خوش اومدین

سلامی بانشاط به بازدیدکنندگان وبلاگم

و سلامی بانشاط تر به عاشقان مکانیک

ازین که وبلاگ این بنده حقیرو لایق نگاهای قشنگتون دونستین بینهایت ممنونم

امیدوارم مطالب این وبلاگ براتون مفید باشه

نظرای شما میتونه این وبلاگو زیباتر و مفیدتر کنه

به امید فردایی روشن تر...

جامع ترین آموزش تصویری solidworks

مجموعه آموزشی سالیدورکس که شامل 70 گیگ فیلمه از اموزش مبتدی گرفته تا پیچیده ترین مثال ها و اموزش پیشرفته رو شامل میشه.بعلت حجم بالا این فیلما رو فقط توی مشهد و حضوری تحویل میدم قیمتش هم 70 هزار تومنه.اگه علاقه مند به خرید مجموعه اید میتونید توقسمت نظرات شماره تماستون رو بنویسید تا باهاتون تماس بگیرم.مطمئن باشید با یادگرفتن این مجموعه هیچ نکته ای توی solidworks نمیمونه که بلد نباشید.

پمپ های هیدرولیکی

با توجه به نفوذ روز افزون سيستم هاي هيدروليکي در صنايع مختلف وجود پمپ هايي با توان و فشار هاي مختلف بيش از پيش مورد نياز است. پمپ به عنوان قلب سيستم هيدروليک انرژي مکانيکي را که توسط موتورهاي الکتريکي، احتراق داخلي و... تامين مي گردد به انرژي هيدروليکي تبديل مي کند. در واقع پمپ در يک سيکل هيدروليکي يا نيوماتيکي انرژي سيال را افزايش مي دهد تا در مکان مورد نياز اين انرژي افزوده به کار مطلوب تبديل گردد.
فشار اتمسفر در اثر خلا نسبي بوجود آمده به خاطر عملکرد اجزاي مکانيکي پمپ ، سيال را مجبور به حرکت به سمت مجراي ورودي آن نموده تا توسط پمپ به ساير قسمت هاي مدار هيدروليک رانده شود.
حجم روغن پر فشار تحويل داده شده به مدار هيدروليکي بستگي به ظرفيت پمپ و در نتيجه به حجم جابه جا شده سيال در هر دور و تعداد دور پمپ دارد. ظرفيت پمپ با واحد گالن در دقيقه يا ليتر بر دقيقه بيان مي شود.
نکته قابل توجه در در مکش سيال ارتفاع عمودي مجاز پمپ نسبت به سطح آزاد سيال مي باشد ، در مورد روغن اين ارتفاع نبايد بيش از 10 متر باشد زيرا بر اثر بوجود آمدن خلا نسبي اگر ارتفاع بيش از 10 متر باشد روغن جوش آمده و بجاي روغن مايع ، بخار روغن وارد پمپ شده و در کار سيکل اختلال بوجود خواهد آورد. اما در مورد ارتفاع خروجي پمپ هيچ محدوديتي وجود ندارد و تنها توان پمپ است که مي تواند آن رامعين کند.
پمپ ها در صنعت هيدروليک به دو دسته کلي تقسيم مي شوند :

1- پمپ هاي با جا به جايي غير مثبت ( پمپ هاي ديناميکي)
2- پمپ هاي با جابه جايي مثبت
◄ پمپ هاي با جا به جايي غير مثبت :
توانايي مقاومت در فشار هاي بالا را ندارند و به ندرت در صنعت هيدروليک مورد استفاده قرار مي گيرند و معمولا به عنوان انتقال اوليه سيال از نقطه اي به نقطه ديگر بکار گرفته مي شوند. بطور کلي اين پمپ ها براي سيستم هاي فشار پايين و جريان بالا که حداکثر ظرفيت فشاري آنها به 250psi تا3000si محدود مي گردد مناسب است. پمپ هاي گريز از مرکز (سانتريفوژ) و محوري نمونه کاربردي پمپ هاي با جابجايي غير مثبت مي باشد.
◄ پمپ هاي با جا به جايي مثبت :
در اين پمپ ها به ازاي هر دور چرخش محور مقدار معيني از سيال به سمت خروجي فرستاده مي شود و توانايي غلبه بر فشار خروجي و اصطکاک را دارد. اين پمپ ها مزيت هاي بسياري نسبت به پمپ هاي با جابه جايي غير مثبت دارند مانند مانند ابعاد کوچکتر ، بازده حجمي بالا ، انعطاف پذيري مناسب و توانايي کار در فشار هاي بالا ( حتي بيشتر از psi)
پمپ ها با جابه جايي مثبت از نظر ساختمان :
1- پمپ هاي دنده اي
2 - پمپ هاي پره اي
3- پمپ هاي پيستوني
پمپ ها با جابه جايي مثبت از نظر ميزان جابه جايي :
1- پمپ ها با جا به جايي ثابت
2- پمپ هاي با جابه جايي متغيير
در يک پمپ با جابه جايي ثابت (Fixed Displacement) ميزان سيال پمپ شده به ازاي هر يک دور چرخش محور ثابت است در صورتيکه در پمپ هاي با جابه جايي متغير (Variable Displacement) مقدار فوق بواسطه تغيير در ارتباط بين اجزاء پمپ قابل کم يا زياد کردن است. به اين پمپ ها ، پمپ ها ي دبي متغير نيز مي گويند.
بايد بدانيم که پمپ ها ايجاد فشار نمي کنند بلکه توليد جريان مي نمايند. در واقع در يک سيستم هيدروليک فشار بيانگر ميزان مقاومت در مقابل خروجي پمپ است اگر خروجي در فشار يک اتمسفر باشد به هيچ وجه فشار خروجي پمپ بيش از يک اتمسفر نخواهد شد.همچنين اگر خروجي در فشار 100 اتمسفر باشد براي به جريان افتادن سيال فشاري معادل 100 اتمسفر در سيال بوجود مي آيد.
◄ پمپ هاي دنده اي Gear Pump :
اين پمپ ها به دليل طراحي آسان ، هزينه ساخت پايين و جثه کوچک و جمع و جور در صنعت کاربرد زيادي پيدا کرده اند. ولي از معايب اين پمپ ها مي توان به کاهش بازده آنها در اثر فرسايش قطعات به دليل اصطکاک و خوردگي و در نتيجه نشت روغن در قسمت هاي داخلي آن اشاره کرد. اين افت فشار بيشتر در نواحي بين دنده ها و پوسته و بين دنده ها قابل مشاهده است.
پمپ ها ي دنده اي :
1- دنده خارجي External Gear Pumps
2– دنده داخلي Internal Gear Pumps
3- گوشواره اي Lobe Pumps
4- پيچي Screw Pumps
5- ژيروتور Gerotor Pumps
◄ 1- دنده خارجي External Gear Pumps
در اين پمپ ها يکي از چرخ دنده ها به محرک متصل بوده و چرخ دنده ديگر هرزگرد مي باشد. با چرخش محور محرک و دور شدن دنده هاي چرخ دنده ها از هم با ايجاد خلاء نسبي روغن به فضاي بين چرخ دنده ها و پوسته کشيده شده و به سمت خروجي رانده مي شود. لقي بين پوسته و دنده ها در اينگونه پمپ ها حدود ( (0.025 mm مي باشد.
افت داخلي جريان به خاطر نشست روغن در فضاي موجود بين پوسته و چرخ دنده است که لغزش پمپ (Volumetric efficiency ) نام دارد. با توجه به دور هاي بالاي پمپ که تا rpm 2700 مي رسد پمپاژ بسيار سريع انجام مي شود، اين مقدار در پمپ ها ي دنده اي با جابه جايي متغيير مي تواند از 750 rpm تا 1750 rpm متغيير باشد. پمپ ها ي دنده اي براي فشارهاي تا (كيلوگرم بر سانتي متر مربع200 ) 3000 psi طراحي شده اند که البته اندازه متداول آن 1000 psi است.
◄ 2– دنده داخلي Internal Gear Pumps
اين پمپ ها بيشتر به منظور روغنکاري و تغذيه در فشار هاي کمتر از 1000 psi استفاده مي شود ولي در انواع چند مرحله اي دسترسي به محدوده ي فشاري در حدود 4000 psi نيز امکان پذير است. کاهش بازدهي در اثر سايش در پمپ هاي دنده اي داخلي بيشتر از پمپ هاي دنده اي خارجي است.
◄ 3- پمپ هاي گوشواره اي Lobe Pumps :
اين پمپ ها از خانواده پمپ هاي دنده اي هستند که آرامتر و بي صداتر از ديگر پمپ هاي اين خانواده عمل مي نمايد زيرا هر دو دنده آن داراي محرک خارجي بوده و دنده ها با يکديگر درگير نمي شوند. اما به خاطر داشتن دندانه هاي کمتر خروجي ضربان بيشتري دارد ولي جابه جايي حجمي بيشتري نسبت به ساير پمپ هاي دنده اي خواهد داشت.
◄ 4- پمپ هاي پيچي Screw Pumps :
پمپ پيچي يک پمپ دنده اي با جابه جايي مثبت و جريان محوري بوده که در اثر درگيري سه پيچ دقيق (سنگ خورده) درون محفظه آب بندي شده جرياني کاملا آرام ، بدون ضربان و با بازده بالا توليد مي کند. دو روتور هرزگرد به عنوان آب بندهاي دوار عمل نموده و باعث رانده شدن سيال در جهت مناسب مي شوند.حرکت آرام بدون صدا و ارتعاش ، قابليت کا با انواع سيال ، حداقل نياز به روغنکاري ، قابليت پمپاژ امولسيون آب ، روغن و عدم ايجاد اغتشاش زياد در خروجي از مزاياي جالب اين پمپ مي باشد.
◄ 5- پمپ هاي ژيروتور Gerotor Pumps :
عملکرد اين پمپها شبيه پمپ هاي چرخ دنده داخلي است. در اين پمپ ها عضو ژيروتور توسط محرک خارجي به حرکت در مي آيد و موجب چرخيدن روتور چرخ دندهاي درگير با خود مي شود.
در نتيجه اين مکانيزم درگيري ، آب بندي بين نواحي پمپاژ تامين مي گردد. عضو ژيروتور داراي يک چرخ دندانه کمتر از روتور چرخ دنده داخلي مي باشد.

حجم دندانه کاسته شده ضرب در تعداد چرخ دندانه چرخ دنده محرک ، حجم سيال پمپ شده به ازاي هر دور چرخش محور را مشخص مي نمايد.
◄ پمپ هاي پره اي :
به طور کلي پمپ هاي پره اي به عنوان پمپ هاي فشار متوسط در صنايع مورد استفاده قرار مي گيرند. سرعت آنها معمولا از 1200 rpm تا 1750 rpm بوده و در مواقع خاص تا 2400 rpm نيز ميرسد. بازده حجمي اين پمپ ها 85% تا 90% است اما بازده کلي آنها به دليل نشت هاي موجود در اطراف روتور پايين است ( حدود 75% تا 80% ). عمدتا اين پمپها آرام و بي سر و صدا کار مي کنند ، از مزاياي جالب اين پمپ ها اين است که در صورت بروز اشکال در ساختمان پمپ بدون جدا کردن لوله هاي ورودي و خروجي قابل تعمير است.
فضاي بين روتور و رينگ بادامکي در در نيم دور اول چرخش محور ، افزيش يافته و انبساط حجمي حاصله باعث کاهش فشار و ايجاد مکش مي گردد، در نتيجه سيال به طرف مجراي ورودي پمپ جريان مي يابد. در نيم دور دوم با کم شدن فضاي بين پره ها سيال که در اين فضاها قرار دارد با فشار به سمت خروجي رانده مي شود.جريان بوجود آمده به ميزان خروج از مرکز(فاصله دو مركز) محور نسبت به روتور پمپ بستگي دارد و اگر اين فاصله به صفر برسد ديگر در خروجي جرياني نخواهيم داشت.

پمپ هاي پره اي که قابليت تنظيم خروج از مرکز را دارند مي توانند دبي هاي حجمي متفاوتي را به سيستم تزريق کنند به اين پمپ ها ، جابه جايي متغيير مي گويند. به خاطر وجود خروج از مرکز محور از روتور(عدم تقارن) بار جانبي وارد بر ياتاقان ها افزايش مي يابد و در فشار هاي بالا ايجاد مشکل مي کند.
براي رفع اين مشکل از پمپ هاي پره اي متقارن (بالانس) استفاده مي کنند. شکل بيضوي پوسته در اين پمپ ها باعث مي شود که مجاري ورودي و خروجي نظير به نظير رو به روي هم قرار گيرند و تعادل هيدروليکي برقرار گردد. با اين ترفند بار جانبي وارد بر ياتاقان ها کاهش يافته اما عدم قابليت تغيير در جابه جايي از معايب اين پمپ ها به شمار مي آيد.( چون خروج از مرکز وجود نخواهد داشت)
حداکثر فشار قابل دستيابي در پمپ هاي پره اي حدود 3000 psi است.
◄ پمپ هاي پيستوني :
پمپ هاي پيستوني با دارا بودن بيشترين نسبت توان به وزن، از گرانترين پمپ ها هستند و در صورت آب بندي دقيق پيستون ها مي تواند بالا ترين بازدهي را داشته باشند. معمولا جريان در اين پمپ ها بدون ضربان بوده و به دليل عدم وارد آمدن بار جانبي به پيستونها داراي عمر طولاني مي باشند، اما به خاطر ساختار پيچيده تعمير آن مشکل است.
از نظر طراحي پمپ هاي پيستوني به دو دسته شعاعي و محوري تقسيم مي شوند.
پمپ هاي پيستوني محوري با محور خميده (Axial piston pumps(bent-axis type)) :
در اين پمپ ها خط مرکزي بلوک سيلندر نسبت به خط مرکزي محور محرک در موقعيت زاويه اي مشخصي قرار دارد ميله پيستون توسط اتصالات کروي (Ball & socket joints)به فلنج محور محرک متصل هستند به طوري که تغيير فاصله بين فلنج محرک و بلوک سيلندر باعث حرکت رفت و برگشت پيستون ها در سيلندر مي شود. يک اتصال يونيورسال ( Universal link) بلوک سيلندر را به محور محرک متصل مي کند.ميزان خروجي پمپ با تغيير زاويه بين دو محور پمپ قابل تغيير است.در زاويه صفر خروجي وجود ندارد و بيشينه خروجي در زاويه 30 درجه بدست خواهد آمد.
پمپ هاي پيستوني محوري با صفحه زاويه گير (Axial piston pumps(Swash plate)) :
در اين نوع پمپ ها محوربلوک سيلندر و محور محرک در يک راستا قرار مي گيرند و در حين حرکت دوراني به خاطر پيروي از وضعيت صفحه زاويه گير پيستون ها حرکت رفت و برگشتي انجام خواهند داد ، با اين حرکت سيال را از ورودي مکيده و در خروجي پمپ مي کنند. اين پمپ ها را مي توان با خاصيت جابه جايي متغير نيز طراحي نمود. در پمپ هاي با جابه جايي متغيير وضعيت صفحه زاويه گير توسط مکانيزم هاي دستي ، سرو کنترل و يا از طريق سيستم جبران کننده تنظيم مي شود. حداکثر زاويه صفحه زاويه گير حدود 17.5 درجه مي باشد.
◄ پمپ هاي شعاعي (Radial piston pumps) :
در اين نوع پمپ ها ، پيستون ها در امتداد شعاع قرار ميگيرند.پيستون ها در نتيجه نيروي گريز از مرکز و فشار سيال پشت آنها همواره با سطح رينگ عکس العمل در تماسند.
براي پمپ نمودن سيال رينگ عکس العمل بايد نسبت به محور محرک خروج از مرکز داشته باشد. در ناحيه اي که پيستون ها از محور روتور فاصله دارند خلا نسبي بوجود آمده در نتيجه مکش انجام ميگيرد ، در ادامه دوران روتور، پيستون ها به محور نزديک شده و سيال موجود در روتور را به خروجي پمپ مي کند. در انواع جابه جايي متغيير اين پمپ ها با تغيير ميزان خروج از مرکز رينگ عکس العمل نسبت به محور محرک مي توان مقدار خروجي سيستم را تغيير داد.
◄ پمپ هاي پلانچر (Plunger pumps) :
پمپ هاي پلانچر يا پمپ هاي پيستوني رفت و برگشتي با ظرفيت بالا در هيدروليک صنعتي کاربرد دارند. ظرفيت برخي از اين پمپ ها به حدود چند صدگالن بر دقيقه مي رسد.
پيستون ها در فضاي بالاي يک محور بادامکي (شامل تعدادي رولر برينگ خارج از مرکز) در آرايش خطي قرار گرفته اند. ورود و خروج سيال به سيلندرها از طريق سوپاپ ها(شير هاي يک ترفه) انجام مي گيرد.
◄ راندمان پمپ ها (Pump performance):
بازده يک پمپ بطور کلي به ميزان تلرانسها و دقت بکار رفته در ساخت ، وضعيت مکانيکي اجزاء و بالانس فشار بستگي دارد. در مورد پمپ ها سه نوع بازده محاسبه مي شود:
1- بازده حجمي که مشخص کننده ميزان نشتي در پمپ است و از رابطه زير بدست مي آيد
( دبي تئوري كه پمپ بايد توليد كند /ميزان دبي حقيقي پمپ )=بازده حجمي
2- بازده مکانيکي که مشخص کننده ميزان اتلاف انرژي در اثر عواملي مانند اصطکاک در ياتاقان ها و اجزاي درگير و همچنين اغتشاش در سيال مي باشد.
(قدرت حقيقي داده شده به پمپ /قدرت تئوري مورد نياز جهت کار پمپ ) = بازده مکانيکي
3- بازده کلي که مشخص کننده کل اتلاف انرژي در يک پمپ بوده و برابر حاصضرب بازده مکانيکي در بازده حجمي مي باشد.

هیدرولیک و پنوماتیک

مایعات تقریباً تراکم ناپذیر هستند. این ویژگی سبب شده است که از مایعات به عنوان وسیله مناسبی برای تبدیل و انتقال کار استفاده شود. بنابراین می‌توان از آنها برای طراحی ماشینهایی که در عین سادگی، با نیروی محرک خیلی کم بتواند نیروی مقاوم فوق العاده زیادی را جابجا نماید، استفاده نمود. به این ویژگی و همچنین دانش مطالعه این ویژگی هیدرولیک گفته می‌شود.

امروزه در بسیاری از فرآیندهای صنعتی ، انتقال قدرت آن هم به صورت کم هزینه و با دقت زیاد مورد نظر است در همین راستا بکارگیری سیال تحت فشار در انتقال و کنترل قدرت در تمام شاخه های صنعت رو به گسترش است. استفاده از قدرت سیال به دو شاخه مهم هیدرولیک و نیوماتیک ( که جدیدتر است ) تقسیم میشود . از نیوماتیک در مواردی که نیروهای نسبتا پایین (حدود یک تن) و سرعت های حرکتی بالا مورد نیاز باشد (مانند سیستمهایی که در قسمتهای محرک رباتها بکار می روند) استفاده میکنند در صورتیکه کاربردهای سیستمهای هیدرولیک عمدتا در مواردی است که قدرتهای بالا و سرعت های کنترل شده دقیق مورد نظر باشد(مانند جک های هیدرولیک ، ترمز و فرمان هیدرولیک و...). حال این سوال پیش میاید که مزایای یک سیستم هیدرولیک یا نیوماتیک نسبت به سایر سیستمهای مکانیکی یا الکتریکی چیست؟در جواب می توان به موارد زیر اشاره کرد:

۱) طراحی ساده

۲) قابلیت افزایش نیرو

۳) سادگی و دقت کنترل

۴) انعطاف پذیری

۵) راندمان بالا

۶) اطمینان

در سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک نسبت به سایر سیستمهای مکانیکی که قطعات محرک کمتری دارد و میتوان در هر نقطه به حرکتهای خطی یا دورانی با قدرت بالا و کنترل مناسب دست یافت ، چون انتقال قدرت توسط جریان سیال پر فشار در خطوط انتقال (لوله ها و شیلنگ ها) صورت میگیرد ولی در سیستمهای مکانیکی دیگر برای انتقال قدرت از اجزایی مانند بادامک ، چرخ دنده ، گاردان ، اهرم ، کلاچ و... استفاده میکنند. در این سیستمها میتوان با اعمال نیروی کم به نیروی بالا و دقیق دست یافت همچنین میتوان نیرو های بزرگ خروجی را با اعمال نیروی کمی (مانند بازو بسته کردن شیرها و ...) کنترل نمود. استفاده از شیلنگ های انعطاف پذیر ، سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک را به سیستمهای انعطاف پذیری تبدیل میکند که در آنها از محدودیتهای مکانی که برای نصب سیستمهای دیگر به چشم می خورد خبری نیست. سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک به خاطر اصطکاک کم و هزینه پایین از راندمان بالایی برخوردار هستند همچنین با استفاده از شیرهای اطمینان و سوئیچهای فشاری و حرارتی میتوان سیستمی مقاوم در برابر بارهای ناگهانی ، حرارت یا فشار بیش از حد ساخت که نشان از اطمینان بالای این سیستمها دارد. اکنون که به مزایای سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک پی بردیم به توضیح ساده ای در مورد طرز کار این سیستمها خواهیم پرداخت. برای انتقال قدرت به یک سیال تحت فشار (تراکم پذیر یا تراکم ناپذیر) احتیاج داریم که توسط پمپ های هیدرولیک میتوان نیروی مکانیکی را تبدیل به قدرت سیال تحت فشار نمود. مرحله بعد انتقال نیرو به نقطه دلخواه است که این وظیفه را لوله ها، شیلنگ ها و بست ها به عهده میگیرند . بعد از کنترل فشار و تعیین جهت جریان توسط شیرها سیال تحت فشار به سمت عملگرها (سیلندرها یا موتور های هیدرولیک ) هدایت میشوند تا قدرت سیال به نیروی مکانیکی مورد نیاز(به صورت خطی یا دورانی ) تبدیل شود. اساس کار تمام سیستم های هیدرولیکی و نیوماتیکی بر قانون پاسکال استوار است.

قانون پاسکال: ۱) فشار سرتاسر سیال در حال سکون یکسان است .(با صرف نظر از وزن سیال) ۲) در هر لحظه فشار استاتیکی در تمام جهات یکسان است. ۳) فشار سیال در تماس با سطوح بصورت عمودی وارد میگردد. کار سیستمهای نیوماتیک مشابه سیستم های هیدرولیک است فقط در آن به جای سیال تراکم ناپذیر مانند روغن از سیال تراکم پذیر مانند هوا استفاده می کنند . در سیستمهای نیوماتیک برای دست یافتن به یک سیال پرفشار ، هوا را توسط یک کمپرسور فشرده کرده تا به فشار دلخواه برسد سپس آنرا در یک مخزن ذخیره می کنند، البته دمای هوا پس از فشرده شدن بشدت بالا میرود که می تواند به قطعات سیستم آسیب برساند لذا هوای فشرده قبل از هدایت به خطوط انتقال قدرت باید خنک شود. به دلیل وجود بخار آب در هوای فشرده و پدیده میعان در فرایند خنک سازی باید از یک واحد بهینه سازی برای خشک کردن هوای پر فشار استفاده کرد. اکنون بعد از آشنایی مختصر با طرز کار سیستمهای هیدرولیکی و نیوماتیکی به معرفی اجزای یک سیستم هیدرولیکی و نیوماتیکی می پردازیم.

اجزای تشکیل دهنده سیستم های هیدرولیکی:

۱) مخزن : جهت نگهداری سیال

۲) پمپ : جهت به جریان انداختن سیال در سیستم که توسط الکترو موتور یا موتور های احتراق داخلی به کار انداخته می شوند.

۳) شیرها : برای کنترل فشار ، جریان و جهت حرکت سیال

۴) عملگرها : جهت تبدیل انرژی سیال تحت فشار به نیروی مکانیکی مولد کار(سیلندرهای هیدرولیک برای ایجاد حرکت خطی و موتور های هیدرولیک برای ایجاد حرکت دورانی).

اجزای تشکیل دهنده سیستم های نیوماتیکی:

۱) کمپرسور

۲) خنک کننده و خشک کننده هوای تحت فشار

۳) مخزن ذخیره هوای تحت فشار

۴) شیرهای کنترل

۵) عملگرها

یک مقایسه کلی بین سیستمهای هیدرولیک و نیوماتیک:

۱) در سیستمهای نیوماتیک از سیال تراکم پذیر مثل هوا و در سیستمهای هیدرولیک از سیال تراکم ناپذیر مثل روغن استفاده می کنند.

۲) در سیستمهای هیدرولیک روغن علاوه بر انتقال قدرت وظیفه روغن کاری قطعات داخلی سیستم را نیز بر عهده دارد ولی در نیوماتیک علاوه بر روغن کاری قطعات، باید رطوبت موجود در هوا را نیز از بین برد ولی در هر دو سیستم سیال باید عاری از هر گونه گرد و غبار و نا خالصی باشد

۳) فشار در سیستمهای هیدرولیکی بمراتب بیشتر از فشار در سیستمهای نیوماتیکی می باشد ، حتی در مواقع خاص به ۱۰۰۰ مگا پاسکال هم میرسد ، در نتیجه قطعات سیستمهای هیدرولیکی باید از مقاومت بیشتری برخوردار باشند.

۴) در سرعت های پایین دقت محرک های نیوماتیکی بسیار نامطلوب است در صورتی که دقت محرک های هیدرولیکی در هر سرعتی رضایت بخش است .

۵) در سیستمهای نیوماتیکی با سیال هوا نیاز به لوله های بازگشتی و مخزن نگهداری هوا نمی باشد.

۶) سیستمهای نیوماتیک از بازده کمتری نسبت به سیستمهای هیدرولیکی برخوردارند.

دانلود کتاب پنوماتیک فستو (فارسی)

دانلود کتاب پنوماتیک فستو (فارسی)

پسورد: engpedia.ir

دانلود

معرفی کتاب "طراحی در مهندسی مکانیک"

قيمت : 70000 ريال56000 ريال

ناشر : مركز نشر دانشگاهی

مولف : دیوید جی. اولمن

ترجمه : دكتر علی امیرافضلی

ویراسته : محبوبه مسگر تهراني

تاریخ اولین چاپ : 1384

چاپ آخر : چاپ اول-1384

قطع : وزیری

تعداد صفحه : 440

شابک : 964-01-1222-4

توضیحات : كتاب شامل پژوهش اصیل، تحقیق در مورد صنایع در ایالات متحده، شیوه های طراحی در كشورهای دیگر، و ماحصل رهیافت های آموزشی مؤلف در كلاسهای درسی است. از نظر نگارنده - تنها راه یادگیری طراحی، طراحی كردن است. - طراحی در مهندسی شامل دانش پدیدآوری ایده ها، ارزشیابی ایده ها، و دانش ایجاد ساختار فرایند طراحی است. - مهارت و تجربه و آموزش راه حصول به محصول با كیفیت است. - طراحی را باید در محیط های آموزشی و همزمان در محیط های صنعتی آموخت. سه فصل اول به طراحی در مهندسی مكانیك، تعریف اصطلاحات، شرح نقش انسان در طراحی اختصاص دارد. در فصول بعدی یك روش طراحی عرضه می شود تا خواننده را از مسالة طراحی تا رسیدن به جواب آماده برای ساخت و سوار كردن هدایت كند. مخاطبان دانشجویان سالهای آخر كارشناسی، دانشجویان تحصیلات تكمیلی و مهندسان حرفه ای اند.

       

معرفی نرم افزار ABAQUS

 "ABAQUS نرم افزاری برای تحلیل های المان محدود می‌باشد. این نرم افزار بطور گسترده ای در صنعت اتومبیل سازی، هوافضا و صنایع ساخت کالاهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین این بسته نرم‌افزاری به خاطر قابلیت گسترده در مدل سازی مواد مختلف و نیز توانائی سفارشی کردن(Customize) آن بوسیله برنامه نویسی، در محیطهای تحقیقاتی آکادمیک بسیار محبوبیت دارد. در ابتدا ABAQUS برای بررسی رفتارهای فیزیکی غیرخطی طراحی شده است. در نتیجه این این بسته ی نرم افزاری دارای گستره ی وسیعی از مدل های مواد می باشد."

مطلب بالا گزیده ای بود از توضیحات مربوط به این نرم افزار در دایرۀ المعارف Wikipedia. این بسته نرم‌افزاری دارای شهرت منحصر به فردی در زمینه تکنولوژی ، کیفیت و قابلیت اطمینان می‌باشد. این نرم‌افزار دارای قابلیت پیاده سازی بر روی کامپیوترهای می ‌باشد.

 

کاربردهای نرم افزار: 

 1صنعت اتومبیل سازی: این نرم افزار کاربرد گسترده ای در این صنعت دارد و استفاده کننده گان از آن را قادر به ارزیابی و بهینه کردنکارایی و قابلیت اعتماد طراحی و فرآیند ساخت می کند. از کاربردهای abaqus در این صنعت می توان به موارد زیر اشاره کرد :

·         پایداریموتور                                                    

·         کارایی جعبه دنده

·         یکپارچگی آب بندی

·         طراحی قطعات

·         سیستم انتقال

·         بررسی واشرها

·         نویز و لرزش

·         انتقال حرارت

·         شکل دهی صفحات فلزی

·         تحلیل های فورج

·         تحلیل مکانیزم

·         مونتاژ

  2صنعت ماشین سازی و ساخت: از کاربردهای ABAQUS در این صفت می توان به موارد زیر اشاره کرد :

·         تحلیل های دینامیکی و صوتی ماشین های چرخنده از قبیل پمپ ها، موتورها و کمپرسورها

·         تحلیل های ترمومکانیکی، خستگی دستگاه های مولد های انرژی مانند بویلرها، توربین ها و تبادل کننده‌های  حرارت

·         طراحی سیستم های حفاظتی در برابر سقوط و غیره

·         شبیه سازی عملکرد ابزاری چون دریل ها، سمباده زنها و دریل های بادی تحت ضربه و یا بار شدید

·         تحلیل تصادف دستگاه های ریلی از قبیل لکوموتیوها و واگن ها

·         تحلیل استاتیکی و دینامیکی سیستم‌های لوله کشی تحت بارهای مختلف از قبیل حرارتی، فشار، زلزله و بارها

·         تحلیل طول عمر و فرسودگی ساختار دستگاه های ساختمان‌سازی و کشاورزی

·         پیشبینی طول عمر مکانیزم های  مختلف از قبیل انتقال نیروی محرکه، ترمز و کلاچ

·         شبیه سازی ترمومکانیکی  در عملیات فرآوری مواد از قبیل نورد، قالب ‌گیری و غیره

·         ساخت مواد ترموپلاستیکی و پلیمری

·         شبیه‌سازی جوشکاری

 

 3صنعت لاستیک: از کاربردهای ABAQUS در این صنعت می توان به موارد زیر اشاره کرد :

·         بوش زنی

·         سیستم های درزبندی

·         پایه موتور

·         محصولات ورزشی

·         سیستم های حذف لرزش

·         تحلیل ترمومکانیکی محصولات لاستیکی

·         مدل سازی تایر و شبیه سازی کارکرد آن :

·          پنچری، چرخش، ترمز، ردگذاری و شبیه سازی در شرایط مختلف جاده

·         تحلیل های تصادف

·         مدل سازی تنش های تسمه

·         شبیه سازی سایش

·         تحلیل های آکوستیکی

 

 4صنایع دفاعی و هوافضا: از کاربردهای ABAQUS در این صنعت می توان به موارد زیر اشاره کرد :

·         تحلیل های استاتیکی، دینامیکی وآکوستیکی-ساختاری بدنه هواپیما

·         شبیه سازی ساختارهای عظیم فضایی همچون سلول های خورشیدی، رادارهای فضایی و آنتن‌های منعکس کننده

·         شبیه سازی کارکرد قسمت های مختلف هواپیما از قبیل دیواره‌های تحت فشار، پیچش و عدم تعادل     بال‌ها  و انتشار ترک ها در بدنه

·         ارزیابی گیرکردن پره ها و برخورد با پرندگان

·         شبیه سازی ترمومکانیکی موتور هواپیماها وراکت ها در شرایط کاری مختلف

·         بررسی طراحی‌های مختلف تیغه‌ توربین‌ها

·         شبیه سازی مکانیزم‌های مختلف هواپیما، از قبیل ارابه فرود ، فلپ بال‌ها و درهای محموله

·         طراحی قطعات مقاوم در برابر انفجار

·         شبیه سازی اثرات انفجار در زیر آب در کشتی‌ها و زیر دریایی‌ها

·         کاهش نویز ایجاد شده توسط زیر دریایی ها و سیستم های نقلیه زیرآبی

·         طراحی و شبیه سازی قطعات حیاتی از قبیل نازل‌ها، موتورهای پیزو الکتریکی، لولاها و یاتاقان‌ها

 

 5کالاهای مصرفی و الکترونیکی : از کاربردهای ABAQUS در این صنعت می توان به موارد زیر اشاره کرد :

·         آزمون سقوط

·         فشار و بارگذاری بر روی بسته بندی و بدنه

·         طراحی و ساخت مواد جدید از قبیل کاغذ ها و فیلم ها

·         برهمکنش بدن انسان- دستگاه

·         طراحی و ارزیابی خواص آکوستیکی تجهیزات صوتی

·         شبیه سازی ترمومکانیکی محصولات الکترونیکی

·         تحلیل حرارتی بسته بندی چبپ‌ها

·         طراحی وسایل خانگی از قبیل شوینده ها و خشک کننده ها  

6 پزشکی : از کاربردهای ABAQUS در این صنعت می توان به موارد زیر اشاره کرد :

·         طراحی تجهیزات مختلف پزشکی

·         طراحی رابط های مکانیکی که عموماً در تجهیزات پزشکی استفاده می شوند

·         طراحی انواع پروتزها از قبیل پروتزهای زانو و پروتزهای دندان

·         شبیه سازی فرسودگی و اثرات ضربه برای افزایش طول عمر و قابلیت اعتماد ایمپلنت‌ها

·         گرفتن تائیدیه‌ها برای محصولات پزشکی

·         طراحی دریچه قلب

·         ارزیابی و پیشبینی جراحت ها

·         طراحی سیستم های داروسازی، vascular stents ، catheters و غیره

·         مدل سازی مفاصل

·         شبیه سازی فیزیولوژیکی پاسخ سیستم های مختلف بدن 

آشنایی با ایرفویل(Airfoil)-قسمت ششم

پارامترهاي تأثيرگذار در انتخاب ايرفويل:

با توجه به مطالبي كه در 5 قسمت قبلي آمد، اميدواريم بينش اوليه و جامع درباره ايرفويل پيدا كرده باشيد. حال به عنوان يك مهندس آيروديناميك مي خواهيم يك ايرفويل مناسب را از ميان انبوهي از ايرفويلهاي طراحي شده انتخاب كنيم.... به نظر شما چه پارامترهايي در انتخاب ما موثر است؟ در ادامه اين مباحث تا آنجا كه مقدوره پارامترهاي اصلي را معرفي خواهيم كرد...

متخصصان آيروديناميك و طراحان هواپيما براي انتخاب ايرفويل مناسب معمولا به چند منحني مهم كه از ايرفويلها بدست مي آيد توجه مي كنند... اين منحني ها به شرح زير هستند:

1) منحني تغييرات ضريب برآ به زاويه حمله (Cl-alpha)

2) منحني تغييرات L/D (يا همان Cl/Cd) به زاويه حمله (L/D-alpha)

3) منحني تغييرات ضريب گشتاور ايرفويل به زاويه حمله (Cm-alpha)

4) منحني تغييرات ضريب پسا  به ضريب برآ (Cd-Cl)

 

منحني تغييرات ضريب برآ به زاويه حمله (Cl-alpha)

اين منحني در قسمتهاي قبلي به طور كامل شرح داده شد. سه پارامتر در اين نمودار وجود دارد كه براي طراحي بال هواپيما حائز اهميت هست: 1) ضريب برآي ماكزيمم 2) زاويه حمله واماندگي 3) زاويه حمله برآ صفر ( Zero lift angle of attack - زاويه اي كه در آن نيروي برآي ايرفويل صفر است.... اين زاويه غالبا منفي است)

ضريب برآي ماكزيمم هر چقدر بيشتر باشد هواپيما مي تواند در هنگام فرود با سرعت كمتر بنشيند كه اين خود باعث كوتاه شدن باند فرود مي شود... در هنگام برخاست هم هواپيما مي تواند زودتر از زمين بلند شود.... علاوه براين بالا بودن ضريب برآي ماكزميم مصرف سوخت را كاهش داده و هواپيما مي تواند محموله بيشتري را حمل كند.

زاويه واماندگي از ديگر مشخصه هاي مهم ايرفويل است.... هر چه قدر اين زاويه بزرگتر باشد جريان ديرتر  از روي ايرفويل جدا مي شود و پديده واماندگي ديرتر اتفاق مي افتد. اين امر براي جنگنده ها كه نياز به مانور بالا دارند حياتي است.  محدوده اين زاويه تقريبا 10 تا 15 درجه (بسته به نوع ايرفويل) مي باشد.

 

منحني تغييرات L/D (يا همان Cl/Cd) به زاويه حمله (L/D-alpha)

پارامتر L/D يا همان نسبت برآ به پسا يكي از مهمترين مشخصه ها ايرفويل و هواپيماست.... اين پارامتر معروف به « نسبت كارايي آيروديناميكي » هست... و معمولا طراحان و متخصصان آيروديناميك با عبارت L over D آن را تلفظ مي كنند. (پس اگر جايي شنيديد تعجب نكنيد!)... تلاشهاي زيادي شده است كه تا مي توانند اين نسبت را افزايش دهند زيرا افزايش آن به زبان ساده يعني افزايش نيروي برآ در عين كاهش نيروي پسا.... اين تعريف باخودش بسياري از مشكلات آيروديناميكي و طراحي را حل مي كند! در اين منحني٬ زاویه حمله ای که در آن  L/D  ماکزیمم می شود٬مهمترين پارامتر است:

 

اين زاويه بسيار با ارزش است .... زيرا اگر بال هواپيما در اين زاويه حمله پرواز كند بهترين كارايي را خواهد داشت... به همين دليل است كه اين زاويه به عنوان زاويه نصب بال انتخاب مي شود.... محدوده اين زاويه بين 3 تا 5 درجه براي ايرفويل است. مقدار L/D  ماکزیمم هم پارامتر مهم دیگر این منحنی است.

 

منحني تغييرات ضريب گشتاور ايرفويل به زاويه حمله (Cm-alpha)

ابتدا بايد ذكر شود كه اين منحني مربوط به ايرفويل است و ربطي به منحني تعادل هواپيما ندارد. در منحني تعادل هواپيما٬ ضريب گشتاور كل هواپيما نسبت به زاويه حمله آن مورد بررسي قرار مي گيرد اما در اينجا منظور، ضريب گشتاور ايرفويل نسبت به تغيير زاويه حمله است.... با توجه به تعريف مركز آيروديناميكي مي توان فهميد كه چرا ضريب گشتاور حول مركز آيروديناميكي در منحني زير ثابت است:

 

مهمترين پارامتر اين منحني مقدار خود ضريب گشتاور است كه يك طراح و متخصص آيروديناميك مايل است تا مي تواند اين ضريب را كم كند. زيرا كم بودن آن به طراح اجازه مي دهد كه تعادل و پايداري بهتري را براي هواپيما به دست بياورد.

 

منحني تغييرات ضريب پسا  به ضريب برآ (Cd-Cl)

اين منحني مهترين منحني يك ايرفويل مي باشد. در اين منحني كمترين مقدار C_d  را C_dmin و C_l متناظر آن را C_li (ضريب برآي ايده آل)مي نامند. در اين منحني سه پارامتر بسيار  با اهميت اند. پارامتر اول مقدار حداقل ضريب پسا (C_dmin) است كه هر قدر كمتر باشد مطلوب تر است. پارامتر دوم  ضريب برآي ايده آل (C_li- Ideal Lift Coefficeint) كه در آن ضريب پسا حداقل است و آخرين پارامتر ضريب برآي طراحي (C_ld- Design Lift Coefficeint) كه در آن نسبت L/D  ماكزيمم است.

براي بدست آوردن نسبت برآي طراحي كافيست از مبدا مماسی به سمت راست منحني بكشيم. محل تماس اين مماس با منحني همان مقدار C_ld مي باشد.

بهترین دانشگاه های دنیا

بهترین دانشگاه های دنیا در زمینه مهندسی مکانیک

طرح هواپیمای مافوق صوت

یک شرکت انگلیسی اولین هواپیمای مافوق صوت را تا سال 2021 وارد خطوط هوایی خواهد کرد که می تواند فاصه لندن تا سیدنی در مدت 3 ساعت نیم بپیماید.

شرکت انگلیسی "هایپرمچ" در توافق با وزارت بارزگانی و صنعت انگلیس ظرف 10 سال آینده هواپیمای مافوق صوتی را وارد خطوط هوایی خواهد کرد که می تواند با سرعت حداکثر 2 هزار و 664 مایل بر ساعت (حدود 4 هزار و 288 کیلومتر بر ساعت) حرکت کند.

 

این هواپیما که Hypermach SonicStar نام دارد می تواند تا ارتفاع 62 هزار پایی (حدود 18 هزار و 900 متری) اوج بگیرد.

طرحهای مفهومی این هواپیمای آینده در نمایشگاه بین المللی هوا فضای پاریس به معرض دید عموم گذاشته شده است.

 

رئیس شرکت "هایپرمچ" در این خصوص توضیح داد: "ما به یک موتور فناورانه متحولانه دست یافته ایم که به ما اجازه می دهد یک هواپیمای مافوق سرعت را طراحی کنیم و یک سفر هوایی پر سرعت را به مسافران ارائه کنیم. هواپیمای ما تا ژوئن 2021 به عنوان اولین هواپیمای مافوق صوت هیبریدی به پرواز درخواهد آمد."

 

این هواپیما با دو موتور هیبریدی که در آنها میزان اثربخشی سوخت 30 درصد بیشتر از موتورهای "رولز رویس" هواپیماهای کنکورد است پرواز می کند.

 

این شرکت انگلیسی مدعی است که هواپیمای "سونیک استار" خواهد توانست فاصله لندن تا نیویورک را تنها در مدت 2 ساعت بپیماید.

 

همچنین زمان سفر از نیویورک تا سیدنی که با هواپیماهای فعلی 20 ساعت به طول می انجامد با این هواپیما به 5 ساعت خواهد رسید. در حالی که مدت زمان سفر از لندن تا سیدنی تنها سه ساعت و نیم خواهد بود.

 

براساس گزارش دیلی میل، این هواپیما از فناوری سوخت پلاسمای S-MAGJET بهره خواهد گرفت. این فناوری 40 تا 50 درصد توانایی موتور را در تبدیل سوخت به نیرو محرکه افزایش و بین 30 تا 35 درصد مصرف سوخت را کاهش خواهد داد.