مکانیزم گیربکس AL4

این گیربکس با مشارکت شرکت رنو طراحی شده است. گیربکس عرضی AL4 دارای چهار دنده جلو می باشد و برای جای گزینی گیربکس 4hp20 در نظر گرفته شده است. تعویض دنده و قفل شدن مبدل گشتاور به صورت الکترو هیدرولیک توسط کنترل الکترونیکی انجام می گیرد. در این گیربکس دو برنامه ویژه نیز عرضه شده است : وضعیت اسپورت و وضعیت زمستانی. در شرایط خاص ، بوسیله یک کلید ، خودرو در دنده یک قرار می گیرد.
ساختمان گیربکس AL4 شامل پنج قسمت اصلی می باشد:
١- مبدل گشتاور.
٢- پمپ روغن.
٣- مکانیزمی که بوسیله واحد هیدرولیک فعال می شود.
٤- دیفرانسیل معمولی.
٥- چرخ دنده کاهنده که رابط گیربکس و دیفرانسیل است.
مبدل گشتاور جای کلاچ را گرفته است و وظیفه آن افزایش تدریجی گشتاور در آغاز حرکت است. و از طریق ارتباط هیدرولیک ، حرکت موتور را به گیربکس منتقل می کند. عملکرد آن بر اساس هیدرودینامیک مایعات می باشد. مبدل گشتاور با روغن تحت فشار پر شده و شامل قسمت های زیر می باشد :
١- پمپ ، که بوسیله موتور به حرکت در می آید.
٢- توربین ، که در مقابل پمپ قرار گرفته است.
٣- استاتور ، که آزادانه می گردد.
هنگام آغاز حرکت ، پمپ باعث ایجاد حرکت دورانی در روغن می شود و روغن تحت اثر نیروی گریز از مرکز ، وارد شیارهای توربین شده که هنوز ساکن است. در این حالت ، جریان روغن بر خلاف جهت حرکت پمپ است. استاتور که آزادانه می گردد ، جریان روغن را هدایت می کند. در آغاز حرکت ، پمپ روغن را به سمت شیارهای توربین می فرستد. استاتور ثابت مانده و جریان روغن را در جهت چرخش پمپ قرار می دهد. این مرحله ، مرحله تبدیل نامیده می شود. توربین شتاب گرفته و جهت چرخش روغن عوض می شود. وقتی سرعت توربین به سرعت پمپ برسد ، استاتور شروع به چرخش می کند تا مانع جریان روغن نشود. این مرحله ، مرحله کوپلینگ نامیده می شود. با این حال هنوز بین پمپ و توربین کمی لغزندگی وجود دارد. برای جلوگیری از لغزش ، یک پانچ به کار می رود که از خارج کنترل می گردد و باعث می شود این دو قطعه با هم حرکت کنند. این مرحله ، مرحله قفل شدن (Lock up) نامیده می شود.
پمپ روغن در پشت مبدل گشتاور قرار گرفته و مدار هیدرولیک را تغذیه می کند. این پمپ چرخشی حرکت خود را از طریق پروانه مبدل گشتاور ، از موتور دریافت می کند. روغن از یک ***** می گذرد و بوسیله یک تعویض کننده گرمای آب روغن ، خنک می شود. ECU جریان روغن را در تعویض کننده گرما بوسیله یک شیر الکتریکی کنترل می کند. کنترل جریان روغن در این مرحله به دمای آن بستگی دارد. مدار به یک شیر ترمو استاتیک مجهز شده است که در هوای سرد ، جریان اضافی روغن را از مدار خارج می کند.
قلب گیربکس AL4 ، مکانیزم آن است. این مکانیزم شامل دو زنجیرهء چرخ دنده است. که به شکل سیاره ای حرکت می کنند و با هم در گیر هستند. دو عدد کلاچ برای انتخاب یک یا چند عضو از زنجیره به کار می روند. کلاچ ها از نوع چند صفحه ای هستند که توسط یک پیستون هیدرولیک و فنر برگشت ، کار می کنند. سه عدد ترمز برای متوقف کردن اعضای مختلف زنجیره به کار می روند. یکی از ترمزها از نوع چند صفحه ای است که دیسک های خارجی آن در پوسته گیربکس تعبیه شده اند. دو ترمز دیگر از نوع نواری می باشند. این ترمز ها دارای یک پین ثابت در یک سمت و یک پین متحرک در سمت دیگر می باشند که به یک پیستون متصل می شود. و این پیستون توسط واحد هیدرولیک به حرکت در می آید. از آنجا که روش تکنیکی به کار رفته در این سیستم باعث کاهش چشمگیر گشتاور مخالف می شود ، مصرف سوخت خودرو نیز کاهش می یابد.
واحد هیدرولیک ، توزیع روغن در ترمزها و کلاچ های مختلف را کنترل می کند. واحد هیدرولیک اصلی دارای تعدادی شیر کشویی است که برای باز و بسته کردن مسیرهای عبور روغن به کار می روند. شیرهای کشویی را می توان به طرق مختلف فعال نمود.
١- به صورت دستی توسط اهرم انتخاب دنده .
٢- به صورت هیدرولیک به منظور کنترل سیستم
٣- به صورت الکتروهیدرولیک .
واحد هیدرولیک دارای هشت شیر کشویی می باشد که بوسیله ECU کنترل می شوند. واحد هیدرولیک فرعی نیز دارای سه شیر کشویی می باشد که برای قفل کردن مبدل گشتاور به کار می روند خروجی این مکانیزم از طریق چرخ دنده کاهنده منتقل می شود. این بخش شامل دو چرخ دنده است که رابط میان گیربکس و دیفرانسیل هستند. دنده پارک که بر روی شفت نصب شده است ، با قفل کردن سیستم انتقال قدرت ، به صورت مکانیکی از حرکت خودرو جلوگیری می کند. این عمل توسط قطعه ای انجام می شود که مستقیما ً به اهرم انتخاب دنده متصل شده است.
عملکرد :
تعویض دنده توسط یک واحد الکترونیکی انجام می شود. به منظور کنترل
شیرها و رگلاتورهای واحد هیدرولیک ، کامپیوتر از سنسورهای مختلف پیام هایی دریافت می کند:
١- پتانسیومتر دریچه گاز ( برای وضعیت شتاب گیری ).
٢- سنسور دور موتور.
٣- سنسور سرعت توربین که در واقع سرعت ورودی به گیربکس را نشان می دهد.
٤- سنسور سرعت خودرو که در مقابل دنده پارک نصب شده است.
٥- سنسور دمای روغن.
٦- کنتاکتور چند منظوره که وضعیت اهرم انتخاب دنده را نشان می دهد.

٧- کلید ترمز ( زمان استفاده از ترمز ها را به کامپیوتر اطلاع می دهد ).
دو پیام اصلی برای تعویض دنده به کار می رود : وضعیت دریچه گاز و سرعت خودرو. کامپیوتر یک شیر الکتریکی را به کار می اندازد که فشاری بین ٠ تا ٣ بار ایجاد می نماید. این شیر ، یک رگلاتور را کنترل نموده که فشاری بین ٣ تا ٢١ بار تولید می کند و اصطلاحاً فشار خط گفته می شود. این فشار به طور مرتب توسط یک سنسور کنترل می شود. از طریق شیرهای کشویی که توسط شیرهای الکتریکی فعال می شوند ، این فشار به ترمزها و کلاچ ها منتقل می شود.برای تعویض دنده نرم و یکنواخت در حین رانندگی ، از یک دمپر استفاده شده تا از افزایش تدریجی فشار ، اطمینان حاصل شود.
عملکرد قفل مبدل گشتاور نیز توسط کامپیوتر منترل می شود. کامپیوتر یک شیر را که فشار بین ٠ تا ٣ بار دارد ، فعال می کند. قفل شدن مبدل گشتاور بوسیله دو شیر در واحد هیدرولیک فرعی کنترل می شود. علاوه بر این در زمان شروع حرکت خودرو ، یک رگلاتور ، فشار را در کلاچ مربوط به دنده یک کنترل می کند. این عمل باعث می شود آغاز حرکت خودرو به نرمی انجام شود.
در این گیربکس سه وضعیت رانندگی عرضه شده است:
١- وضعیت عادی که به طور خودکار با روشن شدن موتور انتخاب می شود. در این وضعیت ، کامپیوتر به ٩ حالت تعویض دنده خودکار دسترسی دارد. از کم مصرف ترین تا پر سرعت ترین. سیستم الکترونیکی مناسب ترین حالت را با توجه به شرایط جاده و نحوه رانندگی ، انتخاب می کند.
وضعیت رانندگی را می توان با استفاده از سه کلید انتخاب نمود ؛ که روی کنترل مرکزی قرار دارد.
٢- وضعیت اسپورت ، پر سرعت ترین حالت را اعمال می کند و بدون توجه به مصرف بالای سوخت ، از کارکرد موتور به بهترین نحو استفاده می کند.
٣- وضعیت زمستانی ، که در هنگام لغزنده بودن سطح جاده استفاده می شود ، باعث کاهش گشتاور در چرخ های متحرک می گردد.
اگر اهرم تعویض دنده را در حالت D قرار دهیم ، خودرو در دنده دو حرکت می کند. استفاده از دنده یک با قرار دادن اهرم در وضعیت دو میسر می شود.
روغن گیربکس AL4 دائمی است. تنها در هر ٦٠٠٠٠ کیلومتر باید مقدار آن را بازدید نمود. روغن توصیه شده ، همان روغن گیربکس 4hp20 است. بازدید سطح روغن از طریق پیچ میانی دریچه تخلیه صورت می گیرد. دریچه افزایش روغن در نزدیکی کابل انتخاب دنده قرار گرفته است.

آنالیز خستگی

مقدمه:

گاهی اوقات در اثر اعمال بار تناوبی (مثلاً یک بار کشش فشار) بر روی سازه، با اینکه تنش ماکزیمم ایجاد شده بر روی سازه کمتر از تنش نهایی آن است ، اما پس از اعمال تعدادی سیکل ، بر روی سازه ترک هایی ایجاد شده که در نهایت منجر به شکست می شود. این پدیده را خستگی در اثر اعمال بار تناوبی می نامند.
در مبحث خستگی با دیاگرام دامنه تنش بر حسب تعداد سیکل (دیاگرام S-N) آشنا شده اید. مثلاً می دانید که در حالت High Cycle Fatigue ماده غالباً در ناحیه الاستیک قرار دارد. اما در حالت Low Cycle Fatigue ماده وارد محدوده پلاستیک شده است.


در نرم افزار ANSYS برای انجام یک تحلیل خستگی تحت بار متناوب ابتدا باید تنش های ایجاد شده در سازه را تحت بارهای تناوبی تعیین کرد. بنابراین قبل از انجام هر آنالیز خستگی باید یک آنالیز استاتیکی که شامل حداقل دو بارگذاری (Load Step) میباشد را انجام دهید سپس با توجه به کانتورهای تنش (در هر بار اعمال شده) ، گره های بحرانی را ، تشخیص داده و سپس به محاسبه خستگی بر روی این گره های بحرانی بپردازید. برای انجام تحلیل خستگی پس از انجام تحلیل استاتیکی با مفاهیم زیر باید آشنا بود.


EVENT: تعداد سیکلهایی است که بر روی سازه اتفاق می افتد.

LOADING: بارهای اعمالی در آنالیز است که جزئی از EVENT میباشد.


Location: گره های بحرانی سازه است که محاسبات خستگی بر روی آنها انجام میشود و این گره ها توسط کاربر پس از محاسبه تنش و کرنش در هر بار گذاری بر روی مدل باید شناسایی شود.

دیاگرام S-N : نمودار دامنه تنش بر حسب تعداد سیکل خستگی است که در صفحه قبل توضیح داده شد و همچنین برای فلزات مختلف از کدهای ASME قابل دستیابی است.

دیاگرام Sn-T : در مواردی که سازه وارد ناحیه پلاستیک میشود تعریف این دیاگرام و پارامترهای الاستو – پلاستیک ضروری است.

نرم افزار ANSYS بر اساس کد ASME Boiler & Pressure Vessel (Section III) محاسبات خستگی را انجام می دهد و حال آنکه به کاربر توصیه کرده است در صورت تمایل به استفاده از روشهای دیگر ، محاسبه عمر خستگی را بر اساس معیار مورد نظر انجام دهد. در این راستا زبان پارامتری نرم افزار و نوشتن برنامه مناسب می تواند این نیاز کاربر را به سادگی بر آورده سازد.

محاسبه خستگی بر اساس روش ANSYS به صورت زیر انجام می شود.

1.مدلسازی و حل مساله با توجه به بارگذاری موجود در حل خستگی

2.فراخوانی مدل در POST1

3.تعیین تعداد نقاط ، Eventو Loading برای نرم افزار

4.تعیین خواص خستگی ماده موجود.

5.تعیین فاکتور تمرکز تنش در صورتی که کاربر نسبت به حل اجزاء محدود و نتایج آن به علت عدم امکان ایجاد شبکه بندی مناسب اطمینان کافی ندارد.

6.بازیابی تنش های مربوط به نقاط تعیین شده.

7.محاسبه خستگی بر اساس روش نرم افزار و مشاهده عمر به دست آمده.

نکته 1: به طور پیش فرض ارزیابی خستگی در نرم افزار بر اساس تعداد نقاط 5 ، تعداد Event برابر 10 و تعداد Loading در هر Event برابر 3 می باشد. کاربر می تواند در صورت نیاز مقادیر فوق را تغییر دهد.

نکته 2: دیاگرام Sn-T ، منحنی مقادیر شدت تنش بر حسب دما می باشد. این منحنی در مواردیکه کاربر بخواهد نرم افزار بررسی کند که آیا تنش های نامی در محدوده پلاستیک می باشند یا خیر ، بایستی تعیین شود. پارامترهای مادی الاستیک – پلاستیک نیز (Strain Hardening Exponent) M , N در صورت نیاز به انجام محاسبات ساده کد برای محدوده پلاستیک نیز بایستی تعیین شوند. این پارامترها از کد ASME برای مواد در دسترس می باشد.

نکته 3: سازه ها عموماً تحت تنش های ماکزیمم و مینیمم متعدد قرار دارند که معمولاً توزیع تنشی تصادفی داشته و کاربر از نحوه توزیع آنها اطلاع صحیح ندارد. در این راستا کاربر بایستی در تعیین تعداد تکرار تمامی محدوده های تنش دقت کند. نرم افزار ANSYS در محاسبه محدوده تنش ها و تعداد رخدادهای هر کدام از روش Rain Flow استفاده می کند. این روش به همراه امکان ایجاد خطای محاسباتی در آن و روش جلوگیری از ایجاد خطا در آن در فرم مثال زیر توضیح داده شده است

تست خستگی بوژی:

این تست برای مشخص نمودن عمر وسیله نقلیه بایستی انجام شود. از دیگر خروجی های این آنالیز می توان به محدوده ضریب ایمنی و یا یافتن نقاط بحرانی که در آنالیز های استاتیکی پیشین قابل استخراج نمی باشند اشاره نمود. بنابراین این آنالیز بایستی بعد از آنالیز های استاتیکی انجام شود.در صورت وجود ادوات با دقت مناسب پیشنهاد می گردد این تست بر روی بوژی انجام شود.

آنالیز خستگی در Ansys :

دراین آنالیز نیز مانند سایر آنالیز ها بایستی قید ها، به صورت قید های ساده اعمال شوند. علاوه بر این طبق معادلات اشاره شده در فصل تست بوژی بایستی یک نیروی سیکلیک نیز بر روی این وسیله اعمال شود. نتایج این آنالیز به صورت زیر ارائه می شود.

طرز کار قالب کشش

 

This image has been resized. Click this bar to view the full image. The original image is sized 754x455 and weights 28KB.

 

کاربرد شبیه سازی رایانه ای در طراحی قالب های کشش عمیق(PDF).(EN)

برای داتلود اینجا کلیک کنید.

مکانیزم دیفرانسیل

اگر اتومبیل همیشه بر روی خط راست حرکت می کرد و احتیاجی به پیچیدن نبود لزومی نداشت از دیفرانسیل استفاده کنیم و انتقال نیرو می توانست به شکل های مختلف انجام گیرد .
در سر پیچ ها و جاده های ناهموار (یا وقتی که چرخ ها در گِل یا برف گیر می کند ) چرخ های سمت چپ و سمت راست اتومبیل مسافت های متفاوتی را طی می کند . اگر این چنین نبود یعنی چرخ ها دوران مساوی داشتند یکی از چرخ ها ( چرخی که مسافت کمتری را طی می کند ) در روی جاده سر می خورد تا هماهنگی لازم در چرخ ها ایجاد شود که در این حالت خطرات و خسارت های زیاد به اتومبیل وارد می شد مانند سائیدگی لاستیک ها افزایش می یابد و در سرعت های زیاد خطر انحراف اتومبیل زیاد است . برای رهایی از دست چنین مشکلاتی نیاز به مکانیزم است که بتواند دوران چرخ ها متناسب با مسیری را که طی می کند تنظیم کند این مکانیزم دیفرانسیل خواهد بود .
قسمت های یک دیفرانسیل ساده :دنده پنیون ،دنده کرانویل ، هوزینگ ، دنده های هرز گرد ، دنده های پولوس


وظایف دیفرانسیل :
1- تقلیل سرعت 2- تغییر جهت نیرو ( جزء در خودرو های که موتور شان به صورت عرضی قرار دارد ) 3- تقسیم نیرو بر چرخ ها 4- تنظیم دور در سر پیچ ها ( دور زدن در سر پیچ ها )
1- تقلیل سرعت : برای ازدیاد کشش اتومبیل ، دیفرانسیل بایستی گشتاور زیادی را به چرخ ها انتقال نماید مثلاً دور موتور های بنزینی در حدود 6000 RPM و دور موتور های مسابقه در حدود 750RPM چنین دور قبل از انتقال به چرخ ها باید به اندازه ای لازم تقلیل یابد . تقلیل موجود در دیفرانسیل به وسیله پینیون و کرانویل صورت می گیرد ، چنانچه اگر تعداد دنده های پنیون و کرانویل را مساوی انتخاب کنیم هیچ تغییر کوپلی در این قسمت نخواهیم داشت . ولی شرایط ایجاد می کند توان منتقله به چرخ ها دارای سرعت کم و نیروی زیاد باشد به نسبتی که بخواهیم سرعت در دیفرانسیل کم شود بایستی تعداد دندانه های کرانویل نسبت به پنیون را بزرگتر انتخاب نماییم برا ی مثال : دیفرانسیل فولکس واگن 1200 را در نظر می گیریم که تعداد دندانه های چرخ دنده های پنیون و کرانویل به ترتیب 8 و 35 می باشد .

2- تغییر جهت نیرو :
تغییر اساسی که دیفرانسیل در خط نیرو انجام می دهد تغییر و تبدیل نیرو است که به وسیله پنیون و کرانویل ( مکانیزم انتقال و تبدیل نیرو صورت می گیرد ) چون خط محرک و محور خروجی گیربکس در امتداد طول اتومبیل قرار گرفته اند و محور های محرک چرخ های عقب ( میل پولوس ها ) در امتداد عرضی اتومبیل واقع شده اند لازم است از مکانیزم استفاده شود که نیرو را تحت زاویه 90 درجه بر چرخ های محرک اتومبیل منتقل نماید که این بوسیله درگیری پنیون و کرانویل صورت می گیرد .

3- تقسیم نیرو بر چرخ ها :
زمانیکه اتومبیل در خط مستقیم و در جاده مسطح حرکت می کند هر دو چرخ محرک دوران مساوی داشته و در این شرایط نیروی از پنیون به کرانویل منتقل می شود از طریق بدنه دیفرانسیل به دنده های هرز گرد و از آنجا به دنده های سر پولوس و در نتیجه به چرخ ها میرسد ( در این حالت برای سادگی مطلب می توان فرض کرد که دنده های هرز گرد به دنده های سر پولوس جوش خورده اند بنابراین دور چرخ ها مساوی بوده و هر کدام دورانی به اندازه کرانویل خواهند داشت


4- تنظیم دور ( دور زدن در سر پیچ ها ) : حرکت اتومبیل در سر پیچ ها باعث دوران دنده های هرز گرد نسبت به محور شان می شود و در نتیجه سرعت دورانی پولوس ها مساوی نخواهند بود . مثلاً هنگام گردش چرخ داخلی پیچ تحت قوه ثقل و سنگینی اتومبیل و فشاری که در اثر این عوامل به آن وارد می شود می خواهد کمتر حرکت کند ولی چرخ خارجی که آزادی بیشتری دارد شروع به حرکتی بیش از چرخ داخلی می کند موقعی که فشار به چرخ داخل وارد شد چون ارتباط هوزینگ به وسیله هرز گرد با دنده های پولوس مربوط شده اند دنده هرز گرد که سعی می کند با نیروی وارده چرخ سمت داخل را بچرخاند موفق نشده و در نتیجه شروع به چرخش به دور خود می کند بدون این که نیرو را به چرخ داخل پیچ منتقل نماید و به همین نسبت سرعت چرخ داخل پیچ کمتر از چرخ خارج پیچ می شود این عمل تا زمانی ادامه دارد که عکس العمل قوه ثقل روی چرخ داخل پیچ فشار می آورد و به مجرد این که اتومبیل در مسیر مستقیم قرار گرفت نیروی ثقل از چرخ داخل برداشته شد ، هرز گرد متوقف می شود و دوباره پولوس تابع چرخش کرانویل خواهد شد.

انواع دیفرانسیل در خودرو ها:
1- دیفرانسیل ساده 2- دیفرانسیل چهار چرخ محرک 3- دیفرانسیل کمک دار 4- دیفرانسیل بدون لغزش
1- دیفرانسیل ساده :
اغلب خودرو ها مجهز به دیفرانسیل از نوع ساده هستند . در بعضی از خودرو ها دیفرانسیل در روی محور محرک جلو و در بیشتر موارد روی محور محرک عقب قرار دارد .

2- سیستم چهار چرخ محرک :
اغلب خودرو های سبک دارای دو چرخ محرک هستند ، ممکن است دو چرخ عقب محرک باشد و یا دو چرخ جلو محرک باشد . وقتی جاده پوشیده از برف ، یخ و گل است ، سطح جاده لغزنده می شود در این وضعیت چرخ های متحرک اصطکاک لازم ( چسبندگی ) با سطح جاده را ایجاد نکرده و یکی از دو چرخ متحرک و یا هر دو آنها لغزش می کنند لغزش چرخ های متحرک روی چرخ های محرک و دیفرانسیل نیز تاثیر گذارده و در محفظه هرزگرد ها نیز تغییر دور به وجود می آید .
هر گاه همه چرخهای خودرو محرک باشند ، چرخ ها چسبندگی بهتری با سطح جاده به وجود آورده و عمل کنترل خودرو و شرایط رانندگی در جاده ساده تر خواهد بود . دلیل اینکار توزیع بار خودرو روی چهار چرخ و استفاده از آن در نیروی کشش همه چرخ هاست.
خودرو های چهار چرخ محرک هم روی سواریها( لندروور، رنجرور ،لندکروز و غیره) وهم در روی خودرو های نظامی ( جیب و....) و در بعضی ماشین های باری( بنز 911 ، ایفا ،..) کاربرد دارد.
معمولاً از محرکه چهار چرخ در شرایط اضطراری و لغزنده بودن جاده استفاده می شود و برای رانندگی طولانی نباید از این حالت استفاده نمود . در حال استفاده از محرک چهار چرخ باید جعبه دنده در دنده سنگین باشد برای درگیر نمودن چرخ های آزاد جلو یا سیستم انتقال قدرت ،اهرم تعویض دنده دیگری وجود دارد که در صورت لزوم میل گاردان جلو را با جعبه دنده کم کم در گیر می نماید .
3- دیفرانسیل کمک دار
دیفرانسیل کمک دار در سیستم انتقال قدرت خودرو های سنگین حمل و نقل و راهسازی و غیره کاربرد دارند . دیفرانسیل های کمک دار به صورت دوبل ،تریبل و خورشیدی وجود دارد .
در دیفرانسیل دوبل دو پنیون و دو کرانویل وجود داشته و تقلیل دور در دو مرحله انجام می شود . این دو به طور ثابت و بدون تغییر است . در دیفرانسیل دوبل تقلیل دور یکبار به صورت کم و بار دیگر به صورت زیاد تر انتقال می یابد . در نوع تریبل ( سه گانه ) دیفرانسیل مجهز به سیستم تعویض دنده است و در موقعی که نیروی کششی کافی نباشد ، راننده با فشردن دکمه ای ، بطور الکتریکی یا بوستری ، ماهکی را حرکت داده و حالت دوم و سوم در آن ایجاد می شود .
دیفرانسیل های خورشیدی هم مانند دوبل عمل می کنند ، با این تفاوت که مرحله دوم آن به طور اختیاری، وسیله راننده به وجود می آید .
در این نوع دیفرانسیل یک مجموعه خورشیدی وجود دارد که دنده کرانویل به دنده رینگی پیچ شده و قفسه ؛محفظه دنده هرزگرد ها متصل می شود . در صورت به کار انداختن سیستم خورشیدی ، دنده خورشیدی ثابت شده و در کرانویل از دنده رینگی به قفسه و از آن به پولوس ها منتقل می شود .
وقتی دیفرانسیل در حال تقلیل دور یا افزایش گشتاور است ، دنده خورشیدی ثابت ،دنده رینگی محرک و قفسه متحرک بوده و با نسبت ID=ZC/ZR=ZR+ZS/ZR گشتاور خروجی افزایش و دور خروجی کاهش می یابد .

جهت نیرو در دیفرانسیل خورشیدی
با ثابت شدن دنده خورشیدی جهت نیرو به شرح زیر است :
پینیون ← کرانویل ← رینگی ← قفسه ← محفظه هرزگرد ها ← محور هرزگرد ← دنده هرزگرد ها ← دنده سر پولوس ← پولوس
ID=ZK/ZP×ZC/ZP=ZK/ZP×ZS+ZR/ZR
دنده خورشیدی با نیروی پوستر حرکت به راست نموده و با نگهدارنده ثابت در گیر شده و می شود .
4- دیفرانسیل های بدون لغزش
یکی از معایب دیفرانسیل های معمولی آن است که وقتی یکی از چرخ ها در جاده ای لغزنده و کم اصطکاک قرار بگیرد ،این چرخ با سرعت زیاد چرخش نموده و همه نیروی میل گاردان از طریق همین چرخ مصرف شده و چرخ دیگر هیچگونه نیروئی را انتقال نمی دهد .
خاصیت دیفرانسیل آن است که گشتاور یکسانی را به هر دو محور محرک انتقال دهد . حال اگر یکی از چرخ ها در سطح لغزنده ای سریعاً بچرخد ، چرخ دیگر هیچ گونه نیروی را انتقال نخواهد داد .
در این گونه موارد معمولاً خودرو ، بی حرکت مانده و برای انتقال قدرت ، باید حرکت چرخی که سریع می گرد به نحوی کندتر شود تا نیرو به چرخ دیگر نیز منتقل شود .
ایجاد اصطکاک زیاد تر بین چرخ لغزان و زمین لغزنده عمل نسبتاً دشواری است ، و لذا در خودرو ها پر قدرت و پیشرفته از دیفرانسیل های بدون لغزش استفاده می کنند .
دیفرانسیل های بدون لغزش به دو صورت قفل شونده خودکار و یا نوع اصطکاکی ساخته می شود در نوع کلاج مخروطی بین چرخ دنده سر پولوس و محفظه دیفرانسیل قار می گیرد ، بین کلاج مخروطی و دنده ها ، فنر های قرار دارد که سطوح مخروطی را به هم می فشارد . به این ترتیب نیروی اصطکاکی بین دنده سر پولوس و محفظه دیفرانسیل بوجود می آید ، این نیرو با هر گونه اختلاف دورانی که بین پولوس ها به وجود آید مقابله می کند . البته این نیرو آنقدر زیاد می باشد که در سر پیچ ها مانع تقلیل دو چرخ داخل پیچ و یا افزایش دور چرخ خارج قوس گردد . در روی سطوح اصطکاکی و مارپیچ دنده درشتی برای عبور روغن می باشد در نوع دیگر از صفحه کلاج استفاده شده است . در این طرح صفحات دیسک در روی شیار های بدنه دیفرانسیل و صفحه کلاج ها در روی شیار های قطعه ای که متصل به پولوس هست قرار دارند .
آخرین صفحه دیسکی که بین دنده و صفحات قرار دارد ، صفحه فنری است ( فنر موج دار ) که در موقع سوار کردن مجموع صفحات ، با پیش فشار معینی جمع شده و نیروی محوری به صفحات وارد می کند . با این طرح صفحه کلاج ها بین رینگ های جانبی ( که به طور هزار خاری با پولوس درگیر هستند ) و بدنه دیفرانسیل به حالت فشرده قرارگرفته و پولوس ها با بدنه دیفرانسیل عملاً یک پارچه می شود در این طرح هم ، نیروی فنر طوری محاسبه شده که در پیچ ها مزاحمتی برای کاستن از دور داخل پیچ ، و یا افزایش دور چرخ خارج پیچ فراهم نمی شود . ممکن است از فنر لوله ای هم در نوع کلاج دار استفاده شود

طرز کار پمپ روغن چرخ دنده ای

پمپ روغن چرخ دنده ای

پمپ روغن روتوری

Essential MATLAB for Engineers and Scientists

Essential MATLAB for Engineers and Scientists,4th ed., by: B.Hahn & D.T.Valentine, Academic press, 427 pages, 2.236 M.B. pdf

Download

دانلود کتاب طراحی هیدرولیکی

دانلود کتاب طراحی هیدرولیکی
کتاب بسیار مفید وجالبیه
حتما دانلودش کنید

دانلود

بررسی حلقه های کنترلی بویلروکنترل بویلر نیروگاه ( بخش ۴)

کنترل دمای آب تغذیه خروجی اکونومایزرHP:

این حلقه جریان ری سیر کوله خروجی اکونومانیرر HPرا حفظ می کند طوری که خروجی آب تغذیه خروجی اکونومایزر HP زیر نقطه اشباع باشد.
شرح کنترل:
دمای اشباع بوسیله یک تابع فشار محاسبه می شود. با توجه به اینکه فشار درام HP تقریبا" معادل فشار خروجی اکونومایزرHP می باشد برای تولید SET POINT کنترلرPID بهFG ارسال می گردد. دمای آب خروجی اکونومایزر HP بوسیله (LAB30CT002 ) اندازه گیری می شود و سیگنال مربوطه نمایش داده می شود و آلارم بر اساس Setting list تعریف می شود. سیگنال خروجی کنترلر PID , TCV را (LAB31AA001 ) در موقعیت طراحی شده محاسبه خواهد کرد.
توجه : فقط هنگامی که HRSG در حالت سرد راه اندازی می شود این حلقه در مدار خواهد بود. یک سوئیچ bump less جهت انتخاب مد بهره برداری اتوماتیک/ دستی فراهم شده است. وقتی که خروجی AUTO/MAN از 5% بیشتر شد ( در ابتدا ) یک فرمان باز شدن به LAB31AA101 فرستاده خواهد شد و وقتی که خروجی کمتر از 3% ( در ابتدا) است یک سیگنال بسته شدن بهA/M MV ارسال خواهد شد.  

کنترل دمای آب تغذیه خروجی اکونومایزرIP:
این حلقه جریان ری سیر کوله خروجی اکونومایزرIP را حفظ می کند طوری که خروجی آب تغذیه خروجی اکونومایزرIP زیر نقطه اشباع باشد.
شرح کنترل:
فشار درام IP بوسیله (HAD20CP001) اندازه گیری می شود ,سیگنال مربوطه نمایش داده شده و ثبت می گردد و آلارم بالا بر اساس Setting List تعریف می شود.
یک سیگنال باینری عمل کننده (PSH1 ,PSH2 ,PSH3) فشار درام IP را برای لاجیک مراحل راه اندازی /توقف HRSG ارسال می کند. دمای اشباع بوسیله یک تابع فشار محاسبه می شود. با توجه به اینکه فشار درام IP تقریبا معادل فشار خروجی اکونومایزر IP می باشد برای تولید Set Point کنترلر PID بهF.G ارسال می گردد.
دمای آب خروجی اکونومایزر IP بوسیله (LAB20CT002) اندازه گیری می شود .سیگنال مربوطه نمایش داده شده و ثبت می شودو آلارم بالا بر اساس Setting List تعریف می شود.سیگنال خروجی کنترلرTCV,PID ، (LBA21AA001) را در موقعیت طراحی شده محاسبه می کند.
تذکر:فقط هنگامی که HRSG بصورت سرد راه اندازی می شود این حلقه در مدار است.
یک سوئیچ Bump Less برای انتخاب حالت بهره برداری دستی/اتوماتیک تعبیه شده است.وقتی که خروجی برد Auto/Man (در ابتدا) بالا5% است یک فرمان باز کردن به (LAB21AA101 ) ارسال می شود و وقتی که( در ابتدا )خروجی کمتر از 3%باشد یک فرمان بستن بهA/M MR فرستاده خواهد شد.  

کنترل دمای تانک بلودان:
این حلقه دما را در مقدار انتخاب شده حفظ می کند.
شرح حلقه کنترل:
دمای تانک بلودان بوسیله (HAN60CT001) اندازه گیری می شود,سیگنال مربوطه نمایش داده شده و ثبت می شود و آلارم بالا بر اساس Setting List تعریف می شود. این سیگنال با Set Point تنظیم شده توسط اپراتور، مقایسه خواهد شد و سیگنال خطا بوسیله کنترلر PID پردازش خواهد شد و خروجی کنترلر (PCB90AA001)TCV که روی خط آب مصرفی برای موقعیت یابی درست و ارسال آب کافی به منظور کنترل دما در Set Point طراحی شده نصب شده است را محاسبه می کند.
یک سوئیچ Bump Less برای انتخاب بین مد بهره برداری دستی/اتوماتیک تعبیه شده است.

کنترل فشار دی اریتور:

این حلقه فشار دی اریتور بر اساس یک مینیمم مقدار انتخاب شده حفظ می کند .


شرح کنترل:

برای ثابت نگه داشتن فشار دی اریتور در یک مقدار ثابت (حدود2.5) هنگامی که G.T سوخت گازوئیل مصرف می کند در این حالت هیتر اب تغذیه بای پس است بخار از خط سوپر هیتر IP عبور کرده و از طریق کنترل والو (LBA21AA001) به داخل تانک دی اریتور می ریزد (وقتی که هیتر آب تغذیه بای پس کمبود بخار نداشته و فشار مورد نیاز را تامین کند.)
فشار در اریتور بوسیله (HAD10CP001) اندازه گیری می شود، سیگنال مربوطه نمایش داده شده و ثبت می شود و آلارم بالا بر اساس Setting List تعریف می شود. سیگنال فشار با Set Point حالت دستی که بوسیله اپراتور تنظیم می شود، مقایسه می گردد و سیگنال خطا از طریق کنترلر PID پردازش شده و نهایتا PCV محاسبه می شود LBA21AA001) ) .
یک سوئیچ Bump Less جهت انتخاب مد بهره برداری دستی/اتوماتیک تعبیه شده است.
وقتی که خروجی برد از Auto/Man (در ابتدا) بیشتر از 5%است یک فرمان باز کردن (LBA21AA101) فرستاده می شود و وقتی که خروجی زیر %3 (در ابتدا)است یک فرمان بستن برای A/M MR ارسال می شود.

کنترل فشار بخار اجکتور:

این حلقه فشار بخار اجکتور را در مقدار تعیین شده حفظ می کند.
(اجکتور نگهدارنده برای صحت کار کرد نیاز به بخار با دمای بالا دارد، بنابراین بخار از هدر بخار HP برداشت می شود،اما کاهش فشار بخار تا فشار طراحی شده برای اجکتور ها با ارسال بخار به اجکتور ها و کاهش تا مقدار طراحی شده انجام می شود.)

شرح کنترل:

فشار بخار ورودی به اجکتور های نگه دارنده بوسیله (LAG36CP001) اندازه گیری می شود و سیگنال مربوطه نمایش داده شده و ثبت می شود.آلارمهای بالا/پایین بر اساس Setting List تعریف می شود. این سیگنال با Set Point که توسط اپراتور تنظیم می شود مقایسه می شود. سپس سیگنال عمل کننده PID سیگنال نتیجه را جهت (LBG35AA001) PCV به منظور تعیین موقعیت درست تنظیم کننده فشار بخار در مقدار تعیین شده محاسبه می کند.یک سوئیچ BumpLess برای انتخاب مد بهره برداری دستی اتوماتیک تعبیه شده است.وقتی که خروجی برد اتوماتیک /دستی بالا5%(در ابتدا )است یک فرمان باز کردن به (LBA35AA101) ارسال خواهد شد و وقتی که زیر3%(در ابتدا)است یک سیگنال بستن ارسال خواهد شد. وقتی که اجکتور های نگهدارنده بوسیله F.G انتخاب نشود حلقه کنترل فشار به حالت دستی رفته و PCV (LBG35AA001) به حالت دستی می رود.  

سیستم هوای اینسترومنتی:

وظیفه اصلی این سیستم تامین هوای خشک اینسترومنتی با فشار مناسب به منظور بهره برداری ابزاری کنترل فرعی مثل پوزشینرها و مبدل های i/p می باشد برای تامین هوای اینسترومنتی هر hrsg یک هدر "2تعبیه شده است.
که در این خط یک نمایش دهنده فشار برای نمایش محلی و سه سوئیچ فشار برای حفاظت hrsg از طریق ترکیب لاجیکی 2 از 3 در نظر گرفته شده است.

آنالیز سیستمهای قدرت هیدرولیکی

آنالیز سیستمهای قدرت هیدرولیکی

Title: Hydraulic Power System Analysis (Fluid Power and Control)
Author: Arthur Akers Max P. Gassman Richard Smith
Publisher: CRC
Publication Date: 2006-04-17
Number Of Pages: 400

Download

99 مثال کاربردی برای پنوماتیک

99 مثال کاربردی برای پنوماتیک 

Handbook of Hydraulic Fluid Technology

Title: Handbook of Hydraulic Fluid Technology
(Mechanical Engineering (Marcell Dekker))
Author: Totten
Publisher: CRC
Publication Date: 1999-10-15
Number Of Pages: 1272

Download

ترجمه فصل هایی از کتاب ترمودنامیک ۱ سنجل

ترجمه فصل هایی از کتاب ترمودنامیک ۱ سنجل ! 

 

دانلود با لینک مستقیم

حجم:۳مگابایت

دانلود با لینک مستقیم

بررسی حلقه های کنترلی بویلروکنترل بویلر نیروگاه ( بخش ۳)

چند تعریف در مورد مد سه المانی
A ) وقتی جریان آب تغذیه HP وIP به بیشتر از 20% افزایش یابد حلقه به مد سه المانی می رود.
B )وقتی جریان آب تغذیه HPوIP به کمتر از15%کاهش یابد حلقه به مد تک المانی می رود .
(LAB10AAD11/012) و لوله های کنترلی با 100% ظرفیت هستند که یکی از آنها توسط اپراتور انتخاب می شود.
وقتی که خروجی برد Auto/MAN بالای 5% (در ابتدا)است یک فرمان باز شدن به (LAB10AA101) فرستاده می شود.
وقتی که خروجی زیر3%(در ابتدا) است یک فرمان بسته شدن بهA/M MR فرستاده می شود.
مقدار Set Point حالت دستی که توسط اپراتور تنظیم می شود بر اساس دستور العمل تهیه کننده است .مقدار Set Point راه اندازی به صورت اتوماتیک انتخاب می شود و این در حالی است که فشار درام HP کمتر از 53bar است.
یک سوئیچ Bump less برای انتخاب بین مد تک المانی و سه المانی فراهم شده است .
یک سوئیچBump less برای انتخاب set Point برای حالت دستی و راه اندازی فراهم شده است .
یک سوئیچ Bump less برای انتخاب مد بهره برداری دستی / اتوماتیک فراهم شده است.
یک سوئیچ Bump less برای انتخاب CV1 وCV2 فراهم شده است.
تذکر: پارامتر های (KP ,Ti, Td )برای کنترلر اصلی PID از مد سه المانی و کنترلر PID مد تک المانی یکسان نخواهد بود بنابراین کنترلر PID برای اهداف ذکر شده فوق در نظر گرفته شده است.  

حلقه کنترل بار:

هدف:
این حلقه بار HRSG را بر اساس بار G.T و سیگنال بار HRSG که از سیستم توضیع بار واحد ارسال می گردد حفظ می کند.

شرح کنترل:
موقعیت دمپر دایورتور بوسیله (HMA20CG001 ) اندازه گیری می شود و سیگنال مربوطه نمایش داده شده و ثبت می شود و با Set Point محاسبه شده یا انتخاب شده بوسیله سیستم کنترل , بر اساس مراحل بعدی مقایسه خواهد شد .
(1 هنگامی که HRSG راه اندازی شد . بسته به حالت راه اندازی ،یک مقدار از پیش تعیین شده انتخاب میشود بر اساس درخواست باز کردن دمپر دایورتر،در این حالت حلقه کنترل از طریق لاجیک مهیا شده SET Point راه اندازی را دنبال میکند .
(2بعد از راه اندازی HRSG , دو امکان درخواست برای HRSG وجود دارد : اول درخواست بهره برداری بار نرمال که 100% خواهد بود و دوم درخواست حرکت برگشت ( Run back ) که بر اساس شروط توربین توسط سازنده توربین تعریف میشود .فرمان بار A/M از طریق لاجیک مهیا شده انتخاب خواهد شد .
(3هنگام توقف HRSG بسته به حالت ،یک مقدار از پیش تعیین شده بر اساس فرمان باز کردن دمپر دایورتر انتخاب خواهد شد. در این حالت حلقه کنترل از طریق لاجیک مهیا شده به Set Point توقف میرود .
(4 وقتی اختلاف دمای بین فلزات بالا و پایین درام از 110سانتی گراد بیشتر شود موقعیت دمپر درایورتر در حالت قبلی قرار میگیرد Set Point انتخاب شده از بلوک محدود کننده عبور خواهد کرد سپس با فرآیند اختلاف مقایسه خواهد شد (موقعیت دمپر دایورتر ) این سیگنال خطا بوسیله کنترلر PID پردازش می شود و سر انجام محرک هیدرولیک دمپر دایورتر (HMA20AA001 ) به موقعیت طراحی شده هدایت میشود .تریپ HRSG حلقه کنترل را به حالت دستی و خروجی را به صفر خواهد فرستاد .یک سوئیچ Bump less برای انتخاب بین مد بهره داری دستی / اتوماتیک فراهم شده است .یک سوئیچ Bump less برای انتخاب Set Point راه اندازی فراهم شده است . کنترل دمای بخار HP:

این حلقه بخار HP را در مقدار تعیین شده حفظ میکند .به منظور ثابت نگهداشتن دمای خروجی از سوپر هیتر ثانویه وحداقل اختلاف دمای جریان بخار HP ،دمای سوپر هیتر بوسیله کنترل ولو آب اسپری که بین سوپر هیتر اولیه و ثانویه نصب شده است کنترل میشود .

شرح کنترل:

دمای خروجی سوپرهیتر ثانویه بوسیله (LBA30CT001/CT002 ) اندازه گیری میشود. سیگنال مربوطه نمایش داده شده و ثبت میشود. سپس یکی از دو سیگنال عمل کننده استفاده میشود و سیگنال نتیجه برای فرآیند کنترل در نظر گرفته میشود و با Set Point مقایسه شده و بعد از پردازش بوسیله کنترلر PID به کنترلر PID ثانویه ارسال میشود (آلارم های بالا و پایین بر اساس Setting List برای یکی از دو سیگنال خروجی تعریف میشود ) این سیگنال یرای کنترلر PID یک Set Point میباشد که این سیگنال بوسیله (HAH30CT001/CT002) اندازه گیری میشود. سیگنالهای مربوطه نمایش داده شده و ثبت میشود و آلارمهای بالا و پایین بر اساس Setting List تعریف میشود ). جریان بخار سوپر هیتر HP که دمای لوله بخار سوپر هیت اهمیت دارد بصورت سیگنال Feed Forward در نظر گرفته می شود و به سیگنال خروجی کنترلر PID ثانویه افزوده می شود. سیگنال دیگری که اثر بیشتری روی دمای بخار سوپر هیتر M می باشد که بوسیله (LAE10CF001) اندازه گیری می شودو بوسیله دمای آب تغذیه HP (LAB30CT001) تامین می شود پس نمایش داده شده و ثبت می شود و Set Point کنترلرPID سومی از طریق محاسبه خروجی کنترلر جریان بخار HP محاسبه می شود .خروجی آخرین کنترلر برای موقعیت (LAE10AA001) بهField ارسال می شود.
یک سوئیچ Bumpless برای انتخاب بین حالت مد بهره برداری دستی/اتوماتیک فراهم شده است. وقتی خروجی برد Auto/Man بیشتر از 5%(در ابتدا)است یک فرمان باز کردن به(LAE10AA101 )ارسال می شود وقتی که خروجی کمتر از 3%(در ابتدا)باشد یک فرمان بستن به MV A/M , فرستاده خواهد شد.

یاتاقان ها چگونه کار می کنند؟

آیا تا به حال، چگو نگی کارکرد وسایلی مانند چرخهای اسکیت یا موتور های الکتر یکی که به نرمی و با سرعت می چرخند شما را متعجب ساخته است ؟علت را می توان در کلمه ی کوچک و ساده ی یاتاقان (bearing)  یافت. یاتاقانها ممکن است در ابزارهایی که ما همه روزه از انها استفاده می کنیم وجود داشته باشند بدون یاتاقان، می بایست پیوسته اجزایی را که تحت اصطکا ک خراب می شوند عوض کرد.  

دراین مقاله می آموزیم که یاتاقان ها چگونه کار می کنند و به برخی از انواع یاتاقان ها گذری اجمالی خواهیم داشت .  

مفاهیم اولیه:

مفاهیم مربوط به یاتاقانها ساده می باشند چرخهای ماشین شما مانند یک یاتاقا ن بزرگ عمل می کنند. اگر شما چیزی مانند اسکیت را بجای چرخهای اتومبیل تان مورد استفاده قرار دهید، اتومبیل تان به سختی خوا هد توانست از یک سرازیری به پایین جاده حرکت کند. زیرا وقتی که اشیاء می لغزند اصطکاک بین آنهاباعث ایجاد نیرویی می شود که تمایل به کاهش سرعت آن شئ دارد، اما اگر دو سطح بتوانند نسبت به هم بغلتند اصطکاک به مقدار چشم گیری کاهش می یابد.

 یک یاتاقان ساده شبیه چیزی است که در چرخ اسکیت یافت می شود . 

                      

یاتاقانها بوسیله ی لایه های فلزی داخلی وخارجی ونیز غلتک یا ساچمه ها ی فلزی صیقلی که نسبت به هم می غلتند ،اصطکاک را کاهش می دهند. این غلتک ها یا ساچمه ها با تحمل بار وارده اجازه می دهند که وسیله بطور یکنواخت وبه نرمی بچرخد .  

بارگذاری یاتاقانها:  

یاتاقانها عموما به دو شکل بارگذاری می شوند، شعاعی (radial force) و محوری (force trust ) با توجه به جایی که یاتاقان در آنجا بکار می رود ممکن است تمام بار شعاعی یا محوری یا ترکیبی از هر دو باشد.

                   

 یاتاقان هایی که متصل به شفت موتور و قرقره می باشند و تحت تاثیر بارهای شعاعی قرار دارند

یاتاقانهای بکار رفته در موتور الکتریکی وقرقره در تصویر فوق تنها تحت تاثیربارهای شعاعی قرار دارند. بیشترین بارها از نیروی کشش تسمه مرتبط کننده ی در قرقره بوجود می آید.

یاتاقان بکاررفته در این صندلی تحت تاثیربار محوری می با شد. 

یاتاقان نشان داده شده در شکل فوق ، مانند یاتاقانها ی بکار رفته در تکیه گاه ها عمل می کند . این یاتاقان تحت تاثیر نیروهای محوری خا لص می باشد .وتمام بار ناشی از نیروی وزن شخصی می باشد که به روی صندلی نشسته است .

یاتاقانها ی بکار رفته در چرخ یک ماشین که تحت تاثیربارهای محوری وشعاعی می باشند . 

یاتاقان فوق مانند یاتاقانی که در رینگ (توپی) چرخ ماشین شما قرار دارد، عمل می کند . این یاتاقانها هم متحمل بار محوری می شوند و هم متحمل بار شعاعی. بار شعاعی ناشی از وزن ماشین می باشد وبار محوری ناشی از نیروهای جانبی است که وقتی شما در پیچ جاده دور می زنید به آن اعمال می شود.  

انواع یاتاقانها: 

گونه های بسیار زیاد ی از یاتاقانها وجود دارد که هریک برای هدفی خاص بکار می روند . برخی از آنها عبارتنداز:  

یاتاقان ساچمه ای (بلبرینگ) 

یاتاقان غلتکی(رولر برنیگ ) 

یاتاقان طولی- سا چمه ای 

یاتاقان محوری - ساچمه ای 

یاتاقان غلتکی محوری 

یاتاقان غلتکی- مخروطی 

حال تک تک  به بررسی این یاتاقان ها می پردازیم. 

یاتاقان های ساچمه ای :  

                                               

                                               نیم برشی از یاتاقان ساچمه ای

یاتاقانهای ساچمه ای (آنچه در شکل نشان داده شده است)احتمالا رایج ترین نوع یاتاقان می باشند .آنها در هر چیز از اسکیت گرفته تا وسایل سنگین بکاررفته اند .این یاتاقانها هم بارهای محوری وهم بارهای شعاعی را تحمل می کنند .واغلب در جاهایی بکار می روند که بار نسبتا کوچک است . 

دریک یاتاقان ساچمه ای بار از جداره بیرونی به ساچمه ها منتقل می شود واز آنجا نیز یه جداره ی درونی انتقال می یابد. این ساچمه ها به علت کروی بودن در نقاط کوچکی با دیواره ها ی درونی وبیرونی تماس دارند که باعث می شوند به نرمی بچرخند .اما این موضوع سبب می شود که سطح کوچکی از بار را تحمل کند، بنابر این اگر باراضافه بر یاتاقان وارد شود ساچمه ها دچار تغییر شکل یا لهشدگی می شوند که آنهم باعث خرابی یاتاقان خواهد شد.

یاتاقانهای غلتکی : 

                                                

                                                                 نیم برشی از یک یاتاقان غلتکی

یاتاقانهای غلتکی - آنچه که در شکل بالا نشان داده شده است - در جاها یی مانند غلتک تسمه ی نقاله که باید بارها ی سنگین شعاعی را تحمل کنند به کار می روند.دراین یاتاقانها ، غلتک ها استوانه ای هستند بنابراین سطح تماس جداره ی داخلی و خارجی باغلتک ها یک نقطه نیست، بلکه یک خط است . این توزیع باربر یک سطح گسترده تر به یاتاقانهای اجازه می دهد که بار بیشتری را نسبت به یاتاقانهای ساچمه ای تحمل کنند درحالیکه این نوع از یاتاقانها بارهای محوری را تحمل نمی کنند.

با اندکی تغییر، در این یاتاقانها واستفاده از غلتک های با شعاع بسیار کوچک یاتاقان سوزنی حاصل می شود . در این حالت یاتاقان در محلهایی کیپ قرار می گیرد (م : برای جلوگیر ی از نفوذ مایعات و...)

یاتاقانهای محوری -ساچمه ای: 

                                               

                                                                   یاتاقان محوری - ساچمه ای

آنچه که در شکل بالا نشان داده شده است - عموما برای کارهای با سرعت پایین مورد استفاده قرار می گیرند و نمی توانند بارهای شعاعی زیادی تحمل کنند . در صندلی های چرخان ومیزهای دایره ای شکل (با پایه وسط )از این یاتاقانها استفاده می شود.

یاتاقانهای محوری - غلتکی: 

                                    

                                                                     یاتاقان محوری -غلتکی

یاتاقانهای محوری - غلتکی ( شبیه آنچه در شکل بالا نشان داده شده است ) می توانند بارهای محوری زیادی را تحمل کنند.

آنها اغلب در جعبه دنده ها ، مانند سیستم انتقال قدرت اتومبیل و در بین چرخ دنده ها و نیز بین محفظه شفت های دوار بکار می روند . چرخ دنده های حلزونی که در اغلب سیستم های انتقال قدرت بکار می روند دارای دندانه های زاویه دار می باشند که باعث ایجاد بارهای محوری می شود واین بارها را یاتاقانها تحمل می کنند .

یاتاقانهای غلتکی -مخروطی: 

                                        

          نیم برش (شکل چپ)یک یاتاقان غلتکی با غلتکهای کره ای و (شکل سمت راست)یک یاتاقان مخروطی - غلتکی 

یاتاقانهای غلتکی مخروطی می توانند بارهای بزرگ شعاعی ومحوری را تحمل نمایند .

این یاتاقان هادر رینگ (توپی)چرخ بکار می رود. در این حالت آنها همیشه بصورت دوتا دوتا ودر سوی مخالف هم نصب می شوند. تا بتوانند بارهای محوری را در هردو جهت تحمل کنند .

برخی استفاده های جالب توجه یاتاقان ها :  

دراین قسمت برخی از یاتاقانها با استفاده های جالب توجه معرفی می شوند مانند یاتاقانهای مغناطیسی ویاتاقانهای غلتکی عظیم .

یاتاقانهای مغناطیسی: 

                                             

در برخی از وسایل با سرعت بالا مانند سیستم های ذخیره انرژی چرخ لنگر پیشرفته از یاتاقانهای مغناطیسی استفاده می شود این یاتاقانها به چرخ لنگر اجازه می دهند تا در یک میدان مغناطیسی که بوسیله یاتاقان ایجاد می شود شناور بماند . برخی از این چرخ لنگرها با سرعتی بیش از 50000 دور بر دقیقه می چرخد . یاتاقانهای معمولی با غلتک یا ساچمه ممکن است در این سرعت ذوب یا منفجر شوند . یاتاقانهای مغناطیسی هیچ حرکت اجزائی ندارند وبه این علت می توانند این سرعت باور نکردنی را تحمل کنند .

یاتاقانهای غلتکی عظیم : 

احتمالا اولین استفاده از یاتاقانها در گذشته به هنگام ساختن اهرام ثلاثه مصر باشد . آنهابه منظور غلتاندن سنگ های عظیم به محل ساختمان ها، کنده های گردی را در زیر این سنگ ها قرار می دادند. این روش ممکن است امروزه نیز به منظور جابه جایی اشیاء سنگین بکار گرفته شود .

ساختمانهای ضد زلزله :

فرودگاه جدید سا نفرانسیسکو از بسیاری از تکنولوژیهای پیشرفته ساختمان سازی به منظور مقاومت ساختمانهایش در برابر زلزله استفاده کرده است . یکی از این تکنولوژی ها، استفاده از یاتاقانهای غلتکی عظیم می باشد .

267ستون هر کدام سوار بر بلبرینگ های ساچمه ای با قطر 5 فوت ( 1.5 متر) که وزن ساختمان های فرودگاه را تحمل می کنند . ساچمه ها در مکانهای مقعری که به زمین متصل است ساکن می باشند . در یک زمین لرزه، زمین می تواند 20 اینج (51 سانتیمتر )در تمام جهات حرکت داشته باشد . ستون هایی که بر روی این ساچمه ها قراردارند کمتر از این مقدار حرکت می کنند واین باعث می شود ساختمان از حرکت زمین در امان بماند . وقتی زمین لرزه شدید باشد جاذبه ستون ها را به مکان خود باز می گرداند.

کتاب و حل المسایل انتقال حرارت هولمن

دانلود کتاب حل مساله انتقال حرارت هولمن به زبان فارسی

دانلود کتاب انتقال حرارت هوامن به زبان انگلیسی