرده که روشهای متفاوت تعیین درصد فریت عملا مساله ساز است و طبق توافق جهانی به جای درصد فریت تعداد فریت را مبنا و ماخذ محاسبات قرار میدهند .
دوستانیکه احتمالا از مطالب مربوط به نمودار شفلر آنچنان برداشت منسجم و دقیقی نداشتند کاملا حق دارند و پیشنهاد میکنم به کتب و منابع معتبر برای فهم بهتر مطلب مراجعه کنند. و فرصت بهتر پرداختن به این مطالب مهم فعلا در توان بنده نیست.

3-فولادهای مقاوم به حرارت
الف-فولادهای فریتی یا فولادهای فریتی-پرلیتی از نوع (Cr یا Cr-Si و Cr-Si-Al) و فولدهای فریتی-آستنیتی
ب-فولادهای مقاوم به حرارت از نوع آستنیتی از نوع Cr-Ni-Si

در حالیکه در جوشکاری قطعات فولادی از نوع آستنیتی با الکترودها ی همجنس آن پیشگرم قطعه ضرورتی ندارد فولادهای مقاوم به حرارت از نوع فریتی کرم دار را معمولا 100 تا 300 درجه پیش گرم و در 750 درجه هم پس گرم و آنیل میکنند.علت اینکار هم غلبه بر درشت دانگی و تمایل به ترد شدن HAZ است.
قطعات ریختگی از جنش فریت_آستنیت را باید در حالت گرم 700تا800 درجه جوش داد و اجازه داد که به تدریج سرد گردد.
جوشکاری فولادهای فریتی و فریتی-پرلیتی با الکترودهای هم جنس قطعه کار کاهش در استحکام ضربه ضربه ای فلز جوش را نشان میدهد لذا پیشنهاد میشود این نوع فولادها را باالکترودهای آستنیتی مقاوم به حرارت جوش داد.در این حالت نیز باید توجه داشت که مقاومت به حرارت فلز جوش آستنیتی در محیط احتراق با گازهای اکسید کننده با هوا تقویت میشود و طبیعتا این مقاومت به حرارت در محیط گازهای احیا کننده به مقدار زیادی کاهش می یابد برای غلبه بر محیط احتراق با مقدار زیاد گاز گوگرد استفاده از الکترودهایی با کرم زیاد توصیه میگردد.

پیچیدگی (distortion )
پیچیدگیDistortion
پیچیدگی وتغییرابعاد یکی ازمشکلاتی است که در اثراشتباه طراحی و تکنیک عملیات جوشکاری ناشی میشود. با فرض اجتناب از ورود به مباحث تئوریک تنها به این مورد اشاره میکنیم که حین عملیات جوشکاری به دلیل عدم فرصت کافی برای توزیع یکنواخت بار حرارتی داده شده به موضع جوش و سرد شدن سریع محل جوش انقباضی که میبایست در تمام قطعه پخش میشد به ناچار در همان محدوده خلاصه میشود و این انقباض اگر در محلی باشد که از نظر هندسی قطعه زاویه دار باشد منجر به اعوجاج زاویه ای(Angular distortion) میشود.در نظر بگیرید تغییر زاویه ای هرچند کوچک در قطعات بزرگ و طویل چه ایراد اساسی در قطعه نهایی ایجاد می کند.
حال اگر خط جوش در راستای طولی و یا عرضی قطعه باشد اعوجاج طولی و عرضی(Longitudinal shrinkage or Transverse shrinkage) نمایان میشود.اعوجاج طولی و عرضی همان کاهش طول قطعه نهایی قطعه میباشد. این موارد هم بسیار حساس و مهم هستند.
نوع دیگری از اعوجاج تاول زدن یا طبله کردن و یا قپه Bowing)) میباشد.
ذکر یکی از تجربیات در این زمینه شاید مفید باشد. قطعه ای به طول 20 متر آماده ارسال برای نصب بود که بنا به خواسته ناظرمیبایست چند پاس دیگر در تمام طول قطعه جوش داده میشد.تا ساق جوش 2-3میلیمتر بیشتر شود.بعد از انجام اینکارکاهش 27میلیمتری در قطعه بوجود آمد. واین یعنی فاجعه .چون اصلاح کاهش طول معمولا امکان پذیر نیست و اگر هم با روشهای کارگاهی کلکی سوار کنیم تنها هندسه شکل رااصلاح کرده ایم و چه بسا حین استفاده از قطعه آن وصله کاری توان تحمل بارهای وارده را نداشته باشد وایرادات بعدی نمایان شود.
بهترین راه برای رفع این ایراد جلوگیری ازبروز Distortion است. و(طراح یا سرپرست جوشکاری خوب) کسی که بتواند پیچیدگی قطعه را قبل ازجوش حدس بزند و راه جلوگیری از آن راهم پیشنهاد بدهد.

بعضی راهکارهای مقابله با اعوجاج:
1- اندازه ابعاد را کمی بزرگتر انتخاب کرده ...بگذاریم هر چقدر که میخواهد در ضمن عملیات تغییر ابعاد و پیچیدگی در آن ایجاد شود.پس از خاتمه جوشکاری عملیات خاص نظیر ماشین کاری...حرارت دادن موضعی و یا پرسکاری برای برطرف کردن تاب برداشتن و تصحیح ابعادانجام میگیرد.
2- حین طراحی و ساخت قطعه با تدابیر خاصی اعوجاج را خنثی کنیم.
3- از تعداد جوش کمتر با اندازه کوچکتر برای بدست آوردن استحکام مورد نیاز استفاده شود.
4- تشدید حرارت و تمرکز آن بر حوزه جوش در اینصورت نفوذ بهتری داریم و نیازی به جوش اضافه نیست.
5- ازدیاد سرعت جوشکاری که باعث کمتر حرارت دیدن قطعه میشود.
6- در صورت امکان بالا بردن ضخامت چراکه در قطعات با ضخامت کم اعوجاج بیشتر نمود دارد.
7- تا حد امکان انجام جوش در دوطرف کار حول محور خنثی
8- طرح مناسب لبه مورد اتصال که اگر صحیح طراحی شده باشد میتواند فرضا مصالح جوش را در اطاف محور خنثی پخش کند و تاحد زیادی از میزان اعوجاج بکاهد.
9- بکار بردن گیره و بست و نگهدارنده باری مهار کردن انبساط و انقباض ناخواسته درقطعه

عوامل مهم بوجود آمدن اعوجاج :
1- حرارت داده شده موضعی , طبیعت و شدت منبع حرارتی و روشی که این حرارت به کار رفته و همچنین نحوه سرد شدن
2- درجه آزادی یا ممانعت بکار رفته برای جلوگیری از تغییرات انبساطی و انقباظی. این ممانعت ممکن است در طرح قطعه وجود داشته باشد و یا از طریق مکانیکی (گیره یا بست یا نگهدارنده و خالجوش)اعمال شود.
3- تنش های پسماند قبلی در قطعات و اجزا مورد جوش گاهی اوقات موجب تشدید تنش های ناشی از جوشکاری شده و در مواردی مقداری از این تنش ها را خنثی میکند.
4- خواص فلز قطعه کار واضح است که در شرایط مساوی طرح اتصال(هندسه جوش) و جوشکاری مواردی مانندمیزان حرارت جذب شده در منطقه جوش و چگونگی نرخ انتقال حرارت و ضریب انبساط حرارتی و قابلیت تغییر فرم پذیری و استحکام و بعضی خواص دیگر فلز مورد جوش تاثیر قابل توجهی در میزان تاب برداشتن دارد.مثلا در قطعات فولاد آستنیتی زنگ نزن مشکل پیچیدگی به مراتب بیشتر از فولاد کم کربن معمولی میباشد.

جوشکاری با گاز یا شعله
جوشکاری با گاز شعله یکی ازاولین روشهای جوشکاری معمول در قطعات آلومینیومی بوده و هنوز هم در کارگاههای کوچک در صنایع ظروف آشپزخانه و دکوراسیون و تعمیرات بکارمیرود.در این روش فلاکس یا روانساز یا تنه کار برای برطرف کردن لایه اکسیدی بکار میرود.
مزایا:سادگی فرایند و ارزانی و قابل حمل و نقل بودن وسایل
محدوده کاربرد:ورقهای نازک 8/0تا 5/1میلیمتر
محدودیتها:باقی ماندن روانساز لابلای درزها و تسریع خوردگی - سرعت کم –
منطقه H.A.Zوسیع است .
قطعات بالاتر از 5/2میلیمتر را به دلیل عدم تمرکز شعله و افت حرارت بااین روش جوش نمیدهند.
حال می پردازیم به چگونگی تامین حرارت در این فرایند
حرارت لازم در این روش از واکنش شیمیایی گاز با اکسیژن بوجود می آید.

حرارت توسط جابجایی و تشعشع به كار منتقل می شود.قدرت جابجایی به فشار گاز و قدرت تشعشع به توان چهارم درجه حرارت شعله بستگی دارد. لذا تغببر اندکی در درجه حرارت شعله می تواند میزان حرارت تشعشعی و شدت آنرا بمقدار زیادی تغییر دهد.درجه حرارت شعله به حرارت ناشی از احتراق و حجم اکسیژن لازم برای احتراق و گرمای ویژه و حجم محصول احتراق(گازهای تولید شده) بستگی دارد. اگر از هوا برای احتراق استفاده شود مقدار ازتی کهوارد واکنش سوختن نمی شود قسمتی از حرارت احتراق راجذب کرده و باعث کاهش درجه حرارت شعله می شود.بنابراین تنظیم کامل گاز سوختنی و اکسیژن لازمه ایجاد شعله بادرجه حرارت بالاست. گازهای سوختنی نظیر استیلن یا پروپان یا هیدروژن و گاز طبیعی نیز قابل استفاده است کخمقدار حرارت احتراق و در نتیجه درجه حرارت شعله نیز متفاوت خواهد بود. در عین حال معمولترین گاز سوختنی گاز استیلن است.
تجهیزات و وسایل اولیه این روش شاملسیلندر گاز اکسیژن و سیلندر گاز استیلن یا مولدگاز استیلن و رگولاتور تنظیم فشار برای گاز و لوله لاستیکی انتقال دهنده گاز به مشعل و مسعل جوشکاری است.
استیلن با فرمول C2H2 و بوی بد در فشار بالا ناپایدار و قابل انفجار است و نگهداری و حمل و نقل آن نیازبه رعایت و مراقبت بالا دارد.فشار گاز در سیلندر حدودpsi 2200است و رگولاتورها این فشار را تا زیر psi 15 پایین می آورند.و به سمت مشعل هدایت می شود.(در فشارهای بالا ایمنی کافی وجود ندارد).توجه به این نکته نیز ضروری است که اگر بیش از 5مترمکعب در ساعت ازاستیلن استفاده شود از سیلندر استن بیرون خواند زد که خطرناک است.

بعضی اوقات از مولدهای استیلن برای تولید گاز استفاده می شود. بر اساس ترکیب سنگ کاربید با آب گاز استیلن تولید میشود.

CaC2 + 2 H2O = C2H2 + Ca(OH)2

روش تولید گاز با سنگ کاربید به دو نوع کلی تفسیم میشود.

1-روشی که آب بر روی کاربید ریخته میشود.

2-روشی که کاربید با یطح آب تماس حاصل میکند و باکم و زیاد شده فشار گاز سطح آب در مخزن تغییرمی کند.

رگولاتورها(تنظیم کننده های فشار) هم دارای انواع گوناگونی هستند و برای فشارهای مختلف ورودی و خروجی مختلف طراحی شده اند.رگولاتورها دارای دو فشارسنج هستند که یکی فشار داخل مخزن و دیگری فشار گاز خروجی را نشان میدهند. رگولاتورها در دو نوع کلی یک مرحله ای و دومرحله ای تقسیم میشوند که این تقسیم بندی همان مکانیزم تقلیل فشار است. ذکر جزییات دقیق رگولاتورها در اینجا میسر نیست اما اطلاع از فرایند تنظیم فشار برای هر مهندسی لازم است(حتما پیگیر باشید).

کار مشعل آوردن حجم مناسبی از گاز سوختنی و اکسیژن سپس مخلوط کردن آنها و هدایتشان به سوی نازل است تا شعله مورد نظر را ایجاد کند.

اجزا مشعل: الف-شیرهای تنظیم گاز سوختنی و اکسیژن ب-دسته مشعل ج-لوله اختلاط د-نازل

قابل ذکر اینکه طرحهای مختلفی درقسمت ورودی گاز به لوله اختلاط مشعل وجود دارد تا ماکزیمم حرکت اغتشاشی به مخلوط گازها داده شود و سپس حرکت گاز در ادامه مسیر در ادامه مشعل کندتر شده تا شعله ای آرام بوجود آید.

در انتها یادآور می شود مطالب بسیار زیادی در این خصوص وجود داشت که بدلیل عدم امکان نمایش تصاویر که عمدتا اسکن هم نشده اند بیش از این به شرح و توضیح آنها نپرداختم.از جمله این مطالب شناسایی نوع شعله(از لحاظ قدرت و کاربرد) بود.یا نشان دادن چند نوع رگولاتور از نمای شماتیک و





نوع مطلب : مقالات مکانیک، 
برچسب ها :

       نظرات
سه شنبه 22 تیر 1389
میثم خرم پور