در یک سیستم فرمان هیدرولیک با چرخاندن فرمان ، دنده را به کمک دنده پنیون میل به حرکت در می آورید وپیستون متصل به میل دنده به کمک روغن پر فشار هیدرولیک به حرکت میل دنده کمک می کند ، این فشار توسط پمپ هیدرولیک ایجاد می شود.
در این بخش از دانستنی های خودرو به معرفی قطعات تشکیل دهنده فرمان هیدرولیک و علائم خرابی آن می پردازیم.
قطعات تشکیل دهنده فرمان هیدرولیک
قطعات تشکیل دهنده فرمان هیدرولیک به صورت زیر می باشد:
شیر هیدرولیک
تسمه هیدرولیک فرمان
جک هیدرولیک (دو طرفه فرمان)
روغن هیدرولیک
شیلنکها و لوله های رفت و برگشت روغن هیدرولیک
پمپ هیدرولیک
مخزن هیدرولیک
اجزا فرمان هیدرولیک
1- پمپ هیدرولیک نیروی دورانی خود را از طریق تسمه از موتور دریافت می کند.
2.پمپ هیدرولیک، از طریق لوله فشار قوی هیدرولیک ، با فشاری معادل 70 بار روغن هیدرولیک را ، به پشت شیر هیدرولیک می رساند.
3. شیر هیدرولیک سوراخهایی دارد که به گونه ای طراحی شده که با چرخش فرمان به سمت چپ یا راست ، فشار روغن به سمت چپ یا راست جک هیدرولیک می رود و در نتیجه، نیروی هیدرولیک سبب چرخاندن راحت تر فرمان توسط راننده می شود.
4. مخزن هیدرولیک در سیستم به این علت طراحی شده که روغن در سیستم هیدرولیک جریان داشته باشد و کمبودی از نظر مقدار روغن بوجود نیاید. جریان روغن هیدرولیک پس از عبور از جک هیدرولیک، از طریق شیلنک برگشت (فشار ضعیف) به مخزن بر می گردد.
خرابی سیستم هیدرولیک فرمان، علائم و علت خرابی آنها
شایعترین دلایل خرابی سیستم هیدرولیک:
1- خراب شدن روغن هیدرولیک
اگر از روغن هیدرولیک را به موقع عوض نکنیم و یا از روغن هیدرولیک مرغوب و مناسب استفاده نکنیم احتمال خراب شدن پمپ هیدرولیک، کاسه نمدهای شیر هیدرولیک و جک دو طرفه هیدرولیک وجود دارد.اگر این قطعات خراب شوند روغن آنها نشت می کند و سطح روغن هیدرولیک در مخزن پایین می آید.
2- استفاده از قطعات نا مرغوب
استفاده از قطعات مرغوب در سیستم هیدرولیک به این دلیل اهمیت دارد که فشار بالایی از روغن در سیستم هیدرولیک در جریان است. مثلا در پژو 206شیلنک فشار قوی هیدرولیک از بالای مانیفولد اگزوز عبور کرده و اگر روغن از محل اتصال شیلنک و لوله نشت پیدا کند ، روغن هیدرولیک روی مانیفولد اگزوز می ریزد و به علت حرارت بالای مانیفولد، آتش سوزی به وجود می آید.
3- استفاده از رینگ و لاستیک غیر استاندارد – بر هم خوردن زوایای 5 گانه جلوبندی
استفاده از رینگ یا لاستیک با سایزی غیر استاندارد و بر هم خوردن زوایای 5 گانه جلوبندی موجب می شود که به سیستم هیدرولیک برای چرخاندن فرمان فشار بیشتری وارد آیدو پمپ هیدرولیک برای انجام وظیفه خود صدای غیر عادی تولید کند.
علائم خرابی سیستم هیدرولیک
1- روغن ریزی از هر یک از قسمتها
اگر به مرور زمان سطح روغن هیدرولیک در مخزن کم شود ، یکی از قطعات زیر نشتی دارد که شما می توانید با مشاهده روغن دراطراف این قطعه به راحتی آن را تشخیص دهید :
مخزن یا شیلنکهای هیدرولیک
سوئیچ الکتریکی لوله فشار قوی
پمپ هیدرولیک
شیر هیدرولیک یا جک دو طرفه
2- ایجاد صدا هنگام چرخاندن فرمان به چپ یا راست و در هنگام کار کردن درجا
شنیدن صدای غیر عادی از سیستم هیدرولیک شامل موارد زیر است:
اگر پمپ دچار مشکل شده باشد در هنگام کارکردن درجای موتور پمپ هیدرولیک صدای اضافه تولید می کند.
اگر سطح روغن هیدرولیک در مخزن کافی نباشد و یا کیفیت روغن هیدرولیک پایین باشد و یا روغن هیدرولیک نشتی داشته باشد ،هنگام چرخاندن فرمان به چپ و راست صدای غیرعادی شنیده می شود.
اگر هنگام چرخاندن فرمان، صدایی شبیه به سوت یا جیغ از تسمه هیدرولیک شنیده شود، ممکن است فولی تسمه روی میل لنگ معیوب باشد و یا سایز تسمه هیدرولیک مناسب نباشد که در اینصورت باید ریگلاژ شود.
3- سفت شدن فرمان با وجود روشن بودن موتور خودرو
اگر موتور خودرو روشن باشد و فرمان سفت شود به ترتیب زیر عمل کنید:
1- از سالم بودن تسمه هیدرولیک مطمئن شوید.
2- سطح روغن هیدرولیک در مخزن را بررسی نمایید تا به اندازه باشدومطمئن شوید که روغن هیدرولیک به پمپ هیدرولیک می رسد.
3- از کیفیت روغن هیدرولیک اطمینان یابید. همچنین اطمینان یابید روغن هیدرولیک مناسب و کارکرد آن بیش از حد نباشد.
اگر موارد 1 ، 2 و 3 مشکلی نداشتند ، علت سفت شدن فرمان با وجود روشن بودن موتور خودرو، یکی از موارد زیر است که باید توسط تکنیسین خودرو بررسی شود:
پمپ هیدرولیک
شیر هیدرلیک فرمان
جک دو طرفه هیدرولیک
در برخی موارد خرابی جعبه فرمان یا یکی از قطعات سیستم تعلیق
خرابی های رایج در سیستم هیدرولیک خودروهای سواری ،پژو 206 تیپ 2،3،5،6، SD، 405 پارس) سمند، تندر 90 (ال90) و پراید:
برای پژو 206، روغن ریزی از شیر هیدرولیک، سوئیچ الکتریکی فشار روغن هیدرولیک (فشنگی هیدرولیک)، مخزن و پمپ هیدرولیک:
علائم خرابی:
کم شدن سطح روغن هیدرولیک داخل مخزن هیدرولیک
شنیدن صدای اضافه هنگام چرخاندن فرمان
چرب شدن اطراف محل روغن ریزی
نکته مهم:
در انواع 206، به خصوص مدل های قبل از 86، به دلیل پوسیدگی و مجاورت با حرارت بالای مانیفولد اگزوز، شیلنک فشار قوی هیدرولیک نشتی پیدا می کند و این نشت روغن سبب آتش سوزی موتور می شود.
برای پژو 405، پارس و سمند، خرابی و لق شدن بوش های جک هیدرولیک
علائم خرابی:
اگر خودرو روشن باشد و صدای تق تق شنیده شود به طوریکه وقتی خودرو خاموش باشد این صدا وجود نداشته باشد.
برای پراید، نشت روغن هیدرولیک از شیر هیدرولیک، شیلنکهای مخزن هیدرولیک
نازل به لولهای ترمودینامیکی گفته میشود که سطح مقطع آن متغیر است و به منظور افزایش سرعت جریان خروجی و کنترل جهت آن به کار میرود. در نتیجه این تغییر مومنتم ، نیرویی ایجاد میشود. این نیرو را میتوان به راحتی و با قرار دادن دست جلوی مسیر آب خروجی از شلنگ، آزمایش کرد. به عنوان مثال، نازل موشک را در نظر بگیرید. خروج جرم از محفظه به سمت عقب و نیروی عکسالعمل حاصل از آن در جهت مخالف، باعث ایجاد حرکت نسبی میشود. همان اندازه که ملخ در ایجاد نیروی محرکه یک هواپیمای ملخی اهمیت دارد، نازل هم در موتور جت مهم است. زیرا تبدیل انرژی به انرژی جنبشی اگزوز و مومنتوم خطی ناشی از آن که منجر به نیروی تراست (thrust) میشود، همگی داخل نازل اتفاق میافتد. اولین بار، نازل در سال ۱۸۸۸ میلادی و به طور همزمان در آلمان و سوئد اختراع شد. در برخی کتابها، تمام لولههایی را که مطابق شکل زیر دارای سطح مقطع متغیر هستند، نازل مینامند. ولی در برخی کتابها نیز، آنها را به دو دسته نازل و دیفیوزر تقسیم میکنند. در این مقاله، عملکرد نازل و دیفیوزر را مطالعه کرده و برای هریک از آنها مثالی حل شده ارائه خواهیم کرد.
علکرد نازل و دیفیوزر
کاربرد نازل و دیفیوزر گستره وسیعی را شامل شده و از موتورهای جت و فضاپیماها تا تجهیزات آبیاری فضای سبز را در بر میگیرد. نازل (nozzle) وسیلهایست که با کاهش فشار سیال، سرعت آن را افزایش میدهد. در سوی مقابل، دیفیوزر (diffuser) به وسیلهای گفته میشود که برعکس نازل عمل میکند. یعنی با کاهش سرعت سیال، فشار آن را بالا میبرد. سطح مقطع نازل در جهت عبور سیال، برای جریانهای فروصوت کاهش و برای جریانهای فراصوت، افزایش مییابد. خلاف این موضوع هم برای دیفیوزر صادق است.
نرخ انتقال حرارت بین سیال عبوری از داخل نازل و دیفیوزر و محیط اطراف آن معمولاً بسیار کوچک است ˙Q≈0 و در بسیاری از مسائل میتوان از آن صرف نظر کرد. زیرا سرعت سیال، بسیار زیاد است و فرآیند به قدری سریع اتفاق میافتد که فرصتی برای انتقال حرارت باقی نمیماند. همچنین، کار انجام شده و تغییر انرژی پتانسیل در نازل و دیفیوزر نیز برابر صفر است. ولی به دلیل سرعت بالای سیال در عبور از آنها، تغییرات انرژی جنبشی بسیار محسوس است و باید محاسبه شود. شکل زیر را در نظر بگیرید. در ادامه، با ارائه دو مثال، معادلات ترمودینامیکی را در نازل و دیفیوزر به کار خواهیم برد.
نازل
نازل یا سرشلنگ یا افشانک وسیلهای است که برای کنترل جهت یا مشخصات (بهویژه برای افزایش سرعت) جریان یک سیال در ورود (یا خروج) از یک حفره یا لوله طراحی شدهاست.
نازل ها معمولا یک لوله با مقطع متغیر هستند که می توان با آن جهت جریان سیال یا ویژگی های آن را تغییر داد. از نازل ها غالباً برای کنترل نرخ دبی، سرعت، جهت، جرم، شکل و یا فشار جریان استفاده می شود. در نازل ها معمولا با افزایش سرعت، فشار کاهش می یابد. نازل جت: جت گاز، جت سیال یا جت آب نوعی نازل است که هدف آن تزریق یک گاز یا سیال دیگر به داخل یک محیط دیگر می باشد. جت های گاز معمولا در اجاق گازها استفاده می شود نازل سرعت بالا : نازل ها می توانند همگرا (یعنی در راستای جریان مسیر تنگ تر می شود) یا واگرا (یعنی در راستای جریان مسیر گشادتر می شود) باشند. در نازل های همگرا واگرا یک نازل همگرا به یک نازل واگرا متصل شده است و از آن برای افزایش سرعت جریان سیال به سرعت مافوق صوت استفاده می شود. نازل پیشران نازل مغناطیسی نازل اسپری نازل خلا نازل شکل دهی نازل همگرا-واگرا یا نازل دِلاوال لوله ای است که به شکل یک ساعت شنی درآمده است. از این نازل برای تبدیل جریان با سرعت زیرصوت به جریان با سرعت مافوق صوت استفاده میشود. اینکار با تبدیل فشار به انرژی جنبشی انجام میشود.به همین دلیل از این نازل به صورت گستردهای درتوربین های بخار ونازل موتورهای موشک استفاده میشود. این نازل توسط مخترع و مهندس آلمانی در سال ۱۸۷۸ و مخترع سویدی گوستاو دلاوال در سال ۱۸۸۸ برای استفاده در توربین بخار اختراع شد. از این نازل در موشک اولین بار توسط رابرت گدارد استفاده شد. در اکثر موتورهای راکت جدید از این نازل استفاده میشود. نازل پیشران ، نازلی است که انرژی درونی یک گاز را به نیروی محرکه یا پیشران تبدیل میکند، این نازل است که جت پرسرعت سیال را تشکیل میدهد، و تفاوت توربین گازی که نوعی ژنراتور برقی گازی است با موتور جت وجود همین نازل میباشد. انواع نازل نازل سطح-ثابت نازل سطح-متغیر برای پس سوزش اجکتور (Ejector)
نازل پیشران نوع-عنبیه ای با قابلیت جهت دهی رانش (تراست وکتورینگ)
نازل همگرا-واگرای هندسه متغیر
نازل موتور موشک نوعی نازل پیشران است (معمولاً از نوع همگرا-واگرا) که در موتور موشک ها مورد استفاده قرار میگیرد تا گازهای احتراق تولید شده توسط سوزاندن پیشران ها را منبسط کرده و به آنها شتاب دهد، به گونه ای که گازهای خروجی با سرعت هایپرسونیک (Hypersonic) از نازل خارج شوند.
به زبان ساده میتوان گفت: موشکها با احتراق سوخت، فشارهای بسیار زیادی (در حدود چند صد برابرفشار اتمسفر) در داخل محفظه احتراق ایجاد میکنند و نازلها این گاز استاتیک فشار بالا، دما بالا را با سرعت زیاد و با فشارهایی نزدیک فشار اتمسفر به بیرون میرانند. استفاده در شرایط خلاء: برای نازلهایی که در ارتفاعات خیلی زیاد یا شرایط خارج اتمسفر و درون خلاء کار میکنند، رسیدن به فشار محیط اطراف ناممکن است، در عوض، نازلهایی با نسبت مساحت بیشتر معمولاً کارآمدتر هستند. با این حال طول زیاد نازل باعث افزایش وزن شده که خود یک عیب محسوب میشود. معمولاً باید طولی برای نازل پیدا شود که راندمان کل دستگاه را بهینه کند. به علاوه، با کاهش دمای گاز ممکن است بعضی قسمتهای دستگاه یخ ببندد که بسیار نامطلوب است و باید از آن پیشگیری گردد. نازل همگرا-واگرا در حالت یک بعدی: برای آنالیز جریان گاز در داخل نازلهای همگرا-واگرا نیاز به تعدادی فرضهای ساده کننده مسئله داریم: گازهای محفظه احتراق را گاز ایده آل فرض میکنیم. جریان گاز یک فرآیند آیزنتروپیک (آنتروپی ثابت) است، که نتیجه فرض گاز غیرلزج و فرآیند آدیاباتیک میباشد. دبی جریان گاز در طی زمان سوخت پیشران ثابت میباشد. (یعنی جریان پایدار فرض میشود) جریان گاز غیرآشفته (non-turbulent) و از ورودی تا خروجی نسبت به محور مرکزی متقارن (axisymmetric) میباشد. جریان تراکم پذیر و سیال یک گاز میباشد. قبل از ورود گازهای احتراق به نازل موشک، سرعت زیر صوت میباشد. با تنگتر شدن مسیر گاز مجبور به شتاب گرفتن شده تا اینکه در قسمت گلویی، جایی که کمترین سطح مقطع عبوری را دارد، سرعت خطی حرکت جریان به سرعت صوت(ماخ 1) میرسد. پس از گلویی سطح مقطع دوباره افزایش یافته و گاز منبسط میشود و این سرعت خطی به صورت پیوسته افزایش مییابد و سرعت آن از سرعت صوت (ماخ ۱) بیشتر میشود. سرعت خطی گازهای اگزاست خروجی را میتوان با استفاده از معادله زیر محاسبه کرد:
تناسب آن با روحیات افراد، دروسی که برای موفقیت در این رشته مهندسی باید در آنها پایهای قویتر داشت، گرایشهای آن، بازار کار و سایر موارد مرتبط را مورد بررسی قرار دهیم.
مهندسی مکاترونیک تلفیقی از رشتههای اصلی مکانیک، کامپیوتر، الکترونیک و کنترل است و در واقع یک شاخهی چند رشتهای از علوم مهندسی محسوب میشود. خاصیت چند رشتهای بودن مهندسی مکاترونیک این پایه را در دانشجویان این رشته ایجاد میکند تا مشکلات مهندسی پیچیده را تحلیل و حل کنند. همچنین، مکاترونیک به دانشجویان این رشته دید کلی مهندسی، انعطافپذیری و تطبیقپذیری را نیز میدهد که همگی از ویژگیهای اصلی موفقیت شغلی هستند. امروزه تقریبا در تمامی صنایع مختلف، حضور مهندس مکاترونیک مورد نیاز است. نیاز به افرادی که دید کلی مهندسی نسبت به تمامی قسمتهای یک پروژه داشته باشند، بیشتر از قبل در صنایع گوناگون محسوس شده؛ این افراد توانایی مدیریتی بالایی در صنعت داشته و برای کنترل و مدیریت پروژههای مختلف کارآمد خواهند بود.
از لحاظ شخصیتی، رشته مهندسی مکاترونیک مناسب افرادی است که دارای ویژگیهای زیر بوده و یا به دنبال یافتن این تواناییها باشند: بودن جزئی از تیم و انجام کارها به صورت تیمی یافتن پایه و دید کلی در اکثر علوم و ایجاد درک عمیق در آنها با گذر زمان و کسب تجربه سختکوشی و تلاش زیاد توانایی ایجاد ارتباط بالا مدیریت و رهبری تیم لذت بردن از تکنولوژی و فناوریهای جدید تلفیق تئوری با تجربه و انجام کارهای عملی خلاقیت و ایجاد ایدههای نو تفکر و تحلیل و ارائه راهحل قدرت تصمیمگیری بالا علاقهمند به ریاضیات، فیزیک، مکانیک و ساخت ربات
یک مهندس مکاترونیک موفق، بهتر است در دانشگاه در یکی از رشتههای رباتیک و یا مکاترونیک ادامه تحصیل دهید و همیشه به روز باشد. اگر رشتههای اصلی دانشگاهی را به دریاچههایی با عمق زیاد تشبیه کنیم، مهندسی مکاترونیک و رباتیک دریایی پهناور با عمق کمتر به حساب میآیند و برای دانش آموختگان این رشته، مناسبتر است تا بسته به گرایش و به منظور رسیدن به سطوح علمی بالاتر همواره عمق یادگیری خود را افزایش دهند.
کدام دروس دوره دبیرستان در رشته مهندسی مکاترونیک بیشتر کاربرد دارند؟
همانطور که بیان شد، در رشته مهندسی مکاترونیک از دروس دبیرستان ریاضیات و فیزیک بسیار مورد توجه است. مباحث درسی حسابان و هندسه به صورت کاملا پیشرفته در این رشته مورد نیاز خواهند بود و در دروسی همچون طراحی مکانیزم، رباتیک و سایر دروس کاربردهای متعددی دارند. آمار و احتمالات و جبر در مکاترونیک، شناسایی سیستمها و کنترل بسیار مورد نیاز خواهند بود. از سوی دیگر، فیزیک دوره دبیرستان در اکثر دروس مهندسی مکاترونیک کاربرد دارد و در درسهای دورهی کارشناسی این رشته همچون، فیزیک 1 و 2، رباتیک، مدارهای الکتریکی، مغناطیس، الکترونیک، مقاومت مصالح و استاتیک، دینامیک و غیره مورد استفاده قرار میگیرد. همچنین، در کارشناسی ارشد هم درس فیزیک کاملا مورد نیاز بوده و در اکثر دروس مهندسی مکاترونیک به آن احتیاج پیدا میشود. بنابراین، دانشآموزانی که به دنبال تحصیل در رشته مهندسی مکاترونیک و رباتیک هستند، لازم است تا به صورت کاملا جدی دروس ریاضیاتی و فیزیک دورهی دبیرستان را مطالعه و درک کنند. گرایشهای رشته مهندسی مکاترونیک برای ادامه تحصیل چه هستند؟
پس از گذراندن دوره کارشناسی در رشته مهندسی مکاترونیک، دانشجویان بنا بر علاقه میتوانند در هر یک از رشتهها و گرایشهای مهندسی برق، مهندسی مکانیک، مهندسی صنایع، مهندسی پزشکی، فیزیک، مهندسی کامپیوتر و همچنین خود مهندسی مکاترونیک ادامه تحصیل دهند. همچنین، دانشجویان رشتههای دیگر نیز برای دورهی کارشناسی ارشد میتوانند رشته مهندسی مکاترونیک را انتخاب کنند و در ترم اول مقطع کارشناسی ارشد دروسی را با عنوان دروس پیشنیاز بگذرانند.
رشته مهندسی مکاترونیک و رباتیک در واقع، چون بین رشتهای است گرایش ندارد؛ بنابراین جهت و گرایش دانشجویان این رشته با توجه به نوع پایاننامه تعریف شده برای آنها معین میشود. همین امر موجب میشود تا مهندسین مکاترونیک در کارشناسی ارشد آزادی عمل بیشتری نسبت به دانشجویان سایر رشتهها داشته باشند؛ ضمناً پایاننامههای بسیار متنوعی در بین دانشجویان رشته مهندسی مکانیک مشاهده میشود که این موضوع از خصوصیات اصلی این رشته به حساب میآید.
همانگونه که بیان شد، هدف رشته مهندسی مکاترونیک حل مشکلات پیچیده صنعت و تکنولوژی است. بنابراین، اگرچه این رشته گرایشی ندارد، اما نوع پایان نامههای تعریف شده برای دانشجویان آن باعث میشود تا این افراد در برخی مباحث عمیقتر وارد شده و بسیار تخصصیتر به موضوع بپردازند.
فارغ التحصیل رشته مهندسی مکاترونیک در چه کارها و صنایعی میتواند شاغل شود؟
پیشرفت روز افزون تکنولوژی، دید کلی مهندسی در اکثر علوم، چندرشتهای بودن و انعطافپذیری مهندسی مکاترونیک، همگی در کنار یکدیگر باعث شدهاند تا در صنایع مختلف فرصتهای بسیار زیادی برای اشتغال مهندسین این رشته وجود داشته باشد. همچنین، علاوه بر توانایی علمی این مهندسین، توانایی مدیریتی، خلاقیت و قدرت تصمیمگیری بالای آنها میتواند در اشتغالشان بسیار موثر واقع شود.
فارغ التحصیل رشته مهندسی مکاترونیک در صنایع گوناگونی میتواند مشغول به کار شود که در ادامه به چند مورد از همین صنایع و فرصتهای موجود در آنها پرداختهایم:
علوم پزشکی: ساخت تجهیزات پزشکی همچون صندلی و میزهای مکاترونیکی و هوشمند، دستگاههای تصویر برداری پزشکی هوشمند، شناسایی بیماری و شناسایی روش درمان، رباتها جراح جهت انواع جراحیها و رفع مشکلات موجود در جراحیهای معمول و رباتهای سیار برای کمک و نگهداری از بیمار و تحویل دارو، هوشمندسازی آزمایشگاههای مجهز و غیره
مهندسی هوافضا: تجهیزات فضایی، رباتها فضایی و استفاده از رباتها در تولید صنایع فضایی و ارتباطات رادیویی هوشمند و غیره
مهندسی مکانیک: استفاده از تجهیزات مکاترونیکی و رباتها در صنایع خودروسازی، طراحی و ساخت خودروها، تجهیز کردن الکترونیک خودروها، هوشمندسازی خودروها و غیره، استفاده از تجهیزات مکاترونیکی و رباتها در صنایع دفاعی، ماشینسازی، معادن، مترو، کنترل ترافیک و غیره
مهندسی الکترونیک: تجهیزات پیشرفته و هوشمند، طراحی و ساخت مدارات مختلف و غیره
مهندسی کنترل: ساخت و کنترل رباتها و تجهیزات پیشرفته و کنترل انواع تجهیزات موجود در صنعت
مدیریت: مدیریت واحدهای صنعتی، مدیریت تیمها در بخشهای مختلف صنعت و کنترل پروژه، کنترل کیفیت و غیره
بازار کار رشته مهندسی مکاترونیک به چه صورت است؟
با توجه به چند رشتهای بودن مهندسی مکاترونیک و مهارتهای بسیار زیاد فارغ التحصیلان آن، همواره در صنایع گوناگون فرصتهای شغلی متنوعی برای این افراد وجود دارد. گفتنی است امروزه در بیشتر صنایع مختلف ایران و همینطور سایر کشورها، واحدهای صنعتی با عنوان مکاترونیک ایجاد شده و همین امر سبب شده بازار کار مهندسین مکاترونیک نسبت به قبل گستردهتر نیز بشود.
از دیگر موارد مهم رشته مهندسی مکاترونیک، ایجاد قابلیت مدیریت در دانش آموختگان خود است که سبب میشود فرصتهای شغلی بیشتری برای آنها در بازار کار ایجاد شود. همانطور که واضح است، از ویژگیهای مدیریتی در صنعت، داشتن درک کافی از پروژه مربوطه است؛ از همین رو دید مهندسی که دانشجویان و فارغ التحصیلان رشته مهندسی مکاترونیک دارند، موجب میشود تا آنها معمولاً در عرصه مدیریت صنایع مختلف موفق ظاهر شوند.
همچنین، حقوق و مزایای ماهانه فارغ التحصیلان رشته مهندسی مکاترونیک بسته به کاری که در صنعت انجام میدهند، کاملا متفاوت است.
امکان ادامه تحصیل در رشته مهندسی مکاترونیک در داخل ایران چگونه است؟
رشته مهندسی مکاترونیک در داخل کشور در دوره کارشناسی ارشد قابل ادامه دادن است که کنکور آن از طریق کنکور برق و یا کنکور مکانیک برگزار میشود. در این راستا، فقط کافی است علاقهمندان دروسی که دارای ضریب برای رشته مکاترونیک است را مطالعه کنند. از دانشگاههای برتر دوره کارشناسی ارشد
در دوره دکتری، رشته مهندسی مکاترونیک در داخل کشور قابلیت ادامه دادن ندارد. ولی مهندسین این رشته میتوانند در سایر رشتهها و گرایشها ادامه تحصیل دهند. از مناسبترین رشتهها برای ادامه تحصیل بعد از گذراندن دوره کارشناسی ارشد مهندسی مکاترونیک، رشته مهندسی برق گرایش کنترل، رشته مهندسی کامپیوتر گرایش هوش مصنوعی و رباتیک، رشته مهندسی پزشکی، رشته مهندسی مکانیک و مدیریت است.
امکان ادامه تحصیل در رشته مهندسی مکاترونیک در خارج از کشور به چه صورت است؟
با توجه به اینکه رشته مهندسی مکاترونیک در اکثر کشورهای پیشرفته دنیا بسیار مورد توجه قرار گرفته، امکان ادامه تحصیل در آن در خارج از کشور و در بیشتر دانشگاههای ایالات متحده آمریکا، کانادا، اروپا و استرالیا وجود دارد و بهترین دانشگاههای جهان در رشته مهندسی مکاترونیک دانشجو میپذیرند.
دروس دانشگاهی رشته مهندسی مکاترونیک تا چه میزان نیازهای بازار کار را پاسخگو هستند؟
همانطور که بیان شد، رشته مهندسی مکاترونیک کاملا چند رشتهای است و این امر موجب شده تا دروس متنوع بسیار زیادی در حین تحصیل به دانشجویان آن آموزش داده شود. از دروس پیچیده و مهم رشته مهندسی برق گرفته تا دروس دشوار و مهم رشته مهندسی مکانیک در رشته مهندسی مکاترونیک تجمع کردهاند و همین امر موجب شده است تا مهندسین این رشته دید بسیار خوب و کاملی از علم مهندسی داشته باشند. بنابراین، دروس دانشگاهی تا حد بسیار زیادی نیازهای بازار کار و نیازهای صنعت را برای مهندسین این رشته مرتفع میکنند.
با توجه به تنوع فراوان و پیچیدگی زیاد دروس رشته مهندسی مکاترونیک، دانشجویان این رشته برای موفقیت در بازار کار، باید نسبت به دانشجویان سایر رشتهها زمان بسیار زیادی را برای مطالعه دروس خود صرف کنند تا به درک عمیقی از آنها برسند. همانگونه که بیان شد مهندسی مکاترونیک همچون دریایی پهناور است و نیاز است دانشجویان آن با تلاش بیشتر در نواحی مختلف این دریا، دانش عمیقتری را کسب کنند. لذا، برای موفقیت در بازار کار، دانشجویان رشته مکاترونیک باید علاوه بر دروس دانشگاهی، خود نیز تئوریهای بیان شده را وارد کارهای عملی کرده و تجربه کسب کنند. همچنین، مطالعاتی فراتر از دروس دانشگاهی نیز داشته باشند تا مباحث گوناگون را عمیقتر یاد بگیرند و برای بازار کار آمادهتر شوند. از سوی دیگر، همانطور که بیان شد از اصول رشته مهندسی مکاترونیک کاربردی بودن و آزمایشگاهمحور بودن آن است. اکثر پایاننامههای تعریف شده در این رشته به صورت طراحی، ساخت و پیادهسازی بیان میشوند. این امر موجب میشود تا تجربه دانشجویان رشته مهندسی مکاترونیک نسبت به سایر رشتهها بالاتر بوده، نیاز به گذراندن زمان زیادی برای یادگیری و کسب تجربه به عنوان کارآموز در صنایع مختلف نداشته باشند و اعتماد کارفرمایان به آنها بیشتر باشد. بنابراین، رشته مهندسی مکاترونیک نیازهای بازار کار را مرتفع کرده و کاملا با پیشرفت تکنولوژی گام برداشته است.
اندازه گیری چگالی یکی از روشهای اصلی برای شناخت ساختار ماده است. با توجه به مقدار چگالی فرد میتواند به خواص جسم پی ببرد. به عنوان مثال چگالی پاسخ این پرسش را مشخص میکند که بین دو ماده کدامیک برای ساخت یک کشتی و یا کدام ماده برای ساخت هواپیما مناسب است؟ شما به عنوان سازنده یک دستگاه با توجه به ویژگیهایی که برای دستگاهتان در نظر گرفتهاید، باید بدانید که به کار بردن چه عنصری مناسبتر است. برای ساختن کشتی شما نیاز به عنصری دارید که روی آب غوطهور بماند یا برای ساخت زیردریایی عناصری مورد نیازتان است که در آب غوطهور شود. به همین دلیل مطالعه و اندازه گیری چگالی مهم به نظر میرسد. چگالی چیست؟ چگالی میزان فشردگی جرم در یک عنصر یا جسم را نشان میدهد. اگر بخواهیم این تعریف را به زبان علمی بیان کنیم باید گفت چگالی نسبت جرم به حجم است:
واحد چگالی در SISI کیلوگرم بر متر مکعب (kg/m3) است. دو جسم دیده میشوند که یکی از آنها روی آب غوطهور است و دیگری به زیر آب فرو رفته است.
شکل ۱: اگر چگالی جسمی از آب کمتر باشد بر روی سطح آب غوطهور میشود و در غیر این صورت در آب فرو میرود
به صورت کلی باید گفت اگر چگالی جسم از چگالی مایعی که در آن قرار گرفته کمتر باشد، جسم روی مایع غوطهور میشود، ولی اگر چگالی جسم بزرگتر باشد جسم در مایع فرو میرود.
چگالی جسم < چگالی مایع = غوطهور شدن جسم روی مایع
چگالی جسم > چگالی مایع = غرق شدن جسم در مایع
چگالی نسبی
در فیزیک و شاید همه علوم، مفهوم نسبی به معنی مقایسه یک کمیت در اجسام و یا حالتهای مختلف است. این موضوع در مفهوم چگالی نیز برقرار است. سوال این است که این چگالی باید نسبت به چه چیز بررسی شود؟ به صورت استاندارد چگالی مایعات و جامدات نسبت به چگالی آب و چگالی گازها نسبت به چگالی هوا بررسی میشود. واضح است که چگالی نسبی کمیتی بدون بُعد است. در مورد چگالی نسبی نسبت به آب، نتایج نشان داده است که اگر چگالی نسبی بزرگتر از ۱ باشد، جسم در زیر آب قرار میگیرد. ولی در صورتی که چگالی نسبی کوچکتر از ۱ باشد جسم روی آب غوطهور میشود.
شکل ۲: چگالی نسبی مایعات و جامدات نسبت به آب و چگالی نسبی گازها نسبت به هوا سنجیده میشود. با داشتن نسبت چگالی نسبی یک جسم میتوان مشخص کرد که جسم در آب غوطهور میشود یا فرو میرود.
همچنین هرچه چگالی نسبی به ۱ نزدیک شود، مقدار بیشتری از جسم در آب فرو میرود. این موضوع در شکل (۳) به خوبی نمایش داده شده است.
شکل ۳: هر چه چگالی نسبی به ۱ نزدیکتر باشد، حجم بیشتری از جسم در آب قرار میگیرد.
نکته دیگری که در مورد چگالی نسبی وجود دارد این است که چگالی نسبی نمیتواند صفر باشد. اگر چگالی نسبی صفر باشد، یعنی چگالی جسم صفر و در نتیجه، جرم جسم صفر بوده است. این موضوع زمانی که جسم حجمی را اشغال کرده، امکانپذیر نیست. مبحث چگالی و محاسبه چگالی، یکی از مباحث فیزیک پایه است.
اندازه گیری چگالی
همانطور که گفته شد، مواد در فیزیک کلاسیک به سه دسته جامد، مایع و گاز تقسیمبندی میشوند. روش اندازه گیری چگالی در هر یک از این دستهبندیها متفاوت است که در این بخش به بررسی این روشها میپردازیم.
اندازه گیری چگالی جامدات
برای اندازه گیری چگالی جامدات باید آنها را به دو دسته: ۱) چندضلعیهای منتظم و ۲) چندضلعیهای نامنتظم تقسیم کرد. اندازهگیری حجم در چندضلعی منتظم با چندضلعی نامنتظم متفاوت است که در ادامه این موضوع را بررسی میکنیم.
اندازهگیری حجم جامدات منتظم
اندازهگیری حجم جامدات منتظم ساده است. کافی است توسط متر یا خطکش اندازه طول، عرض و ارتفاع جسم را اندازهگیری کرده و در یکدیگر ضرب کنیم. بسته به اینکه طول بر حسب متر یا سانتیمتر باشد، حجم بر حسب متر مکعب (m3) یا سانتیمتر مکعب (cm3) به دست میآید.
اندازهگیری حجم جامدات نامنتظم متفاوت از اندازهگیری با خطکش یا متر است. دلیل این موضوع نداشتن شکل هندسی منظم این اجسام است. برای این اندازهگیری بشری را تا نیمه از آب پر میکنیم و ارتفاع آب را یادداشت میکنیم، سپس جسمی که میخواهیم حجم آن را اندازهگیری کنیم داخل آب میاندازیم و ارتفاع ثانویه آب را نیز یادداشت میکنیم. حجم جسم برابر با اختلاف ارتفاع ثانویه و اولیه آب است که بر حسب لیتر (L) یا میلیلیتر (mL) بیان میشود.
شکل ۵: با اندازه گیری اختلاف سطح مایع قبل و بعد از قرار گرفتن جسم در آن، حجم جسم مشخص میشود.
بیان این نکته ضروری است که 1mL=1 cm3 است.
اندازه گیری جرم جامدات
این موضوع برای جامدات منتظم و غیرمنتظم یکسان است و کافی است جسم را روی ترازو قرار داده و عدد آن را یادداشت کنیم. بدین ترتیب چگالی جامدات با استفاده از رابطه ρ=M/Vبرحسب (gr/l) یا (gr/cm3) به دست میآید.
اندازه گیری چگالی مایعات
برای اندازه گیری چگالی مایعات باید دو حالت را در نظر گرفت: ۱) مایع خالص باشد، ۲) مایع ترکیبی از دو یا چند مایع باشد. روش اندازهگیری کلی در هر دو حالت یکسان است، با این حال در جزئیات اندازهگیری تفاوتهایی وجود دارد که به بررسی آنها میپردازیم.
منظور از بالانس تایرها پدال نیوز: همانطور که میدانیم، لرزش در خودرو میتواند نتایج بدی به همراه داشته باشد؛ از بروز عیب و ایراد در بدنه و دیگر قسمتها خصوصا مفاصل و اتصالات چرخها و قسمتهای بدنه و حتی به صدا افتادن داخل اتاق تا افزایش مصرف سوخت. به طور کلی زمانی که قسمتی از یک خودرو دچار لرزش میشود، نیرویی که توسط موتور تولید میشود در این قسمتها هدر خواهد رفت چراکه یا قسمتی از آن صرف تولید لرزش میشود و یا قسمتی از آن برای کاهش این لرزش باید هزینه شود. به گزارش پایگاه خبری پدال نیوز، همانطور که میدانیم، لرزش در خودرو میتواند نتایج بدی به همراه داشته باشد؛ از بروز عیب و ایراد در بدنه و دیگر قسمتها خصوصا مفاصل و اتصالات چرخها و قسمتهای بدنه و حتی به صدا افتادن داخل اتاق تا افزایش مصرف سوخت. به طور کلی زمانی که قسمتی از یک خودرو دچار لرزش میشود، نیرویی که توسط موتور تولید میشود در این قسمتها هدر خواهد رفت چراکه یا قسمتی از آن صرف تولید لرزش میشود و یا قسمتی از آن برای کاهش این لرزش باید هزینه شود. لرزش در تایرها یا همان چیزی که به بالانس نبودن شناخته میشود، از شایعترین لرزشهای خودرو است. اما در این بین باید چند نکته ساده را بدانیم. منظور از بالانس تایرها چیست؟ به طور خلاصه و ساده میتوان گفت منظور از بالانسکردن تایرها، گرفتن لرزش آن در اثر ناهمگنیهای موضعی آن است. رینگ چرخ و حتی خود لاستیک میتوانند به صورت ناهمگن ساخته شده باشند و یا در طول زمان و در اثر کارکرد و برخورد با پستی و بلندیهای مسیر دچار مشکلاتی شوند. این عیوب باعث چرخش نامتوازن تایر حین حرکت در سرعتهای مشخصی میشود که برای رفع این حالت باید تایر را بالانس کنیم. بالانس کردن چرخها با کمک دستگاه انجام میشود و برای این کار در لبه رینگ و مکان مشخصی که کمک به رفع این حالت میکند، باید وزنههای سربی مناسبی قرار داد. تایر بد، رینگ معیوب ریم یا چیزی که در کشورمان به آن رینگ میگوییم، قطعهای فلزی است و به همین خاطر میتواند حین حمل و نقل و یا حتی پروسه تولید، دچار مشکلاتی شود. این عیوب بهراحتی منجر به برهم خوردن بالانس تایرها شده و لرزشهایی را ایجاد میکنند. ضمن اینکه میتوانند منجر به خرابی تایر و ایجاد لاستیکسایی نیز شوند. همچنین وجود ایراد در تایر حتی در نمونههای معروف خارجی نیز هر چند بسیار کم دیده میشود اما نادر هم نخواهد بود. به همین خاطر گاهی مواقع حین بالانسکردن چرخها دیده میشود که ایراد از خود رینگ مثل تابیدگی و یا خود تایر است. بالانس درجا و روی دستگاه گاهی مواقع تایر روی دستگاه و به طور جدا بالانس و تنظیم میشود و گاهی مواقع همان طور که در زیر خودرو قرار دارد. از فواید بالانس جدا و روی دستگاه در این است که بعد از بالانسشدن تایرها، اگر باز هم ایرادی از سیستم تعلیق وجود داشته باشد، به خوبی نمایان خواهد شد. از طرف دیگر با بالانس روی دستگاه، ممکن است با وجود ایراد کوچکی در قسمتی از سیستم تعلیق باز هم شاهد لرزش در تایرها در سرعتهای بالا باشیم که با بالانس درجا که تایر از جای خود خارج نمیشود، این عیوب تا حد زیادی برطرف خواهد شد؛ چرا که تایر متناسب با وضعیت سیستم تعلیق، تنظیم و وزنهگذاری میشود. بالانس عقب و جلو به طور معمول و تجربی ثابت شده است که اگر تایرهای جلو خودرو دچار نابالانسی باشند، در سرعتهای بین 80 تا 90 کیلومتر ایجاد لرزش میکنند و این حالت برای تایرهای عقب در سرعتهای بالاتر یعنی بین 120 تا 140 کیلومتر رخ میدهد. نکته قابل ذکر این است که بهتر است هر بار بعد از تعویض تایرها به صورت ضربدری و یا خطی، آنها را دوباره بالانس کنیم. اتصالات و پلوسها گاهی مواقع لرزش در تایرها و محورها، ناشی از نابالانسی آنها نیست و به خرابی و وجود مشکل در اتصالات بازمیگردد. از شایعترین آنها که در خودروهای محور محرک جلو دیده میشود، ایراد در پلوسهاست که غالبا هنگام شتابگیری در دنده 2 خود را به خوبی نشان میدهد. ضرورت بالانس چرخ خودرو
چرخها به عنوان یکی از زیرمجموعههای سیستم تعلیق بوده و در واقع میتوان گفت در صف مقدم عملیات جابجایی حرکت خودرو قرار دارد و تمامی تلاش نیروهای پشتیبانی از قبیل موتور، ترمز، دنده، کلاچ و … بدون چرخها، عملی عبث است و تمامی عباراتی که عنوان کردیم برای این بود که اهمیت بالانس چرخ خودرو را به شما کاربر گرامی ارائه بدهیم.چرخها به عنوان آخرین جز از سیستم تعلیق، وزن خودرو را تحمل نموده و ارتباط نهایی بین ماشین و زمین را برقرار نموده و با توجه به قوانین نیوتن، اصطکاک، عمل و عکسالعمل و … حرکت خودرو را ممکن مینمایند. همچنین، تمامی ضربههای وارد آمده بر خودرو، در وهله نخست به چرخها وارد شده و این چرخها هستند که باید به کاهش ارتعاشات کمک نمایند.بالانس (تعادل) چرخها
بالانس و تعادل در تمامی ابعاد زندگی بشری و حتی زندگی سایر موجودات، نقش بسیار حیاتی داشته و خروج از خط تعادل اگر با نابودی همراه نباشد، قطع به یقین صدمات جبرانناپذیری را برای آدمی به همراه خواهد داشت. چرخهای خودرو نیز در صورت بالانس یا متعادل نبودن، پیامدهای منفی فراوانی را به همراه خواهد داست. بالانس چرخ خودروها، به معنای تعادل و همراستایی چرخها بوده و به صورت علمی، بالانس بین چرخها در واقع توزیع یکنواخت وزن خودرو بین چرخهای مختلف بوده و عدم بالانس خودروها، وضعیت ناهنجاری را برای خودرو به ارمغان خواهند آورد.پیامدهای عدم بالانس بودن چرخها
شاید به زعم بسیاری، بالانس نبودن چرخها در بدترین حالت منجر به لرزش فرمان گردد ولیکن، این بالانس نبودن نتایج بدتری را نیز میتواند در پی داشته باشد. خرابی زودرس قطعات: همانطور که عنوان شد کلیه ضربات به هنگام حرکت و علیالخصوص دستاندازها و ناهمواریها به چرخها وارد میگردد و پس از عبور از چرخهاست که به سیستم تعلیق، جلوبندی و … میرسد. در گذر زمان و در صورت عدم بالانس نمودن چرخها، این نیروهای مخرب میتوانند منجر به خرابی سایر قطعات و کاهش طول عمر مفید آنها خواهد شد. لرزش فرمان: لرزش فرمان شاید ناشی از بالانس نبودن چرخها، شاید در سرعتهای پایین آنچنان که باید قابل لمس نباشد ولیکن با افزایش سرعت خودرو، این ارتعاشات نیز افزایش پیدا کرده و لرزش فرمان ملموستر و آزارندهتر گردد. این لرزشها عمدتا بسته به اندازه و وزن خودرو، اندازه و وزن چرخها، میزان نابالانسی و …، در سرعتهای متفاوتی آشکار شده و عمدتا در سرعتهای حدود 80 کیلومتر بر ساعت خود را نشان میدهد. افزایش مصرف سوخت: با توجه به زمزمههای موجود جهت افزایش قیمت سوخت و یا سایر سیاستهای کنترلی، اهمیت این موضوع بیش از پیش روشن میگردد. بالانس نبودن چرخها، عملا بازدهی کلی سوخت را پایین آورده و مصرف سوخت خودرو را افزایش میدهد. فرسایش لاستیک: بالانس نبودن چرخها باعث عدم توزیع یکنواخت وزن و نیرو بین چرخهای مختلف شده و در نتیجه فرسایش سریعتر لاستیکها را در پی خواهد داشت. ناگفته پیداست که فرسایش بیش از حد لاستیکها علاوه بر مشکلات مادی، میتواند باعث ایجاد تصادفات دلخراشی نیز گردد. شتاب و ترمزگیری ضعیف: عدم تعادل بین چرخها حتی بر شتاب و ترمزگیری خودرو نیز تاثیرگذار است چراکه خودرو مجبور است برای رسیدن به یک نیروی خاص، بیشتر تلاش نماید و این امر بدین معنی است که اگر شتاب مساوی در دو حالت بالانس بودن و بالانس نبودن چرخها از خودرو بخواهیم؛ نیروی مفید کمتری جهت شتابگیری و یا ترمزگیری صرف شده است و در نهایت، ضعف در هر دو این عملکردها را در پی خواهد داشت. علایم بالانس نبودن چرخها از علائم بالانس نبودن چرخ ها میتوانیم به موارد زیر اشاره کنیم: لرزش فرمان: یکی از ملموسترین نشانههای بالانس نبودن چرخها، لرزش فرمان است به طوریکه حتی رانندگان عادی که تسلط زیادی بر مسایل فنی ندارند نیز قادر به تشخیص این امر هستند؛ البته شاید این لرزشهای دلایل دیگری نیز داشته باشند که جهت تشخیص دقیقتر موضوع باید به مکانیک مراجعه نمود. کاهش پایداری خودرو: این موضوع به خصوص در پیچها و سرعتهای بالا مشهودتر بوده و میتواند خسارات جبرانناپذیری را با خود به همراه داشته باشد. افزایش مصرف سوخت: این موضوع علاوه بر آنکه پیامدی از نامتعادلی چرخها است به نحوی نشانه آن نیز است. البته برای سایر موارد نیز همین اصل برقرار است ولیکن تشخیص آنها، نیاز به دانش و دقت فنی بالایی دارد. انواع بالانس نمودن چرخها بالانس چرخ خودرو به دو روش انجام میگیرد:
1.استاتیکی 2.دینامیکی روش استاتیکی روش استاتیکی که به روش ایستا نیز معروف است چرخ بر روی یک محور افقی نصب میشود که قابل گردش است. در این صورت چنانچه چرخ دارای نامتعادلی باشد به دلیل وزن بیشتر پایینتر قرار میگیرد. حال جهت ایجاد تعادل، وزنهای با وزن مناسب و در جای مناسب یعنی نقطه مقابل آن و در بالای رینگ تعبیه میگردد. چنانچه وزنهها به صورت صحیح انتخاب شده و درست جانمایی گردند، نامتعادلی از بین خواهد رفت.روش دینامیکیروش دینامیکی که به روش پویا نیز معروف است یک گام روبه جلوتر برداشته و علاوه بر تعیین نقاط نامتعادلی، عدم توازن چرخها نسبت به صفحه تقارن عمودی نیز سنجیده شده و در صورت مشاهده عدم تعادل، برطرف میگردد.زمان بالانس نمودن چرخها نمیتوان زمان خاصی را برای بالانس نمودن چرخها در نظر گرفت چراکه این موضوع متاثر از عوامل متعددی است ولیکن در حالت کلی توصیه میگردد هر 6 ماه یا هر 8000 تا 9000 کیلومتر، به کارشناسان متخصص مراجعه نموده و بالانس بودن چرخها، را بررسی نمایید. شایان ذکر است که هر کدام از نشانههای فوقالذکر نیز چنانچه در خودرو نمایان گردد باید نسبت به بررسی بالانس بودن یا نبودن چرخها اقدام نمود. نکته مهم دیگر، زمانی است که لاستیک خودرو را تعویض مینمایید در این موارد نیز دوباره باید متعادل بودن چرخها، مورد تایید قرار گیرد. ذکر این نکته خالی از لطف نیست که برخی از رانندهها جهت جلوگیری از سایش نامتعادل لاستیکها، در بازههای زمانی مشخص، لاستیکهای خودرو را به صورت ضربدری تعویض مینمایند که در نوع خود میتواند به متعادلتر نمودن چرخها کمک نماید.ضرورت کارشناسی خودرو در پایان مقاله قصد داریم با شما کاربر گرامی اندکی در مورد اهمیت کارشناسی خودرو صحبت کنیم شاید برای شما در مورد دو خدمت ارائه شده در بالا(برای خرید خودرو نیاز به کارشناسی دارم، برای فروش خودرو نیاز به کارشناسی دارم) سوال پیش بیایید که برای فروش خودرو ما چه نیازی به کارشناسی داریم. کاربر گرامی دقت کنید که یکی از راه ها و تله های کلاهبرداری که دلال ها از آن استفاده می کنند وارد کردن ایرادات بی جا به خودرو برای کاهش قیمت آن می باشد ولی در صورتی که شما گواهی کارشناسی از یک مرکز معتبر داشته باشید راه کلاهبرداری را برای دلالان خودرو می بندید و خودرو خود را با منطقی ترین قیمت و قیمت کارشناسی شده می فروشید.
معرفی کامل رشته مهندسی مهندسی خودرو(اتومکانیک) امروزه در اکثر جوامع پیشرفته و توسعه یافته نمیتوان نیاز به خودرو به معنی عام آن را در زندگی شخصی و اجتماعی انسان ها نادیده گرفت . انواع خودروی سواری، موتور سیکلتها، اتوبوسها و مینیبوسها در شهرها و اتوبوسها، کامیونها و تانکرها در بین شهرها، تراکتورها، انواع ادوات کشاورزی در روستاها، و کامیونها، لودرها و انواع تجهیزات راهسازی متحرک، از جمله کاربردهای اولیه و بدیهی خودروها محسوب میشوند. البته کلمه خودرو معادل فارسی کلمه Vehicle است که قطارها، کشتیها، هواپیماها و حتی فضاپیماها را نیز شامل میشود.
اما مهندسی خودرو، بهطور خاص با مواردی سروکار دارد که بر روی زمین حرکت میکنند و هماکنون اکثر آنها دارای موتورهای احتراق داخلی هستند. البته با پیشرفت فناوریهای جدید و افزایش روزافزون قیمت سوختهای فسیلی و همچنین افزایش مسئله آلودگی در دنیا فناوریهای نوینی در این زمینه بهکارگرفته شده است و امروزه خودروها فقط از موتورهای احتراق داخلی استفاده نمیکنند. در میان این فناوریهای برتر میتوان به خودروهای برقی، هیبریدی،سلولهای سوختی و همچنین استفاده از توربینها در خودروها اشاره نمود.خودروهای مورد بحث از قسمتهای مختلفی تشکیل شدهاند: قوای محرکه و سیستم انتقال قدرت، شاسی و چرخها، سیستم تعلیق و ترمز، سازه و بدنه، تزیینات داخلی، سیستمهای برقی، سیستمهای تهویه و دیگر سیستمهای جانبی. مهندسی خودرو، رشتهای است که طراحی، ساخت، بهینهسازی و تعمیر انواع مختلف خودرو را در برمیگیرد. اما از آنجا که خودرو، ابزاری است که از مجموعههای مختلف تشکیل شدهاست و دارای کاربردهای متفاوتی است، این رشته، مخلوطی از علوم مختلف است. بهعبارت دیگر، مهندسیخودرو یک رشته میانرشتهای و فراگیر است. چنین رشتهای نتیجه پیشرفتهای بشر در اواخر قرن بیستم است.در ابتدای قرن بیستم که علم و فناوری به آرامی در کنار هم حرکت را شروع نمودند رشتههای دانشگاهی همچون فیزیک، ریاضی و زیستشناسی عموما با مبنای علمی آغاز شدند. بعضا برخی از علوم مهندسی مانند مکانیک، برق، عمران که از دل علوم پایه منفکشده بود، نیز سربرآوردند. اما در نیمه دوم قرن بیستم با رشد انواع فناوری، مخصوصا فناوری اطلاعات و ارتباطات، علوم و فنون مختلف و در کنار آنها، رشتهها و دورههای دانشگاهی نیز رشد فزاینده و انفجاری را شاهد بودند، به گونهای که تقریبا هر پنج سال یکبار حجم دانش تولیدشده در دنیا دو برابر کل گذشته میشد.
لذا در دهههای منتهی به قرن بیستویکم، ابتدا گرایشهای مختلف در رشتهها بوجود آمد و سپس رشتههای جدید تخصصیتر ایجاد شد. بهعنوان مثال رشتهمهندسی مکانیک، به رشتههای حرارت و سیالات، طراحی کاربردی، هوافضا، کشتیسازی، راهآهن، مهندسی خودرو و حتی بیومکانیک تقسیم شد. در قرن اخیر این گرایشها متناسب با کاربرد گسترده و نیاز به استفاده از علوم مختلف از دل دانشکدههای سنتی جدا شده و دانشکدههای مستقلی را بوجود آوردند.با الگوبرداری از کشورهای پیشرفته دنیا از جمله انگلیس و آمریکا، دانشکده مهندسی خودروی دانشگاه علموصنعت بهعنوان اولین دانشکده در ایران و خاورمیانه در سال ۱۳۷۹ کار خود را با جذب دانشجو در مقطع کارشناسیارشد آغاز نمود. هماکنون بعد از شش دوره ارائه فارغالتحصیلان ماهر به صنعت خودروسازی و قطعهسازی کشور، دوره کارشناسی و دکترا را آغاز نموده است. نیز دانشکدههای مشابهی وجود دارد.تاسیس دانشکده مهندسی خودرودانشکده مهندسی خودرو به منظور تربیت نیروی متخصص برای صنایع خودروسازی کشور و صنایع وابسته به آن طراحی و تاسیس شده است و هماکنون با شرکتهای بزرگ کشور همچون ایرانخودرو و سایپا همکاری نزدیک دارد. بسیاری از دانشجویان دانشکده بورسیه مستقیم خود این گروههای صنعتی بودهاند و هماکنون مستقیما در آنجا مشغول بهکار هستند. برخی نیز که علاقه به ادامه تحصیل در مقطع دکترا داشتهاند، در رشته مهندسی خودرو و یا مکانیک ویا دیگر رشتههای معتبر به خارج از کشور رفتهاند و یا در برخی دانشگاههای داخلی مشغول به تحصیل هستند.این رشته کاربردی و کاملا عملی و جذاب است به طوری که دانش آموخته آن میتواند متناسب با علایق خود به حل مسائل کاملا ریاضی و پیچیده بپردازد و یا اینکه در یک کارخانه مدیریت خط تولید را برعهده گیرد. گستردگی این رشته باعث شده است که فارغالتحصیلان این رشته با خیال آسودهتر نسبت به آینده کاری و یا علمی خود بنگرند و آزادی انتخاب بیشتر را تجربه نمایند.رشته مهندسی خودرورشته مهندسی خودرو، رشتهای است که به مسائل مختلفی در خودرو میپردازد و البته دارای سه گرایش مختلف قوای محرکه، سیستم تعلیق و سازه و بدنه خودرو میباشد. دروس پایه این رشته شامل دروس عمومی دیگر رشتههای مهندسی، از جمله ریاضیات و فیزیک میباشد و شخص را برای رویکرد برخورد علمی با مسائل و قوانین آماده میسازد.
افراد با گذراندن دروسی همچون مکانیک سیالات، ترمودینامیک، انتقال حرارت و مبانی مهندسی برق با اصول اولیه مکانیک و مهندسی آشنا میشوند. آنان سپس با دروس تخصصیتری همچون مبانی مهندسی خودرو، مبانی دینامیک خودرو، سیستمهای شاسی و بدنه، و آیرودینامیک خودرو به عرصه صنعت خودرو وارد میشوند. علاوه براین با ارائه مباحثی همچون اقتصاد مهندسی در صنعت خودرو و مدیریت صنعتی در خودرو، شخص با مسائل مدیریتی و اقتصادی خودرو که ضامن پیشبرد کارها و طرح های صنعتی در دنیای واقعی است، آشنا میشود.همچنین در این رشته انواع کارگاهها و آزمایشگاهها برای آشنایی عملی دانشجو با علوم پایه، مهندسی و مخصوصا خودرو ارائه میشود. ضمنا با کار در آزمایشگاه های پژوهشی و همچنین همکاری با مراکز تحقیقاتی صنعت خودروی کشور، تحقیقات بنیادی نابی در این زمینه انجام میشود.گرایش قوای محرکههماکنون قوای محرکه خودروها، موتورهای درونسوز از نوع اشتعال جرقهای و یا اشتعال فشاری میباشد. این موتورها دارای انواع مختلفی است که میتوان از دیدگاههای متفاوتی آنها را دستهبندی نمود. موتورهای دوزمانه و چهار زمانه، موتورهای کاربراتوری و انژکتوری، پاشش مستقیم (درون سیلندر) و یا غیرمستقیم (درون منیفولد)، بنزینی، گازوییلی، گازسوز، دوگانهسوز، الکلی، تنفس طبیعی، سوپرشارژ (پرخورانی) و توربوشارژ، از انواع قوای محرکه است که برمبنای احتراق داخلی عمل مینماید.
البته مبحث انواع سوخت های جایگزین، همچون سوخت های زیستی، هیدروژن و دیگر مواد پاک و همچنین انرژیهای الکتریکی در قالب خودروهای برقی یا هیبریدی و یا انرژی خورشیدی از دیگر موضوعات در مبحث قوای محرکه است. همچنین مباحثی همچون انتقال قدرت و سیستم های خنککاری موتور و سیستمهای تهویه مطبوع خودرو از جمله مواردی است که نظر افراد خلاق و علاقمند به نوآوری را به خود جلب میکند.گرایش سیستم تعلیقامروزه سیستم تعلیق، فقط به مبحث چهار چرخ و یک فنربندی ساده منتهی نمیشود. مبحث تعلیق مبحث پیچیدهای است که راحتی و ایمنی خودروها را در برمیگیرد. خودوریی که میخواهد با سرعت ۲۰۰ کیلومتر در ساعت حرکت کند و به خوبی در شرایط مختلف آبوهوایی ترمز کند، نیاز به سیستمهای تعلیق فعال و همچنین سیستمهای ترمز با کنترلرهای پیچیده دارد. همچنین در صنایع خودروسازی رقابت سختی در ارائه راحتی بیشتر و ایمنی بالاتر به مشتریان وجود دارد. لذا بهینهسازی این سیستم ها به کمک مدارهای مختلف مکانیکی، هیدرولیکی، نیوماتیکی و الکترونیکی توسط مهندسان خبره در حال انجام است.گرایش سازه و بدنهبدنه محکمتر، زیباتر و سبکتر، عامل موفقیت خودروسازها در قرن بیستویکم خواهد بود. همانطور که مشاهده میشود امروزه طراحان کارخانجات بزرگ توانستهاند با استفاده از مواد پیشرفته مهندسی همچون کامپوزیتها، میکروکامپوزیتها، میکروآلیاژها، سرامیکها و انواع پلیمر، طرحهایی را در بدنه و شاسی خودرو ارائه نمایند که تا کنون نظیرش دیده نشده بود و بعضا در رویاها و تخیل یافت میشد . برای طراحی و ساخت چنین خودروهایی، نیاز به دانش کامل در زمینه مواد، مقاومت آنها، مکانیزم ها، طراحی و محاسبات مهندسی و همچنین فرآیندهای تولید میباشد. مسلم است آینده از آن کسانی خواهد بود که دارای دانش و توانایی بیشتری در کاربرد این موارد دارند. رشته مکانیک خودرو یا اتومکانیک بعنوان مادر کلیه رشتههای منشعب از مهندسی مکانیک شناخته میشود زیرا مهندسی مکانیک با صنعت خودرو آغاز گردید و مکانیزمها و تکنیکهای و تجربیات حاصل از آن در بخشهای دیگر بکار گرفته شد.
این رشته در کشورهای پیشرفته تا سطح دکترا و در شاخههای گوناگون توسعه یافتهاست در حال حاضر این رشته تحت دو عنوان در داخل کشور (بسته به دانشگاه محل تحصیل) شناخته می شود: مهندسی مکانیک گرایش خودرو مهندسی خودرو برای تحصیل در این رشته، متقاضیان می توانند پس از اتمام دوره دبیرستان و پیش دانشگاهی از کنکور سراسری گروه ریاضی و فیزیک اقدام نموده و در صورت قبولی در مقطع کارشناسی پیوسته مشغول به تحصیل شوند. همچنین دانشآموختگان هنرستانهای فنی و حرفهای و کاردانش می توانند پس از شرکت در کنکور کاردانی پیوسته، در صورت قبولی در مقطع کاردانی پیوسته مشغول تحصیل شوند. این افراد پس از فارغالتحصیلی می توانند در کنکور کاردانی به کارشناسی (کارشناسی ناپیوسته) شرکت نموده و به تحصیل ادامه دهند. برای تحصیل در مقطع کارشناسی ارشد، محدودیتی برای فارغالتحصیلان سایر گرایشهای مهندسی مکانیک وجود ندارد و حتی دارندگان مدرک کارشناسی سایر رشتهها به جزء مهندسی مکانیک نیز می توانند در صورت کسب حد نصاب و قبولی در این مقطع ادامه تحصیل دهند. دانشجویان مقطع دکتری نیز صرفاً از میان دانشآموختگان کارشناسی ارشد رشته مهندسی مکانیک گزینش می شوند. نکته قابل توجه آنکه در مقطع کارشناسی ارشد و دکتری، این رشته به سه گرایش تقسیم میشود: 1. طراحی سیستم های تعلیق، ترمز و فرمان 2. سازه بدنه خودرو 3. سیستم محرکه خودرو منابع کسب اطلاعات درباره ی این رشته جهت کسب اطلاعات در مورد رشته مکانیک خودرو علاقه مندان میتوانند به کتب عمومی و تخصصی که درباره ی انواع سیستمهای خودروها تالیف شده است مراجعه نموده و یا به مجلات تخصصی نظیر مجله ماشین – پیام ایران خودرو – ایران اتومبیل و یا به سایتهای اینترنتی شرکتهای خودروساز سراسر دنیا که در ادامه آمده است مراجعه نمایند. آینده نگری درباره شغل و شرایط بازار کار تولید نزدیک به یک میلیون خودرو در سال در داخل کشور و ارتباط مستقیم این صنعت با بیش از ۱۰۰ شغل تولیدی و ۲۰ شغل تعمیراتی بیانگر اهمیت و جایگاه این صنعت میباشد لذا به نظر میرسد امکان اشتغال در شاخه های مختلف این رشته برای افرادی که دارای تحصیلات علمی و تخصصی باشند در حد بالایی وجود دارد. شرایط محیط کار و محل احتمالی استخدام فارغ التحصیلان این رشته در محیطهایی میتوانند مشغول به کار شوند که یا به تولید انواع مختلف خودرو می پردازند نظیر شرکتهای خودرو سازی ایران خودرو و سایپا و… و یا در شرکتهایی که قطعات و لوازم یدکی انواع خودروها را تولید می کنند که تعداد آنها شاید بیشترازصدها مورد باشد ویا در تعمیرگاههای نمایندگیهای مجاز شرکتهای خودرو ساز و یا به صورت شخصی کار آفرینی نموده و خود اقدام به دایر کردن تعمیر گاههای مربوطه نمایند .
آموزش ساخت مهره با خمیر فیمو؛ تکنیک سنگ کهربا کار با خمیر فیمو گرایش های متنوعی دارد که هر هنرمند یا فیمو آرتیست بسته به علاقه خود در زمینه مورد نظر فعالیت می کند. یکی از گرایش های بسیار جذاب کار با خمیر فیمو، مهره سازی است. مهره سازی نیز مانند بقیه گرایش ها می تواند در سطح مبتدی و معمولی تا سطح پیشرفته و حرفه ای انجام شود. وسایل مورد نیاز: خمیر پلیمر فیمو ( یا هر برند معتبر دیگر) کاتر
دریل مینیاتوری سر مته ۱ میلیمتری سر مته مخروطی کاغذ سنباده بسیار ریز یا سرمته نمدی وارنیش فیمو قلمو
می خواهیم با خمیر فیمو مهره های سنگ کهربا را شبیه سازی کنیم. بنابراین باید تمام رنگ هایی که در یک سنگ کهربا معمولا دیده می شود را با خمیر ها تهیه کنیم. رنگ هایی مانند؛ کِرِم، قهوه ای، نارنجی کمرنگ، گلبهی و زرد کمرنگ برای کمرنگ کردن رنگ ها کافی است مقداری سفید را با آنها ترکیب کنید.
در این مرحله باید طیف رنگی زرد-نارنجی را با خمیر ایجاد کنیم. برای این کار خمیر زرد و نارنجی را به شکل مثل در می آوریم و مانند تصویر زیر قرار می دهید، البته طوری که لبه های دو رنگ مماس شوند.
حالا با وردنه چندین بار دو رنگ را با هم وردنه می کنیم تا طیف رنگی حاصل شود. برای راحتی کار می توانید از دستگاه پاستا ساز کوچک استفاده کنید.
طی مرحله وردنه کردن، خمیر به شکل نوار باریک در می آید. با کنترل مسیر رفت و برگش وردنه، می توانید به نواری شدن خمیر نیز کمک کنید. خمیر نواری را از سری که با رنگ زرد شروع می شود، رول کنید. سپس رگه های سفید، گلبهی و قهوه ای را به دور رول اضافه کنید. نیازی نیست این رنگ ها دور رول را به طور کامل بپوشانند. همین که رگه هایی از این رنگ ها به خمیر اضافه شود کافی است.
خمیر رول شده را با دست بغلتانید تا استوانه باریک و بلند تر بشود.
کم کم سر استوانه را باریک تر کنید. و همان قسمت باریک شده را با کاتر به تکه های کوچک حدود ۲ سانتیمتر تقسیم کنید. این کار را ادامه دهید تا تمام خمیر به تکه های ۲ سانتیمتری تبدیل شود. سپس تکه های ۲ سانتیمتر را به شکل مارپیچ های کوچک در بیاورید.
تکه ها را به هم فشرده و به شکل مکعب مستطیل در بیاورید. مکعب را کشیده تر کنید. طوریکه مقطع آن مستطیلی با ابعاد حدود ۲*۱ سانتیمتر شود. ( سایز مهره ها بسته به مورد استفاده شما دارد) با کاتر مستطیل های کوچک را از مقطع مکعب برش می زنیم. ضخامت هر مستطیل حدود ۳ الی ۴ میلیمتر باشد.
مهره ها را در فر طبق دستور مندرج روی بسته بندی خمیر می پزیم. پخت خمیر فیمو طبق دستور مندرج روی بسته بندی، باید به مدت ۳۰ دقیقه در دمای ۱۱۰ درجه سانتیگراد انجام شود. اگر از خمیر پلیمری غیر از برند فیمو استفاده می کنید حتما دما و زمان پخت را از روی بسته بندی بخوانید و طبق آن عمل کنید. بعد از پخت اجازه دهید مهره ها سرد شوند. تا این مرحله از کار روند کار با خمیر فیمو مبتدی و نیمه حرفه ای بود. از اینجا به بعد وارد مرحله حرفه ای می شویم که نیازمند دستگاه دریل مینیاتوری است.
بعد از پخت اجازه دهید مهره ها سرد شوند. تا این مرحله از کار روند کار با خمیر فیمو مبتدی و نیمه حرفه ای بود. از اینجا به بعد وارد مرحله حرفه ای می شویم که نیازمند دستگاه دریل مینیاتوری است. سر مته الماسی را به دریل مینیاتوری وصل کرده و چهار گوشه مهره های گرد کنید.
نکته: اگر به دریل مینیاتوری دسترسی ندارید، از همان ابتدا که مهره ها را برش زدید، با دست لبه های خمیر را گرد کرده و سپس پخت را انجام دهید. از آنجا که سنباده الماسی خطوطی را روی مهره ایجاد می کند باید بعد از این مرحله با سنباده خیلی ریز، یا سر مته نمدی مهره را صیقل دهیم. کافی است سر مته نمدی را به دریل مینیاتوری متصل کرده و روی سطح مهره را صیقل دهید.
*نکته: اگر به سر مته نمدی و دریل مینیاتوری دسترسی ندارید، کافی است مهره را روی کاغذ سمباده بسیار ریز مخصوص صیقل که در جواهرسازی نیز استفاده می شود، بسابید. تفاوت ظاهر مهره ها قبل و بعد از صیقل را می توان در تصویر زیر به خوبی مشاهده کرد. بهتر است بعد از صیقل با قلمو یک لایه وارنیش فیمو را نیز روی سطح مهره ها بزنید. وارنیش فیمو می توانید جایگزین مناسبی برای صیقل با مته الماسی و نمدی باشد. بنابراین اگر به وسایل حرفه ای دسترسی ندارید کافی است از وارنیش فیمو یا همان فیمو گلیز استفاده نمایید.
اکنون با سرمته ۱ میلیمتری محل مهره ها را برای عبور نخ یا کش سوراخ می کنیم. مجددا اگر به وسایل کار حرفه ای دسترسی ندارید قبل از پخت مهره ها، آنها را با سوزن سوراخ کنید. از آنجایی که این کار ممکن است تا حدودی مهره ها را از فرم بیاندازد در کار حرفه ای از مته استفاده می شود.دقت داشته باشید که همه مهره ها از یک محل سوراخ شوند، تا بعد از نخ کردن، مهره ها همگی در یک راستا قرار بگیرند.
تست ضربه آزمونی ساده برای تشخیص تمایل مواد به شکست ترد است. رفتار مواد در برابر ضربه در مقایسه با بار استاتیکی مشابه (مثلا کشش یا خمش) بسیار متفاوت است. بنابراین تست ضربه معیاری مناسب را برای مقایسهی این دو حالت در اختیار قرار می دهد.
یکی از نتایج مهمی که می توان از آزمون ضربه به دست آورد، دمای تبدیل نرمی به تردی است. همچنین در این آزمون با استفاده از نمونههای فاق دار، می توان شرایط تنش سه بعدی را در نمونه ایجاد کرده و قابلیت تغییر شکل پلاستیک را در آن محدود کرد. در نهایت مقدار انرژی جذب شده توسط نمونه در هنگام شکست به دست می آید که این انرژی معیاری از چقرمگی مواد محسوب می شود. مهمترین و متداولترین روشهای تست ضربه، دو روش آیزود و چارپی هستند. پیش از آن که به معرفی مکانیزم این دو روش بپردازیم، دو مفهوم مهم چقرمگی و دمای تبدیل نرمی به تردی را معرفی می کنیم. چقرمگی چیست؟چقرمگی یک ماده به مقاومت آن در برابر انتشار ترک یا توانایی آن برای جذب انرژی در تغییر شکل پلاستیک گفته می شود. در واقع چقرمگی بیانگر کاریست که بر واحد حجم ماده بدون شکست می تواند انجام شود. این مفهوم همان سطح زیر منحنی تنش-کرنش حقیقی است که از تست کشش نیز به دست می آید. ماده ای که چقرمگی بالایی دارد ترکیب بهینه ای از انعطاف پذیری و استحکام را داراست. ماده ای با استحکام بالا و انعطاف پذیری پایین و یا ماده ای با استحکام پایین و انعطاف پذیری بالا چقرمگی پایینی دارد. یکی از نتایج مهمی که از تست ضربه استخراج می شود همین خاصیت مواد است.
دمای تبدیل نرمی به تردی دمای نرمی به تردی (DBTT) دماییست که پایین تر از آن ماده در برابر شکست رفتار ترد و بالاتر از آن رفتار نرم از خود نشان می دهد. شکست ترد لحظه ای و دارای سطحی هموار است اما شکست نرم طی مدت زمانی طولانی تر و با سطحی ناهموار اتفاق می افتد. حال اگر تست ضربه در بازه های دمایی مختلفی انجام شود، با تقریب خوبی می توان این دما را شناسایی کرد. شناخت این دما برای ساخت بسیاری از سازه ها مانند سازه های فولادی و دیگر مواد ساختمانی ضروری است.
تست ضربه شارپی چیست؟ در آزمون ضربه شارپی نمونه به صورت یک تیر با تکیه گاه ساده تعبیه می شود و ضربه در میانه دهانه تیر، درست پشت محل شیار وارد می گردد. در دستگاه تست شارپی استاندارد، انرژی آونگ در پایین ترین نقطه حرکت برابر با ۳۲۰ ژول است. البته ماشین های شارپی کوچک تری هم ساخته شده اند. سرعت آونگ دستگاه شارپی استاندارد ۳۲۰ ژولی، در پایین ترین نقطهی حرکت، به طور قابل ملاحظه ای بیشتر از سرعت برخورد آونگ ماشین ایزود استاندارد و در حدود ۵ متر بر ثانیه است. نمونه های تست شارپی را می توان با شیار V شکل یا U شکل تهیه کرد.
آزمون ضربه شارپی برای ارزیابی خواص ضربه ای در دماهایی غیر از دمای محیط نیز مناسب است زیرا لازم نیست نمونه آزمایش در گیره بسته شود. مورد دیگری که از تست ضربه شارپی می توان به دست آورد، سطح شکست است. در این روش تعیین می شود که شکست رشته ای (شکست برشی)، دانه ای (شکست رخ برگی) یا مخلوطی از هر دو است. این حالت های مختلف شکست به سادگی و حتی بدون بزرگنمایی با چشم غیر مسلح قابل تشخیص هستند. سطح صاف شکست (رخ برگی) ظاهر براقی دارد. در صورتی که سطح شکست به صورت نرم باشد، (شکست رشته ای)، دارای ظاهری کدر است. برای بررسی سطح شکست معمولا درصد شکست رخ برگی یا رشته ای تخمین زده می شود. شکست رشته ای ابتدا در اطراف سطح بیرونی نمونه (لبه برش) ظاهر می شود. سومین کمیتی که گاهی در آزمایش شارپی به دست می آید شکل پذیری است که با درصد انقباض نمونه در محل شیار نشان داده می شود. مقدار انرژی جذب شده توسط نمونه در هنگام شکست (چقرمگی) نیز از میزان اختلاف ارتفاع اولیه و ثانویه آونگ به دست میآید.
اساس کار تست ضربه آیزود
دستگاه تست ضربه آیزود از یک آونگ سنگین نصب شده در یک قاب محکم تشکیل می شود. آونگی با جرم ۲۷٫۲۴ کیلوگرم (۶۰ پوند)، از ارتفاع ۰٫۶۱ متری (۲ فوت) شروع به حرکت میکند. سرعت آونگ در پایینترین نقطه نوسان، تقریباً۳٫۵ متر بر ثانیه است. آونگ در پایینترین نقطه حرکتش به نمونه آزمایش شیاردار، که محکم در گیره بسته شده است، برخورد میکند. بخشی از ضربه آونگ صرف شکستن نمونه آزمایش میشود. پس از برخورد، بالاترین ارتفاع آونگ یادداشت میشود. مقدار واقعی انرژی مصرف شده در اثر شکست نمونه، توسط شاخص متحرکی که همراه با آونگ در حال حرکت، روی یک صفحه مدرج حرکت میکند و در موقعیت حداکثر آونگ متوقف میشود، قابل خواندن است. نتیجه آزمایش ضربه نمونه شیاردار به صورت انرژی جذب شده در واحد سطح گزارش میشود و متداولترین واحد آن کیلوژول بر مترمربع است. مساحت مورد محاسبه، مقطع باقیمانده در قسمت شکاف است. معمولا برای آزمایش آیزود از نمونه های سه شیاره استفاده می شود. با هر نمونه آزمایش سه شیاره، سه نتیجه آزمایش به دست می آید. پس از آزمایش اول و دوم نمونه را بالا آورده و در محل جدید در گیره می بندند. استقرار دقیق نمونه آزمایش در گیره بسیار مهم است و برای این منظور از یک شابلن ویژه استفاده می شود. نتایج تست ضربه آیزود می توانند پراکندگی زیادی داشته باشند و توصیه می شود میانگین نتایج شش آزمایش یا بیشتر گزارش شوند. تفاوت اصلی مکانیزم این روش با روش شارپی در شکل زیر مشخص شده است.
کاربرد های تست ضربه از مهمترین کاربرد های تست ضربه می توان به موارد زیر اشاره کرد:
تعیین مقاومت ماده در برابر ضربه بررسی اثر دما بر مقاومت ضربه بررسی درجه حساسیت مواد به شکاف (ناچ یا فاق) ارزیابی خصوصیات سطح مقطع شکست کمک به انتخاب صحیح مواد در شرایط دارای تنش و دمای مشخص تخمین و طبقهبندی رفتار شکست ترد و نرم تعیین چقرمگی تعیین دمای تبدیل نرمی به تردی تعیین موفقیت یا عدم موفقیت عملیات حرارتی تعیین مقاومت به شکست در اتصالات جوشکاری شده
چقرمگی چیست؟ چقرمگی یک ماده به مقاومت آن در برابر انتشار ترک یا توانایی آن برای جذب انرژی در تغییر شکل پلاستیک گفته می شود. در واقع چقرمگی بیانگرکاریست که بر واحد حجم ماده بدون شکست می تواند انجام شود. این مفهوم همان سطح زیر منحنی تنش-کرنش حقیقی است که از تست کشش نیز به دست می آید.
ماده ای که چقرمگی بالایی دارد ترکیب بهینه ای از انعطاف پذیری و استحکام را داراست. ماده ای با استحکام بالا و انعطاف پذیری پایین و یا ماده ای با استحکام پایین و انعطاف پذیری بالا چقرمگی پایینی دارد. یکی از نتایج مهمی که از تست ضربه استخراج می شود همین خاصیت مواد است.
درجه حرارت تست شارپی تست شارپی، باید در محدوده دمایی 18 تا 28 درجه سانتی گراد انجام شود، مگر اینکه محدوده دیگری مشخص گردد. برای تست هایی که در درجه حرارت هایی به غیر از درجه حرارت محیط انجام می شوند، جهت اطمینان از رسیدن نمونه به درجه حرارت مورد نیاز، باید نمونه به مدت کافی در محیط گرم کننده یا خنک کننده قرار داده شود (برای مثال حداقل 10 دقیقه در یک محیط مایع یا 30 دقیقه در یک محیط گازی). برای خارج ساختن نمونه از محیط گرم کننده یا خنک کننده و قرار دادن آن روی تکیه گاه به یک ابزار جابه جایی مناسب (نظیر یک انبر) نیاز می باشد. اجزاء ابزار جا به جایی در تماس با نمونه تست باید با آن هم دما باشند، تا نمونه را در محدوده دمایی مجاز نگه دارند.
دیگ های چگالشی،نسل جدیدی از تجهیزات موتورخانه می باشند که برای اولین بار در سال1970تولید شده اند.این تجهیز نسبت به تکنولوژی های قبلی دردیگ های چدنی و فولادی،دارای راندمان حرارتی بالاتر و درتیجه مصرف سوخت کمتر، و همچنین آلایندگی کمتری می باشد .دراین مقاله سعی شده ضمن مقایسه ی دیگ های چگـالـشی و غیر چگـالـشـی مورد استفاده در تاسیسات ساختمان،به معرفی خصوصیات و اجزاء دیگ های چگالشی به خصوص دیگ های چگالشی سری 400 تولیدی شرکت پـاکـسو پرداخته شود ، همچنین تحـلیلی درباره میزان صـرفه جـویـی مـصـرف گـاز و مـدت زمان بازگشت سرمایه گذاری اولیه جهت بهره گیری از دیگ چگالشی ارائه می شود .دیگدیگ یا بـویـلـر(Boiler) یک تجهیز تاسیساتی است که وظیفه ی آن گرم کردن یک سیال جهت مصارف مختلف می باشد . دیـگ آب گرم،دیـگ بخار و دیـگ روغن ازانواع مختلف دیگ ها محسوب می شود.دیگ هایی که برای مصـارف خـانگـی و ساخـتمانی (غیر از بیمارستان ها و برخی صنایـع) از نوع آب گـرم می باشد که عموما ظرفـیتـی ازچند کیلووات (Kw) تا حداکثر یک مگاوات(Mw) دارند و ظرفیت آن بیانگر مقدار انرژی حرارتی است که به آب منتقل می شود.ساختار دیگ های آب گـرم که آب را در محدوده ای بین 30 تا 90 درجه سانتیگراد گرم می کنند عبارتند از: یک محفظه تحت فشار مشتمل بر مبدل حرارتی ،مشعل،دودکش و یک سیستم کنترلی.گرمای حاصل از سوزاندن سوخت توسط مشعـل که وظـیفـه تولید وحفـظ شعـله را برعـهده دارد،به روشهای متعدد(با توجه به انواع دیـگ ها) به آب درون لوله ها یا مـبدل انتـقال می یابد. آب گرم خـروجی از دیگ با درجه حرارت (90-80 درجه سانتیگراد) پس از عبور از مصرف کننده ها در یک سیکل باز یا بسته، وبا افت دمای بیشینه (30 درجه سانتیگراد ) مجدد به دیگ باز می گردد .دسته بندی دیگ های مورد استفاده در تاسیسات ساختمانی به طور کلی از نظر تکنولوژی به ۲ دسته تقسیم می شوند:دیگ های چگالشی Condensing Boilerدیگ های غیرچگالشی Non- Condensing Boilerتفاوت تکنولوژی دیگ چگالشی با دیگ غیر چگالش یفرآیند احتراق به عنوان مثال در سوختن گاز متان ، مطابق فرمول شیمیایی زیر انجام می گیرد ،
CH4+2O2→2H2O+CO2+Q که در این واکنش ضمن تولید حرارت (گرمای محسوس سوخت)، مقداری آب نیز به شکل بخار تشکیل می شود ،چنانچه محصولات احتراق خنک شود ، بخار آب موجود در آن به حالت مایع تغییر فاز داده و گرما آزاد می کند که این گرما را گرمای نهان تبخیر می نامند .
بطور کلی در دیگ های متداول غیر چگالشی، بخشی از گرمای محسوس سوخت به آب منتقل شده ، که این مقدار در دیگ های مختلف با توجه به رانـدمان حرارتـی ، متفاوت بوده و قسمتی از گرمای محسوس سوخت ، به همراه تمام گرمـای نهان از طریق دودکش به محیط بیرون تخلیه می شود. تخلیه گازهای حاصل از احتراق با دمای بالای حدود ۱۵۰ تا ۲۰۰ درجه سانتیگراد، تلفات شدید انرژی را به ساختمان تحمیل می نماید.دربهـتـریـن شرایط عـملکـرد ، حداکـثر راندمان دیگـهای غیر چگـالـشـی ، با ارزش حرارتـی بالا ی سوخت ، در محدوده (% 76- 70 %) می باشد چرا که در این تکنولوژی ،تنها امکان بهره گیری از گرمای محسوس سوخت وجود دارد .علاوه بر راندمان پایین ، آلایندگی زیست محیطی این دیگ ها و تولید بیش از گاز های آلاینده ( CO و N O x ) به علت احتراق ناقص ،از ویژگی دیگر دیگ های معمولی می باشد .با توجه به محدودیت میزان سوخت های فسـیلی و هزینه تامین آنها و همچنین اهمیت مسائل زیست محیطی ، تولـیدکنندگان دیگ های تاسیساتی، در یک ده گذشته ، کوشیده اند با بکار گیری تکـنولوژی های جدید مانند تکـنولوژی چگالـش در جهت بهبود کیفیت کارکرد این تجهیزات حرکت نمایند .
نمونه دیگ چگالشی Fire Tube در تکنولوژی دیگ های چگالشی،با بهره گیری از مشعل های نسل جدید ، (مشعل های Premix) که سبب اختلاط مناسب هوا وسوخت می گردد،واکنش احتراق بصورت کاملتری انجام شده و گرمای محسوس سوخت بالاتری، جذب آب می گردد . با رخداد فرآیند چگالـش برای بخار آب موجود در محصولات احـتراق ، گرمای نهان تبخـیر آن،به آب منتقل می گردد. با انتقال این گرمای نهان به آب،رانـدمان دیگ بین %(12-10) افزایش یافته و دمای گاز های خروجی از دودکـش به میزان قابل توجهی کاهش می یابد و محصولات احتراق ،در محدوده دمایی ۶۰ تا ۷۰ درجه سانتیگراد به محیط تخلیه می گردد .دردیگ چگالشی با تجمیع گرمای انتقالی به آب (گرمای محسوس حاصل ازاحتراق و گرمای نهان تبخیر حاصل از چگالش بخارآب محصولات احتراق)،راندمان واقعی دیگ، با درنظر گرفتن ارزش حرارتی بالای سوخت،درمحدوده %(98- 90 ) قرار خواهد گرفت .
ب واسطه کاملتر بودن فرآیند احتراق دردیگ های چگالشی،تولید گازهای آلایندهای (CO وN O x) نیز نسبت به دیگ های غیر چگالشی، به میزان قابل توجهی کاهش می یابد به جزراندمان بالای حرارتی و پایین بودن آلایندگی زیست محیطی دیگهای چگالشی، قابلیت تغییر ظرفیت، کنترل پذیری وکاهش میزان فضای اشغال شده در موتورخانه، سهولت درنصب و راه اندازی، تعمیر و نگهداری آسان،کاهش هزینه های جاری ساختمان و همچنین کاهش میزان سر و صدا از دیگر ویژگی های مهم دیگ های چگالشی می باشند. دیگ های چگالشی شرکت پاکسو – سری00 4
شرکت طراحی و مهندسی پاکسو (سهامی خاص) طراح و سازنده ماشین آلات ،خطوط تولید صنعتی و محصولات حرارتی و برودتی ، با بهره گیری از توانمندی های علمی جوانان کشور و فن آوری های نوین طی سالیان گذشته حضوری قدرتمند در عرصه تولید صنعتی کشور داشته و همواره در جهت ایجاد آسایش ، ایمنی و رفاه جامعه ایرانی کوشیده است .اول بودن در ایران ، راهبری فن آوری های پیشرفته در عرصه صنعتی کشور و تبدیل شدن به ” انتخاب اول اهل فن ” از اولویت های اساسی شرکت پاکسو بوده است .از همین رو با درک نیاز صنعت تاسیسات ساختمانی کشور به تکنولوژی های نوین با راندمان بالا ، و در جهت حفظ سرمایه های ملی و ایجاد آسایش جامعه ایرانی ، با بهره گیری از توان علمی کارکنان و انعطاف پذیری و تنوع در تولید ، اقدام به تولید داخلی دیگ های چگالشی مرکزی ساختمان، برای اولین بار در کشور نموده است.عرضه ی دیگ های چگالشی سری 400 شرکت پاکسو می تواند نوید بخش پیشرفت در صنعت تاسیسات کشور همگام با دیگرکشورهای صنعتی جهان درآینده ای نه چندان دور باشد.این محصولات در 2 نوع ، با سیستم کنترل دیجیتال و سیستم کنترل آنالوگ ، متناسب با درخواست مشتریان گرامی به بازار عرضه می گردد
اجزاء اصلی دیگ چگالشی
مبدل حرارتی : دیگ های چگالشی سری 400 دارای مبدل حرارتی از جنس استیل ضد زنگ 316 Ti با مقاومت بالا در مقابل شوک های حرارتی وضریب اطمینان مناسب طراحی گردیده است.کیفیت بالای این مبدل ها باعث محافظت ازخوردگی ناشی از میعان شده و طول عمر دستگاه را افزایش می دهد . سطح انتقال حرارت با طراحی خاص لوله ها جهت استهلاک انرژی جنبشی گازهای حاصل از احتراق افزایش یافته است.مسیر خروجی گازهای احتراق درپایین ترین قسمت دیگ می باشد تا با نیروی اجباری فن مشعل،حداکثرانتقال حرارت به آب صورت گیرد.آب ورودی به بویلر نیزدرتماس با حرارت خروجی ازدودکش قرار گرفته و پیش گرم می شود و نهایتاً محصولات احتراق با دمایی کمتر از° c 70 از دودکش خارج می گردد .
مشعل پرمیکس Premix: این مشعل ها به صورت استوانه و با الیاف فلزی جهت افزایش توان تشعشعی ساخته می شوند و مکانیزم انتقال حرارت به سیال بصورت تشعشعی و جابجایی صورت می گیرد.در این نوع مشعل ها امکان مخلوط شدن گازوهوا قبل ازعمل احتراق فراهم می شود . احتراق کامل صرفاً یک حالت ایده آل بوده و درعمل احتراق به طور ناقص رخ می دهد.
اجزاء سیستم مشعل در دیگ های چگالشی امتیاز احتراق پیش آمیخته این است که امکان کنترل احتراق بسیار بیشتر است. پیش آمیختگی در شرایط کم سوخت از ایجاد دماهای بالا جلوگیری کرده و در نتیجه احتراق با تولید NO کم انجام میشود. به علاوه در این شرایط فقط مقدار کمی دوده تشکیل می شود. این مشعل ها بواسطه قابلیت ماژولاری ( تنظیم سوخت متناسب با نیاز حرارتی ) امکان بهره گیری از %20 تا % 100 توان حرارتی را متناسب با شرایط مختلف عملکردی دارا بوده و به علاوه ، میزان انتشار گازهای آلاینده نیز تا حد زیادی در آنها کاهش یافته است . مزیت دیگر این مشعل ها سطح صدای بسیار پایین آنها می باشد ، واضح است که مشعل می تواند از حالت شعله آبی تا حالت تشعشع(شعله زرد رنگ) بکار گرفته شود.
شعله ی مشعلPremix با روکش الیاف فلزی سیستم کنترلی دیگ های چگالشی : سیستم کنترلی دیگ های چگالشی دارای قابلیت های فراوانی است که امکان مدیریت و فرماندهی دستگاه را فراهم می کند. کنترل همزمان چندین مدار ازقبیل مدار گرمایشی، مدار استخر، گرمایش از کف، آب گرم مصرفی، سیستم سولار با استفاده از سیستم کنترلی فوق الذکر انجام می پذیرد.قابلیت اتصال به تجهیزاتی از قبیل کامپیوتر، تلفن های هوشمند با سیستم عامل های اندروید یا ios و ویندوز، ترموستات اتاقی،نمایشگر به همراه ریموت کنترل از راه دور جهت مدیریت و برنامه ریزی دیگ و ایجاد آسایش بیشتر مصرف کننده توسط سیستم کنترلی پیشرفته فراهم شده است. دیگ های چگالشی قادرهستند چندین مدار گرمایشی از قبیل سیستم گرمایش ساختمان (رادیاتور ها یا فن کویل ها و غیره )، آبگرم مصرفی ساختمان ، سیستم گرمایش از کف ، استخر و غیره را با سیستم کنترلی قدرتمند خود کنترل کنند . مشعل پرمیکس در دیگ های چگالشی دربازه 20% تا 100% زیر بار می رود . بطوریکه متناسب با شرایط آب و هوایی ومیزان تقاضای گرمایـشی ساخـتمان وبراساس فرامـین دریافـتی ازسـنسـورها و تنظیـمات کاربــرمصـرف سـوخت را کنترل می کند، ضمن اینکه صفحه نمایشگر دستگاه دارای گزینه ای Economy می باشد که با انتخاب این حالت، سوخت بطور کاملا بهینه مصرف می گردد . تنظیم سریع شعله و بالا بودن دامنه تغییرات میزان شعله ( مدولاسیون بالا) که به واسطه برد الکترونیک پیشرفته، دستگاه می توانند با دقت بالا به تولید انرژی گرمایی مورد نیاز بپردازند . از جمله مزایای این سیستم قابلـیت کارکـرد با کمتر از 20 درصد توان اسمی هر دیگ می باشد که دردیگ های سنتی این میزان معمولاً با روشن وخاموش شدن مشعل صورت می پذیرد که باعث پرت حرارتی وکاهش طول عمرمشعل و نوسانات زیاد در دمای دیگ می شود .این ویژگی در سیستم گرمایش از کف به دلیل نیاز به تزریق حرارت کم و بی وقفه از اهمیت بالایی برخوردار می باشد . آبشاری کردن دیگ های چگالشی بواسطه استفاده از کنترلر هوشمند ،این دستگاه ها قابلیت برقرای ارتباط با یکدیگر را داشته و در صورت موازی بودن چند دستگاه و نیاز به تولید میزان کم حرارت، فقط یکی ازدستگاه ها روشن و به تولید حرارتی می پردازد که این امر نوبتی بین دستگاه ها جابه جا می شود.این کار باعث افزایش راندمان عمروافزایش دامنه مدولاسیون خواهد شد.در ضمن این دستگاه ها قابلیت نصب به انواع کنترلرها و ترموستات های اتاقی را داشته که باعث کنترل آسان از راه دور می شود . سـیسـتم آبشـاری که به آن سـیسـتم مـدولار نیزگفـته می شود ، مجموعه ای ازچندین دیگ است . به کمک این فناوری توان خروجی از 40% توان ماکزیمم مربوط به کوچکترین دیگ،تا مقادیر زیاد به طور پیوسته افزایش می یابد. با فرض استفاده ازدیگ های سنتی،در مواقعی که به توان گرمایش اندک نیاز داریم،کل سیستم روشن می شود و پس ازمدت کوتاهی خاموش می گردد که نشان دهنده عدم تعادل درتولید ومصرف حرارت است.ولی در سیستم نصب آبشاری دیگ های چگالشی، تعداد دیگ هایی که روشن هستند دقیقاً مطابق با نیاز گرمایشی ساختمان است و رفتار آنها بصورت الکترونیک کنترل می شود. لذا از خاموش و روشن شدن متوالی جلوگیری می شود وسیستم به طور یکنواخت به کار خود ادامه می دهد .کنترلر مرکزی زمان خاموش و روشن شدن دیگ ها را تعیین می کند . تحقیقات نشان داده است که در فصل سرد در 80% مواقع، فقط به 50% توان دیگ و مشعل نیاز است و درتمام طول سال ، تنها از 30% توان موتورخانه استفاده می شود.این مطلب نشان دهنده استفاده نادرست و کارکرد با بازدهی پایین می باشد. اولویت روشن شدن دیگ ها نیز قابل تعیین است و در نهایت می توان این اولویت را در روزهای متفاوت بطور اتوماتیک تغییر داد تا فشار کاری به صورت یکنواخت در همه دیگ ها تقسیم شود . به وسیله اتصال کنترلر مرکزی به سنسور دمای محیط تنظیم سیستم گرمایشی به صورت هوشمند و با تغییر دمای محیط ، تغییر می کند .در صورت تغییر دمای بیرون ، دمای آب رفت به سیستم گرمایشی بر اساس تنظیمات صورت گرفته توسط کاربر تغییر می کند و نیازی به تنظیم مجدد دما با تغییر شرایط جوی و تغییر فصل نمی باشد .همچنین امکان تنظیم دمای متفاوت برای سیستم گرمایش درساعات مختلف وهمچنین روزهای مختلف وجود دارد.به عنوان مثال درساختمانهای اداری که در ساعات مشخصی از روز مورد استفاده قرار می گیرند،می توان با تنظیم دمای بهینه فقط دراین ساعات،صرفه جویی قابل توجهی در مصرف سوخت نمود.درواقع در ساعات غیر اداری ، سیستم گرمایش بر روی مینیمم توان و در حالت آماده به کار تنظیم می باشد .کنترلر مرکزی قادر به هدایت حداکثر 16 دستگاه می باشد . این سیستم قابل تنظیم به خاطر مجموعه هیدرولیکی متصل به آن به سادگی قابل نصب می باشد . گرمای خروجی حداکثر ، مصرف سوخت کم درنتیجه تنظیم درجه حرارت و توان قابل دستیابی و سادگی زیاد در نصب،همچنین مدیریت کاربردی جامع دیگ های چگالشی این امکان را می دهد که دیگ ها هم به صورت ترکیبی و یا به صورت تکی جهت حصول به میزان مشخصی از توان خروجی مورد نیاز به سیستم اضافه یا کم شوند . استفاده در مناطق مختلف جهان امروزه دراروپا وامریکای شمالی دیگ های معمولی درسیستم های حرارت مرکزی خانگی در حال جایگزینی با دیگ های چگالشی می باشند. و هلند احتمالاً اولین کشوری بود که این جایگزینی را در مقیاس بزرگ انجام داد. در اروپا نصب دیگ های چگالشی توسط گروه های حامی کاهش مصرف سوخت و دولت ها حمایت می شود. برای مثال در انگلستان از سال 2005 به بعد همه دیگ های حرارت مرکزی باید از نوع دیگ های چگالشی با بازدهی بالا باشند . در ایالات متحده نیز در بعضی از ایالت ها دولت فدرال بواسطه استفاده از دیگ های چگالشی در مالیات ها تخفیف می دهند . در کشور ما نیز در چند سال اخیر در بیشتر ساختمان های مدرن و بعضی از ساختمان های دولتی روند بکار گیری از تکنولوژی چگالشی در کشور آغاز گردیده است . براساس مصوبه ی هیات دولت (براساس بند 17 مصوبه شماره 212326ت/46320هـ مورخ 16/12/1390 هیئت وزیران) کلیه وزارتخانهها، سازمانها، موسسات و شرکتهای دولتی ،نهادهای انقلاب اسلامی و استانداریهای سراسر کشور ملزم به افزایش بازدهی وسایل گازسوز مصرفی در جهت صرفه جویی در مصرف گاز خود شده اند . یکی از راهکار های اساسی جهت نیل به این هدف ، استفاده از دیگ های چگالشی در این مراکز خواهد بود . میزان صرفه جویی در هزینه هابه طور معمول قیمت یک دیگ چگالشی نسبت به دیگ سنتی گرانتر می باشد که این اختلاف قیمت بسته به نوع و ظرفیت دیگ و قیمت سوخت و هزینه های نصب در هر کشور متفاوت می باشد . تحقیقات صورت گرفته در کشور های مختلف ، نشان می دهد که می توان بعد از 2- 7 سال از طریق صرفه جویی که در مصرف سوخت اتفاق می افتد ، هزینه های اولیه خرید ، جبران شود. البته این موضوع بستگی به قیمت سوخت ، آب و هوای منطقه ای ، بازدهی کلی سیستم و …. در آن کشور دارد.با توجه به تفاوت محسوس هزینهی حاملهای انرژی در ایران نسبت به سایر نقاط دنیا، یکی از دغدغههای کارفرمایان و مشاوران فعال در زمینهی ساختمانها اقتصادی بودن استفاده از تجهیزات جدید در شرایط ایران است. بنابراین در این قسمت به بررسی توجیه اقتصادی استفاده از دیگهای چگالشی در شرایط ایران ( در شهر تهران) و مقایسهی آن با دیگهای چدنی پرداخته شده است. محاسبات هزینه سالانه انرژی در این پروژه یک ساختمان 3 طبقه 3 واحدی واقع در منطقهی یک شهرداری تهران که متراژ مفید هر واحد آن 180 مترمربع است بهعنوان نمونهی مطالعاتی در نظر گرفته شده است. بار گرمایشی و بار گرمایی مربوط به آب گرم مصرفی برای این پروژه به شرح زیر محاسبه میشود : برای تعیین مقدار آب گرم مصرفی و بار گرمایی مربوط به ساختمان به ترتیب از رابطههای زیر استفاده میشود:
برای ساختمانی با 5 نفر ساکن و 180 مترمربع مساحت ، آب گرم مصرفی برابر 75 گالن بر ساعت محاسبه میشود، لذا با درنظر گرفتن اختلاف دمای 80 درجه فارنهایت و استفاده از معادله (2)، بار گرمایی برای هر واحد و در نتیجه مجموع 3 واحد به ترتیب برابر 50,000Btu/hr ، و 150,000Btu/hr محاسبه میشود. برای بار گرمایشی نیز به ازای هر مترمربع 400 Btu/hr بار گرمایی درنظر گرفته میشود .بنابراین برای ساختمان با 3 واحد و متراژ کلی 540 مترمربع بار گرمایشی برابر216,000 Btu/hr بهدست میآید. درنتیجه بار حرارتی مجموع ساختمان برابر 370,000Btu/hr میشود.
این مقدار محاسبه شده بار حداکثر ساختمان است و انتخاب مدل بر اساس آن و اعمال ضرایب پرت حرارتی انجام میگردد، لذا برای این ساختمان دیگ چدنی مدل E 160 و دیگ چگالشی مدل 412 از محصولات شرکت ایرفو ، به ترتیب با بازدهی 80% و 107 % ( راندمان براساس (LHV) انتخاب میشود. با توجه به سردی منطقه ، برای محاسبه هزینه ،5ماه نیاز به گرمایش و آب گرم مصرفی و 7 ماه نیاز به تامین آب گرم مصرفی را درنظر میگیریم. کارکرد دیگ را بهصورت 20 ساعت کار 100% ظرفیت در هر روز فرض میکنیم . چون اساس بازدهی هر دو دیگ یکسان است قبل از انجام محاسبات نسبت بازدهی دو دیگ چگالشی و چدنی نسبت بهیکدیگر را تعیین مینماییم تا تنها با محاسبه سوخت مصرفی یکی از دو دیگ بتوان بهراحتی سوخت مصرفی دیگری را نیز محاسبه کرد. بنابراین نسبت بازدهی دیگ چدنی به دیگ چگالشی به صورت زیر میباشد. 74.8% X100= =نسبت بازدهی بنابراین در شرایطی که دو دیگ بتوانند در بهترین شرایط کار کنند، دیگ چگالشی 25.2% سوخت کمتری مصرف خواهد کرد. برای دیگ چدنی E 160 مصرف سوخت ماهانه با توجه به ارزش حرارتی پائین گاز طبیعی به صورت زیر محاسبه می شود. Q = 370,000/4 = 92,500 Kcal/hrبار حرارتی کل با در نظر گرفتن ارزش حرارتی گاز متان (8130 Kcal/hr) میزان مصرف ماهیانه برابر با : mx20x30 = 6827 =میزان مصرف سوخت ماهیانه
هزینه سوخت مصرفی ، بر اساس میزان مصرف و با در نظر گرفتن اقلیم شهر تهران (3) و تعرفههای پلکانی شرکت ملی گاز محاسبه می شود .
با افزودن 10% مالیات هزینه کل ساختمان (3 واحد) برای 5 ماهه سرد سال برابر 32,627,551 ریال در ماه بهدست خواهد آمد .لذا هزینه هر واحد به صورت ماهیانه برابر 10,875,850 ریال می شود. برای دیگ چگالشی نسبت سوخت مصرفی برابر 74.8% سوخت مصرفی دیگ چدنی است، بنابراین مصرف سوخت دیگ چگالشی برابر 5,107 مترمکعب محاسبه میشود. هزینه گاز مصرفی هر واحد در 5 ماهه سرد برای دیگ چگالشی مشابه محاسبات قبل برابر 7,829,730ریال در هر ماه محاسبه میشود. برای 7 ماههی گرم سال تنها به آبگرم مصرفی معادل 35% بار کل نیاز است. بنابراین برای دیگ چدنی و چگالشی به ترتیب مقدار مصرف ماهانه برابر 2768 و 2071 مترمکعب خواهد بود و هزینه گاز مصرفی ماهیانه هر واحد در 7 ماههی گرم سال به ترتیب برای دیگ چدنی و چگالشی برابر4,116,372و 3,014,880 ریال در ماه خواهد شد. مجموع هزینههای دیگ چدنی و دیگ چگالشی در دوره یک ساله برای هر واحد به ترتیب برابر 95,542,977 و 60,212,810 ریال میباشد. بنابراین میبینیم که استفاده از دیگ چگالشی هزینههای سوخت را سالانه 41% کاهش میدهد. نتیجهگیری دیگهای چگالشی که در سالهای اخیر با محبوبیت زیادی رو به رو بوده و در عمده کشورهای صنعتی و پیشرفته دنیا به وفور استفاده میشوند، پتانسیل بالایی در کاهش مصرف انرژی و کاهش آلایندهها دارند. در ضمن با توجه به تعرفههای انرژی در ایران دیگهای چگالشی توانایی کاهش تقریبی 25% در مصرف سوخت و 41 درصدی در هزینهها به صورت سالانه را دارند. البته این محاسبات برای شرایطی است که طراحی مناسبی صورت گرفته و بتوان از تمام پتانسیل دیگ چگالشی و بالاترین مقدار بازدهی آن بهرهمند شد. نکته قابل تامل دیگر آنکه ،در این مثال راندمان مربوط به دیگ غیر چگالشی 80% فرض گردید ، حال آنکه براساس تحقیقات میدانی صورت گرفته در موتورخانه های ساختمان های دولتی شهر تهران در اکثر موارد ، به علت تنظیم کردن چشمی مشعل ها توسط پرسنل تاسیسات در دیگ های غیر چگالشی و عدم استفاده از ابزار کنترلی مانند (Gas Analyzer) ، توان مشعل در محدوده 50 % توان اسمی قرار داشته ، در نتیجه راندمان حرارتی این دیگ ها افت بسیار زیادی خواهند داشت . درحالی که در دیگ ها چگالشی این نقص وجود ندارد . با توجه به موضوعات و مزایای دیگری که دیگهای چگالشی ارائه میدهند مانند کاهش آلایندهها بهنظر میرسد که راهکار بسیار مناسبی برای شرایط ایران بوده و در آینده نزدیک سهم بالایی از بازار دیگها را به خود اختصاص دهد.
یاتاقان ها یاتاقان (به انگلیسی: Bearing) وسیلهای است که اجازه حرکت نسبی مشخصی را بین دو یا بیشتر از دو قطعه را میدهد که به طور نمونه به صورت چرخش یا حرکت خطی است. یاتاقانها میتوانند به صورت گستردهای بر طبق حرکتی که مجازند داشته باشند و یا براساس اصول کاریشان و همچنین جهت بارهای اعمالی که میتوانند تحمل کنند، طبقهبندی شوند.
تاریخچه و تکامل یاتاقان :
یک نوع متقدم از یاتاقانهای خطی از سه بدنه استفاده میکند که بر روی هم و در زیر قلمبند قرار دارند. گرچه هیچ مدرک قاطعی وجود ندارد اما این فناوری ممکن است به قدمت ساخت هرم گیزا مصر باشد.یاتاقانهای خطی مدرن از اصول مشابهی استفاده میکنند با این تفاوت که بعضی مواقع از ساچمه به جای غلتک استفاده میشود.
اجزای نخستین ساچمههای ساده و غلتکی، چوب بودهاست اما سرامیک، یاقوت کبود و شیشه نیز کاربرد داشتند. آهن، برنز، بابیت و فولادهای دیگر، سرامیکها و پلاستیک (برای مثال نایلون، پلیاکسیمتیلن، تفلون و UHMWPE) همگی امروز معمولند. یک ساعت جیبی مرصع برای کاهش اصطکاک از سنگها استفاده میکند و با این کار اجازه میدهد که زمان دقیقتر نگه داشتهشود. حتی مواد قدیمی هم میتوانند دوام خوبی داشته باشند. برای مثال، یاتاقانهای چوبی امروزه هنوز هم میتوانند در آسیابهای آبی قدیمی دیده بشوند که آب، سرد و روانکاریاش را تامین میکند.
یاتاقانهای چرخشی برای برای بسیاری از کاربردها مورد نیازند، از کاربردهای سنگین در محور چرخها و شفتهای ماشین گرفته تا قسمتهای دقیق ساعتها. سادهترین یاتاقان چرخشی یاتاقان بوش است که فقط یک سیلندر است که بین چرخ و محورش وارد میشود، این ساختار بوسیله یاتاقان غلتشی ادامه پیدا کرد که در آن بوش بوسیله تعدادی غلتک سیلندری جایگزین شد. هر غلتک به عنوان یک چرخ جدا رفتار میکند.اولین یاتاقان غلتکی اتاقدار عملی در اواسط دهه ۱۷۴۰ میلادی بوسیله جان هریسون که ساعتساز بود ابداع شد. این وسیله از یاتاقان برای یک حرکت نوسانی بسیار محدود استفاده میکرد ولی او همچنین در همان زمان از یک یاتاقان مشابه در یک وسیله واقعاً دوار در یک ساعت معمولی نیز استفاده کرد.یک مثال قدیمی از بلبرینگ چوبی که یک میز چرخنده را پشتیبانی میکرد، از کشتی رومی نمی در دریاچه نمی به جا ماندهاست. خرابی کشتی به ۴۰ قبل از میلاد برمی گردد. گفته میشود لئوناردو داوینچی یک نوع یاتاقان ساچمهای را در حدود سال ۱۵۰۰ شرح دادهاست. مسئلهای در ارتباط با بلبرینگها، مالش ساچمهها در مقابل یک دیگر است که موجب اصطکاک مضاعف میشود. اما مالش میتواند بوسیله محبوس کردن ساچمهها درون یک قفس جلوگیری شود. یاتاقان غلتشی اتاقدار در اصل بوسیله گالیله در دهه ۱۹۶۰ شرح داده شد. قرار دادن یاتاقانها در یک ردیف تا سالهای زیاد بعد از آن انجام نشد. اولین امتیاز حق ثبت کاسه ساچمه متعلق به فیلیپ وگان از کارمارتن در ۱۷۹۴ بود. ایده فردریش فیشر در سال ۱۸۸۳ برای فرزکاری و سنگ زدن ساچمهها در اندازهها و گردی یکسان به کمک وسیلهای با ماشین تولید مناسب، اساس خلق یک صنعت مستقل بلبرینگسازی را ایجاد داد.
یک حق امتیازی که به عنوان اولین حق امتیاز گزارش شدهاست، به یک تعمیرکار دوچرخه پاریسی در آگوست ۱۸۶۹ رسید. این یاتاقانها سپس در دوچرخهای که بوسیله جیمز مور در اولین دوره مسابقات جهانی دوچرخهسواری در جاده پاریس-روان در نوامبر ۱۸۶۹ به مقام قهرمانی رسید، گنجاندهشد.طراحی مدرن یاتاقان خودتنظیم به اسون وینگوئیست از شرکت تولیدکننده بلبرینگ اسکیاف در سال ۱۹۰۷ مربوط میشد.هنری تیمکن، یک رویاگرا و مبتکر در صنعت حمل و نقل در قرن ۱۹، امتیاز یاتاقان با غلتک مخروطی را در ۱۸۹۸ به ثبت رساند. سال بعد، او یک شرکت تأسیس کرد تا ابداعش را به تولید برساند. در طول یک سده، شرکت آنقدر رشد کرد که یاتاقانها را از همه نوعی درست میکرد، بهخصوص فولاد و ارائه محصولات و خدمات مربوطهاش.اریش فرانکه در سال ۱۹۳۴ بلبرینگ کاسه سیمی را اختراع و به ثبت رساند. توجه او در طراحی یاتاقان بر کوچک بودن سطح مقطع تا حداقل مقدار ممکن بود که بتواند در یک طراحی بسته جمع بشود. بعد از جنگ جهانی دوم او به همراه گرهارد هیدریچ، شرکت فرانک و گرهارد را تأسیس کرد تا به تولید و بسط بلبرینگ کاسه سیمی سرعت ببخشد.شرکت تیمکن، شرکت اسکیاف، گروه شافلر (خصوصی)، شرکت اناسکی، و شرکت یاتاقانسازی انتیان در حال حاضر بزرگترین تولیدکنندگان یاتاقان در جهانند.امروزه، یاتاقانها در کاربردهای متنوعی به کار میروند. یاتاقانهای فوق سریع در قطعات دستی دندانپزشکی به کار میرود، یاتاقانهای هوافضایی در مریخنورد به کار رفتهاند و یاتاقانهای خمشی در سیستمهای همتراز نوری استفاده شدهاند. چگونگی کاهش اصطکاک توسط یاتاقانیاتاقانهای ساده به طرز گستردهای استفاده میشوند و از سطوح برای تماس سایشی استفاده میکنند. بهخصوص با وجود روانکاری، آنها معمولاً عمر و اصطکاک کاملاً قابل قبولی میدهند.
از سوی دیگر، یاتاقانهای با اصطکاک کم معمولاً به خاطر راندمانشان، کاهش فرسایش و استفاده گسترده در سرعتهای بالا را تسهیل میکنند، دارای اهمیتاند. اصولاً یک یاتاقان میتواند اصطکاک را با امتیاز شکلش، با موادش و یا با معرفی و داشتن یک سیال بین سطوح و یا جدا کردن سطوح با یک میدان الکترومغناطیسی، کاهش دهد.با کمک شکل یاتاقانمعمولاً مزایایش را با استفاده از غلتکها و یا کرهها و یا با شکل دادن یاتاقانهای خمشی حاصل میکند.با کمک مواد یاتاقانبا بهرهگیری از طبیعت موادی که یاتاقانها را تشکیل میدهند. (یک مثال میتواند استفاده از پلاستیک باشد که اصطکاک سطحی کمی دارد.)به کمک یک سیال یاتاقانبا بهره بردن از ویسکوزیته کم یک لایه سیال مانند یک روانساز و یا یک واسطه فشرده شده که از برخورد دو سطح جلوگیری کند؛ یا با کاهش نیروی عمودی بین آنها.به کمک میدانهای الکترومغناطیسی یاتاقانبا استفاده از میدانهای الکترومغناطیسی، مانند میدان مغناطیسی، تا از برخورد سطوح جامد جلوگیری کند.حتی میتوان از ترکیبی از اینها در یک یاتاقان بهره برد. مثال این قسمت برای زمانی است که یک اتاقک از پلاستیک ساخته شده باشد و بین توپها (غلتکها) که با شکلشان اصطکاک را کم میکنند، فاصله ایجاد کند و تکمیلشان کند.اصول عملکرد یاتاقانحداقل شش اصل کاری معمول وجود دارد: یاتاقان ساده که معمولاً بوش، یاتاقانهای سرمحور، یاتاقان بوش، یاتاقانهای خاندار، یا یاتاقانهای ساده نامیده میشوند. یاتاقان غلتشی مانند یاتاقانهای ساچمهای (بلبرینگها) و یاتاقانهای غلتکی (رولربرینگها). یاتاقان مرصع که نیروها در آن بوسیله پیچیدن جزئی خارج از مرکز محور، تحمل میشود. یاتاقان لغزشی که در آن نیروها توسط یک سیال و یا گاز تحمل میشوند. یاتاقان مغناطیسی که در آن نیرو با کمک یک میدان مغناطیسی تحمل میشود. یاتاقان خمشی که در آن حرکت با المان نیرویی که خم میشود، تأمین میشود. حرکتهای یاتاقان هاحرکتهای معمولی که یاتاقانها اجازه آن را میدهند عبارتند از:چرخش محوری; مانند چرخش میله محور.حرکت خطی; مانند کشو.حرکت کروی; مانند لولای کاسه ساچمهای.حرکت مفصلی; مانند درها.
نیروهای یاتاقان ها تنوع گستردهای در اندازه و جهتی که میتوانند تحمل کنند دارند.نیروها میتوانند به صورت نیروی غالب شعاعی، محوری (یاتاقان کفگرد) یا ممان عمود بر محور اصلی یاافقی باشند.سرعتها در یاتاقان هاانواع مختلف یاتاقانها، محدودیتهای سرعت عملکردی متفاوتی دارند. سرعت به طور نمونه به عنوان حداکثر سرعت سطحی نسبی تعریف میشود که واحدش اغلب ft/s یا m/s میباشد. یاتاقانهای چرخشی به عنوان نمونه، عملکرد را به صورت DN توصیف میکنند که D قطر (اغلب به mm) یاتاقان و N سرعت چرخش با واحد دور بر دقیقه است.عموماً سرعت عملکرد یاتاقانها در بازه قابل توجهی با هم تداخل دارد. به عنوان نمونه یاتاقانهای ساده در سرعتهای پایین کارآیی دارند. یاتاقانهای غلتشی سریعتر هستند، به دنبال آن یاتاقانهای لغزشی و سرانجام یاتاقانهای مغناطیسی قرار دارند که در نهایت بوسیله نیروی مرکزگرا و با غلبه بر مقاومت مواد، محدود میشوند.لقی و الاستیسیته یاتاقان هابعضی کاربردها نیروهای یاتاقانها را در جهات متنوعی به کار میبرد و تنها لقی یا شیب محدودی را به عنوان نیروی متغیر اعمالی میپذیرد. یکی از منابع حرکت در یاتاقانها، فواصل یا لقیهاست. برای مثال یک شفت ۱۰ میلیمتری در یک سوراخ ۱۲ میلیمتری، ۲ میلیمتر لقی دارد. منبع دوم حرکت، الاستیسیته در خود یاتاقانهاست. برای مثال ساچمهها در یاتاقانهای ساچمهای (بلبرینگها) مانند یک لاستیک سفت میماند و تحت بار، از دایره به یک شکل جزئی مسطح تبدیل میشود. کاسه بلبرینگ نیز الاستیک است و یک فرورفتگی را در محلی که ساچمهها بر روی آن فشار میآورند ایجاد میکند.عمر یاتاقانیاتاقانهای مغناطیسی و لغزشی میتوانند به صورت بالقوه عمر نامحدود بدهند.عمر یاتاقانهای غلتشی آماری است اما بوسیله بار، دما، نگهداری و تعمیر، ارتعاش، روانکاری و سایر فاکتورها تعیین میشود.برای یاتاقانهای ساده بعضی از مواد عمر بیشتری نسبت به بقیه میدهند. بعضی از ساعتهای جان هریسون هنوز هم بعد از صدها سال کار میکنند چرا که از چوب درخت مقدس خشبالانبیاء در ساختشان استفاده شدهاست. درحالیکه ساعتهای فلزیاش با توجه به فرسودگی بالقوهشان به ندرت کار کردند.
تعمیر و نگهداری یاتاقان :یاتاقانهای بسیاری احتیاج به تعمیرات دورهای دارند تا از خرابی پیش از موعد جلوگیری شود. گرچه بعضی از آنها نظیر یاتاقانهای لغزشی یا مغناطیسی ممکن است احتیاج به نگهداری کمتری داشتهباشند.بیشتر یاتاقانها در عملکرد در دورهای بالا نیازمند روانکاری و تمیزکاری دورهای هستند و ممکن است احتیاج به تنظیمات مجدد داشتهباشند تا اثر فرسایش را به حداقل برسانند.