دوچرخه برقی

دوچرخه برقی

پردیس فناوری کیش-طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت- گروه محیط زیست

تاریخچه دوچرخه برقی

طبق آمار موجود در منابع رسمی، اولین دوچرخه الکتریکی که تلفیقی از خلاقیت و دانش کارشناسان این حوزه بود، در سال ۱۸۹۵، ساخته و به بازار عرضه شد که البته تفاوت بسیار زیادی با دوچرخه های کنونی داشت. سیر تکاملی بسیاری در طی سال‎ها روی این دسته از محصولات اتفاق افتاد، تا آنجا که می‌توان گفت تا سال ۲۰۰۷ در کشور چین ۱۰ تا ۲۰ درصد از وسایل نقلیه را این محصول به خود تخصیص داد.

دوچرخه های اروپایی معمولا موتور ۲۵۰ وات دارند. در مقابل در آمریکا قدرت موتور دوچرخه ها به ۵۰۰ تا ۶۰۰ وات نیز می رسد. به همین دلیل دوچرخه های امریکایی شتاب بیشتری داشته و قدرت آن در سطوح شیبدار قابل ملاحظه است.

عملکرد موتور در دوچرخه های الکتریکی به این صورت است که نیروی الکتریکی توسط موتور به نیروی جنبشی تبدیل شده و چرخ های دوچرخه را به حرکت در می آورد.

باتری

در دوچرخه های الکتریکی معمولا از باتری های اسید سرب، نیکل هیرید و یا یون لیتیوم استفاده می شود. البته استفاده از باتری های یون لیتیوم و نیکل هیدرید در نسل جدید دوچرخه های الکتریکی مرسوم تر است.

برخی دیگر از دوچرخه ها به شما امکان انتخاب باتری ایده آل بین چند مدل باتری را می دهند در حالی که بعضی دیگر، تنها با یک مدل باتری خاص سازگارند.

سیستم کنترل کننده

معمولا دو نوع کنترل کننده وجود دارد که عبارتند از: کنترل کننده پیچشی و کنترل کننده پدالی.

سیستم کنترل کننده پیچشی نیز انواع مختلفی دارد، یک مدل از این سیستم مانند اهرم تعویض دنده بر روی فرمان نصب شده و با چرخاندن اهرم، موتور الکتریکی روشن می شود.در سیستم پدالی نیز، با پدال زدن نیروی الکتریسیته جریان یافته و موتور روشن می شود.

دوچرخه برقی و محیط زیست

بدیهی است، از آنجا که دوچرخه برقی گاز مصرف نمی کند، در نتیجه مقدار بسیار کمتری کربن تولید می کند. در واقع، در سال 2011، فدراسیون دوچرخه سواری اروپا دریافت که در مقایسه ی دوچرخه های برقی با اتومبیل، دوچرخه برقی به ازای هر شخص، فقط 8.1٪ کربن دی اکسید، در هر کیلومتر تولید می کند، و این واقعاً می تواند تاثیر قابل توجهی بر محیط زیست داشته باشد .

یک مطالعه که توسط موسسه ی جایگزین حمل و نقل ها انجام شد دریافت که اگر 10 درصد از مسافران نیویورک، تنها یک بار در هفته به جای رانندگی یا حمل و نقل عمومی، با دوچرخه برقی به محل کار بروند، می توانند 120 میلیون پوند از انتشار گازهای گلخانه ای در سال را کاهش دهند، که این برابر است با مقدار CO2 منتشر شده از 25000 خانه در نیویورک در یک سال!

بررسی اثر کربن سیاه بر گرمایش جهانی

بررسی اثر کربن سیاه بر گرمایش جهانی

پردیس فناوری کیش طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت گروه علوم ومهندسی محیط زیست

دانشگاه میشیگان با گروهی از محققین در مطالعه‌ای اثر ذرات حاوی کربن سیاه هم‌چون دوده‌ها را بر گرمایش جهانی بررسی کرده‌اند. شکل این ذرات ممکن است بر آب و هوا مؤثر باشند.

در اثر سوختن کربن که می‌تواند ناشی از پخت‌ و پز یا آتش‌سوزی در جنگل‌ها باشد دوده آزاد می‌شود؛ که در نهایت وارد جو می‌شود.

شکل ذرات حاوی کربن سیاه بر روی گرمایش جهانی اثرگذار هستند.

بنابراین شناخت تفاوت‌های ساختاری میان ذرات دوده و مطالعه برهم‌کنش میان مواد آلی یا غیرآلی که سطح ذرات حاوی کربن سیاه را در طی حرکتشان به سمت جو می‌پوشانند از اهمیت بالایی برخوردار است‌.

کربن سیاه در اتمسفر بیشتر از چند روز تا یک هفته باقی نمی‌ماند؛ اما دی‌اکسید کربن می‌تواند تا هزاران سال در جو ماندگار شود. با این وجود میزان جذب اشعه خورشید کربن سیاه با دی‌اکسید کربن قابل مقایسه است.

برای سال‌ها دانشمندان ذرات کربنی را به‌شکل ذرات کروی که اغلب با مواد آلی پوشیده شده‌اند مدل‌سازی می‌کردند.

همان‌طور که ذره به سمت جو بالا می‌آید پوشش آن موجب کاهش تمرکز نور بر روی کربن سیاه می‌شود، به همین سبب میزان جذب افزایش می‌یابد.

این اثر پوشش را “اثر عدسی” می‌نامند. اما مشخص شده است که پوشش مواد آلی موجود بر روی ذره دوده از یک ذره تا ذره دیگر متفاوت است.

مطالعه ذرات در زیر میکروسکوپ نشان می‌دهد که ذرات دوده به شکل یک کره کامل با یک پوشش مشابه نیستند.

اگر شما تحلیلی عددی را برای یک ذره کروی با یک غشاء انجام دهید، مدل تحلیل‌شده افزایش حداقل سه‌برابری جذب ذرات کربن سیاه را نشان می‌دهد‌.

مطالعات تجربی در مورد ذرات کربن سیاه نشان می‌دهند که جذب‌شان بسیار کمتر از مدل‌های تعریف شده است.

حال سؤال پیش می‌آید که این مدل‌ها چگونه می‌توانند به درک ما در رابطه با اثر کربن سیاه بر تغییرات آب و هوایی کمک کنند.

با ترکیب مطالعات تجربی و اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی، مدل‌های پیشگویی‌کننده، میزان جذب اشعه کمتری را نسبت به آنچه پیش‌تر تصور می‌شد نشان می‌دهند.

مدل‌سازی به‌روز شده، خروجی مدل‌ها را به آنچه در این حوزه اندازه‌گیری می‌شود نزدیک‌تر می‌کند.

مردم تصورمی‌کنند کربن سیاه اثر زیادی بر گرمایش جهانی دارد، اما اثرگذاری این ذرات به‌میزان جذب آن‌ها وابسته است که با توجه به شکل آن‌ها تغییرپذیر است.

این تحقیق مسیر را برای توسعه روش‌های پیش‌بینی تأثیرات تابشی کربن سیاه بر روی آب و هوا فراهم می‌کند.

و کم‌کردن کاهش نشر کربن سیاه در جو می‌تواند برخی از عوامل اثرگذار بر آب و هوا را کاهش دهد.

هم‌چنین مشخص شد که میزان جذب ذره نسبت به جرمش کمتر از آن چیزی است که تصور می‌شده است.

البته میزان نشر به برهم‌کنش با ابرها و فاصله ذرات از هم نیز بستگی دارد.

با اینکه کم کردن میزان ذرات کربن سیاه مؤثر است، اما مهم‌ترین عامل در رفع مشکل گرمایش جهانی کاهش میزان دی‌اکسیدکربن است.

خانه هوشمند smart home

خانه هوشمند

پردیس فناوری کیش- طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت- گروه فناوری

خانه هوشمند smart home

خانه هوشمند (ساختمان هوشمند) یا Smart Home مجموعه ابزارهایی است که به کمک آن شما کنترل برخی وسایل برقی و مکانیکی موجود در خانه را به عهده آنها میگذارید تا علاوه بر کاهش هزینه های مصرف انرژی ، افزایش ایمنی و آسایش را نیز برای شما به ارمغان بیاورند.

smart home

برای پیاده سازی ساختمان هوشمند شما بایستی در ابتدا زیرساخت های لازم برای این امر را ایجاد نمائید که غالباً این زیرساخت عبارت است از یک شبکه باسیم یا بیسیم که به نحوی تجهیزات خانه هوشمند تحت کنترل را به مرکز کنترل مرتبط مینماید و در صورت پیاده سازی زیرساختهای لازم شما میتوانید از مزایای زیر بهره مند گردید :

–  کنترل هوشمند روشنایی

–  کنترل هوشمند دما

– کنترل هوشمند پرده برقی

–  کنترل سیستم صوتی و تصویری

– سیستم اعلام حریق

–  سیستم حفاظتی و امنیتی

–  سیستم تغذیه گیاهان و حیوانات

بخش های مختلف خانه هوشمند

برای اینکه خانه هوشمند به خوبی کار کند بخش های مختلفی کنار هم قرار می گیرند و مجموعه ای هوشمند را ایجاد می کنند. این بخش ها با هم مرتبط هستند و به خوبی با هم کار می کنند تا خانه هوشمند هم به خوبی کار کند. قسمت های مختلف خانه هوشمند عبارتند از: کنترل کننده مرکزی ، پروتکل های ارتباطی ، رابط های کاربری ، سنسورها ، عملگرها.

چرا خانه هوشمند؟

زندگی در دنیای امروز بسیار متفاوت است. پس منطقی است که راه حل های ما هم در این دنیای مدرن، متفاوت باشد. خانه هوشمند مزیت های زیادی برای ساکنانش دارد مهمترین این مزیت ها را می تواند در ۴ دسته اصلی جای داد:

⇐ تحت کنترل قرار گرفتن همه وسایل خانه

⇐ تأمین ایمنی و امنیت بیشتر

⇐ بهینه سازی مصرف انرژی و زمان

⇐ کنترلی شدن تجهیزات و لوکس کردن قابلیت ها

در یک ساختمان هوشمند شما میتوانید کنترل سیستم سرمایش یا گرمایشی خود را بصورت هوشمند کنترل نمائید، در این صورت دمای محیط در حد معینی ثابت نگه داشته میشود .

اجزاء سیستم تعلیق خودرو

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 .

سیستم تعلیق خودرو

سیستم تعلیق خودرو 

سیستم تعلیق یا فنربندی قسمتی از خودرو است که باعث می‌شود نوسانات حاصل از حرکت خودرو برروی سطوح ناهموار به جِرم معلق که شامل اتاق، شاسی، متعلقات و سرنشینان وارد نشود. سیستم تعلیق از جِرم فنربندی‌شده، فنر، کمک‌فنر و جِرم فنربندی‌نشده تشکیل شده‌است.

سیستم تعلیق خودرو دو وظیفهٔ مهم را برعهده دارد :

  • جذب نوسانات و ارتعاشات وارد به چرخ‌ها بر اثر ناهمواری‌های جاده 
  • تماس مؤثر لاستیک چرخ‌ها با سطح جاده‌ است.

در سیستم تعلیق خودرو همیشه دو مقوله مورد بحث بوده:

  • کیفیت سواری دادن 
  • قابلیت هدایت و کنترل

که این دو مرتباً در تضاد با یکدیگرند. به عبارت دیگر، بهبود یکی باعث بروز اشکال در دیگری می‌شود.

سیستم تعلیق خودرو در حقیقت بخشی از شاسی آن است وبه نوعی با تمامی اجزای زیرین خودرو در ارتباط است. یک سیستم تعلیق خوب علاوه بر اینکه راحتی و آرامش را برای سرنشینان به همراه می آورد به پایداری خودرو در جاده هم کمک بسیاری می کندو در چسبندگی و تعادل آن نقش مهمی دارد. اگر خودرو هایی مانند پورشه باکستر.. در جاده هندلینگ وچسبندگی فوق العاده ای دارند یکی از دلایل آن داشتن سیستم تعلیق پیشرفته آنهاست.

سیستم تعلیق علاوه بر اینکه باید وزن خودرو را تحمل کند باید ضربه هایی را که در دست انداز ها به خودرو وارد می شود جذب کند و مانع از انتقال آن به بدنه خودرو شود و نوسان آن را میرا کند و باید طوری طراحی شود که در شرایط مختلف تماس لاستیک ها را با سطح جاده حفظ کند.

وظیفه سیستم تعلیق که یکی از مهمترین اجزای خودرو به شمار می رود، ایجاد ارتباط بین جاده و خودرو است. این سیستم در مواردی هم چون هدایت خودرو، شتاب گیری، و ترمز نقش ویژه ای ایفا می کند. لازم به یادآوری است، در صورت عدم وجود سیستم تعلیق، تمام قطعات خودرو به دلیل شدت ضربات وارده از جاده، به سرعت از بین می روند و عمر خودرو کوتاه می شود

سیستم تعلیق وظایف زیر را بر عهده دارد :
  •  تحمل وزن خودرو
  •  جذب ضربات وارده و تبدیل آن ها به ارتعاش
  •  حفظ هندسه سیستم فرمان و موقعیت چرخ ها
  • افزایش قابلیت فرمان پذیری خودرو
  •  افزایش میزان پایداری خودرو
  •  حفظ تماس چرخ ها با سطح جاده

قایق های خورشیدی

قایق های خورشیدی

پردیس فناوری کیش- طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت-گروه انرژی تجدید پذیر و محیط زیست

انرژی خورشیدی

انرژي خورشيد جزو انرژي هاي پاك، تجديد پذير و رايگان مي باشد.با افزايش آلودگي هاي ناشي از سوختهاي فسيلي كه به آساني هم تجديد نميشوند، استفاده از باتري هاي خورشيدي در صنعت كشتي سازي لازم به نظر ميرسد.

روشي كه بر پايه آن سيستم هاي محركه كشتي كار مي كنند، فتوولتاييك مي باشد.در اين تكنيك از يكسري صفحه هاي خورشيدي كه بطور متوسط ساليانه بين 250 تا 2500 كيلو وات بر متر مربع انرژي از خورشيد دريافت ميكنند استفاده مي شود.

با توجه به گران بودن سلول هاي فتوولتايي هزينه ساخت اين كشتي ها به مراتب بيشتر از كشتي هاي با سوخت ديزل مي باشد  اما بعضی از قایق های تفریحی از این سیستم استفاده کرده اند.

باشد.در كشور هاي پيشرفته استفاده زيادي از اين تكنولوژي ميشود و طبق آمار 30 درصد از استفاده اين تكنولوژي مربوط به كشور هاي اروپايي و 32 درصد ژاپن،آسيا و اقيانوس آرام مي باشد.

کشتی خورشیدی

موارد استفاده از سلول هاي خورشيدي در صنايع دريايي قابل توجه مي باشد.

اصولاً هر كشتي يا قايقي كه قسمتي از نيروي محركه خود را از طريق باتري هاي خورشيدي تامين كند كشتي خورشيدي ناميده مي شود.

سلول هاي خورشيدي روي كشتي و يا در ساحل براي شارژ باتري استفاده مي شود اين سيستم الكتريكي به صورت كاملاً حرفه اي و با تكنولوژي برتر طراحي مي شود.

قابل ذكر است كه اين سلولهاي خورشيدي توانايي ذخيره الكتريسيته را در روز دارند كه در شب قابل استفاده است، حتي در هواي ابري هم نور خورشيد وجود دارد ولي ميزان جذب ان به دليل كمتر بودن چگالي نور كمتر است.

solar ship

مزيت ها و معايب

عدم آلودگي صوتي و ارتعاش بسيار كم سيستم محركه و محافظت محيط زيست دريايي از آلودگي ناشي از سوخت فسيلي از مزيت هاي اصلي اين سيستم مي باشد.

فرم بدنه بهينه اين شناورها در برخورد با سيال امواج كوچكي توليد مي كند كه از نوعي خوردگي به نام خوردگي ساحلي جلوگيري كرده و عمر شناور بيشتر مي شود.

همچنين اجزايي مانند باتري ها ژنراتورهاي خورشيدي يا موتور الكتريكي نياز به تعميرات بسيار كمي دارند.

از جمله اشكالات اين قايق هاي خورشيدي سرعت پايين آن مي باشد نيروي الكتريكي محدود توليدي از سلول ها سرعت كمي ايجاد مي كند و اين عامل باعث شده از اين كشتي ها بيشتر براي مصارف تفريحي كه نياز به سرعت متعادل و يا كمي دارند استفاده شود.

همچنين قيمن اوليه ساختزياد اين كشتي ها در ظاهر از نظر اقتصادي مقرون به صرفه نيست.

در این مطلب از مقاله ضیائی فرد, سعیده؛ نوشین گل افشان و مصباح سایبانی، ۱۳۸۵ استفاده شده است.

تنش در خاک

تنش در خاک

پردیس فناوری کیش- طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت-گروه مکانیک

مکانیک خاک soil mechanic

مکانیک خاک  شاخه‌ای از مهندسی است که به توضیح رفتار خاک می‌پردازد.

علم مکانیک خاک متفاوت ازمکانیک سیالات و مکانیک جامدات و است به این دلیل که خاک محیطی است ناهمگون و متشکل از سیالات (معمولاًهوا و آب) و ذرات گوناگون (معمولاً رس ، ماسه یا شن)یا گاهی مواد آلی ، مایعات، گازها .

soil mechanic

توزیع تنش در خاک

تأثیر فشار ناشی از فونداسیون، خاک زیر آن در اعمـاق مختلـف، تحـت افـزایش تـنش قـرار مـی‌گیـرد. افزایش خالص در تنش خاک، بستگی به بار وارد بر واحد سطح تماس شالوده، عمـق و فاصـله نقطـه مـورد مطالعه از شالوده و چند عامل دیگر دارد‌.

با تأثیر سربار، تنش‌های فشاری در لایه‌های خاک به وجود آمـده و باعث فشرده شدن آن می‌شود.

فشردگی خاک ناشی از تغییر شکل فشاری و جابجـایی ذرات خـاک، رانـده شدن هوا و آب از حفرات خاک و عوامل دیگر است‌.

در یک خـاک بخـصوص، یـک ‌یـا تعـدادی از عوامل فوق ممکن است مشارکت داشته باشند. از آنجایی که فشرده شدن خاک باعث نشست سازۀ واقع بـر روی آن می‌شود، از نقطه نظر مهندسی به این پدیده، نشست خاک می‌گویند.

برای محاسـبات نشـست، لازم است افزایش خالص تنش قائم خاک به علت احداث شالوده تعیین شود.‌ با استفاده از تئوری الاستیسیته، اصول تعیین افزایش تنش قائم در خاک مورد بررسی قرار می‌گیرد.

شرط های لازم برای پایداری

بارهای ناشی از یک سازه از طریق پی، به خاك منتقل می‌شود. در طراحـی هـر پـی دو شـرط پایداری زیر باید تامین شود.

‌⇐ پی نباید فرو بریزد، یا زیر هر بارگذاری قابل تصور ناپایدار شود.

‌⇐ نشست سازه باید در داخل محدوده مجاز باشد. اغلب نشست در طرح پی‌های کم عمق تعیین کننده هستند.

اگر مقدار نشست پـس از مقـادیر حداکثری بیشتر باشد، عملکرد پی در هاله‌ای از ابهام قرار گرفته و بـرای سـازه اصـلی خطـر جـدی محسوب می‌شود.

نشست خاک

نشست‌های پی را باید با دقت زیادی برای ساختمان‌ها، پل‌ها، برج‌ها، نیروگاه‌ها و سازه‌هـای پرهزینـۀ مـشابه تخمین زد. در سازه‌هایی همچون خاکریزها، سدهای خاکی، بنـدها‌ی خـاکی، سـپرکوبی مهاربنـدی شـده معمولاً حاشیۀ خطای بزرگتری برای نشست وجود دارد.

به جز در مواردی که به طور تصادفی پیش‌بینی‌ها با واقعیت منطبق باشند، محاسبات نشست خاک را تنها می‌توان به بهترین شکل از تغییر شکل قابل انتظار پس از اعمال بار تخمین زد‌.

در زمان نشـست حالـت تـنش فعلی جسم (یا وزن خود) خاک تحت تأثیر بار اضافی اعمال شده به حالت جدیـدی تبـدیل مـی‌شـود. تغییـر تنش q‌∆ ناشی از این بار اضافی به تجمع زمانی غلتش، لغزش، خردشدگی و تغییر شکل‌های الاستیک ذرات در منطقۀ محدود نفوذ در زیر سطح بارگذاری منجر می‌شود. تجمع آماری ایـن حرکـات در جهـت مـورد نظر نشست نام دارد.

انواع نشست خاک

∗ نشست تحکیمی

∗ نشست آنی

بررسی اجزا و نحوه عملکرد سیستم ترمز خودرو

بررسی اجزا و نحوه عملکرد سیستم ترمز خودرو

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

هر خودرو علاوه بر اینکه به سیستم هایی برای تولید نیروی محرکه برای حرکت احتیاج دارد ، به سیستم های دیگری نیز جهت کنترل حرکت خودرو نیازمند است . یکی از این سیستم ها ،سیستم ترمز نام دارد.

وظایف سیستم ترمز خودرو

اساس کار این سیستم بر مبنای اصطحکاک است . وظیفه این سیستم کم کردن سرعت و نهایتا توقف خودرو میباشد . البته در خودرو های پیشرفته و گران قیمت ، این سیستم وظیفه ی کنترل پایداری خودرو سر پیچ ها و جلوگیری از چرخش های حاصل از ترمز را نیز دارد . حتی به عنوان سیستم کمک کننده برای بهبود عملکرد موتور که در خودرو ها مسابقه ای کاربرد دارد .

انواع سیستم ترمز خودرو

سیستم ترمز انواع مختلفی دارد ؛ مانند : ترمزهای هیدرولیک ، بادی ، سیمی (کابلی) . . . در اتومبیلهای سواری ترمزهای اصلی چهار چرخ از نوع هیدرولیک هستند و ترمز دستی (اضطراری) از نوع سیمی است .

در ترمزهای هیدرولیک ، از یک مایع (روغن ترمز) استفاده می شود که غیر قابل تراکم است و این حالت تراکم ناپذیری خود را در هر شرایطی حفظ می کند.سیستم های ترمز خودرو را میتوان طور دیگری نیز دسته بندی کرد. ۱-ترمز های کاسه ای ۲- ترمز های دیسکی .

چون بیشترین فشار هنگام ترمزگیری روی چرخ های جلو است ، این چرخ ها مجهز به ترمز دیسکی هستند که نسبت به مدل کاسه ای عملکرد بهتری دارند و کمتر داغ میشوند .(هزینه نصب و نگهداری یترمز دیسکی از کاسه ای بیشتر است) . برای مثال خودروی پراید که ترمز های جلوی آن دیسکی و عقب آن کاسه ای است.

نحوه ی عملکرد سیستم ترمز خودرو

به طور خلاصه میتوان گفت : زمانی که راننده  به وسیله  پای خود روی پدال  ترمز  فشار میاورد ، این فشار وارد سیستم هیدرولیکی میشود  و باعث جلو رفتن پیستون پمپ اصلی ترمز شده و پیستون روغن ترمز موجود در سیلندر ترمز که جلوی پیستون قرار دارد را تحت فشار قرار داده و هم زمان با حرکت خود در داخل سیلندر انرا با فشار زیاد از  طریق لوله های فولادی رابط که در مقابل فشارهای جانبی بسیار مقاوم می باشد  به سمت سیلندر چرخها رانده و به  این  وسیله  باعث  جابجائی  پیستونهای داخل سیلندر چرخ میشود.

  کاسه ای

در سیستم ترمز کاسه ای  پیستونها  فشار خود را به  کفشکهای ترمز منتقل کرده و کفشکها  را  به کاسه  چرخ  می چسباند . واضح  است  که این عمل  باعث  به وجود  امدن اصطکاک  بین  کاسه  و کفشکها  شده و انها را از حرکت باز میدارد یا سرعت آنها را کم میکند .

ﺗﺮﻣﺰ ﮐﺎﺳﻪ ﺍﻱ ﻳﮏ ﮐﺎﺳﻪ ﺗﺮﻣﺰ ﻓﻠﺰﻱ ﺩﺍﺭﺩ ﮐﻪ ﻣﺠﻤﻮﻋﻪ ﺗﺮﻣﺰ ﻫﺮ ﭼﺮﺥ ﺭﺍ ﺩﺭ ﺑﺮ ﻣﻲ ﮔﻴﺮﺩ . ﺩﺭﻭﻥ ﺍﻳﻦ ﮐﺎﺳﻪ ﺗﺮﻣﺰ ﺩﻭ ﮐﻔﺸﮏ ﺧﻤﻴﺪﻩ ﺑﻪ ﺳﻤﺖ ﺧﺎﺭﺝ ﺣﺮﮐﺖ ﻣﻲ ﮐﻨﻨﺪ ﺗﺎ ﺳﺮﻋﺖ ﭼﺮﺧﺶ ﮐﺎﺳﻪ ﺗﺮﻣﺰ ﺭﺍ ﮐﻪ ﻫﻤﺮﺍﻩ ﭼﺮﺥ ﻣﻲ ﭼﺮﺧﺪ ﮐﺎﻫﺶ ﺩﻫﻨﺪ ﻳﺎ ﺁﻥ ﺭﺍ ﻣﺘﻮﻗﻒ ﮐﻨﻨﺪ .

این عمل به اینصورت انجام میپذیرد که روغن ترمز پس از منقبض شدن سیلندر اصلی در اثر فشار پدال ، از طریق لوله های فلزی به کاسه چرخ ها میرسد و با فشار آوردن بر کفشک های ترمز، آنها را به کاسه میچسباند و عمل ترمز گیری انجام میشود .

 کفشک ها از جنس فلز هستند و روی آنها ، لنت ترمز چسبانده میشود و یا پرچ میشود ، لنت ترمز باید مقاومت خوبی در برابر گرمای حاصل از اصطحکاک تماس با کاسه داشته باشد به این منظور لنت ها را از جنس فایبرگلاس و یا مواد نیمه فلزی میسازند . در گذشته این لنت ها را از جنس آزبست میساختند اما این ماده برای محیط زیست بسیار زیان آور است .

ترمز های کاسه ای بر اساس نحوه قرارگیری کفشک ها ها درون کاسه به حداقل چهار نوع تقسیم میشوند :

  •   Loading and training shoe brakes
  •  Dou-servo shoe beakes
  • Two leading shoe brakes
  • Two training shoe brakes
دیسکی

در مورد سیستم ترمز دیسکی ، پیستون ها فشار خود را به لنت های ترمز وارد میکنند و لنت ها به دیسک ترمز میچسبند و عمل ترمزگیری انجام میشود .

ساختار و مکانیسم این نوع ترمز تا حدود زیادی با ترمزهای کاسه ای متفاوت است ، به جای کاسه از یک دیسک چرخان استفاده شده است و به جای کفشک های خمیده از یک جفت کفشک صاف که به آن لنت ترمز میگویند استفاده شده است . این لنت ها در دو طرف دیسک قرار دارند و و از پشت به یک سیلندر و پیستون مجهز اند .

هنگامی که پدال ترمز فشرده میشود و روغن توسط نیروی هیدرولیکی از مجاری فلزی به سیلندر چرخ میرسد ، پیستون را به سمت بیرون فشرده میکند و لنت ها به دیسک میچسبند و باعث توقف یا کاهش سرعت چرخش آن میشوند .

کلاچ خودرو

کلاچ خودرو

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

کلاچ وسيله ايست براي انتقال حرکت چرخشي از يک شفت به شفت ديگر. کلاچ در واقع يک وسيله قطع کردن و يا وصل کردن است که در سيستم‌هاي انتقال نيرو بکار مي‌رود. اصولاً در سيستم‌هاي انتقال نيرو، توان و نيروي توليد شده در موتور براي استفاده به شکلي ديگر يا استفاده در جايي ديگر نياز به جابجايي و انتقال دارد.  براي آنکه بتوان بر روي اين انتقال نيرو کنترلي را اعمال کرد. ساده‌ترين راه استفاده از يک کلاچ است تا هر زمان که نياز به توقف انتقال نيرو باشد، اين عمل انجام پذيرد.

کلاچ يک اتصال اصطکاکي ميان موتور اتومبيل به عنوان منبع توليد توان و جعبه دنده اتومبيل برقرار مي‌کند. در حالي که کلاچ اتومبيل درگير است توان از موتور به جعبه دنده و از آنجا به چرخها انتقال مي‌يابد. ليکن گاهي لازم مي‌شود که دنده مورد استفاده در جعبه دنده ماشين بر حسب شرايط جاده و سرعت حرکت ماشين تغيير کند..

ويژگيهاي لحاظ شده در طراحي بهينه کلاچ:

جهت طراحي بهينه کلاچ بايد موارد گوناگوني را در نظر گرفت که در زير به آنها اشاره مي کنيم:

  •  انتقال ماکزيمم گشتاور : طراحي کلاچ بايد بگونه اي باشد که بتواند 125 تا 150 درصد ماکزيمم گشتاور توليدي موتور را منتقل کند.
  •  درگيري و خلاصي تدريجي : کلاچ و سيستمهاي عملگر آن بايد بگونه اي طراحي شوند که حين خلاصي و درگيري صفحات کمترين تکان را به خودرو منتقل کند.
  •  پخش سريع حرارت توليد شده : حين درگيري کلاچ بعلت وجود لغزش در ابتداي امر، گرماي زيادي توليد مي شود که بايد به طرقي دفع شود.
  •  بالانس ديناميکي : چون کلاچ عضو دوار متحرک است، بنابراين در سرعتهاي زياد جهت جلوگيري از بوجود آمدن نيروهاي جانبي بايد از لحاظ ديناميکي بالانس باشد.
  •  استهلاک نوسانات : طراحي کلاچ بايد به گونه اي باشد که سبب از بين رفتن نوسانات انتقالي از موتور به سيستم انتقال قدرت و نوسانات انتقالي از چرخها به موتور شود.
  • ابعاد کلاچ : از لحاظ ابعادي، کلاچ بايد کمترين فضاي ممکن را اشغال کند.
  •  اينرسي : قطعات متحرک کلاچ بايد کمترين اينرسي ممکن را داشته باشند.
  •  سادگي در تعويض و تعمير : تعويض قطعات و تعمير آنها بايد به سادگي صورت گيرد.
  •  سهولت در عملکرد کلاچ نزد راننده : عمل کلاچ گيري و تعويض دنده نبايد براي راننده حالت خسته کننده و طاقت فرسايي داشته باشد.
  انواع کلاچ:
  • بدون لغزش : اين نوع کلاچها دو حالت دارند؛ حالت خلاصي و حالتي که کلاچ کاملاً درگير است. بنابراين در اين حالت لغزش يا سايش در کلاچ به هيچ عنوان مشاهده نمي شود. 
  • يکطرفه : اين کلاچها در گردش از يک طرف همانند کلاچ بدون لغزش عمل مي کند، اما اگر چرخش در جهت مخالف صورت گيرد دو صفحه کاملاً روي هم سر مي خورند و هيچگونه انتقال نيرويي صورت نمي گيرد؛ بنابراين در اين کلاچها گشتاور تنها از يک طرف منتقل مي شود
  • اصطکاکي : اساس عملکرد اين کلاچها درگيري دو صفحه داراي ضريب اصطکاک نسبتاً بالاييست که اين درگيري سبب انتقال نيرو از يکي از صفحات به صفحه ديگر مي شود. انواع مورد استفاده اين نوع کلاچها شامل ديسکي، مخروطي، صفحه اي و تسمه اي مي باشد.
  • هيدروليک : در اين نوع کلاچها نيرو از يکي از صفحات به سيال و سپس از سيال به صفحه متحرک مورد نظر منتقل مي شود.

    از ميان انوا کلاچهاي فوق تنه دو نوع آخر در خودروهاي امروزي مورد استفاده قرار مي گيرد .
کلاچ اصطکاکي:

اين نوع کلاچها به پنج نوع عمده زير تقسيم مي شوند :

  •   کلاچ مخروطي
  •  کلاچ تک صفحه اي
  • کلاچ چند صفحه ای
  • کلاچ نيمه گريز از مرکز
  • کلاچ گريز از مرکز
  کلاچ مخروطي (Con Clutch) :


در اين کلاچها همانگونه که از اسم آن پيداست سطوح اصطکاکي به شکل مخروطي هستند. هنگامي که کلاچ در گير مي شود، گشتاور از طريق فلايويل که سطح داخلي آن به شکل مخروطي است به سطح مخروطي ديگري که درون فلايويل جاي مي گيرد منتقل مي شود. براي خلاص کردن کلاچ نيز سطح مخروط خارجي کمي از درون فلايويل بيرون کشيده مي شود تا تماس دو سطح قطع شود.

کلاچ مخروطي

مزايا : براي فشار يکسان وارده بر پدال، نيروي اعمالي برروي سطوح اصطکاکي در اين حالت بزرگتر از نيروي محوري اعمال شده نسبت به کلاچ صفحه اي است.

معايب : اگر زاويه مخروط کوچکتر از حدود 20 درجه انتخاب شود، ممکن است حالت خود قفلي پيش بيايد و جدا کردن دو سطحي که با هم در حالت چرخش هستند مشکل شود.

کلاچ تک صفحه اي با فنر ديافراگمي (Diaphragm Spring Clutch ):

اساس کار اين نوع کلاچها همانند کلاچ تک صفحه اي است با اين تفاوت که در اينجا بجاي فنرهاي پيچشي از فنر ديافراگمي استفاده مي شود؛ اين فنرها در حالت عادي به شکل مخروط ناقص هستند، اما هنگامي که فشرده مي شوند حالت تخت به خود مي گيرند.

مزايا : 
  • به علت ذخيره انرژي در امتداد شعاعي طرح نهايي اين کلاچ در امتداد محوري به مراتب کوچکتر و جمع و جورتر خواهد بود.
  • فنر ديافراگمي در مقايسه با فنرهاي تخت کمتر تحت تاثير نيروي گريز از مرکز قرار مي گيرند، لذا براي استفاده در دورهاي بالاتر مناسب تر مي باشند.
  • در اين طرح فنر ديافراگمي هم بعنوان فنر فشارنده و هم بعنوان قطعه ناخني عمل مي کند، لذا اين قطعات از سيستم حذف شده اند و باعث کاهش وزن کل و سر و صداي سيستم مي شوند. 

    معایب
  • نيروي فنر نسبت فنرهاي پيچشي کمتر است، بنابراين فقط در ماشينهاي سبک مي تواند مورد استفاده قرار گيرد

عملکرد اين کلاچ همانند کلاچ تک صفحه اي است با اين تفاوت که در اينجا بجاي يک صفحه کلاچ، به تناسب گشتاور انتقالي مورد نظر از چندين صفحه اصطکاکي استفاده مي شود. اين امر باعث مي شود که کلاچ بتواند گشتاور بزرگتري را منتقل کند. بنبراين اين کلاچها بيشتر در خودروهاي سنگين يا خودروهاي مسابقه اي که به انتقال گشتاور بزرگتري نياز دارند، مورد استفاده قرار مي گيرد.

 کلاچ نيمه گريز از مرکز

در اين نوع کلاچها، فنرها براي انتقال گشتاور در سرعتهاي معمولي طراحي مي شوند، در حاليکه در سرعتهاي بالاتر نيروي گريز از مرکز به انتقال گشتاور کمک مي کند. در اين کلاچها نيروي گريز از مرکز از طريق وزنه هايي بوجود مي آيد که همراه ساير اجزا دوار کلاچ مي گردند

یاتاقان چیست؟

یاتاقان چیست؟

پردیس فناوری کیش- طرح مشاوره متخصصین صنعت و مدیریت-گروه مکانیک

یاتاقان

اصلی ترین قسمت مربوط به چرخش موتور یاتاقان ها هستند و باعث از بین رفتن اختلالات و اصطکاک بین فلزات و آلیاژ های خورو می شوند.

یاتاقان در واقع نوعی بیرینگ به شکل ورقه‌ فلزی نسبتا باریک است که ضمن تنظیم لقی میل لنگ و شاتون‌ها، حرکت روان آنها حین روشن بودن موتور را تضمین می‌کند.

bearing

یاتاقان‌ها در موتورهای احتراقی به دو نوع ثابت و متحرک دسته‌بندی می‌شوند.

یاتاقانهای ثابت بین محل تماس میل لنگ با بلوک سیلندر و کپه‌های آن قرار گرفته و لقی عمودی میل لنگ نسبت به بدنه را تنظیم می‌کنند.

یاتاقان متحرک نیز به گونه‌ای مشابه در محل تماس میل لنگ و دسته شاتون‌ها نصب شده و لقی شاتون نسبت به میل لنگ را تنظیم می‌کند. معمولا یک یا دو جفت بغل یاتاقان نعلی شکل نیز برای تنظیم لقی افقی میل لنگ در پیشرانه‌های احتراق داخلی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

زمانی که موتور خودرو روشن می‌شود، لایه نازکی از روغن در فضای باریک میان یاتاقان‌ها و میل لنگ تشکیل شده و موجب از بین رفتن اصطکاک این قسمت‌ها می‌شود تا میل لنگ بتواند حرکت دورانی خود را به سهولت تداوم بخشیده و پیشرانه خودرو به کار خود ادامه دهد.

یاتاقان زدن چیست؟

یکی از اصطلاحات مکانیکی و فنی خودرو یاتاقان است که در صورت خراب شدن یاتاقان ها به اصطلاح می گویند خودرو یاتاقان زده است. 

هر عاملی که باعث دفرمه شدن یا آسیب دیدن یاتاقان‌ها شود، به طوری که یاتاقان به میل لنگ بچسبد یا بیش از حد از آن فاصله بگیرد، لایه روغن دیگر قادر نخواهد بود به درستی فضای خالی میان این دو را پر کند؛ اصطلاحا در این وضعیت گفته می‌شود که موتور یاتاقان زده است.

یاتاقان زدن

در صورتی که تماس مستقیم بین فلزات بر قرار شود، گرمای زیاد تولید شده سبب از بین رفتن لایه هایی از داخل یاتاقان می شود و در این صورت راننده باید از صدای تلق و تلق خودرو متوجه شده و فورا به یک تعمیرگاه مراجعه کند.

همچنین در صورت ذوب شدن زیاد بابیت ها و پس از سرد شدن موتور، بابیت ها به میل لنگ چسبیده و از روشن شدن خودرو جلوگیری می کند و اما اگر میزان ذوب شدن زیاد نباشد، موتور روشن شده اما صدای تلق تلق خواهد داد.

به این نکته توجه کنید که در صورت یاتاقان زدن بلافاصله ماشین را خاموش کنید.

دلایل یاتاقان زدن

♦ خراب شدن پمپ روغن

♦ تمام شدن آب موتور و راندن خودرو در این صورت و داغ شدن بیش از حد موتور به هر علتی مانند سوختن واشر سر سیلندر

♦ کهنه شدن بیش از حد روغن موتور و حتی کثیف بودن فیلتر روغن

♦ رانندگی با سرعت های بالا در محدوده قرمز دور موتور

♦ خوردگی در یاتاقان های غلتشی ممکن است به شکل های مختلف وبه دلایل گوناگون رخ دهد.

♦ استفاده کردن از روغن موتور نامرغوب

♦ لقی شاتون