برچسب: مهندسی مکانیک

کرنش

پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصص صنعت و مدیریت-گروه مهندسی مکانیک

تعریف کرنش

کرنش واکنشی است از طرف ماده‌ای که به آن تنش (Stress) وارد شده است. وقتی نیرویی بر روی قطعه ای اعمال می‌شود، این نیرو موجب ایجاد تنش و پس از آن باعث ایجاد تغییر شکل (Deform) در ماده می‌شود. در علم مهندسی مقدار تغییر شکل ماده در جهت نیروی اعمال شده، تقسیم بر طول اولیه، مقدار کرنش ماده را نشان می‌دهد. مقدار بدست آمده یک عدد بدون واحد است. هر چند غالبا به صورت ساده نشده از «اینچ در هر اینچ» و «متر در هر متر» استفاده می‌شود.

انواع

• کرنش کششی (Tensile)

در کشش یا پرس ورق‌های فلزی بدنه اتومبیل کاربرد دارد.

E = L−L_o /  L_o

• کرنش فشاری (Compressive)

در شکل دهی فلزات در ساخت دیسک توربین‌ها کاربرد دارد.

E = L−L_o /  L_o

• کرشن برشی (Shear)

واکنش جسم به نیروی تنش برشی اعمال شده‌است و در نتیجه مانند تنش برشی یک تانسوراست و در ایجاد سوراخ با همان پانچ کردن کاربرد دارد.

مقدار آن برابر است با تانژانت زاویه تغییر یافتن حالت جسم در اثر تنش یا مقدار جابجایی سطحی که بر آن تنش برشی اعمال شده تقسیم بر فاصله همان سطح از نقطه‌ای که سطحی که جابجایی آن صفر است.

Γ =A / B

اجزا سیستم تهویه مطبوع

پردیس فناوری کیش-طرح مشاور متخصص صنعت و مدیریت-گروه مهندسی مکانیک

منابع حرارت

منابع حرارت معمولاً با مصرف سوخت یا الکتریسیته حرارت تولید می‌کنند که بر اساس نوع سیالی که گرم می‌شود با نام‌های دیگ (منابع حرارتی که سیال مایع را گرم می‌کنند) و کوره (منابع حرارتی که سیال گاز را گرم می‌کنند) شناخته می‌شوند.

منابع برودت

در همه سیستم‌های مکانیکی ایجاد سرمایش تنها از طریق برودت تبخیری امکانپذیر است و هرچه سرعت تبخیر یک ماده بیشتر باشد میزان سرمایش ایجاد شده توسط آن نیز بیشتر خواهد بود. منابع برودت در سیستم‌های معمول گرمایش و سرمایش به نام چیلر شناخته می‌شوند و به دو نوع ضربه‌ای یا معمولی و چیلر جذبی تقسیم می‌شوند. در هر دو نوع سرمایش در اثر بخار شدن ماده‌ای به نام ماده مبرد که معمولاً گازی شکل است ایجاد می‌گردد.

مخزن انبساط

این قسمت فقط در سیستم‌های تمام آب وجود دارند. در سیستم‌های تمام آب چون مدار حرکت سیال بسته می‌باشد با تغییر دمای سیال موجود در سیستم و تغییر حجم آن به اتصالات سیستم و کل مدار فشار وارد شده و ممکن است باعث ایجاد اشکال در سیستم شود. منبع انبساط قطعه‌ای است که وظیفه کنترل تغییر حجم سیال را به عهده دارد. فقط یک نمونه از منبع انبساط مدل دیاگرامی در دنیا موجود است.

پمپ‌ها

این دستگاه‌ها وظیفه به حرکت درآوردن سیال را به عهده دارند. پمپ‌هایی که سیال مایع را به حرکت درمی‌آورند معمولاً از نوع پمپ‌های حلزونی هستند و پمپ‌هایی که سیال گاز را به حرکت درمی‌آورند، فن یا بادزن نامیده می‌شوند و در دو نوع جریان محوری و جریان عمودی بکار می‌روند. دستگاه‌های رطوبت زن دستگاه‌هایی هستند که برای افزایش رطوبت محیط از آن‌ها استفاده می‌شود. این دستگاه با سیستمای مختلف و متفاوتی کار می‌کنند؛ که برخی از آن‌ها عبارتند از:

• تشتکی
• فراصوت
• دیسکی
• بستر متخلخل
• بستر صلب
• پاششی

دستگاه‌های رطوبت گیر

این دستگاه‌ها به صورت معمول با استفاده از پدیده فیزیکی تعرق رطوبت هوا را از بین می‌برد. بدین معنی که با سرد کردن هوا دمای آن به پایین‌تر از نقطه شبنم می‌رسد و رطوبت هوا به صورت قطرات ریز آب از هوا خارج می‌شوند. این دستگاه‌ها در حالت عادی بوسیله یک منبع برودت یک کویل را سرد کرده (کویل سرمایش ایجاد می‌کند) و با عبور هوا از روی کویل رطوبت آن گرفته می‌شود.

کویل‌ها

کویل‌ها در واقع محلهای تبادل حرارت در سیستم‌های سرمایش گرمایش هستند. کویل‌ها را بر اساس عملکرد می‌توان به دو نوع سرمایشی گرمایشی تقسیم کرد. همین‌طور کویل‌ها را بر اساس سیال به سه دسته زیر تقسیم می‌کنند:

• هوا به هوا
• آب به هوا یا بالعکس
• آب به آب

بیشترین کاربرد کویل در سیستم برقی ماشین‌های اشتعال جرقه‌ای است.

فن و هواکش‌ها

هواکش‌ها نیز به عنوان یکی از اجزا دستگاه‌های تهویه مطبوع نقش مهمی در آن‌ها داشته و به نوعی قلب تپنده این دستگاه‌ها به‌شمار می‌روند. اصولاً وظیفه جابجایی هوای گرم یا سرد عبوری از کویل‌های یا هوای تمیز شده توسط فیلترها در دستگاه‌های تهویه مطبوع بعهده هواکش‌ها است. هواکش‌های بکار رفته در دستگاه‌های تهویه مطبوع از دو نوع هواکش‌های گریز از مرکز یا هواکش‌های جریان محوری است.

هدف از تهویه مطبوع

تهویه مطبوع از طرق مختلف این شرایط را در محیط‌های مسکونی، صنعتی، تجاری، پزشکی، اداری و بدون در نظر گرفتن شرایط آب و هوایی برای انسان فراهم می‌کند که عبارتند از:

• کنترل دمای محیط بوسیلهٔ سرمایش و گرمایش دهی
• کنترل رطوبت بوسیلهٔ خشک کردن و رطوبت دهی
• کنترل سرعت وزش هوا و تصفیهٔ هوا
• به‌وجود آوردن هوای پاک و سالم
• ضد عفونی و ایزوله کردن هوا در محیط‌های پزشکی و بیمارستان‌ها.

همچنین تهویهٔ مطبوع نقش مهمی در آسمان خراش‌های بزرگ و محیط‌های دریایی مانند آکواریوم‌ها که ایمنی و سلامت محیطیشان وابسته به تغییرات دما و رطوبت است ایفا می‌کند.

در اصل طراحی سیستم‌های HVAC از یکی از زیر گروهای اصلی مهندسی مکانیک و بر اساس اصول ترمودینامیک، مکانیک شاره هاو انتقال گرما به‌وجود آمده‌است.

تهویه مطبوع

پردیس فناوری کیش-طرح مشاور متخصص صنغت و مدیریت-گروه مهندسی مکانیک

تهویه مطبوع یعنی انجام عملیاتی روی هوا تا بتوان شرایط هوای محل مورد نظر را برای زیستن، کار کردن یا عملیات صنعتی معین، راحت و بهداشتی کرد و به حد مطلوب برسانیم. تهویه مطبوع باعث می‌شود شرایط هوا طبق روش خاصی به صورت اتوماتیک ثابت بماند یا تغییر کند.

تهویه مطبوع یا هوارسانی دلپذیر یا هوایش دلپذیر شاخه‌ای از مهندسی مکانیک است. وظیفه آن تأمین شرایطی است که موجب رفاه انسان شود و برای نگهداری محصول یا فرایند خاصی مورد نیاز باشد. برای انجام چنین عملی دستگاهی با ظرفیت مناسب بایستی نصب و در طی سال کنترل گردد. ظرفیت دستگاه با حداکثر بار لحظه‌ای واقعی تعیین می‌گردد و نوع کنترل نیز با توجه به شرایطی که باید در طی مدت اعمال پیک بار و بار جزئی تأمین شود، مشخص می‌شود.

تخمین بار ممکن است گاهی به روش دقیق و گاهی نیز با روش‌های سرانگشتی انجام گیرد. دقت در تخمین بار یکی از عوامل بهینه‌سازی مصرف انرژی است. تهویه مطبوع معمولاً شامل: سرمایش، گرمایش، رطوبت زنی و رطوبت زدائی وتصفیه هوا می‌باشد.

انواع سیستم‌های تهویه مطبوع

سیستم‌های هوا–آب

معمولاً در این سیستم‌ها گرمایش به وسیله آب و سرمایش به وسیله هوا صورت می‌گیرد. لازم است ذکر شود که گرمایش با آب معمولاً به دو صورت امکان‌پذیر است. گرمایش با آب گرم که با دمای ۷۰ تا ۹۰ درجه سانتی‌گراد کار می‌کند و گرمایش با آب داغ که در این سیستم با تحت فشار قرار دادن کل سیستم، دمای آب را تا حدود ۱۸۰ درجه سانتی‌گراد یا بالاتر افزایش می‌دهند. گرمایش با آب داغ معمولاً در ساختمان‌های عظیم یا جاهایی که در اثر افزایش مسیر لوله‌کشی در آب افت حرارت ایجاد می‌شود، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سیستم تهویه مطبوع تمام آب

این سیستم‌ها نمی‌توانند میزان رطوبت هوا را تغییر دهند اما به لحاظ حجم کم تأسیسات و همچنین هزینه کم راه‌اندازی و نگهداری بر سایر سیستم‌ها مزیت دارد.

در این سیستم سیال ناقل حرارت و برودت آب می‌باشد. آب در موتور خانه در دستگاه‌های حرارتی مانند دیگ بخار یا دیگ آبگرم، گرم می‌شوند و برای گرمایش ساختمان در فصول سرد مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای فصول گرم مثل تابستان در موتورخانه از چیلر یا آبسرد کن برای تهیه آب سرد استفاده می‌شود و برای سرمایش ساختمان از این آب سرد استفاده می‌گردد. آبگرم و آبسرد تهیه شده به داخل کویل‌های مبدل حرارتی اتاق‌ها (مثل فن کویل) ارسال می‌شود. بادبزن یا فن متعلق به این دستگاه هوا را از روی کویل عبور داده و باعث گرمایش یا سرمایش اتاق‌های داخلی ساختمان می‌گردد.

سیستم تهویه مطبوع تمام هوا

تنها سیستمی که می‌تواند یک سیستم تهویه مطبوع کامل را فراهم کند. مهمترین ایراد این سیستم‌ها حجم زیاد تجهیزات و کانال‌های انتقال هوا می‌باشد.

در این سیستم نیز در موتور خانه دستگاه‌های تهیه آبسرد (چیلر) و آبگرم (دیگ آبگرم) با تجهیزات مربوط فعالیت می‌کنند و برای تهیه و ارسال هوای گرم یا سرد از دستگاه‌هایی به نام هواساز مرکزی (a.h.u) استفاده می‌شود. دستگاه هواساز دور از موتورخانه و در محلی نزدیکتر به فضای تهویه شونده در اتاقکی نصب می‌شود. سیال ناقل حرارت و برودت به داخل کویل دستگاه هواساز پمپ می‌شود و هوایی که توسط فن با سرعت از روی این کویل عبور می‌کند سرد یا گرم شده و بوسیله کانال‌های هوای سقفی بداخل فضاهای تهویه شونده توزیع می‌شود. توضیح اینکه هوای عبوری از روی کویل تصفیه فیزیکی شده و رطوبت زنی یا رطوبت‌گیری می‌شود و بعد به داخل فضاها ارسال می‌شود.

سیستم هوا شوی

نحوه عملکرد دستگاه ایرواشر بدین صورت است که آب شهری توسط یک پمپ به سیستم لوله‌کشی و توزیع آب دستگاه ایرواشر منتقل می‌کنند و سپس توسط نازلهای تعبیه شده در ایرواشر سیستم آب با فشار بالا و به صورت پودر بر روی تشتک انتهایی دستگاه پاشیده می‌شود. این عمل به افزایش انتقال حرارت بین آب و هوا کمک کرده و باعث می‌شود به کمک فن سانتریفوژی که در جلوی ایرواشر قرار دارد هوای خنک و مرطوب به وسیله ایرواشر ایجاد شود. یکی از مزایای این دستگاه تصفیه و شسته شدن هوا توسط آب می‌باشد. لازم به ذکر است که در حالت گرمایش این سیستم ها با کمک بویلر یا پکیج نیز آب گرم را می توان به دستگاه رساند و از گرمایش ان نیز استفاده کرد

برش لیزری چوب در صنعت چه فوایدی دارد؟

پردیس فناوری کیش-طرح مشاور متخصص صنعت و مدیریت-گروه مهندسی مکانیک

با استفاده از روش برش لیزری، انواع مختلفی از مواد را می توان به اشکال و اندازه های متفاوت تبدیل کرد.

در جهان تجاری امروز، برش لیزری فرصت های هیجان انگیزی را فراهم می کند که این امکان با تکنولوژی های قدیمی میسر نمی باشد. با استفاده از این تکنولوژی، شرکت ها می توانند تولید قطعات شخصی، سفارشی شده و حرفه ای را با استفاده از دستگاه لیزر برش چوب انجام دهند. برش لیزری چوب به دلیل ظرافت و انطباق پذیری آن، بین صنعتگران بسیار محبوب شده است.

دستگاه برش لیزری به عنوان یکی از پرکاربردترین دستگاه‌های صنعتی شناخته می‌شود که می‌توان از آن در صنایع مختلف استفاده کرد. استفاده از اشعه لیزر در دستگاه های برش و حکاکی باعث افزایش چشمگیر دقت این دستگاه ها می باشد. دستگاه برش لیزری ،دستگاه مکانیکی است که به یک ابزار لیزری مجهز شده و از آن برای برش و حکاکی لیزری بر روی سطوح مختلف استفاده می‌شود.

صنعتگران طرح های ساده و پیچیده را توسط دستگاه برش لیزری به سادگی بر روی چوب برش می دهند. همچنین از آنجا که ماشین برش لیزری به طور مستقیم با متریال چوب ارتباط ندارد، سایش هایی نظیر برش با اره و چاقو روی چوب ایجاد نمی شود. اره را کنار بگذارید و دستگاه لیزر برش چوب را جایگزین نمایید.

برش با مته، اصطلاح کلی است که با نام cnc شناخته شده است این دستگاه‌ها از کامپیوتر دستور می‌گیرند. در cnc بجای لیزر از مته استفاده می‌شود. در برش لیزری قطعات با تاباندن یک پرتوی لیزر قوی به سطح جسم برش یا حکاکی می‌شوند. استفاده از دستگاه لیزر و کامپیوتر باعث عدم دخالت نیروی انسان، بهبود عملکرد، دقت و سرعت عمل در اجرا می شود.

برش لیزر چوب چگونه کار می کند؟ اساسا لیزر یک پرتو قوی از نور متمرکز است که می تواند همه انواع چوب را به راحتی برش دهد. برش لیزری تکنولوژی است که از آن برای برش لیزری چوب استفاده می کند و معمولا برای برنامه های تولید در صنعت استفاده می شود. برش لیزری چوب جهت صنایع دستی هنری، جعبه جواهر، هدایا، دکوراسیون داخلی، خاتم کاری، جعبه های تبلیغاتی، انواع استند نمایشگاهی و فروشگاهی، اسباب بازی، ساخت زیورآلات چوبی، دکوراسیون چوبی، تندیس، جعبه بسته بندی استفاده می شود. لیزر برای پروژه های چوب کاری سازگار است و بسیار مناسب می باشد. برش و حکاکی چوب یکی از پرطرفدارترین کاربردهای لیزر است زیرا می تواند بسیاری از پروژه های مختلف را پوشش دهد.
 انواع چوب مناسب جهت برش و حکاکی با لیزر نظیر MDF،HDF، تخته سه لا، چوب طبیعی، چوب مصنوعی، چوب پلاست، چوب گردو، چوب توسکا، چوب راش، چوب سدر، چوب گیلاس جهت برشکاری مناسب می باشد.

انواع مخزن

پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصص صنعت و مدیریت-گروه مهندسی مکانیک

مخازن افقی

این مخازن با داشتن ارتفاع کم در فضاهایی با محدودیت ارتفاع به خوبی قابل نصب و استفاده هستند. 

 مخازن عمودی

این مخازن با اشغال کمترین سطح در مکان هایی که محدودیت ارتفاع ندارند قابل استفاده می باشند . 

مخازن مکعبی و کتابی

    این مخازن در سه حجم ۲۳۰ لیتری مکعبی ، ۸۰۰ لیتری مکعبی افقی و ۱۰۰۰ لیتری و ۲۰۰۰ لیتری کتابی تولید می شوند. این مخازن مکعبی با شکل هندسی خاصشان با اشغال کمترین فضا و با امکان نصب در فضاهای بلا استفاده ، حجم ذخیره قابل توجهی قرار می دارند.

مخازن مادولار افقی

  این مخازن به صورت ویژه به دو شکل سبک و سنگین ( مخازن قابل دفن ) با هدف ذخیره آب و با قابلیت کاربری در سپتیک تانکها و پکیجهای تصفیه فاضلاب تولید می شوند و دامنه حجمی آنها از ۵۰۰۰ لیتر تا ۱۰۰۰۰۰ لیتر قابل افزایش است.

وان های صنعتی و شیلاتی

 این محصولات به عنوان حوضچه های کاملا بهداشتی در صنایع غذایی و شیلاتی کاربری دارند. خاصیت ضد خوردگی این استخرهای کوچک پلی اتیلنی موجب گردیده در صنایع و به خصوص در انواع روشهای آبکاری فلزات کاربری داشته باشند. 

مخازن تک لایه :

  این مخازن به صورت بی رنگ و یا رنگی مطابق سفارش مشتری قابل تولید می باشند.

کاربری: ذخیره سازی آب آشامیدنی در مکانهای تاریک و مواد غذایی و انواع مواد شیمیایی (جایگزین استینلس استیل)

مخازن دو لایه:

   لایه داخلی این مخازن بی رنگ یا سفید و لایه بیرونی آنها رنگی می باشد. به دلیل وجود لایه رنگی نور کمتری  به داخل مخزن نفوذ پیدا می کند.

کاربری : ذخیره سازی آب آشامیدنی و مواد غذایی و انواع مواد شیمیایی (جایگزین استینلس استیل)

مخازن سه لایه:

   این مخازن دارای سه لایه با رنگهای متمایز می باشند . به صورت معمول لایه های داخل و بیرونی سفید رنگ هستند و لایه میانی با رنگ مشکی مانع نفوذ از نور به داخل مخزن می شود. این مسئله در محیط های روشن علاوه بر جلوگیری از تشکیل و رشد جلبکها در داخل مخازن نگهداری آب ، مانع از تاثیر مخرب نور آفتاب و اشعه یو وی آن بر ترکیبات شیمایی دیگر سیالات ذخیره شده در این مخازن می گردد.

کاربرد: ذخیره سازی آب آشامیدنی و مواد غذایی و شیمایی حساس به نور

مخازن فوم دار:

   این مخازن بر حسب نیاز مشتریان به فرمهای دو لایه و سه لایه تولید می شوند. وجود لایه فوم علاوه بر افزایش ضخامت و ایجاد استحکام سبب کاهش انتقال حرارت از جداره مخزن شده و در شرایط آب و هوایی گرم و سرد، دمای داخل مخزن را در مدت طولانی تری ثابت نگه می دارد.

کاربرد: ذخیره سازی آب آشامیدنی و مواد غذایی که نیاز به محافظت در برابر یخزدگی و تغییرات دمایی دارند.

ابزار دقیق

پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصص صنعت و مدیریت-گروه مهندسی مکانیک

ابزار دقیق ادواتی هستند که بر حسب نوع کمیت مورد نیاز واحد تحت کنترل ، اعم از فشار ، دما ، دبی ، سطح و … با توجه به شرایط و استانداردهای تعین شده ، انتخاب و مورد استفاده قرار می گیرند. ابزار دقیق در حقیقت زیر ساخت یک سیستم کنترل و اتوماسیون را تشکیل میدهند و شامل ابزاری نظیر: انواع سنسور، انواع کنترلر، نشاندهنده، ترانسمیتر، رکوردر و… میباشند که این ابزار وظیفه اندازه گیری، انتقال، نمایش، ثبت و کنترل پارامترهای مهم فیزیکی را در پروسه های صنعتی به شکلی دقیق بر دوش دارند.

ابزار دقيق را ميتوان به دو صورت دسته بندي كرد:

• يكي از نظر نوع عملکرد این ابزار؛ برای مثال ابزاری که عمل کنترل دما یا فشار و رطوبت و یا سطح را بر عهده دارند به كنترلر مشهورند و به همین ترتیب ابزار نمایش این مقادیر که به ایندیکیتور یا نمایشگر معروفند و ابزار انتقال اطلاعات مقادیر به صورت سیگنال های استاندارد که  ترانسميتر یا منتقل کننده نامیده میشوند .
• ابزار دقیق را همچنين میتوان از نظر پارامتري كه این ابزار بايستي عملياتي بر روي آن انجام دهد دسته بندی کرد برای مثال بخشهای ابزار دقیق مربوط به دما نظیر کنترلر دما، ترانسمیتر دما و ترمومتر یا نمایشگر دما، ابزار اندازه گیری و کنترل دقیق فشار، فلومتر یا سنجش جریان سیالات و انتقال مقادیر فلو یا کنترل فلو، ابزار سطح سنجی یا اندازه گیری سطح مواد درون مخازن و کنترل دقیق آنها و ابزار سرعت سنجی، ابزار رطوبت سنجی و ….

قسمتهای تشکیل دهنده ابزاردقیق

ابزار دقیق از سه قسمت اساسی زیر تشکیل شده است که عبارتد از:

•       اندازگیری
•       کنترل
•      محرکها (ادوات خروجی)

این سه مجموعه در کنار یکدیگر مکمل یک سیستمی به نام سیستمهای کنترل اتوماتیک می باشند که این سیستم کنترل اتوماتیک وظیفه انجام کنترل فرایندی را در یک مجموعه عملیاتی بر عهده دارد .

اندازه گیرها

قسمت اندازه گیر مقدار واقعی عنصر مورد نظر را اندازه گیری می کند. پارامترهای مختلفی در صنایع برای کنترل اندازه گیری می شود. مهمترین پارامترهایی که در صنعت برای کنترل اندازه گیری می شوند عبارتند از :

• اندازه گیری فشار
• اندازه گیری درجه حرارت
• اندازه گیری جریانات سیالات
• اندازه گیری ارتفاع مایعات

کنترل کننده ها

بخش دوم ابزار دقیق بخش کنترل می باشد در ابتدای شروع صنعت که کنترل بصورت امروزی نبود کنترل بوسیله عوامل انسانی انجام می شد سپس با پیشرفت علم سیستم کنترل اتوماتیک با بوجود آمدن ادوات نیوماتیکی (بادی) وارد مرحله جدیدی شد. بعد از مدتی با اختراع ترانزیستور استفاده از کارتهای الکترونیکی برای کنترل آغاز شد با بوجود آمدن این قطعات کنترلی استفاده از عوامل انسانی برای کنترل کمتر می شد. در ادامه پیشرفت علم کامپیوترهای صنعتی با نام plc وارد صنعت شدند بوسیله این plc ها واحدها به آسانی کنترل می شدند و تغییرات نیز به آسانی در واحدها انجام می گرفت.
امروزه کنترل کنندهای جدیدتری بنام سیستم کنترل کننده توزیع پذیر(DCS) و کنترل کننده های فازی (FCD) وظیفه کنترل را در واحدهای صنعتی بر عهده دارند.

محرکها (ادوات خروجی)

محرکها ادواتی هستند که سیگنال خروجی را از قسمت کنترل کننده می گیرد و متناسب با این سیگنالها عمل می کند. از عمده ادوات خروجی می توان به شیرهای کنترل و الکتروموتورها اشاره کرد. این ادوات با عملکرد خود باعث کنترل پارامترهای اندازه گیری شده در مقدار مطلوب و مورد نظر می شوند . این ادوات گستره تنوعی زیادی دارند.

انواع پمپ هیدرولیک

پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصص صنعت و مدیریت-گروه مهندسی مکانیک

پمپ رفت و برگشتی

معمولا موتورهای الکتریکی تامین کننده نیروی محرکه لازم در این مدل هستند.
در این مدل پمپ، با چرخش میل لنگ، پیستون در سیلندر جلو و عقب رفته یا اصطلاحا حرکت رفت و برگشتی می کند.

مکش ایجاد شده در سیلندر که ناشی از عقب رفتن پیستون است، باعث کشیده شدن مایع به داخل سیلندر می شود.

مایع از یک شیر ورودی به داخل سیلندر کشیده می شود.

وقتی پیستون به جلو حرکت کند، ورودی بسته شده و مایع از شیر خروجی خارج می شود.
شیرهای ورودی و خروجی یک طرفه هستند و ورود و خروج مایع را در هنگام حرکت پیستون کنترل می کنند تا
مانع جابجایی اشتباه مایع به قسمت کم فشار و بالعکس شوند.

اگرچه حجم انتقال یافته در این پمپ ها ثابت است، اما دامنه حرکت عضو رفت و برگشتی می تواند با مکانیزمی قابل تنظیم باشد. به همین دلیل این پمپ ها اولین انتخاب برای سرویس های تزریق هستند.
از معایب این پمپ ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
1- نبض یا Pulse (به عنوان پدیده نامطلوب در سیستم لوله کشی)
2- وابستگی به عملکرد شیر یک طرفه (Check Valve) در ورودی و خروجی

پمپ پیستونی

در پمپ های پیستونی ساختار انتقال قدرت شبیه به پمپ های پلانجری است.
با این تفاوت که در اختلاف فشار کمتری می توانند حجم مشخصی از سیال را جا به جا کنند. علت آن را می توان در ضریب رعنایی بالاتر میله پیستون آن  و در نهایت کمانش راحت تر آن دانست.

محدوده کاری
این پمپ ها معمولا تا اختلاف فشار 150bar مورد استفاده قرار می گیرند.

کاربرد

• پمپ های هیدرولیکی برای ماشین آلات سنگین
•  پمپ انتقال نفت خام

پمپ پلانجری

در پمپ های پلانجری، نیروی دورانی موتور از طریق میل لنگ و یک میل-پیستون که حرکت دورانی را به حرکت رفت و برگشتی تبدیل می نماید به پیستون منتقل می شود.
پمپ های پلانجری بهترین گزینه برای پمپاژ سیالات با ویسکوزیته بالا می باشند.

محدوده کاریپمپ های پلانجری

از این پمپ ها معمولا تا اختلاف فشار 2100bar می توان بهره برداری نمود.

مزایای پمپ های پلانجری

این پمپ در میان سایر انواع خانواده پمپ های جابجایی مثبت می تواند در بالاترین محدوده اختلاف فشار، سیال را جا به جا نماید.

 پمپ دیافراگمی

پمپ های دیافراگمی را بر اساس تعداد دیافراگم می توان به انواع ذیل تقسیم بندی نمود:

•  دیافراگم تکی(Single Diaphragm)
•  دیافراگم دوتایی (Double Diaphrag)

همچنین بالاترین درجه نشت بندی را دارا بوده و به جز در ویسکوزیته دینامیکی 400cp از رایج ترین پمپ های تزریق در صنعت نفت، گاز و پتروشیمی محسوب می شوند.
در حالت دیافراگم دوتایی، فاصله میان دو دیافراگم با لایه نازکی از روغن پر شده یا آن را در فشاری نزدیک به فشار خلا قرار می دهند. یک سنسور معروف به

Rupture detector فضای موجود میان دو دیافراگم را مورد پایش قرار می دهد.

محدوده کاری
از این پمپ ها معمولا تا اختلاف فشار 250bar می توان استفاده کرد؛ که در این اختلاف فشار معمولا می توان دبی 500l/h را پمپاژ نمود.

مزایا
به دلیل قدرت نشت بندی بالا برای پمپ کردن مواد شیمیایی اشتعال پذیر و یا خطرناک مناسب هستند.

پمپ چرخشی 

این پمپ ها با استفاده از مکانیسم چرخشی، سیال را جا به جا می کنند.
در واقع خلاء ایجاد شده ناشی از چرخش چرخ دنده ها، منجر به جذب و هدایت سیال می شود.

مزیت مهم این پمپ ها که آن ها را بسیار کارآمد کرده این است که
می توان از آن ها برای پمپ کردن سیالات ویسکوز (چسبناک) استفاده کرد.

در این پمپ ها با افزایش ویسکوزیته، سرعت گردش بالاتر می رود و سیال در سیستم انتقال می یابد.

ین پمپ ها که خود یکی از انواع پمپ های جابجایی مثبت هستند، در حالت کلی خود به چند دسته تقسیم می شوند که در شکل زیر قابل مشاهده است:

پمپ های پرکاربرد از گروه پمپ های روتوری به شرح ذیل است:

•  پمپ های اسکرو
• پمپ های دنده ای (دنده داخلی و خارجی)
•  پمپ های تیغه ای
• پمپ های گوشواره ای

پمپ اسکرو یا پیچ ارشمیدس

این دسته پمپ اولین و مهم ترین نماینده خانواده پمپ های چرخشی هستند.

حرکت سیال در این گونه از پمپ ها براساس تغییر زاویه یک پیچ در پوسته است.
به دلیل ابداع این پمپ توسط ارشمیدس این پمپ ها را با نام پیچ ارشمیدس (Archimedes rotary pump) نیز می شناسند.

محدوده کاری
محدوده سرعت جریان: 189 تا 56781 لیتر در دقیقه
محدوده اختلاف فشار: 310 بار

پمپ دنده ای (gear Pump)

این پمپ ها شامل دو نوع دنده ای داخلی و دنده ای خارجی می باشند.

 پمپ دنده ای خارجی

پمپ های دنده خارجی یکی از پمپ های محبوب هستند و اغلب به عنوان پمپ های روان کاری در ماشین آلات، در واحد انتقال قدرت مایع و به عنوان پمپ های روغن در موتور استفاده می شود

محدوده کاری
پمپ های کوچک دنده خارجی معمولا در دور 1750Rpm یا 3450Rpm عمل می کنند و مدل های بزرگتر با سرعت تا 640 دور در دقیقه عمل می کنند. این پمپ ها بهتر است سیال را حداکثر در اختلاف فشار 120 بار جاه به جا نماید.

پمپ دنده ای داخلی

پمپ های دنده داخلی فوق العاده همه کاره هستند و می توان از آن ها در محدوده وسیع ویسکوزیته ای و دمایی استفاده کرد.

این به دلیل نقطه ی تکین لقی (clearance) (فاصله ی بین انتهای دنده دنده روتور و سر پمپ) است.

این لقی (clearance) قابل تنظیم است تا بتواند خود را به درجه حرارت بالا، حداکثر بهره وری در مایعات ویسکوزیته بالا تطبیق دهد.

پمپ هیدرولیک

پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصص صنعت ومدیریت-گروه مهندسی مکانیک

پمپ چیست؟

پمپ ها (pumps) دستگاه های هیدرولیکی هستند که با دادن انرژی مکانیکی (تولید شده توسط موتور) به سیال عبوری، باعث افزایش انرژی سیال می شوند.

عملا از پمپ ها برای انتقال و جابجایی سیالات تراکم ناپذیر در سیستم استفاده می شود،
این سیال می تواند خالص یا به صورت مخلوط با مواد جامد دارای چگالی و دمای متفاوت باشد.

دسته بندی انواع پمپ

پمپ ها براساس هندسه و مکانیزم عضو انتقال دهنده نیرو به دو دسته کلی ذیل تقسیم می شوند:

• پمپ هایجابجایی غیرمثبت
•  پمپ های جابجایی مثبت

پمپهای جابجایی غیرمثبت

این پمپها قابلیت ایجاد و جریانهای بالا را در فشارهای پایین دارا هستند. با افزایش فشار دبی و خروجی این پمپها كاهش می یابد . پمپ گریز از مركز نمونه ای از این نوع پمپها می باشد.

این پمپها عموماََ در مدارات هیدرولیك ( جریان در لوله های سر بسته تحت فشارهای بالا ) تنها نقش تقویت دبی ورودی به پمپهای اصلی را دارا می باشند.

پمپهای جابجایی مثبت

این پمپها قابلیت ایجاد دبی های lit/min  0.1 تا lit/min  3500 را در دامنه فشار بالایی فراهم می كنند. اساس كار سیستم های هیدرولیكی قدرت به این پمپها وابسته است.

در این نوع پمپ، انتقال انرژی به سیال متناوب یا دوره ای است.
این پمپ ها با کاهش حجم محفظه پمپ و در نتیجه افزایش فشار، سیال را منتقل می کنند.
تغییر حجم محفظه سیال به طور متناوب بین خطوط لوله فشار و سیستم مکنده رخ می دهد.

انواع سیستم تعلیق خودرو

پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصص صنعت و مدیریت-گروه مهندسی مکانیک

سیستم تعلیق یکپارچه

از اولین سیستم‌های تعلیق ساخته شده برای خودروها است که بیشتر در محورهای جلو خودرو قرار می‌گیرد .و به واسطه قابلیتهای خاص این سیستم در تحمل وزن‌های بالا هنوز هم این سیستم تعلیق در برخی خودروهای سنگین استفاده می‌شود. این سیستم تعلیق بسته به نوع استفاده آن در محور جلو یا عقب خودرو می‌تواند با استفاده از فنر تخت یا فنر لول طراحی و به کار برده شود.

 

سیستم تعلیق اکسل نیمه مستقل

به دلیل مشکلاتی که در سیستم تعلیق یک پارچه یا اکسل صلب وجود داشت مهندسین  به این فکر افتادند تا سیستمی‌ را با کارایی بیشتر طراحی و تولید کنند. سیستم تعلیق اکسل نیمه مستقل همانگونه که از نام آن پیداست آزادی عمل بیشتری نسبت به سیستم تعلیق یکپارچه دارد. به گونه‌ای طراحی شده که دو چرخ در مرکز محور به یکدیگر متصل می‌شوند و می‌توانند تا حدودی مستقل‌تر نسبت به یکدیگر تغییر حالت بدهند.

سیستم تعلیق بازویی

 همانگونه که از نام این سیستم مشخص است در این سیستم هریک از چرخ‌های خودرو با استفاده از یک یا چند بازو با فنر لول به شاسی خودرو متصل می‌شوند. 

مزیت‌های این سیستم :

• کوچکتر بودن ابعاد آن 
• دارا بودن آزادی عمل 
• انعطاف بیشتر 

سیستم تعلیق میله پیچشی

این سیستم به نوعی از زیر مجموعه‌های سیستم تعلیق بازویی محسوب می‌شود که در آن بازوهای عقبی چرخ‌ها به وسیله میله‌هایی به یکدیگر متصل می‌شود. البته این میله ی متصل به شکل صلب است و تا حدودی می‌تواند حرکت پیچشی از خود نشان‌دهد. به همین دلیل این سیستم را سیستم تعلیق میله پیچشی می‌نامند.

مزایارسیستم میله پیچشی:

• نسبت به سیستم بازویی درجه آزادی بیشتری را ارائه می‌دهد
• در جذب ارتعاشات سطح حرکت خودرو موثرتر نسبت به سیستم بازویی عمل کند
• به دلیل کم حجم بودن این سیستم و عدم نیاز آن به قطعات بیشتر و اضافی در خودروهای بسیاری می‌توان این سیستم را در محورهای عقب مشاهده کرد که بیشتر با دو فنر به کار برده می‌شود

سیستم تعلیق مک فرسون

این سیستم تعلیق از سیستم‌های جدید محسوب می‌شود که با حذف طبق بالا و متعلقات آن باعث کم حجم شدن فضای اشغال شده توسط آن می‌شود . در خودروهایی که به صورت دیفرانسیل جلو تولید می‌شوند کاربرد بالایی دارد. با توجه به استفاده از میله موج‌گیر برای حفظ تعادل در این سیستم تعلیق، استفاده از آن بر روی خودرو موجب ایجاد یک رانندگی با کیفیت و راحت می‌شود . به دلیل کمتر بودن قطعات این مجموعه از لحاظ قیمت نیز اقتصادی تر است. نمونه‌های این سیستم تعلیق را می‌توان در بیشتر خودروهای دیفرانسیل جلو مشاهده کرد از جمله خودروهای پژو و پراید تولیدی در ایران.

سیستم تعلیق جناغی دوبل

این سیستم تعلیق از نوع مستقل است که با استفاده از دو طبق قوی ، موجب کنترل بهتر در حرکات اتاق خودرو می‌شود. این سیستم در محور جلوی اکثر خودروهای امروزی قابل مشاهده است . به دلیل نوع طراحی آن سیستم تعلیق بهینه ای به شمار می‌آید. که با استفاده از فنر لول و کمک فنر واقع در درون آن طراحی و ساخته می‌شود.

سیستم تعلیق چند اتصاله

 این سیستم تعلیق یک سیستم مستقل محسوب می‌شود که دارای بیش از دو طبق یا لینک اتصالی است. و موجب تأثیرپذیری مستقل چرخ‌ها از شرایط سطح حرکت خودرو می‌شود. و سکون و راحتی بیشتری را در اتاق خودرو ایجاد می‌کند. شرکت‌های خودروسازی همچون هیوندای و بی ام.. از این سیستم تعلیق با اضافه کردن  قسمت‌هایی به آن ، به شکل انحصاری انواع مختلفی از این سیستم را تولید می‌کنند. در برخی از خودروها این نمونه از سیستم تعلیق را می‌توان تلفیقی از سیستم تعلیق بازویی و سیستم تعلیق چند اتصاله مشاهده کرد. این سیستم تعلیق امروزه در اکثر خودروهای با فناوری بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.البته این سیستم تعلیق به دلیل پیچیدگی‌های بالای آن،هزینه‌های تولید،  نصب و نگهداری بالایی نیز دارد.

سیستم تعلیق هیدرولیکی

در این نوع سیستم تعلیق از سیلندر‌های روغنی با کنترل کننده‌های الکترونیکی استفاده می‌شود که با توجه به نیروی وارد به خودرو، میزان روغن ورودی به سیلندر را کم و زیاد می‌کند تا سفتی یا نرمی‌مناسبی را نسبت به ناهمواری‌های سطح مسیر ایجاد کند و موجب کنترل بهتر حرکات اتاق خودرو شود.

سیستم تعلیق الکترومغناطیسی

این سیستم تعلیق یکی از جدیدترین سیستم‌های تعلیق موجود بر روی خودروها محسوب می‌شود.که از آن به عنوان سیستم تعلیق فعال نیز یاد می‌شود. در این سیستم از سیلندرهای حاوی روغن و ذرات ریز آهن استفاده می‌شود که توسط سنسورها و عملگرهایی با توجه به شرایط ناهمواری سطح جاده و وزن خودرو، می‌تواند میزان انعطاف پذیری سیستم تعلیق را کم و زیاد کند تا با توجه به همه شرایط موثر بر روی خودرو، راحتی مناسبی را در داخل اتاق خودرو ایجاد کند.

اجزاء سیستم تعلیق خودرو

پردیس فناوری کیش-طرح مشاور متخصص صنعت و مدیریت-گروه مهندسی مکانیک

این سیستم به طورکلی از چند قسمت مختلف شامل:

•  فنر
•  کمک فنر
•  سیبک
•  بوش
• طبق
•  میل تعادل (‌ میل موجگیر)
•  استرات 

فنر:

این قطعه، یکی از بخش های اصلی سیستم تعلیق خودرو محسوب می شود و بسته به نوع سیستم تعلیق، در شکل های گوناگونی اعم از فنر تخت، لول، و پیچشی ساخته می شود.

• فنر تخت: این نوع فنر در سیستم تعلیق ثابت، به شکل فلز تخت و محکم و قابل انعطاف ساخته می شود که سپس تعدادی از آن ها روی هم چیده می شوند و به عنوان یک مجموعه در سیستم به کار می رود. 
• فنر لول: این نوع فنر در واقع میل گرد پیچیده به دور محوری استوانه ای شکل است.
• فنر پیچشی: خاصیت ارتجاعی این نوع فنر در جهت عقربه های ساعت افزایش و خلاف آن کاهش می یابد.

کمک فنر:

کمک فنر یا جاذب ضربه نیز از دیگر بخش های مهم سیستم تعلیق است. وظیفه این قطعه، جذب ضربات ناشی از حرکت در مسیرهای ناهموار است

سیبک:

در سیستم تعلیق گاهی نیاز به اتصال قطعات به صورت محکم به یکدیگر و گاهی نیاز است تا در عین وجود اتصالات محکم، امکان حرکت و چرخش آن ها نیز وجود داشته باشد که در این هنگام از سیبک استفاده می شود. سیبک یک گوی فلزی دسته دار است که درون محفظه ای فولادی قرار دارد و دور آن با لاستیک پوشانده شده است و در داخل آن امکان گردش دارد.

سیبک بعنوان محور چرخشی ، چرخها را به نحوی به سیستم تعلیق متصل می نماید که قابلیت چرخش در زمان پیچاندن فرمان ، همزمان با بالا و پایین رفتن چرخها در دست اندازها ( حرکت سیستم تعلیق ) وجود داشته باشد ، دقیقا بمانند آنچه در محل اتصال پای انسان به لگن وجود دارد . سیبکها که قابلیت ساپورت مقداری از وزن خودرو را نیز دارا هستند ، معمولا از یکسو به طَبَق و از سوی دیگر به متعلقات چرخ متصل می شوند . سیبکها معمولا فقط در محور جلو ، و به سر هر طَبَق دیده می شوند ، البته سیبک هایی هم در اتصالات میل فرمان وجود دارد که کوچکتر از سیبکهای سیستم تعلیق هستند و غالبا توسط عوام با سیبک های سیستم تعلیق اشتباه گرفته می شوند.

بوش:

بوش نیز مانند سیبک برای اتصال قطعات مختلف سیستم تعلیق ایتفاده میشوند ولی قطعاتی که با بوش به هم وصل شوند فقط در یک جهت میتوانند حرکت کنن و نمی توانند مانند سیبک در هر جهت گردش کنند

بوشها قطعاتی هستند اکثرا از جنس لاستیک طبیعی که برای اتصال بین قطعات متحرک سیستم تعلیق به یکدیگر استفاده می شوند . هدف استفاده از بوشها حذف سر و صدا (Noise ) در حین حرکت ، حذف لرزشها و تحمل مقداری از ضربات وارده به جهت خاصیت الاستیکی می باشد . بوشهای لاستیکی مقاومت خوبی در برابر کشش داشته ، همچنین در دماهای پایین ، بسیار مقاوم می باشند. اما در مکانهایی که بدلیل سرعت حرکت ، دما بالاست ، زود سخت شده و دچار ترکیدگی و شکست می شوند ، در چنین مواردی بهتر است از بوشهای ساخته شده از اورتان ( Urethane ) که مقاومت بیشتری در برابر گرما دارند ، استفاده شود ، البته این نوع بوشها انعطاف پذیری نوع لاستیکی را دارا نبوده و نرمی خودرو و هندلینگ آن را تا حدی تحت تاثیر قرار می دهند.

بوشها در مواردی بعنوان محور (‌ Pivot ) عمل می نمایند ، بدین صورت که دو قسمت فلزی بوسیله یک بوش استوانه ای مانند شکل زیر به یکدیگر متصل شده و در نتیجه حرکتی مانند حرکات مفاصل بدن انسان حاصل می گردد و حرکت سیستم تعلیق با وجود اتصال به شاسی ، با منتقل نمودن کمترین ضربه امکان پذیر می گردد .

طبق:

طبق قطعه فولادی محکمی است که شاسی را به سیستم تعلیق متصل میکند و در طرفی که به شاسی متصل می شود بوشها و در طرف دیگر که به چرخ وصل میشود سیبکها وجود دارند.
قطعه ای است فلزی که در دو سر دارای بوشهای محوری  می باشد که از یک سمت به قطعات متحرک سیستم تعلیق و از سمت دیگر به شاسی خودرو متصل می گردد و نقش اتصال شاسی به قطعات سیستم تعلیق را بر عهده دارد .

میل تعادل:

میل تعادل یا به اصطلاح مکانیکها ، موج گیر ، در اکثر موارد برای بالا بردن تعادل خودرو و جلوگیری از چپ شدن آن ، در خودرو هایی که دارای سیستم تعلیق مستقل ( در بخش بعدی توضیح داده خواهد شد ) می باشند ، بکار می رود .
میله تعادل یک میله فولادی است که در دو سر دارای بوش بوده و غالبا بین دو چرخ یک محور قرار می گیرد و باصطلاح دو چرخ را به یکدیگر متصل می نماید ،‌ میل تعادل معمولا بوسیله دو اتصال محوری ( Pivot ) در دو طرف به شاسی نیز متصل می شود

 استرات:

زمانی که کمک فنر در درون فنر لول قرار گیرد به این ترکیب اصطلاحا Strut گفته می شود . البته این ترکیب قرارگیری کمک و کمک فنر همیشه Strut خوانده نمی شود ، بلکه تنها زمانی ، ترکیب کمک فنر قرار گرفته درون فنر را Strut می نامند که این دو علاوه بر انجام وظایف اصلی خود ،با حذف سیبک و طَبَق بالا ، نقش یک رابط را نیز مابین سیستم تعلیق و شاسی ایفا نمایند.این سیستم رکن اصلی سیستم های McPherson ( نوعی سیستم تعلیق است ) محسوب می شود و بیشتر هم در همین سیستم ، دیده می شود .