کاربردهای هیدرولیک

1) ماشین آلات هیدرولیک دریایی

2) سیستمهای هیدرولیک صنعتی

3) ماشین آلات هیدرولیک (سیستمهای موبایل)
الف) ماشین آلات راهسازی و ساختمانی

ب) ماشین آلات صنعتی

ج) ماشین آلات کشاورزی

رم جت

رم جت نوعی موتور جت است که دارای قسمتهای متحرک عمده ای نیست .
و مخصوصا در مواردی که احتیاج به موتور سبک و سرعت بالا است استفاده می شود . برای مثال missiels ) یک نوع موشک که برای تسلیحات استفاده می شود این کلمه از کلمه لاتین mittere که به معنی فرستادن است گرفته شده است.) .
همچنین به عنوان tipjet در هلیکوپتر استفاده می شود .طرح این موشک قبل از سال 1908 توسطRene lorin داده شد (در شوروی سابق)

رم جت GIRD-08 که توسط Yuri Pobedonostsevساخته شد و در سال 1933 تست شد.

Exocet missile in flight



رام جت ها از یک جسم مخروطی شکل در لبه مدخل استفاده می کنند .
جریان هوا از قسمتی که از مدخل خارج می شود فشرده می شود و سپس هوا را پخش می کند تا سرعتش را تا سرعت مناسب محفظه احتراق کم کند .
به خاطر اینکه نسبت فشار نازل بالاست بنابراین موتور رم جت بوسیله نازلهای همگرا و واگرا تجهیز می شوند.
بدلیل اینکه رم جت ها موتوری هستند که مستقلا کار می کنند سرعت موتور و بدنه موشک به شتاب زیاد میل می کند مگر اینکه مقاومت هوا خیلی باشد .
به همین دلیل دمای مدخل به شدت بالا می رود و این برای موتور و بدنه زیان آور است و سیستم تنظیم سوخت باید مقدار سوخت ورودی را برای کاهش دما کم کند . گرچه در سرعت های بالا بازده بالا می رود.
موتورهای رم جت اگر سرعتشان بیشتر از 1000 km/h نباشد بدلیل اینکه فشردگی هوا بخوبی انجام نمی شود ، بدون کارایی خواهند بود . گرچه در سرعتهای پایین از راکت ها از نظر سوخت کارایی بهتری دارند .




Leducمدل 010 در سال 1949 اولین ramjet ی بود که در فضاپیما برای پرواز استفاده شد.
ساده ترین توربو جت ها از قسمتهای زیر ساخته می شوند .
مدخل هوا - محفظه احتراق – کمپرسور - توربین - نازل(مخرج)
در این نوع موتور هوائی که وارد موتور می‌شود به خاطر سرعت ورود به مجرای موتور خودبه‌خود فشرده می‌شود ونیازی به داشتن فشارنده (کمپرسور) و توربینی که به آن نیرومحرکه می رساند ، نیست.
به این موتور لوله بخاری پرنده هم می گویند که تنها از 3 قسمت مدخل و محفظه احتراق و مخرج تشکیل شده است. تنها قسمت متحرک ، پمپ سوخت است که سوخت مایع را به محفظه احتراق می رساند.
که اگر از سوخت جامد استفاده شود این قسمت هم لازم نیست.

Ramjet سعی می کند که فشار دینامیکی بالایی را به کار بیاندازند. که این بوسیله streamtub که نزدیک به لبه ورودی است تامین می شود .
بیشتر رم جت ها با سرعت بالاتر از صوت حرکت می کنند .همچنین از scramjet برای موشک استفاده می شود .اصطلاح جت اسکرام (scramjet) مخفف رامجت احتراقی مافوق صوت (Supersonic Combustible Ramjet) می باشد. که به تازگی یک هواپیمای مافوق صوت آزمایشی رکورد سرعت مافوق صوت جهان رابا پروازی هفت برابر بیش از سرعت صوت شکست.

واریوماتیک (یا انتقال قدرت تسمه ای )

واریوماتیک (یا انتقال قدرت تسمه ای ):

شاید این ساده ترین سیستم انتقال قدرت اتوماتیک باشد که در آن از چرخ دنده استفاده نشده است و اساس کار آن بر گریز از مرکز استوار است که این گیربکس بدلیل مشکلاتی مانند لغزش و تلفات مربوط به قدرت اصطکاکی زیاد مورد استفاده قرار نگرفت این گیربکس بوسیله کمپانی داف هلند تولید شد و در اتومبیل های دافودیل که در اوایل دهه 1960 که به امریکا صادر شد نصب گردید.
در این دستگاه دو چرخ تسمه دو پارچه وجود دارد که بوسیله فنر دو قسمت چرخ متحرک به هم نزدیک و به وسیله وزنه دو قسمت چرخ محرک تغییر می کند چرخ تسمه ها بوسیله تسمه به یکدیگر مربوط می شوند .
در ابتدا کار نیروی فنر دو قسمت چرخ تسمه متحرک به هم نزدیک کرده و قطر موثر آن را افزایش داده و قطر موثر چرخ تسمه محرک به دلیل ثابت بودن اندازه تسمه کاهش یافته و بنابرین در ابتدای کار موثر با دور زیاد و گشتاور قابل توجه محور متحرک را با دور کم و گشتاور نسبی زیاد به حرکت در می آورد وقتی که دور چرخ های که متصل به چرخ تسمه متحرک است افزایش یابد این افزایش دور عینا به چرخ تسمه محرک و موتور تاثیر گذارده و در نتیجه وزنه ها به خارج ار مرکز پرتاب می شوند در اثر پرتاب وزنه ها دو قسمت چرخ تسمه محرک به هم نزدیک شده و قطر موثر ان افزایش یافته و در نتیجه قطر چرخ تسمه متحرک به علت ثابت بودن اندازه تسمه کاهش یافته و دور محور خروجی با فزایش دور موتور افزایش می یابد
این گیربکس می تواند و قادر بود دور با نسبت های بالای 16.6:1 تا1 3.9: ایجاد کند و در این خودرو فقط پدال گاز وضعیت تبدیل گشتاور را تعیین میکنند و از کلاج ها برای شروع حرکت و در موقع توقف خودرو استفاده می شود تا موتور روشن بماند
واریوماتیک اغلب در ماشین های تراش برای تغییر دور صفحه نظام ماشین تراش و موتور سیکلت ها استفاده شده است
در موتور دافودیل دو سیلندر هوا خنک با سیلندر های متقابل بود که در جلو خودرو نصب میشد . این موتور از طریق یک شفت محرک به یک جفت کلاچ گریز از مرکز متصل بود . کلاچ ها بر روی یک جفت پولی متغییر عمل می کردند و قطر موثر آنها را تغییر می دادند این پولی ها از طریق تسمه به یک جفت پولی با قطر ثابت که بر روی اکسل تعلیق مستقل عقب مستقر بودند اتصال داشتند کلاچ های گریز از مرکز پولی های متغیر را به منظور انتقال حرکت به پولی های عقب تحت فشار می داد.هنگامی که سرعت موتور خودرو افزایش می یافت کلاچ ها پولی های متغییر را بیشتر فشار می دادند لذا قطر پولی ها بطور موثر افزایش می یافت این امر نسبت بین پولی ها ثابت و متغییر را تغییر می داد که معادل تعویض دنده به دنده بالاتر بود

جوش mag

جوش MAG

دی اکسید کربن از گازهای دیگری که در روش قوس الکتریکی استفاده می شوند، ارزانتر است. اولین گازی که دردستگاه های تمام اتوماتیک بکار رفت دی اکسید کربن بود، اکنون هم از این گاز در دستگاه های تمام اتوماتیک و نیمه اتوماتیک استفاده می شود. دی اکسید کربن خاصیت حفاظتی بسیار خوبی دارد و به طول قوس بسیار حساس است، در موقع استفاده از این گاز باید طول قوس را ثابت نگه داشت، بنابراین در دستگاه‌های تمام اتوماتیک و نیمه اتوماتیک که طول قوس باید ثابت نگه داشته شود استفاده از این گاز ایده آل است. درموقع استفاده از این گاز برای ثبات قوس و پیشگیری از ناجور شدن آن، از الکترودهای روپوش شده یا تنه کار استفاده می کنند. بیشترین گازی که در جوشکاری فولاد معمولی بکار می رود CO2 است. بزرگترین مزیت این گاز همانطور که گفته شد ارزان قیمت بودن آن است(1/0 بهای آرگون) بر خلاف گازهای اتمی، دی اکسید کربن در محل قوس الکتریکی به اکسیژن و مونو اکسید کربن تجزیه می شود، هر چند گازهای مزبور بعد از خنک شدن به CO2 تبدیل می شوند. در این حالت گازها و سایر مواد موجود قبل از جامد شدن جوش از آن خارج می شوند. جریان بیشتری که در موقع استفاده از CO2 مصرف می شود (در حدود %25) باعث تلاطم بیشتر حوضچه مذاب شده و در نتیجه حباب های گازهای موجود در داخل جوش به سطح فلز صعود کرده و قبل از انجماد از آن خارج می شوند، در نتیجه تخلخل جسم کمتر خواهد بود. چون درموقع جوشکاری مقداری مونو اکسید کربن و حتی گازهای اُزُن تولید می شوند، کارگاه حتماً باید بخوبی تهویه شود، به هر حال باید از جمع شدن گازهای سمی در اطراف جوش جلوگیری کرد.


نکته: دراین جوش از جریان مستقیم با قطب معکوس استفاده می شود.

تجربه نشان داده که درصورتی که بتوانیم از ورود گازهای موجود در هوا یعنی اکسیژن و نیتروژن به منطقه جوش پیشگیری کنیم جوش از خواص شیمیایی و فیزیکی بهتری برخوردار خواهد بود.جوشکاری قوس الکتریکی با گاز محافظ CO2 یک روش بسیار مفید و فراگیر است. این روش برای جوشکاری فلزات سخت و غیر سخت در تمامی ضخامت ها مورد استفاده قرار می گیرد و یک روش بسیار مناسب برای جوشکاری صفحات فلزی نازک و مقاطع نسبتاً ضخیم فلزات غیر سخت می باشد که در شرکت ایران خودرو بعد از جوش مقاومتی بالاترین میزان استفاده را در سالن های بدنه سازی به خود اختصاص داده است.

در این روش قوس الکتریکی و حوضچه مذاب کاملاً برای جوشکاری واضح و آشکار است. در جوشکاری با CO2 گاهی یک لایه نازک سرباره روی گرده جوش را می پوشاند که باید این لایه از روی سطح جوش برطرف شود.

مزایای جوش MAG:

این فرایند طوری است که می تواند در مورد بیشتر فلزات مغناطیسی و غیر مغناطیسی مفید باشد.

دراین شیوه میزان جرقه کم می باشد.

سیم جوش به طور مستمر تغذیه می گردد، بنابراین زمان برای تعویض الکترود صرف نمی شود.

این شیوه به راحتی می تواند در تمام وضعیت ها استفاده شود.

حوضچه مذاب و قوس الکتریکی براحتی قابل مشاهده است.

سرباره حذف شده یا بسیار اندک است.

از الکترودی با قطر نسبتاً کم استفاده می شود، که باعث بالا رفتن چگالی جریان می شود.

درصد بالایی از سیم جوش در منطقه اتصال رسوب می کند.

نکاتی راجع به استفاده صحیح از سیم جوش CO2

اندازه شیار قرقره کشنده وایر فیدر دستگاه جوش باید با قطر سیم جوش مصرفی همخوانی داشته باشد.

نازل ورودی انتهای تورچ جوشکاری دقیقاً در مقابل شیار قرقره کشنده جوش قرار گرفته باشد. ضمناً نوک این نازل تیز باشد، زیرا باعث آسیب زدن به سیم جوش می گردد.

فنر هدایت کننده سیم جوش در دادن غلاف تورچ دارای مشخصات زیر باشد:

1- فنریت خود را در اثر گرم شدن از دست نداده باشد.

2- له شدگی نداشته باشد.

3- کوتاه نباشد.

فشار پیچ و فنر نگهدارنده قرقره های کشنده روی سیم جوش در حدی باشد که:

سیم جوش له نشود.

سیم جوش به هنگام کار متوقف نگردد

پیچ و فنر در (ریل هاب) که در مرکز قرقره سیم جوش قرار دارد، بیش از حد لازم سفت یا شل نباشد، چون سفت بودن آن به موتور وایر فیدر فشار وارد نموده و شل بودن آن باعث بیرون ریختن سیم از قرقره می شود.

نازل سیم جوش از نظر قطر داخل با سیم جوش مصرفی همخوانی داشته باشد. (گشاد یا تنگ نباشد) و همچنین رزوه آن با انبردست محکم شده باشد.

میزان ریزش گاز محافظ با قطر سیم جوش تنظیم گردد. (میزان گاز محافظ عبوری 10 برابر قطر سیم جوش باشد)

در صورت استفاده از گاز محافظ CO2 بعداز مانومتر کپسول، باید گرمکن گاز نصب گردد و همواره قبل از شروع عملیات جوشکاری از صحت کارکرد گرمکن اطمینان حاصل شود. فنر تورچ در مدت زمان لازم (بستگی به ساعت کارکرد دارد) تمیز و عاری از هر گونه آلودگی گردد، در غیر این صورت فنر دچار اشکال می گردد. (برای تمیز کردن فنر تورچ می توان فنر را به صورت حلقه در آورد و در داخل بنزین قرار داد و سپس با فشار باد آن را تمیز کرد).

آمپر و ولتاژ جوشکاری زمانی با هم همخوانی دارند که ریزترین و مداوم ترین صدای ریزش قطرات سیم جوش هنگام کار شنیده شود.

بعد از تنظیم ولتاژ و آمپر باید خروجی کابل اتصال منفی روی دستگاه جوش نسبت به ضخامت قطعه میزان گرمای لازم انتقالی به قطعه، صحیح انتخاب گردد. در این صورت پاشش جرقه جوشکاری زیاد خواهد بود.

فاصله نوک نازل سیم جوش تا نوک شعله هنگام مصرف ازگاز CO2 به میزان mm2 و هنگام استفاده ازاین گاز با مخلوطی ازآرگون mm8 داخل تر باشد. به هنگام جوش کاری، زاویه این جوش نسبت به خط عمود برکار بیشتر از 25 درجه نباشد زیرا باعث خواهد شد:

فاصله سیم آزاد زیاد شود.

گاز محافظ به طور کامل روی حوضچه جوش نریزد.

جهت جلوگیری از چسبیدن جرقه ها به داخل شعله جوش و اطراف نازل سیم جوش در ابتدا و همچنین در فواصل بین کار و بعد از تمیز نمودن آثار جرقه ها از اسپری ضد جرقه استفاده گردد.

معایب جوش MAG :

تا به حال تعدادی از قطعات و اتصالات فلزی مهم و ایمنی دربدنه خودرو در اثر ایجاد بعضی عیوب در فلز جوش یا منطقه مجاور آن شکسته شده و موجب خسارات مالی و جانی فراوانی شده‌اند. همانطور که می‌دانیم جوش ایده‌آل و خالی از نقص تقریباً غیر ممکن است و معمولاً جوش‌ها دارای معایبی هستند، مخصوصاً جوشکاری‌هایی که به صورت دستی انجام می‌شوند.

در جوش CO2 به دلیل این که تجهیزات و ادوات جوشکاری نسبت به جوش‌های دیگر بیشتر است لذا عیوب آن هم نسبت به جوش‌های دیگر بیشتر است که در حد ممکن باید از مواد مصرفی مناسب مانندگاز CO2 مرغوب و خالی از رطوبت، سیم جوش متناسب با زاویه جوشکاری و قطعه‌کار عاری از کثیفی مانند چربی، زنگ زدگی، اکسیده بودن، رنگ و رطوبت استفاده کرد.

البته بعضی از پارامترها در اختیار کنترل ما نیست به عنوان مثال اگر بدنه در ایستگاه قبل با دقت و توجه کم مونتاژ شده باشد و ورق مورد نظر برای جوشکاری دارای فاصله هوایی باشد ، جوشکار ناچار است به دلیل به وجود نیامدن توقف در خط هر طور که شده پروسه جوشکاری فلز روی بدنه و محل مورد نظر انجام دهد .

ورق هایی که گالوانیزه هستند در حین جوشکاری فلزروی از طریق پوشش گالوانیزه وارد مذاب می شود که :

باعث تردی و بالا بردن میزان حساسیت درمقابل ترک برداشتن می شود .

دراثر سوختن و بخار شدن ایجاد دود سفیدی می‌کند که مشکلات تنفسی و عدم رویت کامل عملیات جوشکاری را برای شخص جوشکار به وجود می‌آورد.

می‌تواند باعث ایجاد حفره و تخلخل در گرده جوش شود.

عیوب جوش CO2 در اثر عوامل مختلف و متفاوت اعم از اتصال، مناسب نبودن مواد مصرفی شامل فلز قطعه‌کار، گاز CO2، سیم جوش مصرفی و پارامترهای جوشکاری مانند ولتاژ، جریان، سرعت تغذیه سیم، قطر، سرعت حرکت تورچ، نوع دستگاه و عدم مهارت جوشکار در نحوه انجام عملیات جوشکاری و نیز پیش‌گرم و یا پس‌گرم کردن می‌توان نام برد.

هر کدام از عیوب جوش بنا به حساسیت کاربردی موضع اتصال، مجاز هستند. و همکاران در بخش QC (کنترل کیفیت) از طریق آزمایشات مختلف میزان این عیوب را با استانداردهای مربوطه مقایسه کرده و آنها را قبول یا رد می‌کنند.

عیوبی که می‌توانند در ایستگاه ایجاد شوند:

- عیوب مربوط به قطعه گذاری نامناسب

- عیوب ناشی از نامناسب بودن سطح کار (روغنی بودن، آبکاری نامناسب، رنگ، زنگ‌زدگی)

- عیوب مربوط به خارج از اندازه بودن ابعاد جوش - مشکلات مربوط به تغییر حالت سرشاسی و دفرمگی قطعات و فاصله هوایی آنها

- تنظیم نبودن دستگاه از نظر جریان، ولتاژ، سرعت تغذیه سیم، میزان عبور گاز محافظ، - تورچ و شعله‌پوش

- عدم مهارت جوشکار دراجرای پروسه جوشکاری

ایرادهایی که در اثر نادرست بودن تجهیزات دستگاه جوش MAGایجاد می‌شوند:

- نازل سیم جوش از نظر قطر داخلی با سیم جوش مصرفی همخوانی نداشته باشد .

- اطراف شعله جوش دچار خوردگی و سایئدگی شده باشد چون در پوشش منطقه اختلال ایجاد می کند .

- اندازه شیار قرقره کشنده وایر فیلدر Wire filder دستگاه با قطر سیم جوش مصرفی همخوانی نداشته باشد .

- جهت جلوگیری از چسبیدن جرقه هابه داخل شعله پوش واطراف نازل سیم جوش در ابتدا و در فواصل بین کار از اسپری ضد جرقه استفاده گردد .

نکته:

قطرات ریز را که از منطقه جوش در بین اتصالات ذوبی به اطراف پرت می شوند یا ترشح می گویند . این قطرات می توانند از حوضچه جوش یا سیم جوش پرکننده ناشی شده باشند . هنگامی که دانه های کروی و مذاب قطرات از سیم جوش به طرف حوضچه جوش منتقل می شوند و ایجاد پل در فاصله قوس می کنند مدار بسته (اتصال کوتاه ) به وجود می آید که عبور شدت جریان از آن باعث گداخته شدن فوق العاده این پل می شود که با انفجار آن بارانی از جرقه های گداخته به وجود می آورد . جرقه های درشت در فرایند جوشکاری CO2با تورچ دستی در اثر قوس اضافی و جرقه های ریز ناشی از جریان اضافی می باشد.

جرقه‌ها اغلب در حین پرواز در روی سطح فقط ایجاد لکه‌هایی می‌کنند. اغلب جرقه‌های چسبیده بر روی سطح در فواصل دور، با برس سیمی و وسایل مشابه به راحتی تمیز می‌شوند. اما جرقه‌های چسبیده شده در نزدیکی مسیر اتصال به راحتی نمی شوند و ظاهر جوش را بد منظره می کنند. علاوه براین جرقه و ترشح یکی از عواملی است که باعث سوزاندن پوست و لباس جوشکار می شود، که با تنظیم پارامترهای جریان، ولتاژ، قطب، سرعت تغذیه سیم، عبور گاز CO2 می توان از بروز آنها جلوگیری کرد.

- سوراخ شدن و ریزش جوش:

اگرفلز جوش بیش از حد در قطعات جوش دادنی نفوذ کند حوضچه مذاب ، ریشه جوش را سوراخ کرده پایین می ریزد . تولید شدن گرمای بیش از حد لزوم موجب سوختن سیم جوش ومقداری از سطح قطعه کار می شود . این ایراد بیشتر از نادرست بودن پارامترهای دستگاه جوشکاری ناشی می شود ، البته مهارت دست جوشکار هم بی تاثیر نیست .

- نفوذ ناقص یا بیش از اندازه مذاب در قطعه کار:

این نقص به علت پیشروی سریع جوشکار ممکن است ایجاد شود ، زیرا در این حالت سیم جوش CO2 به طور کامل به محل اتصال دو قطعه کار نخواهد رسید و باعث گود شدن و نفوذ بیش از حد مذاب در قطعه کار خواهد شد.

- ایجاد خوردگی:

هنگامی که جوش از کناره های لبه جوش پایین تر قرار گیرد عیب پدیدار شده را خوردگی جوش می نامند . عوامل بروز این عبارتنداز : تمرکز زیاد حرارت در محل جوش ، بکارگیری روش نامتناسب برای انجام پروسه جوشکاری مورد نظر . با تنظیم دستگاه به طور دقیق ، ممانعت از رسیدن گرمای اضافی به ناحیه جوشکاری و انتخاب تکنیک صحیح جوشکاری از ایجاد انواع خوردگی در درزهای اتصال می توان جلوگیری کرد.

طرز کار موتورهای دوزمانه

طرز کار موتورهای دوزمانه

اگر شما مقاله طرز کار موتورماشین و طرز کار موتورهای دیزل را خوانده باشید ،شما با دو نوع از موتور که امروزه تقریبا در هر خودرو و کامیونی در جاده پیدا می شود آشنا می شوید . هر موتور خودرو دیزلی و بنزینی به عنوان یک موتور چهار زمانه رفت و برگشتی احتراق داخلی طبقه بندی می شود .
این سومین نمونه از موتور های رفت و برگشتی است که آنرا به عنوان موتور دو زمانه می شناسید، که معمولا در کاربردهای که به قدرت پایین نیاز باشد متداول است . بعضی از دستگاههای که ممکن است موتور دوزمانه داشته باشند :
·تجهیزات باغبانی و چمنزنی( اره زنجیری، دستگاه های برش)
·موتور گازی ها
·جت اسکی ها
·هواپیما ها با دستگاه کنترلی بی سیم ( هواپیما های بدون سرنشین)
·موتور قایق های کوچک
در این مقاله ، شما در مورد موتورهای دو زمانه یاد خواهید گرفت : آنها چطور کار می کنند ، چرا ممکن است آنها مورد استفاده قرار بگیرند و چه چیز آنها را از موتور خودروهای معمولی و دیزلی متفاوت می سازد .
اصول موتور های دوزمانه
این چیزی شبیه به یک موتور دو زمانه است :

شما می توانید یک موتور دو زمانه را در هر وسیله ای مانند اره های زنجیری و جت اسکی ها ببینید زیرا موتور های دو زمانه سه مزیت مهم نسبت به موتورهای چهار زمانه دارند :
·موتور های دو زمانه سوپاپ ندارند ، که همین امر ساختمان آنها را ساده تر و وزنشان را کمتر کرده است .
·در موتور های دوزمانه به ازای هر دور چرخش میل لنگ یک حرکت انبساط داریم در حالیکه در موتور های چهار زمانه به ازای دو دور چرخش میل لنگ یک حرکت انبساط داریم که این به موتور های دوزمانه قدرت فزآینده قابل توجهی می دهد .
·موتور های دوزمانه در هر جهتی می توانند کار کنند که آن می تواند در بعضی دستگاه ها مانند اره های زنجیری مهم باشد .
یک موتور استاندارد چهار زمانه ممکن است مشکلاتی با ریزش روغن داشته باشد مگر آن که به طور عمودی قرار داشته باشد و حل این مشکل می تواند به پیچیدگی ها یک موتور بیافزاید .
بعضی از مزایای یک موتور دو زمانه عبارتند : سبکتر، ساده تر و برای تولید کننده کم هزینه تراند. موتورهای دوزمانه همچنین این پتانسیل را دارند که حدود دو برابر قدرت را در همان فضا انباشته کنند .
ترکیب سبک وزن بودن و قدرت دو برابر داشتن، یک نسبت قدرت به وزن بزرگی در مقایسه با بسیاری از موتور های چهار زمانه به موتورهای دوزمانه در طراحی می دهد .
با این حال شما معمولا موتورهای دوزمانه را در خودروها نمی بینید . زیرا در یک نگاه اجمالی به طرز کار آن یک جفت معایب قابل توجهی می بینیم .
سیکل موتور های دو زمانه
انیمیشن زیر یک موتور دو زمانه را در یک کنش نشان می دهد . شما می توانید این انیمیشن را با انیمیشن های موتور های چهار زمانه و موتورهای دیزل مقایسه کنید و تفاوت های آنرا ببینید . بزرگترین تفاوت قابل توجه در مقایسه شکل ها این است که در موتورهای دوزمانه در هر چرخش میل لنگ شمع جرقه می زند .

انیمیشن موتور های دو زمانه

انیمیشن موتور های دیزل

انیمیشن موتور های بنزینی

این شکل نشان دهنده یک نمونه بارز از طراحی جریان متقابل(cross flow) است. شما متوانید ببینید که موتور های دو زمانه دستگاه های کمی هوشمندانه ایند که از همپوشانی عملیات برای کاهش قطعات استفاده شده است .
پرش جرقه
شما می توانید با نگاه کردن به هر قسمت از سیکل، موتور های دو زمانه را بفهمید . برای این کار از نقطه ای که شمع جرقه می زند شروع کنید .مخلوط سوخت و هوا در سیلند متراکم می شود و وقتی که شمع جرقه می زند مخلوط مشتعل می شود و نتیجه این انبساط راندن پیستون به سمت پایین است . توجه کنید از آنجاییکه پیستون به سمت پایین حرکت می کند آن ، مخلوط هوا و سوخت را در کارتر متراکم می کند .
وقتی که پیستون به انتهای کورس می رسد دریچه تخلیه باز می شود و فشار داخلی سیلندر بیشتر گازهای خروجی را به بیرون سیلندر می راند . همانطور که در شکل می بینید :

مکش سوخت
سرانجام که پیستون به ته می رسد ، دریچه مکش باز می شود . با حرکت پیستون مخلوط در داخل کارتر فشرده می شود ، بنابراین آن (مخلوط سوخت و هوا) به سرعت وارد سیلندر شده ، و گازهای باقیمانده را خارج کرده و سیلندر با شارژ جدیدی از سوخت پر می شود ، همانطور که در شکل زیر می بینید :

کورس تراکم
در این مرحله با شروع حرکت میل لنگ، پیستون به سمت شمع بر می گردد . موقعی که مخلوط هوا و سوخت توسط پیستون فشرده می شود خلائی در کارتر ایجاد می شود . این خلاء باعث باز شدن سوپاپ ماسوره ای (reed valve ) ومکش مخلوط هوا ،روغن و سوخت از کاربراتور می شود.
وقتی که پیستون به سمت بالا می آید مرحله تراک پایان می یابد و شمع دوباره جرقه می زند تا این چرخه تکرار شود . دلیل نامگذاری موتور های دوزمانه این است که یک مرحله تراکم و سپس یک مرحله احتراق داریم . اما در موتور های چهار زمانه مراحل مکش، تراکم، احتراق و تخلیه جدا از هم انجام می شود .
شما می توانید ببینید که پیستون دو چیز مختلف رار در موتورهای دوزمانه انجام می دهد :
·در یک سوی پیستون که محفظه احتراق قرار دارد ، جایی است که پیستون مخلوط هوا و سوخت را متراکم می کند و انرژی آزاد شده از احتراق سوخت را ذخیره می کند.
·در سوی دیگر پیستون کارتر قرار دارد یعنی جاییکه در آن خلاء ایجاد می شود تا مخلوط سوخت و هوا را، از کاربراتور توسط سوپاپ ماسوره ای بکشد . و سپس در داخل کارتر متراکم تا اینکه مخلوط سوخت و هوا در داخل محفظه احتراق متراکم شود .
·ضمنا دو سمت پیستون شبیه به سوپاپ عمل می کند ، یعنی دریچه های مکش و تخلیه را باز و بسته می کنند .
بسیار جالب است که می بینیم پیستون کارهای مختلفی را انجام می دهد ! اینست که چرا موتورهای دو زمانه ساده و سبکتر هستند .
اگر شما از موتور های دو زمانه استفاده کرده باشید شما می دانید که باید روغن موتور های دو زمانه را با بنزین مخلوط کنید . محفظه احتراق در یک موتور چهار زمانه ، به طور کاملا جداگانه از کارتر است . بنابراین شما می توانید کارتر را با روغن غلیظ برای روان کاری یاتاقان میل لنگ، یاتاقان انتهای دیگر شاتون (پیستون) و دیواره سیلندر پرکنید . در یک موتور دوزمانه ، در سمت دیگر، کارتر قرار دارد که به عنوان محفظه ای تحت فشار برای متراکم کردن مخلوط هوا و سوخت در داخل سیلندر، نصب شده است، بنابراین نمی توان از روغن غلیظ استفاده کرد . در عوض شما می توانید از مخلوط روغن و بنزین برای روانکاری میل لنگ، شاتون و دیواره سیلندر استفاده کنید . بنابراین اگر شما مخلوط کردن روغن را فراموش کنید موتور نمی تواند عمر زیادی داشته باشد .
معایب موتور های دو زمانه
شما می توانید دو مزایای مهم موتورهای دو زمانه را نسبت به موتور های چهار زمانه ببینید: آنها ساده تر و سبکتر و حدود دو برار بیشتر قدرت تولید می کنند. بنابراین چرا خودرو ها و کامیونها از موتور های چهار زمانه استفاده می کنند؟ به چهار دلیل مهم زیر :
·موتور های دو زمانه تقریبا به اندازه موتورهای چهار زمانه عمر نمی کنند. (فقدان سیستم روغن کاری اختصاصی دلیل سایش بیشتر قسمتهای موتور های دو زمانه می باشد .)
·روغن موتورهای دو زمانه گران است، و شما به 4 انس روغن در هر گالن بنزین نیاز دارید. اگر شما از یک موتور دو زمانه در یک خودرو استفاده کنید آن یک گالن روغن در هر 1000 مایل می سوازند .
·موتور های دو زمانه به طور پر بازده از سوخت استفاده نمی کنند، بنابراین برای پیمودن هر چند مایل یک گالن سوخت نیاز است .
·موتور های دو زمانه به اندازه ای آلودگی ایجاد می کنند که در فواصل دور نمی توان آنها را دید .
آاودگی که در موتور های دو زمانه تولید می شود از دو منبع است که اولی از احتراق روغن است.احتراق روغن باعث می شود که همه موتور های دوزمانه به اندازه قابل ملاحظه ای دود تولید کنند و متاسفانه موتور های دو زمانه به دلیل سایش قطعات توده های عظیمی از دوده های روغنی در هوا تولید می کنند. دلیل دوم کمتر آشکار است اما در شکل زیر می توانیم ببینیم :

هر بار که شارژ جدیدی از مخلوط بنزین و هوا وارد محفظه احتراق می شود، قسمتی از آن از دریچه تخلیه به بیرون نشت می کند . این است دلیل این که در اطراف موتور دو زمانه قایق ها، درخشش روغن را می بینیم . نشت هیدروکربن از سوخت تازه و ترکیب آن با روغن نشتی، حقیقتا یک آلودگی برای محیط زیست می باشد.
این معایب باعث شده است که موتور های دو زمانه تنها در جاهایی استفاده شوند که موتور به طور دائم کار نکند . و نسبت قدرت به وزن بزرگ مهم باشد .
ضمنا بیشتر کارخانه ها روی ساخت موتورهای چهار زمانه ، سبک و کم حجم کار می کنند و شما می توانید این تحقیقات را در انواع موتورهای چمن زنی و ناوگان های دریایی جدید که در بازار وجود دارد ببینید .

طرز کار سیستم جرقه زنی خودرو

طرز کار سیستم جرقه زنی خودرو

موتورهای احتراق داخلی ماشین هایی شگفت انگیزی هستند که در طی بیش از 100 سال تکامل یافته اند . این تکامل توسط سازندگان خودرو برای افزایش بازده و کاهش آلودگی با گذشت هر سال ادامه یافت . در نتیجه به طور باور نکردنی و شگفت انگیز کامل شد و به دستگاه قابل اعتمادی تبدیل شد .
مقالات دیگر سایت HowStuffWorks در باره مکانیزم موتور و بیشتر زیر مجموعه های آن مانند: سیستم سوخت رسانی ،سیستم خنک کننده ، میل بادمک ها، توربو شارژ و دنده ها توضیح می دهد . و یکی دیگر از اینها در مورد این که سیستم جرقه زنی کجا قرار گرفته و این که چگونه با هم کار می کنند و نحوه جرقه زنی منظم چگونه انجام می شود بحث می کند .

در این مقاله، ما در باره سیستم جرقه زنی خواهیم آموخت، با تنظیم زمانی (تایمینگ) جرقه شروع می کنیم. سپس تمام اجزایی آن که جرقه ایجاد می کنند از قبیل شمع ها، کویل ها و دلکو ها را خواهیم دید. و سر انجام در باره بعضی از سیستم های جدید که از حالت جامد solid-state) ) اجزا به جایی دلکو استفاده می کنند صحبت خواهیم کرد.
تایمینگ ( تنظیم زمانی جرقه زنی )
سیستم جرقه زنی که روی خودرو شما قرار دارد باید با هماهنگی کامل با بقیه اجزای موتور کار کند. هدف از مشتعل کردن سوخت در یک زمان معین(درست) در حقیقت این است که گازهای منبسط شده بتوانند بیشترین کار انجام دهند . اگر سیستم جرقه زنی در زمان نا هماهنگی (اشتباهی) عمل کند ، قدرت موتور پایین می آید ،اتلاف سوخت و آلایندگی بیشتر می شود

شمع قبل از این که پیستون به نقطه مرگ بالا برسد جرقه می زند

وقتی که مخلوط سوخت و هوا در داخل سیلندر مشتعل می شود، دما افزایش می یابد و سوخت تبدیل به گاز های خروجی می شود . این تغییر شکل موجب می شود که فشار داخل سیلندر به طور شگفت انگیزی افزایش می یابد و نیرویی رو به پایین به پیستون وارد می کند .
هدف از بیشتر شدن فشار داخل سیلندر طی کورس قدرت این است که بیشترین گشتاور و قدرت را از موتور بگیریم . ماکزیمم شدن فشار همچنین بازده موتور را بیشتر می کند . تنظیم زمانی جرقه زنی یک موفقیت بحرانی است .
یک تاخیر زمانی کوچک بین جرقه زدن و مشتعل شدن کل مخلوط سوخت و هوا، و رسیدن سیلندر به فشار ماکزیمم وجود دارد . اگر جرقه زنی درست زمانی اتفاق بیافتد که پیستون به نقطه مرگ بالا در کورس تراکم برسد، در کورس قدرت قبل از این که گاز ها در داخل سیلندر به حداکثر فشار برسند پیستون شروع به پایین آمدن می کند .
به منظور استفاده بهتر از سوخت، جرقه باید قبل از این که پیستون به انتهای کورس تراکم برسد، اتفاق بیافتد، بنابراین در این لحظه پیستون در کورس قدرت شروع به پایین آمدن می کند ، و فشار به اندازه کافی بالا است که بتواند شروع به تولید کار مفید کند .
جابجایی * نیرو = کار
در یک سیلندر :
سطح مقطع پیستون * فشار = نیرو
طول کورس = جابجایی
بنابراین وقتی ما در باره یک سیلندر صحبت می کنیم، طول کورس * سطح مقطع پیستون * فشار = نیرو . و چون طول کورس و سطح مقطع پیستون ثابت هستند و تنها راه برای ماکزیمم شدن کار، افزایش فشار است .
تنظیم زمانی( تایمینگ ) جرقه خیلی مهم است، و بستگی به شرایط می تواند هر یک از دو حالت آوانس یا ریتارد باشد .
مدت زمان مشتعل شدن سوخت تقریبا ثابت است . اما به منظور افزایش سرعت موتور ، سرعت پیستون افزایش می یابد . به منظور افزایش سرعت موتور باید جرقه زنی نیز زودتر اتفاق بیافتد که آوانس جرقه نامیده می شود: به منظور افزایش سرعت موتور، به آوانس بیشتری نیاز است .
اهداف دیگر، مانند کاهش آلایندگی ،در اولویت قرار دارد زمانی که حداکثر قدرت لازم نیست . به عنوان مثال : با ریتارد کردن تنظیم زمانی جرقه (به تاخیر انداختن زمان جرقه زنی ، نزدیک نقطه مرگ بالا در کورس تراکم)، ماکزیمم فشار در داخل سیلندر، و دما می تواند کاهش یابد . کاهش دما به کاهش تشکیل نیتروژن اکسید (NOx) کمک می کند که آلودگی تنظیم شود . ریتارد شدن تنظیم زمانی جرقه همچنین ممکن است ضربه را رفع کند ، بعضی ماشین ها سنسور ناک (حسگر ضربه) دارند که این کار به صورت اتوماتیک انجام می شود .
شمع
شمع در تئوری کاملا ساده است : آن الکتریسیته را از میان یک فاصله( دهانه شمع) به جرقه تبدیل می کند. تقریباً شبیه به یک آذرخش . الکتریسیته باید در یک ولتاژ بسیار بالا یی به منظور عبور از میان یک فاصله( دهانه شمع) و تولید جرقه خوب وجود داشته باشد . ولتاژ در شمع می تواند بین 40000 تا 100000 ولت باشد .

شمع در مرکز چهار سوپاپ در هر سیلندر قرار دارد .

شمع باید یک مسیر عایق برای عبور این ولتاژ بالا به سمت پایین الکترود داشته باشد ،تا از یک فاصله (دهانه شمع) بتواند بجهد و به سمت بدنه موتور (الکترود اتصال به زمین) هدایت شود .همچنین شمع باید گرمای زیاد و فشار داخل سیلندر را تحمل کند و باید طوری طراحی شود که رسوبات حاصل از افزودنی های سوخت روی آن جمع نشود .

شمع ها از یک قطعه الحاقی سرامیکی برای عایق کردن ولتاژ بالای الکترود استفاده می کنند . که این اطمینان میدهد که جرقه جزء نوک شمع، در جای دیگر شمع ایجاد نمی شود ، این قطعه الحاقی دو کار را انجام می دهد و به از بین رفتن رسوبات کمک می کند . سرامیک هادی گرمایی نسبتاً ضعیفی است ، بنابراین این مواد در طول این عملکرد کاملاً گرم می شود و این گرما با,ث از بین رفتن رسوبات روی الکترود می شود .
بعضی خودرو ها به شمع گرم نیازمندند. این نوع شمع طراحی شده با یک قطعه الحاقی سرامیکی که سطح تماس کوچکتری با قسمت فلزی شمع دارد . این امر باعث کاهش انتقال حرارت از سرامیک می شودپس سرامیک گرمتر می شود و بنابراین رسوبات بیشتری از بین می رود ( می سوزد) . شمع های سرد با سطح تماس بیشتری طراحی می شوند و این باعث می شود که رفته رفته سردتر شوند .

تفاوت بین شمع سرد و گرم در شکل نوک سرامیکی آنهاست .

سازندگان خودرو شمع های مخصوصی ( از نظر دما) برای انواع خودرو انتخاب می کنند . بعضی خودرو ها با عملکرد بالای موتور به طور طبیعی گرمای زیادی تولید می کنند بنابراین آنها به شمع سرد نیاز دارند . اگر شمع زیاد گرم شود می تواند سوخت را قبل از این که جرقه بزند مشتعل کند بنابراین مهم است که شمع مناسبی بر روی خودروتان نصب شود .
در ادامه خواهیم آموخت که کویل چگونه ولتاژ بالای مورد نیاز را برای ایجاد جرقه تولید می کند .
کویل
کویل وسیله ی ساده ای است . در اصل یک تبدیل کننده ولتاژ بالا است ، که از دو سیم پیچ تشکیل شده است . یک سیم پیچ از سیم ها ، سیم پیچ اولیه نامیده می شود، ک اطراف سیم پیچ ثانویه پیچیده شده است . سیم پیچ ثانویه به طور نرمال دارای صد ها دور بیشتر از سیم پیچ اولیه است .

جریان از باتری به سمت سیم پیچ اولیه ی کویل جاری می شود .

جریان سیم پیچ اولیه می تواند توسط پلاتین یا ادوات حالت جامد در سیستم های جرقه زنی الکتریکی ، به طور ناگهانی قطع شود .
اگر شما فکر می کنید کویل شبیه یک آهنربا است ؟ بله درست حدس زده اید . اما آن همچنین یک بوبین ( القا گر) است. اساس عملکرد کویل شبیه به قطع ناگهانی مدار توسط پلاتین است . میدان مغناطیسی سیم پیچ اولیه به سرعت فرو می پاشد . سیم پیچ ثانویه توسط یک میدان مغناطیسی قوی و متغیر احاط می شود . این میدان جریانی در کویل القا می کند . یک جریان با ولتاژ بسیار بالا (بیش از 100000 ولت ) به دلیل شمار زیاد دور های سیم پیچ ثانویه ایجاد می شود . سیم پیچ ثانویه از طریق وایر دلکو را با این ولتاژ تغذیه می کند .
بالاخره یک سیستم جرقه زنی به دلکو نیاز دارد .
دلکو
دلکو چند کار را مدیریت می کند . اولین کار دلکو توزیع صحیح ولتاژ بالای کویل به سیلندر است . این کار توسط یک درپوش و چکش برقی انجام می شود . کویل به چکش برقی متصل شده است که در داخل درپوش می چرخد. چکش برقی بر روی کنتاکتها می چرخد . هر سیلندر یک کنتاکت دارد . نوک چکش برقی با عبور از هر کنتاکت یک پال ولتاژ بالا از کویل را به کنتاکت می دهد . پالس های جرقه از میان یک فاصله کوچک بین چکش برقی و کنتاکت عبور می کنند (بدون تماس به هم ) و سپس توسط وایر به شمع مخصوص هر سیلندر می رسند . موقعی که شما موتور را تنظیم می کنید یکی از وسایلی که باید تعویض شود ، چکش برقی و درپوش است ( به دلیل اینکه بعد از مدتی جرقه زدن کهنه می شوند). همچنین سیم ها ( وایرها) نیز کهنه می شوند و عایق شان از بین می رود . این می تواند دلیل بعضی از مشکلات بسیار مبهم موتور باشد .

دلکوها ی قدیمی با پلاتین بخش دیگری در نیمه پایینی دلکو دارند که این بخش کار قطع کردن جزیان کویل را انجام می دهد. اتصال به زمین کویل به پلاتین متصل است .


بادامکی که در مرکز دلکو قرار دارد اهرم وصل شده به پلاتین را فشار می دهد . هر بار گکه بادامک اهرم را فشار می دهد آن پلاتین را باز می کند . این امر باعث می شود که کویل به طور ناگهانی اتصال به زمین را از دست بدهید و یک پالس ولتاژ بالا را تولید کند .
پلاتین همچنین تایمینگ جرقه را کنترل می کند آنها ممکن است یک آوانس خلائی یا یک آوانس گریز از مرکز داشته باشد . این مکانیسم آوانس، زمان جرقه زنی را متناسب با سرعت و بار موتور تنظیم می کند .
تنظیم زمانی جرقه زنی به قدری برای عملکرد موتور بحرانی است که بیشتر خودرو ها از پلاتین استفاده نمی کنند بنابراین به جای آن، آنها از یک سنسور که موقعیت دقیق پیستون را به واحد کنترلی موتور (ECU)می فرستد ، استفاده می کنند . سپس کامپیوتر موتور یک ترانزیستور رابرای قطع و وصل جریان کویل کنترل می کند .
در قسمت بعدی نگاهی به آوانس در سیستم های جرقه زنی مدرن ( سیستم های جرقه زنی بدون دلکو ) خواهیم داشت.
سیستم های جرقه زنی بدون دلکو
در سالهلی اخیر ممکن است شما در باره خودروهایی که نیاز به تنظیم اولیه در 100000 مایل دارند ، شنیده باشید . سیستم های جرقه زنی بدون دلکو ، یکی از تکنولوژی هایی است که زمان تنظیم موتور را به تعویق می اندازد .

سیستم های بدون دلکو به جای یک کویل اصلی برای هر شمع یک کویل دارند که مستقیماً روی شمع قرار دارد .

کویل در این نوع سیستم ها همانند سیستم های که کویل مرکزی داشتند کار می کند واحد کنترلی موتور ترانزیستور را برای قطع کردن اتصال به زمین مدار کنترل می کند که جرقه تولید شود . ECU کنترل تمام تایمینگ جرقه را برعهده دارد.
سیستم های شبیه به این بعضی مزایای قابل توجهی دارند . اولاً، دلکو ندارند ، در نتیجه مشکل کهنه شدن آن وجود ندارد همچنین وایر های ولتاژ بالای شمع وجود ندارند که از بین بروند . و سرانجام اینها کنترل تایمینگ منظمی را فراهم می کنند که می تواند بازده و آلایندگی را بهبود بخشد و به طور کلی قدرت موتور را افزایش دهد .

طرز کار گیربکس های اتوماتیک

قسمت دوم طرز کار گیربکس های اتوماتیک

شیر دستی ، سوپاپ دستی ،سوپاپ تعویض دنده دستی (Manual valve): شیر ماسوره ای در سیلندر پمپ یک جعبه دنده خودکار که راننده از طریق میله بندی ، با دست آن را به کار می اندازد
سوپاپ راه دهنده ، شیر راه دهنده (Shift valve) : در جعبه دنده خودکار ، شیری که امکان تعویض دنده و تغییر نسبت چرخ دنده را فراهم می آورد
سیلندر پمپ گیربکس ، محفظه سوپاپ ،جعبه سوپاپ (Valve body) : قطعه ریخته گری نصب شده در سینی زیر گیربکس که بیشتر شیر های جعبه دنده خودکار هیدرولیکی در آن قرار دارد .
موقعی که گیربکس را در حالت اوردرایو قرار می دهیم ، بسیاری از قسمت ها باید وصل و قطع شود. حامل سیاره ای به وسیله کلاچ به پوسته تورک کنورتور وصل می شود . دنده خورشیدی کوچک به وسیله یک کلاچ از توربین جدا می شود ( قطع می شود ) بنابراین آن می تواند خلاص بچرخد ، دنده خورشیدی بزرگ توسط باند نگه داشته می شود ( ثابت ) . بنابراین آن نمی تواند بچرخد. هر بار که دسته دنده را فشار می دهیم یک سری از اتفاقات با درگیر شدن و آزاد شدن کلاچ ها و باندها ی مختلف رخ می دهد .
بیاید نگاهی به باندها داشته باشیم .
باند ها
در این گیربکس دو باند وجود دارد . باندها در یک گیربکس معمولاً فولادی هستند ، که به دور بخشی از دستگاه چرخ دنده های انتقال توان (دارم کلاچ ) پیچده می شوند ، و به پوسته متصل شده اند . آنها توسط سیلندر های هیدرولیک در داخل گیربکس به کار انداخته می شوند .

نمونه ای از باند

در شکل بالا ، شما می توانید یکی از باندها را در داخل پوسته گیربکس ببینید . دنده خارج شده اند . میله فلزی ( کار انداز ، تیغه فشاری) به پیستون وصل شده ، که باند ها را کار می اندازد .

شما می توانید پیستون های ، راه انداز باند ها را در شکل بالا مشاهد نمائید

در شکل بالا شما می توانید دو پیستون که باند ها را به کار می اندازند را ببینید . فشار هیدرولیکی که توسط مجموعه از سوپاپ به سیلندر وارد می شود ، عامل حرکت پیستون و وارد کردن فشار به باند است ، که قسمت های از دستگاه چرخ دنده ها را قفل می کند .
کلاچ در این گیربکس اندکی پیچیده تر هستند . در این گیربکس چهار کلاچ وجود دارد . برای درگیر کردن این کلاچ ، فشار روغن به پشت پیستون کلاچ هدایت می شود و در نتیجه پیستون به حرکت در می آید و صفحه ها را به هم می فشارد .
فنر ها اطمینان حاصل می کنند که وقتی فشار کاهش می یابد کلاچ ها آزاد شوند . شما در شکل زیر می توانید پیستون و درام کلاچ را ببینید . به واشر لاستیکی پیستون توجه کنید ، این یکی از قطعاتی است که در موقعی که شما گیربکس را تعمییر می کنید باید تعویض بشوند .

نمونه ای از درام کلاچ

در شکل بعدی لایه های متناوب از کلاچ ( صفحات با مواد اصطکاکی) و صفحات فولادی نشان داده شده است . مواد اصطکاکی ( صفحه کلاچ ها ) از درون هزار خار دارند ، جایی که آن یکی از دنده ها را قفل می کند ( درام کلاچ) و صفحات فولادی از بیرون هزار خار دارند که با قسمت داخلی بدنه گیربکس درگیر هستند . همچنین صفحات کلاچ موقعی که گیربکس تعمیر می شود باید تعویض شوند.

نمونه ای از صفحات کلاچ

فشار برای کلاچ ها از طریق گذرگاه ها که در میله قرار دارند تغذیه می شود . سیستم کنترل هیدرولیکی با هر گشتاور معینی ، کلاچ ها و باندها را دارای انرژی می کند .

وقتی که شما خودرو را در وضعیت پارک قرار می دهید

آن ممکن است شبیه یک چیز ساده ای که گیربکس را قفل می کند باشد و آن را از چرخش باز دارد . اما واقعاً نیازمند یک سری مقرارت پیچیده برای این مکانیسم است .
·شما باید قادر باشید آن را آزاد کنید موقعی که ماشین بر روی تپه (سربالای) است .
·شما باید بتوانید درگیر کنید این مکانیسم را حتی اگر اهرم با دنده در یک راستا(تنظیم) نباشد .
·وقتی که درگیر است، تا اندازه ای مانع از پریدن اهرم و آزاد شدن آن می شود .
این مکانیسمی است که همه این موارد را نسبتاً مرتب انجام می دهد . اجازه دهید ابتدا به بعضی از قسمت های آن نگاهی داشته باشیم .

شفت خروجی گیربکس: شیارهای مربعی شکل توسط مکانیسم پارک قفل درگیر می شوند و مانع حرکت ماشین می شوند .

مکانیسم قفل دنده پارک ، دندانه های روی شفت خروجی را برای ثابت نگه داشتن خودرو، درگیر می کند . این بخشی از گیربکس است که به میل گاردان وصل شده است . بنابراین با نچرخیدن ( ثابت بودن ) این بخش مانع حرکت خودرو می شود .

در شکل بالا شما برآمدگی مکانیسم پارک قفل را درداخل پوسته می ببینید ، جایی که دنده ها در داخل آن قرار گرفته است . به سمت مخروطی شکل آن توجه کنید . آن به آزاد شدن قفل پارک ، موقعی که شما در سربالایی پارک کرده اید کمک می کند . نیروی حاصل از وزن خودرو به بیرون آمدن ( فشار وارد می کند تا مکانیسم پارک قفل آزاد شود ) مکانیسم پارک قفل کمک می کند . به دلیل زاویه دار بودن مخروطی شکل .

نمای از میله کار انداز مکانیسم پارک

این میله به یک کابل وصل شده که توسط دسته دنده در داخل خودرو شما به کار انداخته می شود .

نمایی از مکانیسم قفل دنده پارک

موقعی که دسته دنده در حالت پارک قرار دارد میله بر خلاف فنر بوش مخروطی کوچک را فشار می دهد . وقتی مکانیسم پارک قفل در یک راستا باشد ( تنظیم باشد ) به منظور این که آن بتواند یکی از شیار ها در بخش خروجی دنده متوقف شود . بوش مخروطی شکل ، مکانیسم را به سمت پایین فشار خواهد داد . اگر مکانیسم در یکی از نقاط مهم در خروجی در یک راستا (تنظیم ) باشد . بنابراین فنر بر روی بوش مخروطی فشرده خواهد شد ، اما اهرم در این حالت قفل نخواهد شد تا این که خودرو کمی حرکت کند و دندانه ها به درستی همراستا ( تنظیم ) شود . آن باید کمی حرکت کند تا این که دندانه ها همراستا بشوند تا جایی که مکانیسم قفل پارک بتواند در آن حالت متوقف شود .
به دلیل مذکور در برخی موقع وقتی که ما پایمان را از روی پدال ترمز بر می داریم خودرو اندکی حرکت می کند .

گیربکس اتوماتیک : سیستم هیدرولیک ، پمپ و گاورنر

سیستم هیدرولیک

گیربکس اتوماتیک در خودرو شما چندین وظیفه دارد . شما ممکن است نفهمید که چطور آن از راههای بسیار متفاوت عمل می کند . برای نمونه برخی ویژگی های که یک گیربکس اتوماتیک دارد :
·اگر ماشین در حالت اورداریو (در گیربکس های چهار دنده)باشد.گیربکس دنده ای مبنی بر سرعت وسیله نقلیه و موقیت پدال گاز انتخاب میکند.
·اگر شما به آرامی شتاب بگیرید ، تغیر دنده با سرعت کمتری نسبت به موقعی است که شما با تمام گاز شتاب بگیرید.
·اگر پدال گاز را رها کنیم ،گیربکس به دنده بعدی پائینی تعویض می شود.
·اگر شما اهرم دنده رادر حالت دنده پائین تر قرار دهید ،گیر بکس تغیرمکان خواهد داد(تعویض خواهد شد)مگر اینکه سرعت خودرو سریعتر ازسرعت دنده انتخابی باشد.اگر سرعت خودرو خیلی زیاد باشدباید صبر کنید تا سرعت آن کم شود و بعد از آن دنده تعویض شود(به دنده پایین).
·اگر شما گیربکس را در حالت دنده 2 قرار دهید،افزایش و کاهش سرعت بیش از دنده 2 را نخواهیم داشت و هرگز به طور کامل نخواهد ایستاد مگر اینکه دسته دنده را تغییر دهیم.

شما احتمالا ً پیشتر برخی قسمت های شبیه به آن را دیده اید.این واقعا ً مغز گیربکس های اتوماتیک است. آن تمام وظایف را مدیریت می کند.گذرگاه های مسیر روغن را در قسمت های متفاوت گیربکس می توانید ببینید.گذر گاه ها در داخل فلز قالب ریزی شده اند که راه مناسبی برای افزایش بازده مسیر های روغن هستند.

بدون آنها شیلنگ های زیادی برای وصل کردن قسمت های مختلف گیربکس به همدیگر لازم است. ابتدا ما در مورد قسمت های اصلی سیستم هیدرولیک بحث خواهیم کرد و بعدا ً خواهیم دید که چطور آنها با یکدیگر کار می کنند.
پمپ

گیربکس های اتوماتیک یک پمپ جالبی دارند که پمپ دنده ای نامیده می شود. پمپ معمولا ً در درپوش گیر بکس قرار دارد. آن روغن را از مخزن (کارتر) پایین گیربکس می کشد و سیستم هیدرولیک را تغذیه می کند. آن هم چنین کولر گیربکس و تورک کنورتور را تغذیه می کند.

نمایی از پمپ دنده ای گیربکس اتوماتیک

دنده داخلی پمپ به پوسته تورک کنورتور متصل شده بنابراین آن با همان سرعت موتور می چرخد. دنده بیرونی توسط دنده داخلی چرخانده می شود و به عنوان دنده چرخان،روغن از مخزن(کارتر) از یک طرف هلالی به بالا کشیده می شود و با فشار بیشتر از سمت دیگر وارد سیستم هیدرولیک می شود.

گاورنر

گاورنر یک سوپاپ هوشمند است که به گیربکس در خودرو شما می گوید چقدر سریع برود. آن به شفت خروجی گیربکس وصل شده است ، بنابراین موقعی که خودرو سریعتر حرکت می کند، گاورنر سریعتر می چرخد.در داخل گاورنر یک سوپاپ با فنر بار گذاری شده است،که آن را متناسب با اینکه گاورنر چقدر تند می چرخد،باز می کند. بنابراین موقعی که گاورنر تند می چرخد، سوپاپ زیاد باز می شود.پمپ ، روغن برای گاورنر را از طریق شفت خروجی تغذیه می کند.
موقعی که خودرو سریع تر حرکت می کند سوپاپ گاورنر بیشتر باز می شودو به روغن اجازه می دهد که با فشار بیشتر از میان آن عبور کند.

گیربکس اتوماتیک:سوپاپ ها و مدولاتور ها

برای تغییر دنده به طور مناسب در گیربکس های اتوماتیک باید بدانید که موتور با چه قدرتی(گشتاوری) کار می کند. دو راه برای انجام آن وجود دارد.برخی خودرو ها یک کابل اتصال ساده دارند که به سوپاپ دریجه گاز در گیربکس وصل شده است. وقتی که پدال گاز بیشتر فشرده میشود ،فشار بیشتری به سوپاپ دریجه گاز اعمال می شود.در برخی خودرو های دیگر از خلاء مدولاتور برای وارد کردن فشار به سوپاپ دریچه گاز استفاده می شود. مدولاتور فشار منیفولد را حس می کند.(که وقتی موتور زیر بار بیشتری قرار دارد افت می کند)
شیر دستی(سوپاپ تعویض دنده دستی)چیزی است که دسته دنده وصل شده است. آن به دنده ای که انتخاب می شود بستگی دارد، سوپاپ دستی مدارات هیدرولیکی که مانع درگیری دنده های دیگر می شود را تغذیه می کند، برای نمونه، اگر دسته دنده را در دنده 3 قرار دهید،آن مدارات هیدرولیکی که مانع درگیری اور درایو می شود را تغذیه می کند.
سوپاپ راه دهنده (شیر راه دهنده) فشار هیدرولیکی لازم برای باند ها و کلاچ ها را برای در گیری هر دنده تهیه می کند.
سیلندر پمپ گیربکس (محفظه سوپاپ ، جعبه سوپاپ)در گیربکس شامل چند سوپاپ راه دهنده است. سوپاپ راه دهنده ، زمانی که یک دنده به دنده بعدی تغییر کند را معلوم می کند.برای نمونه از دنده 1 به 2 (سوپاپ راه دهنده، زمانی که دنده 1 به دنده 2 تغیر می یابد را معلوم می کند.) سوپاپ راه دهنده از یک طرف تحد فشار،روغنی که از سمت گاورنر می آید و از سمت دیگر تحت فشار سوپاپ دریچه گاز قرار دارد. آنها توسط روغنی که از پمپ فرستاده می شود و تاٌمین می شوند و وارد یکی از دو مدار برای کنترل دنده ای که خودرو با آن در حال حرکت است می شود .



مدار تعویض دنده
اگر خودرو به سرعت شتاب بگیرد ، سوپاپ تعویض (شیر راه دهنده )، تعویض دنده را به تاخیر خواهد انداخت . اگر خودرو به آرامی شتاب بگیرد ، تعویض دنده در سرعت پایین اتفاق می افتد . بیایید در مورد این که وقتی ماشین به آراممی شتاب می گیرد چه اتفاقی می افتد ،بحث کنیم .
بنابراین وقتی سرعت خودرو افزایش می یابد ،فشارهای از طرف گاورنر ایجاد می شود . فشار اعمالی به سوپاپ تعویض ( شیر راه دهنده ) زیاد می شود تا وقتی که مسیر دنده 1 بسته شود و مسیر دنده 2 باز شود . وقتی خودرو با گاز کم در حال سرعت گرفتن است سوپاپ دریچه گاز فشار زیادی را بر خلاف سوپاپ راه دهنده اعمال نمی کند .
وقتی خودرو به سرعت شتاب می گیرد سوپاپ دریچه گاز فشار بیشتری را بر خلاف شیر راه دهنده اعمال می کند . این به این معنی است فشاری که از گاونرمی آید باید بالا باشد ( بنابراین سرعت وسیله نقلیه باید بیشتر باشد ) قبل از این که سوپاپ راه دهنده به اندازه کافی حرکت کند تا دنده 2 را درگیر کند .
هر سوپاپ تعویض در دامنه مخصوصی از فشار عکس العمل نشان می دهد، بنابراین وقتی که ماشین با سرعت حرکت می کند ، سوپاپ دنده2 را به 3 تغییر می دهد ،زیرا فشاری که از طرف گاورنر اعمال می شود به اندازه کافی زیاد است که سوپاپ را فشار دهد . (حرکت دهد)

گیربکس های کنترل الکترونیکی

گیربکس های کنترل الکترونیکی که در بعضی از خودروهای جدید ظاهر شد ، هنوز از هیدرولیک برای به کار انداختن کلاچ و باندها استفاده می کند ، اما هر مدار هیدرولیک توسط یک سولونوئید الکتریکی کنترل می شود . که باعث ساده شدن لوله کشی در گیربکس می شود و به طرحهای کنترلی بسیار پیشرفته اجازه می دهد .
ما در بخش قبلی بعضی از استراتژی های کنترل را که به صورت مکانیکی فعالیت های گیربکس را کنترل می کنند را دیدیم . گیربکس های کنترل الکترونیکی طرحهای کنترلی بسیار پیچیده ای دارند . که علاو ه بر نشان دادن سرعت وسیله نقلیه و موقعیت دریچه گاز ،کنترل گر های گیربکس سرعت موتور را نیز نشان می دهد ، اگر پدال ترمز فشار داده شده باشد و حتی سیستم ترمز ضد قفل را هم نشان می دهد .
استفاده از این اطلاعات و یک استراتژی کنترل پیشرفته بر اساس یک منطق مبهم است . یعنی روش برنامه ریزی سیستم های کنترل بر مبنای استدلالات انسانی است .گیربکس های کنترل الکترونیکی کارهای مانند زیر را می توانند انجام دهند :
·تعویض دنده به طور اتوماتیک ( به دنده پایین ) در سراشیبی برای کنترل سرعت و کاهش سایش لنت های ترمز .
·تعویض دنده ( به سمت بالا و افزایش سرعت ) موقعی که در یک سطح لغزنده ترمز می کنید ، برای کاهش گشتاور ترمزی اعمال شده توسط موتور .
·جلو گیری از افزایش سرعت موقعی که در جاده های مارپیچ رانندگی می کنید .
بیاید در مورد ویژگی آخر بحث کنیم ، یعنی جلو گیری از افزایش سرعت موقعی که در یک جاده مارپیچی می پیچید . اجازه دهید بگوییم که شما در یک سر بالای که یک جاده کوهستانی مارپیچ است رانندگی می کنید . وقتی شما در قسمت راست جاده رانندگی می کنید گیربکس دنده را به 2 تعویض می کند که به شما شتاب کافی و قدرت بالا روی دهد . وقتی شما وارد یک جاده مارپیچ می شوید ، پدال گاز را رها می کنید و احتمالاً ترمز می کنید . بیشتر گیربکس ها دنده را به 3 تعویض خواهند کرد یا حتی اوردرایو ، موقعی که شما پایتان را از پدال گاز برداشته اید . سپس وقتی در مارپیچ شتابتان را کم می کنید ، آنها دوباره دنده را به سمت پایین تعویض می کنند . اما اگر شما با یک خودرو داری گیربکس دستی رانندگی کنید احتمالا به همان دنده به رانندگی خود ادامه می دهید . بعضی از گیربکس های اتوماتیک با سیستم کنترل پیشرفته می توانند این وضعیت را آشکار سازند ، بعد از این که شما دو تا از پیچ ها را بپیچید ، می فهمند که دنده را به دنده بالا تر تعویض نکند .

موتورهای دوار

موتورهای دوّار(وانکل) چگونه کار می کند

مقدمه

موتور دوار یک موتور احتراق داخلی است ، آن شبیه موتور ماشین شماست ، اما روش کار آن کاملاً متفاوت با موتور های پیستونی معمولی است . در موتور پیستونی یک حجم یکسان از فضا ( سیلندر) ، چهار کار مکش ، تراکم ، احتراق و تخلیه را به طور متناوب انجام می دهد . در موتور های دوار ( وانکل) نیز همین چهار کار انجام می شود . اما هر کدام از این چهار فرآیند در قسمت مربوط به خودش از محفظه اتفاق می افتد . این شبیه آن است که هر فرآیند یک سیلندر اختصاصی داشته باشد و با حرکت مداوم پیستون از یکی به دیگری این چهار فرایند انجام شود .
موتورهای دوار( اساساً توسط دکتر فلیکس وانکل تصور و پیشرفت یافت ) که گاهی موتور وانکل ، یا موتور دوار وانکل نامیده می شوده .
در این مقاله ما یاد خواهیم گرفت که موتور دوار چگونه کار می کند و با اصول اساسی آن شروع به کار می کنیم .
اصول موتور های دوار
شبیه یک موتور پیستونی ، در موتور های دوار از فشار بوجود آمده حاصل از سوختن ترکیب سوخت و هوا استفاده می شود . در موتور های پیستونی ، فشار ایجاد شده در سیلندر ها به پیستون ها نیرو وارد می کند و باعث حرکت آنها به جلو و عقب می شود .
شاتون و میل لنگ حرکت رفت و برگشتی پیستون را به حرکت دورانی تبدیل می کند که از آن می توان برای تولید نیرو در اتومبیل استفاده کرد.
در موتور های دوار نیز فشار حاصل از احتراق که در محفظه تشکیل شده ( محفظه آب بندی شده است ) نیروی بر سطح مثلثی شکل روتور وارد می کند . این همان چیزی است که در عوض پیستون از آن استفاده شده است .

روتور و محفظه در موتور های دوار که مربوط به مزدا RX-7 : این قسمت ها جایگزین پیستونها ، سیلندرها، سوپاپ ها ، شاتون ها میل بادامک که در موتورهای پیستونی پیدا می شود .

روتور ادامه می دهد مسیری را که مانند چیزی به نظر می رسد که شما به یک اسپیروگراف ایجاد کرده باشید . این مسیر هر سه راس روتور که در تماس با محفظه می باشد را حفظ می کند ، و سه حجم مجزا از گازها را به وجود می آورد .
روتور که اطراف محفظه حرکت می کند ، هر سه حجم از گازها متناوباً منبسط و منقبض می شود . این منبسط و منقبض شدن، هوا و سوخت را به داخل موتور می کشد ، آنرا فشرده ( متراکم ) می کند و توان مفیدی از گازها منبسط شده تولید می کند و سپس بعد از احتراق ، آنرا تخلیه می کند .
با نگاه کردن به داخل موتور دوار تمام قسمتهای آنرا بررسی می کنیم ، اما ابتدا اجازه بدهید نگاه کنیم به یک مدل جدید خودرو با یک موتور دوار کاملاً جدید .

مزدا RX-8

مزدا یکی از پیشگامان در پیشرفت و ساخت ماشین های که از موتور های دوار استفاده می کنند . مزدا RX-7 که می خواست در 1978 بفروش برود احتمالاً موفق ترین موتور دوار تولید کننده نیرو در خودرو ها می باشد .
آن توسط یک سری از خودرو های دارای موتور های دوار سبقت گرفته شد ، کامیون ها و حتی اتوبوس ها که در سال 1967 شروع به کار کرده بودند . آخرین سالی که مزدا RX-7 در ایالات متحده را فروخته‌شده بود 1995 بود، اما ساخت موتورهای دوار در آینده نزدیک شاید توجیه کننده باشد .
مزدا RX-8 یک ماشین جدید از مزدا است که جدیداً برنده جایزه موتور های دوار شده است که RENESIS نامیده می شود . موتور بین المللی نامبرده شده در سال 2003 به طور عادی با دو روتور نیروی معادل 250 اسب بخار تولید می کند .

قطعات موتور دوار

موتور دوار یک سیستم جرقه زنی و تزریق سوخت شبیه به یک موتور پیستونی دارد .اگر شما داخل یک موتور دوار را ببینید ، خود را برای سورپرایز شدن آماده کنید ، زیرا آن را زیاد نمی شناسید .

روتور

روتور دارای سه سطح برآمده است که هریک مانند یک پیستون عمل می کنند . هر سطح روتور یک فرو رفتگی دارد که حجم موتور را افزایش می دهد ، و فضای بیشتری برای مخلوط سوخت با هوا وجود دارد .


در راس هر سطح یک تیغه فلزی قرار دارد که به عنوان یک آب بندی کننده ( کاسه نمد ) بین روتور و محفظه احتراق عمل می کند . همچنین در هر طرف روتور رینگ های فلزی قرار دارد که اطراف محفظه احتراق را آب بندی می کند .( در شکل بالا نشان داده شده ) روتور مجموعه دندانهاى دنده داخلى را دارد که در مرکز یک وجه جانبی قرار دارد این دنده ها با چرخ دنده ای که در داخل محفظه ثابت است جفت می شوند
( درگیر می شوند ) این چرخ دنده های جفت شده مسیر و جهت حرکت روتور را ، داخل محفظه تعیین می کند .

محفظه

شکل محفظه احتراق تقربیاً بیضی شکل است . شکل محفظه احتراق طوری طراحی شده تا اینکه سه راس (نوک) روتور همیشه در تماس با دیواره احتراق است و سه حجم از گاز، شکل آب بندی دارد .
هر بخش از محفظه اختصاص داده شده به یک بخش از مراحل احتراق، این چهار بخش عبارتند از :
·مکش
·تراکم
·احتراق
·تخلیه

دریچه ها مکش و تخلیه روی محفظه قرار داده شده است . این دریچه ها بدون سوپاپ هستند. دریچه تخلیه مستقیماً به اگزوز وصل شده است . و دریچه مکش مستقیماً به دریچه گاز وصل شده است .

شفت خرجی

شفت خرجی در اطراف خود برآمدگی های دارد که انحرافی از خط مرکزی شفت دارد ( خارج از مرکز نسبت به مرکز شفت است) هر روتور بر روی یکی از برآمدگی ها سوار می شود . این برآمدگی شبیه میل لنگ در موتور های پیستونی عمل می کند . روتور با ادامه مسیر در اطراف محفظه، فشاری بر، برآمدگی ها وارد می کند .
از آنجایی که برآمدگی ها خارج از مرکز بر روی شفت خروجی نصب شده اند نیرویی وارد شده بر روتور ( که روتور روی برآمدگی شفت خروجی سوار می شود ) گشتاور پیچشی در شفت ایجاد می کنند که سبب چرخش شفت می شود .

حالا اجازه دهید نگاه کنیم که این قسمت ها چطور مونتاژ و چطور توان تولید می کند .

مونتاژ ( سوار کردن ) موتور های دوار

موتور ها دوار لایه ای ( قسمس به قسمت ) مونتاژ می شوند . ما یک موتور دوار دو روتوره را در پنج لایه اصلی در نظر می گیریم که با حلقه ای از پیچ ها بلند همدیگر را نگه می دارند. مایع خنک کننده در گذرگاه های اطراف همه قطعات جریان دارد .




دو لایه ( دو قسمت ) آخر شامل کاسه نمد ها و یاتاقان ها برای شفت خروجی است . آنها همچنین کاسه نمد، در دو بخش از محفظه که در تماس با روتور است دارند . سطح داخلی این قطعات خیلی صاف ( ضیغلی ) است که این کمک می کند به کاسه نمد های روتور که کارشان را خوب انجام دهند . یک دریچه مکش در هریک از دو انتهای قطعات قرار داده شده است . ( اگر دو تکه در نظر بگیریم )

یکی از دو انتهای قطعات در موتور وانکل دو روتوره

لایه بعدی ( قسمت بعدی ) سمت بیرونی محفظه بیضوی شکل روتور است ، که به دریچه تخلیه وصل شده است . این قسمت از محفظه در تماس با روتور است .

دریچه خروجی را به یاد داشته باشید .

قسمت مرکزی شامل دو دریچه مکش است ، یکی برای هر روتور . این همچنین دو روتور را از هم جدا می کند ، بنابراین سطح بیرونی آن خیلی آرام است .

The center piece contains another intake port for each rotor

در مرکز هر روتور یک چرخدنده داخلی بزرگ است که اطراف یک چرخ دنده کوچک که در محفظه موتور ثابت شده می چرخد این دو چرخ دنده تعیین می کند مسیر روتور را. همچنین روتور روی برآمدگی دایره ای شکل بزرگ که در روی شفت خروجی قرار دارد می چرخد .
در مرحله بعد ی شما خواهید دید که موتور واقعاً چگونه توان تولید می کند .

توان تولیدی موتور دوار

موتور های دوار استفاده می کنند از سیکل چهار زمانه احتراق ، همانند موتور های پیستونی که از سیکل چهار زمانه استفاده می کنند اما در موتور های دوار از را های کاملاً متفاوت انجام می شود .
روتور قلب موتور های دوار است . آن تقربیاً برابر پیستون در ماشین های پیستونی است . روتور روی برآمدگی دایره ای شکل بزرگ روی شفت خروجی سوار سده است . این برآمدگی از خط مرکزی شفت انحراف دارد و مانند یک هندل عمل می کند .
روتور قدرت لازم را برای چرخش شفت خروجی تامین می کند . با چرخش یک دور روتور در داخل محفظه ، شفت خروجی سه بار می چرخد .




با حرکت روتور داخل محفظه ، سه حجم با اندازه های مختلف بوجود می آید . این تغییر اندازه فرایند پمپ کردن را فراهم می کند . اجازه دهید نگاه کنیم روی هر کدام از چهار سیکل .
مکش
مرحله مکش از سیکل ، موقعی شروع می شود که یکی از نوک ای روتور از جلوی دریچه ورودی عبور کند . و این لحظه است که حجم محفظه به حداقل خود رسیده است . با عبور روتور از دریچه ورودی حجم محفظه کوچکتر و مخلوط هوا و سوخت را داخل موتور کشیده می شود .
هنگامی که نوک روتور از دریچه ورودی ( مکش) عبور می کند محفظه آب بندی شده و فرآیند تراکم شروع می شود .

تراکم

با ادامه حرکت روتور در اطراف محفظه ، حجم محفظه کوچکتر و مخلوط هوا و سوخت فشرده می شود. در این موقع سطح روتور به طرف شمع می چرخد و حجم محفظه دوباره به حداقل خود می رسد . این موقعی است که احتراق شروع می شود .



احتراق
بیشتر موتور های روتوری دو شمع دارند . حجم محفظه احتراق بزرگ است بنابراین اگر تنها یک شمع داشته باشد شعله به آرامی پخش می شود . وقتی که شمع جرقه می زند مخلوط هوا و سوخت محترق شده ، و به سرعت فشاری ایجاد می شود . این نیرو باعث حرکت موتور می شود .
فشار حاصل از احتراق به روتور نیروی در جهت افزایش حجم محفظه وارد می کند . با ادامه انبساط گاز های محترق شده ، روتور حرکت می کند و توان تولید می کند تا نوک روتور از جلوی دریچه خروجی ( تخلیه) عبور کند .


تخلیه با عبور هر تغیه روتور از جلو دریچه خروجی ( تخلیه )، گازهای حاصل از احتراق با فشاربسیار بالا به سمت دریچه خروجی جریان می یابد . با ادامه حرکت روتور ، حجم محفظه کم می شود و گاز های باقیمانده از دریچه خروجی خارج می شوند . در این موقع حجم محفظه به کمترین حالت خود نزدیک می شود و نوک روتور از دریچه ورودی عبور می کند و تمام سیکل دوباره شروع می شود .


یک چیز جالب در موتور های دوار این است که هریک از سطوح روتور همیشه انجام یک قسمت از سیکل را بر عهده دارد . در یک چرخش کامل روتور سه بار فرآیند احتراق داریم . اما به یاد داشته باشید ، شفت خروجی برای هر دور(چرخش)کامل روتور، سه بار می چرخد و این به منعای این است که یک فرآیند احتراق برای هر چرخش شفت خروجی داریم .

تفاوت ها و چالش ها
چند ویژگی زیر موتور های دوار را از نوع پیستونی متمایز می کند .

بخشهاى متحرک کمتر

موتور های دوار قسمت های متحرک کمتری در مقایسه با موتور های چهار زمانه پیستونی دارند . یک موتور دوار دو روتوره ، سه قسمت اصلی متحرک دارد : دو روتور و یک شفت خروجی . هر موتور چهار سیلندر ساده پیستونی بیش از چهار قسمت متحرک دارد . شامل پیستون ها ، شاتون، میل سوپاپ، فنر سوپاپ ها ، اسبک ها ، تسمه تایمینگ ، دنده تایمینگ و میل لنگ .
تمام قسمت های موتور های دوار عملاً در یک جهت می چرخند در صورتیکه در عملکرد موتور های معمول ( پیستونی ) تغییر ناگهانی مثلاً در پیستون ها داریم .

آرام کار کردن ( بدون لرزش)
تمام قطعات موتور دوار بطور پیوسته دریک جهت در حال چرخش هستند . که در مقایسه با تغییر جهت شدید قطعات متحرک در موتورهای پیستونی از ارجحیت خاصی برخوردار است. موتورهای دورانی بدلیل تقارن خاص قطعات گردنده دارای بالانس داخلی است که هرگونه ارتعاشی را از بین می برد.
همچنین انتقال قدرت در موتورهای دورانی نیز نرم تر است ، زیرا هر احتراق در طول 90 درجه چرخش روتور حاصل می شود. از آنجایی که چرخش محور خروجی سه برابر چرخش روتور است پس هر احتراق در طول 270 درجه چرخش محور خروجی حاصل می گردد. این یعنی یک موتور تک روتوره در سه چهارم گردش محور خروجی خود قدرت انتقال می دهد، در مقایسه با موتور تک سیلندر پیستونی که احتراق در طول 180 درجه از دو دور گردش میل لنگ یا یک چهارم گردش محور خروجی آن رخ می دهد.


آهسته کار کردن قطعات
از آنجا که روتور یک سوم سرعت شفت خروجی می چرخد پس قسمت ( قطعات متحرک ) اصلی موتور دوار حرکت آرام تری نسبت به قسمت های متحرک در موتور های پیستونی دارد و این به قابلیت اطمینان آن کمک می کند .

چالش ها
بعضی از چالش ها در طراحی یک موتور دوار :
·به عنوان نمونه ساخت موتور های دواری که بتواند استاندارد U.S. emissions پوشش دهد مشکل است ( اما غیر ممکن نیست )
·هزینه ساخت آن می تواند بالا باشد ، بیشتر به دلیل اینکه تولید نسبت به موتور های پیستونی بالا نیست .
·مصرف سوخت بالاتری نسبت به موتور های پیستونی دارد زیرا بازده ترمودینامیکی موتور به خاطر بزرگتر بودن شکل محفظه احتراق و نسبت پایین تراکم کاهش می یابد

bearings یاتاقان

 bearings

یاتاقانها:
یاتاقانها تکیگاه اصلی اجزائ چرخنده پمپ بوده ومعیوب شدن آنها ممکن است موقعیت اجزاء چرخشی پمپ را تغییر دهد که در این صورت باعث برخورد قطعات ثابت ومتحرک پمپ می شود معیوب شدن کلی یاتاقانها ممکن است موجب خم شدن محور پمپ شود و در نهایت موجب شکستگی محور شود و در سایر موارد باعث داغ شدن موضعی قطعات پمپ شود .
یاتاقانهای لغزشی :
این یاتاقانها برای تکیه نمودن وحفظ کردن اجزاء چرخشی در هر دو جهت شعاعی و محوری بکار می روند محافظ شعاعی معمولا شامل پوستهای سیلندر شکل از مواد و ابعاد مناسب می باشد که در محفظه صلب نصب وثابت شده اند.محافظ محوری معمولا ریگهای صلبی است که در محفظه یاتاقان نسب شده اند و بوشهای متحریکی را بصورت سفت ومحکم به اجزاءچرخشی سوار شده ، تحمل می کند گاهی اوقات این بوشها را بصورت کروییا مخروطی می سازند تا محافظت محوری و شعاعی را مهیا سازند . یاتاقانهای غلتشی : یاتاقانهای غلتشی در واقعه شامل دو عدد ریگ یا حلقه و یک سری ساچمه هستند که بصورت مماس و به اندازهبین حلقه ها قرار گرفته اند ساچمه ها توسط قفسی که از صفحات موازی برنجی پلاستیکی یا هر ماده مناسب دیگر ساخته شده اند جدا از هم نگه داشته می شوند .

roller bearing: 1 outer race, 2 cage, 3 roller, 4 inner race

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 یاتاقان آشکار 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.یاتاقانها: یاتاقانها تکیگاه اصلی اجزائ چرخنده پمپ بوده ومعیوب شدن آنها ممکن است موقعیت اجزاء چرخشی پمپ را تغییر دهد که در این صورت باعث برخورد قطعات ثابت ومتحرک پمپ می شود معیوب شدن کلی یاتاقانها ممکن است موجب خم شدن محور پمپ شود و در نهایت موجب شکستگی محور شود و در سایر موارد باعث داغ شدن موضعی قطعات پمپ شود .یاتاقانهای لغزشی :
این یاتاقانها برای تکیه نمودن وحفظ کردن اجزاء چرخشی در هر دو جهت شعاعی و محوری بکار می روند محافظ شعاعی معمولا شامل پوستهای سیلندر شکل از مواد و ابعاد مناسب می باشد که در محفظه صلب نصب وثابت شده اند.محافظ محوری معمولا ریگهای صلبی است که در محفظه یاتاقان نسب شده اند و بوشهای متحریکی را بصورت سفت ومحکم به اجزاءچرخشی سوار شده ، تحمل می کند گاهی اوقات این بوشها را بصورت کروییا مخروطی می سازند تا محافظت محوری و شعاعی را مهیا سازند . 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 آاید.
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. آنها 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:
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. 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

کمپرسور پیستونی Reciprocating Compressor

کمپرسور پیستونی
Reciprocating Compressor  

امروزه در صنعت تبرید بیشتر از کمپرسورهای پیستونی استفاده می شود . در این نوع کمپرسور ها نیز از حرکت رفت و آمدی پیستون سیال را متراکم می نمائیم .
این نوع کمپرسور اغلب در سیستم تبرید مورد استفاده قرار می گیرد و ممکن است قدرت آنها از چند دهم اسب تا چند صدم اسب خواهد بود و می توان از یک سیلندر ویا چند سیلندر تشکیل شده باشد . سرعت دورانی محور کمپرسور ممکن است از ۲ تا ۶ ( r . s -۱ ) تغییر نماید . در کمپرسور ها ممکن است موتور و کمپرسور از هم جدا بوده که کمپرسور های باز نامیده می شوند . ( Hermiticaly Compressor ) خواهیم داشت که بیشتر در یخچالهای منزل که موتور کوچکی دارند از این نوع کمپرسورها استفاده می شود .
کمپرسورهای باز با قدرت های بالا غالباً افقی بوده و ممکن است دو عمله نیز باشند . در حالی که کمپرسورهای بسته معمولاً عمودی و یک مرحله می باشند .

تقسیم بندی کمپرسورهای پیستونی :
الف) از نظر قدرت برودتی به شرح زیر تقسیم بندی می شوند :
۱) ریز ـ تا۵/ ۳ kw/h ( ۳۰۰ کیلو کالری در ساعت)
۲) کوچک ـ از۵ / ۳ تا ۲۳ kw/h ( ۳ تا ۲۰ هزار کیلو کالری در ساعت )
۳) متوسط ـ از ۲۳ تا ۱۰۵ kw/h ( ۲۰ تا ۹۰ هزار کیلو کالری در ساعت )
۴) بزرگ ـ بیش از ۱۰۵ kw/h ( بیش از ۹۰ هزار کیلو کالری در ساعت)
ب) از نظر مراحل تراکم به کمپرسورهای یک مرحله ای وکمپرسورهای دو یا سه مرحله ای .
ج) از نظر تعداد حفره کارگر به حرکت ساده به طوری که مبرد فقط در یک طرف پیستون متراکم می شود و حرکت دوبل که مبرد به نوبت در هر دو طرف پیستون متراکم می شود .
د) از نظر سیلندر به تک سیلندر و چند سیلندر .
و) از نظر قرار گرفتن محور سیلندرها به افقی و قائم و زاویه ( V شکل و مایل)
ر) از نظر ساختمان سیلندر و کارتر به ترکیبی و انفرادی .
م) از نظر مکانیزم میل لنگ و شاتون به بدون واسطه ( معمولی ) و با واسطه .
hvacr.persianblog.ir

● اجزاء کمپرسور پیستونی تناوبی :
▪ کارتر
در کمپرسورهای قائم و V شکل کارتر یک قسمت اساسی برای اتصال قسمتهای مختلف است و ضمناً نیروی ایجاد شده را تحمل می کند لذا باید سخت و مقاوم باشد .
کارتر های بسته تحت فشار مکش بوده و مکانیزم میل لنگ و شاتون و روغن کاری در آن قرار می گیرد و برای کنترل سطح روغن شیشه روغن نما و برای دسترسی به مکانیزم میل لنگ و شاتون و پمپ روغن درپوشهای حفره ای و جنبی وجود دارد . در کمپرسورهای کوچک معمولاً یک درپوش حفره ای وجود دارد , به فلانژ بالائی کارتر سیلندر متصل می گــردد . در کمپرسور های متوسط بزرگ کارتر و سیلندر با هم ریخته می شوند .
این امر باعث کم شدن تعداد برجستگی ها و هرمتیک بودن کمپرسور و درست قرار گرفتن محور سیلندر ها نسبت به محور درز ( سوراخ ) زیر یاطاقان میل لنگ می شود .
کارتر کمپرسور معمولاً از چدن ریخته شده بوده و در کمپرسور های کوچک از آلیاژ آلومینیوم می باشد.
▪ سیلندرها : در کمپرسورهای عمود ( قائم ) و V شکل بدون واسطه بصورت مجموعه دو سیلندر یا بصورت مجموع سیلندرها می سازند . در سیستم کارتر بوش داخلی پرس می شود که باعث کم شدن خورندگی و ساده شدن تعمیرات می گردد و در صورت سائیده شدن قابل تعویض هستند . مجموعه سیلندرها دارای کانال مکش و رانش مشترک می باشند . تحولات در داخل سیلندر عبارت است از مکش و تراکم رانش مبرد است و بدنه سیلندر نیروهای فشار گاز و فشردگی رینگها و نیروی نرمال مکانیزم میل لنگ و شاتون را تحمل می کند .
▪ پیستون: در کمپرسورهای عمودی وV و VV شکل بدون واسطه پیستون های تخت عبــوری بکــار می رود . ولی در کمپرسورهای غیر مستقیم الجریان ساده تر و غیر عبوری می باشد . در پیستون های عبوری که فرم کشیده تری دارند و سوپاپ مکش روی آن قرار دارد کانالی وجود دارد که از طریق این کانال بخار مبرد از لوله مکش به سوپاپ مکش هدایت شده . در کمپرسورهای اتصال مستقیم با اتصال پیستون به شاتون به وسیله اشپیل های شناور پیستونی (۳ گژنپین ) انجام می گیرد .
پیستون بدون رینگ معمولاً از چدن یا فولاد با کربنیک پائین ساخته می شود . پیستون کمپرسورهای افقی از چدن یا فولاد با تسمه های بابیتی در قسمت پائین می باشد . مهره و پیستون از جنس فولاد است . در پیستون های تخت لوله ای سوراخ های زیر گژنپین باید در یک راستا و عمود بر محور پیستون باشد . ( برای اینکه در جمع کردن پیستون با شاتون پیستون نسبت به محور سیلندر کج نباشد . در پیستون های دیسکی سوراخ زیر میله باید در یک راستای سطح خارجی پیستون وسطح نگهدارنده لوله عمود بر محور پیستون باشد. شیارهای رینگ ها باید موازی هم بوده و سطوح خارجی آنها عمود بر پیستون باشد . مفصل اتصال پیستون و شاتون ( دسته پیستون ) کاملاً شناور و آزاد است و می تواند در داخل بوش شاتون و بوشهای بدنه پیستون آزادانه بچرخد .

▪ رینگ های پیستون :
برای جلوگیری از نفوذ گاز متراکم شده به کارتر از رینگ های فشار( کمپرسی) و همچنین جلوگیری از خروج روغن از آن از رینگ های روغن استفاده می شود که در شیارهای مخصوص روی پیستون سوار می شوند . رینگ ها باید حتی الامکان کیپ شیار و در عین حال مانع حرکت آزاد پیستون در سیلندر نشوند . تعداد رینگهای آب بندی بستگی به دور کمپرسور دارد .
▪ واسطه ( کریسکف):
واسطه برای اتصال رابط و شاتون بکار می رود و یک حرکت متناوب مستقـــیم الخط را طی می کند .
▪ شاتون :
شاتون برای اتصال میل لنگ به پیستون یا به واسطه بکار می رود و جنس آن فولاد و بعضی اوقات چدن تشکیل شده از میله با دو سر که یکی از آنها اتصال ثابت دارد و دیگری مجزا یا جدا شونده است .

▪ میل لنگ : این قسمت کمپرسور یکی از مهم ترین اجزاء می باشد و باید خیلی سخت و محکم و در سطح اتصال آن نباید در شرایط مختلف خورندگی ایجاد شود . میل لنگ یک محور چرخنده است که در حرکت دورانی الکتروموتور را توسط شاتون به حرکت متناوبی پیستون در داخل سیلندر تبدیل می کند .

▪ چرخ طیّار : چرخ طیار را روی میل لنگ بر خار نشانده و با مهره محکم می کنند . در زمانی که برای انتقال انرژی از الکتروموتور به میل لنگ از تسمه استفاده می شود .

کاسه نمد :
برای محکم نمودن میل لنگ و آب بندی خروجی آن از بدنه کارتر در کمپرسورهای اتصال مستقیم از کاسه نمد استفاده می شود . درست کارکردن کاسه نمد باعث آب بندی بودن کمپرسور و در نتیجه کار صحیح کمپرسور می شود .
کاسه نمدها را می توان به دو گروه تقسیم کرد:
۱) کاسه نمد کمپرسورهای اتصال مستقیم با حلقه های اصطکاک , آب بندی بین حلقه ها در اثر ارتجاع فنر یا سیلیفون یا دیافراگم و همچنین به کمک وان روغنی که ایجاد سیفون هیدرولیکی می نماید می باشد . به گروه اول می توان کاسه نمد سیلیفونی و فنری را نسبت داد .
۲) کاسه نمد کمپرسورهای اتصال غیرمستقیم دارای خانه های زیاد با حلقه های برجسته فلزی یا مسطح با قشر فلوئور است . کاسه نمد سیلیفونی با گشتاور ( کوپل) اصطحکاک برتری .
فولاد تا سالهای اخیر در کمپرسورهای کوچک فریونی با میل لنگ به قطر تا ۴۰ میلی متر مورد استفاده قرار می گرفت. کاسه نمد فنری ـ کار کمتر در تهیه ، معتبر در کار ، مونتاژ ساده و کار ساده تر مزایای کاسه نمدهای فنری با سیفون روغنی است .
بهترین نوع کاسه نمد فنری با کوپل یا چفت های حلقه ای می باشد که یکی از گرافیت مخصوص و دیگری از فولاد سخت می شوند .
▪ سوپاپ های مکش و رانش کمپرسور :
در کمپرسورهای مبرد این نوع سوپاپ ها خودکار است و بر اثر اختلاف فشار در دو طرفه صفحه سوپاپ بازشده و در اثر ارتجاع فنر صفحه بسته می شود . مورد استفاده بیشتر را نوع نواری ( صفحه های باریک ) ارتجاعی بدون فنر دو طرفه دارد که یک آب بندی قابل اطمینان را بوجود آورده و مقطع عبور زیادی را ایجاد می نمایند . صفحات این نوع سوپاپ ها از صفحات باریک فولادی که خاصیت ارتجاعی دارند و به ضخامت۲/ ۰ تا ۱ میــلی متر هستــند تهیــه می شوند و فرم صفحات مختلف است . اجزاء اساسی هر سوپاپ عبارتند از صفحه سوپاپ , پایه ( نشیمنگاه) که صفحه روی آن می نشیند و مقطع عبور و بست را تشکیل می دهند و محدود کننده صفحات روی پایه . در بعضی از سوپاپ ها صفحه سوپاپ به وسیله فنر به پایه فشرده می شود . و در کمپرسورهای فریونی غیر مستقیم الجریان سوپاپ های مکش و رانش در قسمت فوقانی سیلندر ( تخته سوپاپ ) واقع هستند .
▪ سوپاپ محافظ : برا ی حفاظت کمپرسور از سانحه در مواقع ازدیاد سریع فشار رانش از سوپاپ محافظ استفاده می شود . ازدیاد سریع فشار رانش ممکن است بخاطر نبودن آب در کندانسور یا بسته بودن شیر رانش در زمان روشن کردن کمپرسور بوجود بیاید .
در زمان کار کمپرسور سوپاپ محافظ باید بسته باشد و وقتی فشار از حد مجاز در سیلندر تجاوز کرد آن باز شده و قسمت رانش را با قسمت مکش کمپرسور مرتبط می کند . فشار باز شدن سوپاپ محافظ بستگی به اختلاف فشار محاسبه ای ( Pk - Po ) دارد که معمولاً برای آمونیاک و فریون ۲۲ حدود۲ / ۱ مگا پاسکال یا ۱۲ کیلو گرم بر سانتی متر مربع و برای فریون ۱۲ حدود۸/ ۰ مگا پاسکال می باشد که باز شـدن ســـوپاپ محافــظ در اختلاف فــشار۶/ ۱ ( آمونیاک و فریون ۲۲ ) و یک مگا پاسکال برای فریون ۱۲ تنظیم می شود .
▪ بای پاس (میان بر) :
دو نوع میان بر وجود دارد :
برای کم کردن قدرت مصرفی در استارت کمپرسورهای متوسط و بزرگ از میان بر استارت استفاده می شود و قسمت رانش را به قسمت مکش متصل می کند و در نتیجه در زمان استارت نیروی وارد بر پیستون حذف می شود یعنی کمپرسور در خلاص کار می کند و قدرت فقط برای حرکت کمپرسور و جبران نیروی انرسی و مقاومت مصرف می گردد .
میان بر گاز ممکن است دستی یا اتوماتیک باشد که در این صورت برای باز شدن از یک شیر برقی (سلونوئید) استفاده می شود و بسته شدن از طریق ضربان رله زمانی وقتی الکتروموتور دور کافی را بدست می آورد صورت می پذیرد .
در میان بر دستی زمان استارت کمپرسور شیرهای رانش و مکش هر دو بسته هستند در حالی که در میان بر اتوماتیک هر دو باز بوده و در لوله برگشت یک سوپاپ برگــشت بکار می رود. در کمپرسورهای کوچک و متوسط تا قدرت ۲۰ کیلو وات معمولاً از میان بر استارت استفاده نمی شود و الکتروموتور آنها با گشتاور استارت بیشتری انتخاب می گردد . در کمپرسور های بزرگ برای تغییر بازده برودتی از میان بر تنظیم استفاده می شود و بطور دستی یا اتوماتیک قسمت سیلندر به قسمت مکش متصل می گردد و بدین ترتیب بازده برودتی حدود ۴۰ الی ۶۰ درصد کاهش می یابد .
● سیستم روغن کاری : روغن کاری گرم شدن و خورندگی قسمت های متحرک کمپرسور را کم کرده و انرژی مصرفی برای مقاومت را تقلیل می دهد . همچنین باعث آب بندی بیشتر کاسه نمد , رینگ ها و سوپاپ ها می گردد . در کمپرسور های مبرد از روغن های مخصوص طبیعی و مصنوعی استفاده می گردد و برای مبردهای مختلف روغن های متفاوتی بکار می رود .( با عددی که نشان دهنده غلظت روغن است) روغن کاری کمپرسورها به دو طریق فشاری یک پمپ کوچک روغن را تحت فشار به یاطاقانها ثابت متحرک می رساند . پمپ های مورد استفاده چرخ دنده ای یا پروانه ای و یا پیستونی می باشند که یک سوپاپ آزاد کننده فشار در مسیر پمپ سوار می شود تا از تمرکز فشار زیاد بر روی پمپ جلوگیری بعمل آورد . نیروی لازم برای کار پمپ از گردش میل لنگ تأمین می گردد که در پمپ های پیستونی شناور انتهای میل لنگ یک بادامک یا برجستگی خارج از مرکز خواهد داشت و در پمپ چرخ دنده ای سر میل لنگ نیز چرخ دنده ای برای چرخش پمپ دارد و در پمپ های پروانه ای انتهای میل لنگ دارای یک وسیله گرداننده پره ای می باشد .
در قسمت مکش پمپ یک ---------- قرار می گیرد . توری در ارتفاع ۱۰ تا ۱۵ میلی متر از کف کارتر قرار گرفته و تعداد خانه های ( شبکه های توری) ---------- بین ۱۵۰ تا ۳۰۰ عدد در یک سانتی متر مربع می باشد . در قسمت رانش پمپ روغن کمپرسورهای متوسط و بزرگ یک ---------- صفحه ای شکافدار توری ریز قرار می گیرد که با کمک آنها وقتی محور بطور دستی می گردد متناوباً تمیز می شود . فاصله بین صفحات۰۳/ ۰ تا۱/ ۰ میلی متر است . فشار روغن از طریق سوپاپ مخصوص کنترل می شود و در صورت افزایش فشار باز شده و روغن از قسمت رانش پمپ به کارتر می ریزد . معمولاً فشار روغن بین۶/ ۰ تا ۲ اتمسفر بیش از فشار در کارتر است و هر چقدر فشار روغن زیاد باشد مقدار روغن خروجی از کمپرسور نیز زیادتر می گردد . وقتی از یاطاقانهای لغزنده استفاده می شود معمولاً تمام روغن از پمپ به یاطاقان فرستاده شده و از طریق کانال های مخصوص در میل لنگ به یاطاقان شاتون و همچنین کاســه نمد می رود . وقتی میل لنگ با یاطاقان نوسانی استفاده می شود , روغن به کاسه نمد داده شده و از شیار میل لنگ به قسمت های دیگر روانه می گردد . کمپرسور ها معمولاً دارای کلید اطمینان روغن هستند که به فشار روغن کار می کند و هر زمان که فشار روغن به دلیل خرابی سیستم افت کند موتور را از کار می اندازد و کمپرسور خاموش می شود . در سیستم روغن کاری به طریق پاشش کارتر تا نیمه های یاطاقان اصلی پر از روغن می شود و زمانی که میل لنگ می چرخد ته شاتون ( قسمت خمیده ) وارد روغن شده و با گردش میل لنگ روغن را به قسمت انتهای سیلندر و پیستون می پاشد . گاهی قسمت انتهای شاتون در اتصال به میل لنگ دارای محفظه ای است که در ورود به روغن پر شده و وارد یاطاقان می شود . سیستم روغن کاری پاششی معمولاً در کمپرسور های کوچک مورد استفاده قرار می گیرد .
در بعضی از کمپرسور ها برای سیستم روغن کاری خنک کننده آبی یا هوائی بصورت کوئل در نظر می گیرند . در کمپرسور های معمولی مخزن روغن همان کارتر کمپرسور است ولی در کمپرسورهای واسطه ای مخزن روغن مخصوصی در نظر گرفته میشود.
در کمپرسور هرمتیک از روغن کاری فشاری استفاده می شود .
● سیستم خنک کنندة کمپرسور : کمپرسورها به دو علت اساسی خنک می شوند که یکی اصطکاک بین قطعات متحرک و دیگری افزایش درجه حرارت ناشی از تراکم بخار است . خنک کردن کمپرسور به منظور جلوگیری از کاهش کارآیی کمپرسور و همچنین نگهداری کیفیت روغن و روغن کاری است .
روغنی که برای روغن کاری به گردش در می آید وسیله خوبی برای جـــذب و دفع گرمــا می باشد و به همین جهت در بعضی از کمپرسورها خنک کننده مخصوص بــرای روغن بکار می رود و در بعضی از کمپرسورها سطح خارجی را پره دار می سازند تا سطح تبادل حرارتی آنرا با هوا زیاد کنند و در بعضی انواع نیز از یک موتور و پنکه جهت عبور هوا بر روی کمپرسور و خنک کردن آن استفاده می شود .
در سیستم هائی که تقطیر مبرد به وسیله آب خنک کننده برج است , کمپرسور نیز با آب خنک می شود . برای گردش آب لوله با محفظه ای در قسمت مجاور بالای سیلندر در نظر گرفته می شود که به کیسه خنک کننده معروف است . کمپرسور های هرمتیک ( بسته ) که موتور و کمپرسور در یک پوسته قرار دارند بیشتر در معرض داغی قرار دارند و معمولاً با عبور دادن بخار قسمت مکش کمپرسور با اطراف موتور گرمای آنرا می گیرند .

چرخدنده ها چگونه کار می کنند؟

چرخدنده ها چگونه کار می کنند؟

 

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. در پویا نمایی زیر می توانید مشاهده کنید:
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.

توربو ماشین ها

توربو ماشین ها

توربوماشین دستگاهی است که در آن حرکت یک سیال غیرمحبوس بنحوی تغییر داده می شود که قدرت را به یک محور انتقال دهد یا از آن قدرت بگیرد و یا به نحوی که باعث ایجاد نیروی جلوبرنده شود.
ماشین هایی را در نظر بگیرید که قدرت را از محور به سیال منتقل می نمایند. این قدرت توسط عضوی به نام روتر. چرخ و یا پروانه که تعدادی پره دارد و روی محور سوار شده است به سیال منتقل می گردد. این ماشین ها به نام های زیر شناخته می شوند:
پمپ. توربوماشینی است که سیال آن مایع است.
کمپرسور. با انتقال قدرت به گاز. فشار زیاد و سرعت کمی به آن می دهد.
فن موجب حرکت گاز می شود و تغییر مختصری در فشار آن ایجاد می کند.
دمنده. فشار و سرعت قابل توجهی به گاز می دهد.
به توربوماشین هایی که در آن ها قدرت از سیال به محور انتقال یابد توربین گوییم. توربین ها به دو دسته تقسیم می شوند:
در یک توربین ضربه ای فشار استاتیک سیال در حین گذر از بین پره های چرخ تغییر نمی کند. چرخ پلتون از این نوع است. در توربین های عکس العملی فشار استاتیک سیال در حین جریان بین پره ها مرتبا کاهش می یابد. یعنی در این جریان سیال دچار انبساط می شود و هر جفت پره مجاور بمثابه یک نازل متحرک عمل می کنند.
به توربوماشین های مثل موتور جت که نیروی جلوبرنده ایجاد می کنند موتور جلوبرنده گویند. عموما در این ماشین ها از احتراق سوخت استفاده می شود. اگر هوای لازم جهت احتراق یک دیفیوزر از محیط اطراف گرفته شود یک ماشین تنفس هوایی خواهیم داشت که عینا مانند موتور جت است. از طرف دیگر اگر عامل اکسید کننده توسط ماشین حمل شود تا بتواند در خارج از جو نیز عمل احتراق را انجام دهد آن را راکت گویند. سوخت راکت می تواند جامد یا مایع باشد.

پمپ ها:
می دانیم که مایعات دارای شکل ثابتی نیستند به همین دلیل برای جابجایی آن ها از روش اختلاف فشار استفاده می شود تا بتوان آن ها را انتقال داد.
که برای این کار از پمپ ها یا تلمبه استفاده می شود. عملیاتی که برای ایجاد اختلاف فشار و جابجایی مایعات مورد استفاده می شود را پمپاژ کویند.

انواع پمپ ها:
پمپ گریز از مرکز:
اینگونه پمپ ها داری یک شیر خروجی می باشد که باید بسته باشد زیرا در این موقع باعث ایجاد حداکثر فشار در تلمبه می شود که به آن فشار طراحی گفته می شود.
پمپ ترکیبی:
زمانی که نیاز باشد یک سیال را با جریان بسیار بالا ارسال کنیم چندین پمپ را بصورت سری به همدیگر متصل کرده که به اینگونه پمپ ها پمپ ترکیبی گویند.
پمپ دیاگرامی:
از اینگونه پمپ ها زمانی استفاده می شود که نیاز به ایجاد فشار و سرعت زیاد نباشد و این پمپ ها با استفاده از یک خلاء می توانند سیال را پمپ کنند.
پمپ رفت و برگشتی:
در این پمپ ها برای بالا بردن فشار سیال از حرکت افقی و عمودی استفاده می شود. که مقداری اتلاف انرژی به همراه دارد.
این پمپ ها برخلاف پمپ های گریز از مرکز نباید خروجی پمپ بسته باشد زیرا باعث ایجاد خرابی در پمپ می شود. علاوه بر این ها بستن یک شیر اطمینان در خروجی پمپ لازم است.
پمپ پیستونی:
در این نوع پمپ ها که مانند پمپ های گریز از مرکز دارای یک شیر خروجی است که نباید موقع عمل پمپاژ بسته باشد.
پمپ پلانجری:
این نوع پمپ دارای یک شیر اطمینان است که مانند پمپ پیستونی است ولی اگر قطر فشارنده آن کم باشد به آن پمپ پلانجری گویند.

کاویتاسیون چیست؟
جریانی از مایع را در نظر بگیرید هرگاه فشار درون لوله به فشار بخار مایع نزدیک شود یا برسد مایع موجود در لوله شروع به جوشیدن می کند. و حباب های بخار در آن تشکیل می شود. این حباب های کوچک به همراه مایع به نقاطی که فشار در انجا با لاتر است منتقل می شود و می ترکند و باعث ایجاد اسیب به بدنه های لوله و پره های توربین می شود.این پدیده را کاویتاسیون (خلازایی) می نامند.کاویتاسیون در پمپ ها باعث ایجاد سرو صدا و پایین آمدن راندمان آن می شوند.

انتخاب الکترود

انتخاب صحیح الکترود برای کار
انتخاب صحیح الکترود برای جوشکاری بستگی به نوع قطب و حالت درز جوش دارد مثلاً یک درز V شکل با زاویه کمتر از 40 درجه با ضخامت زیاد حداکثر با قطر اینچ که معادل 2 میلیمتر است برای ردیف اول گرده جوش استفاده می گردد تا کاملاً در عمق جوش نفوذ نماید. ولی چنانچه از الکترود با قطر بیشتر استفاده شود مقداری تفاله در ریشه جوش باقی خواهد ماند. که قدرت و استحکام جوش را تقلیل می دهد.

انتخاب صحیح الکترود( از نظر قطر)
بایستی توجه داشت که همیشه قطر الکترود از ضخامت فلز جوشکاری کمتر باشد هر چند که در بعضی از کارخانجات تولیدی عده ای از جوشکاران الکترود با ضخامت بیشتر از ضخامت فلز را به کار می برند. این عمل بدین جهت است که سرعت کار زیادتر باشد ولی انجام آن احتیاج به مهارت فوق العاده جوشکار دارد.
همچنین انتخاب صحیح قطر الکترود بستگی زیاد به نوع قطب ( + یا - ) و حالت درز جوش دارد مثلاً اگر یک درز V شکل با زاویه کمتر از 40 درجه باشد بایستی حداکثر از الکترود با قطر پنج شانزدهم اینچ برای ردیف اول گرده جوش استفاده کرد تا کاملاً بتوان عمق درز را جوش داد. چنانچه از الکترود با قطر زیادتر استفاده شود مقداری تفاله در جوش باقی خواهد ماند که قدرت و استحکام جوش را به طور قابل ملاحظه ای کاهش خواهد داد. در حین جوشکاری گاهی اوقات جرقه هائی به اطراف پخش می شود که دلایل آن چهار مورد زیر است.
ایجاد حوزه مغناطیسی و عدم کنترل قوس الکتریکی
ازدیاد فاصله الکترود نسبت به سطح کار
آمپر بیش از حد یا آمپر بالای غیر ضروری
عدم انتخاب قطب صحیح برای جوشکاری

اطلاعات پاکت الکترود
مطابق استاندارد پاکت ها و کارتنهای الکترود بایستی علامت ها و نوشته هائی داشته باشند که حتی المقدور مصرف کننده را در دسترسی به کیفیت مطلوب جوش راهنمائی و یاری نمایند.
در روی پاکت الکترود علاوه بر نام کارخانه سازنده , نوع جنس نیز درج می شود که برای مصرف صحیح حائز اهمیت است.
هر پاکت الکترود بایستی علاوه بر اسم تجارتی الکترود, طبقه بندی آن الکترود را حداقل طبق یکی از استانداردهای مهم بیان نماید. برای آگاهی از طول زمان ماندگی الکترود در کارخانه, بازار یا انبار و غیره . شماره ساخت یا تاریخ تولید روی پاکت نوشته یا مهر زده می شود.
قطر سیم مغزی الکترود مصرف کننده را در کاربرد صحیح آن با توجه به صخامت فلز, زاویه سیار , ترتیب پاس و غیره راهنمایی می کند.
نوع جریان برق از اینکه جریان دائم یا جریان متناوب لازم است( با موتور ژنراتور یا ترانسفورماتور می توان جوش داد) یا هر دو و در جریان دائم نوع اتصال قطبی بایستی یا به عبارت یا علامت روی پاکت درج شود.
حالت یا حالاتی از جوشکاری که این الکترود در آن حالت یا حالات مناسب است روی پاکت بیان می شود.
درج حدود شدت جریان برق ( بر حسب آمپر ) جهت انتخاب اولیه ( تنظیم دقیق شدت جریان ضمن جوشکاری با توجه به عوامل مختلف انجام می شود) ضروری است. وزن الکترودها یا تعداد الکترود داخل هر بسته روی پاکت یا بر چسب آن درج می شود. نوشتن مواردی که در بالا به آن اشاره شد, روی پاکت مطابق بیشتر استانداردها اجباری است.
همچنین خواص مکانیکی و شیمیائی , وضعیت ذوب و کیفیت قوی, نحوه نگهداری و انبار کردن, درجه حرارت خشک کردن, مواد استعمال بخصوص و پاره ای توصیه های دیگر در روی پاکت برای آگاهی مصرف کننده چاپ شده و یا مهر زده می شود.

انواع خوردگی

انواع خوردگی

خوردگی از 8 روش می تواند به سطوح فلزی حمله کند . هشت دلیل موجه برای به کارگیری کامپوزیت ها در سازه های نظامی و غیرنظامی وجود دارد . این 8 روش عبارتند از :

حمله یکنواخت Uniform Attack
در این نوع خوردگی که متداول ترین نوع خوردگی محسوب می شود ، خوردگی به صورتی یکنواخت به سطح فلز حمله می کند و به این ترتیب نرخ آن از طریق آزمایش قابل پیش بینی است .

خوردگی گالوانیک Galvanic Corrosion
این نوع خوردگی وقتی رخ می دهد که دو فلز یا آلیاژ متفاوت ( یا دو ماده متفاوت دیگر همانند الیاف کربن و فلز ) در حضور یک ذره خورنده با یکدیگر تماس پیدا کنند . در منطقه تماس ، فرایندی الکترو شیمیایی به وقوع می پیوندد که در آن ماده ای به عنوان کاتد عمل کرده و ماده دیگر آند می شود . در این فرآیند کاتد در برابر اکسیداسیون محافظت شده و آند اکسید می شود .

خوردگی شکافی Crevice Corrosion
این ساز و کار وقتی رخ می دهد که یک ذره خورنده در فاصله ای باریک ، بین دو جزء گیر کند . با پیشرفت واکنش ، غلظت عامل خورنده افزایش می یابد . بنابراین واکنش با نرخ فزاینده ای پیشروی می کند.

آبشویی ترجیحی Selective Leaching
این نوع خوردگی انتخابی وقتی رخ می دهد که عنصری از یک آلیاژ جامد از طریق یک فرآیند خوردگی ترجیحی و عموما ً با قرار گرفتن آلیاژ در معرض اسیدهای آبی خورده می شود . متداول ترین مثال جدا شدن روی از آلیاژ برنج است . ولی آلومینیوم ، آهن ، کبالت و زیرکونیم نیز این قابلیت را دارند .

خوردگی درون دانه ای Intergranular Corrosion
این نوع خوردگی وقتی رخ می دهد که مرز دانه ها در یک فلز پلی کریستال به صورت ترجیحی مورد حمله قرار می گیرد . چندین عامل می توانند آلیاژی مثل فولاد زنگ نزن آستنیتی را مستعد این نوع خوردگی سازند . از جمله حضور ناخالصی ها و غنی بودن یا تهی بودن مرزدانه از یکی از عناصر آلیاژی .

خوردگی حفره ای Pitting Corrosion
این نوع خوردگی تقریبا ً همیشه به وسیله یون های کلر و کلرید ایجاد می شود و به ویژه برای فولاد ضد زنگ بسیار مخرب است ؛ چون در این خوردگی ، سازه با چند درصد کاهش وزن نسبت به وزن واقعی اش ، به راحتی دچار شکست می شود . معمولا ً عمق این حفرات برابر یا بیشتر از قطر آنهاست و با رشد حفرات ، ماده سوراخ می شود .

خوردگی فرسایشی Erosion Corrosion
این نوع خوردگی وقتی رخ می دهد که محیطی نسبت به یک محیط ثابت دیگر حرکت کند ( به عنوان نمونه مایع یا دوغابی که درون یک لوله جریان دارد ) یک پدیده مرتبط با این گونه خوردگی ، سایش Fretting است که هنگام تماس دو ماده با یکدیگر و حرکت نسبی آنها از جمله ارتعاش به وجود می آید . این عمل می تواند پوشش های ضد خوردگی را از بین برده و باعث آغاز خوردگی شود .

خوردگی تنشی Stress Corrosion
این نوع خوردگی وقتی رخ می دهد که ماده ای تحت تنش کششی در معرض یک محیط خورنده قرار گیرد . ترکیب این عوامل با هم ، ترک هایی را در جزء تحت تنش آغاز می کند .

جوشکاری اولتراسونیک پلاستیک ها

جوشکاری اولتراسونیک پلاستیک ها
جوشکاری اولتراسونیک شامل استفاده از انرژی صـــــــــــــــوتی با فرکانس بالا برای نرم کردن و ذوب کردن ترموپلاستیک ها در منطقه جوش است . قسمت هایی که باید به یکدیگر جوش داده شوند زیر فشار روی هم نگه داشته شده و تحت ارتعاشات اولتراسونیک با فرکانس 20 تا 40 کیلو هرتز قرار می گیرند. موفقیت جوش به طراحـــــــــی مناسب اجزا و مناسب بودن موادی که جوش داده می شوند بستگی دارد.
از آنجا که جوشکاری اولتراسونیک بسیار سریع است ( کمتر از 1 ثانیه ) و قابلیت اتوماســیون دارد به طور وسیع از آن در صنعت استفاده می شود . برای تضمین سلامت جوش طــــــــراحی مناسب اجزا بخصوص فیکسچرها لازم است . با طراحی مناسب از این روش می توان در تولید انبوه استفاده کرد.

یک ماشین جوشکاری اولتراسونیک شامل اجزای زیر است :
یک منبع تغذیه ، یک مبدل ، یک آمپــــــــلی فایر تقویت کننده به نام بوستر ، یک وســــــــــــیله تولید صدا یا شیپوره ( horn )
منبع تغذیه فرکانس برق شهر 50-60 هرتز را به 20-40 کیلو هرتز می رساند . این انرژی به مبدل می رود و در مبدل دیسک پیزو الکتریک انرژی الکتریکی را به ارتعاش در فرکانس اولتـراسونیک تبدیل می کند. اغلب ماشین های اولتــــــراسونیک در فرکانسی بالاتر از 20 کیلو هرتز کار می کنند و صدایی تولید می کنند که گوش انسان قادر به شنیدن آن نیست . امواج تولید شده در مبدل به بوستر رفته و دامنه آن تا حد دلخواه افزایش پیدا می کند و سپس در شیـــپوره ( که یک وسیله صوتی مکانیکی است) امواج صوتی مستقیماً به قطعه کار منتقل می شود. همچنین شیپوره نقش اعمـال فشار بر روی قطعه را نیز بر عهده دارد.بعد از انتقال امواج صوت به قطعه کار در منطقه اتصال در اثر اصطـــکاک زیاد این انرژی تبدیل به گرما شده و باعث نرم شدن و ذوب پلاستیک و به وجود آمدن جوش میشود.

مزایای این روش عبارتند از :
- راندمان بالا
- تولید بالا با قیمت پایین
- سهولت در اتوماسیون
- سرعت جوش بالا
- تمیز بودن آن
مهمترین محدودیت این روش محدودیت در انرژی اعمالی و کوچک بودن عرض شیپوره ( کمتر از 250 میلی متر ) است و در نتیجه طول جوشی که به وجود میآید کوچک است .

موارد استفاده از جوش التراسونیک ترموپلاستیک ها :
- جوشکاری ساده یک اتصال
- جاسازی یک قطعه در قطعه ای دیگر همرا با اتصال بین آن دو
- جوش نقطه ای ورق ها و صفحات پلاستیکی
- ...

صنایعی که این نوع جوشکاری در آن کاربرد دارد :
- استفاده در صنعت بسته بندی
- استفاده در صنعت اتومبیل سازی
- استفاده در صنعت پزشکی
- استفاده در صنعت اسباب بازی
- صنایع مرتبط دیگر