دانلود جزوه مقاومت مصالح دکتر ریاضی

دانلود جزوه مقاومت مصالح دکتر ریاضی

درس مقاومت مصالح یکی از پایه ای ترین دروس رشته های مهندسی است که درک کامل این درس درواقع تضمین خوبی برای درک دروس دیگر نظیر فولاد بتن و سیالات و کلا دروس تخصصی هر رشته مهندسی میباشد بتازگی استاد ارجمند بنده  جناب آقای دکتر ریاضی  جزواتی را برای این درس در قالب فایلهای پاورپویت و بصورت اسلاید آماده کرده اند که در ادامه میتوانید  به دانلود  جزوه مقاومت مصالح مشغول شوید

برای دانلود فایل می توانید از لینک های زیر استفاده کنید:

http://rapidshare.com/files/205978599/session_1.pps

http://rapidshare.com/files/205976091/session_1.pps

http://rapidshare.com/files/205974616/session_1.pps

http://rapidshare.com/files/206001488/session_2.pps

http://rapidshare.com/files/206004627/session_3.pps

http://rapidshare.com/files/206147011/session_4.pps
http://rapidshare.com/files/206148472/session_4.pps

http://rapidshare.com/files/206137726/session_5.pps

http://rapidshare.com/files/208665563/session_6.pps

فناوری های ترمز

 فناوری های ترمز  

 

نیاز سازندگان خودرو به ترمزهایی با کیفیت بهتر و در عین حال کمترین امتیاز منفی از لحاظ هزینه یا قیمت، سازندگان را مجبور به طرح ایده‌هایی جدید کرده است. گرچه پیشرفت در زمینه مواد سایشی و طرح‌های Caliper، به بهبود کیفیت ترمز کمک کرده است، اما پیشرفت اصلی سیستم ترمز در سال‌های اخیر از کنترل الکترونیکی، در درجه اول ABS (سیستم ترمز ضدقفل)، سپس ESP (برنامه تعادل الکترونیکی) و اکنون ترمز با سیم ناشی شده است.
ABS، اولین فناوری کنترل سایشی است. هدف ABS، محدود کردن فشار وارده به چرخی است که سرعت آن به شدت در حال کاهش بوده و اینکه، بدون قفل شدن، بیشترین نیروی نگهدارنده را به آن وارد کند. هنگامی که راننده ترمز می‌گیرد، لاستیک‌ها شروع به لغزش می‌کنند. ABS برای اینکه تشخیص دهد چرخ‌ها در چه هنگامی قفل می‌شوند، میزان لغزش را اندازه‌گیری کرده و با کاهش فشار هیدرولیکی، از افزایش یا ادامه آن جلوگیری می‌کند. واضح است که هر چه این طرح کوچکتر، سبکتر، بی‌صداتر و مؤثرتر باشد، بهتر است.
در حالی که ABS از قفل شدن چرخ‌ها در طول مدت ترمزگیری جلوگیری می‌کند و با کنترل کشش، جلوی شتاب‌گیری چرخ‌ها را می‌گیرد، ESP یک گام فراتر از آن عمل می‌کند. این نوع سیستم ترمز، خطر سُر خوردن را در تمامی حالات ترافیکی کاهش می‌دهد.
از زمانی که اولین سیستم ESP در 1995 در یکی از خودروهای مرسدس بنز ظاهر شد، سازندگان سیستم ترمز، تقاضای قابل توجهی را پیش‌بینی کرده‌اند، چرا که استقبال از ESP در میان رانندگان متوسط و دست پایین بازار خودرو، رو به افزایش است. با اینکه ESP جزء تجهیزات استاندارد بسیاری از خودروهای لوکس است، شمار فزاینده‌ای از خودروهای متوسط و کوچک نیز از آن به عنوان گزینه اختیاری (آپشن) استفاده می‌کنند.
تمامی سازندگان سیستم ترمز الکترونیکی، در حال ایجاد راه‌حل‌های خاص خود برای سیستم‌های ترمز پارک الکترونیکی یا EPB هستند که به ترمز پارک الکترومکانیکی نیز معروف است. یک EPB، ترمزهای پارک مکانیکی و اجزای مکانیکی بزرگ که با آنها در ارتباط هستند، نظیر اهرم های دستی یا پدال‌های پایی داخل خودرو و اجزای مکانیکی کابلی و کابل‌هایی که در سراسر وسیله نقلیه کشیده شده‌اند را جایگزین می‌کند. خودروی مجهز به سیستم EPB، می‌تواند نکته مثبت بزرگی برای رانندگان مسن‌تر یا معلولین، تلقی شود. سازندگان، این فناوری را به مثابه جای پایی برای تکمیل سیستم‌های ترمز برقی غیرهیدرولیکی، می‌شناسند.
سیستم‌های صنعت خودروی قاره‌ای، در مقایسه با میزان پذیرش سیستم‌های EPB، رشد کمتری را شاهد هستند. «جیمز رمفری» رئیس بخش بررسی و کاریابی، بخش توسعه عالی سیستم‌های صنعت خودروی قاره‌ای می‌گوید: «گرچه OEMها در این مورد، حرف اول را می‌زنند، اما فروش سیستم‌های راحت، کار آسانی نیست هر چند که ترمز پارک برقی، سیستمی راحت و دارای مزیت امنیتی است.
مثلاً، پارک کردن با یک وسیله نقلیه سنگین، روی خط‌کشی خیابان، با استفاده از ترمز پارک برقی، از امنیت عملی بیشتری در مقایسه با سیستم اهرم دستی معمولی برخوردار است. در این موقعیت، راننده می‌تواند مطمئن باشد که برای نگاه داشتن وسیله نقلیه، نیروی کافی به ترمزها وارد می‌شود.
مزیت دیگر آن، بسته‌بندی در وسیله نقلیه برای سازندگان آن است. نرخ لوازم آن، بویژه در کلاس خودروهای جمع‌وجور، در حال افزایش است.
ترمز برقی دلفی با کد اسمی DEB3.0، با ترمز جلوی هیدرولیکی و ترمز عقب الکترومکانیکی، تقریباً در راه است. این سیستم، باید تا سال 2010 آماده شود. شرکت دلفی می‌تواند ترمزی برقی را که کاملاً توسط سیستم کار می‌کند و DEB4.0 نامیده می‌شود، تا سال 2012 آماده کند.
سرمهندس «نیک جونز» از مرکز نوآوری دلفی می‌گوید دلفی، بتازگی ترمز پارک برقی خودکفایی را ارائه نمی‌کند. ترمزهای پارک برقی ما از ترمز گازانبری برقی، کامل‌تر هستند. در مدل DEB3.0، محرک عقب کم می‌شود. مزیت این سیستم، عملکرد مستقیم آن است که باعث شده در مقایسه با سیستم‌های دیگر، بسیار سریع‌تر و نرم‌تر عمل کند. ترمز پارکینگ ما، جای کار بسیاری دارد، اما بازار هنوز به آن درجه از آمادگی نرسیده است. در مورد سیستم‌های DEB4.0 نیز وضع به همین منوال است. تنها تفاوتی که وجود دارد، این است که قابلیت ترمز پارک به‌طوری مؤثر به کل 4 چرخ وارد می‌شود و شما می‌توانید با اعمال نیروی کمتری به هر چرخ، در شیب‌های تند پارک کنید».
شرکت بین‌المللی PBR که منشأ استرالیایی دارد، مدتی است که مشغول توسعه EPB و سیستم‌های ترمز سیمی و کنار زدن مرزهای فنی در عرصه سیستم‌های ترمز الکترونیکی است.
سؤال این است که چه چیزی فناوری ترمز پارک برقی این شرکت را از طرح‌های رقبا متمایز می‌سازد؟ «آدرین بودن» مدیر گروه مهندسی شرکت PBR اینترنشنال می‌گوید: «ما فناوری ای-پارک را به دو طرح ترمز پارک برقی به هم پیوسته، تقسیم کرده‌ایم. یکی «کابل کش» که مکانیزم پارک موجود را (غلطک درون توپی، گازانبر مکانیکی و یا ترمز غلطکی) موقع جابه‌جا کردن مکانیزم محرک دستی یا پایی، بکار می‌اندازد. مزیت‌های اصلی هر دو سیستم، اندازه کوچک آنها، سبکی، انعطاف‌پذیری در بسته‌بندی سر و صدای کم و از همه مهمتر، سرعتی است که می‌توان کل گشتاور پارکینگ را گرفت و رها کرد. این سیستم لازم می‌دارد که سرعت عمل آن کمتر از یک ثانیه و سرعت رها کردن آن کمتر از 7/0 ثانیه باشد. سیستم‌های ای-پارک PBR در کمتر از 7/0 ثانیه می‌گیرد و رها می‌کند». بودن، پیش‌بینی می‌کند که اولین عرضه این سیستم ماه نهم سال 2008 باشد که به احتمال زیاد پایان سختی برای حیطه وسائط نقلیه خواهد بود. او می‌گوید: «این مسئله مزیت دیگر PBR را نشان می‌دهد. در واقع، وسائط نقلیه با GVW تا وزن 4500 کیلوگرم می‌توانند از آن استفاده کنند. بنابراین، تقریباً می‌توان از ای- پارک در شکل‌های کنونی خود، در همه وسائط نقلیه مسافربری استفاده کرد.
همچنین، می‌توانیم طرح خود را برای استفاده در وسائط نقلیه سنگین‌تر تا حدود 7500 کیلوگرم نیز تعمیم دهیم که در این صورت، اکثر وسائط نقلیه اقتصادی سبک را در بر خواهد گرفت. در واقع، هم‌اکنون ما مشغول بحث با سازندگان اروپایی LCV در زمینه موارد کاربری ای-پارک در سال 2010 هستیم».
مرسدس بنز در تعدادی از مدل‌های سطح بالای خود، فرم‌های ترمز الکترو-هیدرولیکی هایبرد (EHB)، فناوری ترمز سیمی را همانند فناوری فرمان سیمی، همراه با سیگنال الکتریکی با کاربرد ترمز هیدرولیکی ارائه کرده است. پس از آن، نوبت به ترمز الکترومکانیکی (EMB) می‌رسد که در آن، صفحات گازانبری ترمز با برق و از طریق اهرم‌بندی کاملاً دنده‌ای، کار می‌کنند و تمامی سیستم روغن ترمز با هم حذف می‌شوند. این خود مزیتی قابل توجه است که البته دسترسی به این فناوری زمان بیشتری خواهد برد.
بعضی از جنبه‌های EMB، آشکارا نیازمند پیشرفت‌های اساسی بودند. این امر باعث شده بود تا مدتی طولانی، EHB از آن پیشی بگیرد.
گرچه ترمز سیمی، بسیار مطمئن‌تر و مؤثرتر کار می‌کند، مسیر گسترش فناوری هیدرولیکی حجیم، ایجاد فضا و کاهش نگهداری آن‌قدرها هم هموار نشده است. «استیو مولنگومری ریکاردو: مدیر بخش نرم‌افزار سیستم‌های کنترل می‌گوید: «ما از لحاظ پیشرفت این سیستم، هنوز تا رسیدن به ترمزی کاملاً برقی، راهی طولانی در پیش داریم.اولین خودروهای دارای ترمز الکتروهیدرولیکی، آن‌طور که انتظار می‌رفت مورد قبول واقع نشدند. مثلاً، مرسدس کلاس E با سیستم EHB از لحاظ اعتماد مشتریان نمره قبولی نگرفت و مرسدس، EHB را از رده خارج کرد و تصمیم گرفت برای کلاس E و در صورت امکان تمامی مدل‌های خود از سیستم‌ ترمز هیدرولیک استفاده کند».
براستی صنعت ازاین موضوع چه درسی می‌تواند بگیرد؟ «سیستم‌های جدید همیشه گران هستند.
من فکر می‌کنم درسی که باید بگیریم این است که قبل از شروع به ساخت چنین سیستم‌هایی، ابتدا رابطه مزیت آنها با هزینه تولیدشان را تجزیه و تحلیل کنیم. همچنین، لازم است ریسک‌های مربوط به درک مشتری از سیستم را دریابیم».
«جیمز رمفری» رئیس بخش آزمون فناوری و کاریابی بخش توسعه پیشرفته شرکت کونتیننتال اتوموتیو سیستم، می‌گوید: «گرچه شاهد موارد استفاده‌ای از سیستم‌های سیمی بوده‌ایم، اما اعتقاد ما بر این است که هنوز بازار آمادگی پذیرش این نوع فناوری را ندارد. به طور کلی، ما شاهد این هستیم که بعضی از خودروسازان در این مقوله پس‌رفت دارند و ترجیح می‌دهند از فناوری قابل اعتماد و بازار پسندی که ساختاری ساده را فراهم می‌کند، استفاده کنند».
دلفی جونز می‌گوید: «بیشتر OEMها بر این باورند که فناوری ترمز سیمی، خواهد آمد. فقط زمان دقیق آن معلوم نیست. البته بسیاری از عوامل موجود، تقویت یا تضعیف می‌کنند و این روند، مسیری پرفراز و نشیب دارد.
دکتر «ادوارد جرام» مدیر عامل Knorr Bremse Gmbh سیستم‌های ترمز، در توضیح ترمز سیمی برای کاربردهای خودروهای تجاری، گفته است: «امروزه خودروهای تجاری دارای سیستم‌های ترمز با کنترل الکترونیکی، پشتوانه هوایی فشرده دارند. بنابراین، اگر سیستم الکترونیکی آنها درست عمل نکند، سیستم کنترلی ترمز موجود در آنها وارد عمل می‌شود. اتفاقاً خواهیم دید که این پشتوانه هوای فشرده از سیستم ترمز حذف خواهد شد، اما نه طی 10 سال آینده، گرچه ممکن است کاربردهای، خوبی در این مسیر وجود داشته باشند، با این همه فکر نمی‌کنم هیچ راننده‌ای حاضر باشد رانندگی خودروهای مسافری یا تجاری دارای سیستم ترمز سیمی را برعهده بگیرد. البته، ما کاربردهای خوبی را برای سیستم ترمز سیمی در هر دو زمینه، شاهد بوده‌ایم. بزودی خواهیم دید که راه‌اندازی الکترومکانیکی در مورد خودروهای سنگین به واقعیت خواهد پیوست. همچنین در خودروهای سنگین از زیرساخت برقی و الکترونیکی بسیار قوی‌تری، استفاده خواهد شد».
کشور برمسه سازنده و طراح سیستم‌های ترمز برای وانت، تراکتور، تریلی، اتوبوس و خودروهای خاص است. انواع سیستم برقی ترمز این شرکت، عبارتند از: ESP, EBS, ASR, ABS.
با معرفی کامل فناوری ترمز الکترومکانیکی، برخی می‌گویند موضوع پذیریش مصرف‌کننده چه می‌شود؟ یعنی آیا ما حاضریم از ترمز سیمی استفاده کنیم؟ از طرفی، بعضی‌ها بر این باورند که مصرف‌کننده چه آگاهانه و چه ناآگاهانه، فناوری‌های نوین را دوست دارد مگر اینکه موضوع تضمین در میان باشد.
«ریکاردو مگ‌نت گومری» می‌گوید: «به نظر من، کنترل ساسات الکترونیکی گازوئیلی و کنترل موتوری دیزل الکترونیکی، در موازات هم قرار دارند. بسیاری از مصرف‌کننده‌ها، از این مسئله بی‌اطلاع‌اند که رابطه‌ای مکانیکی بین پدال شتاب‌دهنده و صفحه ساسات یا تجهیزات تزریق سوخت وجود ندارد. آنها این فناوری را به چشم نمی‌بینند، اما از قابلیت رانندگی و نقش آن، همانند کنترل عملکرد آن بهره برده و قابل اعتماد می‌دانند، حتی از این بابت خوشحالند. شاید ترمز، موضوع تحریک‌کننده‌تری باشد، اما اصول آن همین است. اگر این سیستم مثل همتای مکانیکی‌اش قابل اعتماد و ایمن باشد، دلیلی وجود ندارد که آن را نپذیرند. تازه، فکر می‌کنید چند نفر از مسافران قطار یا هواپیما که با سرعت بالا حرکت می‌کنند، از فناوری آنها مطلع هستند؟ هزینه این سیستم، به خودی خود مسئله‌ای مهم است. می‌توان تصور کرد که یک سیستم هیدرولیکی پیشرفته، تمام کاربری‌های EHB را انجام دهد. بنابراین، EHB می‌بایستی از لحاظ هزینه به نفع مشتری باشد».
در اکثر طرح‌های توسعه ترمزهای الکترونیکی، دیده می‌شود که ترمزهای هیدرولیکی عمر زیادی خواهند داشت. «پیتر میلر» مدیر بخش مهندسی برق الکترونیک از شرکت ریکاردو می‌گوید: «گیریم که بتوانیم دستاوردهای زیادی از سیستم هیدرولیکی حاصل کنیم، باز هم باید جزء دیگری از سیستم‌های ترمز برقی، عوض شود. مثلاً، اگر هزینه‌های محیطی سیستم‌های ترمز هیدرولیکی، استفاده از آنها را غیرقابل قبول کند، ترمزهای برقی بیشتر مورد پسند واقع خواهند شد».

روش های تولید ماشینی کامپوزیت ها

روش های تولید ماشینی کامپوزیت ها

روش های مختلفی جهت تولید قطعات کامپوزیتی پایه پلیمری وجود دارد که به طور کلی به سه دسته تقسیم می شوند : 1- روش های تولید ساده لایه چینی دستی و پاششی که شامل روش های تولید با قالب باز هستند . تیراژ دراین نوع تولید ، محدود یک الی سه قطعه در روز است و کیفیت محصول به اپراتور بستگی دارد . 2- روش های تولید خاص پالتروژن ، پیچش الیاف و لایه نشانی پیوسته که جهت تولید قطعات خاص مانند لوله ، پروفیل ، ورق و غیره مورد استفاده قرار می گیرند . 3- روش تولید قطعات صنعتی SMC ، BMC ، RTM ، GMT ، LFT و ... که روش های LFT و GMT مربوط به گرمانرم ها و روش های RTM ، BMC و SMC مربوط به گرما سخت ها هستند . بازار تولید قطعات صنعتی در اروپا در سال 1999 معادل 352 هزارتن بوده که سهم هریک از این روش ها به صورت زیر است : SMC : 190 هزارتن معادل 54 درصد BMC : 90 هزارتن معادل 6/25 درصد LFT و GMT : 42 هزارتن معادل 9/11 درصد RTM : 30 هزارتن معادل 5/8 درصد 1- روش تولید SMC Sheet Moulding Compoundیا SMC ترکیبی از خانواده گرما سخت های تقویت شده با الیاف شیشه بین 60- 20 درصد است که معمولا ً از پنج ماده اصلی زیر تشکیل شده است : - رزین پلی استر غیر اشباع ویژه SMC که دارای یک پیک گرمازا بین 290-220 درجه سانتی گراد است . - افزودنی LS , LP - الیاف شیشه معمولا ً از نوع رووینگ - پر کننده کربنات کلسیم ، کائولن و هیدروکسید آلومینیوم فرآیند تولید قطعه SMC شامل سه مرحله است : تهیه ورق یا لایه SMC ، تولید قطعه قالب گیری و عملیات تکمیلی . تهیه ورق SMC به این شکل است که ابتدا مواد اولیه مطابق فرمولاسیون درون مخلوط کن و با دور بالا مخلوط می شوند . پس از آن که خمیر حاصله به گرانروی مناسب رسید ، غلیظ کننده Thickener به آن اضافه می شود . خمیر حاصل به وسیله پمپ ، به دستگاه تولید ورق SMC منتقل و بر روی دو لایه فیلم پلی اتیلنی ، به عنوان فیلم حامل Carrier ، ریخته می شود . میزان خمیر به وسیله دو تیغه قابل تنظیم است . سپس الیاف شیشه به طول 25 میلی متر 50-12 میلی متر بریده شده و به صورت منظم بر روی خمیر ریخته می شود . لایه حاصل همراه با فیلم دیگر که فقط شامل خمیر است و فاقد الیاف است تشکیل یک لایه را می دهند . پس از عبور از یک سری غلتک ، الیاف به صورت کامل با خمیر آغشته می شود ، سپس ورق بسته بندی می شود . پس از حدود سه الی پنج روز محصول آماده عملیات قالب گیری است . لایه های SMC برش خورده ، درون قالب گرم فولادی قرار می گیرند و پرس طی دو مرحله بسته شده و دو مرحله فشار اعمال می شود . در نهایت ضمن عملیات پخت قطعه درون قالب محصول تولید می شود . تجهیزات مورد نیاز عبارتند از : پرس هیدرولیک با قابلیت Close speed دردو مرحله مرحله اول mm/s 250-100 و مرحله دوم mm/s 20-5/2 و قابلیت اعمال فشار در دو مرحله و قالب از جنس فولاد با قابلیت گرم شدن به وسیله الکتریسیته یا روغن . مزایای این روش ، تولید در حجم زیاد ، امکان ساخت قطعات ساده و پیچیده ، تولید قطعه با کیفیت سطحی A ، هزینه بسیار کم نیروی انسانی به ازای واحد محصول ، قیمت پایین محصول تمام شده و مشخصات مکانیکی یکنواخت با تلرانس 6 درصد بوده و معایب آن ، نیاز به سرمایه گذاری زیاد ، عملیات پیچیده تر بازیافت نسبت به گرمانرم ها است . روش SMC به طور گسترده ای در صنایع الکتریکی به کار می رود . میزان مصرف اروپا در سال 1999 معادل 82 هزار تن تابلوهای برق ، قطعات الکتریکی ، محفظه چراغ بزرگراه و اتوبان بوده است . علت استفاده از SMC در صنایع الکتریکی ، نارسانایی الکتریکی ، پایداری در حرارت بالا ، عدم نیاز به رنگ آمیزی ، مقاومت در برابر شرایط آب و هوایی ، مقاومت مکانیکی زیاد ، مقاومت شیمیایی ، پایداری ابعادی ، قابلیت بازیافت و آزادی عمل در طراحی است . این روش در صنعت حمل و نقل نیز کاربردهای فراوانی دارد . میزان مصرف آن در اروپا در سال 1999 معادل 67 هزار تن شامل بدنه خودرو ، قطعات با استحکام زیاد ، بدنه قطارهای سریع السیر ، قطعات کامیون و اتوبوس بوده است . علت استفاده از SMC در صنایع حمل و نقل وزن کم محصول ، پایداری ابعادی ، آزادی عمل در طراحی ، توانایی تولید قطعه با کیفیت سطحی A ، هزینه کم سرمایه گذاری نسبت به تولید قطعه فلزی ، سرعت عمل در مونتاژ ، مقاومت در برابر شرایط آب و هوایی و تولید قطعه با ضخامت های متغیر است . روش SMC در صنعت ساختمان نیز به کار گرفته شده است . به طوری که میزان مصرف آن در اروپا در سال 1999 معادل 41 هزارتن شامل ساخت پانل های ساختمانی ، حمام آماده ، صندلی ، میز و سایر موارد بوده است . 2- روش تولید BMC Bulk Moulding Compound یا BMC ترکیبی از خانواده گرما سخت های تقویت شده با الیاف شیشه است که طول الیاف در آن 6 میلی متر 12-4 میلی متر و میزان الیاف در خمیر بین ده تا حداکثر بیست درصد است . فرآیند تولید قطعه BMC شامل سه مرحله است . تهیه خمیر BMC ، تولید قطعه قالب گیری و عملیات تکمیلی . تهیه خمیر BMC بدین شکل است که ابتدا مواد اولیه مطابق فرمولاسیون درون مخلوط کن با دور بالا مخلوط و پس از این که خمیر به دست آمده به گرانروی مناسب رسید به مخلوط کن دیگری از نوع دو باز و با تیغه Z پمپ می شود . سپس به آن غلیظ کننده Thickener و الیاف شیشه به طول 6-4 میلی متر اضافه و مخلوط می شوند . خمیر حاصل درون فیلم پلی اتیلنی بسته بندی می شود و پس از حدود سه الی پنج روز ، محصول آماده عملیات قالب گیری است . تکه های BMC آماده درون قالب گرم فولادی قرار می گیرند و پرس طی دو مرحله بسته و دو مرحله فشار اعمال می شود . در نهایت ضمن عملیات پخت درون قالب ، قطعه تولید می شود . تجهیزات مورد نیاز عبارتند از : پرس هیدرولیک با قابلیت Close speed در دو مرحله مرحله اول mm/s 250-100 و مرحله دوم mm/s 20-5/2 و قابلیت اعمال فشار در دو مرحله و قالب از جنس فولاد با قابلیت گرم شدن بوسیله الکتریسیته یا روغن . مزایای این روش عبارتند از : تولید در حجم زیاد ، امکان ساخت قطعات ساده و پیچیده ، تولید قطعه با کیفیت سطحی A ، هزینه بسیار کم نیروی انسانی به ازای واحد محصول و بهای کم محصول تمام شده و معایب آن شامل نیاز به سرمایه گذاری زیاد در عملیات پیچیده بازیافت نسبت به گرمانرم ها است . 3- روش تولید GMT Glass Mat reinforced Thermoplastic یا GMT ترکیبی از خانواده گرمانرم های معمولا ً پلی پروپیلن تقویت شده با الیاف شیشه اند که در آن الیاف شیشه به صورت مت یا تک جهته استفاده می شود . فرآیند تولید قطعه GMT شامل چهار مرحله است : تهیه الیاف مت مخصوص GMT ، تهیه ورق GMT ، تولید قطعه قالب گیری و عملیات تکمیلی . در این روش یک blank GMT گرمانرم PP درون کوره قرار داده شده و جهت آماده سازی عملیات قالب گیری گرم می شود . سپس با قرار دادن آن درون قالب و بسته شدن پرس طی دو مرحله و اعمال فشار در یک مرحله ، قطعه تولید می شود . تجهیزات مورد نیاز عبارتند از : پرس هیدرولیک با قابلیت Close speed در دو مرحله مرحله اول mm/s 500-200 ، مرحله دوم mm/s 20-10 و قابلیت اعمال فشار دریک مرحله ، قالب از جنس فولاد یا آلومینیوم با قابلیت تثبیت درجه حرارت و کوره از نوع هوای گرم یا مادون قرمز . مزایای روش GMT عبارتند از : تولید در حجم زیاد ، امکان ساخت قطعات ساده و پیچیده ، هزینه بسیار کم نیروی انسانی به ازای محصول ، قابلیت بازیافت ، تنوع در محصولات ، قیمت متوسط محصول و امکان استفاده از ربات جهت اتوماسیون کامل تولید و معایب آن شامل نیاز به سرمایه گذاری زیاد ، عدم توانایی تولید محصول با کیفیت سطحی A و قابلیت اشتعال است . 4- روش تولید LFT روش های مختلفی وجود دارد که اساس همگی آنها ترکیب زمینه پلی پروپیلن یا انواع دیگر گرمانرم ها با الیاف شیشه بلند درون اکسترو در طی دو مرحله و سپس آماده سازی آن و قرار دادن ورق آماده درون پرس ، بسته شدن پرس طی دو مرحله و اعمال فشار در یک مرحله است . تجهیزات مورد نیاز عبارتند از : اکسترودر ، پرس هیدرولیک و قالب از جنس فولاد یا آلومینیوم با قابلیت تثبیت درجه حرارت . مزایای روش LFT عبارتند از : تولید در حجم زیاد ، امکان ساخت قطعات ساده و پیچیده ، هزینه بسیار کم نیروی انسانی به ازای محصول ، قابلیت بازیافت ، تنوع در محصولات ، قیمت کم محصول ، امکان استفاده از ربات جهت اتوماسیون کامل تولید و معایب آن شامل نیاز به سرمایه گذاری زیاد ، عدم توانایی تولید محصول با کیفیت سطحی A و قابلیت اشتعال است . 5- روش تولید RTM تزریق رزین به داخل یک قالب بسته معمولا ً قالب کامپوزیتی که الیاف شیشه ویژه این روش قبلا ً درون آن قرار گرفته است . تجهیزات مورد نیاز این روش عبارتند از : قالب بسته معمولا ً از جنس کامپوزیت ، دستگاه تزریق رزین ، دستگاه خلأ ، بالابر و لوازم مناسب برش و یا شکل دهی الیاف . از مزایای روش RTM می توان به ساخت قطعات با ابعاد بزرگ ، نیاز به سرمایه گذاری اولیه کم قالب و تجهیزات ، قابلیت تولید قطعه با کیفیت سطحی A و مشخصات مکانیکی مناسب و از معایب آن به عدم قابلیت تولید قطعات پیچیده ، قیمت تمام شده متوسط جهت محصول ، عملیات پیچیده تر بازیافت نسبت به گرمانرم ها اشاره کرد .

دانلود حل المسائل ترمودینامیک ون وایلن ویراست ۶

دانلود حل المسائل ترمودینامیک ون وایلن (تمامی فصول به صورت کامل)

نقل قول:

در این مطلب حل المسائل ترمودینامیک ون وایلن را برای شما آماده کردم که شامل تمامی فصول این کتاب می باشد. در اکثر دانشگاهها درس ترمودینامیک 1 و ترمودینامیک 2 از روی این کتاب تدریس می شود.(ترمودینامیک 1 تا فصل 10 و ترمودینامیک 2 از فصل 11 تا آخر کتاب)

فصول مختلف این کتاب را به صورت مجزا برای شما آپلود کردم تا استفاده از آنها راحتتر باشد. امیدوارم مورد استفاده شما قرار بگیرد.

Fundamentals of Thermodynamics (6th Edition) - Solution

حل المسائل ترمودینامیک ون وایلن (ویرایش ششم)

در فرمت پی دی اف

پسورد تمامی فایلها:

www.bugatti.blogfa.com

فصل دوم

فصل سوم

فصل چهارم

فصل پنجم

فصل ششم

فصل هفتم

فصل هشتم

فصل نهم

فصل دهم

فصل یازدهم

فصل دوازهم

فصل سیزدهم

فصل چهاردهم

فصل پانزدهم

فصل شانزدهم

انواع چرخ دنده و نوع کارشان

 

 

چرخدنده ها در بسیاری از وسایل مکانِیکی استفاده می شوند.آنها کارهای متفاوت بسیاری انجام می دهند ولی مهمترین آن کاهش دنده در تجهیزات موتوری است.این نقشی کلیدی است زیرا اغلب یک موتور کوچک چرخان با سرعت زیاد می تواند قدرت کافی برای وسیله را تولید کند ولی گشتاور کافی را نمی‌تواند. بعنوان مثال پیچ گوشتی الکتریکی دنده کاهشی بسیار بزرگی دارد زیرا که نیاز به گشتاور پیچشی زیادی برای پیچاندن پیچ دارد. ولی موتور فقط مقدار کمی گشتاور در سرعت بالا تولید می کند.با دنده کاهشی سرعت خروجی کاهش اما گشتاور افزایش می یابد.
کار دیگری که چرخدنده ها انجام می دهند تنظیم کردن جهت چرخش است.بعنوان نمونه در دیفرانسیل بین چرخ های عقب اتومبیل شما قدرت بوسیله میل محوری که به مرکز اتومبیل متصل است منتقل می شود و دیفرانسیل باید ۹۰ درجه نیرو را بچرخاند تا در چرخها بکار برد.
پیچیدگیهای بسیاری در انواع مختلف چرخدنده وجود دارد.در این مقاله خواهیم آموخت که دندانه های چرخدنده چگونه کار می کنند و درباره انواع مختلف چرخدنده که در همه نوع ابزارهای مکانیکی یافت می شوند خواهیم آموخت.
● اصول اولیه
در هر چرخدنده نسبت دنده با فاصله از مرکز چرخدنده تا نقطه تماس تعیین می شود.به عنوان مثال در ابزاری با دو چرخدنده ،اگر قطر یکی از چرخدنده ها ۲ برابر دیگری باشد، ضریب دنده ۲:۱ خواهد بود.یکی از ابتدایی ترین انواع چرخدنده که می توانیم ببینیم چرخی با برامدگی هایی بشکل دندانه های چوبی است.
مشکلی که این نوع از چرخدنده ها دارند این است که فاصله از مرکز هر چرخدنده تا نقطه تماس ،وقتی که چرخدنده می چرخد تغییر می کند.این بدان معنی است که ضریب دنده وقتی چرخدنده می چرخد تغییر می کند.یعنی سرعت خروجی نیز تغییر میکند. چنانچه شما در اتومبیل خود از چرخدنده هایی شبیه به این استفاده کنید،ثابت نگه داشتن سرعت در این شرایط غیر ممکن خواهد بود و شما دائما باید سرعت را کم و زیاد کنید.
دندانه های چرخدنده های نوین پروفیل مخصوصی که دنده گستران (اینولوت involute ) نامیده می شود استفاده می کنند.این پروفیل دارای خاصیت بسیار مهم ثابت نگه داشتن نسبت سرعت بین دو چرخدنده است.در این نوع ، همانند چرخ میخی بالا نقطه تماس جابجا می شود ولی فرم گستران دندانه های چرخدنده این جابجایی را جبران می کند.برای جزئیات به این قسمت مراجعه کنید.در ادامه بعضی از انواع چرخدنده ها را میبینیم
● چرخدنده ساده
چرخدنده های ساده معمولی ترین نوع چرخدنده می باشند.آنها دندانه های صافی دارندو بر روی محورهای موازی سوار می شوند.سابقا چرخدنده های ساده بسیاری برای بوجود آوردن دنده های کاهشی بسیار بزرگی استفاده می شد.
چرخدنده های ساده در دستگاه های بسیاری استفاده می شوند.مانند پیچ گوشتی الکتریکی ، آبپاش نوسانی ، ساعت زنگی ، ماشین لباسشویی و خشک کن لباس .اما شما در اتومبیل خود تعداد زیادی از آن را نخواهید یافت زیرا چرخدنده ساده واقعا” می تواند پر سروصدا باشد.هر وقت دندانه چرخدنده یک دنده را با چرخدنده دیگری درگیر کند دنده ها برخورد کرده و این ضربه صدای بلندی تولید می کند، همچنین فشار روی چرخدنده را افزایش می دهد .برای کاهش دادن صدا و فشار روی چرخدنده اغلب چرخدنده ها در اتومبیل شما مارپیچی می باشند.
● چرخدنده های مارپیچ
وقتی دو دنده بر روی سیستم چرخدنده مارپیچ درگیر می شوند تماس از انتهای یکی از دنده ها شروع شده و بتدریج با چرخش چرخدنده گسترش میابد تا زمانی که دودنده بطور کامل درگیر شوند.
درگیر شدن تدریجی چرخدنده های مارپیچی را وادار می کند که آرامتر و ملایم تر از چرخدنده های ساده عمل کنند.به همین دلیل چرخدنده های مارپیچی تقریبا” در جعبه دنده های همه اتومبیل ها مورد استفاده قرارمی گیرد.
بعلت زاویه دنده ها در چرخدنده های مارپیچ وقتی که دنده ها درگیر می شوند بار محوری بوجود می آورند.دستگاه هایی که از چرخدنده های مارپیچ استفاده می کنندیاتاقان هایی دارند که می توانند این بار محوری را نگه دارند.یک نکته جالب در مورد چرخدنده های مارپیچ این است که اگر زوایای دندانه های چرخدنده صحیح باشند می توا نند روی محور عمودی سوار شده زاویه چرخش را روی ۹۰ درجه تنظیم کنند.
● چرخدنده مخروطی
چرخدنده مخروطی زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که مسیر چرخش محور نیاز به تغییر کردن دارد و معمولا”برمحورهای ۹۰ درجه سوار می شوند ولی می توا نند طوری طراحی شوند که در زوایای دیگر نیز به همین خوبی عمل کنند. دندانه ها روی چرخدنده های مخروطی می توانند صاف ، مارپیچی ویا قوسی باشند.دندانه های چرخدنده های مخروطی صاف در حقیقت مشکلی مشابه دنده چرخدنده های ساده دارند.که وقتی هر دنده درگیر می شود به دنده متناظر در آن لحظه ضربه می زند.
درست مانند چرخدنده ساده، راه حل این مشکل انحنا دادن به دندانه های چرخدنده می باشد. این دندانه های مارپیچی درست مانند دندانه های مارپیچی درگیر می شوند تماس از یک انتها ی چرخدنده شروع می شود و به صورت تصاعدی در سرتاسر دندانه گسترش می یابد.
در چرخدنده های مخروطی صاف و مارپیچی محورها باید بر هم عمود باشندو همچنین در یک صفحه واقع شوند. اگر شما دو محور را پشت چرخدنده امتداد دهید همدیگر را قطع خواهند کرد .از طرف دیگر چرخدنده های قوسی (hypoid gear) می توانند با محور ها در صفحات مختلف (محور های متنافر) درگیر شوند.
این خصوصیت در دیفرانسیل اتومبیلهای بسیاری استفاده می شود.چرخدنده بزرگ مخروطی دیفرانسیل و چرخدنده کوچک ورودی (پنیون) هر دو از نوع قوسی (هیپوئیدی) هستند. این به پنیون ورودی اجازه می دهد که پایین تر از محور چرخدنده بزرگ مخروطی سوار شود.شکل بالا پنیون ورودی درگیر با چرخدنده مخروطی بزرگ در دیفرانسیل را نشان می دهد. زمانی که محور محرک اتومبیل به پنیون ورودی متصل می شود پایین تر قرار می گیرد .این بدان معنی است که محور محرک در قسمت سواری جایی را اشغال نمی کند و فضای بیشتری برای سرنشینان و بار ایجاد می کند.
چرخدنده های حلزونی (ترجمه از لیلا علیزاده ساروی)
چرخدنده حلزونی هنگامی مورد استفاده قرار می گیرد که نیاز به دنده کاهشی بزرگی باشد.برای چرخدنده های حلزونی نسبت کاهش ۲۰:۱ و حتی تا ۳۰۰:۱ یا بالاتر از آن متعارف است.
● چرخدنده حلزونی
بسیاری از چرخدنده های حلزونی خاصیت جالبی دارند که چرخدنده های دیگر ندارند: پیچ حلزون براحتی می تواند چرخدنده را بچرخاند ولی چرخدنده نمیتواند پیچ حلزون را بچرخاند و این بدان علت است که زاویه ی روی پیچ حلزون بقدری کم است که وقتی چرخدنده سعی می کند آنرا بچرخاند نیروی اصطکاک بین چرخدنده و پیچ حلزون آن را در جای خود نگه می دارد و مانع چرخش آن می شود.
این خاصیت برای ماشینهایی از قبیل سیستم های نقاله مکانیکی مورد استفاده است. آنهایی که خاصیت قفل کنندگی در آنها هنگامی که موتور نمی چرخد می تواند همانند یک ترمز برای نقاله عمل کند.
استفاده خیلی جالب دیگر چرخدنده های حلزونی در دیفرانسیل تورسن(Torsen differential) که در بعضی از اتومبیلها و کامیونهای بارکش با کارایی بالا استفاده می شود است.
چرخدنده و میله دنده (ترجمه از لیلا علیزاده ساروی)
چرخدنده و میله دنده برای تبدیل کردن حرکت دورانی به حرکت خطی استفاده می شوند.مثال کاملی از آن فرمان اتومبیلهاست . فلکه فرمان چرخدنده ای که با میله دنده درگیر است را می چرخاند. وقتی که چرخدنده می چرخد میله دنده را به چپ یا راست می لغزاند بسته به آنکه شما فرمان را بکدام سمت می پیچانید.
چرخدنده و میله دنده همچنین در بعضی ترازوها برای گردش صفحه مدرجی که وزن شما را نشان می دهد به کار می رود.
● چرخدنده های سیاره ای و نسبت بین دنده ها
▪ هر مجموعه چرخدنده سیارهای سه جزء اصلی دارد :
- دنده خورشیدی
- دنده سیاره ای و حامل دنده سیاره ای
- دنده بزرگ حلقه ای (رینگی)
هر کدام از این سه جزء می توانند ورودی یا خروجی باشند یا می توانند ثابت نگه داشته شوند.انتخاب کدام قطعه ای برای کدام منظور نسبت دنده را برای چرخدنده ها معین می کند.به یکی از چرخدنده های سیاره ای منفرد نگاهی می اندازیم.
یکی از چرخدنده های سیاره ای جعبه دنده ما یک چرخدنده بزرگ حلقه ای با ۷۲ دننده (کرانویل) و یک چرخدنده خورشیدی با ۳۰ دنده دارد . می توانیم نسبت دنده های بسیاری از این جعبه داشته باشیم.
همچنین قفل شدن هر دو جزء با هم همه ی قطعه را قفل خوا هد کرد و نسبت دنده ۱:۱ خواهد شد
توجه کنید که اولین نسبت دنده ای که در جدول بالا ثبت شده است کاهشی است یعنی سرعت خروجی از سرعت ورودی کمتر است.دومین نسبت دنده پرسرعت است یعنی سرعت خروجی بیشتر از سرعت ورودی است و آخری نیز دوباره کاهشی است ولی مسیر خروجی معکوس شده است.نسبت دنده های مختلف بسیاری از مجموعه چرخدنده بالا می توان استخراج کرد ولی آنهایی که می بینید مربوط به جعبه دنده ی اتوماتیک می باشند.
پس این یکی از مجموعه های چرخدنده است که می تواند همه ی این نسبت دنده های مختلف را بدون درگیر کردن یا خلاص کردن چرخدنده های دیگر تولید کند.با دو تا از این مجموعه چرخدنده ها در یک ردیف ما می توانیم ۴ دنده جلو و یک دنده عقب (معکوس) مورد نیاز در جعبه دنده را داشته باشیم.در قسمت بعدی دو مجموعه از چرخدنده ها را با هم قرار خواهیم داد.
● جزئیات پروفیل چرخدنده گسترانی (اینولوت)
درپروفیل دندانه های چرخدنده گسترانی نقطه تماس ازنزدیکی یکی از دندانه ها شروع شده و با چرخش چرخدنده نقطه تماس از آن چرخدنده دور شده و به دیگری نزدیک می شود.اگر شما نقطه تماس را دنبال کنید، نشانگر یک خط مستقیم است که از یکی از چرخدنده ها شروع شده و در کنار دیگری پایان می یابد.این بدان معنی است که شعاع نقطه تماس با درگیر شدن دندانه ها بزرگتر می شود.
قطر دایره گام قطر تماس موثر است .از آنجایی که قطر تماس ثابت نمی باشد قطر دایره گام واقعا فاصله تماس متوسط است.وقتی که دندانه ها ابتدا شروع به درگیر شدن می کنند دندانه چرخدنده بالایی به دندانه چرخدنده پایینی در داخل قطر دایره گام برخورد می کند.اما توجه کنید که آن قسمت از دنده بالا که با دنده پایین تماس پیدا می کند، در آن نقطه بسیار لاغر است.با چرخش چرخدنده نقطه تماس به سمت قسمت ضخیم تر دندانه چرخدنده بالایی لغزیده می شود.این امر دنده بالایی را به جلو رانده بنا براین جبرانی برای قطر تماس اندکی کوچکتر می باشد.با ادامه دادن دندانه ها به چرخیدن نقطه تماس دور تر شده حتی از قطر دایره گام خارج می شود.اما پروفیل دندانه های پایینی جبرانی برای این جابجایی است.نقطه تماس شروع به لغزیدن به سمت قسمت لاغر دندانه پایینی می کند مقدار کمی از سرعت چرخدنده بالایی برای جبران قطر تماس افزوده شده،کم می کند.نتیجه نهایی این است که حتی اگر قطر نقطه تماس بطور ممتد تغییر کند سرعت ثابت باقی می ماند.بنابراین پروفیل دندانه چرخدنده گسترانی یک نسبت سرعت دورانی ثابت تولید می کند.

شکل دادن به فلزات در مقیاس نانو

شکل دادن به فلزات در مقیاس نانو

مقدمهآینده‌نگاری‌ها نشان می‌دهند که علوم مختلف در ده تا پانزده سال آینده زیر چتر نانو قرار می‌گیرند. در واقع، فناوری نانو رشته‌های گوناگون علمی و فنی را به یکدیگر نزدیک می‌کند. یکی از این رشته‌ها مهندسی مکانیک است.
امروزه کمتر زمینة تولیدی و پژوهشی یافت می‌شود که از مهندسی مکانیک بی‌نیاز باشد. زمینه‌هایی نظیر خودروسازی، هواپیماسازی، رُباتیک، آبرسانی، پالایشگاه‌های نفت و گاز، هوش مصنوعی، بیومکانیک و بسیاری دیگر از این فنون و صنایع، با مهندسی مکانیک درآمیخته‌اند. در دنیای مکانیک، فرایند «شکل‌دهی» جایگاه ویژه‌ای دارد. به عنوان مثال، قطعات مختلفِ خودروهای سواری با روش‌های مختلفِ شکل‌دهی مانند کشش، خمش و... ساخته شده‌اند. با استفاده از فناوری نانو می‌توان بر کیفیت شکل‌دهی افزود و محصولات باکیفیت‌‌تری تولید کرد. این محصولات جدید یک ویژگیِ عمده دارند که همانا یکدستی در تمام محصولات است.
در مجموعة مقالاتی که ارائه خواهد شد، به موضوع شکل‌دهی در مقیاس نانو خواهیم پرداخت.
مفاهیم و موضوعات
در این مجموعه مقالات، عناوین مختلفی مورد بحث قرار می‌گیرند، مناسب است که در شروع کار، اولویت‌ها و عناوین مورد بحث را با هم مرور کنیم تا به چشم‌اندازی از مسیر و هدف نهایی برسیم. البته ممکن است در ابتدا با مفاهیمی روبه‌رو شوید که قدری ناآشنا هستند، اما سعی شده است تا حد ممکن مطالب ساده بیان شوند و با کمک مثال‌ها و تصاویر مختلف درک آنها سریع‌تر و بهتر صورت گیرد.
سه شاخة اصلی مورد بحث در این مقالات عبارتند از:

• شکل‌دهی و مفاهیم مرتبط با آن؛
• مایکروشکل‌دهی به عنوان فرایندی صنعتی که در نزدیکترین مقیاس به حوزة نانو صورت می‌گیرد؛
• نانوشکل‌دهی.

اگر با این سلسله مقالات همراه شوید، در انتها پاسخ این سؤال اساسی را درخواهید یافت: نانوشکل‌دهی چیست؟
شکل‌دهی
در طول روز با محصولات بسیاری روبه‌رو می‌شوید که با تغییر شکل ایجاد شده‌اند. وقتی این تغییر با کشیدن ورق فلزی ایجاد شود، به آن «کشش» می‌گویند؛ وقتی تغییر شکل با خم نمودن صورت بگیرد، «خمش» نامیده می‌شود، و البته در بسیاری از فرایندها از هر دو روش به طور همزمان استفاده می‌شود، مثلاً در تولید بدنة خودروهای سواری.
عملیات‌ شکل‌دهى‌ فلزات‌ بسیار متنوع‌ است. ما در ابتدا به دو نمونة ساده اشاره کردیم، اما هدف‌ اصلى‌ از انجام‌ همة‌ آنها ایجاد تغییر شکل‌ مطلوب‌ است‌. در شکل‌ دادن‌ به فلزات،‌ نیروهای لازم برای شکل‌دهی و خواصّ مادة تحت شکل‌دهی از اهمیت زیادی برخوردارند، زیرا باید از ابتدا بدانیم چه مقدار نیرو باید در چه جهتی وارد شود تا مثلاً یک کابل فلزی با روش کشش تولید گردد. شاید در فیزیک به تعریف نیرو دقت کرده باشید. حتماً به یاد دارید که جهت و مقدار از نکات اصلی آن هستند. از طرف دیگر باید بدانیم جنس مادة تحت شکل‌دهی چیست تا بر اساس خواص آن نیروی لازم را وارد سازیم. مثلاً بین آلمینیوم، فولاد، مس یا چوب تفاوت‌های زیادی وجود دارد و اگر از آنها در جای مناسب استفاده نکنیم، هرگز به هدف موردنظر نمی‌رسیم.

دو رشتة‌ مهندسى‌ که‌ به ‌طور مستقیم‌ به موضوع شکل‌ دادن‌ فلزات‌ می‌پردازند، عبارتند از مکانیک‌ و متالورژى‌.

شکل‌پذیرى‌یکى‌ از نگرانى‌هاى‌ مهم‌ در شکل‌ دادن‌ آن‌ است‌ که‌ آیا مى‌توان‌ بدون‌ خراب‌ شدن‌ فلز، شکل‌ مطلوبی به‌ آن‌ بخشید یا نه‌؟ در فرایندى‌ مفروض‌ از تغییر شکل‌ معیّن‌، محدودیت‌هاى‌ شکل‌ دادن‌، از ماده‌اى‌ به‌ مادة دیگر تغییر مى‌کند.
حتماً مقاطع فلزی را که در ساختمان‌سازی به کار گرفته می‌شوند دیده‌اید. برای تولید این مقاطع، فرایند تغییر شکل شامل تبدیل آهن خام به مقاطع مستطیلی یا لانه زنبوری است. هندسة تغییر شکل، آخرین وضعیتی است که از ابتدا به دنبال آن بوده‌ایم؛ یعنی مقطع فلزی مستطیلی یا لانه‌زنبوری .
بهتر است پیش از پرداختن به تعاریف مرتبط با شکل‌دهی و فرایندهای وابسته به آن، به مواد مهندسی و خواص آنها بپردازیم.

مواد مهندسى‌ و مصالح‌ صنعتى‌ ادوار زندگى‌ بشر را با توجه‌ به‌ عناصر و موادى‌ که‌ در آن‌ اعصار کشف‌ شده‌اند‌، تقسیم‌بندى‌ کرده‌‌اند. در هر دوره‌، محدوده‌ و تنوع‌ این‌ یافته‌ها افزایش‌ یافت‌ و در نهایت،‌ مهمترین‌ و مفیدترین‌ یافتة‌ بشر در آن‌ دوره‌، نام‌ آن‌ عصر را به ‌خود گرفت: عصر حجر، عصر برنز، عصر آهن‌... در حال‌ حاضر، بعد از اینکه‌ مواد پلاستیک‌ و کامپوزیت‌ها (مواد مرکب از چند مادة مختلف که به آنها «چندسازه» می‌گویند) به وجود آمد، در «عصر مواد کامپوزیتى» ‌ هستیم‌ و با تحولات‌ سریع‌ فناورى‌ انتظار مى‌رود که‌ در آینده‌اى‌ نه‌چندان‌ دور به‌ «عصر مواد هوشمند» وارد شویم؛ عصری که اکنون در گام‌های آغازین ورود به آن هستیم.
در استفاده از مواد مورد نیاز برای ساخت‌ دستگاه‌ها، ابزارآلات‌ و محصولات‌ صنعتى‌ و غیرصنعتى،‌ ‌باید خواص‌ مورد نیاز هر محصول‌ یا دستگاه‌ توسط‌ مادة آن‌ تأمین‌ شود، زیرا ماده، خوراک اولیه برای شروع کار است؛ مانند سوخت خودرو که باید از ویژگی‌های خاصی برخوردار باشد، وگرنه ماشین دچار مشکلات فراوان می‌شود.

خواص مواد بسیارند. مانند خواص مکانیکی، فیزیکی، سطحی، تولیدی و زیبایی‌شناسانه. به عنوان مثال، خواص فیزیکی مربوط به ویژگی‌های ذاتی ماده مثل مقاومت الکتریکی و حرارتی و خواص مغناطیسی است و از ماده‌ای به مادة دیگر فرق می‌کند و مثلاً مس یا آلمینیوم هادی خوبی برای الکتریسیته و حرارت به شمار می‌روند.
خواص مکانیکی نیز به جنس ماده وابسته‌اند. اینکه هر ماده چقدر در مقابل نیروی واردشده مقاومت می‌کند یا اینکه چقدر باید بر هر ماده نیرو وارد کرد تا از هم گسیخته نشود، به خواص مکانیکی آن مربوط می‌شود.
مواد و مصالح‌ صنعتى‌ به‌طور کلى‌ به‌ دو دسته‌ تقسیم‌بندى‌ مى‌شوند: (1) فلزات‌ و آلیاژهاى‌ فلزى،‌ و (2) مواد غیرفلزى.‌

1. فلزات‌ و آلیاژهاى‌ فلزى‌
فلزات‌ و آلیاژهاى‌ فلزى‌ جزء پُرمصرف‌ترین‌ موادى‌ به شمار می‌روند که‌ در صنعت‌ کاربرد دارند. این‌ مواد به‌ علت خواص ‌متنوعشان، در بخش‌هاى‌ مختلف‌ صنعت‌ به‌ کار مى‌روند. فلزات‌ از مواد معدنى‌ استخراج‌ مى‌شوند و از عناصر فلزى‌ نظیر آهن‌، آلمینیوم‌ و مس‌ تشکیل می‌گردند.
ویژگی‌هایی نظیر مقاومت‌، قابلیت‌ شکل‌پذیرى‌، قابلیت‌ جوشکارى‌، قابلیت‌ رسانایى‌ الکتریکى‌ و حرارتى‌ که‌ در حد بسیار بالایی‌ در فلزات‌ و آلیاژهاى‌ فلزى‌ قابل‌ دسترسى‌اند، جایگاه‌ ویژه‌اى‌ به‌ این‌ مواد در صنعت‌ داده‌ است‌.
البته‌ فلزات‌ مختلف‌ داراى‌ خواص‌ یکسانى‌ نیستند و همین‌ امر سبب‌ شده‌ است که‌ هر فلز کارآیى‌ خاصى‌ داشته‌ باشد. از جمله‌ مهمترین‌ عناصر فلزى‌ که‌ در صنعت‌ مورد استفاده‌ قرار می‌گیرند (بر حسب‌ اهمیت)‌ عبارتند از: آهن‌ و آلیاژهاى‌ آن‌ نظیر فولاد و چدن‌ و نیز آلمینیوم‌، مس‌، برنج‌، و برنز.
از آنجا که بخش‌ عمدة کاربرد فلزات‌ و آلیاژهاى‌ فلزى‌ از آهن‌ و آلیاژهاى‌ آن‌ است، گروه‌ فلزات‌ را به‌ دو زیرگروه‌ تقسیم‌ مى‌کنند:

الف‌ ـ فلز آهن‌ و آلیاژهاى‌ آهنى‌ (Ferrous & Alloys)
ب‌ ـ فلزات‌ غیرآهنى‌ و آلیاژهاى‌ آنها (Nonferrous & Alloys)

2. مواد غیرفلزى
مواد غیرفلزى‌ به‌ علت‌ طبیعت‌، خواص‌، مزایا و ویژگى‌هاى‌ خاص‌ خود، همواره‌ مورد توجه‌ در ساخت‌ و تولید اجزای ماشین‌ بوده‌اند. صنعتگران‌‌ بر اساس‌ تجربه،‌ انواع‌ مختلف‌ چوب‌، پلاستیک‌ها و سرامیک‌ها را در اجزای مختلف‌ ماشین‌، با هدف‌ حذف‌ فلز و سبک‌سازى‌ آن مورد استفاده‌ قرار مى‌دهند تا در نهایت انرژی کمتری مصرف شود و هزینة تولید محصول کاهش یابد. به ‌طور کلى، ‌مواد غیرفلزى‌‌ شامل‌ این مواردند:

الف‌ ـ پلاستیک‌‌ها
ب‌ ـ الاستومرها
ج‌ ـ سرامیک‌‌ها
د ـ مواد مرکب‌ (کامپوزیت‌ها)

پلاستیک‌‌ها گروهى‌ از موادند که‌ مولکول‌هاى‌ بزرگ دارند و از اتصال ‌مولکول‌هاى‌ کوچک‌ حاصل‌ می‌شوند. ویژگى‌هاى‌ عمدة‌ این‌ مواد عبارت‌اند از:

الف‌ ـ چگالى‌ کم‌
ب‌ ـ مقاومت‌ کافى‌ در برابر خوردگى‌
ج ـ هزینة‌ تولید پایین‌‌

از نظر‌ علم‌ شیمى‌، بیشترِ این‌ مواد، ترکیبات‌ آلى‌ و شامل‌ عناصرى‌ نظیر هیدروژن‌، اکسیژن‌، کربن‌ و نیتروژن‌اند. پلیمرها دستة‌ بزرگى‌ از مواد آلى‌ هستند که‌ به‌ چند گروه‌ و خانواده‌ تقسیم‌ می‌شوند. تنوع‌ این‌ مواد به‌ حدى‌ است‌ که‌ در حال‌ حاضر حدود چهار هزار نوع‌ مواد پلیمرى‌ با فرمول‌های‌ مختلف‌ سنتز و ایجاد شده‌اند. از این ‌میان،‌ ۴ یا ۵ نوع‌ پلیمر بیشترین‌ استفادة تجارى‌ و صنعتى‌ را دارند.
پلیمرها را می‌توان به‌ دو دستة‌ عمده‌ تقسیم کرد. گروه‌ اول‌ پلاستیک‌هاى «گرمانَرم» (ترموپلاستیک)‌ هستند. به‌ این‌ معنا که‌ قابلیت‌ ذوب‌ مجدد و بازیابى‌ دارند و همان‌طور که از نام آنها پیداست با وارد کردن مقدار مناسبی حرارت نرم و در انتها ذوب می‌شوند. در مقابل، دستة‌ دوم، ‌پلاستیک‌هاى‌ «گرماسخت» (ترموست)اند که‌ پس‌ از شکل‌گیرى‌ِ اولیه‌ دیگر نمى‌توان‌ آنها را مورد استفادة مجدد قرار داد، یعنی در مقابل حرارت و گرما بسیار مقاوم‌اند.
در نوبت بعدی به سراغ مفاهیم اولیة شکل‌دهی و فرایندهای شکل‌دهی می‌رویم و به مقدمات ریزشکل‌دهی نیز می‌پردازیم.

خواص مکانیکی مواد

فرایندهای شکل‌دهی

پیش از آن‌‌‌‌‌که به فرایندهای شکل‌دهی بپردازیم، باید به این سؤال پاسخ دهیم که اصلاً چرا از شکل‌دهی استفاده می‌کنیم؟
از زمانی که بشر به فکر ساختن ابزار افتاد، راه‌های بسیاری را تجربه کرد. مثلاً گاهی با بُراده‌برداری از چوب، کمان ساخت تا به شکار بپردازد. زمانی قطعات چوب را بُرید یا آن‌‌‌‌‌ها را سوراخ کرد. اما در نهایت، لازم داشت از مادة موجود - بدون آنکه از مقدار آن بکاهد – حداکثر استفاده را بکند. فکر اولیه‌‌‌‌‌ی شکل‌دهی از این‌‌‌‌‌جا ناشی شد. البته به مرور زمان این تعریف تغییر کرده است، بطوری‌‌‌‌‌که گاهی طول فرایند شکل‌دهی به مقدار ماده کم می‌شد.
در زیر به طور خلاصه به تعدادی از مشهورترین و متداول‌ترین فرایندها در شکل‌دهی فلزات می‌پردازیم:

1. خم‌کارى‌
همة‌ عملیات‌ ورق‌کارى،‌ شامل‌ خم‌کارى‌ هم‌ مى‌شود. در اغلب موارد، خم‌کارى‌ ویژگى‌ اصلى‌ ورق‌کارى‌ به‌ شمار مى‌رود و به همین دلیل است که جنبه‌هاى‌ مختلف‌ آن‌ قابل‌ توجه است. اگر در سپرهای فلزی خودروهای قدیمی دقت کرده باشید، می‌توانید آثار خم‌کاری در محل اتصال سپر با بدنه را ببینید.

نمونه یک شکل به دست آمده با روش خمکاری

2. کشش‌فرایندى‌ است‌‌ براى‌ کاهش‌ سطح‌ مقطع‌ در ورق‌، سیم‌ یا مفتول‌ و دیگر مقاطع‌ استاندارد. کشش از پایه‌اى‌ترین‌ فرایندها در شکل‌دهى‌ به شمار می‌رود. در طول فرایند کشش، ماده از یک جهت کشیده می‌شود. در نتیجه، از ابعاد دیگر آن کاسته می‌گردد.

3. نوردکارینوردکارى‌ از جمله‌ فرایندهاى‌ پُرکاربرد در تولید مقاطع‌ استاندارد، مثل ورق،‌ است. در نوردکارى‌ِ صفحه‌ها، ورق‌ها و تسمه‌ها، پهناى‌ قطعة‌ کار فقط‌ اندکى ‌افزایش‌ مى‌یابد. از عوامل‌ تأثیرگذار در این‌ فرایند، مى‌توان‌ به‌ ارتفاع‌ اولیه‌ و ثانویة‌ قطعه‌، پهناى‌ آن‌، سرعت‌ چرخش ‌غلتک‌، جنس‌ غلتک‌ و نیز دماى‌ کار و جنس‌ قطعة‌ کار اشاره‌ کرد. این‌ فرایند را مى‌توان‌ با چند غلتک‌ و در چند مرحله‌ تا زمانِ رسیدن‌ به‌ ارتفاع‌ و وضعیت‌ مطلوب ادامه داد. مثلاً اگر ورقی با ضخامت 5 میلی‌متر در اختیار دارید و می‌خواهید ضخامت آن را به 1.5 میلی‌متر برسانید، می‌توانید از یک یا چند غلتک که در یک ردیف قرار گرفته‌اند استفاده کنید. باهر بار عبور هر یک از غلتک‌‌‌‌‌ها، اندکی از ضخامت ورق ‌کاسته می‌‌‌‌‌شود تا اینکه ضخامت به مقدار دلخواه برسد.

عملیات نوردکاری در چند مرحله متوالی

5. فورجینگ‌ یا آهن‌کوبیفورجینگ‌ که‌ در ادبیات‌ غیرفنى‌ به‌ آهنگرى‌ نیز ترجمه‌ شده است، به‌ فرایندى‌ گفته‌ مى‌شود که‌ در آن، فلز در فضاى‌ بین‌ قالب‌ و ضربة‌ محکم‌ِ پرس قرار می‌گیرد و پس از خارج شدن اضافه‌‌‌‌‌ها به‌ شکل‌ دلخواه درمى‌آید.

نگاه اجمالی ما به فرایند شکل‌دهی و مسائل مرتبط با آن، در این‌‌‌‌‌جا به پایان می‌رسد. فراموش نکنید که هنوز سخنی از مقیاس به میان نیاورده‌ایم. در واقع، مطالبی که تا کنون خواندید مربوط به مقیاس‌های رایج در صنعت‌اند و در صنایعی نظیر خودروسازی، قالب‌سازی و لوله‌سازی مطرح‌اند. در بخش‌های آینده با کاهش ابعاد به دنیای مایکرو و سپس به دنیای پُررمز و راز نانو خواهیم رسید.

منظور از خواص‌ مکانیکى‌، واکنش مواد در برابر نیروها و بارهاست‌. عکس‌العمل‌ مواد در برابر نیروهاى‌ واردشونده،‌ به‌ ساختمان‌ مولکولى‌ آن‌‌‌‌‌ها بستگى‌ دارد. آن‌ قسمت‌ از علم‌ مکانیک‌ که‌ صرفاً به‌ بررسى‌ نیروها و واکنش‌ها مى‌پردازد «استاتیک‌» نامیده‌ مى‌شود و بخشی از آن که‌ واکنش ماده‌ به نیروهاى‌ اعمال‌شده‌ و تغییر شکل‌هاى‌ جزئىِ‌ ناشی این از نیروها را مورد بررسى‌ قرار گیرد، «مقاومت‌ مصالح» نام دارد.
قطعات‌ بر اثر اِعمال نیرو نباید از بین‌ بروند؛ بنابراین برای ای‌‌‌‌‌نکه مطمئن بشویم قطعه مورد نظر خواص فیزیکی لازم را دارد، باید هنگام انتخاب‌ جنس‌، شکل‌، اندازه‌ و طرز ساخت‌، محاسبه‌‌‌‌‌هایی انجام دهیم. مثلاً برای تولید رینگ‌های خودرو، باید محاسبات اولیه‌ای انجام دهیم تا شرایط مادة مورد نیاز بر حسب نوع خودرو، حداکثر سرعت و حداکثر بار قابل حمل توسط آن، مشخص شود.
در این‌‌‌‌‌جا به برخى‌ از اصطلاحات‌ رایج می‌پردازیم که مؤلفه‌هاى‌ مؤثر در بررسى‌ خواص‌ مکانیکى را توضیح می‌دهند‌.

1. تنش - ‌ stress‌ :
عبارت‌ است‌ از «مقدار نیروى‌ وارد‌ بر واحد سطح‌». مقدار تنش‌ از تقسیم‌ نیروى‌ وارد‌ بر جسم‌ بر مساحت‌ سطح‌ مقطع‌ جسم‌ به دست‌ مى‌آید. شاید فکر کنید این تعریف به مفهوم فشار در فیزیک دبیرستان خیلی نزدیک است، اما همان‌طور که دقت کرده‌اید، در این‌‌‌‌‌جا شرط عمود بودن مؤلفه‌‌‌‌‌ی نیروی وارد بر سطح، وجود ندارد.

2. خستگى - fatigue :
گاهی در قطعه‌ای از یک ماشین کارخانه، شکستگی‌هایی به وجود می‌آید. ولی پس از بررسی مشخص می‌شود که میزان تنش وارد بر قطعه، از حد مجاز کمتر بوده. اما چرا گسیختگی ایجاد شده است؟ علت این پدیده آن است که بطور پیوسته مقدار بار معینی بر قطعه وارد می‌شود. یعنی مقدار تنش خاصی، به‌دفعات بر آن وارد شده است. به این گسیختگی‌ها، «گسیختگی خستگی» می‌گویند.

3. کُرنش - ‌ strain:
به طور کلى، تمام‌ مواد بر‌ اثر نیرویی هرچند ناچیز، دچار تغییر شکل‌ (تغییر ابعاد) مى‌شوند. به تغییر ابعاد یا اندازه‌های جسم، بر اثر تنش‌ «کُرنش»‌ مى‌گویند؛ مثل فنری که به‌‌‌‌‌واسطه وارد کردن نیرو بر آن کشیده یا فشرده می شود.

تعریف‌‌‌‌‌های ذکر شده، اصلی‌ترین مفاهیمِ خواص مکانیکی‌اند. گروهی دیگر از اصطلاحات هستند که از این تعریف‌‌‌‌‌ها ناشی می‌شوند. مثلاً به مقاومت ماده در برابر تغییر شکل «استحکام» می‌گویند و یا مقاومت ماده در برابر خراشیدن، ساییدگی، بُراده‌برداری و بُرش را «سختی» می‌نامند.

تعلیق الکترومغناطیسی، پیشرفتی شگرف در سیستمهای تعلیق فعال

  

دسامبر سال گذشته در کنفرانس آینده وسایل نقلیه الکتریکی در سن خوزه، نماینده ای از دانشگاه پلی تکنیک آیندهوون هلند نتایج پژوهشی را از سیستم تعلیق وسایل نقلیه الکترومغناطیسی ارائه داد که توسط این موسسه ساخته شده است. پس از آزمایش خودروی مجهز به این سیستم تعلیق در نمایشگاه خودروی آمستردام، دانشگاه آیندهوون اطلاعات بیشتری را درباره این تکنولوژی منتشر کرد و ادعاهای اولیه مبنی بر افزایش 60 درصدی بهبود کیفیت سواری و راحتی خودرو بود.
سیستم تعلیق ارائه شده توسط دانشگاه آیندهوون تنها یک سیتم الکترومغناطیسی نیست، بلکه یک سیستم همیشه فعال است به این معنی که نه تنها به ضربات مکانیکی وارد شده از سوی راه و زمین پاسخ می دهد، بلکه توسط یک کامپیوتر onboard دائمأ کنترل می شود. این کامپیوتر اطلاعات ورودی را از شتاب سنج و سرعت سنج و سایر سنسورها و حسگرهای نصب شده بر روی خودرو دریافت می کند و سیستم تعلیق را بر این اساس در کسری از ثانیه فعال می کند. درحالیکه سیستم تعلیق فعال جدید نیست و قبلأ به طور عمده در سیستم های هیدرولیکی استفاده شده است اما به گفته محققان دانشگاه آیندهوون، سیستم هیدرولیک نمی تواند با دقت سیستم الکترومغناطیسی واکنش نشان دهد و بنابراین نمی تواند خود را همانند سیستم الکترومغناطیس با شرایط و حالات مختلف مسیر تطبیق دهد. با وجود سیستم تعلیق فعال رانندگی می تواند ایمنی بیشتری داشته باشد چراکه این سیستم می تواند از نوسانات و تاب خوردن خودرو در پیچ ها جلوگیری کند.
این سیستم شامل یک فنر، فعال کننده الکترومغناطیسی، یک واحد کنترل و باتری ها می باشد. فنر فعالیت های ارتجاعی و آهنربا وظیفه جذب شوک ها و ضربه های موثر را به عهده دارد. اگر باتری ها از مدار خارج شده و یا از کار بیفتند، سیستم می تواند به عنوان یک سیستم تعلیق کاملأ مکانیکی کار کند.
با پیک مصرف 500 وات، سیستم تعلیق مصرفی در حدود یک چهارم سیستم هیدرولیکی دارد و هم چنین این سیستم از نوسانات و ارتعاشات جاده ای در جهت تولید انرژی الکتریکی برای افزایش طول عمر باتری ها استفاده می کند. طراحان هم چنین معتقدند که می توان راندمان این سیستم را بیشتر از این هم افزایش داد. 

در آزمایشی در مرکز آزمایشات شرکت، یکی از چرخ های یک خودرو به این سیستم مجهز شد و با شبیه سازی حالات و شرایط مختلف شبیه سازی شده مسیر جاده ای این سیستم مورد آزمایش قرار گرفت که نتیجه آزمایش افزایش 60 درصدی کیفیت سواری بود. ماه گذشته نیز چنین آزمایشی بر روی خودرویی صورت گرفت که  هر 2 چرخ آن به سیستم تعلیق الکترومغناطیسی مجهز شده بود که هر کدام می توانستند به صورت مستقل کار کنند. محققان پس از این آزمایش در حال حاضر در حال توسعه و ارائه سیستمی هستند که به هر کدام از واحدهای سیستم تعلیق اجازه می دهد که برای ارتباط با سایر واحدها و هماهنگ کردن اقداماتشان به صورت مجزا اقدام کنند.
دانشگاه آیندهوون این سیستم را با همکاری کمپانی مکاترونیک SKF سوئد ارائه داده که دارای گواهی حق اختراع و ثبت این تکنولوژی می باشد و برای تجاری سازی آن در تلاش است.

دسامبر سال گذشته در کنفرانس آینده وسایل نقلیه الکتریکی در سن خوزه، نماینده ای از دانشگاه پلی تکنیک آیندهوون هلند نتایج پژوهشی را از سیستم تعلیق وسایل نقلیه الکترومغناطیسی ارائه داد که توسط این موسسه ساخته شده است. پس از آزمایش خودروی مجهز به این سیستم تعلیق در نمایشگاه خودروی آمستردام، دانشگاه آیندهوون اطلاعات بیشتری را درباره این تکنولوژی منتشر کرد و ادعاهای اولیه مبنی بر افزایش 60 درصدی بهبود کیفیت سواری و راحتی خودرو بود.
سیستم تعلیق ارائه شده توسط دانشگاه آیندهوون تنها یک سیتم الکترومغناطیسی نیست، بلکه یک سیستم همیشه فعال است به این معنی که نه تنها به ضربات مکانیکی وارد شده از سوی راه و زمین پاسخ می دهد، بلکه توسط یک کامپیوتر onboard دائمأ کنترل می شود. این کامپیوتر اطلاعات ورودی را از شتاب سنج و سرعت سنج و سایر سنسورها و حسگرهای نصب شده بر روی خودرو دریافت می کند و سیستم تعلیق را بر این اساس در کسری از ثانیه فعال می کند. درحالیکه سیستم تعلیق فعال جدید نیست و قبلأ به طور عمده در سیستم های هیدرولیکی استفاده شده است اما به گفته محققان دانشگاه آیندهوون، سیستم هیدرولیک نمی تواند با دقت سیستم الکترومغناطیسی واکنش نشان دهد و بنابراین نمی تواند خود را همانند سیستم الکترومغناطیس با شرایط و حالات مختلف مسیر تطبیق دهد. با وجود سیستم تعلیق فعال رانندگی می تواند ایمنی بیشتری داشته باشد چراکه این سیستم می تواند از نوسانات و تاب خوردن خودرو در پیچ ها جلوگیری کند.
این سیستم شامل یک فنر، فعال کننده الکترومغناطیسی، یک واحد کنترل و باتری ها می باشد. فنر فعالیت های ارتجاعی و آهنربا وظیفه جذب شوک ها و ضربه های موثر را به عهده دارد. اگر باتری ها از مدار خارج شده و یا از کار بیفتند، سیستم می تواند به عنوان یک سیستم تعلیق کاملأ مکانیکی کار کند.
با پیک مصرف 500 وات، سیستم تعلیق مصرفی در حدود یک چهارم سیستم هیدرولیکی دارد و هم چنین این سیستم از نوسانات و ارتعاشات جاده ای در جهت تولید انرژی الکتریکی برای افزایش طول عمر باتری ها استفاده می کند. طراحان هم چنین معتقدند که می توان راندمان این سیستم را بیشتر از این هم افزایش داد.

ر آزمایشی در مرکز آزمایشات شرکت، یکی از چرخ های یک خودرو به این سیستم مجهز شد و با شبیه سازی حالات و شرایط مختلف شبیه سازی شده مسیر جاده ای این سیستم مورد آزمایش قرار گرفت که نتیجه آزمایش افزایش 60 درصدی کیفیت سواری بود. ماه گذشته نیز چنین آزمایشی بر روی خودرویی صورت گرفت که  هر 2 چرخ آن به سیستم تعلیق الکترومغناطیسی مجهز شده بود که هر کدام می توانستند به صورت مستقل کار کنند. محققان پس از این آزمایش در حال حاضر در حال توسعه و ارائه سیستمی هستند که به هر کدام از واحدهای سیستم تعلیق اجازه می دهد که برای ارتباط با سایر واحدها و هماهنگ کردن اقداماتشان به صورت مجزا اقدام کنند.
دانشگاه آیندهوون این سیستم را با همکاری کمپانی مکاترونیک SKF سوئد ارائه داده که دارای گواهی حق اختراع و ثبت این تکنولوژی می باشد و برای تجاری سازی آن در تلاش است.

FORGINGS

FORGINGS

FORGINGS BY PROCESS

·Open Die Forging
·Closed Die Forging
·Upset Forging
·Roll Forging
·Draw Forging

Open Die Forging
THIS PROCESS IS KNOWN AS HAND, SMITH, AND HAMMER FORGING AND APPLIED TO ALL FORGEABLE METALS, FERROUS AND NON- FERROUS.
FORGINGS ARE MADE BY THIS PROCESS WHEN:
1. TOO LARGE TO BE PRODUCED IN CLOSED DIES.
2. THE MECHANICAL PROPERTIES FROM A BAR OR BILLET NEEDS IMPROVEMENT.
3. THE QUANTITY REQUIRED IS TOO SMALL.

SIZE: MAXIMUM 70" DIA X 75" LONG
WEIGHT: MINIMUM 30 LBS/EA MAXIMUM 500 TONS/EA
SHAPES: RELATIVELY SIMPLE SHAPES
MINIMUM ORDER: 36,000 LBS

Closed Die Forging
THIS PROCESS IS THE SHAPING OF HOT METAL COMPLETELY WITHIN THE CAVITIES OF DIES AND APPLIED TO ALL FORGEABLE METALS, FERROUS AND NON-FERROUS.
FORGINGS ARE MADE BY THIS PROCESS FOR:

1. HIGH VOLUME
2. TIGHT TOLERANCE
3. COMPLEX SHAPES

SIZE: MAXIMUM 30" WIDE X 100" LONG
WEIGHT: MINIMUM 8 OZ MAXIMUM 20,000 LBS
SHAPES: COMPLEX SHAPES
MINIMUM ORDER: 36,000 LBS

Upset Forging
THIS PROCESS ENLARGES AND RESHAPES A CROSS-SECTIONAL AREA OF A BAR, TUBE OR OTHER PRODUCT FORM, AND APPLIED TO ALL FORGEABLE METALS, FERROUS AND NON-FERROUS.
FORGINGS THAT ARE MADE BY THIS PROCESS INCLUDE:

1. BOLT HEAD SHAPES
2. SHAFT WITH FLANGE SHAPES

SIZE: MAXIMUM 10" DIA X 30" LONG
WEIGHT: MINIMUM 8 OZ MAXIMUM 500 LBS
SHAPES: RELATIVELY SIMPLE SHAPES
MINIMUM ORDER: 36,000 LBS

Roll Forging
THIS PROCESS REDUCES THE CROSS-SECTIONAL AREA OF BARS OF BILLETS BY PASSING THEM BETWEEN TWO DRIVEN ROLLS, AND APPLIED TO ALL FORGEABLE METALS, FERROUS AND NON-FERROUS.
FORGINGS THAT ARE MADE BY THIS PROCESS INCLUDE:

1. PROPELLER BLADE SHAPES
2. TAPERED AXLE SHAFT SHAPES
3. CONTINUOUS UNIFORM SHAPES

SIZE: MAXIMUM 4" DIA X 250" LONG
WEIGHT: MINIMUM 8 OZ MAXIMUM 1,000 LBS
SHAPES: CONTINUOUS UNIFORM SHAPES
MINIMUM ORDER: STEEL-MINIMUM 100 TONS; NON-FERROUS-MINIMUM 20 TONS

Draw Forging
THIS CLOSED-DIE FORGING PROCESS ALLOWS THE WORK METAL TO BE DEFORMED AT UNUSUALLY HIGH VELOCITIES AND APPLIED TO ALL FORGEABLE METALS, FERROUS AND NON-FERROUS.
FORGINGS THAT ARE MADE BY THIS PROCESS INCLUDE:

1. DEEP, THIN SECTIONS
2. SEVERE DEFORMATION
3. SYMMETRICAL SHAPES

SIZE: MAXIMUM 45" DIA X 40" DEEP
WEIGHT: MAXIMUM 25 LBS FOR MILD CARBON STEEL FORGINGS MAXIMUM 15 LBS FOR STAINLESS STEEL FORGINGS AND OTHER METALS
SHAPES: SYMMETRICAL SHAPES
MINIMUM ORDER: 36,000 LBS

روانکاری (lubricating)

روانکاری عوامل زیر را در هنگام برنامه ریزی روانکاری تجهیزات لحاظ کنید : - تعداد و محلهای روانکاری هر دستگاه. - دوره تناوب روانکاری. - نحوه و روش روانکاری ( استفاده از پمپ، گریس پمپ، قیف ، برس موئی و ...) - حجم و میزان روانکار. - نوع روانکار. - معادل و جایگزین روانکار. - وضعیت دستگاه حین روانکاری

قبل از برنامه ریزی در خصوص روانکاری تجهیرات و ماشین آلات مطالب زیر مطالعه نمایید : وظایف عمده روغن عبارتند از : • ایجاد فیلم روغن بین سطوحی که روی هم می لغزند. نظیر رینگ و پیستون روی سطح سیلندر و یا میل لنگ روی سطح یاتاقان. فیلم روغن عبارت است از یک لایه نازک روغنی که بین سطوح قرار گرفته و از تماس دو سطح با یکدیگر جلوگیری می نماید.برای مثال دو قطعه شیشه را اگر بخواهیم روی هم حرکت دهیم ، این کار به سختی صورت می گیرد و دو سطح روی هم اثر تخریبی و خش خواهند گذاشت ولی با استفاده از فیلم روغن بین دو سطح می توان از تماس آنها جلوگیری کرد. • جلوگیری از زنگ زدن قطعات داخلی. • جذب حرارت از قطعات داخلی و انتقال آن به جداره های بیرونی. • آب بندی محفظه بمنظور جلوگیری از خروج گازهای متصاعد شده در موتورها. • شناورسازی براده ها و ذرات ریز داخلی و انتقال انها به داخل فیلترها. واضح است که روغنی دارای کیفیت بالاتر است که بتواند پنج وظیفه فوق را بهتر انجام دهد. یکی از خصوصیات مهم در شناسایی روغن گرانروی یا ویسکوزیته (viscosity) آن می باشد. گرانروی : عبارت است از مقاوت روغن در مقابل جاری شدن. روغن بایستی نه آنقدر غلیظ باشد که نتواند داخل شیارهای نفوذ کند و نه آنقدر دارای غلظت کمی باشد که همواره بین قطعات نشست نموده و فیلم روغن را تشکیل ندهد. روغنها در بازار معمولاً با اعدادی مانند 30،40، 50 معرفی می شوند و این اعداد نشان دهنده زمانی هستند که حجم ثابتی از روغن در دمای 40 درجه سانتی گراد از یک قیف استاندارد جاری می شود. در تهیه برنامه روانکاری می توان از سرویسهای خدماتی و مشاوره ای که توسط تولید کنندگان روغن های صنعتی ارائه می گردد استفاده نمود.داشتن لیست روغن های مشابه و مرغوب با مارک های متفاوت می تواند بخش نت را در انتخاب انواع روغنهای مناسب و قابل استفاده یاری نماید.بدیهی است که باید تا حد ممکن از بکارگیری تنوع زیاد روغن های صنعتی خوداری شود. عوامل زیر را در هنگام برنامه ریزی روانکاری تجهیزات لحاظ کنید : - تعداد و محلهای روانکاری هر دستگاه. - دوره تناوب روانکاری. - نحوه و روش روانکاری ( استفاده از پمپ، گریس پمپ، قیف ، برس موئی و ...) - حجم و میزان روانکار. - نوع روانکار. - معادل و جایگزین روانکار. - وضعیت دستگاه حین روانکاری نویسنده : شهریار حی شاد مهندس مکانیک – مدیریت نگهداری و تعمیرات شرکت پارس خودرو مدارک فنی شرکت سازنده skf منبع:

فیلم آموزشی و جزوه فارسی مفید در مورد انواع بلبرینگ

فیلم آموزشی و جزوه فارسی مفید در مورد انواع بلبرینگ

جزوه آموزشی بلبرینگ به زبان فارسی و در ۵۶ صفحه 

موضوع فیلم اول : مراحل مختلف ساخت یک بلبرینگ

موضوع فیلم دوم : آماده سازی مواد اولیه بلبرینگ ها

موضوع فیلم سوم : معرفی اجزا و انواع بلبرینگ

 پسورد: www.manufacturemajlesi.blogfa.com  و یا www.irmechanic.com  می باشد .
 نظر خود را در مورد این مطلب در قسمت نظرات در آخر همین صفحه بیان بفرمایید .
 لینک دانلود :دریافت جزوهPDF  دانلود فیلم اول  دانلود فیلم دوم  دانلود فیلم سوم

یاتاقان ها

یاتاقان ها 

 

یاتاقان به دو نیم‌دایره از جنس بوبیت گفته می‌شود که درموتور خودروها نصب می‌شود.

یاتاقان در جایی که دسته ی پیستون ها بر روی میل لنگ نصب می‌شود قرار دارد.

انواع یاتاقان در صنعت:

یاتاقان ساچمه‌ای (Ball bearing)

یاتاقان کف‎گرد (Thrust Bearing)

یاتاقان هادی (Guide Bearing)

مزایای یاتافانهای لغزشی نسبت به غلتشی :
1. زمانی که محور تحت بارهای مداوم و ثابت قرار می گیرد قسمتهای تحت بار یاتاقان تحت تنش ثابت قرار می گیرند که موجب کاهش خطر معیوب شدن در اثر خستگی می شوند
2. چناچه یاتاقانهای لغزشی از مواد مناسب ساخته شده باشند قادر خواهند بود در داخل مایع مورد پمپاژ کار نموده و روانکاری و خنک کاری شوند .
3. توسط روانکاری و روغنکاری مناسب در سرعت های بالا یاتاقانهای لغزشی نسبت به یاتاقانهای غلتشی می توانند بارهای بیشتری را تحمل کنند .
بررسی معایب یاتاقانهای لغزشی نسبت به غلتشی :
1. ضریب اصطکاک انها 10 تا 15 برابر یاتاقانهای غلتشی است و این امر موجب اتلاف پر هزینه می شود
2. غالب ضریب اصطکاک بیشتر دمای روانسازی را تا حدی افزایش می دهد که نسب سیستمهای دقیق وپرهزینه خنک کاری را اجتناب ناپذیر می سازد
بررسی علل خرابی یاتاقانهای لغزشی :
1. روغنکاری نامناسب :این پدیده شامل کیفیت روانساز مورد استفاده و همچنین دفعات تعویض روغن میباشد
2. خنک کاری نا مناسب روانساز :این پدیده در اثر اشکال در سیستم خنکاری یا قصور اپراتور در باز کردن شیر مستقیم مایع خنک کننده قبل از راه اندازی پمپ بوجود می اید
3. عدم هم محوری چناچه پمپ جهت تعمییر یا نگهداری پیاده شود این اشکال بعد از سوار نمودن آشکار می شود عدم هم محوری می تواند در اثر ماندن آلودگی بین پایه یاتاقان و محفظه پمپ ویا با توجه به ناهمواریها در اثر ضربه یا سفت نمودن غیر یکسان مهره ها حاصل شود همچنین ممکن است در اثر بار های اضافی وارده بر یاتاقانها ،خم شدن محور یا برخورد فلزی بین قطعات ثابتوچرخیدن که غالبا منجر به سایش زیاد و گیر پاژ می شود حاصل گردد. عدم هم محوری، از بیرون خود را توسط حرارت زیاد و محفظه یاتاقانآشکار می سازد
4. پیچهای شل: منبع دیگر مشکلات که توسط یاتاقان بوجود می آید زمانی است که پیچهای نگهدارنده پایه یاتاقان بطور یکسان و کافی سفت نشده اند و یا در حین کار پمپ شل شده اند در این موارد ممکن است یاتاقان انقدر از محور خود جابجا شود که تمام بار ها برروی رینگهای پروانه یا آب بند وارد شود

مزایای عمده یاتاقانهای غلتشی :
1. هزینه اولیه کم می باشد
2. آنها میتوانند بدون مراقبت با پریودهای طولانی کار کنند
3. انها معمولا نیبت به یاتاقانهای لغزشی با وظیفه مشابه محفظه های کوچکتر و کم هزینه ای لازم دارند
4. بمنظور تعویض سریع می توان از منابع متنوعی استفاده کرد
5. موجب صرفه جویی انرژی می شوند .تعویض روانساز بدلیل ضریب اصطکاک کم به دفعات بسیار کمتری نسبت به یاتاقانهای لغزشی انجام می شود و بیشتر یاتاقانهایغلتشی توسط روانکار داخلی با درپوش آببند تهیه شده که برای عمر کاری انها کافی است . معایب یاتاقانها غلتشی :
1. حلقه و تمام اجزائ چرخشی در معرض تنشهای متناوب و سریع می باشند که باعث عیب ناشی از خستگی می شود .
2. بسیاری از یاتاقانهای لغزشی هنگام منتاژ و دمنتاژ نیازمند احتیاط زیاد و مراقبتهای ویژه ای هستند
3. نیازمند مراقبتهای ویژهای از نظر میزان روانساز می باشند (نه کم نه زیاد )

روانکاری یاتاقانهای غلتشی:
روانکاری نا مناسب باعث می شود یاتاقانها خیلی سریع فرسوده شوند بطور مثال روانکاری بیش از حد می تواند باعث کوتاه شدن عمر یاتاقان گردد.روانکاری بیش از حد سبب داغ شدن یاتاقانها می گردد و در نتیجه میزان اکسید اسیون روانساز افزایش پیدا می کند و این پدیده موجب معیوب شدن زودرس یاتاقانها می شود .
میایب ناشی از روغنکاری نامناسب خود را به چند روش نشان میدهد :
1. نبود روانساز در محفظه یاتاقانها
2. وجود آب در روانسازو محفظه یاتاقانها
3. تغییر جلای حلقه ساچمه ها
4. پریدگی بر روی شیارها و ساچمه ها
5. خراشهای موئین بر روی حلقه ها
6. و حرارت ایجاد شده در اثر نبود روانساز
برای جلوگیری از این موارد بسیاری از کارخانه های سازنده روانکاری با گریس و روغن را توصیه می کنند. مزایای گریس کاری:
1. گریس میتواند بدون محفظه خاصی ابقاء شود حتی در محورهای عمودی
2. بعضی گریسها با پایه کلسیم می توانند عایقی برای رطوبت باشند.
3. بعضی گریسها با پایه لیتیم می تواند یاتاقان را از خوردگی شیمیای حفظ کنند
4. گریسهای سنگین، پوششی در برابر مواد آلوده کننده هستند
5. گریسها نسبت به روغنها به دفعات کمتری نیاز به تجدید گریسکاری دارند.

معایب گریس کاری:
1. خنک کاری موثر یاتاقانهای که با گریس روانکاری می شوند مشکل است و این پدیده مانعی برای استفاده از گریس در دورهای بالا می باشد
2. انتخاب گرانروی گریس با توجه به استفاده ان در دماهای متغییر قابل توجه می باشد و در نتیجه گریسها را برای محیطهایی که نوسانات دمایی زیادی دارند مناسب نمی باشد .
3. مشخص کردن میزان واقعی گریس برای یاتاقانها بسیار مشکل است و باعث روانکاری زیاد یا کم یاتاقانها می گردد. روغن : مزایای عمده روانکاری با روغن:
1. سطح روغن را براحتی می توان کنترل نمود و ثابت نگه داشت.
2. روغن می تواند براحتی خنک شود و در واقه استفاده از روغن در دورهای بالا بسیار مفید است برای خنک کاری.
3. عمده روغنها دارای گرانروی بالای هستند و این امر باعث استفاده انها در رنجهای متغییر دمای می شود.
4. تعویض روغن به مراتب اسان تر از تعویض گریس است
5. برخی روغنها ضریب اصطکاک کمتری نسبت به گریس دارند و این خاصیت باعث کارکرد مناسب انهادر سرعتها بالا می شود . معایب روغن:
1. بسیار پر هزینه است چون نیاز به مکتنیکال سیل دارد
2. نیازمند تعویضهای بسیار بیشتر از گریس می باشد
3. برای محورهای عمودی نیازمند طراحی دقیق و پرهزینه محفظه یاتاقان می باشد
4. برای محیطهای مرطوب و خورنده نسبت به گریس از مرغوبیت کمتری برخودار است.

چندین مقاله زیبا از کنفرانس بین المللی ساخت و تولید

 چندین مقاله زیبا از کنفرانس بین المللی ساخت و تولید

 

 دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد اصفهان

 

1. نانوسنگ زنی مواد سرامیکی با استفاده از روش ELID

2. مقایسه روش های ماشینکاری غیرسنتی در ماشینکاری آلیاژهای آلومینیومی فورج شده حاوی SiC

3. طراحی و آنالیزسینماتیک ماشین های فرز پنج محوره

4. Experimental Investigation Of Machining Parameters On Residual Stress In Milling

5. مطالعه و بررسی تجربی فرسایش ابزار در EDM و ارائه راهکارهای مناسب جهت کاهش فرسایش ابزار در EDM

6. فرآیند ماشینکاری با استفاده از میدان مغناطیسی

7. تخمین تنش های پیماند در سنگ زنی با سنگ های فوق ساینده (CBN) با استفاده از شبکه های عصبی انتشار برگشتی

8. بهینه سازی متغیرهای ماشینکاری با استفاده از الگوریتم چند متغیره ژنتیک میکرو

9. ماشینکاری نوری شیمیایی

10. بهینه سازی متغیر در فرآیند فرزکاری CNC با استفاده از متدولوژی، Taguchi Based Grey Relational Analysis

11. بررسی خطاهای جابجایی و زاویه ای در کشویی آیرواستاتیک در ماشین ابزار فوق دقیق (UPM)

12. ردیابی سوختگی قطعه کار در فرآیند سنگ زنی با استفاده از تعیین دمای جرقه

13. بررسی پارامترهای موثر بر توان مصرفی و ارائه مدل های پیش بینی کننده در ماشینکاری (EN-AC 48000)

14. پیش بینی فرکانس مود طولی هورن با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی

15. پیشرفت های اخیر در ماشینکاری الکتروشیمیایی

16. بررسی تاثیر پارامترهای ماشینکاری وایرکات بر نرخ پیشروی و صافی سطح آلیاژ TI-6AL-4V تیتانیوم

17. تعیین نیروهای خمشی و تاثیر آنها بر روی خواص قطعه کار ماشینکاری های صنعتی

18. ماشینکاری با پلاسما در حفره های باریک و عمیق در یک فلز با استفاده از الکترود سیمی پوشیده با دی الکتریک

19. تحقیق بر روی ماشینکاری ریز ساختارها با نسبت ظاهری بالا با استفاده از میکرو EDM

20. ماشینکاری نوین با استفاده از جت آب AWJ

21. مدلسازی ریاضی و تحلیل تلرانسی نقاط فضایی در قطعات سه بعدی ماشینکاری

22. Prediction of Operational Parameters in a CO2 Laser for Laser Cutting Using ANFIS

23. بررسی انواع روش های برطرف کردن محدودیت ها در فرآیند ماشینکاری الکتروشیمیایی (ECM)

24. بررسی ارتعاشات در ماشین های ابزار به روش شبیه سازی

25. بررسی امکان تغییر مکانیسم ساپورت عرضی دستگاه تراش جهت بالابردن دقت ماشین

26. کاربرد ابزارسازی سریع در تولید الگوهای مومی به کار رفته در فرآیند ریخته گری دقیق پره های توربین گازی

27. Heat Transfer and Electro Static Force Modeling for the Prediction of Crater Depth in Electro Discharge Machining

28. محاسبه نیروهای ماشینکاری فرز سر کروی با احتساب خیز ابزار

29. اثر نوع نازل ها بر برش کاری با لیزر و طراحی نازل مافوق صوت برش

30. شبیه سازی دینامیکی و بررسی اثر عمق برش در فرآیند فرزکاری آلیاژ TI-6AL-4V

31. بررسی و پیش بینی زبری سطح در تراشکاری سخت و ارائه روش بدست آوردن آن با رابطه ریاضی

32. Minimum Quantity Lubrication in Grinding

33. فرم دهی ورق فلزی به روش قالب چند نقطه ای

34. انتخاب ابزار با درصد درگیری بهینه در عملیات فرزکاری یک Pocket

35. بهینه سازی پارامترهای ماشینکاری ابزار تراشکاری خود چرخان با استفاده از روش تاگوچی

36. مدل سازی تغییرات ضخامت جداره لوله در فرآیند شکل دهی چرخشی لوله به کمک روش طراحی آزمایشات

37. بررسی تنش های پسسماند در شکل دهی افزایشی ورق ها به روش اجزای محدود

میل بادامک چگونه کار می کند؟

میل بادامک چگونه کار می کند؟
میل بادامک از برجستگی هایی (به نام بادامک) استفاده می کند که هنگام چرخیدن،سوپاپ ها را می فشارد تا باز شوند،در حالی که فنرهای روی سوپاپها،آنها را به موقعیت بسته باز می گرداند.این یک کار حیاتی است،که می تواند تاثیرات بسزایی روی عملکرد موتور در سرعتهای مختلف داشته باشد.

می‌دانید که سوپاپ ها اجازه می دهند مخلوط هوا-سوخت به موتور وارد شود و همچنین دود خارج شود.میل بادامک از برجستگی هایی (به نام بادامک) استفاده می کند که هنگام چرخیدن،سوپاپ ها را می فشارد تا باز شوند،در حالی که فنرهای روی سوپاپها،آنها را به موقعیت بسته باز می گرداند.این یک کار حیاتی است،که می تواند تاثیرات بسزایی روی عملکرد موتور در سرعتهای مختلف داشته باشد.
● میل بادامک
در این مقاله،خواهید آموخت که میل بادامک چگونه عملکرد موتور را تحت تاثیر قرار می دهد.ما انیمیشن هایی داریم که نشان می دهند که چگونه موتور هایی با طرح بندی متفاوت،مثل تک میل بادامک و دو میل بادامک ،کار می کنند.سپس به سراغ راه هایی می رویم که بدان وسیله ماشین ها میل بادامک خود را به گونه ای تنظیم می کنند که بیشترین بازده را در سرعت های مختلف داشته باشد.
مهمترین قسمت هر میل بادامک بر جستگی های آن است.هنگامی که میل بادامک می چرخد،برجستگی ها متناسب با پیستون ها،سوپاپ ها را بالا و پایین می کنند.برای این منظور،رابطه مشخصی بین برجستگی بادامک ها و نحوه عملکرد موتور در سرعت های مختلف وجود دارد.
برای درک چنین موضوعی فرض کنید که موتور بسیار آهسته کار می کند-در ١٠الی ٢٠دور در دقیقه(RPM)-که به پیستون در طی کردن هر سیکل چند ثانیه وقت می دهد.البته واقعاً به کار انداختن ماشین در این سرعتی غیر ممکن است.در این سرعت کم،ما نیاز داریم که بادامک ها به گونه ای قرار گرفته باشند که:
۱) همین که پبستون در مرحله مکش شروع به پایین رفتن می کند نقطه مرده بالا(Top dead center,TDC)بایستی سوپاپ ورودی باز باشد.زمانی که پیستون به پایین می رسد،سوپاپ بایستی بسته شود.
۲) سوپاپ خروج بایستی در زمان نقطه مرده پایین(bottom dead center,BDC)که همان انتهای مرحله احتراق است،باز شوند و در زمانی که پیستون مرحله تخلیه را طی کرد،باید بسته شوند.این مرحله باید بسیار مرتب تا زمانی که موتور با این سرعت کار می کند،تکرار شود.اما چه اتفاقی می افتد زمانی که دور موتورافزایش می یابد؟خواهیم دید
زمانی که شما دور موتور را می افزایید،تنظیمات ١٠الی ٢٠rpm دیگر خوب کار نمی کند .اگر موتور در ٤٠٠٠ rpm باشد،سوپاپ ها در هر دقیقه ٢٠٠٠بار باز و بسته می شوند ویا ۳۳ بار در هر ثانیه.در این سرعت،پیستون خیلی سریع حرکت می کند وهمچنین مخلوط هوا-سوخت نیز به سرعت وارد سیلندر می شود،زمانی که سوپاپ ورودی باز می شود و پیستون مرحله مکش را آغاز می کند مخلوط هوا-سوخت شروع به شتاب گرفتن برای ورود به سیلندر می کند. زمانی کی پیستون به پایین مرحله مکش می رسد ،مخلوط هوا-سوخت با سرعت زیاد در حال حرکت است،اگر بخواهیم سوپاپ ورودی را به شدت ببندیم،تمامی هوا و سوخت متوقف می شود و وارد سیلندر نمی مشوند.اگر سوپاپ ورود برای لحظه ای بیشتر باز باشد،تکانه هوا-سوخت که با سرعت در جریان است,به فشار آوردن روی پیستون در ابتدای مرحله تراکم ادامه می دهد.پس هر چه سریع تر موتور حرکت کند،سریع تر مخلوط هوا-سوخت حرکت می کند و ما زمان بیشتری را لازم داریم تا سوپاپ ورودی باز بماند.همچنین می خواهیم که در سرعت های بالا تر سوپاپ پهن تر باز شود.این ویژگی که ترفیع سوپاپ نام دارد،با مشخصات برجستگی بادامک ها امکان پذیر است.
هر کدام از میل بادامک ها در یک دور موتور خاص خوب کار می کنند.در بقیه سرعت ها موتور با تمام قدرت خود کار نمی کند.به هر حال،یک "میل بادامک ثابت"همواره ارجح بوده است.به همین دلیل است که خودرو سازان برنامه هایی را برای تنوع دادن به پروفیل بادامک ها متناسب با سرعت ماشین در دست بررسی دارند.
میل بادامک ها در موتور های مختلف متنوعند.ما در مورد متعارف ترین انها صحبت خواهیم کرد.احتمالاً اصطلاحات زیر را شنیده اید:
▪ تک میل بادامک (ingle Overhead Cam (SOHC
▪ دو میل بادامک (ouble Overhead Cam(DOHC
▪ میل فشاری Pushrod
اجازه دهید با تک میل بادامک شروع کنیم.
▪ تک میل بادامک
در این چیدمان موتور دارای یک میل بادامک به ازای هر سرسیلندر است.پس اگر موتور مورد نظر یک موتور ٤ یا ٦ سیلندر تک خط باشد ،یک میل بادامک، و اگر V-۶ یا V-۸ باشد،٢ عدد خواهد داست.(یکی برای هر سرسیلندر)
بادامک ها بازوهایی را که به سوپاپ ها متصل است به کار می اندازند."فنر" ها سوپاپ ها را به وضعیت بسته اولیه باز می گردانند.این فنر ها بایستی بسیار قوی باشند زیرا در سرعت های بالا با سرعت بسیار زیاد به پایین فشرده خواهند شد و این فنرها هستند که باید بازوها را به بادامک چسبیده نگه دارند.اگر قدرت فنرها زیاد نبود،ممکن بود بازوی سوپاپها از بادامک جدا شود و در این صورت این وضعیت باعث فرسودگی مضاعف بازوها می شود.
▪ دومیل بادامک
موتورهای دومیل بادامک دارای دو میل بادامک به ازای هر سرسیلندر می باشند.پس موتور های یک خط دارای دو میل بادامک و موتورهای V-شکل دارای چهار میل بادامک می باشند ومعمولاًسیستم دو میل بادامک برای موتورهایی کاربرد دارد که دارای تعداد چهار یا بیشتر سوپاپ به ازای هر سیلندر می باشند.در واقع یک میل بادامک نمی تواند به اندازه کافی برجستگی روی خود جا دهد تا بتواند این تعداد سوپاپ را به کار بیندازد.
ایده اصلی استفاده از دومیل بادامک برای اینست که بتوان از سوپاپ های ورود و خروج بیشتری بهره جست.سوپاپ های بیشتر بدان معناست که گازهای ورودی و خروجی به دلیل وجود فضای بیشتر برای عبور،راحت تر جریان پیدا می کنند .این امر موجب افزایش قدرت موتور می شود.
▪ میل فشاری(Pushrod)
همانند موتورهای SOHC و DOHC ,در موتور های میل فشاری سوپاپ ها در سرسیلندر واقع شده اند.تفاوت اساسی اینست که میل بادامک ها به جای اینکه درسرسیلندر جاسازی شده باشند،در خودِ بلوک موتور جای دارند.
بادامک ها میله های بلندی را که از بلوک ِموتور تا سرسیلندر امتداد پیدا کرده اند و به منظور فشردن بازوهای سوپاپ ها استفاده می شوند را به حرکت در می آورند.این میله ها یک اضافه بار برای سیستم محسوب می شوند،که باعث افزودن نیروی مازاد بر نیاز به فنر سوپاپ ها می شوند.این مشکل باعث محدود شدن سرعت این گونه موتور ها می شود،موتورهایی که میل بادامک در سرسیلندر دارند،با حذف استفاده از میله های بلند،یکی از تکنولوژی هایی است که امکان ساخت موتور های پرسرعت را می دهند.

میل بادامک در موتور های میل فشاری معمولاً با یک چرخ دنده یا زنجیر کوچک به حرکت در می آیند.چرخ دنده ها معمولاً کمتر مستعد شکستگی می باشند.
● تنظیم سوپاپ متغیر
چندین روش جدید وجود دارد که میل بادامک ها قادرند برنامه زمانی ِ سوپاپ ها را تغییر دهند.سیستمی که بر روی تعدادی از موتور های Honda استفاده شده است Variable Valve Timed and lift Electronic Control,VTEC نام دارد. VTECیک سیستم مکانیکی-الکترونیکی است که به موتور اجازه می دهد که چندین میل بادامک داشته باشد.موتور های VTECیک بادامک مکش ِاضافه به همراه سوپاپ مخصوص آن دارند.پروفیل منحصر به فرد این بادامک ها موجب می شود که سوپاپ مکش ِ اضافه مدتِ بیشتری باز بماند.دردور موتورهای پایین،این بادامک به سوپاپی وصل نیست.اما در دورهای بالا یک پیستون،بازوی سوپاپ اضافه را به بادامک مربوطه قفل می کند.برخی اتومبیل ها از وسیله ای استفاده می کنند که زمان بندی سوپاپ را پیش می اندازد.این وسیله سوپاپها را طولانی تر باز نگه نمی دارد،بلکه در عوض،آن را دیرتر باز کرده و دیر تر می بندد.برای اینکار،میل بادامک را چند درجه جلو تر از حد معمول خود می چرخانیم.اگر سوپاپ مکش در حالت عادی ١٠درجه قبل از نقطه مرده بالا (TDC)باز شود ودر ١۹٠ درجه بعد از TDC بسته شود،کل مدت باز بودن سوپاپ ٢٠٠درجه است.زمان باز و بسته شدن سوپاپ ها را می توان با استفاده از مکانیزمی که میل بادامک را چند درجه ای به جلو می چرخاند، جابجا کرد. پس ممکن است سوپاپ ١٠ درجه بعد از TDCباز شود و ٢١٠درجه بعد از آن بسته شود.٢٠درجه دیرتر بسته شدن سوپاپ ها بسیار عالیست،ولی به هر حال ما بایستی سعی کنیم که مدت زمانی که سوپاپ مکش باز است را افزایش دهیم.
Ferrari یک ایده واقعاً زیبا را برای این کار در اختیار دارد.میل بادامک در بعضی از ماشین های Ferrari به صورت پروفیل سه بعدی برش داده شد اند که برجستگی بادامک در طول میل بادامک تغییر می کند.برجستگی بادامک در یک سمت بزرگتر از سمت دیگر آن است که شیب ملایمی این دو پروفیل را به هم متصل کرده است.یک مکانیزم می تواند کل میل بادامک را در امتداد محور خود جابجا کند تا اینکه بازوی سوپاپ با بخش های مختلف بادامک در تماس باشد.این میل بادامک هنوز هم مانند میل بادامک های عادی می چرخد ولی اگر آنرا به آرامی در امتداد محور متناسب با سرعت و بار خودرو جابجا کنیم،می توانیم زمان بندی سوپاپ را بهینه کنیم.
بسیاری از کارخانجات تولیدی ِ خودرو در حال انجام تحقیقات بر روی سیستم هایی هستند که بتوان تحت آنها به تغیّر نامحدود در زمان بندی سوپاپ ها دست یافت.برای مثال، تصور کنید که سوپاپ ها یک سیملوله به دور خود دارد که می تواند به جای استفاده از میل بادامک، توسط کامپیوتر اداره شود.با این سیستم،شما قادر به دریافت بیشترین بازده از موتور در هر دور موتوریخواهید بود.وسیله ای که می تواند چشم انداز آینده باشد.

روش های ریخته گری:

روش های ریخته گری:
فرآیند ریخته گری با تولید قالب آغاز می شود که شکل قالب، قرینه و معکوس قطعه ای است که ما نیاز داریم. قالب از مواد نسوز مانند ماسه تهیه می شود. فلز بر روی یک اجاق حرارت داده می شود تا ذوب شود. سپس فلز مذاب در گودی قالب که شکل قطعه مورد نظر است ریخته می شود. و تا زمان جامد شدن خنک می گردد. نهایتا قطعه فلزی شکل گرفته از قالب جدا می شود.

تعداد زیادی از سازه های فلزی که هر روز با آنها سرو کار داریم به روش ریخته گری تولید شده اند. علل این (گستردگی کاربرد ریخته گری) عبارتند از :
1- به روش ریخته گری می توان قطعاتی را تولید کرد که هندسه بسیار پیچیده ای دارند و یا دارای حفره های درونی می باشند.

2- برای تولید قطعات بسیار کوچک و همچنین قطعات بسیار بزرگ از چندصد گرم تا چندین هزار کیلو گرم می توان از این روش استفاده کرد.

3- این روش از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه است . و هدر رفت کمی دارد. فلزات اضافی در هر بار ریخته گری دوبار ذوب شده و استفاده می شوند.

4- فلز ریخته گری شده ایزو تروپیک است یعنی در تمام جهات دارای خواص فیزیکی و مکانیکی یکسانی است.

مثال های پرکاربرد:

دستگیره های در ، قفل ها ،پوشش یا بدنه موتور ها، پمپ ها و غیره، چرخ بسیاری از اتوموبیل ها.

از روش ریخته گری بطور گسترده ای در صنایع اسباب بازی استفاده می گردد . به عنوان مثال در تولید قطعات ماشین ها، هواپیما ها و غیره.

خلاصه ای از انواع روش های ریخته گری ، به همراه مزایا و معایب آنها و مثالهایی در این زمینه.


فرآیند
مزایا
معایب
نمونه ها

ماسه
هزینه پایین، گستره وسیعی از فلزات ،اندازه ها و شکل ها
تلرانس زیاد، کیفیت سطح نامطلوب
سر سیلندر ها ، بدنه موتور ها

قالب پوسته ای
دقت بالا، نرخ تولید بیشتر و کیفیت سطح بهتر
محدودیت در اندازه قطعات
میله های اتصال ، جعبه دنده ها

الگوی مصرف شدنیExpendable
گستره وسیعی از فلزات ،اندازه ها و شکل ها
الگو ها استحکام پایینی دارند
سر سیلندر ها، اجزای ترمز

قالب گچی
اشکال پیچیده ، کیفیت سطح عالی
فقط برای فلزات غیر آهنی ،نرخ تولید پایین
نمونه های اولیه قطعات مکانیکی

قالب سرامیکی
اشکال پیچیده ، دقت بالا وکیفیت سطح خوب
فقط اندازه های کوچک
پروانه ها، تجهیزات قالب هاب تزریقinvestment
اشکال پیچیده و کیفیت سطح عالی
قطعات کوچک و گران قیمت
جواهرات

قالب دائمی
کیفیت سطح خوب، نرخ تولید بیشتر وتخلخل کم
اشکال ساده، گرانی قالب
چرخ دنده های و جعبه دنده ها

تحت فشار
دقت ابعادی عای ، نرخ تولید بالا
گرانی قالب ،قطعات کوچک، فلزات غیر آهنی
چرخ های اتوموبیل، بدنه دوربین و چرخ دنده های دقیق

گریز از مرکز
احجام سیلندری شکل بزرگ، کیفیت خوب
محدودیت در شکل ، هزینه بالا
لوله ها ، بویلر ها و چرخ طیار ها

ریخته گری با ماسه:
در ریخته گری ماسه ای از ماسه طبیعی یا ماسه ترکیبی( ماسه دریاچه) استفاده میشود، که دارای یک ماده نسوز به نام سیلیکا(sio2) می باشد. دانه های شن باید بقدر کافی کوچک باشند تا بتوان آن ها را متراکم کرد.و در عین حال باید آنقدر درشت باشند تا گازهای تشکیل شده در هنگام ریخته گری از بین منافذ آنها خارج شوند. در قالب های بزرگ تر از ماسه سبز استفاده می کنند(ترکیبی از ماسه،خاک رس و مقداری آب).

ماسه را می توان مجددا مورد استفاده قرار داد. همچنین زائده ها و فلزات اضافی بریده شده و مجددا استفاده می گردند.


قالب های ماسه ای دارای قسمت های زیر می باشند:

· قالب از دو قسمت اصلی تشکیل شده است. درجه بالایی cope و درجه پایینی drag نامیده می شوند.

· مذاب در فضای بین دو درجه که حفره قالب نام دارد ،جاری می گردد. هندسه طرح توسط یک قطعهء چوبی که الگو نام دارد، ایجاد می شود. شکل طرح ، تقریبا شبیه به قطعه ای که ما نیاز داریم می باشد.

· حفره قیفی شکل: بالای این قیف ظرف مذاب ریزی قرار دارد. و به قسمت لوله مانند قیف sprue گفته می شود. فلز مذاب در داخل ظرف مذاب ریزی ریخته شده و از طریق spure به سمت پایین جاری می شود.

· راهگاه ها ، کانل هایی عمودی و توخالی هستند که حفره قالب را به سطح آن متصل می کنند. منطقه ای که این راهگاه ها به حفره ء قالب می رسند ، دروازه (gate) نام دارد.

· چندین حفره دیگر نیز درون قالب تعبیه می شوند که با سطح آن در تماسند. اضافه مذابی که درون قالب ریخته می شود ، به داخل این حفره ها که "لوله های تغذیه" نام دارند جاری می گردد. این لوله ها مانند مخازن ذخیره مذاب عمل می کنند. همینطور که مذاب در داخل حفره قالب در حال جامد شده است حجم آن کم می شود. برای جلوگیری از ایجاد حفره در داخل قطعه ، مذاب جبران کننده از داخل این لوله ها به قالب وارد می شود.

· منافذ هوا : لوله های باریکی هستند که حفره قالب را به فضای بیرون متصل می کنند و به گاز ها و هوای داخل قالب اجازه می دهند که از قالب خارج شوند.

· ماهیچه ها: بسیاری از قطعات ریخته گری دارای سوراخ های داخلی هستند(فضا های خالی).یا برخی حفره های موجود در ساختار آنها از هیچ کجای قالب قابل دسترسی نیستند. این سطوح درونی به وسیله ماهیچه ها ایجاد می گردند. ماهیچه ها ازطریق آمیختن ماسه با یک سری چسب های خاص تهیه می شوند . این چسب باعث می شود که وقتی ماهیچه را در دست می گیریم شکل خود را حفظ کند. قالب از طریق قرار دادن ماهیچه در داخل حفره درجهء پایینی و قرار دادن درجه بالایی روی آن و قفل کردن دو درجه به هم، ساخته می شود. بعد از انجام عملیات ریخته گری ، ماسه ها کنار زدن می شوند و ماهیچه بیرون کشیده شده و معمولا شکسته میشود.


ملاحظات مهم ریخته گری:

1- طرح الگو چگونه روی ماسه ساخته می شود؟

صنعت گران شکل مورد نظر را با دست یا به وسیله ماشین روی ماسه حک می کنند.

2- چرا طرح ایجاد شده دقیقا شبیه قطعه نیست؟

به وسیله طرح ما تنها سطح خارجی قطعه را می سازیم . سطوح داخلی توسط ماهیچه ها ایجاد می شوند.

باید مقدار فضای لازم را برای انقباض قطعه ریخته گری شده بعد از انجماد پیشبینی کرد.

3- وقتی دو درجه تشکیل دهنده قالب را از هم جدا کنیم و طرح ایجاد شده توسط درجه پایینی و بالایی را به دو نیم تقسیم کنیم به یک برشی عرضی از قطعه می رسیم .سطح خارجی ای برش عرضی را " خط جدا کننده" می نامند. اولین گام در طراحی قالب تشخیص این خط است .(چرا)

4- برای جلوگیری از صدمه دیدن سطح قالب هنگام خارج کردن الگو، قطعات چوبی مربوط به لوله های هوا، راه گاه ها و غیره ، باید سطوح عمودی قطعه را کمی مایل طراحی کنیم. به این شیب ملایم taper گفته می شود. اگر می دانیم که قطعه ما توسط ریخته گری ساخته خواهد شد، باید هنگام طراحی در طرح اولیه به سطوح عمودی شیب ملایمی بدهیم.



5- ماهیچه ها توسط اجزایی به نام برجسته گی های ماهیچه(core print) در جای خود نگه داشته می شوند.اگر طراحی طوری باشد که ساپورت کافی برای نگه داشتن ماهیچه در جای خود وجود نداشته باشد، از نگه دارنده های فلزی به نام چپلت استفاده میشود.چپلت ها در داخل قطعه نهایی جاسازی می شوند.

6- بعد از به دست آمدن قطعه ریخته گری شده باید آن را با فشار هوا تمیز کرد.

7- نهایتا ، فلزات اضافی کنار دروازه ها ، لوله های تغذیه و منافذ هوا باید بریده شوند. سطوح مهم باید ماشین کاری شوند تا سطحی پرداخت شده و دقیق حاصل گردد

اصول هیدرولیک

اصول هیدرولیک

   مبنای عملکردی هر  سیستم هیدرولیکی بسیا ر ساده است:وقتی نیرویی به یک نقطه از سیال غیر قابل تراکم وارد شود این نیرو به نقاط دیگر نیز منتقل می شود.این سیال اغلب روغن است.شکل زیر ساده ترین شکل قابل تصور برای یک سیستم هیدرولیک را نشان میدهد:

            

 

با کلیک بر روی پیکان قرمز رنگ میتوانید اثر انرا توسط  انیمیشن را مشاهده کنید.

 

   در شکل بالاسیالی بین دو پیستون که در داخل دو عدد سیلندر قرار گرفته اند و توسط لوله ای بهم وصلند متراکم است.اگر شما نیرویی را بر پیستون سمت چپ وارد اورید(توسط کلیک پیکان سمت چپ)انگاه نیرو از طریق لوله ی رابط به پیستون سمت چپ می رسدو چون سیال غیر قابل تراکم است بازدهی بسیار خوبی حین این عمل وجود دارد و تقریبا تمام نیروی ورودی به پیستون سمت راست می رسد و انرا بلند می کند.نکته ی مهم اینست که لوله ی رابط می تواند هر شکل و درازایی داشته باشد.همچنین لوله ی مذکور می تواند چندشاخه هم باشد و همین خاصیت سبب می شود تا بتوان توسط یک نیرو چندین خروجی را کنترل کرد.

 

در شکل زیر سطح پیستون راست ۹ مرتبه بیشتر از سطح پیستون سمت چپ است.وقتی نیرویی به پیستون سمت چپ وارد آید به ازای هر ۹ واحد جابجایی پیستون سمت چپ در سمت راست پیستون ۱ واحد جابجا می شود.برای مشاهده ی این امر بر روی پیکان قرمز رنگ کلیک کنید تا این قضیه را به عینه مشاهده نمایید:

 

اما دلیل این امر اینست که پیستون سمت چپ قطری به اندازه ی ۲ اینچ دارد و این مورد برای سمت راستی ۶ اینچ است.چون سطح با مربع شعاع متناسب است پس سطح پیستون سمت راست ۹ برابر سمت چپی است و چون حجم سیال جابجا شده در زیر دو پیستون یکسان است و اینکه سطح دومی ۹ برابر اولی است پس یستون اول باید ۹ برابر دومی جابجا شود تا حجم جابجایی یکسان شود.