مقاله طراحی و ساخت برد كنترل جهت اضافه بار و اندازه كیری وزن

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 مقاله طراحی و ساخت برد كنترل جهت اضافه بار و اندازه كیری وزن دارای 41 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله طراحی و ساخت برد كنترل جهت اضافه بار و اندازه كیری وزن  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي مقاله طراحی و ساخت برد كنترل جهت اضافه بار و اندازه كیری وزن،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن مقاله طراحی و ساخت برد كنترل جهت اضافه بار و اندازه كیری وزن :

پیشگفتار
یكی از مهمترین قطعات مورد تاكید در استانداردهای جهانی سیستم‌های آسانسوری، برد كنترل اضافه بار می‌باشد. وظیفه این برد اندازه‌گیری بار ورودی به كابین، مقایسه آن با ظرفیت مجاز و ارسال پیامهای مناسب به برد كنترل مركزی آسانسور می‌باشد.
مزیت استفاده از این سیستم در درجه اول تأمین امنیت جانی و جلوگیری از سقوط كابین و در درجه دوم كاهش هزینه‌های نگهداری و تعمیرات موتور در اثر استفاده نادرست از آسانسورها می‌باشد.

متاسفانه به دلیل هزینه سنگین بردهای وارداتی و عدم تمایل سازندگان داخلی به تولید مشابه داخلی به دلیل ماهیت چند تخصصی (Multi- Discplinary) تولید كه مستلزم به كارگیری چند تخصص برای تولید مجموعه برد دیجیتال و ساخت قطعه مكانیكی مورد استفاده در ساختمان آسانسور و نیز سنسورهای مورد نیاز، استفاده از بردهای كنترل اضافه بار در استانداردهای ایران، اجباری شده است. هدف از پروژه حاضر، طراحی و ساخت برد كنترل اضافه بار می‌باشد.

وردی این برد، سیگنال الكتریكی حاصل از تنش سنسور strain guage متصل به قطعه مكانیكی مخصوصی می‌باشد كه نمونه‌ آن در شكل زیر نشان داده شده است.
سیگنال ورودی كه حاصل از تنش سنسور می‌باشد پس از تقویت و نمونه برداری وارد كنترل كننده می‌گردد. در كنترل كننده عمل تصمیم گیری نسبت به ارسال پیامهای foll load و over load متناسب با ظرفیت كابین و همچنین فعال شدن آلارم، انجام می‌شود.
بر ای تنظیم حداكثر مقادیر مجاز از پانل تنظیم دستی استفاده می‌شود. كه شامل نمایشگر مناسب برای نمایش اعداد و پیغامهای لازم برای كاربرد و صفحه كلید برای ورد اطلاعات مربوط به تعداد نفرات مجاز و غیره می‌باشد.

برای طراحی این برد دیجیتالی ابتدا باید یك میكرو كنترلر مناسب در نظر گرفته شود و سپس سیستم طراحی شده توسط سخت افزار تحقق پیدا كند، برای این منظور یك بلوك دیاگرام كلی مطابق شكل زیر فرض می‌شود.
در بلوك دیاگرام فوق سنسور وظیفه تولید سینگنال آنالوگ ایجاد شده از تغییرات وزن كابین آسانسور را به عهده دارد تقویت كننده‌ای كه بعد از سنسور قرار دارد. سیگنال ایجاد شده را تقویت می كنند و آن را برای عملیات كنترلی آماده می‌سازد و بعد از ا“ نیز میكروكنترلر قرار داده شده كه عمل كنترل كننده را انجام می‌دهد.
بلوكهای ذكر شده در بالا همگی توسط سخت‌افزار بر روی كارت تحقق پیدا می‌كند بطوریكه سنسور وزن را كه یك سیگنال آنالوگ است تشخیص می‌دهد و آن را به A/D منتقل می‌كند . سیگنال آنالوگ به سیگنال دیجیتال تبدیل می شود و سپس بوسیله میكروكنترلر، كنترل دیجیتال روی آن صورت می‌گیرد. سیگنالهای خروجی دیجیتال می‌باشند و برای تولید پیامهای over load و full و آمار به كار می‌روند.
در فصلهای بعدی به بررسی كاملتر مباحث ذكر شده، جزئیات كار و طراحی كنترلر پرداخته می شود كه مباحث ارائه شده به صورت زیر طبقه بندی می‌شوند:
در فصل اول به معرفی سنسور strain guage و اساس كار آن و معیارهای انتخاب سنسور و آرایش مداری آن می‌پردازیم.
در فصل دوم به اتصال فیزیكی سنسور 8-G و طراحی مكانیكی المان اندازه‌گیری وزن پرداخته می‌شود.
فصل سوم به طراحی و ساخت تقویت كننده صنعتی برای S.G پرداخته خواهد شد.
فصل چهارم به طراحی و ساخت برد دیجیتال كنترل بار می‌پردازیم
در فصل پنجم، ساختار كلی برنامه میكروكنترلر ارائه خواهد شد.
در فصل ششم نیز تحقق عملی پروژه، نتایج و پیشنهادات ارائه خواهد شد.

فصل 1:
معرفی سنسور strain Gauge

1-1: مقدمه:
یكی از روشهای متداول در اندازه‌گیری وزن استفاده از سنسورهای S-G می‌باشد. اساس كار این سنسورها همانطور كه توضیح داده خواهد شد بر تغییر طول یك المان الكتریكی و در نتیجه تغییر مقاومت الكتریكی آن استوار است. در این فصل به معرفی اساس كار، آرایشهای مداری سنسور و نیز معیارهای انتخاب سنسور مناسب خواهیم پرداخت.

1-2: اساس كار سنسور S-G :
مقاومت الكتریكی هر المان فیزیكی متناسب با طول آن المان می‌باشد. یعنی یا به طور دقیق‌تر كه در آن L طول المان و A سطح قطع آن می‌باشد. و اگر طول یك المان فیزیكی به هر دلیلی تغییر كند مقاومت الكتریكی آن دچار تغییر خواهد شد. این مطلب اساس كار سنسورهای S-G می‌باشد.
این سنسورها معمولاً به صورت چاپ شده می‌باشند. كه نمونه‌ای از آنها در شكل زیر نمایش داده شده است.
همانطور كه ملاحظه می شود و چاپ سنسور به صورت مارپیچ انجام شده در نتیجه امكان تغییر طول كلی سنسور بسیار افزایش یافته است به این معنی كه با تغییر طول در هر یك از قطعه‌های افقی و با فرض اینكه تعداد این قطعه‌ها n می‌باشد. تغییر طول كلی بربر خواهد بود.

برای تبدیل تغییرات وزن به تغییر طول در سنسور لازم است از یك المان مكانیكی استفاده شود. كه نمونه‌ای از آن در شكل زیر نشان داده شده است.

نقش المان مكانیكی تبدیل نیروی كه ناشی از وزن است به نیروی می‌باشد تغیر نیروی باعث تغییر انحنای المان می گردد.

بعد از اعمال نیروی قبل از اعمال نیروی
اگر سنسور S-G به المان مكانیكی به طور كامل چسبانده شده باشد. تغییر انحنای فوق باعث تغییر طول این سنسور و در نتیجه تغییر مقاومت الكتریكی آن خواهد شد.
به طور خلاصه تغییر وزن باعث تغییر تنش در المان مكانیكی و در نهایت تغییر مقاومت سنسور می‌شود.
به طور علمی تنش به صورت زیر تعریف می شود.
كه در آن تغییر طول ناشی از نیروی ورودی و L طول اولیه المان می‌‌باشد.

G.F به نسبت تغییر مقاومت به مقاومت اولیه تقسیم بر نسبت تغییر طول به طول اولیه G.F یا گین فاكتور می‌شود.
1-3- آرایش مداری سنسور S-G :
یا
سنسورهای S-G معمولاً به صورت پل مقاومتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

فرض و و

علت استفاده از آرایش مداری پل وتسون آن است كه :
1) تغییرات بسیار كوچك ایجاد شده در مقاومت‌های مدار را تشخیص دهیم.
2 ) حساسیت‌ دمایی ناشی از گرم شدن مقاومت در اثر عبور جریان را كاهش دهیم برای این منظور لازم است هر چهار مقاومت مورد استفاده در پل وتستون از یك نوع یعنی چاپ شده باشند. ولی از آنجا كه تنها یكی از چهار مقاومت باید نسبت به تغییر طول حساس باشد. لذا یكی از مقاومتها را در جهت تغییرات طول و سه مقاومت دیگر را عمود بر جهت تغییر طول چاپ می كنند.

1-4 : معیارهای انتخاب سنسورها S-G
یكی از پارامترهای الكتریكی مؤثر در انتخاب سنسور نسبت تغییر ولتاژ خروجی به دامنه ‌ولتاژ تحریك می باشد. كه این پارامتر بر حسب بیان می‌شود به عنوان مثال گفته می‌شود این سنسور دارای تغییرات می‌باشد. یعنی در حالت حداكثر تنش (حداكثر مجاز 4) و با ولتاژ تغذیه 10 ولت خواهد بود.
هر چند میزان بیشتر باشد. دامنه سیگنال خروجی سنسور در تحریك یكسان بیشتر خواهد بود لذا دقت اندازه‌گیری افزایش می‌یابد.
پارامتر الكتریكی دیگری كه در انتخاب سنسور باید در نظر گرفته شود سخنی تغییرات G-F می باشد. از آنجا كه تغییر طول المان فیزیكی نسبت به تغییرات نیروی وارده ههم جا خطی نیست لذا منحنی GF نیز خطی نمی‌باشد و به صورت منحنی‌هایی مانند شكل زیر می‌باشد.

 

برای اینكه اندازه‌گیریهای دارای دقت كافی باشند لازم است سنسور در محدوده خطی آن مورد استفاده قرار گیرند. لذا انتخاب سنسوری كه محدوده خطی مناسبی در وزن‌های مطلوب داشته باشد. در دقت اندازه‌گیری بسیار تأثیر گذار است.

پارامتر فیزیكی كه در انتخاب سنسور باید مورد توجه قرار گیرد. حداكثر تنش قابل اعمال به سنسور می‌باشد. سنسور S-G یك المان فیزیكی می‌باشد و مانند هر المان فیزیكی دیگر دارای محدوده‌ مجاز برای تغییر طول می‌باشد. بطوریكه اگر تغییر طول سنسور بیش از این مقدار مجاز شود. دیگر خاصیت ارتباعی المان قادر به برگرداندن وضعیت سنسور به طول اولیه‌ آن نخواهد بود و سنسور خاصیت خود را از دست خواهد داد. اگر تغییرات طول باز هم بیشتر باشد می‌تواند حتی موجب پارگی قطعات چاپی سنسور شود. و لذا برای هر سنسور یك حداكثر تغییر طول مجاز یا حداكثر تنش مجاز قابل اعمال تعریف می‌شود.
1-5- نمونه‌ای از سنسورهای S-G و المان‌های میكانیكی:

1-6- روش نصب سنسور روی المان مكانیكی .

فصل 2 :
طراحی و ساخت برد دیجیتال كنترل بار

2-1- مقدمه
در این فصل به توضیح و معرفی بر دو قسمتهای مختلف آن پرداخته می شود.
بلوك دیاگرام كلی سیستم در شكل (4-1) نشان داده شده است.
فرمانهای ارسالی به برد كنترل آسانسور
این بلوك دیاگرام شامل پنج بلوك اصلی تشكیل دهنده برد است.
– كلید و كنترلر (Microcontroler)
– مبدل آنالوگ به دیجیتال . (A/D)
– تقویت كننده (AMP)
– صفحه كلید (Keyboard)
– نمایشگر (LCD)
علاوه بر این بخشها جهت امكان ارائه آزمایشگاهی پروژه بردهای شبیه سار سنسوری – staiو برد خروجی فرمانهای ارسالی به تابلوی مركزی آسانسور نیز طراحی و ساخته شده است.

2-2- میكروكنترلر
در پیاده سازی سیستم از میكروكنترلر 8qc51 استفاده شده است. میكركنترلر 8qc51 یكی از میكر كنترلرهای همه منظوره می باشد كه در بسیاری از سیستمهای الكترونیكی كه نیاز به قابلیت برنامه‌ریزی دارند استفاده می‌گردد.
مشخصات میكروكنترلر 8qc51:
– 128 بایت حافظه داخلی RAM
– رابط سریال
– 64 كیلو بایت فضای حافظه خارجی كه
– 64 كیلو بایت حافظه خارجی برای داده
– پردازنده بولی ( كه عملیات روی بیت ها را انجام می‌دهد)
– 210 مكان بیتی آدرس پذیر.
– انجام عملیات ضرب و تقسیم در 4 میكروثانیه
– چهار در گاه (I/O) هشت بیتی
– دو تایمر (شمارنده 16 بیتی)
– این میكرو كنترلر قابلیت كار با ولتاژ و حداكثر جریان دهی در پورتهای خروجی آن 15ma می‌باشد و فركانس كاری این میكرو از 4 تا 24 مگاهرتز می‌باشد.

 

2-2-01- بررسی پایه‌های 8051
این میكروكنترلر یك IC با 40 پایه است كه 32 پایه از 40 پایه این IC به عنوان در گاه I/O عمل می‌كند، كه البته 24 خط از این خطوط دو منظوره هستند. هر یك از این خطوط می‌تواند به عنوان I/O یا خط كنترل و یا بخشی از درگاه آدرس یا گذرگاه داده بكار بروند. یا صفحه كلید قرار گیرند و یا هر خط به تنهایی با قطعات تك بیتی مانند سوئیچ ها و ترانزیستورها ارتباط برقرار كنند.

در گاه صفر PoRT
این درگاه، یك درگاه دو منظوره از پایه 32 تا 39 تراشه می باشد. این درگاه در طراحی‌های با كمترین اجزای ممكن به عنوان یك درگاه I/O عمومی استفاده می‌شود و در طراحی‌های بزرگتر كه از حافظه خارجی استفاده می‌كنند، این درگاه یك گذرگاه آدرس و داده مالتی پلكس شده می‌باشد.

درگاه یك (PORTT):
درگاه یك درگاه اختصاصی I/O روی پایه‌های 1 تا 8 است. وظیفه دیگری برای پایه‌های درگاه 1 در نظر گرفته شده است، بنابراین گهگاه برای ارتباط با وسایل خارجی بكار می‌رود.

درگاه دوم (PORT2) :
درگاه دوم (پایه‌های 21 تا 28) یك درگاه دو منظوره است كه به عنوان I/O عمومی و یا بایت بالای گذرگاه آدرس در طراحی با حافظه كد خارجی بكار می‌رود. این درگاه همچنین در طراحی هایی كه بیش از 256 بایت از حافظه داده خارجی نیاز دارند استفاده می‌شود.

درگاه سوم (PORT3):
در گاه سوم یك درگاه دو منظوره روی پایه‌های (10 تا 17 ) می‌باشد. علاوه بر I/O عمومی این پایه‌ها هر یك وظایف دیگری نیز در رابطه با امكانات خاص 8051 دارند.
علاوه بر درگاههای بررسی شده تراشه 8051 پایه‌های برای كاربردهای خاص دارد.
RST (Roset) :
ورودی RST در پایه 9 ، آغاز كد اصلی 89051 است. هنگامی كه این سیگنال حداقل برای دو سیكل ماشین در وضعیت بالا بماند، ثبات‌های داخلی 89051 با مقادیری مناسبی برای شروع به كار، بار می‌‌شوند. مداری كه با روشن كردن سیستم IC را Roset می‌كند تا میكرو از ابتدای نرم افزار شروع به خواند كند مطابق شكل (3-6) می‌باشد.
شكل (3-4) اتصال RST به مدار Roset

(Address Latch enable ) ALE:
از این پایه (پایه 30 ) برای جداسازی گذرنامه آدرس و داده استفاده می‌شود. وقتی كه 8051 به یك حافظه بیرون وصل می‌شود، پورت صفر هر دو مقدار داده و آدرس را تهیه می‌كند. به بیان دیگر 8051 آدرس و داده را از طریق پورت صفر مالتی پلكس می نماید تا در مصرف پایه‌ها صرفه‌جویی شود. پایه ALE برای دی مالتی پلكسی كردن آدرس و داده به كار می رود. بنابراین وقتی است، 8051 پورت صفر را به عنوان سیر داده و وقتی ALE=1 است، آن را به عنوان مسیر آدرس به كار می‌برد.
در حالت معمولی می‌باشد و در این صورت به عنوان گذرگاه داده عمل كرده و داده را به خارج و یا داخل هدایت خواهد كرد.

(Exterhal Aceess) EA :
سیگنال ورودی EA در پایه 31 به سطح منطقی بالا (Vce) و یا پایین (GND) وصل می‌شو.
اگر این پایه در وضعیت بالا قرار گرفته باشد 8051 برنامه را از ROM داخلی غیرفعال می‌شود و برنامه‌ها از EPROM خارجی اجرا می‌شوند.
Vce و GND ( اتصال تغذیه):
این تراشه با یك تغذیه +5V كار می كند. پایه 40 ولتاژ تغذیه را برای تراشه فراهم می‌كند و پایه 20 زمین است.

2-2-2- نحوه اتصالات میكروكنترلر
در گاه صفر : از این درگاه برای اتصال یك صفحه كلید به میكرو استفاده شده است.
درگاه یك (p1): این پورت در سیستم به خروجیهای ADC متصل است و مقدار دیجیتال سنسور بر روی این پورت ریخته می‌شود.
درگاه دوم (P2): این درگاه برای اتصال میكرو به صفحه نمایش بكار رفت است.
درگاه سوم (P3) : پایه‌های (P3.2 , P3.1 , P3.0) به بلوك ADC متصل هستند كه پایه P3.2 پایه INT فعال كننده ADC است و دو پایه دیگر برای RD و WR تراشه ADC است.
پایه‌های P3.4 تا p3 به بلوك فرمانهای كنترل آسانسور متصل می شود.
پایه P3.3 (SET) نیز به یك LED نشان دهنده خاتمه عملیات Setting متصل می‌شود.
RST: این پایه به مدار Roset متصل می‌گردد.
XTAL1 و XTAL2 : این پایه‌ها به یك كریستال 12 كیلو هرتز متصل هستند.
EA: در مدار مورد برسی این پایه به سطح بالا وصل می‌شود تا برنامه از ROM داخلی خوانده شود. Vce و GND: این دو پایه به مدار منبع تغذیه كه ولتاژ 5 ولت را تولید می كند وصل نشده‌اند.

 

شكل 4-4 اتصالات میكروكنترلر
2-3- تبدیل كننده آنالوگ به دیجیتال
در این بخش تراشه ADC (مبدل آنالوگ به دیجیتال) بررسی شده است.
ابتدا به توصیف تراشه ADC پرداخته شده و سپس چگونگی اتصال آن به 8051 نشان داده شده است.
مبدلهای آنالوگ به دیجیتال از وسایل متداول برای اخذ داده می‌باشند. كامپیوترهای دیجیتال مقادیر دو رویی جدا از هم را بكار می‌برند. ولی در جهان فیزیكی همه چیز آنالوگ است یك كمیت فیزیكی (وزن، دما، فشار، رطوبت) با وسیله‌ای به نام مبدل قابل تبدیل به یك سیگنال الكتریكی (جریان یا ولتاژ) است. مبدلها را سنسور یا حسگر می نامند. گر چه سنسورها برای وزن دما، فشار، سرعت و . . . ساخته شده‌اند ولی همه آنها یك نوع خروجی را كه ولتاژ یا جریان است تولید می‌كنند بنابراین یك مبدل آنالوگ به دیجیتال برای تبدیل سیگنالهای آنالوگ به اعداد دیجیتال لازم است، بطوریكه PC بتواند آنها را بخواند. در سخت افزار مورد استفاده از یكی از پرمصرفترین تراشه‌های ADC به نام تراشه ADC0804 استفاده شده است.

2-3-1- تراشه ADC 804
آی سی ADC804 یك مبدل آنالوگ به دیجیتال و از خانواده ADC800 است. با ts ولت كار می كند و دارای قابلیت دقت یا تجزیه 8 بیتی است. علاوه بر دقت زمان تبدیل هم فاكتور مهم دیگری در انتخاب ADC است. زمان تبدیل به معنی زمانی است كه ADC لازم دارد تا سیگنال آنالوگ ورودی را به روی پایه‌های dKR یا CLKIN تغییر است ولی نمی‌تواند سریعتر از 110 میكرو ثانیه باشد.

2-3-2- بررسی پایه‌‌های ADE 804
CS: پایه CS (پایه 1 ) یك ورودی فعال پایین است كه برای فعال كردن تراشه بكار می رود . برای فعال كردن تراشه این پیه صفر می‌شود.

(Road) RD :
این سیگنال ورودی فعال پایین روی پایه 2 است. ADC سیگنال آنالوگ ورودی را به معادل دودویی تبدیل كرده و آن را در یك ثبات داخلی نگه می دارد. RD برای خارج كردن داده از تراشه 804 استفاده می‌شود. وقتی CS=0 است اگر یك پالس بالا- پائین به پایه RD اعمال شود، بیت خروجی دیجیتال در پایه‌های نشان داده خواهند شد. پایه RD فعال ساز خروجی هم خوانده می‌شود.

(wright) WR:
یك سیگنال ورودی فعال پایین روی پایه 3 است. كه آغاز روند تبدیل را به ADC804 اطلاع می‌دهد. اگر باشد به هنگام انتقال بالا به پائین WR، تراشه ADC804 شروع به تبدیل ورودی آنالوگ vin به عدد دیجیتال 8 بیتی می نماید. مقدار زمان لازم برای تبدیل به مقادیر clkin و clkR بستگی دارد. پس از اتمام تبدیل داده پایه INTR بوسیله ADC 804 به پایین واداشته می شود.

CLKR- CLKIN:
CLKIN پایه 4 تراشه یك پایه ورودی متصل به یك منبع ساعت خارجی است كه هنگام استفاده از ساعت خارجی برای زمان بندی استفاده می‌شود. تراشه 04 دارای یك مولد ساعت داخلی نیز است كه برای استفاده از آن پایه‌های CLKR- CLKIN به یك مقاومت و یك خازن وصل می شوند.
در این مدار از ساعت خارجگی استفاده می‌شود و پایه 4 را به پایه ALE میكرو متصل می‌كنیم.

INTER (وقفه):
INTER پایه پنجم ADC كه یك پایه خروجی فعال پایین است. این پایه معمولاً بالاست و وقتی تبدیل پایان یابد، به سطح پایین رفته و به cpu آمادگی برای برداشتن داده را اطلاع می دهد. پس از پائین رفتن INIR ، یك CS=0 ایجاد و یك پالس بالا به پائین به پایه RD فرستاده می‌شود تا داده به خارج از تراشه ADC 804 برود.
Vin (-) , Vin (+) : Vin (-) , Vin (+) ورودی‌های آنالوگ تفاضلی هستند كه در آن Vin (+) – Vin (-) = Vin می‌باشد. اغلب Vin(-) به زمین و Vin(+) به وردی آنالوگ جهت تبدیل به دیجیتال وصل است.

: كه پایه های 11 تا 18 را شامل می شوند ( D7 همان MSB و همان LSB است) پایه‌های خروجی داده دیجیتال است. این خروجی های سه حالته بافر شده و داده تبدیل شده فقط رمانی كه CS=0 باشد و RD به پایین وا دا شته شود قابل دسترسی است.
برای محاسبه ولتاژ خروجی، فرمول زیر بكار می‌رود:

كه برابر است با خروجی داده دیجیتال ، Vin ولتاژ ورودی آنالوگ و اندازه پله یا دقت هم در ازای كوچكترین تغییر می باشد كه برای ADC هشت بیت برابر است.
: پایه 9 تراشه یك ولتاژ ورودی است كه به عنوان نرجع بكار می ‌رود.
اگر این پایه باز باشد، وردی آنالوگ برای ADC804 در محدوده 0 تا 5 ولت است مثل پایه Va) با این وجود كاربردهای بسیار دیگری كه به vin وصل می‌شوند به جز تا 5 ولت است.
هنگامی به كار می رود كه ولتاژ ورودی در محدوده نباشد مثلاً اگر محدوده وردی آنالوگ 0 تا 4 ولت باشد. به 2 ولت وصل می شود. جدول (1-4) محدوده Vin را برای انواع ورودیهای نشان می‌دهد.

2-3-3- روش اتصال ADC 804
در مباحث بالا به بررسی پایه‌های ADC 804 پرداخته شد و چگونگی فعال شدن هر پایه توضیح داده شد. در این قسمت چگونگی اتصال هر یك از پایه‌ها به اجزای دیگر مدار نشان داده می‌شود.
پایه Cs (پایه 1): برای فعال كر دن A/D صفر می‌شود.

پایه Rd ( پایه 2) : برای خواندن مقداری كه در ثبات داخلی A/D نگهداری می شود باید به این پایه یك پالس بالا- پایین اعمال شود. این پایه به پایه صفر از پورت سوم (P3.0) تراشه 8051 متصل شده است، كه به صورت نرم‌افزارش پاس از این پایه دریافت می كند. فعال می‌شود.
پایه WR (پایه 3): برای آغاز روند تبدیل ورودی آنالوگ به عدد دیجیتال به این پایه باید یك پالس بالا – پایین اعمال شود. این پایه به پایه یك از پورت سوم (p3.1) از تراشه 8051 متصل شده است كه بصورت نرم‌افزاری پالس از این پایه دریافت می كند.

Clking R (پایه 4 و 19) : برای زمانبندی A./D همانطوری كه در شكل مشاهده می‌شود از clk میكرو استفاده شده است به این ترتیب كه پایه‌30 ALE/P به CLKIN در پایه c.4 ADC 84 متصل است.
INTR ( وقفه ) پایه 5) : این پایه نشان دهنده اتمام تبدیل ADC است. زمانیكه كار ADC است .

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

مقاله دسته بندی جیگ وفیكسچرها

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 مقاله دسته بندی جیگ وفیكسچرها دارای 68 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله دسته بندی جیگ وفیكسچرها  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي مقاله دسته بندی جیگ وفیكسچرها،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن مقاله دسته بندی جیگ وفیكسچرها :

بندی جیگ وفیكسچرها

دسته بندی جیگ وفیكسچرها:
عبارت جیگ وفیكسچرها برای جوشكاری معنی مشابهی باجیگ وفیكسچرهای ماشین كاری را ندارد .
یك جیگ جوشكا ری یك ابزار ثابت است ولی یك فیكسچر جوشكاری را می توان حول محورهای افقی یا عمودی چرخاند ونقش اصلی فیكسچر جوشكاری مهار كردن قطعه كاری وجلوگیری از بروز این عیب می باشد . در حالی كه این معنی برای جیگ وفیكسچر برای عملیات ماشین كاری درست نیست .
جیگ وفیكسچرها راازجهت كاربرد ومفهوم به دو دسته 1-جیگ وفیكسچرهای برای عملیات ماشین كاری 2-جیگ وفیكسچرهای برای عملیات جوشكاری تقسیم می كنیم .

1- د ستی
جیگ وفیكسچر 1- عملیات ماشین كاری
2 – مكا نیزه
2- عملیات جوشكاری 1- دستی
2- مكانیزه
جیگ ها برای عملیات ماشین كاری به دو دسته اصلی 1-سوراخ كاری 2-سوراخ تراشی

تقسیم جیگ ها بر اساس روش ساخت :
باز: شامل 1-جیگ های صفحه ای 2- جیگ های پایدار 3-جیگ های باصفحات زیرورو 4-جیگ های قائم الزاویه انواع فیكسچرها براساس روش ساخت آ نها تعیین می شود. انواع رایج فیكسچرها عبا رتند از: 1-فیكسچرهای صفحه ای .2-قائم ا لزا ویه .3-گیره ها.4-فیكسچرهای دورا نی .5-فیكسچرهای چندایستگاهی . د سته بندی فیكسچرها : برا سا س نوع ما شین ا بزا ر یا نوع پروسه تولید تعیین می شود مثلا فیكسچری كه روی د ستگاه فرز نصب می شود یكسچر فرزكاری نا میده می شود. پس با توجه به مطا لب گفته شده هرگاه سخن از جیگ وفیكسچری می شود باید نوع آن رااز جهت كاربرد عملیات ماشین كاری یا جوشكاری مشخص كنیم
پس با توجه به مطا لب گفته شده هرگاه سخن از جیگ وفیكسچری می شود باید نوع آن رااز جهت كاربرد عملیات ماشین كاری یا جوشكاری مشخص كنیم.

طراحی ابزار
طراحی ابزار عبارتستاز فرآیند طرح ،محاسبه و ایجاد روشها و فنونی كه برای افزایش بازدهی و بهره وری تولید ضروری هستند. بهكمك این فرآیند است كه صنایع قادر شده اند ماشین آلات و ابزلرهای خاص مورد نازشان را برای رسیدن به تولید با ظرفیت و سرعت بالا به خدمت بگیرند. فرآیند طراحی در حدی از كیفیت عرضه می شود كه هزینه های تولید یك محصول متعادل بوده و قابل رقابت با تولیدات مشابه باشد.
از آنجایی كه نوع خاص از ابزار یا فرآیند تولیدی جوابگوی تنوع روشهای تولید مختلف نیست، طراحی ابزار باید فرآینی در حال تغییر ، پ.یا و خلاق باشد تا بتواند به مسایل مختلف صنعتی پاسخ مناسب دهد.

اهداف طراحی ابزار
اهداف اصلی در طراحی ابزار ، افزایش تولید با در نظر گرفتن كیفیت مورد نیاز و همچنین مورد نیاز و همچنین كاهش هزینه های تولید است
برای رسیدن به این هدف طراح لازم است اهداف فرعی زیر را مد نظر داشته باشد .
ابزارهایی با عملكرد ساده خلق كند تا حداكثر بازدهی اپراتور تامین شود .
ابزارهای طراحی شده به گونه ای باشند كه بتوان قطعه كار را توسط آنها به حداقل هزینه تولید نمود .
با به كار گیری این ابزارها ، تولید با كیفیت مستمر و یكنواخت حاصل گردد.بتوان از یك ماشین تولیدی ، تعداد تولید بیشتری گرفت طراحی ابزار به گونه ای باشد كه به كارگیری آن به صورت غلط توسط اپراتور ممكن نباشد ابزارها از موادی ساخته شوند كه عمر كاری مناسبی داشته باشند .ایمنی اپراتور در به كارگیری ابزار دقیقا رعایت شود .

جایگاه طراحی ابزار در تولید
طراحی ابزار ، به عنوان یك عمل مهم در تولید بین عملیات طراحی محصول و تولید محصول قرار گیرد ابتدا نیاز های یك محصول تعیین می شود سپس نقشه ها و مشخصات دیگر آن آماده می گردد مهندس طراح محصول این اطلاعات محصول و ابزار كاملا هماهنگ عمل می كند . روشهای تولید مورد نیاز را طراحی خواهد كرد .

گاهی اوقات لازم می شود كه طراح محصول طرح اولیه خود را تغییر داده و طرحی اصلاح شده را ارائه كند تا روند تولید تسهیل گردد .
سپس مهندس تولید تعداد تولید ماشین آلات مورد نیاز را نیز مشخص می كند به دنبال جنبه های دیگر تولید و بر آورد هزینه ها نیز انجام می گیردد . مهندس طراح ابزار در چنین چارچوبی درجات آزادی
از آنجا كه شناخت درجات آزادی در طراحی فیكسچرها و جیگ ها مهم است مبحثی را دراین باره توضیح میدهیم قطعه ای كه مهار نشود آزاد است در تمام جهات دوازده كانه حركت كند جسم می تواند در راستای محورهای سه گانه مختصاتی (در هر راستا در دو جهت) حركت كرده و حول این سه محور در هر دو جهت گردش نماید یعنی ما دوازده درجه آزاد ی داریم

محدودكردن حركت : برای قرار گرفتن دقیق یك قطعه بر روی جیگ یا فیكسچر باید از حركت آن جلوگیری كرد این كار توسط :
1- پینها 2- لبه های قرار 3- كلمپ ها ( دستی یا پنوماتیكی) یا روبندها انجام می شود .
اگر سوراخ مركزی یك قطعه كار را روی پین قرار دهیم 9 جهت از 12 جهت كلی محدود می شود و اگر از دو پین استفاده شود كه د ردو سوراخ قطعه كار فرو روند 11 جهت حركت كلی محدود می شود بنابراین هر جا گه ممكن است بهتر است از سوراخ میانی قطعه كا ربرای قرار گرفتن روی جیگ یا فیكسچر استفاد ه نمود البته 11 جهت حركت كلی كه توسط دو پین محدود می شود با این فرض است كه پین در پائین قسمت خود به صورت لوكتیورعمل كند یعنی نشیمنگاه قطعه باشد تا یگ درجه آزادی یعنی جهت محور zمنفی را مهاركند.

كه تنها یك درجه آزاد می ماند یعنی محور zمثبت كه توسط كلمپ یا روبند (clamp)انجام می شود كه عموما بهصورت پنو ماتیكی است تا بدین وسیله قطعه را بتوان به راحتی از روی جیگ جدا نمود.
قاعده 3 و 2 و 1 :
3 تكیه گاه برای معرفی یك صفحه (plant support) 2دوران و یك حركت انتقالی توسط این صفحه گرفته می شود .2تكیه گاه برای معرفی یك خط راست(orietation). 1 دوران و 1 حركت انتقالی توسط این خط گرفته.می شود 1تكیه گاه برای معرفی یك نقطه (stop in tranlator motion) 1 حركت انتقال توسط این نقطه گرفته میشود .

موقعیت سه تكیه گاه (صفحه ): نقاطی كه برای معرفی plane support انتخاب می شوند باید بر روی بزرگترین صفحه بوده و نسب به یكدیگر بیشترین فاصله را داشته باشند و موقعیت دو تكیه گاه باید نسب بهیكدیگر بیشترین فاصله را داشته باشند باشد .
زاویه بسته شدن كلمپ 90درجه است كه حداكثر تا 15درجه اختلاف رامی توان در نظر گرفت زیرااگر زاویه بسته شدن كلمپ 90درجه نباشد كلمپ نیرویی ایجاد می كند كه باعث سرخوردن و اكثرا كلمپ ها درحالت 90درجه بسته می شوند یعنی وقتی كلمپ بسته می شود حالت افقی پیدا می كند منظوراز فرآیند تمام فرایندهای مرسوم در بدنه ساز ی می باشد :1-نقطه جوش 2-همینگ كلینچ 3-MIG/MAG4- سیلر كاری

دستگاه مختصات مرجع : دستگاه مختصات مرجع خودرو یك دستگاهمختصات كار تزین cartizian
راستگرد می باشد كه محورهای آن را فصل مشترك سه صفحه عمود بر خم تشكیل می دهند یكی از این صفحات صفحه تقارن خودرو یا صفحه xzمیباشد كه در آنY=0صفحه دیگر صفحه افقی است كه از محور چرخهای جلو و عقب عبور می كند این صفحه صفحه xyمی باشد كه Z=0استصفحه سوم صفحه ای عمود بر دو صفحه قبل است كه از محورچرخهای جلو می گذرد این صفحه نیز yzمیباشد

كه X=0در این دستگاه جهت مثبت محور xاز جلو به سمت عقب خودرو جهت مثبت محور yاز چپ به راست و جهت مثبت محور zاز پائین به بالا
قطعه ساده (Roug hpart)قطعه ای است كه در سالن پرس تولید شده و به هیچ قطر دیگری متصل نشده استrough)به معنی سخت است)
قطعه اسمبل شده (Assembled part)مجموعه ای است كه از اتصال دو یا چند قطعه ساده به یكدیگر بوجود آمده. قطعه اصلی (master part) از مجموعه اسمبل شده قطعه ای كه نسبت به بقیه قطعات اهمیت بیشتری دارد قطعه اصلی یا master partنامیده می شود .

درجات آزاد ه جسم صلب (DOF)degree of freedomبرای هر جسم صلب در فضا می توان سه حركت دورانی و سه حركت انتقالی در نظر گرفت . به هر یك از این حركت یك درجه آزادی گفته میشود منظور از Isostatism گرفتن درجات آزادی قطعه و یا مجموعه نسبت به مختصات مرجع در فضا می باشد

بدنه جیگ یا فیكسچرBody)):
بدنه جیگ یا فیكسچر یك پایه صلیب است كه روی آن پایه ها تكیه گاهها (لو كتیورها locators))پینها ,كلمپ ها یا روبندها(clamps) نصب می گردد اندازه و شكل ماده اولیه و روش ساخت بدنه با توجه به قطعه كاری كه روی آن بسته مس شود تعیین می گردد .
قاعدتا اندازه بدنه جیگ یا فیكسچر به اندازه قطعه كار و عملیات تولیدی مورد نیاز بستگی دارد انتخاب جنس یا ماده اولیه بدنه به مواردی نظیر صلبیت مورد نیاز ,قیمت , دقت و دوام بستگی دارد . بدنه جیگ به یكی از سه روش ریخته گری , جوشكاری ,ماشین كاری ساخته می شود.

قطعات پیش ساخته:
استفاده از قطعات پیش ساخته یا نیم ساخته می تواند هزینه های ساخت یك جیگ یا فیكسچر را تا حد قابل ملاحظه ای كاهش دهد همچنین چون این قطعات در شكلها و اندازه های متنوع در دسترس هستند مدت زمان آماده سازی مجموعه نیز كوتاه خواهد شد چند نوع از قطعات نیم ساخته كه در ساخت جیگ یا فیكسچرها به كار می روند مقاطع تخت سنگ خورده , پروفیلهای ریخته گری شده , بدنه های ریخته گری شده استاندارد ,

پروفیلهای فولادی ساختمانی
در ساختمان جیگ ها و فیكسچرها از انواع مختلف لوازم استاندارد استفاده می شود از حمله این لوازم می توان به پیچ , مهره , واشر و خار و انواع ضامن اشاره كرد . در طراحی جیگ و فیكسچر سعی می شود از قطعات استاندارد استفاده شود .استفاده از قطعات مخصوص هزینه را افزایش داده و معمولا می توان قطعات استاندارد مناسبی را جایگزین آنها نمود

جیگها وفیكچرها
كاراصلی جیگ هاوفیكچرها تعیین محل قطعه كار هنگام عملیات مختلف برروی آن میباشد.جیگ ها وفیكچرها ممكن است با قطعات مختلف برای راهنمایی نگهداری گیره بندی واندازه گیری مجهزباشند تا تمام قطعات تولیدشده بوسیلهجیگ یافیكچر مانند هم باشند.

مزیت استفاده از جیگ وفیكچرها:
استفاده ازجیگ وفیكچردركاهش قیمت قطعات تولیدی در مقادیر زیاد مؤثرمی باشد.جیگ هاوفیكچرها وقتی دارای مزیت میباشند كه سرعت تعویض قطعه كارودقت از عوامل مهم بشمارایند.استفاده انها درتولید قطعات یكسان وقابل تعویض ( سرعت بیرون اوردنقطعه كاروجازدن قطعه بندی ) حتمادرتولیدمحدودهم به صرفه میباشد.مزیت مهم دیگران این است كه نسبتاكارغیرماهرانه ای ممكن است بوسیله ابزارویژه انجام شود.

جیگ چیست؟
یك جیگ دستگاه مخصوصی است كه قطعه كاررامیگیرد یا نگه میدارد یاروی یك قسمت ماشین كاری شده قرار میگیرد.جیگ یك ابزار تولید میباشد كه نه تنها قطعه كار راتعیین محل میكند ونگه میدارد همچنین ابزار برش رابرای انجام كارراهنمایی میكند.جیگهامعمولابابوشهای سوراخكاری فولادی برای راهنمایی مته هایا دیگرابزاربرش بكارمی روند به عنوان یك اصل جیگ های كوچك روی میز بسته نمی شوند هرچند اگر سوراخهابزرگتر از 4\1 اینچ باشد معمولا لازم است كه جیگ دریك اشیانه قرار گیرد یا بطور محكمی به میز وصل گردد.

فیكسچرچیست؟
یك فیكچر ابزار تولیدی است كه برای تعیین محل و محكم نگهداشتن یك یا چندقطعه كار بكار میرود آن طوریكه عملیات لازم بتوانند انجام شوند.یك فیكچر باید بطرزمحكمی به میز ماشین متصل گردد از انجاییكه فیكچرها بیشتر روی ماشینهای فرزكاری مورد استفاده قرار میگیرند لازم است طوری طراحی شوند كه برای عملیات مختلف مناسب باشند.هدف اصلی از كاربرد فیكچرتعیین محل كردن قطعه كار بطورسریع ودرست نگهداریان بطرز خوبی ومحكم گرفتن ان میباشد.فیكچرها درطرحهای مختلفی از ساده یا پیچیده برای كارهای مختلف وبا در نظر گرفتن تعدادتولید ساخته شده اندبعنوان قطعات نگهدارنده فیكچرها به ساده كردن عملیات فلزی با وسایل مخصوص روی تمام ماشینهای استاندارد كمك میكنند. در ذیل مواردزیادی از عملیاتیكه ممكن است به فیكچراحتیاج داشته باشدنوشته شده است:

مونتاژ ‍، خم كاری ، سوراخ كاری داخلی ، پرداخت كاری ، صیقل كاری ، سنگ كاری ، صیقل كاری سوراخها ، بازرسی صیقل وپرداختیاتاقانها و بلبرینگ ها ، فرزكاری ، رنده كاری ، تهیه پروفیل یك قالب یا قطعات دیگر به وسیله ماشین فرزیاسنگ ، برقو كاری ، پرچ كاری ، اره كاری ، اهنگری ، صاف كردن سطوح زبر یا ریخته گری شده ، قلاویزكاری ، ازمایش ، تراشكاری ، جوشكاری.

فرق بین جیگ وفیكچر:
درواقع فرق گذاشتن قاطع بین این دو وسیله مشكل است ولی بطور كلی میتوان گفت كه جیگ هدایت كننده مته برای عملیات سوراخ كاری میباشد درحالیكه فیكچرخود به ماشین كه عمل برش را انجام میدهد محكم بسته شده و بدون هدایت تیغه عمل برش انجام میگیرد.فیكچرها اغلب برای سرعت عمل در ما شینهای فرز وهمچنین انواع ماشینهای صفحه تراش استفاده میشود دربعضی مواقع بخصوص از جیگ وفیكچربطور مركب برای تهیه قطعات مشكلتركه طراحی ان ایجاب میكند استفاده میشود.

از جیگ ها برای عمل داخل تراش در ماشین تراش نیز میتوان استفاده كرد كه البته یك عمل مخصوص نامیده میشود.
در كل می توان گفت كه :«یک فیکسچر میتواند جیگ باشد ولی یک جیگ نمیتواند فیکسچر باشد.»اصول قرار گیری وجادادن در جیگ وفیكچر:
منظور از قرار گیری و جادادن در جیگ وفیكچر را میتوان بایك جمله درموقعیت مناسب نگهداشتن قطعه كار بیان نمود. میدانیم كه یك قطعه كار میتواند 6 حركت داشته باشدكه عبارتنداز:
سه حركت رفت وامدی در طول محور مختصات X وY و Zو سه حركت چرخشی(پیچشی) در دورمحورهای XوY و Z اصول قرار گیری برهمین مبنی استوار میگردد.چنین ذكر میشود كه یك قطعه كارطوری قرارگیردكه این حركات را نداشته باشدازنظرمحل قرارگیری نكات زیر علاوه بر موارد بالا مهمترین عوامل در جادادن قطعه كار داخل جیگ و فیكچر میباشد.

این موارد عبارتند از:
1- قطعه براحتی در جیگ و فیكچر قرار گیرد
2- پس از انجام كار بروی قطعه در فیكچر بتوان براحتی ان را از فیكچر خارج نماییم.
3-محل قرار گرفتن قطعه حداقل درگیری وحداكثر كلمپینگ ( گیره كردن ) را داشته باشد.
4-جادادن قطعه درفیكچرمورد نظربا تلرانسهای مجازقطعه تطبیق داشته وفیكچرحتی المقدوربتواند قابل رگلاژ باشد.
5- محل درگیری قطعه با فیكچر یا جیگ همیشه طوری انتخاب میشود كه قطعه در موقعیت مناسب كاری قرارگیرد
كار می كند .
برنامه ریزی در طراحی
برنامه ریزی در طراحی ابزار ، اثر بسزایی در موفقیت با عدم موفقیت آن دارد . زیرا این كار یك فرایند منظم است . در طراحی ابزار تمام اطلاعات و مشخصات مربوط به محصول باید دقیقا مورد ارزیابی قرار گیرد تا بتوان یك ابزار كار آمد و با صرفه اقتصادی را عرضه نمود . در انجام این كار طراح ابزار باید به دقت نقشه قطعه كار و فرآنید تولید ان را مطالعه نماید در واقع طراح ابزار باید كاملا قطعه كار و فرآیند تولیدی را شناخته باشد .

نقشه قطعه كار
طراح ابزار ، نقشه های مربوطه به قطعه ای را كه قرار است تولید شود دریافت می كند عوامل متعددی را كه در طراحی ابزار موثر هستند بررسی كند این عوامل عبارتند از :
• ابعاد و شكل كلی قطعه كار
• نوع مواد اولیه و مشخصات آن كه برای ساخت قطعه كار استفاده می شود .
• عملیات ماشینكاری كه روی قطعه كار انجام می شود .
• میزان دقت مورد نیاز
• تعداد تولید قطعات كار
• سطوح قرار گیری و بستن قطعه كار روی دستگاههای تولیدی

فرآیند تولید

فرایند تولید در برگه خاصی ثبت می شود كه در این برگه توسسط مهندس طراح فرایند تهیه می شود عملیات تولیدی و توالی آنها درج شده است . شكل برگه فرآیند تولید با توجه به نیاز هر كارخانه تعیین می شود ولی در آن باید حتما اطلاعاتی درباره هر یك از عملیات ماشنیكاری و ابزارهای مورد نیاز آن وجود داشته باشد .

مهندس طراح ابزار از برگه های فرآیند تولید در طراحی ابزارهای مورد نیاز كمك می گیرد در یك برگه فرآیند تولید نمونه ممكن است مطالب زیر ثبت شده باشد .
• نوع و اندازه ماشین ابزارهایی كه در فرآیند مورد استفاده قرار می گیرند .
• توالی عملیات تولید
• عملیات ماشینكاری قبلی كه روی قطعه كار انجام شده است .
علاوه بر نقشه قطعه كار و برگه فرآیند تولید لازم است طراح ابزار اطلاعاتی نیز درباره زمان و بودجه اختصاصی یافته داشته باشد . با استفاده از این اطلاعات و كمی تجربه و خلاقیت طراح ابزار می تواندطراحی را آغاز كند .

بررسی راه حلها
یكی از گامهای ابتدایی در حل یك مساله ، تعیین راه حلهای ممكن است ، در طراحی ابزار نیز برای بدست آوردن بهترین نتیجه از همین راه استفاده می شود در این روش طراح ابزار باید تمام اطلاعات با اهمیت را برای پاسخ دادن به سوالات زیر بررسی نماید .
• آیا از ابزار جدید ی باید استفاده شود یا با اصلاح ابزارهای موجود می توان به نتیجه رسید
• آیا باید از ماشین چند محوره استفاده كرد یا تك محوره
• آیا ابزار باید تك منظوره باشد یا چند منظوره

• آیا در آمدی كه با به كارگیری این ابزار حاصل می شود هزینه هایش را توجیه می كند
• چه نوع لوازم اندازه گیری برای كنترل ابعادی مورد نیاز خواهد بود ؟
با جواب دادن به این سوالات یا سوالاتی از این قبیل ، طراح ابزار راه حلهای ممكن را به دست خواهد آورد و سرانجام از میان آنها بهترین راه حل را انتخاب خواهد نمود .
چالش هایی كه طراح ابزار با آنها روبروست طراح ابزار مسوولیت های زیادی را برعهده دارد . علاوه بر طراحی ابزار او ممكن است مسوول تهیه مواد اولیه مورد نیاز ، نظارت بر ساخت و كنترل ابزار نیز باشد . بنابراین طراح لازم است در باره این مباحث نیز اطلاعات كافی داشته باشد .

طراحی
در این مرحله نقشه های مورد نیاز برای ساخت ابزار تهیه می شود این نقشه ها معمولا توسط یك طراح ارشد تصویب می شود البته در كارگاههای كوچك ممكن است همه كارها با طراح ابزار انجام دهد .

نظارت
حیطه نظارت طراح ابزار به بزرگی و كوچكی كارخانه بستگی دارد طراح ابزار ممكن است تنها در یك بخش خاص فعالیت كند و یا مسوولیت طراحی ابزار كل كارخانه را بر عهده داشته باشد در هر دو صورت او لازم است اطلاعاتی نیز درباه مدیریت و سر پرستی افراد تحت امر خود داشته باشد .
از جمله كه می تواند رد حل مشكلات طراحی یك ابزار خاص كمك با ارزشی به طراح بكند سازندگان و تكنسین های ماهر ابزار ساز هستند علیرغم تخصص و تجربه ای كه یك طراح ممكن است داشته باشد ابزار سازان ماهر می تواند راه حلهایی را پیشنهاد كنند كه برای طراح جالب و یا حتی دو از ذهن باشد آمده كردن نقشه های مورد نیاز به كار گرفته می شوند

بنابر این عاقلانه است كه رابطه كاری خوبی بین طراح و ابزار ساز وجود داشته باشد در وابع در طراحی ابزار همكاری و ارتباط تنگاتنگ طراح و ابزار ساز ضروری است . همكاری این دو جناح علاوه بر این كه كار را زودتر به سرانجام می رساند احساس بهتری را نیز نسبت به كار انفرادی در انسان ایجاد خواهد كرد .

تهیه مقدمات
اغلب طراح ابزار مسوول تهیه مواد اولیه برای ساخت ابزارنیز هستند در این شرایط او لازم است مواد اولیه و قطعات استاندارد مناسبت را از فروشندگان مختلف تهیه نماید به هنگام انتخاب یك فروشنده بهتر است به سراغ شركتی رفت كه سرویس بهتری به مشتریان خود عرضه می كند خدماتی مانند كمك در طراحی و حل مشكلات در به كارگیری مواد و قطعات عوامل مهمی را در بررسی های اولیه قبل از اتخاذ تصمیم نهایی می باشند . نكته مورد توجه دیگر این است كه آیا فروشنده در موقع نیاز قادر است قطعات یا مواد الویه خاصی را تامین كند یا نه . معمولا برای تهیه كالاهای خاص علیرغم گران بودن این كالاها خرید آنها از فروشندگان كالاهای خاص با ز هم ارزان تر از ساخت آنها در كارخانه خواهد بود البته در انتخاب یك فروشنده كالای خاص نیز عواملی چون تامین بموقع كالای مورد نیاز و میزان اعتبار فروشنده تعیین كننده خواهد بود

كنترل و بازرسی
بسیاری از اوقات لازم است طراح ابزار ، ابزارهای ساخته شده را كنترل كند تا مطمئن شود كه مشخصات مورد نظرش مطابقت داد . كنترل ابعادی و بازرسی عملكرد معمولا در دو مرحله انجام می گیرد ابتدا ابزار ساخته شده براساس نقشه كنترل می گردد .
سپس چند قطعه كار توسط ابزار ساخته شده تولید می گردد تا معلوم شود ابزار به درستی عمل می كند یا نه پس از این دو مرحله ابزار بازرسی های ادواری انجام دهد تا از صحت عملكرد آن در طول زمان اطمینان یابد .

توانمندیهای مورد نیاز یك طراح ابزار
یك طراح ابزار برای انجام وظایف خود لازم است مهارت های زیر را داشته باشد

توانایی رسم نقشه های فنی مكانیكی
دانش كافی در زمینه روشهای تولید مدرن و ابزارهای مورد نیاز
این روشها
خلاقیت كافی
آشنایی با روشهای ساخت
دانش كافی در زمینه ریاضیات فنی و مثلثات كاربردی
خلاصه

مفاهیم اساسی ارائه شده در این بخش بدین شرح است
طراحی ابزار عبارتست از فرآیند طراحی و ساخت ابزارهای تولیدو روشهای به كارگیری آنها به منظور بهبود بهره وری و بازدهی فرایند های تولید مهم ترین هدف از طراحی ابزار كاهش هزینه های تولید توام با افزایش تولید و به دست آوردن كیفیت مطلوب است .
فرایند طراحی ابزار در سلسله مراتب تولید بین فرآیند طراحی محصول و فرایند تولید محصول واقع می شود .
طراح ابزار با بررسی نقشه های محصول و برگه های فرایند تولید راه حلهای مختلف را به دست آوده و از بین آنها مطمئن ترین كار آمدترین و اقتصادی ترین طرح را انتخاب می كند .

طراح ابزار علاوه بر طراحی لازم است نظارت بر ساخت تهیه نیازمندیهای اولیه ساخت و بازرسی ابزار ساخته شده را نیز انجام دهد .یك طراح ابزار باید قادر باشد نقشه های فنی مكانیكی را تهیه كند . روشهای تولید مختلف را بشناسد با تجهیزات و روشهای ساخت ابزار آشنایی داشته باشد از خلاقیت كافی برخوردار باشد و همچنین دانش كافی در زمینه ریاضیات و مثلثات فنی به دست آورده باشد

جیك ها و فیكسچرها
چیگها و فیكسچرها وسایل نگهدارنده ای هستند كه با به كارگیری آنها می توان قطعات مشابه هم را با دقت مورد نیاز تولید نمود با استفاده از این وسایل موقعیت قرار گیری ابزار برشی نسبت به قطعه كار مشخص می شود برای تامین این نظر جیگ یا فیكسچر به گونه ای باید طراحی و ساخته شود كه بتوان قطعه كار را پس از قرار دادن و محكم كردن در آن براحتی طبق ابعاد مورد نظر ماشینكگار نمود .
جیگ و فیكسچر از نظر عملكرد بسیار به هم شباهیت دارند

به طوری كه اغلب به اشتباه نامیده یم شوند تفاوت این دو در نحوه هدایت ابزار برشی به طرف قطعه كار است جیگ یك وسیه نگهدازنده مخصوص است كه قطعه كار داخل آن قرار داده شده و یا روی آن انجام گیرد جیگ نه تنها قطعه كار را در خود مهار می كند بلكه ابزار را نیز به هنگام عمیلات تولیدی هدایت می كند . معمولا جیگها بوشهای دایت كننده از جنس فولاد سخت شده دارند و برای عملیات سوراخكاری و فرآیند های مشابه كار می روند .

معمولا جیگهای كوچك روی میز دستگاه درل محكم نمی شوند ولی چنانچه قرار باشد سوراخهایی با قطر بیش از 025 سوراخكاری شوند لازم است جیگ را روی میز دستگاه كاملا محكم نمود .فیكسچر یك وسیله نگهدارنده است كه فقط قطعه كار روی آن محكم می شود تا عملیات ماشینكاری روی آن انجام گردد برای تنظیم موقعیت قطعه كار به عبارت دیگر موقعیت فیكسچر نسبت به ابزار برشی از فیلتر یا بلوك های مكعب مستطیلی سنگ خورده استفاده می شود .
فیكسچر را باید روی میز دستگاه تولیدی كاملا محكم بست فیكسچر ها معمولا روی ماشین فرزكاری بسته می شوند ولی از آنها در ماشینهای ابزار دیگر نیز استفاده می گردد .

فیكسچرها در انواع مختلف ، از ساده و ارزان تا پیچیده و گران طراحی و ساخته می شود از فیكسچرها همچنین برای ساده سازی دیگر فرآینده های فلز كاری نیز استفاده می شود .
انواع مختلف از ساده و ارزان تا پیچیده و گران طراحی و ساخته می شوند از فیكسچرها همچنین برای ساده سازی دیگر فرآیندهای فلز كاری نیز استفاده می شود .

انواع جیگها
جیگها به دو طبقه اصلی تقسیم می شوند ، جیگهای سوراخكاری و جیگهای سوراخ تراش
از جیگهای سوراخ تراشی هنگامی استفاده می شود كه لازم باشد سوراخهای بزرگ و یا سوراخهای با قطر غیر استاندارد را ماشینكاری نمود ولی جیگهای سوراخكاری در فرآیند نظیر سوراخكاری با مته ، بر قوزنی ، قلاویزكاری ، یخ زنی خزینه كاری زاویه دار و راست گوشه و خزینه كاری پشت قطعه كار به كار گرفته می شوند . بدنه اصلی جیگ كه در فرآیندهای مختلف ذكر شده استفاده می شود با هم مشابه است،جیگهای سوراخكاری معمولا به دو نوع باز و بسته تقسیم می شوند. جیگهای باز ساختمان ساده ای دارند و هنگامی استفاده می شوند كه لازم باشدعملیات سوراخكاری روی یك طرف قطعه كار انجام شود. چنانچه وجوه مختلف قطعه كار نیاز به سوراخكاری داشته باشد معمولا از جیگهای بسته اتفاده می گردد. نامگذاری این دو نوع جیگ به نحوه ساخت آنها ارتباط دارد.

جیگهای صفحه ای ساده برای سوراخكاری سریع به كار می روند و دقت زیادی ندارند. این نوع از جیگها روی كنار یا داخل قطعه كار قرار داده می شوند ولی به آن محكم نمی شوند . این جیگها ساده ترین و ارزان ترین نوع جیگها محسوب می شوند. بعضی از این جیگها ممكن است بوش سوراخكاری نیز نداشته باشند. اگر از بوش سوراخكاری در این جیگ استفاده نشود باید تمام بدنه جیگ سختكاری گردد.

جیگهای صفحه ای با پیچ محكم كننده نیز مشابه جیگهای فوق هستند. تنها تفاوت آنها در این است كه به یك پیچ محكم كننده برای بستن قطعه كار مجهز شده اند. با توجه به تعداد قطعاتی كه قرار است با این نوع جیگ سوراخكاری ساخت. اگر قطعه كاری كه با این جیگها سوراخكاری می شود بزرگ باشد ممكن است لازم باشد پایه هایی رانیز به ساخنمان جیگ اضافه نمود. به این نوع جیگ ،جیگ پایه دار گفته می شود.
در جیگهای با صفحات زیر و رو در واقع یك صفحه زیری به جیگ صفحه ای اضافه شده است.

جیگهای با صفحات زیرو رو برای سوراخكاری قطعات با ضخامت كم یا از جنس موادنرم ایدهآل است. با استفاده از این جیگ از خم شدن یا انحراف قطعه كار به هنگام سوراخكاری جلوگیری می شود. در ساختمان این یگ نیز ممكن است از بوش سوراخكاری استفاده نشود و این بستگی به تعداد تولید دارد.
از جیگ قائم الزاویه برای ماشینكاری قطعاتی استفاده می شود كه موضع ماشینكاری روی انها نسبت به سطح اتكای مناسب قطعه زاویه قائمه داشته باشد. پولی ها ، بوشها و چرخدنده ها از جمله این قطعات محسوب می شوند . نوع دیگری از این جیگ وجود دارد كه شكل اصلاح شده ای دارند و با استفاده از ان می توان سوراخهایی با زاویه ای دلخواه روی قطعهكار ایجاد نمود.

جیگهای بسته یا چندوضعیتی به گونه ای طرراحی می شوند كه تمام ابعاد قطعه كار را بر می گیرند. با استفاده از این جیگ می توان وجوه مختلف قطعه كار را بدون اینكه لازم باشد ان را در جیگهای مختلف بست. به طور كامل ماشینكاری نمود.
جیگهای ناودانی : ساده ترین نوع از جیگهای بسته محسوب می شوند . قطعه كا ردر این جیگ بین دو دجه نگهداشته شده و از طرف وجه سوم ماشینكاری می گردد. این جیگها را می توان طوری طراحی كرد كه توسط ان بتوان هر سه وجه قطعه كار را ماشینكاری نمود.

جیگهای با صفحه متحرك: كه از اناع كوچك جیگهای بسته به شكار می روند، یك صفحه متحرك دارند كه به واسطه جیگهای دورانی برای ماشنیكاری سوراخهایی كه در پیرامون قطعه كار دایده ای شكل قرار دارند به كار می روند. برای سوراخكاری این سوراخها قطعه كار از محور مركز دوران روی ان گذاشتن و برداشتن قطعه كار در ان اسان تر انجام می شود .تفاوت اصلی جیگ با صفحی متحرك و جیگ بسته در اندازه انها و موقعیت قرار گیری قطعه كار درون جیگ است. ممكن است جیگهای با صفحه متحرك تمام ابعاد قطعه كار را نپوشانند و معمولا دسته ای دارند كه به كمك ان نگهداشته شده یا جابجا می شوند.
جیگ قرار گرفته و با به كارگیری یك پین قرار فنری به اندازه زاویه مورد نظر چرخانده می شود . جیگهای دورانی در انواع كوچك و بزرگ ساخته می شوند.
نوع دیگری از جیگهای دورانی وجود دارند كه برای قطعات خیلی بزرگ و با شكل غیر متقارن مناسب هستند. در این جیگها ابتدا قطعه كار دزون بدنه یك جیگ بسته قرار داده می شود.

جیگهای آماده نیز در بازار یافت می شوند این جیگها باید توسط خریدار به فرم دلخواه اصلاح گردد با استفاده از اهرم قفل كن در این جیگ گذاشتن و برداشتن قطعه آسان و سریع انجام می شود . و تنها احتیاج به اصلاحات جزیی دارد در اسرع وقت می توان جیگ مطلوب و مورد نظر را آماده كرد .جیگهای چند ایستگاهی هستند كه می توان چند قطعه كار روی آنها نصب كرد ساختمان كلی این جیگ همانند انواع گفته شده اخیر می باشد در حالی كه یك قطعه روی این جیگ در حال سوراخكاری است قطعه دوم مثلا برقوكاری می شودو قطعه سوم خزینه كاری میشود .ایستگاه آخر در این جیگها برای گذاشتن و برداشتن قطعه كار در نظر گرفته شده است از این جیگ در دستگاههای چند محوره استفاده می شود ولی می توان آن را روی ماشین تك محوره نیز به كار گرفت انواع جیگهای دیگری نیز وجود دارد كه در واقع تركیبی از انواع گفته شده قبلی هستند این جیگها برای منظورهای خاص به كار می روند واصولا نمی توان آنهارا طبقه بندی كرد در انتخاب یك جیگ مهم این است كه با قطعه كار تناسب داشته باشد وعملیات ماشینكاری با استفاده از آن دقیق ساده و ایمن صورت پذیرد .

انواع فیكسچرها
عناوینی كه برای انواع مختلف فیكسچرها انتخاب می شود در اصل بهنحوه ساخت آن اشاره دارد از تقطه نظر قطعات به كار رفته در جیگ ها و فیكسچرها نظیر پین های قرار و قطعات تعیین موقعیت جیگ و فیكسچر با هم مشایه هستند می توان گفت كه تفاوت اساسی بین این دو در جرم و اندازه آنهاست. با توجه به اینكه هنگام عملیات تولیدی به فیكسچرها نیروهای بیشتر وارد می شود نسبت به جیگ كشابه ( كه برای همان قطعه كار طراحی می شود) ساختمان قوی تر و بزرگتری دارد.

فیكسچرهای صفحه ای . ساده ترین انواع فیكسچرها هستند. قسمت اصلی این نوع فیكسچر یك صفحه پایه است كه قطعات مختلفی نظیر پین های قرار و نگهدارنده ها بر روی آن نصب می شود سادگی این فیكسچرسبب شده كه برای انجام اغلب فرآیندهای ماشینكاری از ان استفاده شود . همچنین شكل این فیكسچر برای بسیاری از فرآیندها تناسب دارد و بنا براین از عمومی ترین انواع فیكسچرها می باشد.

فیكسچر قائم الزاویه. نوع اصلاح شده ای از فیكسچر صفحه ای است . با استفاده از این ابزار می توان قطعه كار را در سطوحی عمود بر سطح قرار ان ماشینكاری نمود . البته می توان این فیكسچر را به گونه این طراحی كرد كه بتوان به توسط ان قطعات را تحت زاویه دلخواه نیز ماشینكاری نمود.
گیره های رومیزی نیز در واقع فیكسچر ساده ای برای نگهداشتن قطعات كوچك محسوب می شوند.با اصلاح فرم فكهای گیره می توان آن را برای نگهداشتن قطعات با شكلهای متفاوت مورد استفاده قرار داد . گیره ها متداول ترین نوع فیكسچرها هستند. اندازه فضای بین رو فك گیره تعیین كننده حد اكثر اندازه قطعه كار است كه می تواند نگهدارد.

فیكسچر های دورانی. از نظر ساختمان بسنار شبیه جیگهای دورانی هستند. این فیكسچرها هنگامی به كار می روند كه لازم باشد مواضع ماشنیكاری روی قطعه كار در فواصل منظم در پیرامون ان قرار داشته باشد قطعاتی كه در شكل نشان داده شده مثالهایی از كاربرد فیكسچرهای دورانی هستند.
فیكسچرهای چند ایستگاهی هنگامی استفاده می شوند كه تعداد تولید و سرعت تولید بالا مورد نیاز بوده و سیكل عملیات ماشینكاری پیوسته باشد. فیكسچر دو ایستگاهی ساذه ترین نوع از فیكسچرهای چند ایستگاهی است. با استفاده از این فیكسچر در حالی كه یك قطعه كار در حال ماشینكاری است قطعه كار دوم تعویض شده و برای ماشینكاری آماده می گردد . تغییر موقعیت فیكسچر روی ماشین به سادگی با چرخاندن آن و تعویض دو ایستگاه امكان پذیر است.

با استفاده از فیكسچر فرم تراشی می توان ابزار برشی را طلق شكل دلخواه ( كه در حالت عادی توسط دستگاه قابل انجام نیست) هدایت نمود. فرم تراشی را می توان ه در داخل ان انجام داد . با توجه به اینكه ابزار دقیقا فرم ایجاد شده روی فیكسچر را دنبال می كند. احتمال ایجاد شكل نادرست توسط ابزار برشی تقریبا غیر ممكن است. نكات قابل توجه این است كه اولا باید دائما بلبرینگ دنبال كننده فرم با فیكسچر تماس داشته باشد، ثانیا در صورتی كه قطر خارجی بلبرینگ وقطر ابزار برشی یكسان نباشد شكل فیكسچر و فرم ماشینكاری شده اندكی با هم اختلاف خواهند داشت . استفاده از این بلبریگ دنبال كننده در این فیكسچر ضروری می باشد.

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

تحقیق در مورد کولر آبی

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 تحقیق در مورد کولر آبی دارای 19 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد تحقیق در مورد کولر آبی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي تحقیق در مورد کولر آبی،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن تحقیق در مورد کولر آبی :

کولر آبی

کولر آبی، کولری است که با تبخیر آب، هوا را خنک می‌کند.
نام‌گذاری
به دلیل استفاده از این نوع کولر در ایران بیش‌تر از هر جای دیگری در جهان، گاه این نوع کولرها با عنوان کولر ایرانی شناخته می‌شوند.[1]

پیشینه
قدیمی‌ترین نمونه کولر آبی در جهان، که همان بادگیر است در حدود هزاران سال پیش در ایران اختراع شد.[2] کارکرد بادگیرها به این ترتیب می‌باشد که هوای جاری بیرون از خانه را به داخل خود می‌کشد و با تشت‌های آبی که درونش تعبیه شده، هوا را خنک و سبک کرده و به داخل خانه هدایت می‌کند.

مشخصات اجزا مکانیکی کولر آبی

نحوه کار کولر آبی
• کانال خروجی کولر: این کانال بین دریچه هوا و برزنت قرار داشته و هرچقدر بتوان از برخورد نور آفتاب با این قسمت جلوگیری نمود، سرمای به وجود آمده، تلفات کمتری داشته و راندمان خنک کنندگی کولر آبی افزای

ش خواهد یافت. -کانال داخلی: این کانال داخل کولر قراردارد و پروانه در مقابل آن میباشد.
• بدنه کولر -پارچه برزنتی:جهت جلوگیری از انتقال لرزش‌های کولر وه کانال خارجی الزاما باید از برزنت استفاده شود.بدهی است این پاچه باید کاملا سالم باشد.
• ناودان‌ها: بر روی هر یک از درپوش‌های کولر مسیری جهت ورود و توزیع اب وجود دارد که به ناودانی معروف است. -آب پخش کن (سه راه آب)-پولی بزرگ و پولی کوچک: توسط دو پولی و تسمه راابط بین آنها نیروی مکانیکی به وجود آمده در الکتروموتور به محور فن منتقل میشود.ه م راستا بودن دو پولی بسیار فوق العاده با اهمیت است.

• شناور (فلوتر): با استفاده از شناور میزان آب داخت مخزن کولر همواره ثابت است. اجزا الکتریکی کولر آبی -کابل رابط چهارسیم: جهت انتقال برق از کلید به کولر.
• فیوز:جهت حفاظت الکتریکی کولر در برابر خطراتی چون اضافه بار.
• جعبه ترمینال: جهت ایجاد اتصالات مطمعن و عایق از بدنه کولر. -کلید مخصوص کولر:جهت راه اندازی و کنترل موتور دو دور و واتر پمپ.
• الکترو موتور دوسرعته: جهت به چرخش در آوردن فن در کولر آبی.که شامل قسمت‌های زیر میباشد:

o خازن راه انداز/خازن اصلاح ضریب قدرت/کلید گریز از مرکز/سیم پیچ راه انداز/سیم پیچ دور کند/ سیم پیچ دور تند .
• واتر پمپ)پمپ آب کولر(:به کمک واتر پمپ، آب از مجزن به سه راه آب منتقل و از آنجا به ناودان‌ها هدایت میشود.
كولر های آبی كه برای خنك كردن هوای داخل ساختمان ها بویژه در مناطق خشك بكار می روند از دو قسمت عمده تشكیل یافته اند:
1- اجزاء الكتریكی 2- اجزاء مكانیكی

اجزاء الكتریكی شامل: 1- كابل چهار رشته وكلید مخصوص-برای ارتباط كلید به كولر از كابل چهار رشته استفاده می شود كه سطح مقطع سیم ها نباید كمتر از 5/1 میلی متر مربع باشد.كلید كولر شامل :یك كلید تك پل برای واتر پمپ ، یك كلید تك پل برای الكتروموتور فن ویك كلید تبدیل برای دور كند وتند الكتروموتور می باشد. 2- جعبه اتصال یا ترمینال – جهت ایجاد اتصالات مطمئن وعایق از بدنه فلزی كولر كه در داخل اطاقك كولر قرار دارد.3- خازن اصلاح ضریب قدرت – كه بر روی بدنه نصب شده واز نوع روغنی وبا ظرفیت 20 الی 25 میكرو فاراد با ولتاژ نامی 400 تا450 ولت است.4- الكتروموتور دو دور فن – كه معمولا”دارای دو دور 1000 و1500 دور در دقیقه است. الكتروموتر

كولرهای خانگی از قسمت های زیر تشكیل شده است:الف -استاتور ب- روتور ج- در پوش وبوش ها د- كلید گریز از مركز كه نقش عمده ای در راه اندازی وتنظیم دور موتور دارد وبر اساس نیروی گریز از مركز عمل كرده وضمن عمل خود سیم پیچ راه انداز را از مدار خارج می كند قسمت متحرك این كلید بر روی محور روتور تعبیه شده وصفحه كائوچویی كلید گریز از مركز بر روی در پوش موتور نصب شده است. بر روی قسمت كائچویی موتور این لغات (com=مشترك) (HI=تند) (LO=كند) دیده می شود . 5- خازن راه انداز – با ظرفیت 480-130 میكروفاراد – 110 ولت كه در هنگام استارت در مدار بوده وپس از آنكه روتور به 75 در صد سرعت نامی خود رسید.كلید گریز از مركز خازن راه انداز وسیم پیچ كمكی را از مدار خارج می سازد.6- پمپ آب (واتر پمپ )- آب را از تشتك تا حدود دو متر ارتفاع پمپاژ كرده وبه سه راهی آب وناودانی ها در بالای اطاقك كولر می رساند.

اجزاء مكانیكی – 1- بدنه كولر 2- سه راهی آب ( أب پخش كن ) 3- ناودان ها 4- فن (پروانه ومحور فن یا توربین )5- شناور ( فلوتر ) 6- كانال داخلی وخارجی 7- پولی ها (فلكه ها ) وتسمه پروانه 8- یاتاقان ها

سرویس ونگهداری كولر آبی :
1- هنگام نصب كولر، محلی را انتخاب كنید كه ایجاد لرزش وصدا ننماید مثل روی ستون ها ونزدیك دیوار ها –

2- برای زیر كولر از چهار پایه ای به ارتفاع 30 سانتیمتر استفاده كنید.وبرای جلوگیری از فرو رفتن پایه ها در آسفالت وغیره از صفحات فلزی به اضلاع 10در 10 استفاده كنید.
3- كولر را در نزدیكی لوله دودكش وهوا كش آشپزخانه ولوله چاه فاضلاب قرار ندهید.
4- بمنظور جلوگیری از لرزش در محل اتصال كولر به كانال ها باید از برزنت استفاده شود.

5- هنگام راه اندازی كولر در ابتدای فصل گرما به نكات زیر توجه كنید:
دیواره های كولر را جدا كنید ودر صورت نیاز پوشال ها را تعویض كنید. (معولا” هر دو سال یك بار ).ضمنا”پوشال ها باید به گونه ای توسط توری های سیمی محكم به در پوش ها بسته شوند كه آب از آنها بر روی فن ویا تسمه وپمپ وموتور نریزد.-

كف كولر را شست وشو داده ودر صورت زنگ زدگی ،سوراخ شدن آن را ترمیم كنید. البته بهتر است در پایان فصل گرما واز كار انداختن كولر محل های زنگ زده را ضد زنگ زده ورنگ كاری نماییم.- یاتاقان های توربین وجا روغنی های روی موتور را روغن كاری كنید وبا دست هر دو فلكه را بچرخانید تامطمئن شوید كه مانعی در حركت آن ها موجود نیست .تسمه وفلكه های (پولی ) موتور وتوربین باید در یك امتداد باشند تا موجب لنگی وساییدگی تسمه و لرزش نشود

. در صورت ساییدگی وبریدگی تسمه آن را تعویض كنید.معمولا”پمپ های آب احتیاج به روغنكاری ندارند ولی آن ها را از جای خود خارج كرده ورسوب اطراف پروانه ها را تمیز كنید همچنین صافی آن را تمیز كرده ودر جای خود قرار دهید. با پر كردن تشتك تحتانی از آب وروشن نمودن واتر پمپ اطمینان حاصل نمایید كه مسیر آب در شیلنگ و سه راهه و آب پخش كن ها باز است.

ناودان های پخش كننده مستقر در در پوش ها را تمیز كرده تا منافذ آن ها باز شود. شناور را طوری تنظیم نمایید كه آبی از تشتك یا دریچه اطمینان سرازیر نشود. هنگام روشن كردن كولر ابتدا به مدت ده دقیقه واتر پمپ را روشن كرده تا پوشال ها خیس شوند

.وقبل از روشن كردن موتور اصلی كولر برای اولین بار پارچه بزرگی را خیس نموده جلوی دریچه ها گرفته تا ذرات زنگ وگرد خاك را به خود گرفته ومحیط را كثیف نكند. در پایان فصل گرما آب تشتك را خالی كرده وروی كولر را با برزنت بپوشانید.وشیر فلكه آب را بسته وحتی الامكان لوله های رابط را قطع نمایید.

عیب یابی و تعمیر كولر آبی :
عیب1- با زدن كلید ها ،الكتروموتور دو دور وپمپ آب روشن نمی شوند.
علت1- فیوز قطع است ویا خراب شده.
رفع عیب1- ورود و خروج فاز به فیوز را بتوسط فاز متر بررسی نمایید.اگر به فیوز فاز می رسد امابا حركت اهرم آن فاز خارج نمی شود ،فیوز خراب شده است آن را با فیوزی هم آمپر خودش تعویض نمایید.
عیب2- با زدن كلید ها الكتروموتور وپمپ آب روشن نمی شود.
علت2- در فاز یا نول اصلی (سیم رابط ) مشكلی بوجود آمده.

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

مقاله سیلندر موتور

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 مقاله سیلندر موتور دارای 5 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله سیلندر موتور  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي مقاله سیلندر موتور،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن مقاله سیلندر موتور :

سیلندر موتور

ریشه لغوی
کلمه سیلندر (Cylinder) یک کلمه انگلیسی است که به شکل دست نخورده در زبان فارسی استعمال می‌شود. معنای اصلی سیلندر «استوانه» می‌باشد.
دید کلی
سیلندر موتور به قسمت استوانه‌ای شکل موتور گفته می‌شود که قطعات دیگر نظیر پیستون درون آن قرار گرفته و بالا و پایین می‌روند. شکل کلی سلندرها یک استوانه‌ای است که از هر دو طرف باز است. به عنوان مثال اگر قسمت تحتانی یک لیوان را از جایی ببریم که قطر آن با قطر دهانه لیوان یکسان باشد یک سیلندر ساخته‌ایم. سیلندر موتور در تمامی موتورهای احتراق داخلی (خواه چهارزمانه باشد خواه دوزمانه) وجود دارد.

لیکن شکل آن متناسب با نوع موتور متفاوت است. همچنین ابعاد سیلندر نیز متناسب با توان اسمی موتور و تعداد سیلندرهای آن متفاوت است. در معنای کاربردی کلمه سیلندر نه تنها به یک استوانه توخالی بلکه به بدنه اصلی موتور گفته می‌شود که شامل سیلندرها و نیز پوسته پوشاننده اطراف آنها مجاور عبور آب برای خنک کاری سیلندر و نیز مجاری روغن گفته می‌شود. سیلندر قسمت اصلی یک موتور است و سایر قسمت‌های موتور به آن وصل می‌شوند.

تاریخچه
اصولا هر موتور احتراقی برای تبدیل انرژی سوخت به انرژی مکانیکی حداقل به یک سیلندر نیاز دارد (اعم از موتورهای احتراق داخلی یا موتورهای احتراق خارجی) حتی قبل از سال 1700 میلادی موتورهایی ساخته شده بودند که دارای سیلندر بودند. لیکن اولین کاربرد واقعی و عملی سیلندر با اختراع اولین موتور بخار توسط جیمز وات در سال 1769 اتفاق افتاد. وی یک موتور بخار ساخته بود که از یک سیلندر و یک پیستون و یک چرخ طیار تشکیل شده بود. از آن تاریخ تا به امروز هر موتور احتراقی که ساخته شده است. در ساختمان خود قسمت سیلندر را داشته است. لیکن شکل ، اندازه ، نحوه قرارگیری و آرایش سیلندرها و تعداد آنها در بلوک سیلندر با توجه به قدرت مورد نیاز و اندازه موتور متفاوت بوده است.

تقسیمات و انواع سیلندر
همانطور که ذکر شد سیلندر‌ها دارای طیف وسیعی از اندازه و تعداد می‌باشند. لیکن تقسیم‌بندی سیلندرها را می‌توان بر اساس نحوه ساخت و ریخت داخلی آنها انجام داد. چرا که هر گروه از سیلندرها در ابعاد و تعداد مختلف ساخته می‌شوند. بدنه موتورها یا همان بلوک سیلندر معمولا به شکل ریخته‌گری و از جنس چدن یا آلیاژ آلومینیم می‌سازند. در حین ساخت این قطعه ریخته‌گری مجاری عبور آب را نیز در درون آن تعبیه می‌کنند. پس از تولید بدنه مجاری عبور روغن از طریق سوراخکاری در بدنه بلوک سیلندر ایجاد می‌شوند. البته ممکن است این مجاری نیز در مرحله ریخته‌گری تعبیه شوند. برای سیلندرهایی که پیستون درون آنها حرکت می‌کند می‌توان یکی از ساختارهای زیر را بکار برد.

• بلوک یکجا
در موتور اکثر وسایل نقلیه از آرایش بلوک یکجا استفاده می‌شود. که در آن سیلندرها مستقیما در بدنه بلوک سیلندر ریخته‌گری می‌شوند.
بلوک سیلندر
به مجموعه سیلندرهای کنار یکدیگر و مجاری آب و روغن اطراف آنها اتلاق می‌گردد.

• بوش خشک
در این بلوک سیلندر دیواره داخلی سیلندر را از یک استوانه قابل تعویض می‌سازند که اصطلاحا به این استوانه قابل تعویض بوش می‌گویند. کلمه خشک را نیز به این دلیل به کار می‌برند که آب خننک کننده موتور مستقیما با دیواره این بوش در تماس نیست.

• بوش تر
در این بلوک سیلندر دیواره داخلی سیلندر را یک بوش تشکیل می‌دهد لیکن این بوش بصورت مستقیم با آب سیستم خنک کاری موتور در تماس است و با آن از طریق مستقیم تبادل حرارتی انجام می‌دهد.
ساختار
سیلندرها استوانه‌های توخالی هستند که محل بالا و پایین رفتن پیستون می‌باشند. لیکن چگونگی و کیفیت سطح داخلی سیلندرها که در تماس با پیستون است بسیار مهم است. دیواره‌های چدنی یا آلو مینیمی سیلندرها به منظور فراهم آوردن یک سطح صاف برای حرکت پیستون‌ها باید صیقل زده شود. صیقلی بودن سطح داخلی سیلندرها به خاطر کم کردن اصطکاک میان پیستون و جداره سیلندر است. البته بدیهی است که اصطکاک باعث تولید حرارت اضافی و هدر رفتن انرژی می‌شود که می‌بایست تا حدامکان از آن جلوگیری کرد.

برای این منظور از روغن نیز استفاده می‌شود. سیلندرها و بوش‌ها دارای سطح پرداخت شده‌ای (صیقل خورده) می‌باشند که دارای هاشورهای (شیارهای) بسیار کوچکی است که به شکل متقاطع و در حین حرکت بالا و پایین سنگ سمباده در درون سیلندر ایجاد شده است. این هاشورهای متقاطع از گیر کردن رینگ‌های پیستون جلوگیری کرده و در ضمن سطحی را برای نگهداری روغن روان‌ساز فراهم می‌آورند.

کاربردها
همانگونه که گفته شد، سیلندر موتور جزیره لاینفک موتورهای احتراقی می‌باشد. چنانچه ساختار سیلندر به شکل امروزی مورد استفاده ، وجود نداشت. استفاده از موتورهای احتراقی تولید کننده توان ، عملا غیر ممکن بود.

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

تحقیق در مورد انواع لوله

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 تحقیق در مورد انواع لوله دارای 22 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد تحقیق در مورد انواع لوله  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي تحقیق در مورد انواع لوله،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن تحقیق در مورد انواع لوله :

انواع لوله
نكاتی كه در جوشكاری بایستی مورد توجه قرار گیرد :
1- محل جوشكاری بایستی بدون رطوبت و خشك بوده و از تهویه مناسبی نیز برخوردار باشد .
2- در موقع تمیز كردن درز جوش و زدودن سرباره ها حتماً از عینك محافظ استفاده نمائید .
3- كابل جوشكاری انبر و اتصالات آنها بایستی كاملاً سالم بوده و عاری از هر نوعت عیب باشد

.
4- دستگاه های جوشكاری را فقط زمانی جابجا كنید كه برق آنها از شبكه قطع شده باشد .
5- هرگز به قسمت های عایق نشده انبر الكترود گیر ، انبر اتصال و كابلهای جوشكاری دست نزنید .
6- قبل از شروع به جوشكاری اطراف محیط كار خود را از مواد آتش زا و همچنین افراد غیر مسئول دور كنید .

فصل پنجم :
لوله و اتصالات

انواع لوله :
لوله ها را می توان به انواع مختلف از نظر جنس ، كاربرد و نحوه اتصالات دسته بندی نمود .
لوله هایی كه در سیستم آبرسانی و فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرد به شرح ذیل می باشد .
* لوله های گالوانیزه :
لوله های گالوانیزه خود به دو دسته تقسیم می شوند : لوله های فولادی گالوانیزه و لوله های آهنی گالوانیزه این دو نوع در بازار به لوله های آهنی سفید معروفند و عموماً بین این دو فرقی گذاشته نمی شود ،در صورتیكه لوله های فولادی گالوانیزه در مقایسه با نوع آهنی آن سبك تر و براق تر هستند .

1- لوله های فولادی گالوانیزه :
این نوع لوله ها گاهی برای تخلیه فاضلاب لوازم بهداشتی كوچك به كار برده می شود ولی مورد استفاده اصلی آنها برای تهویه است . جنس این لوله ها از فولاد نرمی است كه در ساختن آن ورقه فولاد را با فشار داخل قالب عبور داده درز آن را جوش می دهند و سپس آنها را جهت افزایش مقاومت در برابر اسیدها و زنگ زدگیها در یك وان آبكاری روی اندود (گالوانیزه) می كنند . این نوع لوله ها نسبت به نوع آهنی در برابر اسیدها مقاومت كمتری دارند و كلیه اسیدهایی كه برای چدن مضر می باشند فولاد گالوانیزه را هم خراب می كنند .

2- لوله های آهنی گالوانیزه :
جنس این لوله ها از آهن سفید نورد شده است كه درز آن توسط دستگاه های درز جوش بهم جوش داده می شود و سپس لوله را در فلز روی مذاب فرو می برند . به همین علت آنها را لوله های با درز نیز می گویند . این نوع لوله ها از رنگ تیره و خاكستریشان شناخته می شوند .و عموماً به دو صورت سبك و متوسط تولید می شوند .
كلیه لوله های فولادی و آهنی گالوانیزه در شاخه های 6 متری و دو سر دنده با قططر اینچ تا 8 اینچ تولید می گردند . قر این لوله ها معمولاً‌قطر اسمی است كه بزرگتر از قطر داخلی و كوچكتر از قطر خارجی است .
همچنین در بازار این لوله ها را بر اساس نمره می شناسند . لوله های گالوانیزه نیز به وسیله دنده پیچی به یكدیگر وصل و توسط مواد مناسب آب بندی می شوند .

نكته : از اتصال این لوله ها به روش جوشكاری باید پرهیز نمود زیرا بر اثر حرارت ناشی از جوشكاری و سوختن روكش گالوانیزه (آلیاژ روی) دود غلیظ و سفیدی تولید می شود كه محیط كار را آلوده می نماید و تنفس آن ایجاد مسمومیت كرده و موجب آسیب دیدن دستگاه تنفسی می شود .

مشخصات لوله های گالوانیزه

نمره لوله قطر اسمی
(in) قطر خارجی برحسب میلیمتر ضخامت برحسب میلی متر وزن لوله 6 متری بر حسب كیلوگرم
حداكثر حداقل
2
4/21 00/21 00/2 510/6
5/2
9/26 4/26 35/2 210/9
3 1 8/33 2/33 65/2 020/13
4
5/42 9/41 65/2 500/16
5
4/48 8/47 90/2 700/20
6 2 2/60 6/59 90/2 000/27
7
76 2/75 90/2 900/33
8 3 7/88 9/87 25/3 700/44
9
2/101 3/100 65/3 –
10 4 9/113 00/113 65/3 700/65
12 5 6/140 7/139 85/4 510/102
15 6 1/166 1/165 85/4 010/125

مطابقت قطر اسمی و نمره لوله ها
8 6 5 4 3
2

1

قطر لوله (in)
18 15 12 10 8 7 6 5 4 3 5/2 2 نمره لوله

* لوله های چدنی :
جنس این لوله ها از چدن ریخته گری است و بر حسب نوع كاربرد آنها انواع و مقدار آلیاژ ، شكل و طول لوله ،‌نوع اتصالات آنها با هم متفاوت هستندو اغلب در سیستم لوله كشی فاضلاب استفاده می شوند .
لوله های چدنی كه در سیستم لوله كشی فاضلاب به كار می رود :
الف) سرتوپی (یك سرتوپی – دو سرتوپی)
ب) دو سر تخت

نكته : لوله های چدنی با سرتوپی و سرتخت به ترتیب لوله های بوشن دار و بدون بوشن نیز نامیده می شوند .

مزایای لوله های چدنی :
1- در برابر فشار وارده به جداره های خارجی دارای مقاومت و استحكام خوبی هستند .
2- فرسودگی این لوله ها كمتر از لوله های فلزی است .
3- می توان براحتی از دستگاه تراكم هوا جهت باز كردن و رفع گرفتگی لوله استفاده نمود .
4- قیمت لوله های چدنی نسبت به لوله های آهنی ارزانتر است .
معایب لوله های چدنی :
1- نصب لوله های چدنی نسبت به لوله های آهنی كنتدتر انجام می شود .
2- لوله های چدنی به علت تاثیر مواد شیمیایی موجود در فاضلاب زنگ می زنند و جلوگیری از زنگ زدگی آنها میسر نمی باشد .
3- داشتن وزن زیاد قطعات و كثر اتصالات و در نتیجه زیاد پیوند از معایب دیگر لوله های چدنی می باشد .
مقایسه لوله چدنی توپی دار و سر تخت :
1- قابلیت تحمل فشار لوله های سرتخت بیشتر است .
2- لوله های سر تخت به دلیل نداشتن مادگی و لبه های قیطانی و وزن و ضخامت كمتر و نوع پیوند كاربرد بیشتری دارند .
3- لوله های سرتخت به دلیل خاصیت الاستیكی نوع پیوند آن تغییر حرارت بیشتری را نسبت به لوله های دیگر تحمل می كند .

وزن لوله های چدنی توپی دار فاضلاب (استاندارد ASTM)
قطر لوله لوله های یك سرتوپی لوله های دو سرتوپی
mm ln وزن یك متر لوله kg وزن یك فوت لوله lb وزن یك متر لوله kg وزن یك فوت لوله lb
50 2 140/12 5/5 140/12 5/5
75 3 000/21 5/9 000/21 5/9
100 4 700/28 13 700/28 13
1215 5 500/37 17 500/37 17
150 6 150/44 20 150/44 20

نكته :‌در اتصالات چدنی دو نوع تبدیل كاهنده (تخفیفیه) و تبدیل افزاینده در اندازه های تبدیلی متنوع وجود دارد كه بر حسب جهت توپی سر وصاله ،‌اگر قطر توپی بزرگتر از لوله باشد تبدیل فزاینده و در غیر این صورت كاهنده خواهد بود .

افست یا دو خم
در تغییر امتداد لوله های افقی و قائم سیستم لوله كشی فاضلاب به كار می رود وبا مقادیر انحراف مختلف تولید می شوند .
نكته : برای محاسبه خم 45 درجه بایستی از روابط زیر استفاده كرد .

طریقه اتصال لوله های چدنی
اتصال لوله های چدنی توپی دار با استفاده از كنف و سرب انجام می گیرد و اتصال لوله های چدنی دو سر تخت به كمك واشر لاستیكی و بست مخصوص انجام می شود .
روش اتصال لوله های چدنی توپ دار :
1- ابتدا بایستی بدنه لوله واتصالات از نظر سالم بودن تست شود و نحوه آزمایش از طریق زدن ضربات آرام چكش امكان پذیر است . چنانچه لوله شكسته باشد یا حتی دارای ترك مویی حزیی باشد صدای ضربات به صورت بم كه اصطلاحاً صدای «مرده چدن» نام دارد شنیده می شود .

نكته : صدای برخاسته از برخورد ضبات چكش به لوله سالم طنین دار می باشد و همژنین قسمت مادگی بایستی در جهت جریان قرار گیرد .

2- پس از اینكه لوله ها در یك امتداد به صورت هم محور در داخل یكدیگر قرار داده شدند كنف مخصوص بایستی با استفاده از قلم و چكش در طوقه مطابق شكل متراكم شود .

لازم به ذكر است كنف مورد استفاده به دو روش دو رشته ای و سه رشته ای بافته می شود و كنف بافته شده بایستی متناسب با قطر لوله های اتصالی بوده و فضای بین نر و مادگی را تا عمق 5/2 سانتی متری لبه مادگی پر نماید .
3- سرب مذاب كه قبلاً توسط چراغ كوره ای یا كوزه ذوب تهیه شده با ملاقه مطابق شكل داخل طوقه ریخته می شود . چنانچه محل پیوند به صورت كاملاً عمودی و سرتوپی رو به بالا باشد نیازی به كمربند سرب ریزی نیست اما اگر محل پیوند افقی یا مایل یا سرتوپی رو به پایین باشد استفاده از كمربند سرب ریزی ضروری است و باید با استفاده از كمربندهای نخ سوز یا لاستیكی یا فلزی یا گل رس با ایجاد مسیر سرب ریزی عمل سرب ریزی را انجام داد .

4- بعد از تمام مراحل فوق وقتی سرب سرد شد آن را باید با استفاده از قلم سرب كوبی و چكش به طور آهسته كوبید تا مواد لازم حتی الامكان به داخل اتصال برود .
روش اتصال لوله های چدنی سر تخت :
1- ابتدا باید واشر لاستیكی را از طوقه فولادی خارج كرده و سالم بودن آن را بررسی نمود .
2- واشر لاستیكی را در انتهای قطعه اول لوله مورد اتصال قرار داده به طوریكه رگه برجسته میانی واشر به لبه انتهایی لوله مماس باشد .
3- قسمت آزاد واشر لاستیكی را به پایین برگردانده تا رگه برجسته میانی روی لبه انتهایی لوله قرار گیرد .
4- قطعه دوم مورد اتصال را وارد واشر لاستیكی نموده به طوریكه لبه آن روی رگه برجسته میانی قرار گیرد . سپس باید قسمت برگردانیده شده واشر را به حالت اول خود درآورد .

5- بست نگهدارنده فولادی را باز رده جهت سهولت بسته شدن سطح داخلی آن را كمی چرب نموده و طوقه را در محل خود و بر روی واشر لاستیكی قرار داده و پیچها را در محل خود باید بتدریج سفت نمود .
* لوله های پلاستیكی :
لوله های پلاستیكی كه در تاسیسات آب و فاضلاب بكار برده می شوند عبارتند از :
1- لوله های پلاستیكی پی وی سی (PVC – مخفف پلی و نیل كلراید)
2- لوله های پلاستیكی (PE مخفف پلی اتیلن)
3- لوله های پلاستیك ABS (مخفف اكریلونیتریل ، بوتادین و استیرن)
4- لوله های پلاستیك PP (مخفف پلی پروپلین)
5- لوله های پلاستیكی CPVC (مخفف كلرینیتد پلی و نیل كلراید)
6- لوله های پلاستیكی PB (مخفف پلی بوتیلن)

نكته : در شبكه فاضلاب از لوله های پی وی سی و پلی اتیلن بیشترین استفاده به عمل می آید .

مزایای لوله های PVC
1- اتصال لوله و قطعات آن بسیار آسانتر و سریعتر از سایر لوله ها انجام می شود .
2- در نصب روكار احتیاجی به رنگ آمیزی ندارند .

3- دارای وزن سبك هستند و به راحتی در بین سقف كاذب و مكانهایی كه دسترسی بدان مشكل است نصب می شود .
4- در مقایسه با لوله های دیگر قطر خارجی كمتری داشته و به راحتی در داخل دیوار جاسازی و اجرا می شود .
5- در برابر مواد شیمیایی از مقاومت بالایی برخوردار هستند .

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

مقاله قرقره

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 مقاله قرقره دارای 4 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله قرقره  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي مقاله قرقره،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن مقاله قرقره :

قرقره
دید کلی
شخصی می‌خواهد وزنه فوق العاده سنگینی را نه از راه پله بلکه از طریق پنجره ساختمان به داخل ساختمان انتقال دهد. او برای این کار از طناب و قرقره استفاده می‌کند. این وسایل باعث می‌شوند که وزنه با نیروی کمتر از وزن خود بالا کشیده شود. این کار چگونه عملی می‌شود؟

ابتدا جسم سنگینی را در نظر بگیرید که از دو طناب آویزان شده است. در این مجموعه نیروی روبه بالای وارد بر جسم برابر کشش طنابها است و مجموع کشش طنابها بر اساس شرط تعادل نیروها باید برابر وزن جسم باشد. اگر وزنه و سیستم آویخته آن متقارن باشد، کشش هر طناب برابر نصف وزن جسم خواهد بود.

قرقره ثابت
سیستمی را در نظر بگیرید که در آن طناب به قرقره‌ای وصل شده است در این حالت طناب از روی قرقره می‌گذرد. اگر طناب همگن باشد، کشش طناب در تمام طول آن یکسان خواهد بود. اگر کشش طناب در یک طرف قرقره با طرف دیگرش متفاوت باشد، قرقره شروع به چرخش می‌کند تا کشش طنابها در طرفین برابر شود. در چنین حالتی نیروی کشش طناب فقط نصف وزن جسم است. زیرا دو نیروی مساوی به سمت بالا با نیروی وزن رو به پایین جسم را در حال تعادل نگه می‌دارند. در حالت کلی ، قرقره ثابت فقط جهت نیرو را تغییر می‌دهد.

قرقره متحرک
سیستم دیگری که به بالا بردن اجسام کمک می‌کند قرقره متحرک است. انتهای طنابی را به تکیه گاه ثابتی ببندید و انتهای دیگرش را که از شیار قرقره متصل به وزنه‌ای وصل شده ، عبور داده و بالا بکشید.
از هیچ ، چیزی بدست آورده اید؟

درست است که به کمک قرقره‌ها جسم را با نیروی کمتری بالا می‌برید، اما باید طناب را بیشتر از حالتی که جسم را مستقیما بالا می‌برید، بکشید. هر بار که شما طناب را 3m با دست بکشید، جسم فقط 15m بالا می‌آید. توجیه این مساله چنین است که اگر جسم 15m بالا بیاید، هر دو طرف طناب که جسم را نگه داشته اند نیز 15 متر کوتاه می‌شوند. بنابراین ، شما باید 3m طناب کشیده باشید. یعنی ، جسم با نیرویی برابر نصف وزن آن بالا کشیده می‌شود.
وزن جسمی که بالا کشیده می‌شود را نیروی مقاوم و فاصله‌ای که جسم بالا می‌رود را بازوی مقاوم می‌نامند. نیرویی که شما به کار می‌برید، نیروی محرک و مسافتی که این نیرو در آن اعمال می‌شود بازوی محرک نام دارد. بازوی محرک همواره برابر است با حاصلضرب بازوی مقاوم در تعداد طنابها.

قرقره مرکب
هدف از به کار بردن دستگاهها کاهش نیروی محرک است. می‌توان دستگاه قرقره‌ها را طوری باهم ترکیب کرد که نیروی محرک بازهم کمتر شود. اگر قرقره متحرکی که وزنه‌ای به آن بسته شده را از طریق طنابی به یک قرقره ثابت سوار کنیم. نیروی مقاوم به جای دو طناب ، میان سه طناب تقسیم می‌شود. در این حالت بازوی محرک سه برابر بازوی مقاوم می باشد. با استفاده از قرقره‌های بیشتر ، بازهم می‌توان نیروی محرک را کمتر کرد.
در ترکیب قرقره‌های مرکب چنین تصور می‌شود که اصطکاک بیشتر ظاهر می‌شود، در صورتیکه اصطکاک در آرایش هندسی دستگاه تاثیری ندارد. اما اصطکاک طناب با قرقره مهم است که برای کاهش آن (تا ناچیز و قابل صرف نظر شود) شیار قرقره را روغن کاری می کنند.

خیالاتی نشوید
کم کردن نیروی محرک با به کار بردن تعداد بیشتری از قرقره‌ها محدودیت دارد. زیرا در تحلیل اخیر از عواملی همچون نیروی اصطکاک ، وزن قرقره‌های متحرک کشسانی طناب و مقاومت هوا صرف نظر کرده‌ایم. در حالت واقعی مساله ، هر بار که یک قرقره اضافه کنیم اصطکاک دستگاه افزایش می‌یابد. اگر قرقره متحرک باشد که در واقع این نوع قرقره نیروی محرک را کاهش می‌دهد، وزن آن به نیروی مقاوم اضافه می‌شود. نیروی محرک در یک دستگاه واقعی همواره از نیروی محرک ایده آلی که با تقسیم نیروی مقاوم میان طنابها بدست می‌آید، بزرگ است.

اگر تعداد قرقره‌ها افزایش یابد ممکن است مقدار نیروی مقاوم به طور قابل ملاحظه‌ای افزایش یابد. نیروی اصطکاک نیز ، با اینکه باعث افزایش نیروی محرک می‌شود، هیچ تاثیری در مقداری که باید طناب کشیده شود، ندارد.
مزیت مکانیکی قرقره
مزیت مکانیکی کمیتی بی بعد است که در ماشین مکانیکی مطرح می‌شود. طبق تعریف نسبت بازوی محرک بر بازوی مقاوم یا نیروی مقاوم بر نیروی محرک مزیت مکانیکی دستگاه می‌باشد. این مقدار برای قرقره ثابت و متحرک 2 بوده و برای قرقره متحرکی که از دو تا قرقره ثابت و متحرک تشکیل شده‌ برابر 3 می‌باشد.

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

مقاله تهویه مطبوع

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 مقاله تهویه مطبوع دارای 87 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله تهویه مطبوع  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي مقاله تهویه مطبوع،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن مقاله تهویه مطبوع :

تهویه مطبوع

تهویه مطبوع :

شرایط محیط زیست انسان تأثیر مستقیمی برچگونگی حالات روانی ، وضعیت فیزیكی ، نحوه‌ انجام كار و بطور كلی تمام شئون زندگی او دارد . از آنجائیكه بخش عمده‌ زندگی بشر امروزی در داخل ساختمان می گذرد ، ایجاد شرایط مطلوب زیست محیطی در ساختمان خواه محل كار باشد یا منزل و غیره ، واجد اهمیت بسیاری است كه مهمترین بخش آن تهیه‌ هوای مطبوع برای ساكنین ساختمان با توجه به نوع فعالیت آنهاست . زیباترین و گرانبهاترین ساختمانها در صورتیكه فاقد سیستم تهویه مطبوع مناسب باشند قابل سكونت نخواهند بود .

اهم وظایف یك سیستم تهویه مطبوع عبارتند از : كنترل دما ، رطوبت و سرعت وزش هوا ،‌زدودن گرد و غبار ، تعفن و سایر آلودگیهای هوا و در صورت لزوم از بین بردن میكربها و باكتریهای معلق در هوا . گرمایش وسرمایش هوا متناسب با فصل ،‌ عمده ترین وظیفه‌ یك سیستم تهویه مطبوع بوده بقیه‌ وظایف در مراتب بعدی اهمیت قرار می گیرند . آنچه مربوط به محاسبات سیستم گرمایش ساختمان می شود رد فصل دوم عرضه شد ، اما محاسبات سیستم شامل دقایق و نكاتی است كه باعث پیچیدگی آن نسبت به گرمایش می شوند . پرداختن به تمامی این نكات و تشریح جزئیات انواع سیستم های تهویه مطبوع كه در سطح جهان مورد استفاده قرار می گیرند ، امری است كه از مجال این كتاب خارج بوده و نیازمند نگارش یك كتاب قطور جداگانه است . آنچه با توجه به حجم كتاب حاضر می توان ارائه نمود تنها آن قسمت از محاسبات تهویه مطبوع را در برمی گیرد كه در تمام سیستمها مشترك بوده و عمدتاً در ارتباط با روش های غالب تهویه مطبوع در ایران است .

سیستم ها و كاربرد ها :

گزییش صحیح نوع سیستم تهویه مطبوع برای یك فضا یا ساختمان بخصوص ، تصمیم بسیار حساسی است كه توسط مهندس طراح سیستم اخذ می شود . در این انتخاب علاوه بر دانش مهندس طراح ، نظر كارفرما و یا ساكنین و امكانات و شرایط ساختمان نیز دخالت دارند . عوامل زیادی باید موردتجزیه و تحلیل و قضاوت قرارگیرند كه از اهم

آنها ، ایده های شخص یا سازمان سرمایه گذار و جنبه های اقتصادی طرح می باشند . عمده ترین مسائلی را كه باید ملحوظ نظر طراح سیستم تهویه مطبوع قرارگیرند می توان بترتیب زیر برشمرد :

امكانات مالی شخص یا سازمان سرمایه گذار
فضا یا ساختمان – هدف ، موقعیت مكانی
مشخصات خارج ساختمان – دما ،‌رطوبت ، باد ، تابش آفتاب ،‌سایه
تغییرات بار حرارتی داخل ساختمان – ساكنین ، چراغها ، سایر مولّدهای حرارت
قابلیت ساختمان در ذخیریه كردن حرارت اكتسابی

لزوم و ظرفیت پیش سرمایش جهت كاستن از اندازه‌ دستگاههای تهویه مطبوع و یا سرمایش جزئی ساختمان .
جنبه های فیزیكی فضا یا ساختمان از نظر تطبیق با سیستم تهویه مطبوع ، تجهیزات و تنظیم عملكزد سیستم تحت بار حرارتی جزئی
انتظارات و ایده های شخص كارفرما در مورد كیفیت هوای محیط
فضای مورد نیاز جهت نصب تجهیزات سیستم تهویه مطبوع :

وسایل و تجهیزات یك سیستم تهویه مطبوع احتیاج به فضای كافی برای نصب دارند . این مهم باید اكیداً‌ مورد توجه مهندس طراح سیستم قرار گرفته قبل از طرح سیستم امكانات ساختمان را در تخصیص فضای مناسب برای تجهیزات سیستم تهویه مطبوع مورد بررسی قرار دهد . وسعت فضای مورد نیاز وسیله‌ تهویه‌ مطبوع ممكن است آنقدر كم باشد كه بتوان آنرا حتی در داخل فضای مورد مورد تهویه نصب نمود ، مانند فن كویل [1] یا واحد تهویه كننده‌

خودكفا [2] كه در سیستم تهویه مطبوع انفرادی بكار می روند . ولی تجهیزات یك سیستم تهویه مطبوع مركزی كه هوای مطبوع مورد نیاز چندین اتاق یا فضای ساختمان را تأمین می كند ، احتیاج به فضای موسعتری برای نصب دارند . بعلاوه امكانات ساختمان از نظر نصب وسایلی از قبیل برج خنك كن نیز باید ملحوظ نظر قرار گیرند .

انواع سیستم های تهویه مطبوع :

سیستم های تهیویه مطبوع اساساً‌ به اناع زیر تقسیم می شوند :

سیستم انبساط مستقیم [3] (DX ) :
این سیستم شامل یك واحد تهویه كننده‌ خودكفاست كه می تواند در داخل فضای مورد تهویه یا در مجاورت آن نصب شود . مایع مبرد مستقیماً در داخل كویلهای این واحد تبخیر گردیده هوای عبوری از روی كویلها و نتیجتاً فضای اتاق را خنك می كند . گرمایش فضای موردتهویه میتواند توسط همین واحد و یا بطور جداگانه صورت پذیرد . شكل 1-3 سیستم DX را بطور شماتیك نشان می دهد .

سیستم تمام آب [4] :
در این سیستم سیال ناقل حرارت ( آب سرد یا گرم ) در محل جداگانه ای تهیه شده به داخل كویل های مبدل حرارتی اتاق ( مثلاً فن كویل ) ارسال می گردد و در آنجا هوایی را كه توسط بادزن با سرعت از روی كویل عبور می كند ، سرد یا گرم می نماید . شكل 2-3 سیستم تمام آب را بطور شماتیك نشان می دهد .

سیستم تمام هوا [5] :
در این سیستم دستگاه تهیه كننده‌ هوای مطبوع در محلی دروراز فضای مورد تهویه قرار می گیرد . سیال ناقل حرارت ( آب سرد ، آب گرم یا بخار ) به داخل كویلهای دستگاه تهویه مطبوع مركزی ( هواساز[6]) ارسال سده هوایی را كه توسط بادزن بسرعت از روی این كویلها عبور داده می شود سرد یا گرم می كند . این هواپس از انجام یك سلسله تحولات دیگر ( از قبیل رطوبت زنی و غیره ) از طریق سیستم كانال به فضای مورد تهویه فرستاده می شود . شكل 3-3 یك سیستم تمام هوارا بطور شماتیك نشان می دهد .

سیستم هوا- آب [7] :
در این سیستم كه بطور شماتیك در شكل 4-3 نشانداده شده است ، آب گرم و یا سرد تهیه شده در دستگاههایی كه دور از فضای مورد تهویه قرار دارند . به داخل مبدل حرارتی اتاق ارسال گردیده بخش اعظم بار حرارتی اتاق را جبران می كنند . از طرف دیگر مقداری هوای گرم یا سرد كه آن نیز در یك دستگاه هواساز مركزی تهیه شده ، به اتاق را بردوش دراد ولی در عوض نیاز اتاق را به هوای تازه برآورده می كند . مبدل حرارتی اتاق میتواند یك واحد القایی [8]یا یك پانیل تشعشعی باشد .(رجوع شود ره فصل ؟؟؟؟ ).

سیستم پمپ حرارتی[9]:
سیستمی است كه قابلیت سرمایش یا گرمایش ساختمان را باقتضای فصل دارد . این سیستم اساساً یك واحد تبرید است كه می توان از طریق یك شیر مخصوص ، مسیر سیال مبرد را درآن تغییرداده اواپراتور آنرا به كندانسور یا بالعكس تبدیل نمود . بدین ترتیب هوادر عبور از روی كویلی كه در تابستان نقش اواپراتور را بازی می كند ، ختنك

شده و در زمستان با گذر از روی همین كویل كه توسط شیر مخصوص تبدیل به كندانسور شده است ، گرم می گردد . شكل 5-3 سیستم پمپ حرارتی را نشان می دهد .

اجزاء‌سیستم تهویه مطبوع :

تجهیزات لازم برای تهیه‌ هوای مطبوع در شكل 6-3 نشان داده شده عناصر اساسی و اجزاء‌ اختیاری سیستم همراه با شرح وظایف هر یك از آنها ، در جدول A – 3 درج گردیده اند .

جدول A – 3 : تشریح وظایف اجزاء سیستم تهویه مطبوع ( در ارتباط با شكل 6-3)

وظیفه

اجزاء سیستم

1- مجرای ورود هوای خارج بمنظور تهویه

2- پیش گرمایش هوا

3- مجرای بازگشت هوای جریان یافته در اتاقها به دستگاه

4- پالایش هوا از آلودگیها

5- سرمایش و رطوبیت گیری هوا ( شستشوی هوا )

6- گرمایش در زمستان یا گرمایش مجدد در تابستان بمنظور دست یافتن به دمای دلخواه ، كنترل مطلوب

7- رطوبت زنی

8- رانش هوا

9- مجرای جریان هوا به سوی فضاهای مورد تهویه

10- توزیع هوا در فضاهای مورد تهویه

11- ضمیمه ای برای دستگاه هواساز كه ممكن است دارای محفظه تخلیط هوا ،‌كویل گرمایی ،‌كویل سرمایی و خروجی با عملكرد بی صدا باشد .

1- ورودی هوای خارج شامل پنجره‌مشبك، كركره ها ،‌دمپرها

2- پیش گرمكن

3- ورودی هوای برگشتی ( دمپرها )

4- فیلتر

5- رطوبت گیر(هواشوی یا كویل سردی كه توسط آب سرد یا محلول نمكهای مبرد ، با یا بدون پاشش عمل میكند )

6- كویل گرمایی

7- رطوبت زن

8- بادزن

9- سیستم كانال

10- خروجی هوا

11- ترمینال هوا ( با خروجی )

سمت هوا

12- تهویه سیال سرد كننده برای قسمت 5

12- ماشین تبرید شامل كمپرسور، كندانسور، اواپراتور و لوله كشی مایع مبرد

سمت تبرید

13- رانش آب یا محلول نمك مبرد

14-مجرای انتقال آب یا محلول نمك مبرد بین مبدلهای حرارتی

15خنك كردن آب كندانسور

13- پمپ

14- لوله كشی آب یا محلول نمك مبرد

15- برج خنك كن

سمت آب

16- تهیه‌ بخار یا آب گرم

17- مجرای انتقال بخار یا آب گرم ازدیگ به قسمت های 2 و 6

16- دیگ و متعلقات

17- لوله كشی

سمت گرمایش

طرح و انتخاب وسایل واجزاء سیستم تهویه مطبوع

یك سیستم تهویه مطبوع دوفصلی شال وسایل گرمایش و سرمایش می باشد . این مبحث را عمدتاً به وسایل واجزاء‌ سیستم سرمایش ساختمان اختصاص می دهیم :

1- چیلر [10] :

چیلر یك مبدل حرارتی است كه آب سرد جریانی در كویل هواساز یا فن كویل را تهیه می كند . چیلرها از نظر سیستم تبرید به دو دسته‌ تراكمی تبخیری و جذبی تقسیم می شوند :

الف) چیلرهای تراكمی تبخیری[11] – این چیلرها اساساً تشكیل شده اند از اواپراتور[12] ، كمپرسور [13]،‌كندانسور[14] ، شیر انبساط[15] و تعدای وسایل كنترل ( شكل ) . مایع مبرد[16] ( معمولاً 11- R یا 22- R ) در داخل پوسته‌ اواپراتور كه فشار آن كمتر از فشار جواست تبخیر شده حرارت نهان تبخیر خود را از آب جاری در لوله ها گرفته آنرا خنك می كند . بخار خشك مبرد از طریق لوله‌ مكش به كمپرسور می رود و فشار و دمایش افزایش یافته به كندانسور ارسال می گردد . در داخل كندانسور ، بخار داغ مبرد توسط آب جاری در لوله ها بتدریج تقطی گردیده پس از عبور از شیر انبساط و تقلیل فشار ‌بار دیگر به لوله های اواپراتور فرستاده می شود تا پروسه‌ فوق تكرار گردد . آب سرد تهیه شده در چیلر توسط پمپ به كویل دستگاه هواساز یا فن كویل ارسال می گردد .

انتخاب چیلر از روی كاتالوگ :

برای انتخاب چیلر از روی كاتالوگ ، لازم است پارامترهای زیر را در دست داشته باشیم :

ظرفیت سرمایی[17] چیلر برحسب تن تبرید[18] (RT) :
12000

11× Qt
ظرفیت سرمایی چیلر با احتساب 10% ضریب اطمینان بابت افت قدرت و ظرفیت سرمایی چیلر ناشی از فرسودگی دستگاه در آینده ،‌از فرمول زیر محاسبه می شود :

= ظرفیت سرمایی چیلر [USRT ]

كه در آن : بارسرمایی كل ساختمان [Btu /hr ] : Qt

[Btu /hr ]12000 = [USRT ] یك تن تبرید آمریكایی

دمای آب سرد خروجی[19] از چیلر : این همان آب سردی است كه به كویل هواساز یا فن كویل وغیره ارسال می گردد . دمای آب سرد خروجی از چیلر معمولاً بین F 40 تا F 50 می باشد .

Qt

دبی آب سرد خروجی[20] از چیلر : كه عبارتست از مقدار آب سردی كه در كل سیستم جریان می یابد و از فرمول زیر محاسبه می شود :
5000

= USGPM

كه در آن :

دبی آب سرد جریانی برحسب گالن آمریكایی بردقیقه : USGPM

پاوند

دقیقه

بار سرمایی كل ساختمان [Btu /hr ] : Qt

گالن

ساعت

× [ ] 60 × [ ] 33/8 = 5000

[ اختلاف دمای آب سرد ورودی و خروجی F ] 10

اختلاف دمای آب سرد ورودی و خروجی [21]چیلر : كه همان اختلاف دمای آب سرد رفت و برگشت سیستم است و معمولاً‌ برابر F 10 در نظر گرفته می شود .
دمای آب خروجی از كندانسور[22] : منظور دمای خروجی آب خنك كننده‌ كندانسور استكه معمولاً‌ بین F85 تا F 105 در نظر گرفته می شود . اختلاف دمای آب ورودی و خروجی كندانسور[23] معمولاً‌ F 10 می باشد .

دمای تقطیر[24] : كه منظور دمای تقطیر بخای مبرد در كندانسور است و معمولاً‌ مقدارآن بین f 100 تا f 125 در نظر گرفته می شود .
معمولاً‌ اطلاعات فوق برای انتخاب چیلر از روی كاتالوگ كافی است . سایر مشخصات از قبیل ضریب رسوب[25] ، افت فشار در قسمت های مختلف چیلر ، مشخصات الكتریكی و ابعاد دستگاه در كاتالوگ ارائه می شوند .

دبی آب خنك كننده‌ كندانسور : معمولاً بازاء‌ هر تن تبرید ظرفیت سرمایی چیلر ، حدود GPM 3 آب جهت خنك كردن كندانسور منظور می گردد :

[ Ton ] ظرفیت سرمایی چیلر× [ ] 3 = [GPM ] دبی آب

در فصل ؟؟؟؟ چندین نمونه از كاتالوگ چیلرهای تراكمی تبخیری و جذبی ارائه شده اند .

چیلرهای آب

با استفاده از چیل ،‌آب ، نمك ، یا سایر مایعات سردكننده‌مورد استفاده در سیستم های تبرید و تهویه مطبوع ،‌سرد می شوند . چیلرهایی كه در ایران متداول تر هستند عبارتنداز : چیلرهای رفت و برگشتی یا تراكمی (reciprocating or compression chillers ) ، چیلرهای گریز از مركز (centrifugal chillers ) و چیلرهای جذبی (absorption chillrs ) . بدلیل عدم تولید چیلرهای گریز از مركز در داخل كشور و تشابه عملكرد آن با چیلرهای رفت و برگشتی ، این نوع چیلر مورد بررسی قرار نمی گیرد .

انواع چیلر:

1) چیلر تراكمی 2) چیلر جذبی 3) چیلر آمونیاكی – آب (تراكمی )

چیلرهای رفت و برگشتی
اجزاء و عملكرد آنها

كمپرسور رفت و برگشتی (reciprocating compressor ) این كمپرسور یك دستگاه با جابجایی مثبت ، (positive displacement ) است كه در محدوده‌ وسیعی از نسبتهای فشار (pressure – ratio ) ، مقدار گذر حجمی را نسبتاً ثابت نگه می دارد . معمولاً در چیلرهای مایع از سه نوع كمپرسور استفاده می شود :

كمپرسور بسته (hermetic) برای چیلرهای با ظرفیت تا 25 تن

كمپرسور نیم بسته (semihermetic) برای چیلرهای با ظرفیت تا 200تن
كمپرسورهای باز با اتصال مستقیم به محرّك ( direct – drive ) برای چیلرهای تا ظرفیت 200 تن
كمپرسورهای نوع باز معمولاً گرانتر از كمپرسور بسته هستند . موتورهای بسته عموماً توسطی گاز مكیده شده سرد می شوند و روتور كمپرسور بر روی محور میل لنگ كمپرسور سوار شده است .

كندانسور ها (condensors ) این كندانسورها می توانند از نوع تبخیری (evaporative) ، خنك شونده با هوا (air cooled ) یا خنك شونده با آب (water cooled) باشند . كندانسورهای خنك شونده با آب ممكن است به دلیل ارزانتر بودن از نوع دو لوله ای (tube – in – tube ) یا پوسته و كویل (shel and coil) ، و یا به دلیل متراكم تر و كم حجم تر بودن (compactness ) از نوع پوسته – لوله ای (shell and tube ) انتخاب شوند . اكثر كندانسورهای پوسته – لوله ای قابل تعمیر هستند ولی در دو نوع كندانسور دیگر ، در صورت نشت مبرّد باید آنها را تعویض كرد . استفاده از كندانسورهای خنك شونده با هوامتداول تر از كندانسورهای تبخیری است .

كولرها (coolers ) این مبدل ها كه آنها را تبخیر كننده (evaporator ) نیز می نامند معمولاً از نوع انبساط مستقیم (direct expansion ) هستند و در آنها ماده‌مبرّد در هنگام عبور از درون لوله ها تبخیر می شود و مایع سرد كننده (chilled liquid ) در حال عبور از روی لوله های درون مبدل سرد می شود . در دستگاههای كوچك ، به دلیل ارزانتر بودن كولرهای دولوله ای(tube – in – tube ) گاه از این نوع مبدل استفاده می گردد.

شیر انبساط حرارتی (thermal expansion valve ) این شیر مقدار جریان مبرّد از كندانسور به تبخیر كننده را به گونه ای تنظیم می كند كه گاز مكیده شده توسط كمپرسور حتماً‌ مافوق گرم (superheat ) باشد و مبرّد تبخیر نشده وارد كمپرسور نگردد . ازمافوق گرم شدن بیش از حدّ مبرّد نیز باید جلوگیری شود زیرا این امر باعث كاهش ظرفیت دستگاه خواهد شد .

2-1- ظرفیت ها و انواع موجود

چیلرهای رفت و برگشتی در ظرفیت های 2 تا 200 تن وجود دارند . استفاده از چیلرهای دارای چند كمپرسور به دلایل زیر شایعتر می باشد :

زیادتر بودن تعداد مرحله های تغییر بار ، كنترل دقیق تر درجه حرارت مایع ، مصرف انرژی كمتر ، كمتر بودن شوك الكتریكی در هنگام راه افتادن كمپرسور ، و زیادتر بودن ظرفیت ذخیره ( standby capacity ) را میسّر می سازد .
به دلیل استفاده از چند مدار مبرپد ، این امكان وجود دارد كه در هنگام سرویس یا تعمیرات جزئی برخی از اجزاء دستگاه ، بتوان ظرفیت سرمایش را تا حدودی تأمین كرد .

4-1- روش های انتخاب

تعیین ظرفیت : ظرفیت چیلرهای رفت و برگشتی به دو صورت ارائه می شوند . دو نوع اول كه مخصوص چیلرهای پكیج ( package liquid chiller) است ،‌مقدار ظرفیت و توان مصرفی چیلر در ازاء‌هر تركیبی از درجه حرارت آب خروجی از كندانسور و درجه حرارت آب سردكننده (chiller watter) [ و یا درجه حرارت حباب خشك ممحیط در مدل های خنك شونده با هوا ] ارائه می گردد . در نوع دوّم مقدار ضریب و توان مصرفی چیلر بر حسب درجه حرارت های تقطیر (condensing temperaure ) و درجه حرارت های آب سردكننده‌ مختلف نشان داده می شود .

مصرف انرژی :

با افزایش درجه حرارت تقطیر ،‌مقدار توان مصرفی در تمام انواع چیلرها افزایش می یابد . بنابراین ، وقتی درجه حرارت آب كندانسور كم باشد ، یا اندازه‌ كندانسور خنك شونده با هوانسبتاً‌ بزرگ باشد ،‌و یا وقتی درجه حرارت آب سرد كننده‌ خروجی از دستگاه زیاد است ، می توان از چیلری استفاده كرد كهنسبت توان مصرفی به

ظرفیت سرمایش آن كوچكتر باشد . در عین حال ، وقتی هزینه‌ چیلر به حداقل برسد الزاماً‌ نباید هزینه‌ سیستم كل نیز به كمترین مقدار برسد زیرا افزایش هزینه های برج خنك كن یا فن كویل ،‌جبران منافع حاصل از كم بودن نسبت تراكم (compression ratio ) را خواهد كرد .

رسوب گیری (fouling ) طبق استاندار 76- 590 انستیتوی ARI ، برای درجه بندی ظرفیت دستگاههای چیلر رفت و برگشتی باید از ضریب رسوب 00005 ft 2.f.h /Btu استفاده شده باشد .

چیلرهای جذبی
چیلرهای جذبی، دستگاه های تبریدی هستند كه در آنها به جای انرژی الكتریكی ، از حرارت استفاده می شود . در این سیكل از یك ماده‌ جاذب (absorbent) بعنوان سیال ثانویه (secondary fluid ) استفاده می گردد . این ماده ، گازهای حاصل از تبخیر مبرّد در تبخیر كننده (evaporator ) از نظر فرایندهای تبخیرو تقطیر كه در دوفشار متفاوت انجام می شوند ، شبیه هستند . تفاوت این دو سیكل در این است كه در سیكل جذبی برای تولید اختلاف فشار از یك مولّد (generator ) كه با حرارت كار می كند استفاده می گردد ولی در سیكل تراكمی ، اختلاف فشار توسط كمپرسور ایجاد خواهد شد . هردو سیكل برای كاركردن نیاز به انرژی دارند . سیكل جذبی به حرارت و سیكل تراكمی به انرژی مكانیكی .

در سیكل های لیتیوم بروماید – آب ،‌لیتیوم بروماید به عنوان ماده‌ جاذب و آب به عنوان مبرّد (refrigerant ) است ولی در سیكل های آمونیاك – آب ، آمونیاك ماده‌ مبرّد خواهد بود .

كمیته‌ فنی شماره‌ 83 انجمن ASHRAE اصطلاحات زیر را برای محلول مبرّد – جاذب لیتیوم بروماید پیشنهاد كرده است :

محلول جذب كننده‌ دقیق (weak absorbent ) كه مبرّد را از درون جذب كننده ،‌جذب كرده است و كمترین میل تركیب با مبرّد را دارد .

محلول جذب كننده‌ غلیظ (strong absorbent ) كه ماده‌ مبرّد در مولّد از آن جدا شده است وبنیابراین میل تركیبی آن با مبرّد قوی است .
1-2-؟ چیلرهای جذب با ظرفیت زیاد از نوع لیتیوم بروماید – آب

شكل (2-؟) طرحواره‌ یك دستگاه چیلر جذبی با احتراق غیرمستقیم (indirect – fired ) كه در ظرفیت های 50 تا 1500 ton وجود دارد را نشان می دهد . شكل ( 3- ) نیز دستگاه مشابهی را نشان می دهد كه اجزاء‌ آن در داخل یك پوسته (shell) قراردارند . چیلرهای نشان داده شده در شكل های (2- ) و (‌3- ) یك مرحله ای ( single – stage ) هستند .

دستگاههای جذبی را می توان با مولّد دو مرحله ای (two – stage generator ) نیز ساخت . چنین چیلرهایی را می توان چیلر با اثر دوگانه (dual effect ) نامید . شكل (4- ) طرحواره‌ یك چیلر یك پوسته ای با مولّد دو مرحله ای را نشان می دهد . مولّد مرحله‌ اول ،‌حرارت را از خارج دریافت می كند و باعث به جوش آ,دن مبرّد در ماده‌ جذب كننده‌ رقیق می شود . این بخار داغ مبرّد (hot refrigerant vapor ) به مرحله‌دوم می رود و در آنجا از طریق حرارت دادن به محلول دارای غلظت متوسط (intermediate concentration ) خروجی از مولد مرحله‌ اول ، ماده مبرّد بیشتری تبخیر خواهد شد . تمام اجزاء‌دستگاههای دو مرحله ای ( به جز مولّد ) ، مشابه دستگاه های یك مرحله ای هستند . مزیّت دستگاه های دو مرحله ای ، عملكرد بالاتر و مصرف بخار كمتر ( حدود 2/3 دستگاه های یك مرحله ای ) آنهاست . درجه حرارت منبع حرارتی مورد نیاز برای دستگاه های درو مرحله ای حدود 122f بیشتر از دستگاههای یك مرحله ای است .

اجزاء‌ چیلر جذبی :

* مولّد (generator ) یا تلغیظ كننده ( concentrator ) : دسته لوله هایی هستند مستغرق در ماده جاذب كه توسط بخار آب یا مایع داغ ، گرم می شوند .

* كندانسور ( condensor ) : دسته لوله است كه در قسمت بالای مولّد كه بخار وجود دارد نصب می گردد و با استفاده از صفحات قطره گیر ( eliminator ) از انتقال نمك جلوگیری می شود . آب خنك كننده ای كه به كندانسور تغذیه می شود (cooling water ) ابتدا از درون جذب كننده (absorber ) می گذرد .

* جذب كننده (absorber ): دسته لوله ای است كه بر روی آن محلول غلیظ جاذب پاشیده می شود . بخار مبرّد در داخل ماده‌ جاذب تقطیر می شود و حرارت آزاد شده به آب خنك كننده انتقال می یابد .

تبخیر كننده (evaporator ) یا كولر (cooler) : این قسمت نیز یك دسته لوله است كه بر روی آن آب مبرّد پاشیده و تبخیر می گردد . مایعی كه باید سرد شود از درون لوله ها می گذرد . در برخی چیلرها برای جلوگیری از فرار آب مایع از تبخیر كننده ، از صفحات قطره گیر (eliminator ) استفاده می كنند .
مبدل حرارتی محلول (solution heat exchanger ) : این مبدل از نوع پوسته – لوله ای (sheel-tube ) و كلاً از جنس آهن است .

پمپ های تبخیر كننده و محلول (solution and evaporator pumps ) : این پمپ ها معمولاً‌ از نوع گریز از مركز هستند و توسط الكتروموتور چرخانده می شوند .
تخلیه كننده (purger ): برای تخلیه‌گازهای غیرقابل تقطیر(noncondenseable gases) از تخلیه كننده استفاده می شود . وجود مقدار اندكی گاز غیرقابل تقطیر می تواند فشاركل جذب كننده رابه حدّی بالا ببرد كه فشار درون تبخیر كننده تا حدّ قابل توجهی تغییر كند . مقدار ناچیزی افزایش فشار تبخیر كننده موجب می گردد درجه حرارت تبخیر ماده‌ مبرّد به مقدار قابل ملاحظه ای تغییر نماید .

شیرانبساط مكانیكی (mechanical expansion valve ) : این نوع شیرها در دستگاههای جذبی كاربرد ندارند . مقدار جریان مایع مبرّد به تبخیركننده توسط یك روزنه (orifice) یا اجزاء‌ دیگری كه بین كندانسور و تبخیر كننده نصب می شوند كنترل خواهد شد .

چیلرهای آمونیاكی – آب
شكل (10- ) طرحواره‌ یك دستگاه برودتی آمونیاكی – آب از نوع احتراق مستقیم (direct – fired) و خنك شونده با هوا (air cooled) با ظرفیت های 3 تا 5 تن را نشان می دهد . به دلیل وجود مغایرت های زیر بین دستگاههای جذبی لیتیوم بروماید – آب و آمونیاك – آب ، طراحی این دو نوع دستگاه نیز با یكدیگر تفاوت دارد :

آب ( ماده‌جاذب یا absorbent ) نیز یك سایل فرّار (volatile ) است به گونه ای كه برای تولید ماده‌ جاذب غلیظ (strong abserbent ) از ماده‌ جاذب رقیق (weak abserbent ) باید از فرایند تقطیر جزئی (fractional distillation process ) استفاده كرد .
استفاده از آمونیاك به عنوان مبرّد (refrigerant) ، باعث می شود فشار كندانسور و تبخیركننده (evaporator ) به ترتیب در محدوده‌ 300 psia و 70 psia قرار بگیرد . بنابراین ، پمپ های محلول (solution pumps) از نوع پمپ های جابجایی مثبت (positive displacement) خواهند بود .
چون از هوا برای خنك كردن كندانسور و جذب كننده بهره گرفته می شود ، سطوح خارجی لوله را می توان پرده دار درنظر گرفت تا سطح تماس با هوا ، افزایش یابد.
عملكرد و انتخاب تجهیزات :

ظرفیت دستگاههای جذبی آمونیاك – آب براساس درجه حرارت محیط 95 Fdb و 75 Fdb و درجه حرارت تغذیه‌آب سردكننده‌ 45 F با مقدار گذر جریان در نظر گرفته شده توسط سازنده ، تعیین می گردد . اگر دستگاه گازسوز باشد ، مقدار تقریبی cop برابر با 05 خواهد بود . شكل (11- ) نمونه‌ منحنی های عملكرد اینگونه چیلرها رانشان می دهد .

سرد كردن ماشینی

در تهویه‌ مطبوع تابستانی احتیاج به وسایل تولدی برودت ( سرما ) است كه با در نظر گرفتن امكانات محلی و مساله‌ اقتصادی انتخاب می شوند . با توجه به این كه مصرف عمده‌ ماشین های مبرد در سردخانه ها و یخچالهای خانگی و مغزه ای برای نگهداری موماد مختلف غذایی و تهیه‌ یخ و صنایع دیگر چون پلاستیك سازی و الكتریكی و متالوژی و شیمیایی و غیره است تهویه مطبوع فقط جزو كوچكی از این صنعت است . در این قسمت فقط اشاره‌ جزئی به سیستم چیلر گازی و شرح چیلر آبزوربشن كه در تهیه‌ مطبوع بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند ، خواهد شد .

طرز راه اندازی و نگهداری چیلر:

قبل از راه اندازی چیلر نكات زیر باید مورد توجه قرار گیرد .

1- اطمینان از وجود آب در برج خنك كننده .

اگر برج آب نداشته باشد باید شناور و اتصال آب شهر به برج مورد آزمایش قرار گیرد .

2- اطمینان از درست كاركردن پمپ برج خنك كننده .

برای اطمینان ، پس از روشن كردن پمپ ، از داخل برج خنك كننده بازدید كنید . باید آب از افشانك ها به حد كافی خارج شود و همه‌ سطوح برج را بپوشاند .

3- اطمینان از درست كاركردن بادرسانها .

الف – تسمه ها به حد كافی محكم باشد .

ب ) یاطاقان های بادزن كویل روغن كاری شده باشد .

ج ) جهت گردش درست باشد .

اطمینان از جهت صحیح گردش پمپ جریانی آب سرد .

با ولت متر اختلاف هر فاز برق ورودی به تابلو را اندازه گیری كنید . باید 380 ولت كامل باشد . پس از اطمینان از كلیه‌ قسمت های فوق ، برج را روشن كنید و پس از 15 دقیقه در صورتیكه چراغ كنترل تابلوی برق چیلر روشن باشد ، می توانید چیلر را روشن كنید .

حین كار چیلر به نكات زیر تتوجه كنید :

درجه‌ فشار زیاد چیلر ( رانش كمپرسور ) باید بین 200 تا 260 پوند باشد .
درجه‌ فشاركم چیلر ( مكش كمپرسور ) باید بین 45 تا 75 پوند باشد .
درجه‌ فشار روغن حداقل 20 پوند بیشتر از درجه‌ فشار مكش باشد .
سطح شیشه نشان دهنده‌ مایع مبرد باید صاف و بدون حالت كف زدگی باشد .
روغن داخل كمپرسور حدود1/2 سطح شیشه روغن نما باشد و اگر از 4/1 سطح شیشه كم تر باشد روغن لازم را تأمین كنید .
اشكالاتی كه مانع راه اندازی چیلر می شود :

درست كارنكردن برج خنك كننده .
رسوب یا گچ گرفتگی كندانسور ( بالا رفتن درجه‌ فشار رانش ).
برای از بین بردن رسوبات حاصل در كندانسور ، از پودر ضدگچ استفاده می شود . مقدار ماده ضدگچ ( كالكین ) در اسكلر برای هر تن ظرفیت چیلر معادل 5/1 كیلوگرم پیشنهاد می وشد . هر كیلو ماده‌ ضدگچ را در 2لیتر آب حل كنید و مطابق شكل در منبع مخصوص بریزید و پس از بستن شیرهای آب ورودی در برج و خروجی از كندانسور به وسیله‌ پمپ به مدار كندانسور بفرستید و مجدداً‌ محلول را اضافه كنید و باید عمل تا 48 ساعت تكرار شود .

درست كار نكردن مدار روغن چیلر ( قطع كنترل فشار روغن ) .

سرد بودن داخل اواپراتور ( كولر ) . ترموستاتی كه روی لوله‌ آب سرد رفت ساختمان قراردارد برای تهویه‌ منازل و ادارات روی 45 درجه‌ فارنهایت تنظیم می شود و تا زمانی كه حرارت آب از 45 درجه بالاتر نرود ، چیلر روشن ، مگر آن كه ترموستات خراب باشد .
نبودن برق سه فاز یاكم بودن ولتاژ برق – ( قطع كردن بی متال جریان برق ) ابتدا از كامل بودن برق ( سه فاز و 380 ولت ) اطمینان بیابید ، كلید راه انداز چیلر را روی حالت خاموش قراردهید و شاسی بی متال را فشار دهید ، سپس چیلر را روشن كنید .

قطع شدن فیوز جریان ضعیف در اثر اتصالات كوتاه یا كم بودن ولتاژ برق .
اگر درجه‌ حرارت آب داخل اواپراتور (كولر) از حد معمول ( حدود 7 درجه‌ سانتی گراد ) به علت خرابی ترموستات یا پمپ جریان آب سرد یا هواگرفتن پمپ آب كم تر شود ، در این صورت كنترل ضدیخ ( انجماد ) قطع خواهد كرد . در چنین شرایطی چیلر را خاموش كنید و از روشن كردن حتی برای ثانیه نیز اكیداً خودداری فرمائید و پس از نرمال شدن جریان آب سرد و اطمینان از درستی ترموستات ، نسبت به راه اندازی چیلر اقدام كنید .
برای این كه چیلر مرتب كاركند ، با توجه به نكات مورد اشاره و بدون دست كاری در كنترلرها ، قبل از رفع عیب دستگاه را روشن نكنید .

اصول كار چیلر ابزوربشن

در چیلرهای ابزوربشن مایع مبرد آب است . برای آب گرمای نهان تبخیر در 100 درجه‌ سانتی گراد برابر 525 كیلوكالری بر كیلوگرم است . دمای جوش آب را می توان پائین آورد اگر فشار در سطح آب را پائین بیاوریم . مثلاً اگر فشار مطلق آب 5/0 اتمسفر صنعتی باشد ، دمای جوش 81 درجه سانتی گراد و در یكصدم اتمسفر ، آب در

5/4 درجه‌ سانتیگراد می جوشد . به عكس هرچه فشار بیشتر شود ، درجه حرارت جوش نیز زیادتر می شود ، مثلاً اگر فشار به 5/3 اتمسفر برسد ، آب در 147 درجه‌ سانتی گراد می جوشد .

در چیلرهای ابزوربشن مایع دیگری نیز به عنوان ابزوربر ( جذب كننده ) برای جذب بخارهای آب وجود دارد كه بیشتر از محل لیتم برماید برای این منظور استفاده می شود . زیرا این محلول دارای قدرت جذب بخار آب زیاد است و سمی و قابل انفجار نیست و همچنین ایجاد تركیبات مضر نمی كند .

برای درك بهتر كار این نوع چیلرها مراحل مختلف تشریح می شود :

اگر دو ظرف مطابق ( 14- ) داشته باشیم كه در یكی آب و در دیگری محلول لیتم برماید باشد و فرض كنیم كه هوا به وسیله‌ پمپ خلاء‌ هوا از این ظروف تخلیه شده باشد ، ظرفی كه آب در آن است تبخیركننده (اواپراتور) و ظرفی كه در آن لیتم برماید است ابزوربر می رود و به وسیله‌محلول آب وارد كویل می شود و پس از خنك شدن از طرف دیگر خارج میشود . آب سرد شده برای خنك كردن ساختمان مورد نظر به كار می رود . حال برای بهتر كردن كیفیت كار و راندمان سیستم ، دو پمپ به شرح زیر اضافه می كنیم :

پمپ مایع مبرد ، این پمپ آب را روی كویل می ریزد و شدت تبخیر آب را زیاد می كند .

پمپ ابزوربر ، این پمپ محلول لیتم برماید را به صورت اسپری در ابزوربر می باشد و در نتیجه قدرت جذب آن را بالا می برد .( شكل 16- 14 )

با اضافه كردن این دو پمپ ، راندمان سیستم بالا می رود ، اما دو اشكال اساسی باقی می ماند :

یكی این كه محلول لیتم برماید مرتباً‌ بخار آب را جذب می كند و رقیق می شود و در نتیجه قدرت جذب كنندگی خود را از دست می دهد . برای رفع این مشكل ، به سیستم ، بك ژنراتور ویك پمپ اضافه می كنیم و محلول لیتم رماید به وسیله‌ این پمپ ره ژنراتور می رود و به وسیله‌ بخار حرارت داده می شود و در اثر حرارت ، آبی را كه جذب كرده است ، به صورت بخار خارج می شود و محلول مجدداً غلیظ می شود و به ابزوربر بر می گردد .

برای رفع مشكل دوم ، به سیستم اخیر یك كندانسور ( تقطیر كننده ) اضافه می كنیم تا بخار آبی كه از ژنراتور خارج می شود به كندانسور برود و به مایع تبدیل شود و دوباره به اواپراتور برگردد و در نتیجه یك مدار بسته تشكیل می شود .( 17-14 )

حال برای تكمیل سیستم و بال بردن راندمان كار ، یكمبدل حرارتی بین ژنراتور و ابزوربر قرار می دهیم تا از یك طرف محلول رقیقی را كه از ابزوربر به ژنراتور می رود ، گرم كند و زا طرف دیگر محلول غلیظی را كه از ژنراتور به ابزوربر بر می گردد ، خنك كند .

با توجه به این كه هر چه درجه‌ حرارت محلول لیتم برماید پایین تر باشد ، می تواند آب بیشتر جذب كند بنابراین برای خارج كردن گرمای حاصل از انحلال در ابزوربر وبالابردن قدرت جذب لیتم برماید ، یك كویل در

ابزوربر قرار می دهیم كه داخل آن آب سرد ( ازبرج خنك كننده ) جریان یابد .(18- ) یك سیكل كامل چیلر آبزوربشن را نشان می دهد .

در بعضی از مدل ها پمپ ابزوربر را حذف میكنند و جریان محلول در اثر اختلاف فشار انجام می گیرد .

نكته‌ قابلذكر این است كه محلول حاصل در ژنراتور ، تحت جاذبه و اختلاف فشار ، از مبدل حرارتی عبور میكند ( به وسیله‌ محلول رقیق سرد می شود ) و به وسیله‌ یك ادوكتور ( كه نوعی مخلوط كن است ) با محلول رقیق مخلوط می شود و محلول مخلوط را تشكیل می دهد و این مخلوط به افشانك های ابزوربر می رود .

در شكل (19 – ) تحولات یك سیكل سیستم ابزوربشن براساس دیاگرام تعادل برای لیتم برماید با توجه به نقاط شماره بندی شده و فشارها و درجه حرارت و نقاط متمركز شكل ( 18- ) نشان داده شده است .

فشار مطلق كندانسور و ژنراتور تقریباً‌ مساوی و برابر یكدهم اتمسفر است كه معمولاً در یك پوسته قرار می گیرند و فشار اواپراتور و ابزوربر حدود یكصدم اتمسفر است و در یك پوسته قرارداده می شو د ( شكل 20- ). با توجه به فشار موجود در اواپراتور ، آب در 5/4 درجه‌ سانتی گراد می جوشد و در نتیجه درجه حرارت آب سرد تا حدود 7 درجه‌ سانتی گراد می رسد .

عمل سیستم

شرح اجزای اصلی و فرعی چیلر آبزوربشن

در سیستم ابزوربشن چهار سطح تبادل حرارتی وجود دارد كه عبارتنداز :

اواپراتور یا تبخیر كننده .
ابزوربر یا جذب كننده
ژنراتور یا تولید كننده
كندانسور یا تقطیر كننده

در اواپراتور آب سرد كننده‌ ساختمان در داخل لوله ها جریان می یابد و مایع مبرد ( آبی كه تحت فشار كم قراردارد ) به وسیله‌ افشانك ها روی این لوله ها پاشیده می شود و مایع مبرد پس از تبخیر شدن آب ، داخل لوله را سرد تر می كند . در ابزوربر ( جذب كننده ) محلول لیتم برماید به وسیله‌ افشانك ها پاشده می شود و بخار مایع مبرد كه از اواپراتور بیرون می آید ، به وسیله‌ محلول جذب و محلول رقیق دركف آن جمع می شود . برای كمك به عمل جذب ، آب رج خنك كننده از بین لوله هایی كه در قسمت ابزوربر قرار گرفته است ، عبور می كند تا حرارت حاصل از

انحلال رابگیرد . اواپراتور و جذب كننده در یك پوسته (استوانه ) كه فشار مطلق داخلی آن حدود یكصدم اتمسفر ( 6 میلیمتر ستون جیوه ) است ، قرار دارند .

همین طور ژنراتور و كندانسور در یك پوسته كه دارای فشار مطلق حدودهفتاد میلیمتر ستون جیوه (1/0) اتمسفر است ، قرار می گیرند . محلول رقیق كه از ابزوربر می آید ، در ژنراتور ، روی لوله ها ، محلول می جوشد و بخرا می شود . به عبارت دیگر دراثر جوشیدن ، بخار مایع مبرد آزاد می شود و محول لیتم برماید غلیظ به دست می آید كه به ابزوربر برمی گردد و بخار آب (سیال مبرد ) به كندانسور می رود و تقطیر می شود و مایع مبرد حاصل در تشتك كندانسور جمع می شود و تحت نیروی جاذبه و اختلاف فشار به اواپراتور برمی گردد و بدین ترتیب سیكل تكمیل می شود .

سیستم های آب كندانسور

سیستم های آب مورد استفاده در كندانسور فرایندهای تبرید (refrigeration) به دو گروه تقسیم می شوند : 1)سیستم های یكبار در گردش once-through (مانند آب شیر ، آب چاه ، آب دریاچه و رودخانه ) و 2) سیستم های برج با گردش مجدد (recirculating) . معمولاً این سیستم ها از نوع سیستم های باز هستند ( به جز برج های با مدار بسته یا مبدل های حرارتی صفحه ای (plate type heat exchanger ) و حداقل در دو نقطه بین آب و هوا تماس وجود خواهد داشت . در این سیستم ها روش های طراحی هیدرولیكی ، انتخاب پمپ و تعیین قطر لوله ها ، با سیستم های بسته گرمایش و سرمایش تفاوت دارد . در برخی از سیستمهای صرفه جویی انرژی (heat conservaition sys.) ، از كندانسورهای دو قسمتی (split condenser ) استفاده می شود . در یك قسمت از كندانسور ، حرارت لازم برای سیستم های دوباره گرمكن (reheater) یامدار بسته‌ گرمایش (closed circuite heating) تامین می گردد و در قسمت دیگر ، فرایند دفع حرارت (heat rejection) از سیكل سرمایش صورت می گیرد .

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

تحقیق در مورد سوپاپ هیدرولیكی

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 تحقیق در مورد سوپاپ هیدرولیكی دارای 21 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد تحقیق در مورد سوپاپ هیدرولیكی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي تحقیق در مورد سوپاپ هیدرولیكی،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن تحقیق در مورد سوپاپ هیدرولیكی :

سوپاپ هیدرولیكی
فهرست مطالب

روش ازمون مجموعه سوپاپ هیدرولیكی سیستم ترمز خودروها
هدف
دامنه كاربرد
دستگاه ازمون
نمونه‏های ازمایشی
دستگاه ازمون و دستورالعمل

بسمه تعالی
پیشگفتار
استاندارد روش ازمون مجموعه سوپاپ هیدرولیكی ترمز خودروها كه بوسیله كمیسیون فنی مربوطه تهیه و تدوین شده و در سی و چهارمین كمیته ملی استاندارد مكانیك و فلزشناسی مورخ 67/9/27 مورد تائید قرار گرفته , اینك باستناد ماده یك قانون مواد الحاقی به قانون تاسیس مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران مصوب اذر ماه 1349 بعنوان استاندارد رسمی ایران منتشر می‏گردد .

برای حفظ همگامی و هماهنگی با پیشرفتهای ملی و جهانی در زمینه صنایع و علوم , استانداردهای ایران در مواقع لزوم مورد تجدیدنظر قرار خواهند گرفت و هرگونه پیشنهادی كه برای اصلاح یا تكمیل این استانداردها برسد در هنگام تجدیدنظر در كمیسیون فنی مربوط مورد توجه واقع خواهد شد .
بنابراین برای مراجعه به استاندارهای ایران باید همواره از اخرین چاپ و تجدیدنظر انها استفاده نمود .

در تهیه و تدوین این استاندارد سعی شده است كه ضمن توجه به شرایط موجود و نیازهای جامعه حتی‏المقدور بین این استاندارد و استاندارد كشورهای صنعتی و پیشرفته هماهنگی ایجاد شود .
لذا با بررسی امكانات و مهارتهای موجود و اجرای ازمایش‏های لازم این استاندارد با استفاده از منبع زیر تهیه گردیده است :
SAE J 1118 1983
Hydralic valves for motor vehicle brake systems test procedure

روش ازمون مجموعه سوپاپ هیدرولیكی سیستم ترمز خودروها
1 ـ هدف
هدف از تدوین این استاندارد تعیین روش ازمون مجموعه سوپاپ 1 در دستگاه ترمز خودروها اعم از سوپاپهای تولید تجارتی و بازرسانی شده می‏باشد این روش ازمون جهت حصول اطمینان از عملكرد رضایت‏بخش مجموعه سوپاپ می‏باشد .

2 ـ دامنه كاربرد
این دستورالعمل جهت مجموعه سوپاپ هیدرولیكی ترمز خودروهای سبك و سنگین كه از مایع ترمز طبق استاندارد ملی ایران به شماره 363 استفاده می‏كنند می‏باشد , این استاندارد شامل سوپاپهای اخطار تفاضلی 2 نگهدارنده 3 یا متعادل كننده 4 و یا تركیبی از انها می‏گردد .

3 ـ دستگاه ازمون
به استثنا ازمونهای جریان ( بند 5-2) نگهداری ( بند 5-4-2) و متعادل كردن ( بند 5-4-3) دستگاه ازمون باید مطابق مدار نشان داده شده در شكل شماره یك یا معادل ان باشد تمام لوله‏ها و اتصالات هیدرولیكی نباید از اندازه قطعاتی كه در وسیله نقلیه مورد استفاده قرار می‏گیرد كوچكتر باشد دستگاه ازمون باید مطابق دستورالعمل زیر و در صورت نیاز مطابق بند (5) مورد استفاده قرار گیرد .

3-1- راه‏انداز فشار هیدرولیكی ـ غیر از مواردی كه دستورالعمل دیگری داده شده راه‏انداز فشار هیدرولیكی باید قادر به اعمال فشار 1380±245 كیلو پاسكال در ثانیه به سوپاپ هیدرولیكی و ازاد كردن ان باشد . برای عملكرد به صورت انفرادی دستگاه مزبور باید قادر به تولید فشاری تا KPa 20680 باشد ضمنا باید دارای سیستم تنظیم كننده‏ای باشد كه فشار را در حال سكون بعد از هر بار ترمز كردن روی 138 تا 20680 كیلو پاسكال ثابت نگهدارد . جهت عملكرد به صورت سیكلی ( متعدد ) دستگاه راه‏انداز فشار باید قادر به تولید فشارهایی تا 6900 كیلو پاسكال باشد و نیز دارای تنظیماتی باشد كه بتوان از ان فشارهای 3450 و 6900 كیلو پاسكال را دریافت نمود .

دستگاه باید فشار را به طور یكنواخت در مدت 1/6 تا 2 ثانیه به حد مزبور برساند . راه‏انداز فشار در زمان رها كردن ترمز فشار هیدرولیكی را به طور كامل باید ازاد نماید , دستگاه راه‏انداز فشار سیكلی باید دارای تنظیماتی باشد كه بتوان به كمك ان ترمز را با سرعت 1000 سیكل بر ساعت گرفته و رها نماید .
3-2- قید نیرو ـ قید نیرو نشان داده شده در شكل شماره 2 باید دارای تغییر مكان میلیمتر در هر محفظه نیرو بوده در حالیكه افزایش فشار در سیلندر چرخ در محدوده نشان داده شده در شكل شماره 3 باشد , قید نیرو باید سیلندرهای ترمز چرخ را همانگونه كه روی دستگاه ترمز اتومبیل نصب می‏شوند در خود جای دهد .

یاداوری ـ به جای استفاده از دستگاه ازمون فوق می‏توان از مجموعه‏های ترمز واقعی طبق استاندارد ملی ایران به شماره 363 یا معادل ان استفاده نمود طوری كه نیازهای ازمایش بند 5 را براورد سازد .

3-3- ابزارهای اندازه‏گیری ـ برای هر بخش از مجموعه سوپاپ باید از فشارسنج هیدرولیكی یا دستگاه اندازه‏گیری دیگر و یك سوپاپ قطع جریان استفاده گردد . یكی از فشارسنج‏ها كه فشار سنج ضعیف به شمار می‏رود باید دارای مقیاس صفر تا 207 كیلو پاسكال و دیگری كه فشارسنج قوی محسوب می‏گردد باید دارای مقیاس صفر تا 34500 كیلو پاسكال باشد . هر دو فشارسنج باید از نوعی باشند كه تغییر مكان هیدرولیكی قابل اغماض داشته باشند طرح‏های اندازه‏گیری فشار به غیر از فشارسنج‏های بكار رفته باید دارای دقت ±0/5 درصد باشد

. برای شمارش تعداد ترمز كردنها باید از دستگاه شماره‏انداز , مكانیكی یا الكتریكی استفاده گردد . در زیر هر یك از نقاط اتصال مجموعه سوپاپ باید یك ظرف نشتی‏گیر قرار داد . این طرف باید دارای حداقل سطح تماس با هوا را داشته باشد تا تبخیر سطحی به حداقل برسد در مدار هیدرولیكی باید از یك لوله قائم به ارتفاع 610 میلیمتر مطابق شكل شماره یك استفاده شود . به كلیه لامپ اخطار باید به ولتاژ 12 تا 14 ولت DC متصل نمود تا با روشن شدن لامپ از اتصال كنتاكتهای كلید اطلاع حاصل گردد .

3-4- وسایل مورد نیاز در محیط ازمایش
3-4-1- محفظه اوزون 5 ـ این محفظه باید غلظت اوزون را روی PPhm 50 حجمی در دمای 37/7±3 درجه سلسیوس نگه دارد .
3-4-2- محفظه هوای گرم ـ كوره عایق‏بندی شده‏ایست با ظرفیت كافی كه گنجایش سوپاپ ازمون را در خود داشته باشد . و دارای یك سیستم كنترل دمای ترموستاتیكی كه بتواند دمای هوای جاری داخل كوره را روی 100±5 درجه سلسیوس ثابت نگهدارد باشد مجموعه سوپاپ باید به وسیله حفاظتی در برابر تشعشع حرارت المنتهای حرارتی محافظت گردد .

3-4-3- محفظه هوای سرد ـ محفظه هوای سرد باید گنجایش كافی جهت جای دادن سوپاپ ازمون را در خود داشته باشد این محفظه باید تسهیلاتی داشته باشد كه بتوان بدون برداشتن سوپاپ ان را به كار انداخت یا بازرسی نمود و باید توانایی نگهداری هوا را با فشار محیط و دمای درجه سلسیوس داشته باشد .
3-5- اتصالات ازمون و مایع ترمز , مایع ترمز هیدرولیكی باید مطابق با استاندارد ملی ایران به شماره ;. باشد لوله‏ها و اتصالات به كار رفته در دستگاه ازمون باید از نوع لوله‏ها و اتصالات بكار رفته در وسیله نقلیه باشد .

4 ـ نمونه‏های ازمایشی
مجموعه‏های سوپاپ ازمایشی پس از تولید نباید مورد استفاده قرار گرفته و نباید قبل از ازمایش قطعات ان مجزا شده باشد .
5 ـ دستگاه ازمون و دستورالعمل
ازمایش باید به ترتیب نشان داده شده و در دمای 44 تا 16 درجه سلسیوس انجام گیرد مگر اینكه روش دیگری ارائه شده باشد . قبل از تكمیل تمام ازمونها نباید مجموعه سوپاپ باز شود .
5-1- مقاومت واشرها یا گردگیرهای الاستومری 6 در برابر اوزون ـ دهانه‏های هیدرولیكی را نسبت به دمای محیط اب‏بندی نمائید و مجموعه سوپاپ را تحت محفظه اوزون 50±5 حجمی در دمای 37±3 درجه سلسیوس برای مدت 50 ساعت قرار دهید .

5-1-1- مجموعه سوپاپ را از محفظه اوزون بیرون بیاورید و بدون باز كردن قطعات , مجموعه اب‏بندی یا گردگیرها را معاینه كنید .
5-2- جریان جبران كننده و برگشت برای دستگاه ترمز جلو و عقب
5-2-1- در حالیكه یك مجرای خروجی از دستگاه ترمز جلو باز شده ( در صورتیكه سوپاپ بیش از یك دهانه خروجی داشته باشد ) و به هوای محیط مربوط گردیده است و تمام دهانه‏های خروجی دیگر به وسیله درپوشهای مناسب بسته شده‏اند فشار 14±3 كیلو پاسكال را به دهانه ورودی اعمال نمائید و شدت جریان را در دهانه خروجی اندازه‏گیری كنید .
5-2-2- ازمون بند 5-2-1 را تكرار نمائید با این تفاوت كه این بار فشار هیدرولیكی را به دهانه خروجی اعمال كرده و شدت جریان را در دهانه ورودی اندازه بگیرید .
5-2-3- ازمون بند 5-2-1 را تكرار نمائید با این تفاوت كه این بار فشار هیدرولیكی را به دهانه ورودی دستگاه ترمز عقب اعمال كرده و شدت جریان را در دهانه خروجی اندازه بگیرید .
5-2-4- ازمون بند 5-2-3 را تكرار نمائید با این تفاوت كه این بار فشار هیدرولیكی را به دهانه خروجی اعمال كرده و شدت جریان را در دهانه ورودی اندازه بگیرید .

5-2-5- ازمونهای بند 5-2-1, 5-2-2, 5-2-3 و 5-2-4 را تكرار نمائید با این تفاوت كه این بار فشار هیدرولیكی 345±3 كیلو پاسكال را پس از قرار دادن سوپاپ نگهدارنده در وضعیت برگشت همان طوری كه توسط كارخانه سازنده خودرو تعیین شده است اعمال نمائید . مدت 15 تا 20 ثانیه تامل نموده تا فشار مجموعه سوپاپ به 1900±3345 كیلو پاسكال تعادل یابد . سپس فشار را در فواصل زمانی 30±1 ثانیه یادداشت كنید .

5-4- مشخصه‏های عملی ـ رابط هیدرولیكی دستگاه ازمایش را به مجموعه سوپاپ متصل و تمام اتصالات را با گشتاور اسمی مشخص شده از طرف كارخانه سازنده خودرو محكم نمائید . دستگاه ازمون را با مایع ترمز جدید پر كنید در صورت لزوم دستگاه را از چهار نقطه هواگیری كنید . تمام پیچهای هواگیری را با گشتاور اسمی مشخص شده از طرف كارخانه سازنده محكم نمائید . فعالیت اخطار تفاضلی را یادداشت نمائید . پس از انكه پیستون حداقل یكبار تا انتهای مسیر خود حركت كرد فشار ورودی سوپاپ متعادل كننده یا نگهدارنده و یا هر دو را در برابر فشاری مشخصه خروجی طوری تنظیم كنید كه پیستون تفاضلی مجددا در مركز قرار گیرد ( بطور دستی یا خودكار )

5-4-1- ازمون فعالیت اخطار تفاضلی ـ روغنهای اضافی داخل حفره كلید را قبل از ازمون تخلیه نمائید . فشار 12800 كیلو پاسكال را به مجموعه سوپاپ دستگاه ترمز جلو و عقب اعمال كنید سوپاپ قطع جریان الف و ب سیلندر اصلی و قید نیرو را مسدود كرده و فشار سیلندر اصلی را ازاد نمائید .
5-4-1-1- مدت 15 تا 20 ثانیه تامل نموده تا فشار مجموعه سوپاپ به 13800±345 كیلو پاسكال تعادل یابد . سپس فشار را در فواصل زمانی 30±1 ثانیه یادداشت نمائید . مقاومت كلید لامپ اخطار را روی اهم متر بخوانید .

5-4-1-2- در حالیكه فشار در دهانه ورودی دستگاه ترمز عقب به اندازه فشار جو نگهداشته شده است فشار هیدرولیكی كافی به ورودی دستگاه ترمز جلو اعمال كنید تا پیستون تفاضلی حداكثر كورس ( تغییر مكان ) خود را طی كند . فشار پیستون تفاضلی ( اختلاف فشار ) را ثبت و اتصال سویچ لامپ را بررسی نمائید .
5-4-1-3- دهانه ورودی دستگاه ترمز جلو را به فشار اتسمفر اتصال دهید ( همان طوری كه در مورد ترمز عقب اجرا گردید ) در كلید نوع فنری 7 لامپ اخطار باید روشن باقی بماند . فشار را به طور همزمان به دستگاه ترمز جلو و عقب وارد نمائید تا پیستون تفاضلی دوباره در وسط مسیر قرار گیرد ( هر جا كه این دستورالعمل قابل اجرا باشد ) فشار لازم جهت قرار گرفتن پیستون در مركز را یادداشت نمائید ( هر جا كه این دستورالعمل قابل اجرا باشد ) اندازه‏گیری فشار را در لحظه‏ای كه لامپ كلید خاموش می‏شود انجام دهید .

5-4-1-4- روش بند 5-4-1-2 را تكرار نموده با این تفاوت كه مجرای ورودی دستگاه ترمز عقب را تحت فشار قرار داده در حالیكه مجاری ورودی دستگاه ترمز جلو به فشار جو مربوط شده باشد .
فشار ورودی پیستون تفاضلی را یادداشت نمائید اتصال كلید لامپ اخطار را بازدید كنید .
5-4-1-5- روش بند 5-4-1-3 را تكرار نمائید .
5-4-2- ازمون سوپاپ نگهدارنده ـ مشخصات سوپاپ نگهدارنده را كه از طرف كارخانه سازنده مشخص شده است عملا مورد ازمایش قرار دهید .
5-4-3- ازمون سوپاپ متعادل كننده ـ مشخصات سوپاپ متعادل كننده را كه از طریق كارخانه سازنده مشخص شده است عملا مورد ازمایش قرار دهید

.
5-5- ازمون مقاومت فیزیكی ـ تمام مجاری خروجی مجموعه سوپاپ را با درپوش مناسب مسدود نمائید و مجموعه سوپاپ را به سیلندر اصلی ترمز ارتباط دهید فشار 20685±690 كیلو پاسكال را به مجموعه سوپاپ دستگاه ترمز جلو و عقب اعمال نمائید فشار را برای مدت 15±5 ثانیه نگهدارید و بعد ان را ازاد نمائید . در طول ازمون فشار را مشاهده نمائید و مجموعه سوپاپ را از نظر نشتی و معایب فنی معاینه كنید .

5-6- دوام در دمای بالا ـ راه‏انداز فشار را برای كار كردن متناوب با سرعت 1000±100 سیكل 8 بر ساعت (3/17 تا 4 ثانیه بر سیكل ) بكار اندازید .
مجموعه سوپاپ را در محفظه گرم قرار دهید در محفظه را ببندید تا دمای مایع درون سوپاپ در هنگام ازمون سیكلی به دمای محفظه گرم برسد . قید نیرو ممكن است در داخل و یا خارج از محفظه قرار بگیرد دستگاه راه‏انداز فشار را برای فشار خروجی 6900±690 كیلو پاسكال تنظیم نمائید و ظرفهای خالی نشتی‏گیر را در زیر هر یك از نقاط اب‏بندی شده مجموعه سوپاپ قرار دهید

.
در حالیكه دمای محفظه را تدریجا در مدت 6 ساعت به 100±5 درجه سلسیوس می‏رسانید پیستون را به حركت دراورید

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

مقاله صنعت فورج

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 مقاله صنعت فورج دارای 53 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله صنعت فورج  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي مقاله صنعت فورج،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن مقاله صنعت فورج :

صنعت فورج
فرم و شكل دهی فلزات گداخته یا تحت فشار قرار دادن آن‌ها، توسط قالب‌های فورج و یا پرس‌های هیدرولیكی یا پنوماتیك و یا پتك های ضربه‌ای را صنعت فورجینگ می‌نامند.
اكثر قطعات صنعتی در صنایع مهم مانند ماشین‌سازی، خودروسازی و صنایع نظامی با روش فورج تهیه می‌شوند. عملیات فورج قطعات را می‌توان با استفاده از پتك های تمام اتوماتیك و  پیشرفته كه قادر است تعداد ضربات لازم و ارتفاع صحیح هر ضربه را كنترل و تنظم نماید، تعیین نمود.
در روش فورجینگ (آهنگری) مواد كار با قابلیت كوره كری، و در حالت گداخته، فرم لازم را می‌گیرند. این قطعات دارای مقاومت و استحكام بیشتری نسبت به قطعات مشابه ماشین‌كاری شده هستند. زیرا در پروسه‌ی آهنگری مواد اولیه قطعات به هم فشرده شده و قعطات مهمی مانند میل لنگ‌ها، دسته‌ پیستون‌ها، آچارها و . . .  ساخته می‌شوند. از قابلیت‌های روش فورج در تولید فرآوره‌های صنعتی می توان به كاهش هزینه و انبوهی تولید و از معایب این روش به كمتر دقیق بودن قطعات تولید شده اشاره كرد. اكثر قلزات چكش‌خوار مانند فولادها، و آلیاژهای مس، آلیاژهای آلومینیوم و . . .  قابلیت عملیات آهنگری را دانرد. چدن خاكستری جزء فلزاتی است كه خاصیت آهنگری نداشته، زیرا امكان شكستگی در آن وجود دارد.
قابلیت كوره‌كاری و فورج قطعات فولادی؟، به مواد آلیاژی موجود در آن ها بستگی دارد. هر چه مقدار كربن فولادها كمتر باشد، می‌توان حرارت شروع آهنگری را افزایش داد.
در پروسه‌ی فورجینگ با افزایش مدقار كربن در فلزات، از قابلیت فرم گیری و آهنگری آ‌نها كاسته می‌شود. همچنین فولادهایی برای عملیات فورج مناسب می‌باشند كه مقدار فسفر و گوگرد آنها از 1% بیشتر نباشد و اگر مقدار گوگرد در وفلاد زیاد باشد باعث ایجاد شكستگی و ترك‌هایی بر رئی فولاد گداخته می‌گردد. در ساخت قالب‌های فورج از روش‌های جدید تكنولوژی ماشین‌كاری و اسپارك استفاده می‌كنند، به این شكل كه ابتدا محفظه‌ی قالب‌های فورج را با روش سنتی ماشین‌كاری می‌كنند و اندازه‌ی نهایی را با ساختن الكترودهای مسی كه شكل و ابعاد دقیق قطعه كار است، با عملیات اسپارك اورژن انجام می‌دهند. البته مدل‌های مسی (الكترودها) با روش كپی كاری گرافیت روی دستگه سه بعدی كپی ساز طراحی و ساخته می‌شوند كه در بخش‌های بعدی كتاب مورد بحث قرار می‌گیرد. در طراحی و ساخت قالب‌های فورج باید به قدرت بولك‌ها، اسكلت قالب‌های فورج، با توجه به فشار بالا، و مدقار تناژ لازم و نیرویی كه برای تولید به كار می‌رود، توجه نمود. بلوك‌ها و ساختمان قالب باید توانایی تحمل فشارهای عمودی (فشارهای پرسی) و فشارهای جانبی (عكس‌العمل داخلی قالب ) را داشته باشند و در به كارگیری فولاد‌های آلیاژی با استفاده از جداول فولادها ، بهترین انتخاب را انجام داد.
•    اصول طراحی قالب‌های فورج
قالب‌های فورج با استفاده از تكنولوژی پیشرفته و محاسبات دقیق و به كارگیری نرم افزارها و تجارب كاربردی طراحی می‌شوند.
خاصیت تغییر فرم پذیری قطعات فلزی بر اثر حرارت، فشار و ضربه‌ی قابلیت فورجینگ آن‌ها می‌باشد. فلزاتی مانند فولادها، آلیاژهای مس، آلومینیوم و غیره خصیت این شكل‌پذیری در پروسه‌ی فورجینگ (آهنگری) را دارند. قطعات فورج كوره‌كاری شده، دارای كیفیت و قدرت بیشتری هستند. در طراحی قالب‌های فورج، خواص فیزیكی، تكنولوژیكی، قابلیت‌های آهنگری و كوره كاری فلزات كه تعیین كننده هستند، باید در نظر گرفته شوند.
طراح قالب‌های فورج برای پتك‌كاری آلیاژهای مقاوم در برابر دما، باید توجه ویژه‌ای نسبت به طرح مواد قالب و عملیات ماشین‌كاری و قالب سازی داشته باشد و در پروسه‌ی پتك كاری آلیاژها، قالب‌های فورج باید دارای مقاومت، تحمل حرارت بالا و استحكام لازم باشند.
در طراحی قالب‌های فورج، نیازی نیست حفره‌های قالب از حفره‌هایی كه برای پتك‌كاری همان شكل از فولاد استفاده می‌شود، متفاوت باشد. به خاطر لزوم نیروی بیشتر برای پتك‌كاری آلیاژهای ضد حرارت باید توجه بیشتری به نیروی قالب به منظور جلوگیری از شكستگی معطوف شود. قالب‌های اصلی باید ضخیم‌تر باشند. یا تعداد فرورفتگی‌هایشان كمتر باشد. برای قالب‌های بسیار عمیق باید از حلقه‌های تكیه‌گاه استفاده شود تا از شكستن قالب جلوگیر كند.
آلیاژهای آهن‌دار در قالب هایی ریخته می‌شوند كه قبلاً برای قالب گرفتن همان شكل از فولاد Forged steel آهنگری شده استفاده می‌شد. برای پتك كاری آلیاژهای نیكل‌دار، از قالب‌هاییی كه قبلاً برای فورج فولاد به كار رفته است استفاده نمی‌شود. این آلیاژها نیازمند قالب‌هایی كه قبلاً برای فورج فولاد به كار رفته است استفاده نمیشود. این آلیاژها نیازمند قالب‌های قوی‌تر هستند. در طراحی و ساخت قالب‌های فورج، كاربرد مستمر و طول عمر قالب یك مشكل بزرگ در پتك‌كاری آلیاژهای ضد حرارت است و اغلب قالب‌ها باید بعد از كوبیدن حدود 400 قطعه مودد بازسازی قرار گیرند. در مقابل، اگر فولاد كربن به همان شكل ریخته شده باشد قالب ها عموماً قبلاز بازسازی اصلی قادر به تولید 10000 تا 20000 قطعه، پتك كاری خواهند بود. این تفاوت مربوط به نیروی بیشتر آلیاژهای ضد حرارت در دمای بالا و تلرانس نزدیك‌تری است كه معمولاً برای پتك‌كاری آلیاژهای ضد حرارت لازم است. در نتیجه هر گونه تلاشی صورت می‌گیرد تا انتخاب مواد قالب درست و سختی و استحكام آن برای طول  عمر قالب بیشتر باشد.
اكثر قالب‌ها برای پتك‌كاری توسط چكش و ماشین‌های پرس از فولاد ابزرای گرم كاری (Hot-work) مانند H13 و H12 و AISI H11 ساخته شده‌اند. ایده‌آل‌ترین طول عمر قالب از قالب‌هایی به دست می‌آید كه در اثر عملیات حرارتی صحیح درست شده‌اند و به حداكثر ممكن سختی رسیده‌اند. گر چه گاهی سختی باید فدای قدرت شود و از احتمال شكستگی قبل از درست شدن قالب جلوگیری شود. برای مثال، در قالب‌گیری پرده‌های توربین در یك پرس مكانیكی، سختی قالب فوق ممكن است از HRC 56-47 باشد. برای پتك‌كاری‌هایی كه از حداقل سختی برخومردارند قالب زیر در HRC 56-53 در مقابل حرارت عمل آورده می‌شوند و با افزایش شدت ضربه، میزان سختی قالب‌ها كاهش می‌یابد. برای پتك‌كاری در حداكثر سختی حدود HRC 49-47 استفاده می‌شود.
در طراحی قالب‌های لغزشی باید فرآیند پروسه‌ای پتك‌كاری پرچ گرم مورد بررسی دقیق قرار گیرد. فرآیند پتك كاری پرچ گرم تنها محدود به س یا ته میله نیست. به وسیله‌ی این كار می‌توان مواد را برای پهن‌سازی در هر نقطه در طول میله جمع كرد. این شیوه بخصوص پهن‌سازی كه می‌تواند روی میله‌های گرد یا كتابی صورت یگرد نیازمند ابزار ویژه‌ای به شكل قالب‌های لغزشی است. این قالب‌ها درچارچوب گیره قالب قرار می‌گیرند.
یك نمونه از ترتیب قرارگیری قالب لغزشی در شكل 1-21 آورده شده است. با این روش یكی از قالب‌های متحرك به طرف قالب ثابت كه قطعه كار را نگه داشته حركت می‌كند. كوبه (Ram) (قسمتی از پرس كه قسمت بالایی قالب به آن بسته می‌شود) به آن می‌خورد و دو قسمت قالب را به درون و هب طرف مقابل دسته حدیده فشار می‌دهد تا به این ترتیب عمل پرچكاری  (پهن‌سازی) انجام گیرد. عمل لغزش با پشتیبانی قالب توس یك قطعه برنجی، تسهیل می‌شود. قالب‌های لغزشی توسط فنر یا كار گذاشتن یك قطعه جدید درون پرچ كننده جمع می‌شوند.
آن ها عمر ماتریس را كه در آن قرار دارند افزایش می دهند. استفاده از روش جاسازی می تواند هزینه ی تولید را كم كند، یعنی چند قالب جدا سازی شده تنها با هزینه ی یك قالب یك تكه ساخته می شوند. زمان لازم برای تعویض و جاگذاری قطعات قالب كوتاه است، زیرا در حال استفاده از اولین ست (Set) می توان دومین ست را سرهم كرد.
در یك قالب چند تكه می توان پتك كاری دقیق تری نسبت به یك قالب یك تكه انجام داد.
فولادها با ظرفیت آلیاژی بالاتر و سفتی بیشتر می توانند در قالب های جاسایزی استفاده شوند كه هم ایمن تر و هم از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر نسبت قالب های یك تكه است. به هر حال در بعضی از كارگاه های آهنگری ( فروج كاری) كه در آن بیشتر واحدهای پتك كاری از دستكاه چكشی كه توسط نیروی جاذبه می افتد استفاده می كند، و كاربرد محدودی در قالب های جاسازی دارند.
قطعات قالب می تواند تنها اثر بخشی از پتك كاری را بگیرد كه در معرض بیشترین سایش است یا می تواند اثر كل پتك كاری را به خود بگیرید. مثال های نوع اول یك نوع میله (Plug) است كه برای پتك كاری حفره های عمیق به كار می رود. مثال های نوع دوم شامل قالب های جاسازی Master -block حفره های باعث پتك كاری یكسری از قطعات تو خالی در یك ماتریس تكی می شود و قالب های جاسازی كه برای جایگزین مناسب است كه در قالب های چند تكه به سرعت مورد سایش قرار می گیرد.
در اكثر موارد كاربردی، قالب های طراحی شده برای پتك كاری شكل داده شده از كربن یا آلیاژ فولاد می توانند برای ریختن طرح همان شكل از فولاد ضدزنگ استفاده شوند. به هر حال به دلیل نیروی بیشتر به كار رفته در پتك كاری فولاد ضد زنگ، قدرت بیشتری برای قالب لازم است. بنابراین، قالب نمی تواند چندین دفعه برای پتك كاری فولاد ضد زنگ بازسازی شود. زیرا ممكن است شكسته شود. وقتی در ابتدا یك قالب برای پتك كاری یا ریختن فولاد ضدزنگ طراحی می شود یك ماتریس ضخیم تر به طور معمول استفاده می شود تا دفعات بیشتری مورد بازسازی قرار گیرد و در كل طول عمر قالب زیادتر شود. قالب گیری برای پتك كاری فولاد ضد زنگ به طور قابل ملاحظه ای در كارخانجات مختلف، متفاوت است و بستگی به عملیات پتك كاری در چكش یا پرس كاری و روش های تكنولوژیكی تولید و به تعداد پتك كاری های تولید شده از فلزات دیگر نسبت به تعداد پتك كاری شده از فولاد ضد زنگ دارد.
قالب های چند حفره ای برای پتك كاری های كوچك ( كمتر از  kg 10  یا Ib 25 ) بیشتر در چكش ها و كمتر در پر سها استفاده می شوند. اگر قالب چند حفره استفاده شود حفره ها معمولاً به صورت قالب های جاسازی جدا گانه اند زیرا حفره ها دارای زمان كاری بیشتری نسبت به سایر قالب ها هستند. با این عمل، قالب های جاسازی جداگانه را می توان به هر شكلی كه مورد نیاز است تغییر داد. یتك كاری های بزرگ تر (بیشتر از kg 10 یا Ib 25 ) معمولاً در یك قالب تك حفره ای تولید می شوند. بدون توجه به اینكه از یك چكش یا پرس استفاده می شود.
در ماشین های پرس فلز كه در آن كربن و فولادهای آلیاژی قسمت اعظم فلزات یتك كاری شده را تشكیل می دهند روش معمول، استفاده از همان سیستم قالب
(تك حفره ای در مقابل چند حفره ای) برای فولاد ضدزنگ است با قبول این حقیقت كه عمر قالب كوتاهتر می شود، این روش معمولاً مقرون به صرفه تر از استفاده از روش قالب جدا برای وزن های یتك كاری كوچك است.
ممكن است روش گارگاه ها كاملاً متفاوت باشد زیرا در اكثر آن ها پتك كاری های تولید شده از فولاد ضدزنگ یا از سایر فلزات مقاوم در برابر پتك كاری مثل آلیاژ های ضد حرارت تولید می شوند. بای مثال: در كارگاهی كه در آن پرس های مكانیكی تقریباً منحصراً مورد استفاده قرار می گیرند، اكثر قالب ها مد تك حفره ای هستند. حد مجازها ( Tolerancc) همیشه نزدیكترند. بنابراین روش، بدون توجه به كمیتی كه باید تولید شود، همان است. یك قالب با یك حفره پرداخت كاری درست شده و بعد از اینكه كاملاً ساییده شده به طوری كه دیگر نتواند پتك كاری هایی با تلرانس مشخص تولید كند، حفره ی فوق مجدداً برای نیم پرداخت یا حفره مسدود كننده (Blockcr) باز می شود. وقتی دیگر نتوان از آن به عنوان یك قالب مسدود كننئده استفاده كرد، عمر مفید آن تمام شده است زیرا بازسازی آن منجر به یك ماتریس نازك می شود. در طراحی قالب های فورج، مواد قالب اهمیت بالایی دارند. در كارگاه هایی كه در آن طرز كار قالب برای فولاد ضدزنگ همانند روش انجام گرفته برای كربن و فولادهای آلیاژی است، مواد قالب نیز یك جور هستند.
در كارگاه هایی كه در آن تهمیدات ویژه ای نسبت به قالب های فولاد ضدزنگ در نظر گرفته می شود، قالب های كوچك ( برای پتك كاری های زیر وزن kg 9 یا Ib 20 ) به صورت یك تكه از فولاد ابزاری گرم كار مثل H3, H12, H11 درست می شوند. برای قالب های بزرگ بدون توجه به اینكه آن ها دارای چه نوع سیستمی هستند معیرا و روش كلی این است كه بدنه ماتریس از یك ماتریس قراردادی فولاد آلیاژی پایین مثل G6 یا 2 F 6 ساخته شود.
قالب های جاسازی معمولآً از فولاد ابزاری گرم كار H12 , H11 یا H13 هستند (یا گاهی H26، وقتی كه ثابت شود انتخاب بهتری می باشد). در بسیاری از كاربردهای ویژه، سوپر آلیاژهای نیكلی یا كیالتی ساخته می شوند تا براساس قالب های فولاد ابزاری كارگرم قراردادی، قالب های جاسازی درست شوند و قطعات حالت شكل پذیری (Ductility) مناسب بگیرند.
مواد قالب استفاده شده برای پتك كاری گرم شامل فولاد ابزاری گرم كاری  (از سری AISI H) فولادهای آلیاژی مانند سری 4100 یا 4300 AISI و تعدادی مواد آلیاژ پایین اختصاصی است. فولادهای ابزاری گرم كاری AISI می توانند آزادانه بر اساس دسته بندی شوند. مواد قالب برای پتك كاری گرم باید دارای خاصیت سختی، مقاومت در برابر سایش و تغییر شكل پلاستیكی، مقاومت در برابر فرسودگی حرارتی و شكاف خوردگی بر اثر دما و فرسودگی های مكانیكی را دارا باشد. طرح قالب نیز در اطمینان یافت از طول عمر قالب مهم است. طراحی نادرست می تواند منجر به فرسایش یا شكستگی زودتر از حد معمول شود.
این مبحث در مورد قالب ها و مواد قالب برای پتك كاری گرم در فشارهای عمودی، چكش كاری و ماشین های پتك كاری افقی است. قالب های استفاده شده در سایر فرآیندی های پتك كاری مثل پتك كاری دوار و پتك كاری در دمای ثابت می باشد.
اكثر پتك كارهای قالب باز در یك جفت قالب مسطح تولید می شوند كه كی به چكش یا كوبه پرس وصل شده و دیگر به فك ثابت ( سندان). قالب های قرار (Swage) یا نیمرخ مدور و قالب های V نیز معمولاً استفاده می شوند. این انواع مختلف قالب باید دارای طرحی مهندسی و كاربردی باشد. در بعضی از موارد كاربردی، پتك كاری با تركیبی از قالب مسطح و قالب قرار صورت می گیرد.
در طراحی قالب های مسطح سطح قالب مسطح باید موازی باشد تا از باریك كردن تدریجی قطعه كار جلوگیری شود. قالب های مسطح از نظر عوضی از 305 تا 510 میلی متر ( 12 تا 20 اینچ) می باشد. گرچه اكثر آن ها از 405 تا 455 میلی متر ( 16 تا 18 اینچ) هستند لبه های قالب های مسطح گرد است تا از گیر كردن یا ترك برداشتن قطعه و تشكیل روی هم افتادگی در طول پتك كاری جلوگیری شود.
قالب های مسطح برای شكل دادن میله ها، پتك كاری های مسطح و اشكال گرد استفاده می شوند. قالب های     پهن وقتی استفاده می شوند كه جریان متقاطع ( حركت كناری) مطلوب است یا وقتی كه قطعه كار بر اثر استفاده از جریانات ممتد بیرون كشیده شده است. قالب های باریك تر برای قطع كردن یا باریك كردن مقطع عرضی به كار برده می شوند.
قالب های قرار اساساً همان قالب های مسطح هستند با یك برس نیمه مدور به درون مركزشان و شعاع نیم دایره به كم قطرترین استوانه ای كه می تواند ایجاد شود مربوط است. قالب های قرار در پتك كاری میله های گرد نسبت به قالب های مسطح دارای مزایای زیر هستند:
     كمترین برآمدگی طرفین
    حركت طولی تمام فلز
    تغییر شكل بیشتر در مركز میله
    عملیات سریع تر
معایب این قالب شامل عدم توانایی در:
     پتك كاری بیشتر از یك سایز، در اغلب موارد
    علامت گذاری یا قطع قسمت ها (برخلاف قالب مسطح)
طراحی قالب های فورج به دو صورت انجام می گیرد.
1- طراحی قالب های آزاد فورج
2- طراحی قالب های بسته فورج
طبق محاسبات علمی قالب سازی و تجارب كاربردی انجام گیرد و موارد ذیل رعایت شود:
1- طراح قالب های فورج، باید با پروسه ی صنعتی فورجینگ، ماشین آلات، پرس ها، روش های ساخت قالب های فورج، مكانیزم های به كار گرفته شده در ساخت و مونتاژ قالب های فورج و محاسبات مربوط به قالب ها آشنایی كامل داشته باشد.
2- در طراحی قالب های فروج، باید مقاومت، فشارها و نیروهایی را كه به قالب ها وارد می شود، در نظر گرفته و محاسبه نمود تا قالب های فورج دارای مقاومت عالی و استحكام ساختمانی لازم باشند.
3- در طراحی و ساخت قطعات كار و قالب های فورج باید از كامپیوترها، نرم افزارها و تكنولوژی پیشرفته و جدید مانند دستگاه های طراحی سه بعدی مختصات
(شكل 1-26و 1-27) استفاده شود.
4- در طراحی قالب های فورج، استفاده از قطعات پیش ساخته و استاندارد مانند:
كفشك ها، سنبه ها، میله های راهنما، بوش های راهنما، فنرها و غیره باید مد نظر باشد.
5- در طراحی قالب های فورج، باید از متد شیب و زاویه دادن به قطعات قالب استفاده شود. این روش، خروج سهل و آسان قطعات فورج شده ی قالب را تامین می نماید.
6- طراحان قالب های فورج، باید بر اساس نوع محصول فورج شده و دقت و میزان كارایی و ظرافت آن به پرداخت بودن سطوح حفره ها و محفظه های قالب اهمیت بیشتری دهند.
7- طراح قالب های فورج، باید با انتخاب صحیح فولادهای مناسب و استاندارد و عملیالت حرارتی بسیار دقیق و یا با به كارگیری روش های پوشش دهی مانند استفاده از مواد TiN و Tic در قالب ها، حذف تنش ها با جلوگیری از ایجاد گوشه ها و لبه های تیز  در قالب های فورج، بر قدرت و استحكام قالب بیفزاید.
8- در طراحی قالب های فورج باید به گونه ای عمل شود كه در صورت بروز جادثه و شكستگی و یا فروسدگی قطعات قالب، عملیات عمیر و نگهداری قالب به راحتی انجام گیرد و قطعات معیوب تعویض و جایگزین شوند.
9- در طراحی قالب های فورج، باید مشخصات پرس فورجینگ و اطلاعات كورس لازم برای عملیات پرس كاری، مقدار تناژ، فشار و نیروی مورد نیاز، ابعاد و اندازه ی كلی قالب و ساختمان عمومی آن در نظر گرفته شود. در پوسه ی فورجینگ بنا به ابعاد و فرم قطعات  فورج شده و نوع ساختمان قالب ها از پتك های ماشینی و چكش های ضربه ای و پتك های پنوماتیكی و یا پرس های مكانیكی و هیدرولیكی خاص استفاده می شود و از پتك ماشینی سقوطی برای فرم دهی قطعات با قالب های فورج، كشیدن، پهن كردن قطعات فورج و سوراخ كردن قطعات آهنگری استفاده می شود.
10- در طراحی قالب های فورج، بلوك و ساختمان فولادی قالب، با توجه به میزان تناژ نیرویی كه در پروسه ی پرس كاری در برابر فشارها و نیروهای عمودی ( فشار پرس)، نیروها و فشارهای جانبی، و تمركز قدرت و فشار و نیروهای داخلی قالب مقاومت می نماید، باید محاسبه و تعیین شود بلوك های قالب دارای ابعاد و ضخامت لازم باشند.
11- در طراحی قالب های فورج و آهنگری، تنش های بسیار شدید مكانیكی و حرارتی به قالب وارد می شود كه این عوامل باید مورد بررسی و تحلیل قرار گیرد. این
تنش ها به حالت های زیر بروز می كنند:
الف) تغییر فرم پلاستیكی قالب های فورج
ب) خستگی حرارتی قالب های فروج
پ) خستگی مكانیكی قالب های فورج
ت) سایش تدریجی قالب های فورج در عملیات پرس كاری
در طراحی قالب های فورج كه عملیات خم را انجام می دهند، لبه های فرم گرفته، به سه گروه طبقه بندی می شوند:
1- لبه های كه بر اثر خمش و فشار به وجود آمده اند.
2- لبه هایی كه بر اثر خمش ساده ایجاد شده اند.
3- لبه هایی كه بر اثر دو نیروی كششی و خمشی به وجود آمده اند.
طراحی و ساخت قالب های فورج بیشتر به روی Close- die انجام می پذیرد كه به چهار شكل طراحی می شوند.
1- فورج نهایی Blocker – type
2- Block و فورج Convetional
3- نزدیك به شكل نهایی High- dcfinition
4- شكل نهایی Precision
 قالب های فورج و عملیات آهنگری
 برای فرم دهی و شكل دهی فلزات چكش خوار، از طریق فشار و ضربات متوالی و با استفاده از حرارت دهی قطعات كار یا بدون دخالت حرارت، از ابزارهای مخصوصی كه قالب های فورج می باشند استفاده بهینه می شود.
با به بكارگیری قالب های فورج اقدام به تولید انبوه قطعات مختلف فورج شده می شود كه دارای مقاومت های فشاری، برشی و كششی بسیار بالا می باشند. به طور كلی قالب های فورج به دو دسته طبقه بندی می شوند:
1- قالب های بسته
2- قالب های باز ( آزاد)
در قالب های بسته ی فورج، مواد اولیه ی قطعه به شكل كاملاً دقیق و حساب شده در محفظه های قالب قرار می گیرد و قالب برای فرم دهی خود قطعه جا دارد و مواد اضافی گداخته در عملیات پرس كاری باعث جلوگیری از جفت شدن قالب می شود. در مراحل عملیات فورج قالب های بسته، مواد اولیه طی مراحل مختلفی به شكل اصلی كار نزدیك می شوند و در نهایت فرم اصلی را به خود می گیرند. و در مرحله آخر با یك قالب آرایش، ضایعات دوره قطعه ای فورج شده برش می خورد. برای طراحی و ساخت قالب های فورج بسته، در مراحل عملیات فورج كه قطعه به شكل لازم نزدیك می شود، این كار را می توان در یك قالب انجام داد تا حفره ها در یك قالب باشد و نیز می توان در قالب های جداگانه به این امر پرداخت. اما در یك قالب فورج معمولی دو حفره ی اصلی در قالب طراحی می شود و قالب برشی آرایش قطعه فورج شده، جداگانه این عملیات پرس كاری را انجام می دهد.
در قالب های باز،  بلوك های قالب از فولادهای آلیاژی با استحكام و ضخامت زیاد انتخاب می شوند. بعد از عملیات ماشین كاری، سنگ كاری، ایجاد حفره ها و  محفظه های قالب كه شكل دقیق قطعه ی نمونه كار را دارند، اكثراً با روش مدلسازی الكترود ( مدل مسی) و عملیات اسپارك اورژن ساخته می شوند. سطح حفره ها و محفظه ها بعد از انجام عملیات حرارتی و برگشت، به طور دقیق پولیش و پرداخت می شوند. در حفره های قالب، قطعه كار گداخته شده كوبیده می شود و فرم محفظه و حفره ی اصلی قالب را به خود می گیرد. در قالب های باز ( آزاد). در پیرامون حفره ی اصلی قالب، شیاری عمیق ایجاد می كنند تا مازاد مواد اولیه بعد از فرم گیری و شكل گیری نهایی به داخل خندق ها
( شیارها) سرازیر و داخل شود.

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

مقاله Cnc

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید

 مقاله Cnc دارای 78 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله Cnc  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي مقاله Cnc،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد


بخشی از متن مقاله Cnc :

فصل اول : مقدمه
امروزه قطعات صنعتی دارای پیچیدگی های هندسی متفاوتی می باشند كه فقط با استفاده از ماشین ابزارهایی با دقت بالا قابل تولید اند. با پیشرفت چشمگیری كه در صنعت الكترونیك در دهه هفتاد میلادی به وجود آمد بكارگیری مینی كامپیوتر ها در صنعت ماشینكاری مرسوم گردید «1».

ماشین ابزارهایی كه به كمك كامپیوتر هدایت می شدند CNC نام گرفتند. به كمك CNC به تدریج دقت مورد نیاز برای تولید قطعات پیچیده در صنایع مختلف مانند هوافضا و قالب سازی حاصل شد. با دست یابی به تلرانسهای بسیار دقیق برای تولید یك قطعه تدریجا اندیشه بالاتر بردن سرعت تولید نیز قوت یافت. با ساخت ابزارهایی با سختی زیاد، شرایط برای بالا بردن نرخ تولید نیز بهبود یافت «2». تا اینكه امروزه با بكارگیری تكنیكهای ماشینكاری با سرعتهای بالا قطعاتی با تلرانسهای دقیق در زمان بسیار كوتاهی تولید می گردند «3». برای دست یابی به قابلیت ماشین كاری با سرعتهای بالا می باید در زمینه های مختلف مانند طراحی سازه ای، كنترل ارتعاشات خود برانگیخته، یافتن بهترین نرخ براده برداری و كنترل حركت و سرعت در راستای مسیر مورد نظر به پیشرفتهایی دست یافت «2».

كنترل حركت در راستای یك مسیر در ماشینهای CNC در واحد درونیاب صورت می گیرد. اكثر درونیابهای CNC فقط قابلیت درونیابی در راستای خط و دایره را دارا می باشند «3». به دلیل اینكه برای ماشینكاری یك مسیر منحنی شكل در حالت عمومی با بكارگیری این نوع درونیابها نیاز به شكسته شدن منحنی به قطعاتی از خط و دایره می باشد، لذا این دو نوع درونیابی به تنهایی پاسخگوی همه كاربردها از جمله ماشینكاری در سرعتهای بالا، نیستند «4». بنابراین بكارگیری نوع دیگری از درونیابها یعنی درونیابی در راستای یك منحنی ضروری به نظر می رسد. محققین مختلفی در این زمینه به تحقیق پرداخته اند و الگوریتمهای مختلفی را بر مبنای بكارگیری منحنی های پارامتری چند جمله ای در حالت عمومی ارائه داده اند.

Korn [1] در ابتدا با توسعه درونیابی دایره ای، روشهایی را برای درونیابی منحنی ها درجه دو ارائه داد Korn [4] , Yang , Kong [6] , Huang , Yang [5] با بكارگیری منحنی های پارامتری چند جمله ای روشهایی را برای درونیابی یك منحنی ارائه دادند اما این روشها قاعدتاً برای درونیابی یك منحنی درجه سه به كار می رود و در بكارگیری منحنی های درجه بالاتر كارآیی لازم را ندارند. به تدریج با بكارگیری مفاهیم B-Spline ها، Bedi [7] و همكاران روش دیگری را برای درونیابی در راستای یك منحنی ارائه دادند. تقریباً در همین زمان Wang [8] Yang [9] , بر اساس پارامتر سازی طول كمان روش بسیار مناسبی را برای مسأله درونیابی Real-Time در راستای منحنی ارائه دادند.كه این روش برای بكارگیری در CNC نسبتاً رواج یافت. با بهبود روش پارامتر سازی طول كمان توسط Wang , Wright [10] این روش برای بكارگیری منحنی های درجه پنج بسیار كارا گردید. همچنین این روش توسط Altintas [3] نیز با بكارگیری پروفیل سرعت متفاوتی استفاده شده اتس. اما تمامی این روشه كه مبتنی بر پارامتر سازی طول كمان می باشند روشهای تقریبی هستند.

با بكارگیری منحنی های خاصی بنام منحنی های فیثاغورث – هدوگراف (PH) كه زیر مجموعه ای از منحنی های پارامتری چند جمله ای می باشند مسأله درونیابی Real-Time را می توان به صورت تحلیلی نیز حل نمود. این منحنی ها كه توسط Farouki , Sakkalis [11] معرفی شدند خواص ریاضی ویژه ای دارند كه این خواص قابلیت محاسبه طول كمان به صورت یك عبارت پارامتری چند جمله ای را ممكن می سازند. روشهای درونیابی مختلفی به صورت Real-Time بر مبنای انی منحنی ها توسط Farouki [12,13] ارائه گردیده است. همچنین با بكارگیری منحنی های فیثاغورث-هدوگراف می توان سرعت پیشروی بهینه را برای حركت بر روی یك مسیر منحنی با توجه به قدرت ماشین نیز بدست آورد «14».

در این تحقیق در ابتدا به بیان مبانی ماشینكاری و نحوه های نمایش یك منحنی پرداخته می شود. و سپس با معرفی منحنی های فیثاغورث-هدوگراف و بیان خواص ریاضی انها، مسأله درونیابی هندسی با بكارگیری چنین منحنی هایی بحث و حل می گردد. در ادامه ضمن تشریح عملكرد واحد درونیاب، در ابتدا انواع درونیابی خطی و دایره ای با بكارگیری پروفیل سرعت مناسب شبیه س

ازی می شوند. سپس با بكارگیری منحنی های فیثاغورث-هدوگراف، درونیابی به صورت Real-Time توسط این منحنی ها (در قالب G05) تشریح و شبیه سازی می گردد.
همچنین تركیب متفاوتی از انواع پروفیل های سرعت برای ماشینكاری یك مسیر منحنی بررسی شده و بهترین پروفیل سرعت جهت بكارگیری در ماشینكاری با سرعتهای بالا پیشنهاد می گردد. در بخشهای بعدی مسأله یافتن سرعت پیشروی بهینه بر روی یك منحنی فیثاغورث-هدوگراف با توجه به توانایی و قدرت ماشین مورد استفاده بیان شده و پروفیلهای سرعت متفاوتی برای حل این مسأله بكار گرفته می شوند.

ضمن اینكه با وارد كردن نیروهای برشی در قیود موجود و بكارگیری پروفیلهای سرعت مناسب تر، فرمول بندی جدیدی برای مسأله صورت می گیرد و جوابهای واقعی تری برای حل این مسأله ارائه می گردد. در پایان الگوریتمهای شبیه سازی شده برای درونیابی در راستای خط، دایره و منحنی با بكارگیری تكنیكهای خاصی عملاً بر روی دستگاه CNC موجود پیاده می گردند.

فصل دوم: مبانی ماشینكاری
1-2- مقدمه
سیستم های تولید پیشرفته و رباتهای صنعتی سیستم های اتوماتیك پیشرفته ای هستند كه از كامپیوترها به عنوان واحد كنترل استفاده می كنند. كامپیوترها امروزه اصلی ترین قسمت اتوماسیون می باشند كه سیستم های مختلف تولید مانند ماشینهای ابزار پیشرفته، ماشین های جوشكاری دستگاههای برش لیزری و غیره را كنترل می كنند.
پس از اینكه مكانیزم تولید اتوماتیك و تولید انبوه در اواخر قرن 18 توسعه یافت اولین ماشینهای ابزار اتوماتیك مانند ماشینهای كپی تراش بوجود آمدند [1]. نخستین ماشین ابزار كنترل عددی بوسیله شركت پارسونز و MIT در سال 1952 ساخته شد. اولین نسل ماشین های كنترل عددی از مدارهای الكترونیكی دیجیتال استفاده می كردند و در حقیقت در آنها هیچ واحد پردازش مركزی وجود نداشت [3].

در دهه 1970 با بكارگیری مینی كامپیوترها به عنوان واحد كنترل ماشین های ابزار با كنترل عددی به كمك كامپیوتر (CNC) گسترش یافتند.
این ماشینها توانای ماشینكاری انواع شكلهای پیچیده در صنعت قالب سازی و هوافضا را به خوبی دارا بودند. از اواسط دهه 80 با توسعه صنعت ساخت ابزارهایی با سختی بالا ماشینكاری با سرعتهای بالا (HSM ) به منظور افزایش نرخ تولید رواج یافت [2,15]. بكارگیری این قابلیت در CNC نیاز به داشتن اطلاعات ویژه ای درباره نرخ براده برداری بهینه [16]، پیش بینی وقوع ارتعاشات خود برانگیخته [17]، طراحی سازه ای [18] و نحوه كنترل محورها [19] را بیش از پیش ضروری ساخت. امروزه علاوه بر این موارد انتخاب صحیح نرخ پیشروی و شتاب گیری محورها در ماشینكاری با سرعت بالا حایز اهمیت می باشد بطوری كه سعی می شود به نحوی مقادیر بهینه آنها در ماشینكاری بكار گرفته شود [14].
هم اكنون با پیشرفت در صنعت الكترونیك و كامپیوتر ماشینهای CNC با بكارگیری چندین میكروپرسسور و كنترل كننده منطقی بطور موازی قابلیتهای بسیاری را دارا می باشند بطوری كه این ماشینها قابلیت كنترل موقعیت و سرعت چندین محور و قابلیت برنامه ریزی بصورت Real-Time و نمایش گرافیكی مراحل مختلف كار و پروسه برش و نمایش تغییر اندازه قطعه در حل ماشینكاری را دارا می باشند [3].

در این فصل ضمن بیان مبانی كنترل عددی و معرفی اجزای CNC و ساختار برنامه ای آن به طبقه بندی سیستم های NC و معرفی HSM نیز پرداخته می شود.
2-2- مبانی كنترل عددی NC:
كنترل یك ماشین ابزار بوسیله یك برنامه تهیه شده را كنترل عددی (NC) می نامند. یك سیستم كنترل عددی توسط (Electronic Industrial Association) EIA بصورت زیر تعریف می گردد [1]:

سیستم كنترل عددی سیستمی است كه حركات در آن بوسیله وارد كردن اطلاعات بصورت عددی در هر نقطه صورت می گیرد و این سیستم می باید این اطلاعات را به عنوان فرمان به صورت اتوماتیك اجرا كند.
در یك سیستم NC اطلاعات عددی مورد نیاز برای تولید یك قطعه بصورت برنامه قطعه به ماشین داده می شود كه این برنامه در گذشته بوسیله نوار پانچ به ماشین وارد می شد. برنامه یك قطعه به صورت بلوكهایی از اطلاعات مرتب می شود كه هر بلوك حاوی اطلاعات عددی مربوط به تولید یك قسمت از قطعه كار مانند: طول قطعه، سرعت برش، نرخ پیشروی و ; می باشد. اطلاعات ابعادی (طول، عرض، شعاع دوایر) و نوع درونیابی (خطی، دایره ای، در راستای منحنی) با توجه به طراحی قطعه مشخص می گردند. همچنین سرعت برش، نرخ پیشروی و توابع كمكی مانند خاموش و روشن كردن مایع خنك كننده جهت چرخش اسپیندل و ; با توجه به پرداخت نهایی سطح و تلرانسهای مورد نیاز در برنامه قطعه كار وارد می گردند.

در مقایسه با ماشینهای ابزار سنتی، سیستم NC جایگزین عملیاتی می شود كه اپراتور بصورت دستی انجام می دهد. در ماشینكاری سنتی یك قطعه با حركت ابزار در طول قطعه كار بوسیله چرخاندن دستگیره متصل به پیچهای راهنما توسط اپراتور تولید می شود. بنابراین نیاز به اپراتوری با تجربه و زبردست می باشد كه بتواند قطعه مورد نظر را ماشینكاری كند. اما در ماشین های NC نیازی به اپراتور با مهارت نیست در حقیقت اپراتور فقط می باید مراقب درست انجام شدن روند ماشینكاری با توجه به دستورات منتقل شده به ماشین باشد.
كلیه ابعادی كه در برنامه وارد می گردند بر اساس واحد طول-مبنی (Basic Length Unit) BLU مقیاس بندی شده و به محورها ارسال می گردند. واحد طول – مبنی (BLU) به عنوان اندازه نمو نیز شناخته می شود كه در عمل مربوط به دقت سیستم NC می شود و در حقیقت كوچكترین اندازه نموی می باشد كه هر یك از محورهای می توانند حركت كنند. در سیستم NC برای صدور فرمان حركت هریك از محورها ابتدا طول حقیقی بر واحد-طول مبنی تقسیم می گردد. بعنوان مثال در یك سیستم NC كه در آن BLU=0.0001 است برای حركت 07 mm محور x در جهت مثبت دستور حركت x+700 صادر می شود.

در ماشینهای NC هریك از محورهای حركت مجهز به یك وسیله محرك جداگانه می باشند. این وسیله محرك می تواند یك dc موتور، یك عمل كننده هیدرولیكی و یا یك موتور پله ای باشد كه بر اساس قدرت مورد نیاز دستگاه انتخاب می شوند.
1-2-2- اجزاء CNC :

یك ماشین ابزار CNC از سه قسمت اصلی تشكیل شده است: واحد مكانیكی ماشین ابزار، واحد تولید قدرت (شامل موتورها و تقویت كننده ها) و واحد CNC .
واحد مكانیكی ماشین شامل بستر، ستونها، اسپیندل و سیستم محرك پیشروی می باشد. همچنین موتورهای محرك، تقویت كننده ها، منبع تغذیه ولتاژ بالا، سویچ های حدی از اجزای واحد الكترونیكی دستگاه می باشند. قسمت CNC دستگاه كه بعنوان مركز محاسبه و صدور فرمان حركت محورها مطرح می گردد شامل حس گرهای موقعیت و سرعت و واحد كنترل دستگاه MCU می باشد. شكل (1-2) واحد های مختلف یك ماشین ابزار CNC را نمایش می دهد.واحد MCU از دو قسمت اصلی به نامهای واحد پردازش اطلاعات DPU و واحد حلقه های كنترل CLU تشكیل شده است وظیفه DPU رمزگشایی اطلاعات رسیده از برنامه قطعه كار و انتقال آن به CLU می باشد این اطلاعات شامل موقعیت ها و سرعت های مورد نیاز هر یك از محورها و همچنین سیگنالهای كنترل توابع كمكی می باشد از طرف دیگر CLU نیز به محض اتمام عملیات لازم برای ماشینكاری یك قسمت، اطلاعات لازم برای ماشینكاری قسمت بعدی را با فرستادن یك سیگنال درخواست می كند. همچنین CLU موتورهای هر یك از محورهای ماشین دارای یك موتور محرك و یك وسیله پس خور مجزا می باشند در سیستم های NC كل واحد MCU بصورت مدارهای سخت افزاری می باشند در حالیكه در CNC وظیفه قسمت DPU را نرم افزار انجام می دهد اما CLU همانند سیستم های NC از قطعات سخت افزاری تشكیل شده است.

2-2-2- قرارداد محورها در ماشینهای ابزار CNC
استاندارد RS-367A مربوط به EIA تا 14 محور حركت را در انواع ماشین های مختلف مشخص می كند. تعداد محورهای حركت در ماشینهای ابزار معمولی عموماً تا پنج محور و در ماشینهای سنگ زنی تا چهارده محور نیز می رسد. ماشینهای ابزار در دستگاه مختصات كارتزین برنامه ریزی می شوند. سه محور اصلی حركت با نامهای z,y,x شناخته می شوند كه محور z عمود بر y,x بوده و سه محور یك سیستم مختصات دست راست را تشكیل می دهند حركت مثبت محور z باعث دور شدن ابزار برش از قطعه كار می گردد. شكل (2-2) سیستم مختصات در یك ماشین سوراخكاری، فرزكاری و تراش را نمایش می دهد. جهت های مشخص شده در هر شكل نمایانگر جهت مثبت محورها در هر یك از ماشینها می باشد. در فرزكاری و سوراخكاری دو محور x,y در صفحه افقی قرار دارند. در ماشین سوراخكاری حركت مثبت محور z باعث بالا رفتن اسپیندل می شود در حالیكه در فرز این حركت بر عكس است. در تراش فقط دو محور برای ایجاد حركت و ماشینكاری كافی است و چون اسپیندل بصورت افقی قرار دارد محور z نیز افقی است. همچنین حروف C,B,A نیز برای حركت زاویه ای به ترتیب حول محورهای X,Y,Z بكار می روند.

3-2-2- ساختمان یك برنامه NC:
یك برنامه NC مراحل ماشینكاری یك قطعه را نمایش می دهد. این برنامه از بلوكهایی حاوی اطلاعات تشكیل شده است كه هر بلوك با حرف N شروع شده و با شماره خط مشخص می گردد. بعنوان مثال یك بلوك معمولی از یك برنامه NC می بتواند به شكل زیر باشد:
N0040 G91 X25 Y10 Z-12.55 F150 S1100 T06 M03 M07

هر بلوك از چندین كلمه تشكیل شده است و هر كلمه با یك حرف شروع می شود كه عدد بعد از آن نمایانگر فرمان مشخصی برای ماشین می باشد. كلماتی كه با حروف M,G شروع می شوند به ترتیب به عنوان مقدماتی و توابع متفرقه معرفی می گردند. انواع حروف مورد استفاده در ماشینهای كنترل عددی را می توان بصورت خلاصه به شكل زیر تشریح نمود:
N ………… شماره خط برنامه
G ………… توابع مقدماتی
X ………… حركت در راستای محور x
Y ………… حركت در راستای محور y
Z ………… حركت در راستای محور z
A ………… حركت زاویه ای حول محور x
B ………… حركت زاویه ای حول محور y
C ………… حركت زاویه ای حول محور z
F ………… نرخ پیشروی
M ………… توابع كمكی
S ………… سرعت اسپیندل
T ………… شماره ابزار
R ………… حركت سریع محور z
انواع كلمات مجاز در NC و توابع مربوط به آنها را می توان در استاندارد بین المللی ISO1056 یافت [3].
3-2- طبقه بندی سیستم های كنترل عددی
سیستم های كنترل عددی را می توان بر اساس چهار گروه زیر طبقه بندی كرد:
1- با توجه به نوع ماشین: ماشینكاری نقطه به نقطه در مقابل ماشینكاری پیوسته.
2- بر اساس ساختمان كنترلر: سخت افزار یا NC در مقابل CNC .
3- بر اساس روش برنامه سازی: روش نموی در مقابل روش مطلق.
4- بر اساس نوع حلقه های كنترل: حلقه باز در مقابل حلقه بسته.
1-3-2- ماشینكاری نقطه به نقطه در مقابل ماشینكاری پیوسته

ساده ترین مثال از ماشین ابزار NC نقطه به نقطه (PTP) ماشین سوراخكاری است در سوراخكاری، قطعه كار در راستای محورها به حركت در می آید تا محلی كه می خواهد مركز سوراخ در آنجا واقع شود دقیقاً زیر ابزار قرار گیرد. سپس اسپیندل بصورت اتوماتیك به سمت قطعه كار حركت كرده و عملیات سوراخكاری انجام می شود. پس از اتمام سوراخ مورد نظر ماشین بدون كنترل پیشروی و با حركت سریع به سمت بالا حركت می كند و قطعه كار به نقطه جدیدی كه می باید سوراخ شود منقل شده عملیات تكرار می گردد.
در یك سیستم PTP مسیر ابزار برش و نرخ پیشروی آن هنگام عبور از یك نقطه به نقطه بعدی اهمیت چندانی ندارد و مسیر حركت از نقطه ابتدا تا نقطه انتهایی احتیاج به كنترل ندارد (شكل (3-2)). بنابراین سیستم فقط احتیاج به كنترل موقعیت در نقطه نهایی دارد یعنی جایی كه در قطعه باید سوراخ شود. این نوع عملیات PTP بوسیله تابع G00 صورت می گیرد [1].
در سیستم ماشینكاری یك مسیر پیوسته مانند عملیات فرزكاری در حالیكه ابزار عملیات برش را انجام می دهد محورها نیز قطعه كار را در مسیر خاصی حركت می دهند. همه محورها می باید قادر باشند كه بطور همزمان و با سرعتهای متفاوت حركت كنند تا پروفیل مسیر مورد نظر را ایجاد كنند. مخصوصا وقتی یك مسیر غیر خطی مورد نظر باشد تغییر سرعت هر یك از محورها بسیار مهم است.

در سیستم های پیوسته موقعیت ابزار برشی در انتهای هر قسمت به همراه نسبت بین سرعت های محوری، مسیر صحیح را در ماشینكاری قطعه مورد نظر معین می كنند. همچنین پیشروی منتجه بر كیفیت سطح نهایی تأثیر می گذارد. به دلیل اینكه در این سیستم ها خطا در سرعت یك محور باعث ایجاد خطا در مسیر ماشینكاری می گردد (شكل (4-2)) سیستم می باید دارای حلقه های كنترل موقعیت پیوسته نیز باشد. در ماشینهای CNC هر محور مجهز به یك حلقه كنترل موقعیت جداگانه و یك شمارنده برای دریافت اطلاعات ابعادی قطعه می باشد كه این اطلاعات به همراه نرخ پیشروی مورد نظر به واحد پردازش داده ها DPU برای درونیابی مناسب منتقل می گردند.

روشهای درونیابی مختلفی به صورت Real-Time در ماشینكاری پیوسته بكار گرفته می شود كه از جمله مهمترین آنها كه در همه ماشینهای CNC یافت می شود درونیابی خطی و درونیابی دایره ای می باشد كه با دستورات G01 برای حالت خطی و G03 , G02 برای حالت دایره ای در ماشینهای ابزار بكار گرفته می شوند.
در درونیابی خطی (G01) سرعت هر محور به نحوی كنترل می گردد كه ابزار در امتداد یك مسیر مستقیم در صفحه حركت قرار گیرد. بعنوان مثال شكل (5-2) یك مسیر خطی فرزكاری را نمایش می دهد در این شكل به منظور اینكه ابزار در راستای خط مستقیم P2,P1 با سرعت مطلوب حركت نماید می باید فرمان درونیابی G01 در برنامه قطعه كار بكار گرفته شود به عنوان مثال دستور ایجاد چنین مسیری می تواند به شكل زیر باشد:

N0010 G90 G01 X60.00 Y37.0 f300
در درونیابی دایره ای (G02 , G03) سرعت هر یك از محورها در صفحه حركت برای ایجاد یك كمان می باید متفاوت باشند. فرمان درونیابی دایره ای در ماشینهای CNC به دو صورت به كار گرفته می شود. بعضی سیستم های CNC نیاز به دانستن مركز كمان و نقطه انتهایی كمان دارند و برخی دیگر احتیاج به شعاع دایره و نقطه انتهایی كمان دارند. شكل (6-2) یك نمونه مسیر فرزكاری بصورت كمانی از دایره را نشان می دهد.

CNC فرض می كند كه ابزار در نقطه شروع كمان P1 قرار دارد. با توجه به صفحه حركت و نسبت به جهت حركت قبلی ابزار، ماشینكاری یك كمان می تواند در جهت عقربه های ساعت (G02) و یا خلاف جهت عقربه های ساعت (G03) صورت گیرد. در شكل (6-2) ابزار می باید در جهت خلاف عقربه های ساعت با یك سرعت پیشروی ثابت حركت كند. هریك از خطوط فرمان زیر می توانند برای ایجاد این شكل با توجه به نوع واحد درونیابی CNC بكار گرفته شوند.

N010 G90 G03 Xx2 , Yy2 , Rrc , Ff
N010 G90 G03 Xx2 , Yy2 , Iic , Jjc , Ff

كه در دستور اول مختصات نقطه انتهایی و شعاع كمان به ماشین وارد می شود و در دستور دوم ماشینكاری كمان به كمك مختصات مركز و نقطه انتهایی صورت می گیرد. در دستور دوم مقادیر jc , ic مختصات مركز دایره نسبت به نقطه شروع می باشند كه بصورت jc=yc-y1 و ic=xc-x1 تعریف می گردند.
در ماشینهای CNC جدیدامكان درونیابی در راستای یك منحنی نیز فراهم شده است این نوع درونیابی با دستور G05 در یك ماشین بكار گرفته می شود [3]. جزئیات مربوط به این نوع درونیابی در فصلهای آینده به تفصیل بحث خواهد شد.

2-3-2- كنترل سخت افزاری (NC) در مقابل كنترل نرم افزاری (CNC)
سیستم های NC كه در دهه 60 برای اولین بار بكار گرفته شدند از سخت افزارهای الكترونیكی بر اساس مدارهای دیجیتالی استفاده می كنند. سیستم های CNC كه در دهه 70 معرفی شده اند از یك مینی كامپیوتر و با یك میكرو كامپیوتر برای كنترل ماشین ابزار استفاده می كنند.
انعطاف پذیری سیستم و امكان تصحیح برنامه مربوط به یك قطعه، همچنین كم كردن تعداد مدارات سخت افزاری از جمله عواملی است كه باعث تمایل استفاده روزافزون از سیستم های CNC به جای سیستم های NC می شود.

كنترلر های دیجیتال سخت افزاری در سیستم های NC از پالسهای ولتاژ استفاده می كنند كه هر پالس باعث حركتی به اندازه 1BLU در محور مربوطه می شود. در این سیستم ها یك پالس معادل 1BLU می باشد.
Puls = BLU
این پالسها باعث بكار انداختن موتورهای پله ای در سیستم های كنترل حلقه باز و یا سرو موتورهای DC در سیستم های كنترل حلقه بسته می شوند. تعداد پالسهایی كه به هر محور منتقل می گردند معادل نمو حركت مورد نیاز و فركانس آنها نمایانگر سرعت هر محور می باشد.
در كامپیوتر اطلاعات به شكل كلمات در مبنای دو مرتب و ذخیره می گردند. هر كلمه از تعداد ثابتی بیت تشكیل می گردد كه تعداد آنها معمولاً 8 یا 16 بیت می باشند. در كامپیوتر CNC هر بیت (یك رقم در مبنای دو) نمایانگر 1BLU می باشد.

 

Bit = BLU
بنابراین به عنوان مثال یك كلمه 16 بیتی می تواند تا 65536 = 216 حركت متفاوت محوری را نشان دهد (با احتساب صفر). اگر توانایی سیستم برای مثال BLU = 0.01mm باشد این عدد حركتی به اندازه 65535 mm را نشان می دهد.
سیستم های CNC در تركیبهای مختلف می توانند طراحی شوند ساده ترین آنها كه به عنوان دیدگاه reference-pulse معرفی می گردد با سیستم های سخت افزاری NC برابری نموده و همانند آنها پالسها را به عنوان خروجی منتقل می كنند. بنابراین در این سیستم ها می توان نوشت:
Bit = Pulse = BLU
در شكل دیگر ماشینهای CNC كلمات در مبنای دو به عنوان خروجی منتقل می شوند. با وجود این موقعیت واقعی در این سیستم ها توسط یك وسیله دیجیتالی كه آن نیز پالسهایی تولید می كند نمایش داده می شود. بنابراین در همه سیستم های مبتنی بر CNC عبارات بیت و پالس و BLU هم ارزند.
3-3-2- سیستم های نموی و مطلق
یك سیستم نموی سیستمی است كه در آن نقطه مرجع دستور بعدی، نقطه انتهایی عملیات در حال اجرا می باشد. در این سیستم ها هر قسمت از اطلاعات ابعادی به صورت یك اندازه نموی به ماشین منتقل می گردد.

به عنوان مثال در شكل (7-2) می باید پنج سوراخ در قطعه ایجاد گردد. فواصل از نقطه صفر تا هر سوراخ در شكل مشخص است. برای سوراخكاری با حركت نموی می توان مختصات در راستای محور X را به ترتیب برای نقاط 1 تا 5 x+500 , x+200 , x+600 , x-300 , x-700 , x-300 در برنامه قطعه وارد كرد. دقت شود كه وقتی یك سیستم نموی در نظر گرفته می شود هم روش برنامه نویسی و هم وسایل پس خور می بایستی بصورت نموی باشند.

یك سیستم مطلق سیستمی است كه در آن همه حركتها بر مبنای یك نقطه مرجع صورت می گیرد كه این نقطه به عنوان مبدا بوده و نقطه صفر نام دارد. فرمانهای حركت به صورت یك فاصله مطلق از نقطه صفر بیان می شوند. نقطه صفر ممكن است یك نقطه در خارج از قطعه كار یا یك گوشه از آن در نظر گرفته شود. اگر از فیكسچر برای ماشینكاری استفاده می شود بهتر است كه نقطه ای بر روی آن به عنوان نقطه صفر در نظر گرفته شود. در شكل (7-2) برای سوراخكاری با حركت مطلق می توان مختصات در راستای محور x را برای نقاط 1 تا 5 بصورت: x+500 , x+700 , x+1300 , x+1000 , x+300 , x=0 وارد نمود. نقطه صفر می تواند یك نقطه ثابت و یا یك نقطه شناور باشد. با استفاده از نقطه صفر شناور كاربر می تواند هر نقطه را در محدوده میز دستگاه بعنوان صفر انتخاب كند و این قابلیت به كاربر اجازه می دهد كه فیكسچر را در هر جایی از میز كه مناسب است قرار دهد.

سیستم ها مطلق را به دو دسته سیستم های مطلق خالص و سیستم های با برنامه نویسی مطلق تقسیم می كنند. درسیستم های مطلق خالص هم برنامه نویسی و هم سیگنالهای پس خور به یك نقطه مرجع اشاره می كنند اما چون استافده از وسایل پس خور مطلق پرهزینه است مانند (انكدر دیجیتال چند كاناله) از سیستم هایی با برنامه نویسی مطلق استفاده می شود. در این سیستم ها وسایل پس خور به صورت نموی عمل می كنند ولی برنامه نویسی قطعه كار بر مبنای سیستم مطلق است.

مزیت قابل توجهی كه سیستم های مطلق نسبت به سیستم های نموی دارند در حالتهایی است كه عملیات ماشینكاری در حین كار متوقف می شود. این وقفه ممكن است به دلایل مختلفی مانند شكستن ابزار یا چك كردن یك پارامتر اتفاق بیافتد. در چنین مواقعی می باید میز ماشین به صورت دستی حركت داده شود تا مشكل بوجود آمده بر طرف گردد. برای از سرگیری ادامه عملیات ماشینكاری سیستم های مطلق قادرند به راحتی و بصورت دقیق به محلی كه در آنجا عملیات متوقف شده بازگشته و ماشینكاری را ادامه دهند. اما در سیستم های نموی در چنین شرایطی كاربرمی باید میز را به صورت دقیق به محلی كه در آنجا عملیات متوقف شده بازگشته و ماشینكاری را ادامه دهند. اما در سیستم های نموی در چنین شرایطی كاربر می باید میز را بصورت دستی دقیقاً به همان محل قبلی بازگرداند كه این كار غیر ممكن است. لذا مجبور است كه برنامه را مجدداً از ابتدا اجرا كند و این كار زمان زیادی را در تولید تلف می كند.

در عوض سیستم های نموی نیز در بعضی موارد از قبیل چك كردن بسیار راحت مسیر، اطمینان از صحت برنامه، اجرای راحت عملیاتی مثل mirror در اشكال متقارن، بر سیستم های مطلق ارجحیت دارند.

اكثر CNC های پیشرفته هر دو روش برنامه نویسی بصورت مطلق (G90) و نموی (G91) را پشتیبانی می كنند و مزیتهای هر دو روش را در اختیار كاربران قرار می دهند.
4-3-2- سیستم های حلق باز و حلقه بسته

هر سیستم كنترلی از جمله سیستم های NC ممكن است بصورت كنترل حلقه باز یا بسته طراحی شوند. كنترل حلقه باز به این مفهوم است كه هیچ پس خوری در سیستم وجود نداشته و هیچ اطلاعاتی از سیگنالهایی كه كنترلر تولید كرده به آن برگردانده نمی شود. سیستم های حلقه باز NC از نوع دیجیتال بوده و از موتورهای پله ای برای به حركت در آوردن پیچهای راهنما استفاده می كنند.

موتورهای پله ای ساده ترین روش برای تبدیل پالسهای الكتریكی به حركت مكانیكی می باشند و تقریباً راه حل ارزانی برای كنترل یك سیستم به حساب می آیند. به علت اینكه درسیستم های حلقه باز هیچ پس خوری از موقعیت میز وجود ندارد دقت سیستم تابعی از قابلیت موتورها می باشد كه تا چه حدی بتوانند تعداد دقیق پالسهای ورودی را دریافت و به حركت تبدیل كند. شكل (8-2) یك حلقه كنترل باز و یك حلقه كنترل بسته برای یك محور حركت را نشان می دهد.
سیستم كنترل حلقه بسته موقعیت و سرعت واقعی محورها را اندازه گیری كرده و با مقدار مطلوب مقایسه می كند. اختلاف بین مقدار واقعی و مطلوب مقدار خطا می باشد. سیستم كنترل طوری طراحی می شود كه این خطا را حذف كرده و یا به مینیمم مقدار خود برساند.

در سیستم های NC حلقه بسته هم ورودی به حلقه كنترل و هم سیگنال بازگتی توسط پس خور بصورت پالس می باشند. كه هر پالس نمایانگر یك واحد BLU است. مقایسه كننده دیجیتالی پس از مقایسه این دو سیگنال مقدار خطا را مشخص كرده و آن را توسط یك تبدیل كننده دیجیتال-آنالوگ (DAC) به سروموتور منتقل می كند. لازم به ذكر است كه سیگنال برگشتی توسط یك انكدر كه روی پیچ راهنما سوار می شود به مقایسه كننده ها فرستاده می شود.

در مقایسه دو سیستم حلقه باز و حلقه بسته، سیستم حلقه باز قاعدتاً برای جاهایی بكار می رود كه بار روی سیستم زیاد نیست. اما سیستم حلقه بسته را می توان برای انواع كاربردهای ماشینكاری بكار برد. محدودیت سیستم های حلقه باز مبتنی بر نوع ساختار سیستم و موتورهای پله ای می باشد. از خواص مهم موتورهای پله ی وابسته بودن سرعت ماكزیمم آن به بار گشتاوری وارد بر آن می باشد. در این موتور گشتاور بالاتر باعث كم شدن سرعت ماكزیمم می شود. لذا موتورهای پله ای برای بارهای گشتاورهای متغیر بكار برده نمی شوند. چون یك بار گشتاوری زیاد و غیر قابل پیش بینی در حین كار باعث از دست رفتن پالسها و در نتیجه تولید خطا می شود.

در سیستم های ماشینكاری پیوسته، گشتاور تأمین شده بوسیله موتور بر اساس نیروهای برش و وابسته به شرایط برش می باشد. بنابراین موتورهای پله ای به عنوان محرك این سیستم ها پیشنهاد نمی شوند. این موتورها قاعدتاً در برشكاری بوسیله لیزر و یا ماشینهای سوراخكاری PTP استفاده می شوند. در سیستم های حلقه بسته از موتورهای DC و یا AC به عنوان محرك استفاده می گردد.
4-2- ماشینكاری با سرعتهای بالا

نیاز صنعت به افزایش نرخ تولید همراه با كیفیت باای محصولات نهایی باعث بكارگیری روشهای ماشینكاری با سرعت بالا (HSM) شده است. اصولاً با پیشرفت در صنعت ساخت ابزارهایی با سختی بالا مانند CBN و Si3N4 راه برای افزایش نرخ براده برداری (MRR) هموار شد [17]. با بكارگیری تحقیقات وسیعی كه انواع سازندگان مشین انجام داده اند امروزه نرخ براده برداری بصورت چشمگیری افزایش یافته است و این به معنی كاهش زمان تولید و افزایش بازده تولید می باشد. لذا استفاده از HSM روز به روز با استقبال گسترده تری مواجه می شود.

بطور كلی با بكارگیری قابلیت HSM در یك ماشین انجام عملیات ماشینكاری سریعتر صورت می گیرد. بعنوان مثال در سوراخكاری و قلاویز كاری، HSM باعث حركت سریع بین سوراخها و رفت و برگت سریع اسپیندل می گردد. اما عملكرد HSM در ماشینكاری سه بعدی انواع قالبها و سطوح پیچیده یعنی زمانی كه نیاز به ماشینكاری در راستای میلیونها خط می باشد بهتر نمایان می شود. مثلاً در ماشینكاری قالب تزریق پلاستیك نشان داده شده در شكل (9-2) با بكارگیری HSM زمان ماشینكاری از 3 ساعت و 45 دقیقه به 17 دقیقه كاهش یافته است [15].
با بكارگیری HSM علاوه بر افزایش نرخ براده برداری، سطح نهایی قطعه كار نیز مطلوبتر بوده و لذا نیاز به انجام عملیات ثانویه نظیر پرداخت كاری نخواهد بود. همچنین به علت براده برداری سریع اثرات ناشی از حرارت كاهش یافته و گرما به قطعه كار منتقل نمی گردد.
از دیگر مزایای استفاده از HSM كم شدن نیروهای برش می باشد. كاهش نیروهای برش علاوه بر تأثیر روی توان موردنیاز ماشینكاری بر روی وزن فیكسچرهای مورد استفاده نیز تأثیر می گذارد. بدین ترتیب كه نیروی برش كمتر فیكسچر سبكتری را برای نگهداری قطه كار طلب می كند. همچنین كم شدن نیروی برش باعث طولانی شدن عمر ابزار نیز می شود.
1-4-2- مفهوم سرعتهای بالا در ماشینكاری

عبارت HSM توانایی ماشینكاری با سرعتهای سریع تر را نوید می دهد اما در ابتدا باید مفهوم كلمه سریعتر مشخص گردد.
در حقیقت همگی ما بر اساس تجربیات و نوع كاربردمان تصور متفاوتی از كلمه سریعتر داریم. از آنجایی كه طبق تئوری انیشتین هر حركتی نسبی بوده لذا هر سرعتی نیز نسبی می باشد و HSM نیز از این امر مستثنی نیست و در حقیقت یك مفهوم نسبی است. مفهوم سرعت بالا می تواند با توجه به نوع عملیات و نوع ماده متفاوت باشد به عنوان مثال در قالب سازی افزایش نرخ پیشروی از میزان 250 mm/min در ماشینكاری قطعه از از جنس فولاد سخت شده تا 760 mm/min واقعا به مفهوم ماشینكاری با سرعت بالاست. یا افزایش سرعت فرزكاری از 380 mm/min تا 2600 mm/min در قنگام كار با یك قطعه آلومینیومی را نیز می توان به معنی استفاده از سرعتهای بالا دانست. اما در فرزكاری شابلونی از جنس نرم سرعتی حدود 20000 mm/min نیز سرعت بالایی به حساب نمی آید.

به عبارت ساده HSM ماشینكاری با سرعتهایی بیشتر از سرعتهای معمول در ماشینكاری سنتی می باشد. با این وجود تعاریف مختلفی بر اساس قطر و سرعت اسپیندل، سرعت و توان و دالانهای پایداری برای HSM ارائه شده است ([17] , [19]) كه در ادامه دو معیار كاربردی تر آنها ارائه می گردد.
2-4-2- سرعتهای بالا بر اساس معیار DN

بعضی از منابع، از سرعت مطلق اسپیندل برای تعریف HSM استفاده می كنند. به عنوان مثال هر سرعتی بالاتر از 8000rpm را بعنوان سرعت بالا معرفی می كنند. اما این تعریف جامع نیست زیرا اندازه هندسی اسپیندل در آن وارد نمی شود. پر واضح است كه بدست آوردن سرعت های بالای اسپیندل برای یك ماشین با قطر اسپیندل كوچك بسیار آسانتر از ماشینی با قطر اسپیندل بزرگتر می باشد. نمایش دقیقتری از سرعت بالا از دیدگاه طراحی اسپیندل، عدد DN می باشد. DN حاصلضرب قطر اسپیندل بر حسب میلی‌متر در سرعت اسپیندل بر حسب rpm می باشد. محدوده ای بین 500000 تا حداكثر 2000000 برای عدد DN محدوده سرعتهای بالا محسوب می شود قطر بزرگتر اسپیندل باعث كمتر شدن سرعت آن می گردد. بنابراین در طراحی ماشینهای با قدرت زیاد باید به این نكته توجه كرد كه ممكن است برای یك ماشین سنگین سرعتهای معمولی نیز به عنوان سرعتهای بالا محسوب گردد.
به عنوان مثال سرعتی معادل 30000rpm برای یك ماشین با قطر اسپیندل كم سرعت معمولی به حساب می آید ولی سرعت 15000rpm برای یك ماشین با قطر اسپیندل زیاد سرعت بالا محسوب می شود.

3-4-2- سرعتهای بالا بر اساس دالانهای پایداری
تعریفی كه در این قسمت ارائه می شود مربوط به دینامیك ابزار و اسپیندل می شود، این تعریف مبتنی بر فركانسهای طبیعی مدهای غالب ارتعاشات می باشد. محدوده سرعت اسپیندل را برروی دیاگرام دالانهای پایداری همانند شكل (10-2) می توان به چهار قسمت تقسیم نمود [19]. این شكل نمایشگر عمق برش محوری مجاز بر حسب سرعت اسپیندل برای یك عمق برشی شعاعی ثابت می باشد كه قاعدتاً از چنین شكلی با عنوان دالانهای پایداری یاد می شود.
ماشینكاری با سرعت پایین زمانی صورت می گیرد كه طول موج ارتعاشات در مدهای غالب به اندازه ای كوتاه شود كه اثر مستهلك شوندگی بوجود آید. غالباً این اثر زمانی بوجود می آید كه طول موج ارتعاشات كمتر از 3mm می شود. این ناحیه روی شكل (10-2) با حرف A مشخص شده است. برای مثال اگر فركانس طبیعی غالب 1000HZ بوده و ابزار مورد استفاده یك فرز دو شیاره با قطر 25mm باشد ماشینكاری با سرعت پائین در محدوده سرعتهایی كمتر از 2300rpm می باشد.

ماشینكاری در محدوده متوسط در سرعتهای بالاتر صورت می گیرد. در این محدوده اثر مستهلك شوندگی بوجود نیامده و دالانهای پایداری نیز آشكار نشده اند. این محدوده با حرف B در شكل (10-2) مشخص شده است. حد بالای این محدوده هنگامی است كه فركانس عبور دندانه تقریباً برابر ¼ فركانس طبیعی غالب می باشد. برای ابزار ذكر شده در بالا محدوده متوسط ماشینكاری در سرعتهایی بالاتر از 2300rpm و كمتر از 7500rpm می باشد. در محدوده متوسط حد پایداری تقریباً ثابت است.

ماشینكاری با سرعتهای بالا زمانی رخ می دهد كه فركانس عبور دندانه به یك كسر قابل توجه ای از فركانس طبیعی غالب برسد. این محدوده با حرف c روی شكل (10-2) نشان داده شده است. برای ابزار معرفی شده در فوق محدوده سرعتهای بالا از 7500rpm تا تقریباً45000rpm می باشد. در این محدوده اثر دالانهای پایداری به خوبی آشكار است و می توان عمق برش مناسب را با مشخص كردن سرعت مناسب این محدوده به راحتی انتخاب كرد.
در سرعتهایی كه فركانس عبور دندانه كسر صحیحی از فركانس طبیعی غالب می باشد، افزایش نرخ براده برداری میسر است. پایدارترین سرعت، سرعتی است كه در آن فركانس عبور دندانه با فركانس طبیعی غالب برابر باشد.

ماشینكاری فوق سریع در سرعتهایی رخ می دهد كه فركانس عبور دندانه بزرگتر از 2 یا 3 برابر فركانس طبیعی غالب باشد. این محدوده در شكل با حرف D نشان داده شده است. برای مثال ذكر شده این سرعت در حدد 600000rpm می باشد. ماشینهای CNC جدید با استفاده از تكنیكهای شناسایی ارتعاشات خود برانگیخته و كنترل سیستم (CRAC ) قابلیت تنظیم سرعت بصورت online را دارا می باشند و می توانند شرایط ماشینكاری را به هر یك از محدوده های پایدار فوق تغییر دهند.

بطور كلی بكارگیری روشهای HSM مستلزم فراهم آوردن قابلیتهای گوناگونی در قسمتهای مختلف یك ماشین CNC می باشد. در این پایان نامه دیدگاه اصلی بكارگیری HSM از منظر توانایی درونیابی سیستم CNC می باشد. زیرا در HSM به علت نیاز شدید تر به نیروهای كمتر و سرعت برش بالاتر بكارگیری نوع درونیابی مناسب و سرعت پیشروی متناسب با مسیر بیش از كاربردهای دیگر اهمیت پیدا می كند. لذا در فصول آینده به بحث و تشریح درونیابی، با قابلیت بكارگیری HSM پرداخته خواهد شد.

فصل سوم: انواع روشهای نمایش منحنی
1-3- مقدمه
ارائه اشكال هندسی مختلف و شكلهای آزاد به شكلی كه دارای كارآیی بالایی باشند یكی از پایه های طراحی بوسیله كامپیوتر (CAD) می باشد. توانایی نشان دادن دقیق و پشتیبانی عملیات مختلف از جمله شرایطی است كه یك نحوه نمایش می باید دارا باشد [20].
انواع نحوه های نمایش مختلف دیربازی است كه برای مدلسازی هندسی به كار گرفته می شوند [21]. با معرفی منحنی های Bezier در اواخر دهه شصت و بكارگیری آن در ارائه منحنی های B-spline در دهه هفتاد راه برای ارائه یك فرم مشخث و استاندارد همراه با مزیتهای ریاضی الگوریتمی، بسیار هموار شد. با ارائه منحنی های NURBS ضمن برخورداری از توانایی نمایش انواع شكلهای آزاد و تحلیلی، ارتباط بسیار نزدیكتری بین خواص ریاضی و الگوریتمی منحنی ها و كاربردهای صنعتی بوجود آمد [20]. و این منحنی ها توانستند به خوبی در طراحی بوسیله كامپیوتر بكار گرفته شوند. بطوریكه تقریباً تمامی نرم افزارهای CAD از این منحنی ها در مدلسازی هندسی استفاده می كنند [21].

برای دریافت پروژه اینجا کلیک کنید