بررسی سازندگان آشپزخانه های صنعتی در کشور ایران

این شرکت با بهره گیری از تجربیات چندین ساله صاحب نظران این صنعت به عنوان یکی از سازندگان آشپزخانه های صنعتی در کشور ایران از سال 1381 فعالیت خود را با نام شرکت تولید آشپزخانه های مطبخ آرا آغاز کرد

دسته بندی	ساخت و تولید
فرمت فایل	doc
حجم فایل	22 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	36

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

تاریخچه شرکت:

این شرکت با بهره گیری از تجربیات چندین ساله صاحب نظران این صنعت به عنوان یکی از سازندگان آشپزخانه های صنعتی در کشور ایران از سال 1381 فعالیت خود را با نام شرکت تولید آشپزخانه های مطبخ آرا آغاز کرد.

در ابتدا این مجموعه تنها در زمینه ساخت تجهیزات آشپزخانه فعالیت داشت. لیکن با گذشت مدتی کوتاه و با هدف خدمت دهی هرچه بیشتر شرکت زمینه تولید خود را گسترش داده و در حال حاضر نه تنها در زمینه ساخت تجهیزات آشپزخانه های صنعتی بلکه در زمینه تولید تجهیزات هتل و بیمارستان نیز فعالیتهای گسترده ای را آغاز نموده است.

این شرکت با استفاده از کادری مجرب توانسته است با بهره گیری از تجربیات مهندسین و متخصصان باسابقه در زمینه طراحی، ساخت، نصب، و ساماندهی خطوط آشپزخانه تنوع تولید خود را افزایش داده و امروزه بالغ بر 150 نوع از انواع محصولات مصرفی در آشپزخانه های صنعتی را تولید نماید. از جمله خدمات جانبی این شرکت مشاوره در طراحی و ارائه نقشه های چیدمان جهت آشپزخانه ها و محاسبه و برآورد اقلام مورد نیاز بر اساس ظرفیت های اعلام شده و ایجاد واحد خدمات پس از فروش را می توان نام برد.

هدف این شرکت بروز آوری هرچه بهت این صنعت در کشور ایران و حرکت در مسیر استانداردهای جهانی جهت پایداری این صنعت می باشد.

فرآیندهای جوشکاری «مقاومتی» Resistance Welding

مقدمه و کلیات :

فرآیندهای جوشکاری مقاومتی با فرآیندهای قبلی تفاوت کلی دارد .اتصال دو سطح توسط حرارت و فشار توأماً انجام می گیرد .فلزات به دلیل مقاومت الکتریکی در اثر عبور جریان الکتریکی گرم شده و حتی به حالت مذاب نیز می رسند که طبق قانون ژول حرارت حاصل با رابطه زیر تعیین می شود .Q=KRI2t

=I شدت جریان( آمپر) ، R مقاومت( اهم)، t زمان( ثانیه) وQ ،حرارت (ژول ).

فرآیندهای قوس الکتریکی حرارت در روی کار بوسیله هدایت و تشعشع توزیع می شود اما در فرآیندهای جوشکاری مقاومتی حرارت در عرض داخلی و سطح مشترک دو ورق در موضع اتصال در اثر عبور جریان الکتریکی تولید و منتشر می شود . جریان الکتریکی مذکور از طریق الکترودها و تماس آنها به سطح کار منتقل و یا از طریق ایجاد حوزه مغناطیسی احاطه شده در اطراف کا به قطعه القاء می شود . هر چند هر دو روش بر اساس حرارت مقاومتی پایه گذاری شده است اما معمولاً نوع اول فرآیند جوشکاری مقاومتی و دومی به فرآیند جوشکاری القائی نیز مرسوم شده است .

فاکتورهای شدت جریان و زمان از طریق دستگاه جوش قابل کنترل هستند ، اما مقاومت الکتریکی به عوامل مختلف بستگی دارد از جمله : جنس و ضخامت قطعه کار ، فشار بین الکترودها ، اندازه و فرم و جنس الکترودها و چگونگی سطح کار یعنی صافی و تمیزی آن .

.مقاومت 3 مقاومت تماس بین دو ورق مهمترین قسمت است. فلزات دارای مقاومت الکتریکی کم بوده بالنتیجه مقاومتهای 1و3و5 اهمیت بیشتری پیدا می کنند . مقاومتهای 2و4 بستگی به ضریب مقاومت الکتریکی و درجه حرارت قطعه کار دارد .مقاومتهای 1 و 5 ناخواسته بوده و باید حتی المقدور آنرا کاهش داد . تمیزی سطح کار و الکترود و نیروی فشاری وارد بر الکترود عوامل تقلیل دهنده این مقاومتها (1و5) می باشند .

از نظر اقتصادی لازم است که فاکتور زمان حتی المقدور کاهش یابد . که در نتیجه جریان الکتریکی لحظه ای بالا در حدود 10000 – 3000 آمپر با ولتاژ 10 – 5/0 ولت مورد نیاز است . انواع مختلف روش های جوشکاری مقاومتی به روش ایجاد مقاومت موضعی بالا و تمرکز حرارت در نقطه مورد نظر ارتباط دارد ، ولی به هر حال تماس فیزیکی بین الکترودهای ناقل جریان الکتریکی و قسمت هایی که باید متصل شوند نیز مورد نیاز است . بطور کلی فرآیندهای جوشکاری مقاومتی یکی از بهترین روش ها برای اتصالات سری است .

دستگاههای جوشکاری مقاومتی شامل دو واحد کلی است : واحد الکتریکی (حرارتی) واحد فشاری(مکانیکی) . اولی باعث بالا بردن درجه حرارت موضع مورد جوش و دومی سبب ایجاد فشار لازم برای اتصال دو قطعه لب رویهم در محل جوش است .

منبع معمولی تأمین انرژی الکتریکی ، جریان متناوب 220 یا250 ولت است که برای پائین آوردن ولتاژ و افزایش شدت جریان (به مقدار مورد لزوم برای جوشکاری مقاومتی) از ترانسفورماتور استفاده می شود .که سیم پیچ اولیه با سیم نازکتر و دور بیشتر و ثانویه با سیم کلفتر و دور کمتر (اغلب یک دور ) به الکترودها متصل است.

جریان الکتریکی از طریق دو الکترود (فک ها) به قطعه کار و موضع جوش هدایت می شود که معمولاً الکترود پائین ثابت و بالایی متحرک است .الکترود همانند گیره یا فک ها دو قطعه را دروضعیت لازم گرفته و جریان الکتریکی برای لحظه معین عبور می کند که سبب ایجاد حرارت موضعی زیر دو الکترود در سطح مشترک دو ورق می شود. جریان الکتریکی در سطح تماس باعث ذوب منطقه کوچکی از دو سطح شده و پس از قطع جریان و اعمال فشار معین و انجماد آن ، دو قطعه به یکدیگر متصل می شوند .

الکترود در فرآیند های مختلف مقاومتی می تواند به اشکال گوناگونی باشد که دارای چندین نقش است از جمله : هدایت جریان الکتریکی به موضع اتصال ، نگهداری ورقها بر رویهم و ایجاد فشار لازم در موضع مورد نظر و تمرکز سریع حرارت در موضع اتصال الکترود باید دارای قابلیت هدایت الکتریکی و حرارتی بالا و مقاومت «اتصالی» یا تماسی (contact resistance) کم و استحکام و سختی خوب باشد ،علاوه بر آن این خواص را تحت فشار و درجه حرارت نسبتاً بالا ضمن کار نیز حفظ کند .ازاین جهت الکترود ها را از مواد آلیاژی مخصوص تهیه می کنند که تحت مشخصه یا کد RWMA به دو گروه A آلیاژهای مس و B فلزات دیر گدار تقسیم بندی می شوند ، در جدول (1001) و (1101) مشخصات این دو گروه درج شده است .

مهمترین آلیاژهای الکترود مس ـکرم ، مس ـ کادمیم ، و یا برلیم ـکبالت ـ مس می باشد .این آلیاژها دارای سختی بالا و نقطه انیل شدن بالائی هستند تا در درجه حرارت بالا پس از مدتی نرم نشوند ، چون تغییر فرم آنها سبب تغییر سطح مشترک الکترود با کار می شود که ایجاد اشکالاتی می کند که در دنباله این بخش اشاره خواهد شد .

همانطور که قبلاً اشاره شد قسمت هائی که قرار است بیکدیگر متصل شوند باید کاملاً برروی یکدیگر قرار داشته و در تماس با الکترود باشند تا مقاومتهای الکتریکی «تماسی» R1 وR5 کاهش یابد . مقاومت الکتریکی بالا بین نوک یا لبه الکترود و سطح کار سبب بالا رفتن درجه حرارت در محل تماس می شود که اولاً مرغوبیت جوش را کاهش می دهد (جوش مقاومتی ایدآل جوشی است که علاوه بر استحکام کافی علامتی در سطح آن ملاحظه نشود ) .

ثانیاً مقداری از انرژی تلف می شود .

روشهای مختلفی برای اعمال فشار پیش بینی شده است که دو سیستم آن معمول تر است :

الف : سیستم مکانیکی همراه با پدال ، فنر و چند اهرم

ب : سیستم هوای فشرده با دریچه های اتوماتیک مخصوص که در زمان های معینی هوای فشرده وارد سیستم می شود . این فشار و زمان قابل تنظیم و کنترل است .

در سیستم اول به علت استفاده از نیروی کارگر ممکن است فشار وارده غیر یکنواخت و در بعضی موارد که دقت زیادی لازم است مناسب نباشد، اما در مقابل ارزان و ساده است .در سیستم هوای فشرده همانطور که اشاره شد دقت و کنترل میزان فشار و زمان اعمال فشار بمراتب بیشتر است .

این فرآیند جوشکاری برای اتصال فلزات مختلف بکار گرفته می شود و سؤالی که مطرح جدول (1001) بعضی مشخصات گروه B از الکترود های فرآیند جوشکاری مقاومتی خواهد شد اینست که چگونه خواص فیزیکی این فلزات ممکن است بر روی خواص جوش یا موضع اتصال تأثیر بگذارد ؟

کلاس 10 11 12 13 14

سختی راکول 72 B 94 B 98 B 96 B 85 B

هدایت الکتریکی %IACS 35 28 27 30 30

استحکام فشاریPSi 135000 160000 170000 200000 00000

همتنطور که اشاره شد حرارت برای بالا بردن درجه حرارت موضع اتصال توسط عبور جریان الکتریکی و مقاومت الکتریکی بوجود می آید و یا با بیان دیگر مقاومت الکتریکی بزرگتر در زمان و شدت جریان معین تولید حرارت بالاتری می کند و برعکس . مقاومت الکتریکی یک هادی بستگی مستقیم به طول و نسبت معکوس به سطح مقطع دارد . البته جنس هادی هم که میزان ضریب مقاومت الکتریکی است خالی از اهمیت نیست ، (قانون اهم R=PI/S) . بنابراین خصوصیت جوشکاری مقاومتی با تغییر ضخامت ورق ، تغییر مقطع تماس الکترود با قطعه و جنس قطعه تغییر می کند .

با توجه به این توضیحات جوشکاری مقاومتی بر روی ورق آلومینیمی(با ضخامت و مقطع تماس الکترود ثابت) در مقایسه با ورق فولاد زنگ نزن به شدت جریان بیشتری نیاز است (87/2=9/19P= 70stainless steel P= ). میکرواهم سانتیمتر ). (Mild steel Ap) البته چگونگی حالتهای تماس الکترود با قطعات و تماس خود قطعات عوامل دیگر هستند که فشار الکترود ها و ناخالصی ها در بین سطوح می توانند بر روی این مقاومت ها مؤثر باشند

فاکتور فیزیکی مهم دیگر هدایت حرارتی قطعات مورد جوش می باشد که با ضریب هدایت حرارتی مشخص می شود .جالب توجه اینکه فلزات با هدایت الکتریکی خوب دارای هدایت حرارتی بالا هم می باشند . بنابراین در جوشکاری مقاومتی این گونه فلزات یا آلیاژ ها به شدت جریان بالاتر و زمان عمل کوتاهتر نیاز دارند ، چون حرارت به اطراف هدایت شده و اگر تمرکز و شدت حرارت لازم در موضع اتصال نباشد جوشی انجام نخواهد گرفت .

در مورد فولاد معمولی نیازی به شدت جریان بالا و زمان کوتاه نیست ، اما در بعضی موارد (فولادهای خاص سختی پذیر) زمان جوشکاری زیاد احتمال جدایش رسوب کاربید(Carbide Precipitation) را افزایش می دهد بنابراین در این حالت ها نیز باید زمان عملیات جوشکاری کوتاه تنظیم شود .

خواص فیزیکی دیگر قطعه کار که در این فرآیند خالی از اهمیت نیست : گرمای ویژه و ضریب انبساط حرارتی است . اولی برای محاسبه حرارت مورد نیاز برای ذوب موضع جوش و دومی از نظر تنش های باقیمانده ، پیچیدگی و احتمال ایجاد ترکیدگی قابل ملاحظه است (گاهی اوقات عملیات حرارتی پس از جوشکاری لازم ا ست تا پیچیدگی کاهش یابد ) .

با توجه به نکات فوق می توان :

الف : فولادهای معمولی را بدون مشکل خاصی جوش مقاومتی داد.

ب : فولادهای سختی پذیر (Hardenab Steel) ،چون در الکترود سیستم آبگرد وجود دارد محل جوش و احیاناً اطراف آن سریع سرد شده و ترد و شکننده می شود و گاه لازم است عملیات حرارتی انیل کردن برروی آنها انجام شود .

ج : فولادهای زنگ نزن (Stainless Steel) ، فولادهای فریتی و مارتنزیتی کمتر با این روش جوش داده می شود . اما فولادهای آوستینی پایدار و ناپایدار را به راحتی می توان از طریق جوش مقاومتی اتصال داد ، به ویژه اینکه هدایت حرارتی و الکتریکی کمتری نسبت به فولادهای معمولی دارند و باید سیکل جوش را در زمان کوتاهتر انجام داد . البته از نظر مقاومت خوردگی محل جوش و اطراف آن مسایل مهمی وجود دارد که هنوز هم تحقیقات زیادی را به خود اختصاص داده است .

د : فولادهای پوشش داده شده (Steel With Protective Coation) فولادها با مواد مختلف و روشهای گوناگون پوشش داده می شود که اندود قلع ، روی و یا رنگ از آن جمله اند در مورد پوشش انواع رنگ که اغلب هادی جریان الکتریکی نیستند باید حتماً محل جوش از رنگ تمیز شود . اما فولادهای گالوانیزه شده و پوشش قلع و غیره قابل جوشکاری مقاومتی هستند ، ولی به علت نقطه ذوب پائین این پوشش ها مقداری از آنها در محل و اطراف موضع جوش از بین می روند و از نظر عمل محافظت ضعیف می شوند و مقداری هم به الکترود می چسبند که بالنتیجه در مورد تمیز کردن نوک الکترود ها در این مواقع دقت بیشتری لازم است . البته مخلوط شدن این مواد از قبیل قلع و روی به مذاب جوش سبب تردی جوش نیز می شود که در مواقعی که نیاز به استحکام و انعطاف پذیری معینی باشد باید سطوح تماس دو ورق را تمیز کرد . گاهی لازم است شرایط فشار و آمپر نیز تغییر کند .

ح : فلزات غیر آهنی ، آلیاژهای آلومینیم ، آلومینیم ـ منیزیم و آلومینیم ـ منگنز قابل جوشکاری مقاومتی هستند مشروط بر آنکه سطح اکسیدی محل جوش تمیز شده و ظرفیت دستگاه جوش باندازه کافی باشد . آلیاژهای آلومینیم ـ مس ، برنج و برنز برای این نوع جوشکاری مناسب نیستند . مس به علت هدایت الکتریکی و حرارتی بالا به دستگاه با ظرفیت خیلی بالا و الکترود های سطح سخت و یا تنگستن نیازمند است و معمولاً ورق های ضخامت بالاتر از 6/1 میلیمتر را با روش های دیگر جوشکاری اتصال می دهند. آلیاژ مونل و آلیاژهایی نیکل شبیه فولادهای زنگ نزن هستند .

فرآیندهای جوشکاری «مقاومتی» Resistance Weldingسیستم مکانیکی همراه با پدالفولادهای معمولی

بررسی قابلیت جوش پذیری و جوشکاری مس و آلیاژهای آن

مس، اولین فلزی است که توسط انسان مورد استفاده قرار گرفت پنج هزار سال پیش، یونانی ها و رومیان باستان، آن را از جزیره قبرس کنونی استخراج می کردند یونانیان آن را به نام کالکو (Chalco) و رومیان به نام آیس (Aes) می شناختند و چون از جزیره قبرس استخراج می شد آن را آیس سیپریم (Cypirum) نامیدند بعداً در زبان های مختلف اروپایی ، به دلیل تلفظ های متفاوت کلمه

دسته بندی	ساخت و تولید
فرمت فایل	doc
حجم فایل	1267 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	34

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

قابلیت جوش پذیری و جوشکاری مس و آلیاژهای آن

مس، اولین فلزی است که توسط انسان مورد استفاده قرار گرفت. پنج هزار سال پیش، یونانی ها و رومیان باستان، آن را از جزیره قبرس کنونی استخراج می کردند. یونانیان آن را به نام کالکو (Chalco) و رومیان به نام آیس (Aes) می شناختند و چون از جزیره قبرس استخراج می شد آن را آیس سیپریم (Cypirum) نامیدند. بعداً در زبان های مختلف اروپایی ، به دلیل تلفظ های متفاوت کلمه، سپیریم شکل های متفاوتی به خود گرفت، به طوری که امروز در انگلیسی آن را کوپر (Copper) و درآلمانی (Kupfer) و در فرانسه (‍Cuivre) می نامند.

این فلز، به دلیل سختی توأم با انعطاف پذیری، هدایت حرارتی و الکتریکی بالا، قبول عملیات مکانیکی گوناگون، شکل پذیری فوق العاده ، مقاومت در برابر خوردگی، رنگ های زیبا، غیرمغناطیسی بودن، قابلیت ریخته گری مناسب، لحیم کاری نرم و سخت، جوش پذیری، غیر سمی بودن، .... و نیز امکان تهیه آلیاژهای گوناگون در کنار سایر فلزات، به یک عنصر بسیار مفید و غیر قابل چشم پوشی در صنایع بشری آمده است.

مس با جرم اتمی 54/63 و ساختار (FCC) در ⁰c1083 ذوب می شود. این عنصر، به دلایل متالورژیکی، به عنوان حلال ترین فلز شناخته شده و به غیر از سرب، تقریباً کلیه عناصر با آن، قابلیت انحلال دارند.

از نظر شیمیایی، مس از فلزات نجیب به شمار آمده و در جدول تانسیون، پس از نقره قرار دارد. مس در مجاورت هوا و رطوبت، از یک قشر نازک اکسید مس که مخلوطی از CuO و Cu₂O است پوشیده می شود. این قشر نازک، بقیه فلز را از اکسیده شدن محافظت می کند. اگر این اکسیدها مدت زیادی در مجاورت هوا قرار گیرند و یا سطح مس به شدت اکسیده شود، رنگ مایل به سیاه، آن ، به تدریج به رنگ سبز که مخلوطی از سولفات و یا کلرورهای قلیایی است تبدیل می شود که آن را زنگار (Patina) می گویند. هوای محیط، در تشکیل این ترکیبات بسیار مؤثر است. به طوری که اکثراً در نواحی صنعتی، ترکیبات سولفات به فرمول 3Cu(OH)₂ و CuSo₄ و در مجاورت دریاها ترکیبات کلروری مثل 3Cu(OH)₂ و CuCl₂ به وجود می آید.

مس مذاب، قابلیت انحلال شدیدی برای گازهای مختلف دارد و این پدیده، هنگام انجماد به سرعت کاهش می یابد. مقدار حل شدن گازها در مس، به درجه حرارت و فشار جزیی گازها در محیط خارج بستگی دارد.

گازها در مس بیشتر به صورت بیشتر به صورت اتمی حل می شوند. مقدار حلالیت گازها را می توان به صورت رابطه نمایش داد که در آن C مقدار گاز حل شده بر حسب سانتی متر مکعب در هر 100 گرم فلز مس بوده، P فشار جزئی گاز در محیط خارج و K ضریب ثابتی است که به درجه حرارت بستگی دارد. با توجه به رابطه بالا می توان نتیجه گرفت که افزایش دما با افزایش K و در نتیجه افزایش مقدار گاز حل شده مذاب رابطه مستقیم دارد.

بررسی حلالیت گازها در مس و آلیاژهای آن

گازهایی مثل اکسیژن، هیدروژن و ... در مس قابل حل بوده و تأثیراتی بر آن می گذارد و که بدین قرار است :

- حلالیت اکسیژن

اکسیژن، به صورت اتمی در درجه حرارت اوتکتیک 1065 درجه سانیتگراد حدود 009/0 درصد و درجه حرارت محیط حدود 002/0 درصد در مس قابل حل است. در صورتی که مقدار اکسیژن، این حدود باشد، با مس وارد ترکیب شده و اتکتیکی به صورت Cu-Cu₂O با حدود 39/0 درصد اکسیژن تشکیل می دهد.

Cu-Cu₂O شکل (1) دیاگرام تعادلی

شکل (2) حلالیت اکسیژن در مس

همانگونه که از منحنی های شکل (1) و (2) مشخص است، ترکیب اکسید فلزی Cu₂O در درجه حرارت 1000 تا 1050 درجه سانتی گراد پایدار است. در درجه حرارت های پایین تر، این ترکیب به CuO تبدیل می شود. بنابراین پس از جوشکاری، براساس یکی از واکنش های زیر، CuO در اثر سرد شدن تشکیل خواهد شد.

2Cu₂O + O₂ 4 Cu₂O

Cu₂O CuO +Cu

در اثر جوشکاری و در درجه حرارت های بالاتر از 1050 درجه سانتیگراد، Cu₂O تجزیه شده و اکسیژن آزاد می کند که در اثر فعل و انفعالات شیمیایی جانشینی با سایر عناسر موجود، ترکیب شده و بخار آب و سایر اکسیدهای فلزی، تولید می کند.

همچنین در هنگام پیشگرم کردن و شروع جوشکاری در حرات های حدود 700 درجه سانتی گراد، مس با یک شعله سبز رنگ با اکسیژن محیط ترکیب شده و CuO تولید می کند :

که در درجه حرارت های بالاتر CuO حاصله بهCu₂O تبدیل خواهد شد.

با توجه به این نتایج و بررسی انجام شده می توان گفت که مقدار جذب اکسیژن در مس مذاب به زمان بستگی دارد و از این رو، برای محافظت مس مذاب از ورود اکسیژن، بهترین روش استفاده از جوشکاری با سرعت بالا و وجود گازهای محافظ حوضچه است.

حلالیت هیدروژن

هیدروژن در مس مذاب، در 1083 درجه سانتیگراد به میزان 6 سانتی متر مکعب در هر 100 گرم از فلز حل می شود ولی در حضور عناصر آلیاژی مثل قلع، روی یا آلومینیوم این حلالیت به شدت کاهش می یابد. به طور مثال ، در آْلیاژ مس با 10 درصد آلومینیوم، حلالیت هیدروژن تا 50 درصد کاهش می یابد. جذب هیدروژن توسط حوضچه مذاب از منابع مختلف مثل هوای محیط، مواد مصرفی، رطوبت و چربی و غیره انجام می گیرد. با انجماد مس نیز، میزان حلالیت آن تا حدود کاهش می یابد. در صنعت مس، تأثیر هیدروژن چه در حالت مذاب و چه در حالت جامد، یکی از فاکتورهای مهم به حساب می آید. در حالت جامد، اگر مس در درجه حرارت های بالا با هیدروژن در تماس باشد، هیدروژن به دلیل دارا بودن شعاع اتمی بسیار کوچکتر نسبت به مس می تواند در مس نفوذ کرده و سپس تشکیل ملکول H₂ بدهد و اگر در مس اکسیژن وجود داشته باشد، واکنش زیر حاصل خواهد شد :

بخار آب تولید شده بر خلاف هیدروژن، در مس نامحلول است و بنابراین در اطراف مرزدانه ها جمع و به علت تراکم و فشار زیادی که ایجاد می کند، مرزدانه ها را سست، ضعیف و شکننده می کند. (3). این خاصیت خطرناک به هیدروژن تردی شهرت پیدا کرده، بنابراین در زمان جوشکاری باید از قطعات مسی و پر کننده هایی استفاده کرد که قبلاً اکسیژن زدایی شده باشند.

شکل (3) هیدروژن تردی در مس

شکل (4) حلالیت هیدروژن در درجه حرارت های مختلف در مس

بر اساس آنچه گفته شد، نتیجه گرفته می شود که معمولاً هیدروژن مازاد بر حلالیت، به دو صورت در مس بروز می نماید:

- هیدروژن ملکولی که تحت تأثیر فشار داخلی و در جه حرارت مس مذاب انبساط یافته، و تخلخل های درشت در وسط جوش ایجاد می کند

- هیدروژن اتمی آزاد شده که در اثر فعل و انفعلاتی تولید بخار آب می کند و در واقع تأثیر مشترک هیدروژن و اکسیژن را به قطعه مسی به صورت تخلخل های ریز و پراکنده، تحمیل می کند.

نکته آخر این که در هر درجه حرارت، افزایش مقدار اکسیژن به تقلیل حلالیت هیدروژن و بالعکس منجر می شود. در نمودار شکل (5) نسبت حلالیت اکسیژن و هیدروژن در مس مذاب در دمای حدود 1200 درجه سانتی گراد، نشان داده شده است.

شکل (5) حلالیت توأم اکسیژن و هیدروژن در مس مذاب

- حلالیت سایر گازها

در جوشکاری مس، گازهایی مثل نیتروژن و Co₂ کلاً بی تأثیر بوده و حتی می توانند حوضچه مذاب را از گازهای ناخالص دیگر حفاظت نمایند. اما حضور گازهای گوگردی مثل SO₂ ، علاوه بر ایجاد حباب های گازی و در نهایت تخلخل، با ایجاد سولفور مس Cu₂S تأثیر زیادی در کاهش خواص مکانیکی مس خواهند داشت.

تأثیرات عناصر آلیاژی بر خواص جوش پذیری مس

عناثر آلیاژی مختلف، بر حسب خواص و شرایط خاص خود، تأثیرات گوناگونی بر خواص فیزیکی و مکانیکی مس به ویژه در حالت جوشکاری اعمال می کنند.

عناصر افزودنی برای بهبود قابلیت ماشینکاری مثل سرب، گوگرد و تلوریم

سرب مایع در داخل آلیاژهای مس، یکی از عیوبی است که ناشی ازخروج سرب از شبکه کریستالی در آخرین مراحل انجماد است. در حقیقت وجود عناصری مثل سیلیسیم، آلومینیوم و گازهای محلول در مایع، باعث راندن سرب از داخل شبکه خواهد شد.

وجود گوگرد، تلوریم و حتی عناصری مثل سلینم و تیتانیوم، هرچند خواص ماشینکاری را افزایش می دهند، اما علاوه بر افزایش مقاومت الکتریکی، سبب سرخ شکنندگی (Redshortness) مس نیز می گردند و از این رو، در کاهش خواص جوش پذیری مس مؤثرند.

روی

روی یکی از عناصر آلیاژ کننده اصلی مس به شمار می آید. آنچه در این بحث قابل ذکر است، تأثیر شدید روی، بر افزایش قابلیت جوش پذیری مس است. نکته قابل توجه دیگر بخارات سمی است که در حین جوشکاری ترکیبات مس و روی متصاعد می شوند که باید کاملاً مد نظر قرار گیرند.

قلع

به طور کلی قلع، در حدود 1 تا 10 درصد با افزایش حساسیت مس به بروز ترک های گرم، قابلیت جوش پذیری را کاهش می دهد. علاوه بر این، اکسید قلعی که در جریان جوشکاری حاصل شده و به صورت پودر سفیدی در کناره های جوش دیده می شود، بسیار شکننده بوده و استحکام جوش را تا حد زیادی از بین می برد. تنها حسن وجود مقادیر ناچیز قلع، کاهش بخارات سمی در جریان جوشکاری مس محتوی روی است.

بریلیوم، آلومینیوم و نیکل

وجود مقدار کمی از بریلیوم در مس، باعث می شود که خواص مکانیکی فلز حاصل با مس کاملاً متفاوت باشد. مقدار بریلیوم اضافه شده به مس، همواره از 2 درصد بیشتر و از 5/2 درصد کمتر است. زیرا اگر مقدار آن از 2 درصد کمتر باشد عملاً اثری روی خواص مکانیکی مس نداشته و اگر مقدار آن از 5/2 درصد تجاوز کند، آلیاژی شکننده به وجود می آید. خواص مکانیکی آلیاژ به عملیات حرارتی روی آن بستگی دارد. در هنگام جوشکاری باید با انتخاب صحیح نوع جریان و شدت قوس، لایه سخت اکسید برلیوم را از سطح آلیاژ زدود. مورد استعمال آلیاژ در مواقعی است که به فلزی احتیاج باشد که در هنگام ساختن جسم مورد نظر نرم و چکش خوار بوده و پس از ساختن جسم با انجام عملیات معینی بتوان آن را سخت کرد و جسم ساخته شده، خواص عالی مکانیکی داشته باشد. از مشخصات دیگر این آلیاژ، مقاومت عالی آن به خوردگی در مقابل هوا است.

نیکل در مس حل شده و باعث ریز شدن دانه ها می گردد. به طور کلی، نیکل سبب بالا رفتن استحکام کششی خواهد شد، بدون آن که از مقدار فاز بکاهد. این عنصر مقاومت به خوردگی آلیاژ را به خصوص در مقابل آب دریا بالا می برد. آلیاژ را به خصوص در مقابل آب دریا بالا می برد. مقدار نیکل در این آلیاژها در حدود 2 تا 7 درصد است. آلیاژهای مس- نیکل را می توان مورد عملیات حرارتی قرار داد. مهمترین خاصیتی که این آلیاژ پیدا می کند، حفظ کردن سختی در حرارت های نسبتاً بالا تا حدود 500 درجه سانتیگراد و تغییر در انبساط حرارتی آن است. در هنگام جوشکاری این آلیاژها نیز برداشتن لایه اکسید نیکل سطح آلیاژ ضروری است که البته زحمت بسیار کمتری نسبت به لایه اکسید برلیوم و آلومینیوم دارد.

آلیاژهای مس- برلیوم- نیکل دار، دارای خواص مکانیکی و هدایت الکتریکی بالاتری نسبت به آلیاژ دوتایی هرکدام است. زیرا در این حالت، ترکیب بین فلزی بین بریلیوم و نیکل به وجود آمده در نتیجه، عملیات حرارتی در توزیع این ترکیب بین فلزی و افزایش بعضی خواص مکانیکی آلیاژ کاملاً مؤثر بوده و مورد لزوم است. این آلیاژها، در ساعت سازی دقیق برای ساختن رقاصک ساعت و فنرها به کار می روند و چون خاصیت مغناطیسی ندارند به فولادهای مشابه ترجیح داده می شوند.

آلومینیوم و مس دارای یک اتکتیک و یک اتکتوئید می باشند. فاز در سرما و گرما چکش خوار بوده و آلیاژ تا 4/9 درصد آلومینیوم در سرما به صورت فاز است. شبکه در گرما چکش خوار بودهولی تا حرارت 565 درجه سانتیگراد پایدار است و پس از آن تجزیه می شود. بدین ترتیب، شبکه در حالت تعادل در درجه حرارتی کمتر از 565 درجه نمی تواند وجود داشته باشد. وجود اتکوئید در دیاگرام تعادل دو فلز، امکان آب دادن آلیاژ را نشان می دهد و با آب دادن می توان شبکه را خارج از دامنه پایدار بودن خود در سرما نیز به دست آورد. در حالت عادی، فاز در درجه حرارت 565 درجه سانتیگراد تجزیه شده و تولید می کند که شبکه کاملاً سخت و شکننده است.

آلیاژهای مس- آلومینیوم، محتوی تا 5 درصد آلومینیوم، دارای جوش پذیری خوبی هستند اما وقتی درصد آلومینیوم تا 10 درصد افزایش پیدا می کند، آلیاژها ترد و سخت می شوند. آلیاژهای مس- آلومینیوم اغلب به صورت چندتایی بوده و با خود مقادیری آهن، نیکل یا منگنز دارند. هر سه عنصر گفته شده تأثیرات تقریباً نزدیکی روی آلیاژ مذکور دارند.

خواص مکانیکی این آلیاژها، تقریباً شبیه فولادهاست اما از مقاومت به خوردگی بسیار بالاتری برخوردارند. برای جوشکاری این آلیاژها، برداشتن لایه اکسید آلومینیوم سطحی از اهمیت ویژه ای برخوردار است، پس برای این منظور، استفاده از تمهیداتی که در بخش جوشکاری آلومینیوم ذکر شد، توصیه شده است. فاصله حرارتی انجماد آلیاژهای مس و آلومینیوم عملاً بسیار کم بوده و در نتیجه انقباض متمرکز حاصل در قطعه جوشکاری شده، نسبتاً عمیق خواهد بود و باید تدابیر لازم را در این مورد پیش بینی شود.

سیلیسیم

افزایش سیلسیم به مس باعث می شود که مقاومت به خوردگی آلیاژ بالا برود. مقدار سیلسیم در حدود 4 درصد توصیه شده است. این آلیاژ، در مقابل اسیدها و آمونیاک کاملاً مقاوم است و دارای خواص مشابه با برنزهاست ولی قیمت آن خیلی ارزان تر و سیالیت و خواص جوش پذیری بالاتری دارد. به طور کلی، اگر مقدار سیلیسیم در آلیاژ کم باشد (حدود 1/0 تا 5/0 درصد) روی خواص الکتریکی مس اثر نکرده ولی باعث افزایش خواص مکانیکی خواهد شد.

سیلیسیم با نیکل، ترکیب بین فلزی به فرمول Ni₂Si می دهد که به طور یکنواخت در مس پخش شده و سختی آلیاژ را به حدود 200 برینل می رساند در حالی که استحکام کششی آن 60 تا 70 کیلوگرم بر میلی مترمربع خواهد بود. وجود مقادیری آهن نیز با ایجاد ترکیب بین فلزی Fe₂Si باعث بهبود خواص مکانیکی فلزی خواهد شد. سیلسیم علاوه بر این، یک اکسیژن زدای موفق است.

فسفر

این عنصر، خواص مکانیکی مس را تقویت کرده ولی از مقدار هدایت الکتریکی آن می کاهد. فسفر در اغلب آلیاژهای مس به عنوان اکسیژن زدا به کار می رود و به دلیل افزایش شدید سیالیت، باعث ایجاد سطوح غیر یکنواخت می شود، به خصوص در مورد آلیاژهای محتوی، سرب، عملاً قادر به انجام اکسیژن زدایی نیست. مقدار فسفر مورد لزوم، معمولاً 02/0 تا 05/0 درصد است و جز در مورد آلومینیوم برنز، در سایر آلیاژها کم و بیش مورد استفاده قرار می گیرد. محصول فعل و انفعال فسفر (P₂O₅) به صورت گاز، علاوه بر اکسیژن زدایی، در خروج گازهای محلول نیز مؤثر است ولی از طرف دیگر، حذف شرایط اکسیدی در مذاب، باعث افزایش جذب هیدروژن خواهد شد. پس از القاء فسفر به آلیاژهای مس، همواره باید با افزایش سرعت جوشکاری و حفاظت کامل حوضچه جوش همراه باشد، تا از نفوذ مجدد هیدروژن جلوگیری شود.

لیتیم

لیتیم عنصر دیگری است که خاصیت اکسیژن زدایی آن تقریباً 10 برابر فسفر می باشد و علاوه بر احیاء اکسیدها، عمل اخراج گازهای محلول (هیدروژن) را نیز با تشکیل (هیدرورلیتیم) (LiH) تشدید می نماید. اشکال عمده فقط در نقطه ذوب LiO₂ است که در شرایط جوشکاری به صورت بخار در می آیند.

کادمیم

کادمیم تأثیر چندانی بر هدایت الکتریکی مس ندارد ولی خواص مکانیکی آن را افزایش می دهد. آلیاژهای مس محتوی بیش از 25/1 درصد کادمیم به دلیل تشکیل اکسید کادمیم و افزایش نقطه ذوب آلیاژ، مشکلات کوچکی را برای جوشکاری قوس الکتریکی پدید می آورند که البته به سادگی مرتفع می شوند.

کرم

کرم عملاً بر خواص مقاومت الکتریکی مس تأثیری نداشته ولی خواص مکانیکی آن را افزایش می دهد. این عنصر، مانند برلیوم و آلومینیوم تولید اکسید مقاومی در سطح مس مذاب می کند. پس برای جوشکاری آلیاژهای مسی که محتوی کرم هستند، استفاده از گازهای محافظ حوضچه توصیه می شود.

به طور کلی، خاصیت هدایت الکتریکی و خواص مکانیکی، دو عامل متضاد بوده و عناصر اضافه شده به مس، باعث تقویت یکی و کاهش دیگری خواهد شد. باید در نظر داشت که هدایت الکتریکی مس خالص ماکزیمم بوده و اضافه کردن هیچ عنصری باعث بالا رفتن مقدار هدایت الکتریکی نمی شود.

آهن و منگنز

آهن اغلب به عنوان عنصر کمکی در آلیاژهای مس- آلومینیوم، مس- نیکل، برنج ها و برنزهای آلومینیوم به میزان 4/1 تا 5/3 درصد وجود دارد. آلیاژهای آهن دار، مس، نیازی به عملیات حرارتی بعدی ندارند زیرا وجود آهن سبب ریزدانه شدن آلیاژ شده و با تغییر در ساختار، تأثیر سرعت سرد شدن مذاب بر خواص مکانیکی را تقلیل می دهد. بنابراین وجود آهن به این مقدار تأثیری بر خواص جوش پذیری فلز ندارد.

منگنز در مس اثراتی مشابه اثرات نیکل دارد اما مقدار این تأثیرات، به مراتب کمتر است، بنابراین وجود منگنز در مقادیر 2 تا 3 درصد بر خواص جوش پذیری آلیاژهای مس تأثیری ندارد.

بررسی قابلیت جوش پذیری و جوشکاری مس و آلیاژهای آنبررسی حلالیت گازها در مس و آلیاژهای آنحلالیت اکسیژن در مس

بررسی کارگاه جوشکاری

در ابتدا در شروع به کار در کارگاه جوشکاری یک جوشکار باید از ایمنی کامل برخوردار باشد تا آسیبی شامل حال جوشکار نباشد یک جوشکار باید به تمام وسایل ایمنی جوشکاری شامل ماسک جوشکاری پیش بند چرمی دستکش چرمی انبردست و عینک ها یکی برای جوشکار اکسی استیلن و دیگری عینکی که بیشتر برای گل زدن و کارهای فرزکاری استفاده می شود از گوشی نیز در مواقعی که کارهای پر

دسته بندی	فنی و مهندسی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	15 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	23

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

گزارش کار

در ابتدا در شروع به کار در کارگاه جوشکاری یک جوشکار باید از ایمنی کامل برخوردار باشد. تا آسیبی شامل حال جوشکار نباشد. یک جوشکار باید به تمام وسایل ایمنی جوشکاری شامل: ماسک جوشکاری- پیش بند چرمی- دستکش چرمی- انبردست و عینک ها یکی برای جوشکار اکسی استیلن و دیگری عینکی که بیشتر برای گل زدن و کارهای فرزکاری استفاده می شود. از گوشی نیز در مواقعی که کارهای پر سر و صدا مانند سنگ زدن، چکش کاری و از این قبیل باید استفاده کرد. و از هر کدام از این وسایل متناسب با کاری که می خواهی انجام بدهی باید استفاده کرد مثلاً از عینک که برای جوشکار اکسی استیلن استفاده می شود نمی توان به جای ماسک جوشکاری استفاده کرد. یا برعکس و هر کدام از این وسایل اگر در جای مناسب و به موقع خود استفاده شوند مانع از بروز حوادث و آسیب به شخص جوشکار می شود. به عنوان مثال ماسک جوشکاری مانع از ورود اشعه های مضر به چشم جوشکار می‌شود. (اشعه ها فرابنفش مادون قرمز و …) و قابل ذکر می باشد که هنگام استفاده از جوشکار گازهای محافظ از ماسک های تنفسی مخصوص باید استفاده کرد. خود گازهای محافظ در حین جوشکاری پخش شده و از مسیر تنفسی انسان وارد ریه ها و شش ها می شود که بسیار خطرناک می باشد و اثرات سوء دارد که دیگر قابل جبران نمی باشد. اگر در مواقعی غیر جوشکاری گازهای محافظ از ماسک تنفسی استفاده شود، مانند جوشکاری برق یا اکسی استیلن بسیار بهتر می باشد.

در کارگاهی که کار می کنید باید مسائل ایمنی رعایت شده‌باشد. نظیر اینکه هواکش در کارگاه موجود باشد. پس از اینکه ایمنی کارگاه و خود مطمئن شدید، شروع به کار می‌کنید. در جوشکاری اکسی استیلن که از دو گاز استفاده می شود، یکی گاز سوختنی و دیگری اکسیژن می باشد. گازهای سوختنی که از منابع طبیعی- متان- اتان- بوتان- پروپان- آستیلن می باشد و در جوشکاری اکسی استیلن بیشتر از گاز سوختنی آستیلن استفاده می شود. زیرا بیشترین حرارت را در بین گازهای موجود ایجاد می کند. حرارتی معادل 3200.

اکسیژن از تجزیه آب یا تقطیر هوا بدست می آید. و اکسیژنی که از تقطیر هوا بدست می آید دارای کیفیت بهتری نسبت به اکسیژنی می باشد که از تجزیه آب بدست می آید. زیرا این اکسیژن دیگر دارای رطوبت (آب) نمی باشد. و استیلن از تماس سنگ کاربیت به اضافه آب استیلن به دست می آید. و هر دو گاز هر یک به طور جداگانه درون کپسولی قرار گرفته که کپسولها یا 40 لیتری می باشند یا 20 لیتری و بر سر هر کپسول رگلاتور قرار گرفته است. که رگلاتور اکسیژن با آستیلن متفاوت می باشد رگلاتور اکسیژن 150bar (بار) را نشان می دهد و رگلاتور آستیلن 15بار را نشان می دهد و این بیانگر آن می باشد که هر کپسول چه فشاری را تحمل می کنند و مقدار گاز درون کپسول می باشد. در مورد کپسول استیلن که در کنار آن یک کپسول کوچک قرار گرفته که آب درون آن می باشد و استیلن قبل از ورود به شلنگ از آن عبور می کند و این کپسول آب کوچک برای این می باشد وقتی که شعله از درون شلنگ بخواهد به کپسول استیلن برسد آب جلوگیری می کند و مانع از بروز حادثه می‌شود. قبل از رسیدن شلنگ ها به بک دو شیر بر سر آنها قرار داده می شود و هنگام کار آنها را باز می کنیم و شروع به کار می کنیم و در مورد استفاده از استیلن ما دارای سه شعله می باشیم: 1- شعله خنثی 2- شعله احیا 3- شعله اکسید.

1- شعله خنثی: در این شعله مصرف گازها یک به یک می باشد و برای جوشکاری مس- استیل- فولاد- آهن آلات صنعتی.

2- شعله احیا: در این شعله مصرف گازها برابر نبوده و مصرف گاز استیلن 2 الی 3 بیشتر از گاز اکسیژن می باشد و برای جوشکاری چدن- آلومینیوم- لحیم کاری سخت (برنج و نقره…).

3- شعله اکسید: در این شعله هم مصرف گازها برابر نبوده و مصرف گاز اکسیژن 2-3 بیشتر از گاز استیلن می باشد و عکس شعله می باشد. جوشکاری برنج

لحیم کاری خود به دو دسته سخت و نرم تقسیم بندی می شود. لحیم کاری زیر 450 درجه را لحیم کاری نرم و بالای 450 درجه را لحیم کاری سخت گویند.

لحیم کاری نرم بیشتر برای قلع و سرب استفاده می شود.

لحیم کاری سخت بیشتر برای مس- نقره- آلومینیوم و آلیاژهای آن.

تفاوت لحیم کاری و جوشکاری در این می باشد. در لحیم کاری جنس قطعات مختلف و حرارت برابر میله ذوب شدنی در جوشکاری سیم جوش و قطعات متحدالجنس گرما و حرارت برابر ذوب هر دو جنس کار.

قبل از هر چیز در جوشکاری استیلن طریقه مشعل روشن کردن را یاد گرفته اول استیلن را باز کرده و روشن می کنیم سپس اکسیژن را باز می کنیم و شعله را تنظیم می‌کنیم.

در جوشکاری استیلن اول باید طریقه درست کردن حوضچه مذاب را به طریق صحیح انجام داده و جوشکاری در گاز به طریق پیش دستی می باشد. پس از یادگیری درست کردن حوضچه مذاب طریقه جوشکاری در حالت های مختلف را یاد می‌گیریم حالت هایی مانند لب له لب، لب روی هم لبه برگردان و…. و بعد به دنبال انجام دادن لحیم کاری می رویم.

به این طریق عمل می کنیم که اول حوضچه را درست کرده و مفتول چسبیده به حوضچه و قطعه کار شعله را به جلو پیش می بریم. و طریق پیش بردن دست به طریقه جوشکاری پیش دستی می باشد. هنگامی که می خواهیم دو قطعه را به وسیله لبه برگردان به هم متصل کرد لبه هایی که برگردانده شده اند نیاز به مفتول نمی باشد. با درست کردن حوضچه می‌توان دو لبه را به یکدیگر اتصال داد. اگر نیاز باشد می‌توان آن طرف قطعه را به وسیله مفتول جوشکاری کرد. در هنگام جوشکاری حرکت دست به صورت هلالی به طرف جلو هدایت می شود. در جوشکاری سپری یک قطعه عمود بر قطعه دیگر قرار گرفته پشت آن را دو خال جوش در کناره ها زده و می توان یکی هم در وسط اضافه کرد.

طرف دیگر قطعه جوشکاری شود. انرژی حرارتی شعله باید بین دو قطعه کار به طور مساوی تقسیم شود تا در هر دو قطعه کار حوضچه تشکیل گردد. که بتوان مفتول را به طور مساوی در دو قطعه کار ذوب کرده و جوش مثلثی شکل مناسبی را تشکیل داد. در حالت سپری قطعه را می توان به صورت وی انگلیسی قرار داده و جوشکاری را انجام داد.

در جوشکاری لب به لب فاصله دو قطعه به اندازه قطر مفتول می باشد و در جوشکاری لب به لب انرژی حرارتی باید متمرکز بین دو قطعه باشد که در غیر این صورت باعث ذوب شدن بیشتر یک قطعه که منجر به سوراخی آن می گردد و یا اینکه قطعه دیگر خوب ذوب نشده و مفتول به درستی روی آن نشست نکرده و به صورت قطره قطره قرار می گیرد. در هنگام جوشکاری با گاز باید دقت کرد. که در پایان کار سرعت دست تا حدودی باید بالا برود در غیر این صورت قطعه کار را سوراخ خواهد کرد.

در جوشکاری لب روی هم زاویه دست باید طوری قرار بگیرد که هم بر روی قطعه پایینی حوضچه درست کند و هم برای قطعه‌ای که روی آن قرار گرفته است و زاویه‌ای در حدود 45 درجه بین قطعه کار به وجود بیاورد.

قابل ذکر می باشد که هنگام استفاده از ورق های مختلف از سربک‌های مختلف باید استفاده کرد.

لحیم کاری:

لحیم کاری چسبندگی می باشد که بین دو یا سه قطعه مختلف الجنس می باشد. لحیم کاری بیشتر در کارهایی که زیبایی مد نظر باشد در کارهای تعمیراتی استفاده می‌شود. در لحیم کاری از یک روانساز (فلاکس) استفاده می شود این به خاطر پایین بودن سیالیت سیم لحیم می باشد. اتصال در لحیم کاری از خاصیت چسبندگی سیالیت خاصیت موئینگی استفاده می شود. در لحیم کاری از شعله احیا استفاده می شود.

در لحیم کاری مفتول را گرم کرده در فلاکس زده و مفتولی را بر روی قطعه کار گرفته و با شعله که روی مفتول است مفتول به وسیله فلاکس به قطعه چسبیده و با وسیله شعله رو به جلو مذاب را هدایت می کنیم.

جوشکاری برق:

در جوشکاری برق باید به این نکات توجه داشت آمپر مناسب، قطب مورد نظر مستقیم یا معکوس نوع الکترود. چه از نظر ساختار روپوشی و مفتولی چه از نظر قطر الکترود. از چه جریانی استفاده شود. مستقیم یا متناوب هر کدام که جوش بهتری را به ما می دهد. در جوشکاری باید متناسب با ضخامت ورق از قطر مورد نظر الکترود و آمپر مناسب استفاده کرد تا جوشی بدون هیچ عیب و نقصی برای جوشکار به وجود بیاورد و باید توجه داشت که الکترود موجود حالت های جوشکاری مورد نظر تو را برآورده می کند یا نه. به عنوان مثال می توان سربالا یا سقفی با آن جوش داد یا نه. و عامل دیگر طول قوس مناسب می باشد که بیشتر طول قوس را برابر با قطر الکترود می گیرند و در پایان کار به این نکته نیز خوب است توجه داشت تا هنگامی که جوش سرخ است و سرخی خود را از دست نداده است گل جوش را جدا نکید زیرا گل جوش در حال محافظت از جوش می باشد. نرخ سرد شدن را کاهش داده تا گازها از جوش جدا شوند.

جوشکاری چدن:

برای جوشکاری چدن باید از عوامل به وجود آورنده تنش در چدن باید جلوگیری کرد. برای همین خاطر می باشد که قبل از جوشکاری چدن به آن پیش گرما داده و بعد از جوشکاری آن را تنش زدایی می کنند. قبل از جوشکاری قطعه، قطعه را از تمام ناپاکی های سطح تمیز کرده و اگر مقدور باشد می توان سطح را با سوهان زدن صاف کرده و اگر جوش شیاری می باشد وبدون پشت بند انجام خواهد شد به آن پاشنه می‌دهیم یعنی پاشنه می زنیم و طریقه جوشکاری چدن به این طریق می باشد. بعد از پیش گرما (پیش گرما طوری باشد که از فاصله 5 سانتی متری به دست برسد) بر روی قطعه به طول 25 الی 35 میلی متر جوشکاری می شود. و باید توقف کرده و تنش زدایی صورت بگیرد. و تنش زدایی به این صورت که اطراف جوش بالا و پایین را چکش کاری کرده و روی جوش به صورت 45 درجه چکش کاری شود و بعد از آن از طرف دیگر قطعه شروع کرده و به این طریق جوش داده و تنش زدایی می کنیم بعد به وسط قطعه رفته به این روال انجام داده تا جوش ما به پایان برسد.

برای جوشکاری چدن از دو الکترود استفاده می شود. یکی EFST (AWS) و دیگری ENi.C1.

الکترود EFST: غیرقابل براده برداری می باشد و فقط با سنگ الماسه می توان و بیشتر برای از بین بردن خرابی در ریخته گری استفاده می شود. اتصال چدن به فولاد و حالت جوشکاری سرپایین و تخت می باشد. جریان مستقیم با قطب مستقیم.

الکترود ENi.C1: الکترود نیکلی خالص که بر روی چدن چکش خوار داکتیل و سایر انواع چدن واتصال چدن به فولاد و اتصال روکش مناسب بوده و برای برطرف کردن موک و اشتباهات ضمن کار بسیار عالی می باشد نوع جریان متناوب مستقیم با قطب مستقیم حالات جوشکاری تمام حالات به جزء سرازیر.

شعله خنثیلحیم کاریجوشکاری چدن

بررسی جوشکاری با قوس الکتریکی در پناه گاز محافظ

تجربه نشان داده که درصورتیکه بتوانیم از ورود هوا به منطقه جوش پیشگیری کنیم جوش از خواص شیمیائی و فیزیکی بهتری برخوردار خواهد بود در این جا کلمه هوا به مخلوطی از گازهای اکسیژن هیدروژن نتیتروژن و بخار آب که همگی باعث کاهش کیفیت جوش می شوند اطلاق می گردد باید اضافه کرد که اکسیدهای فلزی و گرد و غبار و ذرات پراکنده در هوا نیز باعث کاهش کیفیت جوش می گرد

دسته بندی	فنی و مهندسی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	25 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	47

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

جوشکاری با قوس الکتریکی در پناه گاز محافظ

تجربه نشان داده که درصورتیکه بتوانیم از ورود هوا به منطقه جوش پیشگیری کنیم جوش از خواص شیمیائی و فیزیکی بهتری برخوردار خواهد بود. در این جا کلمه هوا به مخلوطی از گازهای اکسیژن هیدروژن نتیتروژن و بخار آب که همگی باعث کاهش کیفیت جوش می شوند اطلاق می گردد. باید اضافه کرد که اکسیدهای فلزی و گرد و غبار و ذرات پراکنده در هوا نیز باعث کاهش کیفیت جوش می گردند.

در بسیاری از مراحل جوشکاری با قوس الکتریکی و همچنین لحیم کاری و لحیم کاری سخت گازهای حاصل از سوختن پوشش الکترودها و همچنین گازهائی که مخصوص این کار پیش بینی شده اند از ورود و تماس هوا و دیگر عناصر مضر به منطقه جوش جلوگیری می کنند.

اصول اساسی جوشکاری با قوس الکتریکی در پناه گاز محافظ

اصول کار این طریقه جوشکاری بسیار ساده است. الکترودگیر که در اینجا به آن تفنگ یا مشعل هم گفته می شود طوری طراحی شده که علاوه برالکترود جریانی از یک گاز خنثی مانند بی اکسیدکربن هلیوم یا آرگون را نیز از خود عبور می دهد.

غرض اصلی از استفاده از یک گاز محافظ درخلال جوشکاری درامان نگهداشتن فلز مذاب از ورود و تماس اکسیژن هوا و سایر گازهای مزاحم موجود در آن به منطقه جوش می باشد. در این طریقه با حذف اکسیداسیون وسیار ناخالصی های موجود جوشکاری بر روی فلزاتی که با سایر طرق جوشکاری غیرممکن و یا بسیار دشوار است ممکن می گردد. این طریقه جوشکاری با روش دستی خودکار و نیمه خودکار مرسوم و متداول است. در این قسمت روشهای دستی و نیمه خودکار مورد بررسی قرارگرفته و بحث درباره طریقه اتوماتیک به بخش دیگری موکول می شود.

درموقع کار با این روش جوشکاری گازی که از داخل الکترودگیر عبور می کند و اطراف الکترود را در برمی گیرد به محض خروج از الکترودگیر آتمسفر محیط را با فشار پس زده و الکترود قوس و منطقه مذاب را از ورود هوای اطراف در امان نگهمیدارد.

جوشکاری یا قوس الکتریکی در پناه گاز خنثی سه مزیت اساسی نسبت به جوشکاری ساده با قوس الکتریکی دارد. این مزایا عبارتند از:

1. سرعت عمل بسیار زیاد است.
2. جوش خیلی تمیزتر است.

3. جوشکاری فلزاتی که با سایر روشها غیرممکن یا دشوار است ممکن می گردد.

یکی از مزایا سرعت مل کاهش تلفات و صرفه جوئی در وقت است. درصد تقریبی هزین ها بشرح زیرمی باشد:

الکترود تنگستن (اگر مصرف شود) 3%

انرژی الکتریکی 5%

گاز محافظ 92%

باین تریتب ملاحظه می شود که عمل کرد این روش بمراتب سریع تر از جوشکاری معمولی باقوس الکتریکی می باشد و البته بدیهی است که صرفه جوئی درتعداد وساعت کار کارگر نیز قابل توجه بوده و تولید بسیار زیاد خواهد بود همچنین در این روش چون نیازی به تمیز کردن تفاله جوش نیست. در زمان و مزدکارگر باز هم صرفه جوئی خواهد شد.

انواع روشهای جوشکاری با گاز خنثی

انواع روشهای جوشکاری مورد استفاه و مرسوم بشرح زیر می باشند:

الف. جوشکاری با قوس الکتریکی با الکترود از جنس تنگستن (TIG یا GTAW) که اصطلاحا آن را تیک خواهیم نامید.

ب. جوشکاری با قوس الکتریکی با الکترود فلزی (MIG یا GMAW) که آنرا میگ می نامیم.

ج. حوشکاری با قوس الکتریکی و بوسیله الکترود زغالی (CIG یا GCAW) که آنرا سیگ می نامیم.

د. جوشکاری با قوس الکتریکی به طریقه نقطه جوش GASW بهرحال درمجموع برای عبور جریان الکتریسیته سه روش پیشنهاد شده است:

1. جریان مستقیم با پلاریته مستقیم (DCSP)
2. جریان مستقیم با پلاریتهن معکوس (DCRP)
3. جریان متناوب (AC)

یونها ملکول های یک گاز می باشند که بصورت ذرات باردار (الکتریکی) در می آیند.

این عملیات قسمتی از تئوری الکترونی می باشند. در روش DCSP نفوذ بسیار عالی است چون جریان حرکت الکترون ها بطرف قطعه کار بوده و درنتیجه گرما را بر روی آنت متمرکز می کند.

اگر از روش DCSP استفاده کنیم کار بسیار تمیز خواهد بود ولی نفوذ خیلی زیادنمی باشد زیرا بیشتر گرما در روی الکترود تنگستن (آند) یا سیم جوش ایجاد خواهد شد. بلافاصله ملاحظه می شود که استفاده از این طریقه برای جوشکاری بر روی قطعات آلومینیومی منیزیمی و سایر موادی که جوشکاری آنها مشکل است بسیار مفید می باشد (در این حالت باید از الکترودی از جنس تنگستن استفاده نمود). اگر از جریان متناوب با فرکانس بالا (ACHF) استفاده شود هم نفوذ خوب بوده و هم کار تمیز خواهد ماند.

درموقع استفاده از روش (MIG) GMAW جریان گرمائی قوس متغیر است زیرا الکترود فلزی ذوب شده و قطرات مذاب از قوس عبور کرده و به منطقه جوش سقوط می کنند. این روش جوشکاری اغلب با طریقه DCRP صورت می گیرد. در این حالت قوس بسیار تمیز بوده و فلز جوش با سرعت بر روی قطعه کار ته نشین می شود. البته در این حالت جریان الکتریکی نسبتا زیاد لازم است تا فلزمذاب را به صورت پودر در آورده و آنرا بر روی قطعه کار ته نشین نماید. به این ترتیب میزان انتقال* زیاد شده و کنترل و دقت قوس افزایش می یابد. عین همین عمل را می توان درباره فلزات نازک انجام داد. در این حالت فقط کافی است شدت جریان را کاهش دهیم.

بحث بیشتر در این مورد را به صفحات بعد موکول می کنیم.

جوشکاری با قوس الکتریکی درپناه گاز خنثی و با الکترودی از جنس تنگستن GTAW (TIG)

دراین حالت از یک الکترود مصرف شدنی از جنس تنگستن استفاده می کنند. این الکترود در داخل یک الکترودگیر مخصوص که ضمنا از میان خود جریانی از یک گاز خنثی را نیز عبور می دهد قرارمی گیرد. درحقیقت اصول کار به این ترتیب است که قوس الکتریکی بین کارو تنگستن در محیطی که از یک گاز خنثی (از قبیل هلیوم آرگون دی اکسیدکربن یا مخلوطی از گاز محافظ) آکنده است صورت می گیرد.

درحقیقت اصول کار به این ترتیب است که قوس الکتریکی بین کار و تنگستن درمحیطی که از یک گاز خنثی (از قبیل هلیوم آرگون دی اکسیدکربن یا مخلوطی از گاز محافظ) آکنده است صورت می گیرد.

در فصل بعدی انواع گازهای محافظ وموارد استفاده هریک توضیح داده خواهد شد و تشریح خواص فیزیکی و شیمیائی آنها به فصول بعدی موکول می گردد. اگر لازم باشد فلز پرکننده را می توان به منطقه جوش اضافه نمود.

مرتب کردن یک کارگاه جوشکاری TIG

یک کارگاه کامل TIG شامل لوازم و تجهیزات نیز خواهد بود:

کابین جوشکاری – سیستم تهویه – میزکار – دستگاه قوس الکتریکی – سیلندرگازمحافظ – رگولاتورسیلندر و جریان سنج – لوله گازمحافظ – کابل الکترود – کابل زمین – مشعل مخصوص برای نگهداری تنگستن (با سیستم خنک شونده بوسیله هوا) و شیر قطع و وصل گاز.

البته تمام این تجهیزات فقط برای سیستمی که به توسط هوا خنک شود مناسب می باشند.

درصورتی که مشعل به وسیله آب خنک شود دستگاه های اضافی زیر نیزلازم می باشند:

شیرآب – لول برای انتقال آب – لوله ای برای تخلیه و انتقال آب خروجی به فاضلاب – و الکترودگیر مخصوص تنگستن که بوسیله آب خنک می شود.

بیشتر اوقات لوله آب و گاز و کابل جوشکاری دریک لوله واحد دیگر جاسازی می شوند.

معمولا جریان آب خروجی را از میان کابل الکترود عبور می دهند. خنک کنندگی آب این امکان را می دهد که از کابل های نازکتری استفاده کنیم تا وزن مشعل سبک تر شده و قابلیت انعطاف آن افزایش یابد.به سیستم کنترل پائی شدت جریان (که درفصل دوم توضیح داده شده) و همچنین جریان عبور گاز (رگولاتور گاز و گازسنج) که نسبت به شرایط جوشکاری قابل تنظیم می باشد توجه داشته باشید.

کابین جوشکاری و طریقه تهویه آن نیز در فصل دوم توضیح داده شده و دراین جا نیازی به تکرار آن نیست.

باید توجه داشت که چون قوس الکتریکی برای چشم و سایر اعضای بدن مضر است، حتماَ باید کارگر را به تجهیزات حفاظتی مناسب،مجهز نمود.

میز کار جوشکاری نیز می‌تواند متناسب با نوع کار از نوع موتور- ژنراتور یا یکسوکننده باشد. اغلب ماشین‌های جوشکاری به سیستمی مجهزند که بخصوص در شروع قوس، مدار از جریان بسیار زیادی که فرکانس بالائی هم دارد برخوردار گردد.

سیلندرگازی که در این‌جا مصرف می‌شود بسیار شبیه سیلندر اکسیژنی است. طرز استفاده و مراقبت‌های یادآوری شده درمورد دستگاههای مربوط به قوس‌الکتریکی را در اینجا نیز باید رعایت نمود.

یادآوری می‌شود که در این جا مصرف گاز به طریق دیگری سنجیده میشود. برخلاف مقیاسات psig در این جا مصرف رابرحسب فوت مکعب در ساعت ( میزان کمی جریان) برآورد می‌کنند.

مقیاسی که بر روی لوله مدرج ثبت شده میزان عبور جریان گاز برحسب فوت مکعب در ساعت را نمایش می‌دهد.

کابل برحسب فوت مکعب در ساعت را نمایش می دهد.

کابل ولوله‌ها و نحوه اتصال آنها با چیزی که در فصل چهارم در مورد سایر دستگاه‌های جوشکاری گفته شده تفاوتی ندارد.

قبل از روشن کردن ماشین باید مطمئین شدکه تمام اتصالات الکتریکی، آب و گاز محکم و تمیز هستند.

تنها تفاوتی که در این‌جا ملاحظه می‌شود مشعل یا الکترودگیر است.

راه‌اندازی یک کارگاه جوشکاری TIG

قبل از شروع به کار، کارگاه باید کاملا مورد بازرسی قرار گیرد. اتصالات کلیه مدارهای الکتریکی باید محکم و پاکیزه باشند. سیلندر گاز باید بطور مطمئنی در جای خود تثبیت شده باشد تا خطری متوجه کارکنان کارگاه و خود سیلندر نشود.

تنظیم آمپراژ برای الکترود تنگستن در مورد جوشکاری فولاد معمولی و فولاد ضدرنگ داده شده است. جریان متناوب برای جوشکاری الومینیوم را مشخص می‌کند.

برای این کار اغلب از روشDCRP استفاده میکنند. در صورتیکه از روش DCRP استفاده شود شدرت جریان باید بین تا مقدار استفاده شده در روش DCSP باشد.

تنظیم وتناسب شدت جریان با ضخامت قطعه کار، شبیه دستورات داده شده در مورد جوشکاری معمولی با قوس الکتریکی است.

سوراخ الکترودگیر باید متناسب با اندازه الکترود تنظیم و انتخاب شود و به همین ترتیب میزان شدت جریان و اندازه عبور جریان گاز نیز باید به نسبت آنها کم و زیاد شود.

بهرحال همیشه از دستورات کارخانه سازنده دستگاه یا الکترود پیروی کنید.

الکترودگیر ومیزان عبورجریان متناسب باهر یک داده شده است. البته باید توجه داشت که تغییرات مزبورناشی از کم وزیاد کردن دستگاه مراحل زیر را تعقیب کنید:

ابتدا مطمئن شوید که جریان گاز وآب ( در صورتیکه سیستم با آب خنک می شود) در لوله‌ها جاری بوده و یا شیر آنها باز است. این سیالات بوسیله شیرهای دستی که در داخل الکترودگیر ویاقلاب آن تعبیه شده، تنظیم می شوند. در برخی موارد، کنترل عبور جریان خودکار بوده و به توسط رله الکتریکی و شیرهای سلونوئیدی صورت میگیرد.

درهر دو صورت میزان عبور جریان آب و گاز را تنظیم کنید. میزان معمولی جریان آب در هر ساعت بین 12 تا 23 گالن می باشد. اندازه‌گیری مهمی که در این مرحله باید صورت گیرد این است که افزایش دمای آب باید فقط 10 درجه فارنهایت باشد. نسبت های مربوط به عبور جریان گاز نوک الکترود تنگستن باید بخوبی شکل داده شده باشد تا نتایج خوبی به دنبال داشته باشد. در مورد جریان متناوب انتهای الکترود باید بصورت کروی بوده و در روشDCSP نوک التکرود بهتر است تیز شده باشد.

نکته ای که یاداوری ان کاملا ضروری به نظر می رسد اینکه، در موقع کار با جریان متناوب توجه داشته باشید که الکترود طوری در داخل الکترو‌گیر نصب شود که نوک گرد آن در طرف ایجاد قوس واقع شود.

در غیراینصورت اگر کارگر طرف گردکند، در آوردن الکترود از داخل کلت مشکل و گاهی اوقات غیر ممکن بوده و در این حال تنها راه چاره شکستن الکترود است. در هر حالی الکترود باید کاملا مستقیم و یکنواخت باشد و در صورتیکه نوک آن تیز شده. تیزی باید کاملا متحدالمرکز باشد زیرا در غیر اینصورت جریان گاز محافظ بصورت یکنواخت قوس را تغذیه نخواهد کرد.

هنگام استفاده از جریان متناوب،‌برای گرد کردن نوک الکترود، از روش DCRP استفاده کرده و قوس را برای یک لحظه بر روی یک تکه زغال یا مس روشن کنید. قطر کره ایجاد شده در نوک الکترود تنگستن فقط باید کمی بیشتراز قطرالکترود باشد.

ایجاد قوس

برای جریان متناوب، سیستم به فرکانس فوق‌العاده زیادی نیاز دارد. برای روشن کردن قوس، الکترودگیر را در وضعیت افقی بالای کار نگهداشته و الکترود را به سرعت به کار طوری نزدیک کنید که فاصله نوک الکترود تاسطح کار حدود اینچ شود. در جریان متناوب، فرکانس جریان آنقدر زیاد است که فاصله مزبور فورا با قوس الکتریکی پر میشود.

اگر از جریان DC استقاده کنیم نوک الکترود تنگستن باید سطح کار را لمس کرده و سپس عقب کشیده شود.

برای تمرین بهتر است الکترود تنگستن را ابتدا بر رویی یک قطعه از جنس تنگستن فرود بیاوریم و یا در غیر این صورت از یک الکترود مستعمل استفاده کنیم تا الکترود تازه، کثیف وخراب نشود.

تمام ماشین‌های جوشکاری که برای این طریقه جوشکاری طراحی شده‌اند ( چه AS و چه DC یا هر دو) مدار خاصی دارند که در شروع کار فرکانس زیادی را در مدار جاری می سازند.

در ماشین‌های مختلف ،‌این مدار، بصورتهای متنوعی ارائه میشود. در صورتیکه ماشین برای استفاده با جریان متناوب پیش‌بینی شده باشد، این جریان‌ با فرکانس زیاد بصورت دائمی ادامه پیدا خواهد کرد. در ماشین‌های مخصوص جریان DC، یک رله الکتریکی، جریان با فرکانس زیاد را بلافاصله پس از ایجاد قوس، قطع می نماید.

قبل از شروع جوشکاری بر روی کار اصلی، بهتر است مشعل را به کار در روی یک قطعه زائد گرم کنیم. در نتیجه این عمل، الکترود در دهانه الکترودگیر گرم شده و نتایج خوبی از خود بجا خواهد گذاشت.

سیم جوش پر کننده و الکترودگیر برای جوشکاری در وضعیت تخت نمایش داده شده است.

طولی ازالکترود تنگستن که بیرون از الکترودگیر می ماند باید با قطر الکترود مساوی باشد. برای جوش گوشه‌ای، این اندازه باید کمی بیشترباشد. هر چه طول الکترودی که از دهانه الکترودگیری بیرون است بیشتر باشد اثر گاز محافظ کمتر خواهد بود.

طرز کار جوشکاری به روش GTAW ( TIG)

چه از جریان متناوب استفاده شود و چه طریقه DCRP بکار رود، استفاده از این روشهای جوشکاری این حس‌را دارد که قطعه کار از پاکیزگی زیادی برخوردار خواهد بود.

و به این لحاظ است که اینگونه مدارهای الکتریکی را بیشتر برای جوشکاری قطعات آلومینیوم و فولاد ضد زنگ بکار می‌برند. این عمل اثر پاکیزگی کاتدی[1]( در تمام یاقسمتی از زمان جوشکاری ، کار در قطب منفی است) نامیده می شود. در صورتیکه پاکیزگی از اهمیت بیشتری برخوردار باشد بهتر است از گاز آرگون استفاده شود.

اگر چه باید توجه داشت که در این حالت باید قبل از شروع جوشکاری کار را کاملا تمیزنمود.

برای تمیز کردن آلومینیوم ابتدا سطح آن را با برسی از جنس فولاد ضدزنگ پاک کرده و گردزدائی می‌کنند و سپس با استفاده از آستون، آن را به طریق شیمیائی نیز تمیز می نماید. توجه داشته باشید که آستون فوق العاده قابل اشتعال است.

در این مورد یک ساعت قبل از جوشکاری، از آستون استفاده کنید.

برای کسب نتیجه بهتر توصیه می شود که قبل از جوشکاری آلیاژهای فولاد آنها را تا60 درجه فارنهایت گرم کنید. برای از بین بردن بخارات و ذرات مزاحم، قبل از جوشکاری آلومینیوم باید آنرا تا 120 درجه فارنهایت گرم کرد.

اگر جوشکاری در چند مرحله صورت می‌گیرد، بین هر مرحله باید اجازه داد تا کار خنک شود. اگر جنس کار از فولاد باشد توصیه می شود که تا دمای کار به 350 درجه فارنهایت نرسیده، مرحله بعدی را آغاز نکنید. در مورد آلومینیم دمای 300 درجه فارنهایت پیشنهاد میشود.

همانطوری که گفته شد برای محافظت حوضچة‌ مذاب و منطقه جوش از گاز محافظ استفاده می‌کنند. برای انجام یک جوشکاری مناسب، کمی قبل از روشن کردن قوس، جریان گاز را برقرار کنید. در موقع جوشکاری مخازن و محفظه‌های سربسته، ابتدا مجرائی برای خروج گازها پیش‌بینی کنید تااز ایجاد فشارهای اضافی پیشگیری شود.

گاهی اوقات در شروع جوشکاری، کار با اشکال مواجه شده و جوش داده شده زیاد جالب نخواهد بود. برای درک این موضوع بهتر است از یک ذره بین استفاده نمائید. پس از کشف محل ترک‌ها، بوسیله سنگ فییبری و قلم و چکش جوش‌های ترک‌دار را کنده‌ و محل مزبور را با جوش مجدد پرکنید.

بعضی وقت‌ها هم گرمای بیش از اندازه موجب ایجاد ترک در جوش میشود. در این حالت هم جوش‌ها را به روش گفته شده کنده و محل آنها را دوباره جوش بدهید.

انتهای حالت هم پس از بررسی اگر به ترک یا اشکال مشابهی برخورد کردید. آنها را کنده‌ و محل آنها را دوباره جوش بدهید. در موقع جوشکاری لوله، حتی الامکان از مراحل کوتاه مدت اسفتاده کرده و بتناوب نقاط مختلف پیرامون لوله را خال جوش بگذارید. برای مثال برای جوشکاری لوله های کمتر از 16 اینچ (قطر) طول هر مرحله

بررسی جوشکاری با قوس الکتریکی در پناه گاز محافظاصول اساسی جوشکاری با قوس الکتریکی در پناه گاز محافظانواع روشهای جوشکاری با گاز خنثی

بررسی روشهای مختلف جوشکاری با برق

به طور کلی در دو طریقه جوشکاری ، برق منبع اصلی انرژی تلقی میشود ، یکی جوشکاری با قوس الکتریکی و دیگری جوش مقاومتی و یا نقطه جوش

دسته بندی	فنی و مهندسی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	35 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	65

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

روشهای مختلف جوشکاری با برق

جوشکاری با برق مستقیم

روش های مختلف جوشکاری:

به طور کلی در دو طریقه جوشکاری ، برق منبع اصلی انرژی تلقی میشود ، یکی جوشکاری با قوس الکتریکی و دیگری جوش مقاومتی و یا نقطه جوش .

جوشکاری با قوس الکتریکی بر این اساس پایه گذاری شده است که وقتی جریان الکتریسیته از شکاف موجود بین دو قطب مثبت و منفی عبور می کند فضای گازی شکل ما بین آن دو را گرم کرده و گرمای بسیار زیاد و متمرکزی را ایجاد می نماید .

دمای جرقه ایجاد شده بین دو قطب مزبور در محل قوس الکتریکی بین 6500 تا 7000 درجه سانتی گراد است . از این خاصیت قوس الکتریکی در موارد زیر استفاده میشود :

1- جوشکاری با قوس الکتریکی به وسیله الکترودهای زغالی

2- جوشکاری با قوس الکتریکی به وسیله الکترودهای فلزی

3- جوشکاری با قوس الکتریکی به کمک گاز اضافی

4- جوشکاری با قوس الکتریکی بروش Atomic Hudrogen

5- جوشکاری با قوس الکتریکی به کمک گاز خنثی و تنگستن

آنچه که در این فصل مورد بحث قرار می گیرد جوشکاری به کمک برق مستقیم است که اختصا را جوشکاری DC نامیده میشود .

مبانی جوشکاری با برق :

انجمن آمریکائی جوشکاری ، جوشکاری با قوس الکتریکی را به شرح زیر تعریف می کند:

جوشکاری پدیده یا تحولی و با استفاده از فشار و فلرات پرکننده و یا حتی بدون استفاده از آنها باعث پیوسته شدن و دره آمیخته شدن قطعات مختلف میشود .

در جوشکاری یا الکترود فلزی ما بین قطعه جوش دادنی و الکترود فلزی ، قوس الکتریکی برقرار میکنند. در این روش الکترود فلزی را در یک گیره مخصوص قرار داده و فلز جوش دادنی را طوری در مدار الکتریکی قرار می دهند که با نزدیک شدن نوک الکترود به سطح کار ، مسیر مدار تکمیل گردد .

برای انجام یک جوشکاری خوب . جوشکار باید با موارد زیر آشنا باشد :

1- دستگاه جوشکاری و مدار آن

2- الکترود و خصوصیات آن

3- مهارت در ایجاد قوس الکتریکی

ژنراتور یا مولد DC دستگاهی است که به کمک آن برق جریان مستقیم را تولید میکنند . جریان الکتریکی ایجاد شده باید طوری باشد که پس از عبور از کابل های تشکیل دهنده مدار بتواند بین الکترود و قطعه کار یک منطقه مذاب ایجاد نماید . قسمت مذاب الکترود وارد منطقه مذاب می شود و مجموعا فطعه جوشکاری شده را ایجاد نماید .

جریان خروجی ماشین و جهت حرکت آن ، بسته به نوع کار مورد نظر ، توسط جوشکار انتخاب میشود . الکترود مصرفی ممکن است آهنی یا آلیاژی از آهن باشد . در بعضی از الکترودها مخلوطی از مواد غیر آهنی نیز یافت میشود . الکترودها در انواع مختلفی ساخته و عرضه میشوند . بعضی از آنها لخت ، بعضی با پوشش نازک و دسته ای با پوشش کلفت تهیه میشوند . مشکل ترین طریقه ، استفاده از الکترود لخت است و مرغوبیت جوش به دست آمده نیز با قطعه مشابهی که بوسیله الکترود پوشش دار جوشکاری شده باشد قابل مقایسه نیست . یک پوشش نازک میتواند ثبات قوس الکتریکی را افزایش دهد . پوشش کلفت الکترود بقوس الکتریکی ثبات قابل ملاحظه ای میبخشد و ناخالصیهای موجود در منطقه مذاب را به بیرون هدایت کرده و ضمن سوختن باعث ایجاد گازهای خنثی میشود که این نیز سطح خارجی و مذاب منطقه جوش را از خطر اکسیداسیون محفوظ نگه میدارد.

پوشش کلفت الکترودها علاوه بر محافظت فلز جوش دادنی از خطر اکسیداسیون ، باعث سخت شدن سطحی قطعه کار نیز میشوند .

الکترودها را در قطرهای مختلفی تهیه میکنند . وقتی ضخامت قطعه کار تغییر کند متناسب با آن ، قطر الکترود و شدت جریان مدار نیز تغییر خواهد کرد . وقتی از پشت ماسک جوشکاری به منطقه مذاب نگاه کنیم دو قسمت مجزا مشهود خواهد بود : یکی جریان قوس و دیگری شعله قوس .شعله قوس که از گازهای خنثی تشکیل شده قرمز کمرنگ است . فلز تبخیر شده موجود در جریان قوس ، زرد و فلز مذاب آن سبز رنگ است .

وقتی اکسیژن و نیتروژن هوا بداخل منطقه جوش نفوذ کنند باعث تضعیف و شکنندگی آن می شوند . ولتاژ مصرفی نیز خیلی مهم است بطوری که افزایش ولتاژ باعث طویل شدن شعله و افزایش میزان سیلان الکترود خواهد شد . هر گاه پیشروی کار خیلی سریع باشد گرده جوش به خوبی نفوذ نکرده و حرکت کند آن نیز باعث برجستگی بیش از حد گرده جوش خواهد شد .

هرگاه شدت جریان و طول قوس بصورت متناسبی انتخاب شوند نتیجه جوشکاری بسیار خوب خواهد بود . ولتاژ و آمپراژ مناسب برای جوشکاری های مختلف را میتوان از جداول موجود استخراج نمود . انتخاب طول شعله مناسب به عهده جوشکار است .

اصول جوشکاری با قطب مستقیم (DCSP) :

تجربه نشان داده که الکترون ها پس از عبور از قطب منفی ( گاتد ) ماشین به طرف الکترود می روند . سپس الکترونها ادامه مسیر داده و از طریق قوس و قطعه کار بطرف قطب مثبت ماشین ( آتد ) می روند .

تقریبا در حدود حرارت ایجاد شده در این طریقه ، در فلز اصلی و آن در الکترود توزیع میگردد . انتخاب این طریقه جوشکاری به عوامل متعددی بستگی دارد .

جنس فلز اصلی ، وضعیت جوشکاری ، جنس الکترود و مواد پوششی آن از عوامل این انتخاب هستند . اطلاعات اضافی در مورد چگونگی انتخاب جوشکاری با قطب مستقیم در فصل دوم داده خواهد شد .

اصول جوشکار با قطب معکوس (DCRP) :

گاهی اوقات ناچاریم که مسیر حرکت الکترونها را در مدارد جوشکاری معکوس کنیم .در جوشکاری باقطب معکوس ، الکترونها از قطب منفی ( کاتد) دستگاه شروع به حرکت کرده و به طرف قطعه گاز می روند. الکترونها از طریق الکترود جوش به قطب مثبت باز می گردند . در این حالت یک سوم حرارت ایجاد شده از قوس در قطعه گاز و آن در الکترود توزیع می گردد.

به این ترتیب با توجه به این که گرمای حاصله در الکترود توزیع می شود ، فلز الکترود و گازهای محافظ بسیار گرم می شوند. این گرمای زیاد ، سرعت عبور فلز ذوب شده را افزایش داده و فلز مزبور با سرعت بسیار زیادی از منطقه قوس الکتریکی عبور می کند. نیروی ناشی از ازدیاد سرعت سقوط فلز مذاب باعث ایجاد گودی در منطقه مذاب می گردد. در نتیجه این عمل ، فلز ذوب شده از نوک الکترود با ضربه محکمی به منطقه مذاب برخورد می کند. انتخاب این طریقه جوشکاری نیز به عوامل متعددی از قبیل جنس قطعه کار ، وضعیت جوش ، جنس الکترود و پوشش آن بستگی دارد .

اطلاعات اضافی در مورد چگونگی انتخاب این طریقه جوشکاری در فصل دوم داده میشود.

ایمنی ، لباس های حفاظتی و وسائل دیگر :

قبل از شروع آموزش عملیات جوشکاری با قوس الکتریکی مطالب این قسمت را باید با دقت کافی مطالعه کرد . در موقع جوشکاری با قوس الکتریکی اگر لوازم و دستگاه های ایمنی مناسبی بکار برده شوند ، خطر جدی جوشکار را تهدید نخواهدکرد. اگر چه باید افراد مبتدی را آگاه کرده و مراحل صحیحج جوشکاری را به آنها آموخت تا در صورت مشاهده یا بروز حوادث احتمالی ، نحوه پیشگیری از آنها را بدانند . خطرات اصلی به شرح زیر هستند:

1- تشعشع اشعه ماورا بنفش و مادون قرمز

2- پاشیدن جرقه از منطقه مذاب

3- بروز شوک الکتریکی

4- ایجاد و استشمام دود و گازهای مختلف

5- آتش سوزی

تشعشع اشعه از منطقه قوس الکتریکی خطرات زیادی به دنبال دارد . در موقع جوشکاری ، چشم های کارگر حتما باید در پشت یک ماسک جوشکاری با شیشه مناسب قرار داشته باشند .تکرای می شود که از هیچ فاصله ای نباید به منطقه قوس الکتریکی نگاه کرد مگر آن که چشم ها به ماسک جوشکاری مسلح شده باشند . صورت ، دست ها ، بازوها و سایر نقاط بدن نیز باید به توسط تجهیزات مناسب پوشانده شوند .

دست ها باید به توسط دستکش مناسب محافظت شوند و سایر نقاط بدن نیز باید به توسط لباس های سبک پوشیده شوند چون سوختگی ناشی از جوشکاری چیزی در ردیف آفتاب سوختگی است . هرگاه جوشکاری در محلی انجام شود که در نزدیکی آن کارگران دیگری نیز مشغول کار باشند منطقه جوشکاری حتما بایستی به توسط حفاظ های مناسب محاط شود تا حتی از فاصله دور نیز امکان برق زده در چشم سایر کارگران از بین برود.

هرگاه تصادفا چشم کارگری دچار برق زدگی شد بلافاصله باید وی را به بهداری منتقل و تحت مداوا قرار داد .

جوشکاری با قوس الکتریکی معمولا" با پرتاب جرقه به اطراف همراه است . برخورد این جرقه ها به لباس های قابل اشتعال ، پوست بدن و مواد قابل اشتعال دیگر میتواند تولید خطر کند . در مجموع بهتر است از لباس های سبک استفاده کرد . در صورتی که از لباس های جیب دار استفاده می کنید درزهای آنها را بپوشانید و از قرار دادن اشیاُء قابل اشتعال مانند شانه کائوچوئی ، خودنویس و کبریت در آنها خودداری کنید . پوشیدن کفش ایمنی با کف کلفت نیز توصیه میشود . برای جلوگیری از شوک الکتریکی احتمالی باید در روی زمین خشک جوشکاری کرده و از الکترودگیر [1]عایق استفاده نمود . دستکش های ایمنی نیز باید کاملا" خشک باشند .

بطور کلی در مناطق خیس نباید با دستگاه های جوشکاری کار کرد .

با استفاده از کارهای بخصوص ، اطراف ماسک جوشکاری باید بخوبی تهویه شود . گازهای ناشی از جوشکاری ممکن است حاوی اکسیدهای فلزی سمی باشند .

هیچوقت نباید در محلهائی که تهویه مناسب ندارد جوشکاری نمود . فلزی که تازه جوشکاری شده باشد بسیار داغ بوده و میتواند باعث سوختگی شود . برای رعایت ایمنی توصیه میشود که از دستکش های چرمی یا پنبه نسوز که دقیقا اندازه دست باشند استفاده نمود . دستکش باید طوری انتخاب شود که سرآستین لباس کار کارگر را بپوشاند . بسیاری از جوشکارها از لباس چرمی و سنگین استفاده می کنند که لباس های آنها را از خطر جرقه ها در امان نگه میدارد.

فلز داغ را باید به توسط انبردستی یا انبر قفلی برداشت .در کارگاه های جوشکاری قبل از آنکه کارگر قطعه جوشکاری شده را با دست لخت حمل و نقل کند ، حتما باید آن را از مخزن خنک کن عبور داد .

سوار کردن و بازدید کردن وسایل جوشکاری با قوس الکتریکی :

وسائل معمولی جوشکاری با قوس الکتریکی ( برق مستقیم ) به شرح زیر هستند :

.A تامین انرژی الکتریکی

1- دستگاه ژنراتور جوشکاری

2- دستگاه یکسو کننده (رکتیفایر)

.B کابل زمین و کابل الکترود که از سیم های تاییده شده قابل انعطاف با روپوش مطمئن ساخته میشوند .

.C الکترودگیر یا انبر

.D میز کار فولادی با ارتفاع تقریبی 30 اینچ

.E چهار پایه فلزی

.F گیره مناسب

.G الکترودها

.H یک قلاب عایق برای نگهداری الکترودگیر

.I یک کابین یا اتاقک مناسب

اتاقک جوشکاری باید دارای نور و تهویه مناسبی باشد . تمام کابل ها باید در جای مناسب و امنی قرار داشته باشند . دستگاه جوشکاری باید در نزدیکی اطاقک قرار داشته باشد تا علاوه بر کوتاه بودن کابل ها ، تنظیم دستگاه نیز آسان باشد .

قبل از شروع کار باید قسمت های لازم را بازدید کرد تا از آماده بکار بودن دستگاه اطمینان حاصل نمود . همیشه قبل از شروع جوشکاری موارد و نکات زیر را بازدید کرده و مرور نمائید :

الف – جوشکار :

1- دستکش ها باید در شرایط خوبی باشند .

2- ماسک با طلق های مناسب .

3- پیش بند و سایر لباس های محافظ باید سالم باشند .

4- پاچه شلوار نباید زیاد گشاد باشد .

5- جیب ها باید خالی باشند .

6- آستین لباس باید مناسب باشد .

7- لباس ها باید خشک بوده و هیچگونه آثار روغن بر روی آنها نباشد .

8- از آویزان کردن وسائل زینتی باید جدا خودداری کرد .

ب- کارگاه :

1- اتصال کابل های الکترود و زمین باید مطمئن و محکم باشند.

2- پرده های اتاقک باید در وضعیت مناسبی قرار داشته باشند .

3- در سر راه کلید اصلی دستگاه باید فیوزهای سالم و با قدرت مناسب قرار داده شود.

4- آمپر دستگاه بر روی حداقل ممکن گذارده شود .

5- دستگاه تهویه باید در وضعیت مناسب قرار داشته باشد .

ج_ تامین احتیاجات :

1- الکترود با قطر مناسب .

2- سایر وسائل جوشکاری باید تمیز و آماده باشند .

دستگاه باید بر طبق دستورات کارخانه سازنده بازدید شود و در مواقع لازم تمیز و روغنکاری گردد . معمولا یاتاقان های موتور در دستگاه را با روغن موتور متوسط اتومبیل روغنکاری می کنند . بلبرینگ ها معمولا به گریس مخصوصی نیاز دارند . اغلب ، تعمیرکارها ، بازدید و کارهای لازم جهت روغنکاری و گریس کاری دستگاه را انجام میدهند .

بنابراین روغنکاری و گریس کاری دستگاه به عهده کارگر جوشکار نمی باشد . قبل از شروع کار بهتر است کابل های زمین و الکترود را بازدید کرد . الکترودگیر باید دور از قطعه کار و بر روی یک آویز یا قلاب فیبری یا چوبی قرار داده شود . اگر ماشین مورد استفاده از نوع موتور ژنراتور است ، بعد از روشن شدن آن ، وضعیت کموتاتور دستگاه را بازدید نمائید . اگر جاروبک های زغالی دستگه در حین دوران موتور جرقه بزنند ، تا رفع عیب کامل نباید با آن کار کرد . تمام دستگاه های جوشکاری باید در اتاقک مخصوص یا در پشت پرده های مناسب قرار داده شوند تا از ایجاد برق زدگی در چشم سایر کارگران ممانعت بعمل آید .

تنظیم و راه اندازی دستگاههای جوشکاری :

پس از آنکه جوشکار به وسائل ایمنی مجهز شد و پس از آنکه کارگاه جوشکاری را بازدید نمود ، میتواند دستگاه را روشن کند . مراحل روشن کردن دستگاه به شرح زیر است .

1- مطمئن شوید که الکترودگیر بر روی یک قلاب عایق آویزان شده باشد . وقتی الکترودگیر بر روی قطعه کار یا میز کار قرار دارد باید از روشن کردن دستگاه جدا خودداری کرد چون در این حالت مدار الکتریکی دستگاه بسته شده و در شروع عمل ، روشن شدن موتور با بار مصرفی کامل بسیار دشوار است .

2- کلید تامین انرژی اصلی را روشن نمائید .

3- با توجه به جنس فلز قطعه کار و قطر الکترود، امپراژ مناسب را انتخاب و تنطیم نمائید .

4- کلید معناطیسی دستگاه را فشار داده و روشن نمائید . در بعضی از دستگاه ها امکان تنظیم ولتاژ و آمپراژ وجود دارد و در برخی فقط یکی از آنها قابل تنظیم است .

بعد از آنکه جوشکار کمی کارکرد باید آمپر دستگاه را مجددا تنظیم نمود تا نتیجه جوشکاری خوب باشد .

انتخاب الکترود :

مهمترین تصمیمی که جوشکار اتخاذ میکند ، انتخاب الکترود مناسب است، الکترودها را میتوان در موارد زیر از هم تفکیک نمود :

1.نازک یا ضخیم بودن روپوش الکترود

2.ترکیبات شیمیائی روپوش ها مختلف بوده و بسته به نوع فلز و آلیاژ های آن و همچنین برای حالات مختلف جوشکاری متغیر است .

3. روپوش الکترود را میتوان برای انواع روش های DCSP,DCRP و یا AC انتخاب نمود .

4. ترکیبات فلز الکترود.

5.قطر الکترود مطلوب .

معمولا الکترودهای با پوشش ضخیم گرا الکترودهای مشابه با پوشش نازک میباشند ولی در عوض کیفیت جوش آنها نیز بسیار مرغوب تر است .

الکترودها را بوسیله رنگ و اعداد مانند یا مشخص می کنند .

هر الکترود خصوصیات مخصوصی دارد که فقط برای یک کار معین مناسب است . برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد انتخاب اعداد مشخصه الکترودها به فصل دوم رجوع کنید .برای تامین موارد استفاده مختلف ، آلیاژ و قطر الکترودهای مختلف فرق می کند .

وقتی می خواهید در روی یک قطعه کار کلفت یک جوش چند مرحله ای را انجام دهید بهتر است قطر الکترود را کمی کوچکتر از اعداد پیشنهادی جدول انتخاب نمائید .

جوشکار بایستی خشک بودن ، تمیزی و ترک نداشتن هر الکترود را بازدید نماید چون این عوامل در کیفیت جوش موثر هستند .

برای قرار دادن الکترود در الکترودگیر کافی است گیره آن را بازکرده و قسمت انتهائی و لخت الکترود را بین فک های گیره قرار داد . هرگاه پس از آزاد کردن دسته های گیه ، اکترود شل باشد و در محل خودسازی کند ، گیره احتیاج به تعمیر یا تنظیم دارد .

روشن کردن قوس الکتریکی :

یکی از اساسی ترین اصولی که افراد مبتدی باید یاد بگیرند روشن کردن قوس الکتریکی بن قطعه کار و الکترود است . ابتدا باید الکترود با قطعه کار تماس پیدا کند و بلافاصله آن را طوری عقب بکشیم که قوس الکتریکی مناسب و دلخواه ایجاد گردد.

اوایل ممکن است الکترود بخوبی عقب کشیده نشود و در نتیجه به سطح کار بچسبد و یا آنقدر دور از سطح کار نگهداشته شود که ولتاژ موجود نتواند فاصله بین سطح کار و نوک الکترود را به پیماید و در نتیجه خاموش شود . فقط تجربه کارگر است که میتواند بر این مشکلات غلبه نماید . در شروع کار طول قوس باید زیاد انتخاب شود تا الکترود جوشکاری بخوبی ذوب شده و محل دلخواه را پر نماید . برای این کار میتوان در شروع عمل نوک الکترود را به سطح کار نزدیک کرده و عقب کشید تا الکترود گرم شود.

بطور کلی برای روشن کردن قوس الکتریکی دو طریقه وجود دارد. در یک روش نوک الکترود ضمن پیمودن یک قوس ، بالا و پائین رفته و در طریقه دیگر نوک الکترود ضمن انجام یک حرکت عمودی بالا و پائین می رود

بررسی روشهای مختلف جوشکاری با برقدستگاه جوشکاری و مدار آنجوشکاری با برق مستقیم

بررسی جوشکاری با اکسی استیلن

جوشکاری یکی از فرآیندهای فلزکاری است که بوسیله آن فلزات را بهم جوش می دهند فلزات را تا نقطه ذوب حرارت می دهند تا قسمتهای ذوب شده بهم متصل شوند

دسته بندی	فنی و مهندسی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	37 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	57

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

جوشکاری با اکسی استیلن

تعریف جوشکاری

جوشکاری یکی از فرآیندهای فلزکاری است که بوسیله آن فلزات را بهم جوش می دهند. فلزات را تا نقطه ذوب حرارت می دهند تا قسمتهای ذوب شده بهم متصل شوند.

لحیم کاری

دو روش دیگر جوش فلزات که اغلب با جوشکاری اشتباه میشود یکی لحیم معمولی و دیگری لحیم سخت است. لحیم وقتی است که دو فلز را بدون اینکه ذوب کنیم بوسیله فلز دیگری که نقطه ذوب آن پایین تر از 800 درجه فارنهایت است، بهم جوش دهیم. یک مثال ساده آن جوش آهن به مس با استفاده از لحیم قلع و سرب است.

در نوع دیگر لحیم، دو فلز را بدون آنکه ذوب شوند، بوسیله فلز دیگری که نقطه ذوب آن بالاتر از 800 درجه فارنهایت است، بهم جوش می دهند. یک نمونه آن لحیم کردن دو قطعه فولادی به توسط لحیمی از جنس آلیاژ نقره است.

جوشکاری با دست ، نوعی هنر است. پس از مطالعه زیاد در روشها و تمرینهای دقیق و صحیح می توان مهارت لازم را برای جوشکاری و لحیم کاری فلزات پیدا کرد. پس اگر جوشکاری را هنر بدانیم باین مفهوم است که بعضی افراد بعلت استعداد ذاتی بهتر از دیگران میتوانند جوشکار خوبی باشند، در صورتیکه هر شخص عادی با تعلیم خوب و تمرین صحیح می تواند جوشکار قابلی بشود. بنابراین تمرین و کار مداوم لازم است تا جوشکار مهارت لازم در سطح بالا را بدست آورد.

پس توصیه می کنیم در تعلیم جوشکاری فقط از وسائل مخصوص استفاده شود و در تمرین ، فلزات خاصی بکار رود و از روش اساسی و کاملی استفاده شود و در ضمن جلسات اولیه تمرین،‌استاد کاملا مواظب کار کارآموز باشد تا خطاهای اولیه بزودی تصحیح شوند.

روشهای مختلف جوشکاری و برشکاری

معمول ترین انواع جوشکاری :‌ جوشکاری با گاز ، جوشکاری با برق، جوشکاری با برق و گاز و جوشکاری مقاومتی است. اقسام دیگر آن جوشکاری با هیدروژن اتمی ، جوشکاری با ترمیت، جوشکاری سرد، جوشکاری با ماوراء صوت، جوشکاری با اشعه الکترون ، جوشکاری با لیزر و جوشکاری با پلاسما است.

دو نوع معمول برش، برش با گاز و برش با برق است. جوشکاری با برق را در فصول اول توضیح داده ایم و اینک جوشکاری با استیلن را شرح می دهیم زیرا:

1- اصول جوشکاری با استیلن که شامل اصول مهم انواع دیگر جوشکاری نیز هست.

2- جوشکاری با استیلن معمولترین جوشکاری دستی است،‌آهسته تر انجام می شود و تنظیم آن ساده از اقسام دیگر است.

جوشکاری با گاز

یکی از معمولترین اقسام جوشکاری استفاده از گاز برای تولید حرارت است. در اینجا از احتراق گاز در مجاورت اکسیژن هوا استفاده میشود. در مورد استفاده از اکسیژن حرارت باندازه سوراخ سرمشعل بستگی خواهد داشت.

در صنعت چند نوع جوشکاری و برشکاری با گاز معمول است:

1- استیلن – اکسیژن 2- هیدروژن – اکسیژن 3- گاز طبیعی یا صنعتی – اکسیژن 4- گاز مایع - اکسیژن

شعله اکسی استیلن

شعله ممکن است دارای اکسیژن زیاد یا کم باشد که خوب نیست و در آن صورت نسبتهای مخلوط دو گاز اکسیژن و استیلن مناسب است. اگر اکسیژن خیلی زیاد باشد، شعله اکسیدکننده و اگر استیلن زیاد مصرف شود، شعله احیاء کننده خواهد شد. شعله‌های مختلف را نشان می دهد.

شعله‌ی صحیحی را که به فلز حرارت می دهد و آنرا اکسیده یا احیاء نکند شعله خنثی می نامند. شعله خنثی وقتی حاصل می شود که نسبت گاز استیلن و اکسیژن متناسب باشد. در شعله خنثی دو گاز با هم ترکیب شده، اکسیژن با کربن و هیدروژن گاز استیلن ممزوج و حرارت لازم تولید میشود. لازم به یادآوری است که گازهای حاصل بی ضرر هستند.

میتوان به زبان شیمی چنین نوشت: استیلن + اکسیژن = گاز کربنیک + آب + حرارت

دو گاز تولید شده یعنی گاز کربنیک و بخار آب سمی نیستند.

اکسیژن موجود در هوای اطراف شعله برای تکمیل احتراق مصرف میشود و این بدان معنی است که وقتی در شکاف یا گوشه ها بخواهیم جوشکاری کنیم، بطوریکه هوا نتواند به شعله برسد، اکسیژن بیشتری از کپسول را باید بشعله برسانیم. اگر نسبت مخلوط دو گاز مناسب نباشد فرم ظاهری شعله این اشکال را روشن خواهد کرد. آخر سر نیز، شعله خنثی را از وضع فلز ذوب شده میتوان امتحان کرد.

مواد زائد از دو راه وارد شعله جوشکاری میشوند:

الف – ممکن است گازها مواد اضافی داشته باشند.

ب – دستگاه تمیز نباشد.

گاز باید همیشه از کیفیتی خوبی برخوردار باشد. خلوص گاز را کارخانه سازنده مشخص کرده و باید در نظر داشت که گرمای شعله استیلن – اکسیژن خنثی به 5600 درجه فارنهایت می رسد. اگر اکسیژن زیادتر باشد درجه حرارت به کمی بالاتر هم ممکن است برسد. چنانکه در این جدول ملاحظه می کنیم درجه حرارت شعله استیلن اکسیژن برای ذوب فلزات معمولی کافی است.

دستگاه جوشکاری اکسی استیلن

قبل از بحث در طرز کار جوشکاری، بهتر است اطلاعاتی درباره دستگاههای جوشکاری پیدا کنیم تا امکانات و حدود این کار دستگاهها مشخص شود.

در اصل، دستگاه جوشکاری اکسی استیلن شامل وسایل زیراست:

یکی منبع تأمین دو گاز اکسیژن و استیلن و دستگاهی که در آن ، دو گاز بدون خطر با هم مخلوط شده و به مشعل می رسند. در آنجا گازهای مزبور مشتعل شده و درجه حرارت زیادی ایجاد میشود. در اینجا دستگاهی را که بیشتر بکار می رود توضیح می‌دهیم:

الف – کپسولهای گاز: یکی کپسول اکسیژن و دیگری کپسول استیلن

ب – تنظیم های فشار و فشار سنج ها: تنظیم فشار اکسیژن و تنظیم فشار استیلن

ج – لوله اکسیژن و لوله استیلن

د – مشعل جوشکاری

معمولا دو نوع مشعل جوشکاری استیلن و اکسیژن به کار می رود:

1- مشعل از نوع فشار مساوی 2- مشعل از نوع تزریقی در نوع اول همانطور که از اسم آن پیداست گازهای اکسیژن و استیلن هر دو فشاری مساوی یا تقریبا نزدیک به هم دارند. این نوع مشعل ها خیلی بیشتر بکار می روند. در مشعل نوع تزریقی، فشار گاز استیلن نسبتاً کم و فشار اکسیژن خیلی بالاتر است.

سوار کردن دستگاه جوشکاری اکسی استیلن

در صورت استفاده صحیح از دستگاه جوشکاری، خطر عمده ای پیش نمی آید و نتیجه جوشکاری خوب و عمر دستگاه تا اندازه ای زیاد میشود.

کپسول های اکسیژن و استیلن معمولا در تملک شرکتهای فروشنده گاز است. تا مدت معینی از کپسولها اجازه نمی گیرند ولی پس از آن اجازه جزئی دریافت می کنند. بقیه قسمتهای دستگاه متعلق به جوشکار است.

چون فشار گاز اکسیژن در کپسول زیاد است و قابلیت اشتعال استیلن زیاد می‌باشد، ‌لازم است در جابجا کردن کپسولها دقت زیاد معمول شود.

در موقع جوشکاری همیشه عینک مناسب بچشم بزنید. در فصل بعد، خصوصیات عینک جوشکاری توضیح داده شده است.

نحوه عملیاتی که در شروع و خاتمه کار با دستگاه باید اعمال شود،‌تقریباً یکسان است. رعایت دستورهای حفاظتی همیشه باید مورد توجه قرار گیرد.

قبل از استفاده از دستگاه باید مطمئن شویم که دستگاه بطور صحیح نصب شده زیرا این مطلب خیلی مهم است. ببینید کپسولهای گاز در شرایط مناسب قرار دارند؟ این کپسولها باید بطور محکم در محلی ثابت باشند بطوریکه امکان افتادن و برگشتن آنها وجود نداشته باشد.

اگر دستگاه قابل انتقال است بایستی کپسولها را با نوار فولادی یا زنجیر بطور محکم بوسیله نقلیه متصل کنید و وسیله نقلیه طوری باشد که امکان وارونه شدن کپسولها به هیچ وجه موجود نباشد.

در محل های ثابت کپسولها را به دیوار محکم ببندید یا در کف محل کار ،‌ستونهائی نصب کرده کپسولها را بوسیله تسمه یا زنجیرهای فولادی بآنها متصل کنید.

محکم کردن کپسولها باید طوری باشد که تعویض آنها بطور سریع صورت گیرد.

قبل از اینکه دستگاه تنظیم فشار را روی مخزن وصل کنیم،‌با کمی باز کردن شیر کپسول، سرپوش روی کپسول بیرون می برد. باید بگذاریم کمی گاز با فشار زیاد خارج شود تا ذرات زائد را بیرون براند. سطوح مهر و موم و زانو و پیچها را بررسی کنید. از اجزا و قسمتهای خراب استفاده نکنید. سپس فشارسنج ها را روی کپسول ببندید. فقط از آچارهائی استفاده کنید که انتهای آنها ثابت و دارای گیره های وسیع بوده و برای این منظور ساخته شده اند. مطمئن شوید که مهره تنظیم فشار درست با شیر کپسول متناسب است. شیر کپسول سوخت،‌معمولا پیچ های چپ گرد دارد، در صورتیکه شیر کپسول اکسیژن دارای پیچ های راست گرد است. قطر پیچ شیر دوکپسول با هم اختلاف دارند. بدین دلیل که نتوانیم تنظیم فشار را عوضی ببندیم و به این ترتیب گازها مخلوط نگردیده و احتیاط حفاظتی رعایت شود.

معمولا انواع مختلفی از وسائل تنظیم فشار و کپسول بکار میرود.

لوله هائی که از تنظیم فشار به مشعل وصل شده اند باید محکم به آنها مربوط شده باشند. اتصال آنها باید طوری صورت گیرد که وقتی مشعل را در محل جوشکاری بدست می گیریم در محل جوشکاری نباید وضع طوری باشد که بدست ما فشار وارد شود یا لازم باشد مشعل را بچرخانیم تا در جای خود قرار گیرد. قبل از اینکه لوله را به مشعل وصل کنیم و در حالتیکه تنظیم فشار وصل شده باشد، شیرهای کپسول ها را باز می کنیم. شیرهای تنظیم فشار گاز استیلن و بعدا تنظیم فشار گاز استیلن را باز و بسته کرده تا گاز از لوله خارج شود. با این عمل لوله ها تمیز میشوند،‌در جائیکه از لوله فلزی استفاده میشود، در بستن پیچها از خمیر مخصوص (منجمله مخلوط گلیسیرین و سرنج) استفاده کنید.

پس از پاک کردن لوله ها ، مشعل را به آن وصل می کنیم. در نظر داشته باشید، در مورد دستگاه جوشکاری اکسی استیلن ، مهره های لوله استیلن پیچ چپ گرد و مهره های لوله اکسیژن پیچ راست گرد دارند. فقط از آچار با دهانه باز و مناسب استفاده کنید. پس از سوار شدن دستگاه جوشکاری، امتحان کنید که از نقطه ای گاز خارج نشود.

امتحان نشت گاز یکی از کارهای اساسی است. هر دستگاهی را که بخواهیم مجددا سوار کنیم بایستی از این لحاظ امتحان کنیم. همینطور اگر قسمتی از دستگاه را بخواهیم تعویض کنیم باید این عمل را انجام دهیم.

امتحان نشت گاز بدین ترتیب توصیه میشود که مقداری آب صابون در نقطه مورد نظر می مالیم از روغن و شعله به هیچ وجه نباید استفاده کنیم. پیچ تنظیم را کاملا گشوده ، شیر کپسول را باز کنید، فشار سنج تنظیم باید 5 تا 15 پاوند نشان دهد. این عمل را با باز کردن پیچ تنظیم (که در جهت گردش عقربه ساعت می چرخانید) انجام دهید. بعد آب صابون به محل اتصال بمالید. اگر گاز نشت شود در آنجا حباب تولید خواهد شد.

در صورتیکه برای اولین بار از دستگاه جوشکاری استفاده می کنید، به ترتیب زیر عمل کنید:

1- باید یاد بگیرید چگونه محل کار را آماده کنید.

2- روش مخصوص روشن کردن مشعل را یاد بگیرید.

3- تنظیم خروج گاز برای شعله مناسب را یاد بگیرید.

4- یاد بگیرید چگونه دستگاه را خاموش کنید.

جوشکاری فلز مورد نظر و ضخامت آن، شکل و وضع محل آن، اندازه و سرمشعل و طرز کار آن متفاوت است.

جابجا کردن کپسول گاز استیلن و اکسیژن

اگر کپسولهای گاز را بطور صحیح جابجا کنیم خطری پیش نمی آید. در غیر اینصورت ممکن است فوق العاده خطرناک باشد. کپسول ها را نباید پائین انداخت. سرپوش کپسول و شیر محافظ آنرا وقتی کپسول در انبار است یا آنرا میخواهیم جابجا بکنیم باید روی کپسول قرار دهیم.

کپسول مورد استفاده باید طوری محکم در وضع قائم قرار گیرد که وارونه نشود. کپسول وقتی در انبار است، در محل خیلی گرم نباشد. به توصیه های اداره آتش نشانی و شهرداری محل اقامت توجه و آنها را رعایت کنید.

اندازه قطر سیم جوش و نوک مشعل را نسبت به ضخامت فلز مورد نظر نشان می دهد. این اندازه ها تقریبی و نتایج آنها عالی است. ضخامت فلزی که می خواهیم جوشکاری کنیم حائز اهمیت است. در جوشکاری قطعات کوچک از سیم جوش و مشعل با نوک کوچکتر استفاده کنید. اگر قطعات بزرگتر باشند از سیم جوش و مشعل با نوک بزرگتر استفاده شود.

انتخاب اندازه سوراخ سرمشعل

اندازه سوراخ سر مشعل جوشکاری با عددی که روی سرمشعل نوشته شده مشخص میشود. عدد سر مشعل بستگی به قطر سوراخ دارد. شماره گذاری سرمشعل جوشکاری طبق ضابطه خاصی نیست. برای شماره گذاری ، هر کارخانه ضابطة مخصوصی دارد با این مناسبت در اینجا دستورات مربوط به شماره سرمشعل به حسب شماره مته سوراخ داده شده است. شماره مته شامل هشتاد اندازه متوالی از یک تا 80 است. قطر مته شماره یک ، 2280/0 اینچ و قطر مته شماره 80 برابر 0135/0 اینچ است. ملاحظه می کنید هر چه شماره بیشتر باشد، قطر کمتر است. در صفحه بعد، جدول اندازه شماره مته داده شده است.

وقتی جوشکار با مشعل های یک کارخانه خاص و شماره گذاری آن کارخانه ناآشنا باشد، لزومی ندارد که باندازه شماره مته سوراخ سر مشعل مراجعه کند.

چون حجم گاز استیلن و اکسیژن که از سوراخ خارج می شود متناسب قطر سوراخ است، پس مقدار حرارت ایجاد شده به قطر سوراخ بستگی دارد. هر چه سوراخ بزرگتر باشد حرارت بیشتری تولید خواهد شد.

اگر مشعل از نوع فشار متعادل باشد، اگر سوراخ خیلی کوچک باشد، حرارت کافی برای ذوب فلز تأمین نمی شود. اگر سوراخ بزرگ باشد جوش ضعیف است. زیرا جوش ، خیلی سریع انجام میشود، ذوب سیم جوشکاری قابل کنترل نبوده ، ظاهر و کیفیت جوش نیز رضایت بخش نیست.

روشن کردن مشعل از نوع فشار مساوی

برای روشن کردن مشعل، شیر گازها را باز کنید و فشار را تنظیم کنید، فشار متناسب با اندازه سر مشعل است و باین ترتیب عمل کنید:

1- مطمئن شوید تمام قسمتهای دستگاه دارای شرایطی عالی هستند.

2- تنظیم ها را بررسی کنید. پیچ های تنظیم را کاملا بچرخانید (برخلاف حرکت عقربه ساعت) تا وقتی شیر کپسول باز میشود. صفحه دستگاه تنظیم صدمه نبیند.

3- خیلی به آهستگی شیر کپسول اکسیژن را باز کنید (بر خلاف حرکت عقربه ساعت) تا پرده دستگاه تنظیم بر اثر فشار ناگهانی 2000 پوند بر اینچ مربع خراب نشود. وقتی فشار سنج تنظیم فشار به حداکثر رسید، شیر کپسول را تماما باز کنید.

این شیر دارای دو تکیه گاه است. وقتی شیر را کاملا باز کنیم این تکیه گاهها امکان نفوذ اکسیژن با فشار زیاد از اطراف ساقه شیر را از بین می برند. (جوشکار در موقع باز کردن شیر کپسول نباید در مقابل فشار سنج قرار گیرد زیرا ممکن است فشار سنج منفجر شود)

4- شیر کپسول استیلن را بآهستگی باز کنید (برخلاف حرکت عقربه ساعت) از آچار مناسب استفاده کنید ، فقط 4/1 تا 2/1 دور باز کنید . همیشه آچار را روی ساقه شیر کپسول باقی بگذارید تا در موقع لزوم آن را فورا ببندید.

5- شیر اکسیژن روی مشعل را یک دور باز کنید. بعد پیچ میزان تنظیم اکسیژن (موافق جهت حرکت عقربه ساعت ) را باز کنید تا فشار سنج اکسیژن فشاری متناسب با سوراخ سر مشعل را نشان دهد.

فشار در موقع کار کمتر از فشاری است که شیر مشعل بسته میباشد . شیر اکسیژن روی مشعل را ببندید. فقط از نیروی نوک انگشت برای بستن شیر مشعل استفاده کنید. اگر فشار بیشتری وارد کنید ممکن است شیرهای سوزنی را خراب کند، با این روش فشار اکسیژن مشعل تنظیم میشود.

6- شیر استیلن مشعل را یک دور باز کرده و پیچ میزان تنظیم استیلن را بآهستگی (موافق جهت حرکت عقربه ساعت) باز کنید تا فشار سنج فشار کم استیلن ،‌فشار متناسب با شماره سر مشعل نشان دهد.

بعد شیر مشعل استیلن را فقط با نیروی سر انگشت باز کنید. به این ترتیب رگولاتور در حال حاضر میزان شده و تقریباً فشار تعیین شده را پیدا کرده است.

7- شیر استیلن را بیش از دور نچرخانید، با استفاده از فندک سنگ دار،‌گاز استیلن را که از نوک سر مشعل خارج میشود، شعله ور سازید.

8- شیر استیلن مشعل را بآهستگی بچرخانید تا شعله استیلن از انتهای سر مشعل کمی دورتر برود. باین ترتیب مقدار استیلن لازم که باید به سر مشعل وارد کرد، معلوم میشود. باید بتوانید شعله را باندازه اینچ دور کرده و دوباره آنرا بسر مشعل برگردانید و این عمل را با تلنگر انجام دهید. اگر شعله به نوک سر مشعل برنگردد، مقدار استیلن زیاد است، اگر نوک سر مشعل خراب باشد مشکل بتوان شعله را از آن دور کرد. با حرکت مشعل بایستی استیلن را وادار کنید که از نوک سر مشعل خارج شود.

روش دیگر تعیین مقدار صحیح استیلن این است که جریان استیلن را زیاد کنید تا شعله اغتشاش پیدا کند و فاصله آن تا 2 سانتیمتر دورتر از نوک مشعل قرار گیرد.

9- پس از اینکه مقدار لازم استیلن را بدست آوردید، بآهستگی شیر اکسیژن روی مشعل را باز کنید. چون اکسیژن وارد شعله می شود، شعله استیلن که نور زیادی داشت برنگ ارغوانی در می آید. داخل مشعل مخروطی کوچکی ایجاد میشود. این مخروط خالی برنگ سبز کم رنگ است. در وحله اول تشکیل، اطراف انتهای شعله نامنظیم و ناصاف است. مخروط داخلی اطراف شعله نامنظم و ناصاف است. مخروط داخلی اطراف شعله صاف شده و مخروط گرد تشکیل می شود. در اینجا دیگر اکسیژن بیشتری وارد نکنید. در غیر اینصورت شعله اکسید کننده میشود (یعنی اکسیژن زیادتر از میزان لازم بوده ، فلز اکسیده میشود و می سوزد) نوک مخروط داخلی گرمترین قسمت شعله است.

در مورد سر مشعل کوچک ، مقدار مناسب گازها را از صدای هیس شعله مشعل هم میتوان فهمید. شعله باید دارای صدای نرم باشد. وقتی شعله بطور صحیح تنظیم شود صدای هیس نمی دهد.

10- اگر اطراف شعله، تا مخروط نامنظیم مانند پر باشد شعله احیاء کننده بوده ، استیلن زیادتر از حد لازم است. ولی اگر مخروط داخلی دارای نوک خیلی تیز و صدای هیس آن زیاد باشد اکسیژن خیلی زیاد است.در این حال شعله اکسید کننده بوده و اگر شعله دارای مخروط داخلی صاف باشد، آن را خنثی نامند.

روش تنظیم صحیح فشار گاز مشعل جوشکاری چنین است:

1- گاز کپسول ها را طبق دستور قبلی باز کنید.

2- شیر استیلن را کم کم باز کنید. وقتی گاز استیلن شروع بجریان می کند مشعل را روشن کنید. پیچ میزان روی تنظیم استیلن را بیشتر باز کنید تا شعله از مشعل بجهد و دور شود تا اغتشاش شعله طبق روش قبلی اصلاح شود.

3- شیر اکسیژن مشعل را یکدور باز کرده پیچ روی تنظیم اکسیژن را بآهستگی باز کنید تا اکسیژن کافی وارد مشعل شود و برای ترکیب با تمام استیلن کافی باشد و شعله خنثی بدست آید (شعله خنثی را طبق روش پیش شناسائی کنید.)

4- میتوانید از این روش بجای روش قبلی استفاده کنید. ولی اگر جوشکار از لوله لاستیکی بلند استفاده کند لوله در نقاط مختلف تغییرجهت داده و خمیده میشود، در نتیجه افت فشار در قسمتهای مختلف لوله تغییر کرده و به این علت فشار در سر مشعل عوض خواهد شد.

با وجود این با روش اول که توضیح دادیم شیرهای مشعل در شرایط عالی قرار گرفته و تنظیم آنها بهم نمیخورد. جوشکار می تواند از هر کدام از دو روش استفاده کند و بعد بتدریج روشی را که بهتر باشد انتخاب نماید.

نتایجی که از هرکدام از این روشها بدست می آورید کاملا رضایت بخش است.

بررسی جوشکاری با اکسی استیلنشعله اکسی استیلنلحیم کاری

بررسی برشکاری قوسی پلاسما

برشکاری قوسی پلاسما (PAC) برای برش هر نوع فلزی استفاده می شود ، برشکاری قوس پلاسما غالباً برای برشکاری فولاد کربنی ، آلومینیوم و فولادهای ضد زنگ بکار می رود ، این فلزات از پر مصرف ترین و متداول ترین فلزاتی هستند که در کارگاه جوشکاری استفاده می شوند علاوه بر این فرایند جوشکاری استفاده می شوند علاوه بر این فرایند PAC بر روی هر فلز هادی مانند مس برنج

دسته بندی	فنی و مهندسی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	11 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	18

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

برشکاری قوسی پلاسما

برشکاری قوسی پلاسما (PAC) برای برش هر نوع فلزی استفاده می شود ، برشکاری قوس پلاسما غالباً برای برشکاری فولاد کربنی ، آلومینیوم و فولادهای ضد زنگ بکار می رود ، این فلزات از پر مصرف ترین و متداول ترین فلزاتی هستند که در کارگاه جوشکاری استفاده می شوند علاوه بر این فرایند جوشکاری استفاده می شوند علاوه بر این فرایند PAC بر روی هر فلز هادی مانند مس برنج ، و برنز ، نیکل و آلیاژهای آن فلز ، زیرکونیم بنحو دقیقی موثر واقع می گردد ، و حتی برشکاری PAC ،برای برش اورانیم نیز بکار می رود .

دلایل استفاده از PAC

فرایند برشکاری PAC برای برش ورقهای روی هم انباشته ، پخ زدن ورق ، برشکاری شکل گیری (الگو بری) و سوراخ کاری استفاده می شود . در حقیقت مشاهده خواهید کرد که برشکاری های PAC نسبت به شعله اکسی سوخت با ورود حرارت کمتری (با توجه به اینکه پلاسما بسیار داغ تر است ) انجام خواهد گرفت ،چون مشعل پلاسما تا اندازه ای سریع تر از شعله اکسی استیلن کار می کند وسوختی یا اکسید شدگی در مسیر برشکاری و داخل فلز بوجود نمی آید ولی عوض ذوب خواهد شد و بعضی مواقع ، فلز داخل شکاف به طور یکنواخت تبخیر می گردد . نتیجتاً مسایل به طور و مشکلات کاری همراه با تغییر شکل و پیچیدگی فلز اصلی وجود دارد . غالباً مشعل های PAC در برشکاری شکلی (الگوبری) و در ماشین های شیار زنی و در آوردن شیارهای چهار گوش با سرعت زیاد بکار می رود . برشکاری قطعات نسبتاً کوچک به علت وجود جریان برق و OCV زیاد کمی پیچیده و قابل بحث می باشد . سطح صدای جریان شدید گاز پلاسما با سرعت زیاد بسیار است و در حین عمل ، بر اثر سوختن و تبخیر ذرات فلزی ، مقدار کمی دوده فلزی تولید می گردد .

صدا و دودهای حاصل از مشعل دستی با اشکال زیاد کنترل می شود ولی کنترل صدا و دودهای حاصل از مشعل اتوماتیکی که بر روی ماشین برشکاری شعله ای مناسب نصب گردیده هیچ مشکلی ندارد .چرا که دودها و حرارت و صدای حاصل از مشعل پلاسما که بر روی ماشین برشکاری بزرگ نصب گردیده با گذاشتن ورق برشکاری بر رویمیز پر از آب به راحتی قابل کنترل هستند چون آب درست به ته ورق تماس پیدا می کند . باعث می شود دودها و سرباره همانطور که از ته شکاف بیرون آید ،/ در همان جا غوطه ور گردد و صدای جریان شدید پلاسما که در نازل (گلکی)مشعل بوجود آمده با آب خفه شود .

در صورت لزوم می توانید از لباسهای مقاوم صنعتی همانند خفه کن های گوش استفاده نمائید .

سرعت های برشکاری

با استفاده از ماشین برشکاری مناسب (ماشینی که برای فرایند پلاسما ،‌سرعت های زیاد بدون اتلاف وقت برش و تلرانس بوجود می آورد) می توان فلزاتی که با استفاده از مشعل اکسی سوخت نیاز به سرعت های 25 IN.MIN تا 20 دارند با سرعت های 150 IN. min تا 100 برش داد . برشکاری تعدادی از فلزات نازک از سرعت های تا حدود 300 in/min استفاده می گردد . برای کارگر برشکاری دستی امکان ادامه برشکری با مشعل برشکاری پلاسما با سرعت موثر وجود نخواهد داشت .

چنانچه ضخامت فلز در حدود 3in و از جنس ورق فولاد کربنی باشد چنین فلزی با فرایند اکسی استیلن سریعتر از فرایند PAC بریده می شود ،به هر حال در برشکاری فلزات با ضخامت زیر 1in PAC تا پنچ برابر سریعتر از فرایند برشکاری اکسی استیلن موثر می باشد . تصیمیم گیری درباره استفاده از PAC برای فولادهای کربنی که می توان با اکسی استیلن برید ، بر اساس سودمندی با کارآئی PAC در مقابل هزینه بالای تجهیزات انجام می گیرد .

بکار گیری سرعت زیاد در مقابل هزینه بالای تجهیزات بگونه ای است که اغلب تجهیزات PAC که بر اساس ماشین های برشکاری شعله ای با سرعت زیاد طراحی گردیده برای مقادیر زیادی از برشکاری شکلی بکار می رود . سرعت و سودمندی تجهیزات به سازنده کمک می کند که در این زمینه سرمایه گذاری زیادی بنماید . در زمان استفاده از PAC می توران تجهیزاتی بر روی ماشین برشکاری هماره با مشعل های اکسی سوخت ، نصب کرد و به سازنده قطعات حجیم اجازه داد که متناسب با برش ورقهای آهنی یا غیرآهنی مواد ضخیم یا نازک از اکسی سوخت به پلاسما یا پلاسما به سوخت استفاده نماید .

مزایای اقتصادی و صرفه جوئی PAC نشان خواهد داد که اغلب برشهای طویل و مداوم بر روی تعداد زیادی از قطعات کار اجرا گردد . این نوع برشکاری حجیم غالباً در محوطه های کشتی سازی ، کارخانجات مخزن سازی ،کارگاههای ساخت پل های فولادی و مرکز تهیه فولاد مشاهده گردیده است .

تجهیزات قوسی پلاسما

در این مورد استفاده از میله لخت لازم و ضروری است و PAC نیازمند برشکاری است که مثل مشعل جوشکاری پلاسما کار کند و علاوه بر این به منبع برق رسانی مناسب و آبرسانی تمیزی نیاز دارد .

مشعل پلاسما

مشعل PAC قبل از انبر الکترودی است که نوک الکترود د رداخل و مرکز سوراخ نازل پلاسمای متمرکز آن قرار می گیرد . الکترود ونازل با آب خنک می شوند و گاز پلاسما از طریق مدخل مشعل به اطراف الکترود تزریق گردیده و از طریق سوراخ مختلف برای هر مدل مشعل قابل استفاده هستند .قطر سوراخ به جریان برشکاری بستگی دارد . هر چه قطر سوراخ بزرگتر باشد ،جریان زیادتری نیازدارد . طرح نازل به کاربرد نوع مشعل PAC و فلز برش بستگی دارد .

برای PAC از هر دو نازل تک دریچه و چند دریچه ای می توان استفاده کرد . نازل های چند دریچه ای ، دریچه هایی برای ورود گاز محافظ کمکی به اطراف سوراخ گاز پلاسمای اصلی دارند .

تمام گاز یونیزه از طریق سوراخ اصلی با همان سرعت جریان گاز پلاسما در هر واحد سطح عبور می کند . سرعت گاز پلاسما باندازه ای زیاد است که بیش از حد معمولی بوده و این دلیلی برای کاربرد بسیار زیاد فرایند پلاسما خواهد بود . نازل های چند دریچه ای نسبت به نازل های تک دریچه ای با حرکت در سرعت های مساوی برش هایی با کیفیت برش همانند فرایند اکسی استیلن با افزایش سرعت حرکت کاهش می یابد .

کنترل کننده های برشکاری پلاسما

پایه و اساس کنترل PAC شامل والوهای سولونوئید میعنی بوده که آب سرد کننده و گازهای حفاظتی را به جریان می اندازد یا متوقف می کند . دستگاه برشکاری قوسی پلاسما برای مصرف انواع گازهای مختلف محافظتی و برشکاری ، فلومترهائی دارد و چنانچه جریان آب سرد کننده از حد ایمنی افت پیدا کرد ، سوئیچ جریان آب برای توقف عملیات وارد عمل می گردد . کنترل کننده های PAC اتوماتیک با توان بالا همچنین شامل ویژگیهای برنامه ریزی خواهد بود که برای تنظیم نوسانات بالا و پایین جریان برق بر اساس جریان گاز داخل سوراخ نازل بکار می رود .

منابع قدرت برشکاری پلاسما

منابع برق برای PAC از دستگاههای ویژه با OCV در حد 1400V تا 120 طراحی گردیده اند . منبع قدرت بر اساس کاربرد مشعل PAC نوع و ضخامت قطعه برش و حد سرع برشکاری انتخاب می گردد .

در برشکاری پلاسما از ماشین های DC با مشخصه Drooping Voltage ولتاژ افت کننده و جریان ثابت استفاده می شود .

فرایند برشکاری پلاسما بر اساس DCSP با قوس انتقالی متمرکز کار می کند . برشکاری قطعات ضخیم به دستگاه OCV در حد 400 V نیاز دارد و برای سوراخ کاری مواد با همان ضخامت بکار می رود . تجهیزات برشکاری پلاسمای دستی با جریان برق کم از OCV کمتر از 120V تا 200 استفاده می کند . تعدادی از منابع برق جهت برشکاری شیار زنی با اتصالات مجهز گردیده اند که از آنها برای تغییر یا تعویض OCV با مدار لازم برای اجرای کارهای ویژه استفاده می گردد .

سازندگان بسیاری از تجهیزات جوشکاری نسبتاً تجهیزات دستی نمی سازند چون که مسایل ایمنی در نگهداری OCV حل گردیده و ایمنی انها به اندازه دو برابر بیش از ایمنی دستگاههای جوشکاری قوسی می باشد .

بررسی برشکاری قوسی پلاسمامنابع قدرت برشکاری پلاسمادلایل استفاده از PAC

بررسی جوشکاری و انواع آن

از ابتدای خلقت بشر مساله اتصال و به هم بستن و ضرورت دستیابی به شیوه های آسانتر برای ایجاد اتصالات مطرح بوده است ایجاد اتصال در شکلهای پیشین خود از به هم بستن شاخه های درختان و تکه های چوب و دوختن تکه های پوست حیوانات برای مصارف گوناگون آغاز شد و متناسب با تکامل نیاز های انسان ،هنر اتصال و به هم پیوستن اجسام نیز رو به تکامل نهاد

دسته بندی	فنی و مهندسی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	40 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	75

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فهرست مطالب

عنوان صفحه

مقدمه 1

تاریخچه 1

تعریف جوشکاری 3

قوس الکتریکی و چگونگی تشکیل آن 6

شدت جریان در جوشکاری 9

اختلاف پتانسیل در جوشکاری 10

قطب الکترود 13

محاسن و معایب جوشکاری با روشهای AC,DC 15

انواع ترانسها 17

تجهیزات جوشکاری با قوس دستی 19

الکترودها 22

روش ساخت الکترود 27

نقش فلاکسها 29

حفاظت و ایمنی 32

آلودگیهای گازی 38

اتصالات در جوشکاری 41

فاصله روت 42

محاسن جوشکاری نسبت به سایر اتصالات مکانیکی 44

جوشکاری با گاز اکسی استیلن 45

اصول آماده سازی قطعات برای جوشکاری 47

تجهیزات جوشکاری اکسی استیلن 51

مشعلهای جوشکاری 52

بک های جوشکاری 54

رگولاتورهای فشار 56

رنگ مشخصه و اتصالات کپسولها 58

ابزارها و وسایل دستی جوشکاری گازی 63

مقدمه

از ابتدای خلقت بشر مساله اتصال و به هم بستن و ضرورت دستیابی به شیوه های آسانتر برای ایجاد اتصالات مطرح بوده است . ایجاد اتصال در شکلهای پیشین خود از به هم بستن شاخه های درختان و تکه های چوب و دوختن تکه های پوست حیوانات برای مصارف گوناگون آغاز شد و متناسب با تکامل نیاز های انسان ،هنر اتصال و به هم پیوستن اجسام نیز رو به تکامل نهاد .

پیدایش فلزات و آلیاژ های فلزی وتلاش مستمر در یافتن راههای اتصال آنها به هم موجب ابداع روشهای مختلف اتصال شد که اتصال پیچ و مهره ای ، اتصالات پرچی و اتصالات جوشکاری شده از آن جمله اند .

در دنیای امروزه ، صنعت جوشکاری از نظر وسعت کار و تنوع بالاترین مرتبه را در علم اتصال و بریدن و جدا سازی قطعات فلزی و سایر مواد صنعتی دار است و طراحان و مهندسان خطوط تولید مصنوعات فلزی با بهرگیری از فرایند های مختلف و متنوع جوشکاری به بالاترین سرعت و کیفیت دست یافته اند . در عین حال ، وزن سبک مصنوعات و صرف هزینه هرچه کمتر ، از دیگر دستاوردهای آنان بوده است .

تاریخچه :

جوشکاری کوره ای یا آهنگری و جوشکاری با شعله ، نخستین روشهای شناخته شده جوشکاری به شمار می روند .

مصریها ، یونانیها و روسها برای جوشکاری و لحیمکاری فلزات قیمتی یا زود ذوب از نوعی مشعل ابتدایی استفاده می کردند که در آنها الکل یا مایع مشابه به عنوان سوخت به کار می رفته است .

از قرن نوزدهم که کار اختراعات و اکتشافات رونق گرفت ، نوآوری و خلاقیت در میدان تکنولوژی جوشکاری نیز ظهور کرد و روشهای مختلف جوشکاری یکی پس از دیگری ابداع گردید .

جوشکاری با قوس الکتریکی و استفاده از خاصیت حرارتی جریان برق در امر اتصالات فلزی ، با وجود اینکه چندین دهه قبل شناخته شده بود ، کاربردی نداشت .

سرانجام مردی روسی به نام( برنادوس) این پدیده را کشف کرد و در سال 1887 توانست جوشکاری با قوس الکتریکی و الکترود زغالی را اختراع کرد . در سال 1891 یک امریکایی به نام (کوفین) توانست به جای الکترود زغالی از الکترود فلزی استفاده کند و این روش به نام خود به ثبت برساند .

در آن زمان ، جوشکاری با الکترود لخت فلزی بسیار دشوار بود زیرا قوس بین الکترود فلزی و قطعه کار بی ثبات بود و کنترل انتقال قطره مذاب از الکترود به قطعه بسختی انجام می گرفت .

کشف الکترود روپوش دار به وسیله یک مخترع سوئدی به نام اسکار کیلیرگ در سال 1905 باعث ثبات قوس و بهبود کیفیت جوش شد .

پژوهشهای مختلف برای افزایش مرغوبیت و کیفیت این روش ادامه یافت و همچنان ادمه دارد . جوشکاری با قوس الکتریکی و الکترود روپوش دار در ردیف جوشکاریهای ذوبی است که امروزه به طور گسترده در صنایع مختلف به کار گرفته می شود . در زمان حاضر ، جوشکاری قوس دستی (SMAW) یکی از متداولترین روشهای جوشکاری است که به طور گسترده در صنایع فلزی ایران کاربرد دارد و به عنوان پدیده ای ارزشمند در امر تولید و تعمیر در کارخانه ها و کارگاههای مختلف صنعتی ایفای نقش می نماید . به دلیل وابستگی این فن به علوم و فنون و گستردگی دامنه علمی آن متخصصان و کارشناسان ورزیده همواره در حال پژوهش هستند و دستاورد های خود را به صورت استانداردهای جوشکاری انتشار می دهند .

در عملیات اجرائی نیز کاردانان با تجربه همکاری دارند و با تلاش و پشتوانه غنی علمی چرخهای عظیم و پیچیده صنعت را به طور اصولی و اقتصادی به حرکت در می آورند .

تعریف جوشکاری

تاکنون تعاریف زیادی برای جوشکاری بیان شده است ، ولی بطور کلی حذف فاصله و ایجاد جاذبه مولکولی یا کریستالی بین قطعات گوناگون را جوشکاری گویند . برای تحقق این امر روششهای زیادی به ذهن می رسد که اکثرا عملی شده است و نتایج کارائی آنها در ارتباط با وسایل و تجهیزات مورد لزوم به لحاظ سادگی و پیچیدگی مورد مطالعه قرار گرفته است .

عملیات جوشکاری که امروزه در صنایع به کار گرفته میشوندعبارتند از :

1- جوشکاری فشاری 2- جوشکاری ذوبی

هر کدام تقسیم بندیهای گوناگون و گسترده ای دارد که تاکنون بیش از 85 روش در جوشکاری و برشکاری ابداع شده است و اجرا می شود بعضی از روشها نیز منسوج شده ، جای خود را به روشهای نوین جوشکاری داده اند .

جوشکاری فشاری

تعریف : جوشکاری فشاری فرآیندی که در آن لبه های مورد اتصال ، تحت فشار ، و با استفاده از حرارت یا بدون آن در هم ادغام می شوند و قطعات به هم اتصال می یابند .

جوشکاری آهنگری یا پتکه ای ، جوشکاری مقاومتی ، جوشکاری اصطکاکی ، جوشکاری مافوق صوت (اولتراسونیک) و جوشکاری سرد از آن جمله اند .

جوشکاری آهنگری

یکی از فرایند های قدیمی جوشکاری است و روش کار چنین است که قطعات مورد جوشکاری را در کوره ای تا مرحله خمیری شدن گرم می کنند . سپس آنها را از کوره خارج و اکسید ها را از سطح مورد اتصال پاک می کنند . آنگاه آنها را رویهم روی سندان قرار می دهند و ضربات پتک دستی یا برقی میکوبند تا دو قطعه در هم ادغام شوند و جوش بخورند .

جوشکاری مقاومتی

جوشکاری مقاومتی یکی از روشهای جوشکاری فشاری است که در شاخه های مختلف صنعت خصوصاً در صنایعی که با ورقها و مفتول فلزی سر و کار دارند کاربرد فراوان دارد . در این روش سطوح اتصال با اعمال حرارت و فشار بهم جوش می خورند .

فلزات به دلیل داشتن مقاومت الکتریکی ، دراثر عبور جریان برق از آنها ، گرم می شوند و به حالت خمیری و حتی به دمای ذوب می رسند . حرارت حاصل در این روش با مجذور شدت جریان و مقاومت در زمان عبور جریان رابطه مستقیم دارد . شدت زمان عبوری و زمان از طریق دستگاه قابل کنترل و تنظیم است ، اما مقاومت الکتریکی به عوامل مختلف از جمله جنس و ضخامت قطعات کار ، اندازه سطح الکترود ها ، چگونگی سطح تماس و فشار اعمال شده به کار مربوط می شود .

جوشکاری مقاومتی در صنعت به صورتهای گوناگون مورد استفاده است که مهمترین و متداولترین آنها به ترتیب زیر است : 1- جوش نقطه ای یا نقطه جوش 2- جوش قرقره ای یا درز جوش 3- جوش واژگون یا سر به سر 4- فلاش جوش یا جوش جرقه ای

جوشکاری ذوبی

تعریف : جوشکاری ذوبی روشی است که در آن لبه های مورد اتصال پس از ذوب شدن به کمک فلز پر کننده یا بدون آن در هم آمیخته و منجمد میگردند به این ترتیب قطعات به یکدیگر متصل می شوند .

برای ذوب کردن لبه های مورد اتصال از انرژیهای مختلف استفاده می شود : انرژی شمیایی : جوشکاری با شعله گاز ، جوشکاری ترمیت

انرژی الکتریکی : جوشکاری با قوس الکتریکی

انرژی نورانی : جوشکاری با اشعه لیزر

در جوشکاری با قوس الکتریکی حرارت لازم برای ذوب لبه های مورد اتصال و مفتول پر کننده درز از طریق ایجاد و برقراری قوس الکتریکی بین الکترود و فلز مورد جوشکاری تامین می شود .

قوس الکتریکی و چگونگی تشکیل آن

چنانچه قطبهای مثبت و منفی یک منبع انرژی الکتریکی را با هم تماس داده و سپس در فاصله کمی از یکدیگر قرار دهند ، در اثر اختلاف پتانسیل الکتریکی موجود میان آنها جرقه های ایجاد می شود . این جرقه ها موجب یونیزه شدن اتمسفر بین دو قطب و عبور الکترونها از فاصله هوایی میان دو قطب می شود .

ادامه جرقه ها و به هم پیوستن آنها در فضایی یونیزه شده ، موجب تشکیل قوس الکتریکی می شود . با وجود یونیزه شدن فضای بین الکترود وکار ، باز هم مقاومت الکتریکی زیادی در این منطقه وجود دارد و همین مقاومت سبب تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی حرارتی می شود و حرارت در حدود 6000-5000 درجه سانتیگراد ایجاد می گردد که می تواند در زمان کوتاهی فلزات را به دمای ذوب برساند.

روشهای مختلف ایجاد قوس الکتریکی

یکی از روشهای ایجاد قوس الکتریکی استفاده از اختلاف پتانسیل زیاد یا ولتاژ بالا است . جرقه هایی که در شمع اتومبیل زده می شود تا مخلوط هوا و سوخت در سیلندر اتومبیل محترق شوند ، با استفاده از ولتاژ بالا تحقق می یابد .

در این روش ، بدون اینکه تماس میان دو قطب جریان برقرار شود ، جرقه زده می شود ولی گرمای ایجاد شده به وسیله قوس حاصل ، بسیار کم است .

همچنین در بعضی از انواع جوشکاری مثل جوشکاری با گاز محافظ ، جرقه های اولیه با استفاده ولتاژ بالا ایجاد می شوند ، بدین صورت ، که با نزدیک شدن الکترود به کار قبل از برقراری تماس بین آن دو و حتی از فاصله 20 تا 30 میلیمتری ، در اثرولتاژ ذخیره شده در خازن دستگاه جرقه زده می شود ، گاز محافظ یونیزه می گردد و زمینه ایجاد قوس پایدار برای جوشکاری فراهم می شود . در روش جوشکاری قوسی با الکترود روپوش دار ، قوس الکتریکی با آمپر زیاد ایجاد می گردد و به منظور ایجاد قوس میان دو قطب جریان ، تماس برقرار می شود تا جرقه حاصل گردد ودرصدی از اتمسفر موجود بین دو قطب یونیزه شود سپس قوس پایدار به وجود آید .

عوامل موثر در برقراری و تشکیل قوس الکتریکی و ایجاد حرارت عبارتند از : اختلاف پتانسیل دو سر قطب ، شدت جریان و مقاومت دو قطب .

جریان الکتریسیته مناسب در روش (SMAW)

جریان الکتریکی عبارت است از حرکت الکترونها در یک هادی و برای حرکت الکترون درون هادی فشار الکتریکی لازم است و در صورتی که اختلاف پتانسیل موجود داشته باشد جریان نیز وجود دارد .

چنانچه قطبهای تغییر نکنند و به عبارت دیگر ، جهت جریان همیشه ثابت باشد و الکترونها فقط در یک جهت حرکت کنند ، جریان را جریان مستقیم یا DC نامند . چنانچه جهت جریان ثابت نباشد و به عبارت دیگر ، الکترونها نخست در یک جهت جریان یابند و بعد جهت خود را عوض کرده و عکس جهت قبلی سیر کنند ، آن را جریان متناوب AC نامند.

در جوشکاری با قوس الکتریکی از هر دو نوع جریان استفاده می شود . جریان AC به وسیله ترانس جوشکاری یا مبدل و جریان DC به وسیله دینام جوشکاری یا رکتی فایر تامین می گردد .

شدت جریان در جوشکاری

به تعداد الکترونهایی که از یک نقطه ازمدار در زمان واحد می گذرد شدت جریان عبوری گویند . اگر در یک ثانیه به اندازه یک کولن یا تعداد 10×82/6 الکترون از یک نقطه از مدار بگذرد ، جریان عبوری یک آمپر است که آن را با حرف I نشان می دهند . جریان جوشکاری به وسیله آمپر اندازه گیری می شود . استفاده از ولتاژ بالا در قوس خطر شوک الکتریکی دارد . بنابراین با توجه به روابط زیر در جوشکاری از شدت جریان زیاد و ولتاژ کم استفاده می شود تا حرارت کافی برای ذوب موضعی فراهم شود .

محدوده شدت جریان جوشکاری باقوس الکتریکی : در جوشکاری با الکترود دستی معمولا 350 میلیمتر طول و قطری بین 5/2 تا3/6 میلیمتر دارند . تمام شدت جریان جوشکاری از هسته فلزی الکترود عبور می کند و چون دارای مقاومت الکتریکی است ، در آن گرما ایجاد می شود و اگر خیلی گرم شود ، خطر ذوب زودرس الکترود وجود دارد و زودتر از آن پوشش الکترود لطمه خواهد دید . با توجه به این نکات ، سازندگان الکترودها حداکثر جریان را برای هر نوع الکترود مشخص می کنند .

اختلاف پتانسیل در جوشکاری

عامل عبور الکترونها در یک هادی ، فشار الکتریکی یا اختلاف پتانسیل است به عبارت دیگر فشاری است که موجب راندن الکترونها را از مقاومت الکتریکی عبور می دهد .

واحد فشار الکتریکی ولت است و آن اختلاف پتانسیلی است که موجب شود یک کولن ، کاری معادل یک ژول انجام دهد .

جریان الکتریکی در مدار به جریان آب در سیستم لوله کشی شباهت دارد.

در این سیستم یک تلمبه موجود است که آب از یک سو فشار قرار می دهد و باعث عبور جریان آب از سوپاپ تنظیم می شود .

در مدار الکتریکی ، مولد جریان (باتری-ژنراتور-دینام جوش) همچون پمپ در سیستم لوله کشی یاد شده عمل میکند و فشار الکتریکی به وجود می آورد تا الکترونها حرکت کنند و بتواند از مقاومت بگذرند به عبارت دیگر ، عبور الکترونها از قوس الکتریکی است که از طریق ترانس یا دینام جوشکاری تامین می گردد .

ولتاژ مدار باز و ولتاژ قوس الکتریکی : برای انجام جوشکاری و برقراری جریان الکتریکی در مدار نیروی محرکه یا ولتاژ لازم توسط دستگاه جوشکاری تامین می شود و بسته به نوع دستگاه جریان DC یا ACولتاژی معادل 80-50 ولت خواهیم داشت . همزمان با تشکیل قوس الکتریکی ولتاژ افت می کند و تقریبا به نصف یا کمتر می رسد .

محدوده ولتاژ در جوشکاری با قوس الکتریکی : ماکزیمم ولتاژ قوس 40 ولت است زیرا کار با ولتاژ بیشتر احتمال خطر شوک الکتریکی دارد از سوی دیگر ، برقراری و پایداری قوس الکتریکی با ولتاژهای کم دشوار است .

ولتاژ مدار باز دستگاههای جوشکاری در محدوده 50 تا 80 ولت است ولی در بعضی از دستگاههای جوشکاری پیشرفته ، به منظور افزایش ایمنی پس از قطع عمل جوشکاری ولتاژ دو سرکابل به طور اتوماتیک تنزل می یابد و در حد بسیار پایینی قرار می گیرد تا هنگام تعویض الکترود برای جوشکاری کمترین احتمال شوک الکتریکی وجود نداشته باشد . در این دستگاهها با اولین تماس الکترود به کار و عبور جریان ضعیف از مدار جوشکاری ، کنتاکتور تعبیه شده در دستگاه به طور خودکار ولتاژ اصلی را وارد مدار می کند تا قوس تشکیل شود .

بلافاصله پس از برقراری قوس ، ولتاژ افت می کند و به حدود نصف می رسد که به آن ولتاژ قوس می گویند . در بعضی از دستگاههای جوشکاری ، کلیدی برای تغییرات جزئی در ولتاژ قوس وجود دارد زیرا افزایش نفوذ جوش می شود . افزایش ولتاژ طول قوس را نیز افزایش می دهد و کار کردن با طول قوس بلند موجب کاهش حفاظت منطقه مذاب و ستون قوس از اثرات زیان بخش اتمسفر نیز خواهد شد .

مقاومت الکتریکی قوس

همه اجسام جریان الکتریکی را به یک اندازه هدایت نمی کنند . هادیها اجسامی هستند که جریان را به راحتی از خود عبور می دهند و عایقها برعکس از عبور جریان جلوگیری می کنند .

علت این است که هادیها مقدار زیادی الکترون آزاد دارند . بیشتر فلزات هادیهای خوبی هستند یعنی دارای قابلیت هدایت الکتریکی هستند .

دسته دیگری از اجسام در برابر عبور جریان و حرکت الکترونها مخالفت می کنند و بنابراین دارای مقاومت الکتریکی هستند . واحد مقاومت الکتریکی اهم است .

در یک مدار جوشکاری ، کابلهای انبر و اتصال هادیهای خوبی هستند . انبر جوشکاری نیز براحتی جریان رااز خود عبور می دهد . مغز فلزی الکترود هم مقاومت زیادی ندارد ولی فاصله بین الکترود و کار دارای مقاومت زیادی است هر قدر فاصله الکترود با کار زیادتر شود ، مقاومت این قسمت از مدار افزایش می یابد و با کم شدن الکترود با کار از مقاومت هم کاسته شود .

گرمای زیاد قوس موجب میشود که اتمسفر بین الکترود وکار و همچنین گازهای تولید به وسیله روپوش الکترود ، یونیزه شود و مقاومت الکتریکی قوس کاهش یابد . فاصله بین الکترود و کار مورد جوشکاری را طول قوس گویند . پس می توان گفت طول قوسهای کوتاه مقاومت کمتری دارند و طول قوسها بلند دارای مقاومت بیشتری هستند

مقامت قوس باعث تبدیل انرژی الکتریکی به حرارتی می شود ولی مقاومت سایر قسمتها مدار باید درحد مینیمم باشد . چنانچه محل اتصال کابل جوشکاری به دستگاه و انبر جوشکاری و غیره محکم نباشد یا طول کابل جوشکاری زیاد باشد یا از کابلهای کم قطر استفاده شود ، به علت وجود مقاومت در مدار ، افت ولتاژ پیش می آید که موجب بروز اختلال در کار جوشکاری خواهد شد .

قطب الکترود

در جوشکاری با قوس الکتریکی ، می توان از جریان متناوب AC یا جریان یکنواخت DC با الکترود منفی یا مثبت استفاده کرد . انتخاب نوع جریان به روش جوشکاری ، نوع الکترود و همچنین نوع فلزی که جوشکاری می شود بستگی دارد. در فرایند جوشکاری با قوس الکتریکی ، برق مستقیم و الکترود فلزی می توانیم به دو صورت با قطب مستقیم و معکوس کار کنیم .

اگر الکترود منفی و کار مثبت باشد جوشکاری با قطب مستقیم نامیده می شود .

همان طور که در شکل1 مشخص است ، الکترونها از الکترود به سوی کار پرتاب می شوند و با سرعت زیاد به آن برخورد می کنند به علت بمباران شدن سطح کار به وسیله الکترونها شدت گرما در محل ذوب بیشتر است . در این حالت 3/2 گرما در محل ذوب و 3/1 در الکترود توزیع می شود و به همین علت ، نفوذ جوش بیشتر است .

اگر الکترود مثبت و کار منفی می باشد ، جوشکاری با قطب معکوس نامیده

می شود .

در این حالت فلز مغز الکترود و نیز گازهای محافظ کاملا گرم هستند لذا سرعت انتقال مذاب از الکترود به کار یکنواخت تر و بهتر انجام می شود .

یکی دیگر از ویژگیهای قطب معکوس عمل تمیز کاری است . به دلیل حرکت الکترونها از کار و بر خورد یونهای مثبت از الکترود به قطعه کار ، در محل تشکیل قوس شکستن لایه های اکسید صورت می گیرد از این ویژگی در جوشکاری فلزاتی که لایه اکسیدی دارند ، به نحو مطلوب استفاده می شود .

در جوشکاری با برق متناوب به علت تغییر جهت جریان الکترود ، به تناوب نیم سیکل منفی و نیم سیکل بعد مثبت است . پس می توان گفت 2/1 حرارت در کار و 2/1 حرارت در الکترود توزیع شده و عمل تمیز کاری قوس در نیم سیکلی که الکترود مثبت است ، صورت می گیرد .

محاسن و معایب جوشکاری با روشهای AC,DC

محاسن جوشکاری با جریان متناوب AC

از جریان متناوب در جوشکاری به طور گسترده استفاده می شود و دارای مزایا و معایبی به شرح زیر است :

- هزینه نگهداری و تعمیر ترانسفورماتور جوشکاری کمتر است .

- ترانسفورماتور جوشکاریAC بمراتب از دینامهای جوشکاری و رکتی فایرها DC ارزانتر است .

- وزش قوس وجود ندارد.

- حرارت در کار و الکترود به طور مساوی توزیع می شود .

معایب جریان متناوب AC

- امکان تغییر قطب وجود ندارد .

- بعضی از انواع الکترودها را نمی توان با این جریان جوشکاری کرد .

- جریان متناوب برای جوشکاری بعضی از فلزات مناسب نیست .

محاسن جریان مستقیم DC

- خطر شوک الکتریکی کمتر است .

- قوس راحت تر تشکیل می شود و پایدارتر است .

- قوس آرامتر بوده و پاشش ذرات کم است .

- استفاده از انواع الکترود ها امکان پذیر است .

- جوشکاری با حداقل آمپر امکان پذیر است .

- امکان تغییر قطب وجود دارد .

معایب جوشکاری با جریان مستقیم DC

گاهی در جوشکاری با جریان مستقیم پدیده ای به نام وزش قوس (دمش قوس ) و به عبارت دیگر ، انحراف قوس وجود دارد .

وزش قوس

عبور جریان الکتریکی در الکترود و قطعه کار و کابل اتصال حوزهای مغناطیسی به وجود می آورد که به صورت دایره های متوالی عمود بر مسیر عبور جریان برق است .

هنگامی که این حوزه مغناطیسی نا متعادل باشد ، قوس به طرفی که تمرکز حوزه بیشتر است ، منحرف می شود . این انحراف را وزش قوس گویند . در جوشکاری با جریان مستقیم که حوزه مغناطیس تشکیل شده جهت ثباتی دارد، وزش قوس بیشتر اتفاق می افتد . معمولا انحراف قوس در جهت حرکت پیشروی به طرف جلو یا عقب اتفاق می افتد و هنگام جوشکاری گوشه ها و نزدیک محل اتصال کابل به قطعه کار ، انحراف قوس زیادخواهد بود . در مواقعی که وزش قوس زیاد باشد کنترل مذاب مشکل می شود . و جوش به وجود آمده ناموزن نامتعادل است .

بررسی جوشکاری و انواع آنروش ساخت الکترودآلودگیهای گازی

بررسی تاریخچه شرکت نفت

از ابتدای خلقت بشر مساله اتصال و به هم بستن و ضرورت دستیابی به شیوه های آسانتر برای ایجاد اتصالات مطرح بوده است ایجاد اتصال در شکلهای پیشین خود از به هم بستن شاخه های درختان و تکه های چوب و دوختن تکه های پوست حیوانات برای مصارف گوناگون آغاز شد و متناسب با تکامل نیاز های انسان ،هنر اتصال و به هم پیوستن اجسام نیز رو به تکامل نهاد

دسته بندی	نفت و پتروشیمی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	57 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	82

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فهرست

تقــــــــــدیــــــــــر و تشــــــکـــر

.............................................................................1

تاریخــــچـــــه شــــــرکـــت نـــفـــــت

………………………………………………….........2

نمـــــــــــــــودار ســــــــــازمــــانی

…………………………………………………........ 4

مــــــــقــــــــــــدمــــــــــــه

.............................................................................5

تعریف جوشکاری .............................................................................8

قوس الکتریکی و چگونگی تشکیل آن ...........................................………………….......10

محاسن و معایب جوشکاری با روش های AC و DC ...................……………………………………......17

انواع ترانس ............................................................................19

تجهیزات قوس دستی ...........................................................................21

الکترود ها ............................................................................24

نقش فلاکسها (پوشش الکترود) ..........................................................…………. 29

حفاظت و ایمنی ............................................................................32

اتصالات در جوشکاری .................................................................….......39

محاسن جوشکاری به سایر اتصالات ................................................………………......43

جوشکاری با گاز اکسی- استیلن .....................................................…………….....44

تجهیزات جوشکاری اکسی- استیلن .............................................………………........50

نحوه تشکیل شدن شعله (روشن کردن مشعل) ................................………………………….......56

کاربرد شعله های مختلف(آزمایش شعله‌) .........................................….………………….....60

ابزارها و وسایل دستی جوشکاری گازی ......................................…………………….........62

آهـــــــــــــــــنــــــــــــــگری

…..………………………………………………….63

آهـــــــنـــــــــــگری مــیـــلــــــه

………………………………………………………65

پــــــــــــــرس کــــــــــــــــردن

…...………………………………………………….67

مـــــثال هایی از آهـــــنــــگری فولاهای بـــــزرگ

………..……………………………………………..69

آهــــــــــــنــــــــگری لـــــــولــه

…..………………………………………………….71

تــغیــــیر شـــــکل دادن اجـسام با کـمـک غـالـب گرم

………………………………………………………74

دستـــــــگاه و لــــــــــوازم آهــــنـــگری

………………………………………………………76

مقدمه

از ابتدای خلقت بشر مساله اتصال و به هم بستن و ضرورت دستیابی به شیوه های آسانتر برای ایجاد اتصالات مطرح بوده است . ایجاد اتصال در شکلهای پیشین خود از به هم بستن شاخه های درختان و تکه های چوب و دوختن تکه های پوست حیوانات برای مصارف گوناگون آغاز شد و متناسب با تکامل نیاز های انسان ،هنر اتصال و به هم پیوستن اجسام نیز رو به تکامل نهاد .

پیدایش فلزات و آلیاژ های فلزی وتلاش مستمر در یافتن راههای اتصال آنها به هم موجب ابداع روشهای مختلف اتصال شد که اتصال پیچ و مهره ای ، اتصالات پرچی و اتصالات جوشکاری شده از آن جمله اند .

در دنیای امروزه ، صنعت جوشکاری از نظر وسعت کار و تنوع بالاترین مرتبه را در علم اتصال و بریدن و جدا سازی قطعات فلزی و سایر مواد صنعتی دار است و طراحان و مهندسان خطوط تولید مصنوعات فلزی با بهرگیری از فرایند های مختلف و متنوع جوشکاری به بالاترین سرعت و کیفیت دست یافته اند . در عین حال ، وزن سبک مصنوعات و صرف هزینه هرچه کمتر ، از دیگر دستاوردهای آنان بوده است .

تاریخچه :

جوشکاری کوره ای یا آهنگری و جوشکاری با شعله ، نخستین روشهای شناخته شده جوشکاری به شمار می روند .

مصریها ، یونانیها و روسها برای جوشکاری و لحیمکاری فلزات قیمتی یا زود ذوب از نوعی مشعل ابتدایی استفاده می کردند که در آنها الکل یا مایع مشابه به عنوان سوخت به کار می رفته است .

از قرن نوزدهم که کار اختراعات و اکتشافات رونق گرفت ، نوآوری و خلاقیت در میدان تکنولوژی جوشکاری نیز ظهور کرد و روشهای مختلف جوشکاری یکی پس از دیگری ابداع گردید .

جوشکاری با قوس الکتریکی و استفاده از خاصیت حرارتی جریان برق در امر اتصالات فلزی ، با وجود اینکه چندین دهه قبل شناخته شده بود ، کاربردی نداشت .

سرانجام مردی روسی به نام( برنادوس) این پدیده را کشف کرد و در سال 1887 توانست جوشکاری با قوس الکتریکی و الکترود زغالی را اختراع کرد . در سال 1891 یک امریکایی به نام (کوفین) توانست به جای الکترود زغالی از الکترود فلزی استفاده کند و این روش به نام خود به ثبت برساند .

در آن زمان ، جوشکاری با الکترود لخت فلزی بسیار دشوار بود زیرا قوس بین الکترود فلزی و قطعه کار بی ثبات بود و کنترل انتقال قطره مذاب از الکترود به قطعه بسختی انجام می گرفت .

کشف الکترود روپوش دار به وسیله یک مخترع سوئدی به نام اسکار کیلیرگ در سال 1905 باعث ثبات قوس و بهبود کیفیت جوش شد .

پژوهشهای مختلف برای افزایش مرغوبیت و کیفیت این روش ادامه یافت و همچنان ادمه دارد . جوشکاری با قوس الکتریکی و الکترود روپوش دار در ردیف جوشکاریهای ذوبی است که امروزه به طور گسترده در صنایع مختلف به کار گرفته می شود . در زمان حاضر ، جوشکاری قوس دستی (SMAW) یکی از متداولترین روشهای جوشکاری است که به طور گسترده در صنایع فلزی ایران کاربرد دارد و به عنوان پدیده ای ارزشمند در امر تولید و تعمیر در کارخانه ها و کارگاههای مختلف صنعتی ایفای نقش می نماید . به دلیل وابستگی این فن به علوم و فنون و گستردگی دامنه علمی آن متخصصان و کارشناسان ورزیده همواره در حال پژوهش هستند و دستاورد های خود را به صورت استانداردهای جوشکاری انتشار می دهند .

در عملیات اجرائی نیز کاردانان با تجربه همکاری دارند و با تلاش و پشتوانه غنی علمی چرخهای عظیم و پیچیده صنعت را به طور اصولی و اقتصادی به حرکت در می آورند .

تعریف جوشکاری

تاکنون تعاریف زیادی برای جوشکاری بیان شده است ، ولی بطور کلی حذف فاصله و ایجاد جاذبه مولکولی یا کریستالی بین قطعات گوناگون را جوشکاری گویند . برای تحقق این امر روششهای زیادی به ذهن می رسد که اکثرا عملی شده است و نتایج کارائی آنها در ارتباط با وسایل و تجهیزات مورد لزوم به لحاظ سادگی و پیچیدگی مورد مطالعه قرار گرفته است .

عملیات جوشکاری که امروزه در صنایع به کار گرفته میشوندعبارتند از :

1- جوشکاری فشاری 2- جوشکاری ذوبی

هر کدام تقسیم بندیهای گوناگون و گسترده ای دارد که تاکنون بیش از 85 روش در جوشکاری و برشکاری ابداع شده است و اجرا می شود بعضی از روشها نیز منسوج شده ، جای خود را به روشهای نوین جوشکاری داده اند .

جوشکاری فشاری

تعریف : جوشکاری فشاری فرآیندی که در آن لبه های مورد اتصال ، تحت فشار ، و با استفاده از حرارت یا بدون آن در هم ادغام می شوند و قطعات به هم اتصال می یابند .

جوشکاری آهنگری یا پتکه ای ، جوشکاری مقاومتی ، جوشکاری اصطکاکی ، جوشکاری مافوق صوت (اولتراسونیک) و جوشکاری سرد از آن جمله اند .

جوشکاری آهنگری

یکی از فرایند های قدیمی جوشکاری است و روش کار چنین است که قطعات مورد جوشکاری را در کوره ای تا مرحله خمیری شدن گرم می کنند . سپس آنها را از کوره خارج و اکسید ها را از سطح مورد اتصال پاک می کنند . آنگاه آنها را رویهم روی سندان قرار می دهند و ضربات پتک دستی یا برقی میکوبند تا دو قطعه در هم ادغام شوند و جوش بخورند .

جوشکاری مقاومتی

جوشکاری مقاومتی یکی از روشهای جوشکاری فشاری است که در شاخه های مختلف صنعت خصوصاً در صنایعی که با ورقها و مفتول فلزی سر و کار دارند کاربرد فراوان دارد . در این روش سطوح اتصال با اعمال حرارت و فشار بهم جوش می خورند .

فلزات به دلیل داشتن مقاومت الکتریکی ، دراثر عبور جریان برق از آنها ، گرم می شوند و به حالت خمیری و حتی به دمای ذوب می رسند . حرارت حاصل در این روش با مجذور شدت جریان و مقاومت در زمان عبور جریان رابطه مستقیم دارد . شدت زمان عبوری و زمان از طریق دستگاه قابل کنترل و تنظیم است ، اما مقاومت الکتریکی به عوامل مختلف از جمله جنس و ضخامت قطعات کار ، اندازه سطح الکترود ها ، چگونگی سطح تماس و فشار اعمال شده به کار مربوط می شود .

جوشکاری مقاومتی در صنعت به صورتهای گوناگون مورد استفاده است که مهمترین و متداولترین آنها به ترتیب زیر است : 1- جوش نقطه ای یا نقطه جوش 2- جوش قرقره ای یا درز جوش 3- جوش واژگون یا سر به سر 4- فلاش جوش یا جوش جرقه ای

جوشکاری ذوبی

تعریف : جوشکاری ذوبی روشی است که در آن لبه های مورد اتصال پس از ذوب شدن به کمک فلز پر کننده یا بدون آن در هم آمیخته و منجمد میگردند به این ترتیب قطعات به یکدیگر متصل می شوند .

برای ذوب کردن لبه های مورد اتصال از انرژیهای مختلف استفاده می شود : انرژی شمیایی : جوشکاری با شعله گاز ، جوشکاری ترمیت

انرژی الکتریکی : جوشکاری با قوس الکتریکی

انرژی نورانی : جوشکاری با اشعه لیزر

در جوشکاری با قوس الکتریکی حرارت لازم برای ذوب لبه های مورد اتصال و مفتول پر کننده درز از طریق ایجاد و برقراری قوس الکتریکی بین الکترود و فلز مورد جوشکاری تامین می شود .

قوس الکتریکی و چگونگی تشکیل آن

چنانچه قطبهای مثبت و منفی یک منبع انرژی الکتریکی را با هم تماس داده و سپس در فاصله کمی از یکدیگر قرار دهند ، در اثر اختلاف پتانسیل الکتریکی موجود میان آنها جرقه های ایجاد می شود . این جرقه ها موجب یونیزه شدن اتمسفر بین دو قطب و عبور الکترونها از فاصله هوایی میان دو قطب می شود .

ادامه جرقه ها و به هم پیوستن آنها در فضایی یونیزه شده ، موجب تشکیل قوس الکتریکی می شود . با وجود یونیزه شدن فضای بین الکترود وکار ، باز هم مقاومت الکتریکی زیادی در این منطقه وجود دارد و همین مقاومت سبب تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی حرارتی می شود و حرارت در حدود 6000-5000 درجه سانتیگراد ایجاد می گردد که می تواند در زمان کوتاهی فلزات را به دمای ذوب برساند .

روشهای مختلف ایجاد قوس الکتریکی

یکی از روشهای ایجاد قوس الکتریکی استفاده از اختلاف پتانسیل زیاد یا ولتاژ بالا است . جرقه هایی که در شمع اتومبیل زده می شود تا مخلوط هوا و سوخت در سیلندر اتومبیل محترق شوند ، با استفاده از ولتاژ بالا تحقق می یابد .

در این روش ، بدون اینکه تماس میان دو قطب جریان برقرار شود ، جرقه زده می شود ولی گرمای ایجاد شده به وسیله قوس حاصل ، بسیار کم است .

همچنین در بعضی از انواع جوشکاری مثل جوشکاری با گاز محافظ ، جرقه های اولیه با استفاده ولتاژ بالا ایجاد می شوند ، بدین صورت ، که با نزدیک شدن الکترود به کار قبل از برقراری تماس بین آن دو و حتی از فاصله 20 تا 30 میلیمتری ، در اثرولتاژ ذخیره شده در خازن دستگاه جرقه زده می شود ، گاز محافظ یونیزه می گردد و زمینه ایجاد قوس پایدار برای جوشکاری فراهم می شود . در روش جوشکاری قوسی با الکترود روپوش دار ، قوس الکتریکی با آمپر زیاد ایجاد می گردد و به منظور ایجاد قوس میان دو قطب جریان ، تماس برقرار می شود تا جرقه حاصل گردد ودرصدی از اتمسفر موجود بین دو قطب یونیزه شود سپس قوس پایدار به وجود آید .

عوامل موثر در برقراری و تشکیل قوس الکتریکی و ایجاد حرارت عبارتند از : اختلاف پتانسیل دو سر قطب ، شدت جریان و مقاومت دو قطب .

جریان الکتریسیته مناسب در روش (SMAW)

جریان الکتریکی عبارت است از حرکت الکترونها در یک هادی و برای حرکت الکترون درون هادی فشار الکتریکی لازم است و در صورتی که اختلاف پتانسیل موجود داشته باشد جریان نیز وجود دارد .

چنانچه قطبهای تغییر نکنند و به عبارت دیگر ، جهت جریان همیشه ثابت باشد و الکترونها فقط در یک جهت حرکت کنند ، جریان را جریان مستقیم یا DC نامند . چنانچه جهت جریان ثابت نباشد و به عبارت دیگر ، الکترونها نخست در یک جهت جریان یابند و بعد جهت خود را عوض کرده و عکس جهت قبلی سیر کنند ، آن را جریان متناوب AC نامند.

در جوشکاری با قوس الکتریکی از هر دو نوع جریان استفاده می شود . جریان AC به وسیله ترانس جوشکاری یا مبدل و جریان DC به وسیله دینام جوشکاری یا رکتی فایر تامین می گردد .

شدت جریان در جوشکاری

به تعداد الکترونهایی که از یک نقطه ازمدار در زمان واحد می گذرد شدت جریان عبوری گویند . اگر در یک ثانیه به اندازه یک کولن یا تعداد 10×82/6 الکترون از یک نقطه از مدار بگذرد ، جریان عبوری یک آمپر است که آن را با حرف I نشان می دهند . جریان جوشکاری به وسیله آمپر اندازه گیری می شود . استفاده از ولتاژ بالا در قوس خطر شوک الکتریکی دارد . بنابراین با توجه به روابط زیر در جوشکاری از شدت جریان زیاد و ولتاژ کم استفاده می شود تا حرارت کافی برای ذوب موضعی فراهم شود .

محدوده شدت جریان جوشکاری باقوس الکتریکی : در جوشکاری با الکترود دستی معمولا 350 میلیمتر طول و قطری بین 5/2 تا3/6 میلیمتر دارند . تمام شدت جریان جوشکاری از هسته فلزی الکترود عبور می کند و چون دارای مقاومت الکتریکی است ، در آن گرما ایجاد می شود و اگر خیلی گرم شود ، خطر ذوب زودرس الکترود وجود دارد و زودتر از آن پوشش الکترود لطمه خواهد دید . با توجه به این نکات ، سازندگان الکترودها حداکثر جریان را برای هر نوع الکترود مشخص می کنند .

اختلاف پتانسیل در جوشکاری

عامل عبور الکترونها در یک هادی ، فشار الکتریکی یا اختلاف پتانسیل است به عبارت دیگر فشاری است که موجب راندن الکترونها را از مقاومت الکتریکی عبور می دهد .

واحد فشار الکتریکی ولت است و آن اختلاف پتانسیلی است که موجب شود یک کولن ، کاری معادل یک ژول انجام دهد .

جریان الکتریکی در مدار به جریان آب در سیستم لوله کشی شباهت دارد.

در این سیستم یک تلمبه موجود است که آب از یک سو فشار قرار می دهد و باعث عبور جریان آب از سوپاپ تنظیم می شود .

در مدار الکتریکی ، مولد جریان (باتری-ژنراتور-دینام جوش) همچون پمپ در سیستم لوله کشی یاد شده عمل میکند و فشار الکتریکی به وجود می آورد تا الکترونها حرکت کنند و بتواند از مقاومت بگذرند به عبارت دیگر ، عبور الکترونها از قوس الکتریکی است که از طریق ترانس یا دینام جوشکاری تامین می گردد .

ولتاژ مدار باز و ولتاژ قوس الکتریکی : برای انجام جوشکاری و برقراری جریان الکتریکی در مدار نیروی محرکه یا ولتاژ لازم توسط دستگاه جوشکاری تامین می شود و بسته به نوع دستگاه جریان DC یا ACولتاژی معادل 80-50 ولت خواهیم داشت . همزمان با تشکیل قوس الکتریکی ولتاژ افت می کند و تقریبا به نصف یا کمتر می رسد .

محدوده ولتاژ در جوشکاری با قوس الکتریکی : ماکزیمم ولتاژ قوس 40 ولت است زیرا کار با ولتاژ بیشتر احتمال خطر شوک الکتریکی دارد از سوی دیگر ، برقراری و پایداری قوس الکتریکی با ولتاژهای کم دشوار است .

ولتاژ مدار باز دستگاههای جوشکاری در محدوده 50 تا 80 ولت است ولی در بعضی از دستگاههای جوشکاری پیشرفته ، به منظور افزایش ایمنی پس از قطع عمل جوشکاری ولتاژ دو سرکابل به طور اتوماتیک تنزل می یابد و در حد بسیار پایینی قرار می گیرد تا هنگام تعویض الکترود برای جوشکاری کمترین احتمال شوک الکتریکی وجود نداشته باشد . در این دستگاهها با اولین تماس الکترود به کار و عبور جریان ضعیف از مدار جوشکاری ، کنتاکتور تعبیه شده در دستگاه به طور خودکار ولتاژ اصلی را وارد مدار می کند تا قوس تشکیل شود .

بلافاصله پس از برقراری قوس ، ولتاژ افت می کند و به حدود نصف می رسد که به آن ولتاژ قوس می گویند . در بعضی از دستگاههای جوشکاری ، کلیدی برای تغییرات جزئی در ولتاژ قوس وجود دارد زیرا افزایش نفوذ جوش می شود . افزایش ولتاژ طول قوس را نیز افزایش می دهد و کار کردن با طول قوس بلند موجب کاهش حفاظت منطقه مذاب و ستون قوس از اثرات زیان بخش اتمسفر نیز خواهد شد .

مقاومت الکتریکی قوس

همه اجسام جریان الکتریکی را به یک اندازه هدایت نمی کنند . هادیها اجسامی هستند که جریان را به راحتی از خود عبور می دهند و عایقها برعکس از عبور جریان جلوگیری می کنند .

علت این است که هادیها مقدار زیادی الکترون آزاد دارند . بیشتر فلزات هادیهای خوبی هستند یعنی دارای قابلیت هدایت الکتریکی هستند .

دسته دیگری از اجسام در برابر عبور جریان و حرکت الکترونها مخالفت می کنند و بنابراین دارای مقاومت الکتریکی هستند . واحد مقاومت الکتریکی اهم است .

در یک مدار جوشکاری ، کابلهای انبر و اتصال هادیهای خوبی هستند . انبر جوشکاری نیز براحتی جریان رااز خود عبور می دهد . مغز فلزی الکترود هم مقاومت زیادی ندارد ولی فاصله بین الکترود و کار دارای مقاومت زیادی است هر قدر فاصله الکترود با کار زیادتر شود ، مقاومت این قسمت از مدار افزایش می یابد و با کم شدن الکترود با کار از مقاومت هم کاسته شود .

گرمای زیاد قوس موجب میشود که اتمسفر بین الکترود وکار و همچنین گازهای تولید به وسیله روپوش الکترود ، یونیزه شود و مقاومت الکتریکی قوس کاهش یابد . فاصله بین الکترود و کار مورد جوشکاری را طول قوس گویند . پس می توان گفت طول قوسهای کوتاه مقاومت کمتری دارند و طول قوسها بلند دارای مقاومت بیشتری هستند .

مقامت قوس باعث تبدیل انرژی الکتریکی به حرارتی می شود ولی مقاومت سایر قسمتها مدار باید درحد مینیمم باشد . چنانچه محل اتصال کابل جوشکاری به دستگاه و انبر جوشکاری و غیره محکم نباشد یا طول کابل جوشکاری زیاد باشد یا از کابلهای کم قطر استفاده شود ، به علت وجود مقاومت در مدار ، افت ولتاژ پیش می آید که موجب بروز اختلال در کار جوشکاری خواهد شد .

تعریف جوشکاریقوس الکتریکی و چگونگی تشکیل آنجوشکاری آهنگری

بررسی غزل در لغت

پیش از آغاز گفتگو در این مورد شایسته است یاد آوری شود که آنچه در این روزگار به مناسبت دگرگونی ارزش ها و پیشرعت علوم ادبی و تغییر بینش و ارزیابی مسائل، پایه و اساس داوری است با معیارها و داوری گذشتگان که در روزگاران پیشین می زیسته اند تفاوت فاحش دارد ولی از آنجا که برای بررسی هر موضوع به نظر داشتن به داوری ها و معیارهای گذشته که برخی از آن ها هنوز

دسته بندی	تاریخ و ادبیات
فرمت فایل	doc
حجم فایل	13 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	19

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

تعاریف غزل

پیش از آغاز گفتگو در این مورد شایسته است یاد آوری شود که آنچه در این روزگار به مناسبت دگرگونی ارزش ها و پیشرعت علوم ادبی و تغییر بینش و ارزیابی مسائل، پایه و اساس داوری است با معیارها و داوری گذشتگان که در روزگاران پیشین می زیسته اند تفاوت فاحش دارد ولی از آنجا که برای بررسی هر موضوع به نظر داشتن به داوری ها و معیارهای گذشته که برخی از آن ها هنوز همچنان وجود داشته و قابل پذیرشند نیاز هست،‌ از این رو به بررسی تعاریفی که از پیشینیان در مورد ( غزل )‌ موجود است مبادرت می شود:

(‌فرهنگ اسلامی )‌ذیل غزل تعریف این گونه شعر را از نوشتة (‌گارسن دوتاسی ) چنین می آورد:

غزل: شعر کوتاهی است بیش از چهار و کمتر از پانزده بیت که در مصراع اول هم قافیه است و این قافیه در مصراع چهارم و ششم و تا آخر ادامه دارد و در پایان آن معمولاً شاعر نام خود را می آورد که تخلص نامیده می شود.

مضمون شعر معمولاً ( عشق- تغزلی) است ولی مضامین دیگری از گونة شراب، بهاره،‌سرنوشت وغیره نیز در آن وارد می شود. شکل شعر باید بسیار ممتاز باشد وبه ویژه از نظر زبان نباید کلمات خشن و ناخوش آهنگ در آن به کار برده شود، غزل نوع شعری است که مورد علاقه بسیار زبان های پارسی و هندو ترکی است.

استاد جلال همائی درکتاب ضاعات ادبی خود می نویسد:

غزل در اصطلاح شعرای فارسی اشعاری است بریک وزن و قافیه،‌با مطلع مصرع که حد معمول متوسط مابین پنج بیت تا دوازده بیت باشد، گاهی بیشتر از آن تا حدود پانزده و شانزده بیت، و به ندرت تا نوزده بیت نیز گفته اند، اما از پنج بیت کمتر،‌ چون از 3 و 4 بیت باشد می توان آن را غزل ناتمام گفت و کمتر از 3 بیت را به نام غزل نشاید نامید.

کلمة غزل در اصل لغت به معنی عشق بازی و حدیث و عاشقی کردن است و چون این نوع شعر بیشتر مشتمل بر سخنان عاشقانه است آن را غزل نامیده اند. ولیکن در غزل سرائی ، حدیث مغازله شرط نیست، بلکه ممکن است متضمن مضامین اخلافی و دقایق حکمت و معرفت باشد و از این نوع غزل های حکیمانه و عارفانه نیز بسیار داریم که نمونة آن را نقل خواهیم کرد.

فرق میان غزل با تغزل قصیده آن است که ابیات تغزل باید همه مربوط به یک موضوع و یک مطلب باشد، اما درغزل تنوع مطالب ممکن است، چندانکه آن را شرط غزل دانسته اند، غزل هر قدر لطیف تر و پرسوز و حال تر باشد مطبوعتر و گیرنده تر است و همان اندازه که درقصیده ضخامت و جزالت مطلوبست، در الفاظ و معانی غزل باید وقت و لطافت به کار برد و از کلمات وحشی و تعبیرات خشن و ناهموار سخت احتراز کرد.

غزل در لغت

به مفاهیم غزل در فرهنگها توجه کنیم:

فرهنگ دهخدا، ( غزل) را به نقل از برخی فرهنگ ها اسم مصدر به عربی به معنی رشتن و مغزول را لغت از آن یاد کرده است و به نقل از ترجمة علامة جرجانی صف‍حة 73 ریسمان رشتم و به نقل از غیاث الغات ریسیدن آورده است.

همین فرهنگ معانی دیگرغزل را با مأخذ آن به ترتیب زیرآورده است:

* مصرعربی سخن گفتن با زبان و عشق بازی نمودن( منتهی الارب)

* حدیث زنان وحدیث عشق ایشان کردن ( آنندراج)

* محادثه با زنان ( اقرب الموارد)

* بازی کردن با محبوب، حکاین کردن از جوانی و حدیث صحبت و عشق و زنان (غیاث الغات)

* دوست داشتن، حدیث با زنان و صحبت با ایشان( تاج المصاد ربیهقی )

* ستایش کردن کسی، ثنای کسی ( مقدمه الادب زمحشری )

* سخنگوئی با زنان- عشق بازی ( منتهی الارب)

* گفتگوی پسران و دختران جوان و گفته اند به معنی عشق بازی با زنان است( اقرب الموارد)

سخنی که در وصف زنان و عشق ایشان گفته اند، ودر عرف شعرا، چند بیت مقرری است که پیش قدمه زیاده از دوازده نیست و متأخران منحصر در آن ندانند، و با لفظ خواندن و سرودن و زدن و برداشتن و طرح کردن و از قلم ریختم مستعمال است.

( آنندراج)

کلام موزون و مقفی در معاشقه و وصف حال زنان، شعری با مطلع و مقطع از پنج تا پانزده بیت و بیشتر در مدح و نوازش معشوقه و مغازله با او و جز آن.

در ( کشاف اصطلاحات فنون) آمده: غزل اسم مغازله است به معنی سخن گفتن با زنان و در اصطلاح شعر عبارت است از ابیاتی چند، متحد در وزن و قافیه که بیت اول آن ابیات مصرع باشد فقط و مشروط آن است که متجاوز از دوازده نباشد، اگر چه بعضی شعرای سلف زیاده از دوازده هم گفته اند، فاماالحال آن طریقه غیر مسلوک است و اکثر ابیات غزل را یازده مقرر کرده اند و هر شعری که زیاده بر آن بود، آنرا قصیده گویند، و در غزل غالباً ذکر محبوب، وصف حال محب و صفت احوال عشق و محبت بود( کذافی مجمع الضایع ) و غزل را تشبیب نیز گویند. و صاحب مجمع الضایع تشبیب را از انواع غزل شمرده است.

( فرهنگ معین) درمعانی غزل می نویسد:

حکایت کردن از جوانی و حدیث صحبت و عشق زنان.

( اسم مصدر) : سخنگوئی با زنان،‌ عشق بازی.

( در ادبیات ) : شعری مرکب از چند بیت ( معمولاً‌ 7 تا 12 بیت) که وزن آن ها مساوی و مصراع اول با آخر ابیات مقفی باشد، و موضوع آن وصف معشوق و می و مغازله است.

( در موسیقی ): یک قسمت از چهار قسمت نوبت مرتب، یعنی تألیف کامل است و آن چهار قسمت عبارتند از : قول، غزل ، ترانه ، فرو داشت.

تا مطربان زشوق منت آگهی دهند قول و غزل به ساز و نوامی فرسقمت

جالب اینکه در فرهنگ معین در بیشتر موارد ترکیب هائی مانند:‌ ( غزل پرداز، غزل خوان، غزل سرای ، غزل سرائی، غزلگوی) جز معانی دیگری که به جزء اصلی کلمه مرکب یعنی ( غزل) داده شدة معانی دیگری مانند: ( مطرب، در غزل- پرداز وغزل خوان و غزل سرای)‌ و (‌ مطربی ، در غزل سرائی و غزل گوئی )‌ داده شده است که دلیل دیگری به ارتباط ادبیات غنائی به ویژه نوع غزل، با موسیقی است چنانکه اشارة شاعر ارجمند حافظ نیز در بیت:

غزلیات عراقی است سرود حافظ که شنید این ره دلسوز که فریاد نکرد

نیز گواه همین معنی ومنظور از ( عراق) راهی است در موسیقی،‌ به این ترتیب با توجه به معانی و مفاهیمی که صاحبان فرهنگ های گوناگون برای غزل آورده اند یک زمینة کلی از مفهوم غزل که عبارت از بیان حال عشق و وصف معشوق و احوال جوانی و هم نشینی در بزم با زنان و فنون عشق بازی و گاه پیوسته با نوای مو سیقی است به دست می آید.

غزل، برجسته ترین گونة شعر غنائی فارسی

با آنچه در زمینة ادبیات غنائی گفته شد مشاهده می شود که سابقة اشعار غنائی در ایران به مفهوم کلمات موزون و سرودهای هجائی و غیر مقفی که همراه با آهنگ یا نوای موسیقی خوانده شود بسیار زیاد و دیرینگی آن نسبتاً به تاریخ پیدائی این گونه ادبیات در زبان برخی اقوام و ملل بسیار بیشتر است.

اگر چه همانطور که گفته شد، آثار مکتوب بسیاری از اشعار غنائی و سرود ها جز در برخی موارد در زبان پهلوی و دری و گاه در گویش های محلی ایران در دست نیست، ولی بیشتر قراین و شواهد و آثاری که از سرودهای خسروانی و قول شاعران بزرگ و اشاره های مکرر آنان به سرود های مزبور، به ویژه در دورة ساسانیان موجود است، گواه راستینی بر وجود این گونه ادبیات در ایران کهن می تواند باشد.

باید توجه داشت که جز آنچه گفته شد در زمینه ادبیات و اشعار غنائی، تا صدر اسلام و از آن پس تا آغاز شعر فارسی دری، نمونه های دیگری از اشعار غنائی در ادبیات ایران نمی توان به دست داد، بلکه تجلی اشعار غنائی را به ویژه به مفهوم واقعی و تعاریفی که برای این گونه ادبیات باز گفته شد، در نخستین جلوه های شعر موزون و مقفای فارسی دری می توان جستجو کرد، زیرا چنان که خواهیم دید، حتی نخستین و ابتدائی ترین آثار شعر فارسی دری که بر اساس بحور عروضی و همراه با وزن و قافیه سروده شده بود از جلوه های غنائی بهره داشت و این کیفیت همراه با سیر تکامل شعر فارسی، در گونه های مختلف از نظر شکل به گونة مثنوی و غزل و مسمط و ترکیب بند وغیره، رفته رفته به مرحلة کمال رسید،‌ ولی در این میان تنها غزل فارسی را با توجه به صفات بارز معنوی آن می توان برجسته ترین نوع ادبیات غنائی ایران به شمار آورد.

غزل در لغتفرهنگ اسلامیهنر

بررسی ابزارکار و کاربرد چوب در هنرهای دستی

زندگی انسانها از اولین دوران با هنر آمیخته بوده و به تدریج که آدمی رشد کرد و به تکامل رسید، هنر نیز همزمان با رشد انسان تکامل یافته است

دسته بندی	هنر و گرافیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	21 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	39

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

مقدمه:

زندگی انسانها از اولین دوران با هنر آمیخته بوده و به تدریج که آدمی رشد کرد. و به تکامل رسید، هنر نیز همزمان با رشد انسان تکامل یافته است.

کار معرق قبل از اینکه بعنوان یک شغل و راهی برای تأمین زندگی و امرار معاش برای خودی هنرمند باشد در ریشه خانواده در ریشه هنر بوده و می باشد.

هنر بیان کننده حالتهای عاطفی و روحیات انسانی است که به شکلها مختلف نمایش داده می شود. هنز از لحاظ زمانی و دوره ای به دو دورة کلاسیک و معاصر تقسیم می شود:

هنرهای کلاسیک کم ریشه در زندگی مردم دارند با‌ آداب و سنتهای و محیط هر منطقه رشد یافته اند، اینگونه هنرها در ایران به مینیاتور، تذهیب، ضیاکاری، رزی بافی، قالی‌بافی، کاشی کاری، سرامیک سازی، طفرنی، خانم کاری، منبت و معرق کاری شهرت یافته که در کل « هنرهای سنتی » شناخته شده اند.

معرق: معرق در معنای کلمه « اصولاً هر چیز رگه دار را گویند» ولی مفهوم آن را در این نوع بخصوص هنر، ایجاد نقشها و طرحهای زیبایی است که از دور بری و تلفیق چوبهای رنگی روی زمینه ای، از چوب یا پلی اسنر سیاه شکل می گیرد.

1- ابزارکار و کاربرد آن:

1-1 اره دستی:

در آن ارة معمولی با دستة چوبی است – که دارای تیغه های گوناگون برای بریدن تکیه‌های بزرگ چوبی بکار می رود

2-1 اره چوب بر واره فلز بر (اره های مویی )

اره های چوب بروارة های فلز بر دارای تیغه های باریک به طول 13 سانتی متر که دنده‌های آن به ترتیب در فلز بصورت زوج ( دو ملخه ) و در چوب بصورت فرد (یک‌ملخه) با فواصل (2-2) کم قرار دارد. این تیغه ها بر سر کمان متصل می شود. تیغ اره های فلز بر با شماره دو صفر، یک و دو آن برای بریدن صدف و عاج و شبه عاج استفاده می شود. تیغ اره های چوب بر مورد استفاده در معرق کاری با شماره دو صفر و یک است.

3-1 پرس برقی

دستگاهی است برقی، که چهار ستون آهنی که سه صفحة مستطیل شکل از چهار زاویه، به ستون ها متصل شده است و در قسمت بالای این چهار ستون حجم مکعب مستطیل آهنی قرار دارد که موتور و دستگاه گرم کننده در این قسمت جای گرفته است و با روشن کردن آن در حال حرکت صفحات، گرمابه وسیلة به هر یک از صفحات مستطیل شکل وصل شده است.

4-1 پرس دستی (پیچ دستی)

وسیله ای است فلزی، شامل خط‌کشی قطور به طول 25 الی 50 سانتی متر که دو قطعه بصورت افقی یکی ثابت در انتهای خط کش و دیگری که اهرم نامیده می شود در بالای آن به صورت متحرک قرار گرفته است.

یک پیچ بزرگ که یک دسته چوبی دارد و ابتدای اهرم متحرک نصب شده است. این وسیله برای ثابت نگهداشتن اشیا و تحت فشار قرار دادن ( پرس کردن) قلعه های کوچک معرق شده استفاده می شود.

5-1 پبشکار

قطعه چوب مستطیل شکلی است به طول 20 سانتی متر وعرض ان 10 سانتی متر که یک طرف عرض ان بر لبة میز نصب می شود و در میان طرف دیگر، شیاری بطول تقریبی 4 سانتی متر و عرض 1 سانتی متر وجود دارد، این تخته بصورت معلق بر لبة میز متصل شده و از آن برای خرد کردن و دوربری نقشهای چوبی استفاده می گردد (شکل‌1-2)

6-1 تیزک

قطعه فلز نوک تیزی است که قابلیت انعطاف بسیار دارد و برای برداشتن نقشها چوبی بریده شده از درون قالب خود استفاده می شود (شکل 2-2)

7-1 چکش

همان چکش معمولی ککه مورد استفاده عمومی است و برای کوبیدن میخ بکار می رود در معرق نوع 100 گرمی آن استفاده می شود (شکل 2-2)

8-1 سوهان تخت

سوهانی به طول 45 سانتی متر که تا اندازه 35 سانتی متر آن به پهنای 5/3 سانتی متر و 1 سانتی متر باقیمانده در انتها باریک می شود در موقع کار بعنوان دستگیره استفاده می‌شود.

9-1 سوهان چوب ساب

تیغه ای فلزی بطول 30 سانتی متر که دسته ای پلاستیکی آن متصل است که برای صیقل دادن سطح شئ معرق شده بکار می رود.

10-1 کمان اره

وسیله ای است فلزی و منحنی شکل مانند نعل اسب که دسته ای چوبی با یک سر آزاد آن متصل است و تیغه هایی با شماره های متفاوت به وسیلة دو پیچ (خروسک) به دو سر کمان اره متصل می شو، که قوس این کمان اره با شل کردن دو پیچ (خروسک) بلندتر می شود که باعث کارکرد راحتر در سطوح سی های بزرگ تر می شود.

هنگام بکار بردن این وسیله حتماً باید دقت کرد که کمان ان به حالت افقط و به فاصلة 1تا 2 سانتی متر تا کتف قرار بگیرد و تیغه آن با تختة پیشکار زاویه درجه تشکیل بدهد.

12-1 رنده دستی

قطعه ای چوبی است که در وسط ان ورقه مستطیل شکل فلزی با لبة تیز که برای رنده کردن و پرداخت چوب ها بکار می رود. این قطعه دارای دو دسته چوبی است.

13-1 سنگ نفت

قطعه سنگ نفت رنگی است که در میان قالبی از چوب های گرفته است و برای تیز کردن تیزک از ان استفاده می شود. این سنگ دارای دو سطح دندانه دار زبر و نرم می‌باشد که ابتدا نوک تیزک را بوسیلة دندانه های زبر و درشت تراش داده می شود و سپس با دندانه های ریز منتقل می دهند، سنگ نفت را همیشه در مقداری از نفت نگهداری می شود تا مقدار از چوبی نفت در آن نفوذ کند (شکل 3-2)

14-1 گاز انبر

وسیله ای است فلزی شامل دو دسته و دولبة قوس دار دو دسته با اندازه ها یکسان قرار دارد و بتدریج به هم نزدیک می شوند تا در نقطه ای به یکدیگر متصل شوند در معرق ز شماره 6 گاز انبر استفاده می شود. و از این وسیله برای بیرون آوردن میخ از محلی که چوبها را موقتاً بهم متصل کرده است استفاده می کند.

15-1 لیسه

قطعه فلزی است مستطیل شکل بضخامت یک میلیمتر که قابلیت انعطاف بسیار دارد و برای جمع‌ آوری براده ها از سطح کار و همچنین پرداخت آن قرار می گیرد.

16-1 گونیا

خط کشی است فلزی به طول 50 سانتی متر که در انتها به یک فلز قطور صاف به طول 5/13 سانتی متر متصل شده که با خط کش تشکیل زاویة قائمه را می دهد، که برای صاف کردن لبه های ناصاف شئ معرق شده استفاده می شود.

17-1 ماشین پرداخت ( فرز)

دستگاهی بطول 45 سانتی متر که از سه قسمت:

الف- دسته

ب- بدنه

ج- صفات پرداخت کننده تشکیل شده است.

- صفحات پرداخت کننده دستگاه پرداخت کننده:

1- صفحه سنگ سمباده:

صفحه دایره شکل بقطر 18 سانتی متر که میان آن دایره ای بقطر 2 سانتی متر خالی است که محل قرار دادن مهره پیچ متصل کننده به بدنه است.

2- صفحه پوست بره ای:

پوست بره دباغی شده دایر شکلی است بقطر 18 سانتی متر که کناره ای
پارچه ای وارده این صفحه بر روی صفحه سنگ سمباده قرار می گیرد و بوسیله یک بند، که کناره پارچه ای را در زیر سنگ سمباده جمع کرده و محکم کند.

3- صفحه پرداخت:

صفحه ای است دایره ای شکل از جنس نمد و بقطر 18 و ضخامت 5/2 سانتی متر و دایره ای به قطر 5/4 سانتی متر در مرکز آن قرار دارد که محل قرار گرفتن مهره هیچ متصل کننده بدنه است، از این وسیله برای پرداخت اولیه معرق استفاده می کنند.

18-1 مته دستی:

وسیله ای است بطول 30 سانتیمتر که شامل: سرمته، بدنه و دسته است. (شکل 2-2)

19-1 متر

20-1 مغار لیسه تیز کن:

سوهانی است سه پهلو که هر سه بر آن تراش داده شده و برای تیز کردن لبه های لیسه بکار می رود.

21-1 میخ

در معرق سه نوع میخ مورد استفاده قرار می گیرد: سایه، سنجاقی و کبریتی.

اره چوب بر واره فلز بر (اره های مویی )پرس دستی (پیچ دستی)سوهان تخت

بررسی چاپ سیکل اسکرین

در چاپ سیکل اسکرین کوچکترین نوع اثر آن روی ساعتهای مچی و IC ها و قطعات ریزکامپیوتری و الکترونیکی است و بزرگترین اثر آن روی بدنه هواپیما هاو کشتی و بالانهای بزرگ می شود و در این نوع چاپ روی اجسام و وسایل بزرگ به خاطر حجم زیاد به صورت دستی انجام می شود که در این نوع چاپ این امکان وجود دارد که بتوانیم فیلم بعد از آماده کردن جدا کرده و از دستگاه در

دسته بندی	هنر و گرافیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	7 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	10

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

مقدمه

در چاپ سیکل اسکرین کوچکترین نوع اثر آن روی ساعتهای مچی و IC ها و قطعات ریزکامپیوتری و الکترونیکی است و بزرگترین اثر آن روی بدنه هواپیما هاو کشتی و بالانهای بزرگ می شود و در این نوع چاپ روی اجسام و وسایل بزرگ به خاطر حجم زیاد به صورت دستی انجام می شود . که در این نوع چاپ این امکان وجود دارد که بتوانیم فیلم بعد از آماده کردن جدا کرده و از دستگاه در محیطهای باز و بزرگ بوده و به صورت دستی عملیات چاپ را انجام می دهیم . کارگاهای چاپ بیشتر در شهرهای بزرگ کار آیی زیاد دارند که در کنار آنها کارخانه ها و شرکتهای تولید کننده آن کارخانه جات و شرکتهای تاسیس می شوند.

محصول

در دو نوع چاپ :

در نوع

چاپ سیکل اسکرین : چاپ بر روی لباس و پارچه ، چاپ بر روی نایلون و نایلکس

چاپ ساده : چاپ تقویم ، چاپ کارهای اداری و تبلیغی ،چاپ آگهی ، رنگی در طرحها و رنگهای متفاوت .

مراحل تولید

برای چاپ بر روی پیراهن : طراحی طرح بوسیله کامپیوتر تهیه و شابلون (از جنس فیبر مخصوص) چاپ بوسیله شابلون کش

چاپ کارت تبلیغ و آگهی : حروفچینی و صحافی فرم بندی

برش کاغذ مورد اندازه چاپ تحویل سفارش

چاپ عکس : ابتدا اسکن عکس قسمت زیراکس برای چاپ و فتوکپی

در قسمت برش به وسیله دستگاه برش کاغذ به اندازه دلخواه و مورد نظر برش داده می شود .

در قسمت حروفچینی و صحافی حروف توسط صحاف در قالب چیده شده و پس فرم بندی گردیده و به قسمت چاپ فرستاده می شود .

در قسمت چاپ به وسیله دستگاههای چاپ طرح و سفارش مورد نظر را به چاپ
می رساند و پس از چاپ یک برگ از کار کیفیت ان بررسی می شود .

در قسمت تحویل سفارش , سفارشات توسط مدیر به مشتری تحویل می گردد .

مراحل تولید چاپ سیکل اسکرین :

طرح سفارش داده شده توسط طراح کارگاه با استفاده از کامپیوتر طراحی می شود و به آن کیفیت چاپ داده می شود که جهت فیلم گرفتن یا عکاسی دجار مشکل نشود . بعد از اجرای کامپیوتری طرح و نوشته یک عدد پرینت سیاه و سفید جهت عکاسی و فیلم به کارگاه

مواد اولیه

برای چاپ سیکل اسکرین

رنگ های P.V.C : مخصوص ظروف پلاستیک و نایلون و نایلکس

رنگ های پیک منت : مخصوص چاپ بر روی لباس و پارچه

رنگ های پفکی : برای چاپ بر روی لباس کودکان

راکل : جهت کشیدن رنگ بر روی فیلم

وسایل لازم امولسیون : حاوی پر کننده و مواد حساس به نور

تورهای ابریشمی : در امر فیلم سازی (چاپ تصویر) استفاده می شود.

مواد اولیه برای چاپ ساده :

مرکب و کاغذ – از نوع روغنی برای کارت تبلیغ و از نوع کاغذهای A4 در رنگهای گوناگون

دستگاهها :

دستگاها برای چاپ سیکل اسکرین :

اتوماتیک یا چهار رنگ

دستی : با استفاده از از شابلون

دستگاهها برای چاپ ساده

برش : دستگاهی است که بوسیله الکتروموتور برقی کار می کند و یک نفر نیاز مند است که کاغذ مورد نظر را به اندازه مورد نظر برش د داده .

حروف برای حروفچینی :

دستگاه چاپ : این نوع دستگاه از نوع (اور جنیال هید) بوده و به صورت مخلی هستند . برای این قسمت دو عدد دستگاه لازم است و بوسیله برق سه فاز کار می کند .

دستگاه زیراکس :

از نوع 4550 توشیبا بوده و با برق مستقیم AC کار می کند .

نیروی انسانی :

برای انجام کار بر روی دستگاهای قسمت مختلف به 6 نفر کارگر نیاز مند هستیم . 2 نفر شابلون کش ، یک نفر برای طراحی قسمت کامپیوتر یک نفر کارگر دستگاه چاپ – یک نفر برای قسمت برش و زیراکس و یک نفر برای صحافی و حروفچینی

چاپ سیکل اسکریندستگاها برای چاپ سیکل اسکرینمراحل تولید چاپ سیکل اسکرین

بررسی نقش خط در ایجاد فضای تجسمی

خط خطی کردن دوران کودکی از اولین تجربیات انسان است کودک احساسات خود را با کشیدن بر روی کاغذ دیوار یا هر شی و در دسترس نشان می دهد سپس در مدرسه با خطوطی آشنا می شود که مفاهیم خاصی دارند و برای نوشتن الفبا، اعداد و ترسیم اشکال هندسی، از آنها استفاده می کند انسان حتی خطوطی را تجربه می کند که تنها تصور ذهنی اوست اگر کف دو دست خود را بهم بچسبانید، در م

دسته بندی	هنر و گرافیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	24 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	43

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

خط:

خط خطی کردن دوران کودکی از اولین تجربیات انسان است. کودک احساسات خود را با کشیدن بر روی کاغذ دیوار یا هر شی و در دسترس نشان می دهد سپس در مدرسه با خطوطی آشنا می شود که مفاهیم خاصی دارند و برای نوشتن الفبا، اعداد و ترسیم اشکال هندسی، از آنها استفاده می کند. انسان حتی خطوطی را تجربه می کند که تنها تصور ذهنی اوست. اگر کف دو دست خود را بهم بچسبانید، در مرز میان دستها خطی را می بیند که در حقیقت وجود ندارد. از همه جالب تر خط میان آسمان و زمین است که در ذهن، ایجاد می شود و همه ما می دانیم که چنین خطی وجود ندارد اما آن را می بینیم. بنابراین تشخیص و تجسم خط بصری مشروط است به این که در چه وسعتی، با چه فاصله ای و از کدام زاویه دید عناصر بصری را در یک ترکیب تجسمی قرار دهیم . در تعریف تجسمی خط عبارت است از حرکت یا شکل کمتر بصری خواه بدون ضخامت و به صورت مجرد و خواه با داشتن ضخامت و برجستگی، مثل مرزهای پیرامون یک مسطح، محل برخورد دو سطح با دو زاویه مختلف، مرز حاصل از تباین دو سطح رنگین با تیرگی متفاوت و اثر حرکت مداد، قلم مو یا یک شیء نوک تیز بر یک صفحه.

انواع خط:

کلمه خط ، انواع اندازه ها و ضخامت های مختلف خطوط مستقیم یا منحنی و خطوطی را که به تدریج پهن و نازک می شوند در بر می گیرد. خط در حوزه طراحی، قدیمی ترین ، مهمترین، و قاطع ترین عنصر بصری است. به طور کلی خط، نقله در حال حرکت و ساده ترین شکل نمایش تحرک است. قدرت، سرعت اجرا و سهولت بیان مفاهیم، از خط عنصری ساخته است که در بسیاری از موارد بر عناصر بصری دیگر برتری می یابد. مجموعه خطوطی که انسان می تواند به وجود بیاورد سه نوع است. حرکت یکنواخت دست در یک جهت خط مستقیم را به وجود می آورد که آن را می توان با سرعت و دقت ترسیم کرد. خط مستقیم در سه حالت مختلف ترسیم می شود. 1- حالت عمودی 2- حالت افقی 3- حالت مورب خط مستقیم در هر سه حالت جهت و تحرک دارد. ما به صورت غریزی نسبت به خطوط واکنش نشان می دهیم. خط عمودی از نظر بصری احساس تعادلی و ثبات را بر می انگیزد. خط افقی احساس آرامش و یکنواختی را ایجاد می کند. خط مایل پویاترین خط است، جنبش و کشاکش بصری ایجاد می کند، حالتی ناپایدار دارد و تحرک آن بر انجام عمل دلالت می کند. این خط برای ایجاد تعادل تصویری به عناصر دیگر نیازمند است. زیرا بین حالت خطوط افقی و عمودی در نوسان است. همچنین خطی که به سرعت کشیده شود و با خطی که آهسته ترسیم شود تفاوت دارد. خطوط ممتد و طولانی ثبات و استحکام بیشتری دارند. خطوطی که در زمان کوتاه و به صورت بریده بریده اجرا می شوند، احساس تزلزل را بر می انگیزد.

کیفیت خط:

خطوطی که در طراحی به کار می روند از نظر کیفیت بر دو نوع است.

1- خطوطی که بیشتر نشان دهنده حالت های عاطفی و روحی است.

2- خطوطی که بیش تر بر پایه نظم و تفکر ایجاد می شود و حالت آن از قبل پیش بینی شده است. خطو نه تنها تصاویر واضح و مشخص از آنچه دیده می شود ایجاد می کند بلکه برای تجسم بخشیدن به آنچه، در ذهن طراح شکل گرفته نیز بهترین وسیله است.

کارکردهای خط:

از مهمترین کارکردهای خط می توان از ایجاد خط مرزی یا کناره نما بدون استفاده از سایه و روشن جزئیات یاد کرد. خط خالاصه ترین وسیله تجسمی است که مرزهای اشیاء را تعیین می کند یکی دیگر از کارکردهای خط ایجاد بافت است. طراحی با استفاده از تکرار منظم انواع خطوط بافت ایجاد می کند. بافت کیفیت لایه سطحی پدیده هاست که با دیدن و لمس کردن آن را احساس می کنم. بافت حقیقی هم کیفیت بصری دارد وهم کیفیت لامسه ای که هر یک احساس را در انسان بر می انگیزد. در بسیاری بر می‌‌انگیزد در بسیاری از آثار هنری بافت کیفیت بصری دارد. یعنی در بافت ما از بافت تنها از طریق دیدن انجام می شود.

به کارگیری خطوط در ایجاد بافت تزئینی از دیگر کارکردهای خط است. بافت تزئینی برای پوشاندن سطح و ایجاد زیبایی به کار می رود. استفاده از خط برای ایجاد سایه و روشن هم یکی دیگر از کارکردهای خط است. همچنین برای نمایش حجم از خطوط هاشوری استفاده می کنیم که ایجاد بافت بصری می کند.

نقش خط در ایجاد فضای تجسمی

خط ، گاه بر اثر تلاش مستقیم در جهت ایجاد آن پدید می آید و گاه در اثر ارتباط دوسطح یا دو رنگ یا کنارة شکل و فرم در ارتباط با فضا، ایجاد می شود.

در حالت اول، خط تجسمی پدید آمده، نیرویی متحرک و پنهان را در طول مسیر حرکت خود جا به جا نموده، از بار عاطفی و حسی برخوردار است.

در حالت دوم، خط جنبشی محسوس نداشته و احساس یا کیفیت تجسمی خاصی را در خود خلاصه ندارد.

طول ظاهری خط از حرکت سریع و مرتبط هر جزء آن پدید می آید. خط ، گاه ادراکی (چشمی - مغزی) از طبیعت را انعکاس می دهد و گاه تصور و رویایی را براساس قواعد بصری که به سازمان دادن آن پرداخته اند، پدید می آورد.

توانایی خطوط در جهت ایجاد ساختار و نظمی منطقی و نیز قدرت بیانی و عاطفی خط، هر یک به گونه ای تحول یافته در نقاشی سدة بیستم به کار گرفته شد.

هر واحد خطی به تنهایی گرایش به امتداد یافتن در مسیری ثابت دارد. اما در مجموعه ای وحدت یافته و مرتبط، با امتداد یافتن در مسیرهایی هم جهت با سطوح ارائه شده، به تداخل در مسیرهای حرکت می پردازد و نفوذ سطوح در یکدیگر را نمایش می دهد کاربرد ساختاری خطوط به گونه ای که در این نگاره طرح گشته است.

پدیداری حرکت بصری به کمک خطوط

حرکت یک مسیر خطی است. چشم ابتدا و انتهای حرکت را دریافت نموده و مسیر حرکت را در می نوردد. منظور از حرکت بصری در نقاشی بوسیله خطوط، ایجاد پیوند میان اجزای اثر است. به طوری که گردش چشم را بر روی گسترة اثر ممکن سازد. حرکت بصری، گاه بارز و گویاست و با تأکید نقاش بر بازنمایی حرکت در کل اثر بوسیله خط توأم گشته و حرکتهای متفاوت خطی در مجموع به القای آن می پردازند، و گاه حرکت بصری به صورتی آشکار و با پدیدآوردن خطوطی مشخص رخ می نماید.

استفاده از خط در جهت به حرکت درآوردن چشم بر سطح اثر، در نقاشی تجربی سده های نوزده و بیست نمایشی آشکار و بارز یافته و به عنصری اساسی در نقاشی مبدل گشت.

عمق نمائی بوسیلة خط نیز به نوعی ایجاد حرکت بصری در جهت سه بعد نمایی می انجامد و حرکتی از سطح اثر به درون آن را پدید می آورد.

خطای باصره از ابتدائی ترین نقاشیهای بشر، توجه نقاشان را در جهت ایجاد القای عمق و فضاسازی به خود جلب نمود و پرسپکتیو خطی در عصر رنسانس، نقشی مؤثر در ایجاد وحدت وتمرکز در نقطه ای از اثر را بر عهده گرفت. پس از تدوین نظریاتی در رابطه با عمق نمایی خطی به همراه به کارگیری تنتالیته های رنگی؛ این آزمونها در آثار دوران باروک به اوج خود نزدیک گردید. تحول نقاشی در سدة نوزده باعث پدید آمدن تصویر نوینی از فضا و بعد گشت و پرسپکتیو خطی - جوی در جهت ایجاد فضایی سه بعدی و طبیعت گرایانه، ارزش بنیادین خود را از دست داد. اما بر نقش خطوط هدایتگر در جهت ایجاد و القای فضایی محصور و انتزاعی ، افزوده گشت.

نقاشی بصری با تکیه بر جلوه های تجسمی، به میزان زیادی از خط در ارائه نوع جدیدی از عمق نمایی سود جسته است.

حرکت خط بر روی صفحه، به طور منظم یا نامنظم به ایجاد سطح می انجامد استفاده از خط در جهت سطح آفرینی، به سطوح پدید آمده حالتی فعال و پرتحرک می بخشد و رابطة میان سطوح را به شکلی روشن و واضح مطرح می سازد. پس از درک این نکته که کاربرد صحیح ساختار خطی در ایجاد فضایی منسجم و یکپارچه نقشی اساسی بر عهده دارد. می توان اهمیت روابط خط و سطح را بیش از پیش طرح کرد و بر توانایی خط در ایجاد سازه ای تجسمی تأکید ورزید.

خطوط در عین حالی که قدرت پوشانندگی و ایجاد سطح را دارا می باشند، یکدیگر را محو و بی اثر نمی گردانند. چنانچه دو تصویر خطی را بر یکدیگر منطبق سازیم. هر دوی آنها قابل رؤیت خواهد بود. بدین ترتیب، دو یا چند سطح در هم ادغام شده و میزان نفوذ سطوح در یکدیگر را می توان بوسیلة خطوط نمایش داد.

حرکت سطح در فضا به صورت بسته و در جهت القای فرم را نیز می توان به مدد خط سامان بخشید و حجم داخلی و خارجی فرم را به طور همزمان مرئی نمود.

خطوط بریده بریده و منحنی، در کنار اتصالات ظریف افقی - عمودی مهار می گردد و حجمی ملموس و ساختمانی را بدون استفاده از سطوح تخت تیره - روشن و یا والورهای رنگی آشکار می سازد. قلم گذاری خطی در بیکره قبل از ایجاد بافت به بررسی ساختار پیکره پرداخته، گردش فرم در ارتباط با فضا را نمایش می دهد.

تفهیم حجم و نمایش فرم در نقاشی بوسیله خطوط توصیفی سایه دار نیز میسر است بدین ترتیب، فرم به گونه ای تخت و مسطح، بدون پرداخت به تیرگی - روشنی، به نمایش خویش می پردازد و بدون آنکه خطوط و شبکه خطی در داخل فرم، به طرح فرورفتگیها و برجستگیهای آن اقدام نمایند. تنها با به کارگیری خطوط کناره نمای سیال و سایه دار نمایشی از حجم را امکانپذیر می سازد.

شبکه بندی فشردة خطی به ایجاد سطوح می انجامد و شفافیت خطی، سطوح مختلف را در اتصال با یکدیگر به گونه ای به نمایش در می آورد که جلو و عقب بودن سطوح، احساس می گردد؛ بی آنکه حجم به گونه ای عینی مشاهده و لمس گردد.

قبل از خط و بافت، شفافیت خطی و به کارگیری آن در عرصه نقاشی و طراحی به نظمی نوین و گسترده تر در حوزة هنرهای تجسمی می انجامد. استفاده از این خصوصیت باعث می گردد. دو یا چند فرم به شکلی بصری در یکدیگر تداخل نماید. بی آنکه آشفتگی بصری پدید آید. بدین ترتیب نفوذ سطوح و اشکال در یکدیگر، به کمک خطوط ادامه یابنده به گونه ای مرئی هویدا می گردد و این درک یکبارة موقعیتهای متفاوت فرم در فضا را میسر می گرداند و درک تجسمی یکپارچه ای از ارتباط عناصر و میزان تداخل آنها در فضایی محصور را بدست می دهد.

بررسی روابط خط و سطح در جهت آفریدن فضایی تجسمی و مطالعه روابط مستقیم

خط و سطح در سدة گذشته، نقاشان را بر این نکته رهنمون گشت که یکپارچگی روابط خط و سطح در قالب قوانین بصری می تواند به طور هماهنگ با قوانین جهان عینی به ایجاد سیستمی بصری بیانجامد. هر چه زبان تصویر مخاطبین وسیعتری می یابد؛ تلاش در جهت تأثیری مستقیم بر گروهی انبوه از بینندگان افزایش یافته و سعی در دریافت نظم بصری - نهفته در قالب روابط خط و سطح - در جهت وسعت بخشیدن به حیطه زبان تصویری فرونی می یابد.

خط به اشکال گوناگون به پدیداری بافت می انجامد. تکرار منظم یا منظم خطوط در ککنار یکدیگر نیروی سطح را شدت بخشیده، بدان جهش و حرکت می بخشد. بافتهای خطی گاه توصیفی بوده و به نمایش خصوصیات فیزیکی و قابل لمس، در قالبی بصری، می پردازند، و گاه ویژگیهایی نظیر حرکت، ریتم، فشردگی و جهت را در قالب خطوط مرتبط، منتقل می نمایند.

بافت خطی در آثار ونگوگ به صورت منظم در ارتباط با رنگ و نمایش بیانی، به صورت قلم گذاری خطی به پوشش دادن سطوح می انجامد و بار عاطفی نهفته در سطح را افزایش داده، بدان تحرک و جهت می بخشد. بافت خطی گاه نیز در جهت القای تیره - روشنی به کار می رود. و به صورت خطوط منظم هاشوری، یا خطوط پیچان و زیگزاگ به نمایش درجه تیرگی و روشنی به وسیله پراکندگی یا تجمع خط، می پردازد.

در نقاشی پس از آنکه خطوط اصلی به گونه ای اساسی و ساختاری به ایجاد ترکیب بندی موفق گردند، به دو گونه یا در قالب کیفیات توصیفی به ایجاد روابط شکلی می پردازند و یا به گونه ای بیانی به طرح احساس نهفته در عناصر خطی اقدام می نمایند. خطوط می توانند به صورتی ریز شده و پرتحرک نیز به منظور ایجاد توازن در کل اثر به ایفای نقش پرداخته و در قالب بافت، به متعادل نمودن روابط تجسمی بپردازند.

آنچه در رابطه با خط و بافت قابل تأکید است. سعی در کنترل این روابط،‌در چهارچوب اثری متعادل است. هماهنگی بافت خطی و خطوط اصلی کنترل کننده، نقشی اساسی در ایجاد اثری تجسمی بر عهده دارد و آن را متعادل می گرداند.

خط و ترکیب بندی

خط از دیرباز نقشی اساسی در ایجاد کالبد اصلی نقاشی بر عهده داشته است. گسترة اثر، در ابتدایی ترین روش با خطی افقی تقسیم گشته و طبیعت یا طبیعت بیجانی را در خود جای داده است. یا با بخش بندی هندسی و بر مبنای شکلهای اصلی چون دایره، مربع و مثلث در داخل اثر عناصر را با هم می آمیزد. با رشد نقاشی در سده های نوزده و بیست رفته رفته نقاش از شبیه سازی فاصله گرفت و با توجه به همبستگی شکلها در ایجاد تعادل و توازن میان رنگ و فرم، نقش خط، به عنوان عنصری نهفته در روابط شکلی اثر بیشتر توجه نمود وترکیبات پیچیده خطی را پدید آورد. خطوط نهفته در اثر، به بیان روابط درونی اجزاء با یکدیگر می پردازد. و بصورت خطی خالص، قابل مشاهده نیست.

خط و ترکیب بندینقش خط در ایجاد فضای تجسمیکارکردهای خط

بررسی تاریخچه بازیگران

بارها از خود پرسیده‌ام، چگونه می توان به این سئوال پاسخی داد که هم قابل قبول باشد و هم حق مطلب را ادا کرده باشد قبول، از نقطه نظر عام عرض کردم، چون می پندارم، تمام تئوری‌ها در بازیگری راهگشا و ضروری اند ولی هیچ گاه در توضیح خود حق مطلب را ادا نکرده‌اند

دسته بندی	هنر و گرافیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	366 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	112

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

مقدمه :

بازیگری چیست ؟

بارها از خود پرسیده‌ام، چگونه می توان به این سئوال پاسخی داد که هم قابل قبول باشد و هم حق مطلب را ادا کرده باشد. قبول، از نقطه نظر عام عرض کردم، چون می پندارم، تمام تئوری‌ها در بازیگری راهگشا و ضروری اند ولی هیچ گاه در توضیح خود حق مطلب را ادا نکرده‌اند .

حق مطلب یعنی آن اتفاق ظریف و پیچیده ای که در ذهن بازیگر شکل می‌گیرد و به روان و جسم او منتقل می‌شود. بین آن اتفاق از لحظه اول برخورد بازیگر با کاراکتر تا لحظه‌ای که وی روی صحنه است یک فضای خالی است و کلمات تئوریسین ها برای پر کردن این فضای خالی مثل وضعیت کهکشانها در فضای لایتناهی است. یعنی فضاهای خالی و بی‌توضیح بسیار بیشتر از کلمات و توضیح‌های ارائه شده‌اند. البته منظور من بخش تکنیکی قضیه، مثل تسلط بر بدن و بیان و … نیست. پر واضح است که برای بازیگری تئاتر باید توانایی‌های ویژه‌ای که جهت این کار لازم و ضروری‌اند کسب شود و تجربیات اساتید فن در این راه لازم الإجرا است ولی این فقط ابتدای ماجراست، نکته اصلی همان اتفاق درونی و تبلور کاراکتری دیگر در بازیگر است که همواره در هاله‌ای از ابهام قرار دارد. به نظر من و خیلی‌های دیگر هر انسانی یک نسخه منحصر به فرد است و دارای دنیای ویژه خود پس در هر کاری من جمله بازیگری، می تواند روش ویژه و منحصر به فرد خود را داشته باشد که البته این امر با شناخت تئوری‌ها و مکاتب و سپس عبور کردن از این شناخت صورت می گیرد و این در عمل به نحوه زندگی کردن بازیگر بستگی دارد که چگونه می‌اندیشد و از چه پنجره‌ای به تماشای باغ نشته است.

« بازیگر بدون در دست داشتن نظامی از ارزشهای فردی هیچ است، حتی اگر استعدادی شگرفت را دارا باشد[1] »

این جمله به نظر من کتابی خواندنی است. این نظامی از ارزشهای فردی او را منحصر به فرد و روش او را ویژه می‌کند، حال این تجربه است که روش ویژه‌ای او را پر رنگ تر کرده و او را در این راه پخته می‌کند.

(بازی می‌کنیم تا باشیم : )

« این واقعیت ساده است که همه ما، از آن کودکی که برای دست یافتن به بستنی، لب و کوچه خود را آویزان کرده است، گرفته تا آن سیاستمداری که به قصد تسخیر ذهن موکلان احتمالیش حنجره خود را پاره می‌کند، برای رسیدن به آنچه مورد نظرمان است به نوعی از بازیگری استفاده می‌کنیم. تصور اینکه بدون استفاده از بازیگری بتوانیم به زندگی خود در این جهان ادامه دهیم بسیار دشوار است. بازیگری به عنوان یک عنصر اصلی در تسهیل روابط اجتماعی به کار می‌رود و وسیله ایست برای حفظ منابع و به دست آوردن امتیازات در همه موارد زندگی»[2] این گفته‌ی مارلون براندو، حکایت از حضور چیزی به نام بازیگری در همه امور زندگی می‌کند. و برای همه‌ی افراد، صادق می باشد .

علت انتخاب نقش :

به گمان این حقیر کسی نقش را انتخاب نمی کند بلکه این نقش است که در مقام فاعل ظاهر می‌شود زیرا از خود روح دارد و زنده است، از اینرو منقوش خود را یافته و با او در می‌آمیزد. اگر تئاتر زندگی است شاید بتوان نتیجه گرفت که این فرضیه درست است زیرا در زندگی این نقش‌ها هستند که به سراغ ما میآیند، یعنی شرایط نقش‌های مختلفی را برای انسانها در نظر می‌گیرد، حتی مواردی که سخت بر این باوریم که انتخابگریم، معلوم نیست تحت تأثیر کدام بازی پنداریم .

اما این نمایشنامه و انجام وظیفه این جانب در شکل گیری این نمایش از این قرار بود که بنده در نمایشی به نام «گاهی اوقات برای زنده ماندن باید مرد » به نویسندگی و کارگردانی جناب آقای نصرالله قادری حضور داشتم و این متن در خلال تمرین‌های آن نمایش نگاشته شد و به گفته خود استاد بر اساس قابلیتهای شاگرد نوشته شد. حالا چند درصد از ذهنیات نویسنده بر صحنه متبلور شده، سئوالی است که باید از کارگردان پرسید !!

در هر حال، حداقل در این مورد به خصوص بدون در نظر گرفتن فرضیه، فاعل بودن نقش شرایط این نقش را برای من در نظر گرفت.

جذابیتهای موجود در نقش :

اولین عامل جذاب برای من راجع به این نمایشنامه، بسیار دوربودن من، به طور کلی از این نوع کار بود، که به نوعی مرا به تکاپو وا می‌داشت تا در عمل آنچه نمی دانم را بیاموزم. نثر مسجع و شاعرانه و در عین حال دشوار نمایشنامه در شیوه روایت برای روایت و کاراکترهای متعدد و همین که برای اولین بار چنین شیوه‌ای را تجربه می‌کردم، عواملی بود که سختی توانفرسای روح بخش کار را بیشتر می‌کرد و در واقع مرا به عنوان بازیگر با چالش‌های بیشتری روبه رو می کرد و مرا وا می‌داشت تا در دنیای جدیدی قدم بگذارم و چه جذابیتی بیش از این می‌تواند برای یک بازیگر وجود داشته باشد ؟

فصل اول

1ـ1‌ شناخت نویسنده

آقای نصر الله قادری فازغ التحصیل سینما در مقطع کارشناسی و تئاتر در مقطع کارشناسی ارشد ( هر دو با گرایش کارگردانی ) می باشد. او عضو هیأت علمی دانشگاه هنر می باشد. از آثار وی می توان به این کتابها اشاره کرد .

زندگی در تئاتر – زن، مذهب، نسل آینده در آثار برگمن – آناتومی ساختار درام، وقت پیچاپیچ محرمانه – کلی برای هیوا – افسانه لیلیث – به من دروغ بگو – زخمه بر زخم – مثل همیشه – هرا – غم عشق – مؤخره به سوی دمشق – زخم کهنه قبیله من – اسفنکس – فریادها و نجواهای دختر ترسا‌حکایت باور نکردنی بردار شدن سنساره – قابیل – افسانه پدر – حدیث آصف زهر خورده از بهر آنکه راست کردار بود – آه مریم مقدس – گاهی اوقات برای زنده ماندن باید مرد و «هنگامه‌ای که آسمان شکافت» و …

وی همچنین صدها مقاله، نقد، تحقیق و پژوهش در مجلات و نشریه های سینمایی، ادبی و تئاتر به رشته تحریر درآورده است وی در زمینه کارگردانی فیلم و بازیگری تئاتر نیز تجربیاتی داشته و کارگردان مطرح صاحب سبک تئاتر می باشد.

از شاخه‌های کارهای ایشان می‌توان به گره زدن مذاهب گوناگون در صحنه به گونه‌ای که انگار همه از حقیقتی واحد سخن می‌گویند، اشاره کرد و اینکه این حقیقت مطلق پس کی سکوت سنگین خود را خواهد شکست ؟

پیروزان « این چه حکایت است ؟ پس چرا خدا کاری نمی کند؟ »

او آثارش را با این جمله آغاز می کند : « به نام خداوند قلم، زیبایی، عشق » او به نوعی قلم، زیبایی و عشق را سه رکن اساسی زندگی می داند. نگاه او به عشق با فراقی معترض متجلی می‌شود . فراقی پر سوز و گداز و جانکاه اما خشمگین و عاصی و این عصیان توسط کاراکتر اصلی که تقریباً همیشه زن است، بروز پیدا می‌کند .

زن در آثار و تفکر وی مظهر تقدس، زیبایی، عشق و در عین حال اعتراض است. اعتراض به ظلمی که مردان یا جامعه در حق او روا داشته‌اند. در آرمان شهر او ابر زن در اوج اقتدار، مقدس، زیبا و مهربان است و حیات مردان به او بستگی دارد ولی این ابر زن در زمین مورد ستم واقع گشته و اسیر مردانی گشته که خود پرورده است. اگر زن نماد باروری و زایش باشد و زن زمین باشد، باید مردان نماد جامعه بشری باشند که نمی دانند با مادر خود زمین چه کنند ؟ شاید، کسی چه می‌داند ؟

او در عین حال با اسطوره و فلسفه سروکار دارد و آنها را همواره از منظر اجتماعی و سیاسی مطرح می کند و معتقد به همگام بودن با نبض جامعه است . او در صحنه عناصر متضاد را به شیوه‌ای خاص، به وحدت می رساند، این وحدت گاه در کلام و گاه در حرکت و گاهی همزمان برای این عناصر ایجاد می‌شود و مرکز همه این اتحادها، زن و عامل تفرقه، تعدی به زن عنوان می‌شود .

در نمایش «هنگامه‌ای که آسمان شکافت» فقط یک راوی حضور دارد که تصادفاً مرد است ولی فقط یک بار روی صحنه به سجده می‌افتد و آن، هنگامی است که مادر وارد می‌شود.

پیروزان ( در حال سجده ) : سلام ای بانوی بزرگوار، عذر تقصیرم بپذیر، من نمی شناختمت

از دیگر شاخصه‌های کارهای او به خصوص در این نمایشنامه « تاختن دوست و دشمن » بر کاراکتر اصلی است و اینکه همه به نوعی در پی نابودی و محو اساطیر در تکاپوی غم انگیز و مصیبت وار دست و پا می‌زنند .

1-2 بستر‌های نمایشنامه

رخدادگاه نمایشنامه کویری لخت و تشنه است که یک راوی به نام پیروزان واقعه عاشورا را از منظری دیگر روایت می کند که چگونه در پی حملة اعراب به ایران، او درگیر و دار جنگ اسیر می‌شودو کینه حسین بن علی (ع) با ازدواج امام حسین (ع) با شهربانو، در دل وی جوانه می زند و رشد می‌کند. او سالها با این کینه زنده می‌ماند تا بلکه روزی بتواند انتقام دلش را بستاند و با کشتن امام حسین ( ع ) به معشوق خود یعنی شهربانو برسد - او هنگامی به امام حسین می رسد که او در محشر کربلاست و طی دیدن و روایت ماجرا از منظر خود اساساً دچار شکی عظیم می‌شودو در نهایت دچار استحاله می‌شودو قربانی حسین (ع) می شود. پیروزان به گونه ای نماینده روح ملی ایران نیز هست و یکی از وجوه اوست که بازی می‌شود. کف صحنه به دو قسمت سبز و قرمز تقسیم شده و خط سفید وسط که خط تردید پیروزان نیز هست، مجموعاً پرچم ایران را تشکیل می دهند که اولیا در قسمت سبز و اشقیا در قسمت قرمز روایت می شوند. نمایشنامه به لحاظ تاریخی، داستان شهادت اسطوره‌ای را برای ما می‌گوید که یک ما به ازای ایرانی برای او داریم. ما به ازای حسین بن علی (ع) برای ما سیاوش است. آنها دو مظلومند که در پی ساختن آرامانشهر قربانی می شوند و هرگز برای جنگ پیش قدم نیستند، آنها دفاع می کنند.

به لحاظ تاریخی قدمت واقعه‌ای را که ما روایت می‌کنیم به تاریخ اسلام بر می‌گردد و به واقعه‌ی عاشورا اما پیوند زدن این واقعه تاریخی گذشته با وقایع امروز جامعه که یک انسان چگونه در محاصره‌ی دشمنانش تنها می ماند و چگونه به او نگاه می‌شود، نگاه سیاسی، اجتماعی، نویسنده است به مسائل روز با توجه به داستان تاریخی که روایت می‌شود. در مبحث شناخت نویسنده عنوان شد که او تمام دغدغه‌ها و علائقش را در باب اسطوره‌ی فلسفه، مذهب و … با بینش اجتماعی، سیاسی روز خود تلفیق می‌کند به گونه ای که به هیچ وجه قابل تفکیک نیستند. پیروزان در عین حال که پیروزان است و اسپهبد یزدگرد، در عین حال ایران امروز است و در عین حال روح کلی تاریخی ایران و در ضمن راوی ( بازیگر ) نیز هست.

یعنی یک ناظر کلی بر ماجرا:

این عناصر در ساختار روایی نمایشنامه در هم تنیده و غیر قابل تفکیکند. با توجه به اینکه فرهنگ ما یک فرهنگ شیعی، ایرانی است و این هر دو درهم تنیده‌اند و این فرهنگ، از لحاظ اجتماعی با رسمی شدن مذهب شیعه در دوره صفویه متولد شد و تا به امروز رشد کرده و تحولات تدریجی خود را داشته است.

اینکه چرا ایرانیان در برابر خلفا از افراد خاندان پیغمبرحمایت کردند و خود را شیعه نامیدند و از فرقه‌های معتقد به دستگاه خلافت، خصوصاً سنی ها جدا شدند، علل اجتماعی گوناگونی دارد. شاید ایرانیان نزدیکی به آل پیغمبر را از آن جهت حس می‌کردند که سلمان، انیس پیغمبر یک ایرانی بوده است یا که چون پیغمبر بنابر حدیثی از انوشیروان شاه ساسانی به احترام یاد کرده یا آنکه می گویند حضرت علی با فروش برده وار دختران اسیر یزدگرد سوم آخرین شاه ساسانی مخالفت کرد. کمااینکه در نمایشنامه نیز هست :

خلیفه : این زن و همراهانش را به سایر اسیران به فروش رسانید .

ایلیا : نه این کار نشاید، چرا که پیامبر اسلام فرمود با بزرگان و عزیزان هر قوم رفتار نیک داشته باشیم.

یا اینکه شهربانو، همسر امام حسین یک ایرانی و دختر یزدگرد سوم است که این مهمترین عامل پیوند اسلام و ایران در نزد ایرانیان به لحاظ تاریخی، اجتماعی محسوب می‌شود.

بررسی تاریخچه بازیگرانبازیگری چیستجذابیتهای موجود در نقش

بررسی تاریخچه هنر

هنر قدیم است به قدمت بشریت تاریخ هنر ملت ها نموداری از استعداد ها و تواناییها و اندیشه ها و پشتکار و پایداری و استقامت آنها می باشد آثار مکشوف از طبقات مختلف زمین گویای تمدنهای گوناگون و اوضاع جغرافیایی و تأثیرات مذهب و سیاست و اقتصاد و سیستم حکومت اجتماعی و وضع زندگی ویژة ملت هاست

دسته بندی	هنر و گرافیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	58 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	112

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

مقدمه

هنر قدیم است به قدمت بشریت- تاریخ هنر ملت ها نموداری از استعداد ها و تواناییها و اندیشه ها و پشتکار و پایداری و استقامت آنها می باشد... آثار مکشوف از طبقات مختلف زمین گویای تمدنهای گوناگون و اوضاع جغرافیایی و تأثیرات مذهب و سیاست و اقتصاد و سیستم حکومت اجتماعی و وضع زندگی ویژة ملت هاست.

کتاب حاضر که از ماقبل تاریخ آغاز شده و مطالب آن به وجهی فشرده به اوایل قرون وسطی پایان می پذیرد همانند سینمایی هنرهای مصور ملتهای: آشور، کلده، سومر، ایران، یونان، روم، هند و چین را از برابر نظر شما می گذراند و از تحول تمدنها و انگیزة نشیب و فراز آنها تا آنجا که بر ما مکشوف و معلوم گشته است خواننده را آگاه می سازد.

این کتاب به نیت تدریس در رشته باستان شناسی دانشکده ادبیات تهران ( که از سال گذشته به برنامة دروس این رشته افزوده گشته است) فراهم آمده است...

باستان شناسی مخصوصاً در کشورهایی مانند ایران که تمدنی بزرگ و باستانی دارند رشتة بسیار مهم و سودمندی است، زیرا صرف نظر از کشف آثار نبوغ نیاکان و دریافت راز مقاومت ها که درنشیب و فرازهای زندگی و تماس با ملل مختلف به مرحلة بروز و ظهور رسیده است ( و موجب غرور ملی و تقویت نیروی روانی و سرافرازی باطنی نسل حاضر و آینده است)، از نظر حسن جریان زندگی و تماس با ملل مختلف گیتی و جلب سیاحان و رونق بازار اقتصاد کشور نیز اهمیت بسزایی دارد.... هر چه بیشتر بدین رشته توجه شود، بیشتر فرزندان این آب و خاک و اجد صلاحیت علمی برای کاوش و کشف می گردند و کشور را از متخصصان خارجی که هرگز این علاقه و بی غرضی و اطلاع از آداب و رسوم محلی را ندارند بی نیاز می سازند. به سبب محدود بودن صفحات کتاب ارائه پاره ای تصاویر که شرح آنها در مت آمده است، میسر نشد و از هر سبک و یا موضوعی فقط یک یا دو نمونه ارائه گشته است امیدوارم با « پرژکسیون» و تصاویر رنگین که در دست تهیه است ( توأم با توضیح) رفع این نقصیه بشود.

دیباچة آموزنده ای از بانو« هلن گاردنر» آمریکایی دربارة رسم و رنگ و فرم و تکنیک و ساخت هنرها جهت مزید دانش، دانشجویان به وسیلة دوست و همکار عزیزم « بانو دکتر سمیمن دانشور» ترجمه شده است که موجب تشکر است... مطالب این دیباچه در زمینه هنرهای عینی است و در امر ذهنی یا فلسفة هنر، و اینکه: هنر چیست؟ وارد بحث نشده است فقط با یک جمله که: « هنر چیست، نمی دانیم: واقعیتی است که در دست ماست» از بسط مقال و تشریح مطلب و روشن شدن موضوع می گذرد... البته بحث بسیار پیچیده و بغرنجی است که قرون متمادی روی آن اندیشه شده و هر فیلسوفی آنچه به عنوان نظریه اعلام کرده است یکی از وجوه این واقعیت است....در دو کتاب زیبا شناسی که اینجانب تألیف کرده ام به عناوین مختلف از آن گفتگو شده است و چون تصور می کنم نپرداختن به این موضوع، جای خالی و ابهامی در کتاب حاضر باقی می گذارد، کوشش می کنم در همین مقام عصارة آراء و اندیشه های برخی از زیبا شناسان را که تاکنون تدوین شده است تذکار نمایم: برونتیر می گوید: « هنر چیزی و زیبایی چیز دیگری است»

گاستالا معتقد است: « هنر ساختة دست بشر است»

زیبا شناسی می گوید: « بشر پیش از آنکه دانشمند باشد هنرمند بوده است، زیرا حکومت خیال مقدم بر حکومت عقل و تجربه است»

زیباشناسی می گوید:« ساختة هنری محصول دانایی به وسیلة توانایی است»

زیباشناسی می گوید:« هنر لذت و شوری است که عینیت و موضوعیت یافته است»

زیبا شناسی می گوید:« هنر فقط نمایش، یا تجسم نیست، بلکه گزارش و ترجمه ای از روح هنرمند است».

زیبا شناسی می گوید:« هنرمند حقیقت نمی گردد، بلکه آن را خلق می کند».

زیباشناسی می گوید:« هنر مضراب یا زخمه طبیعت و زندگی است که بر تارهای عواطف و احساسات هنرمند نواخته می شود... از این رو همان طور که طبیعت رنگارنگ، و زندگی گوناگون است، عواطف هنرمند و تأثیر هنر او در بیننده در اعصار و طبقات و زمانها و مکانهای مختلف نیز گوناگون می باشد».

زیباشناسی می گوید: هنر زاییدة احوالیست که مستقل از تجسس برای حقیقت و اخلاق و سود و یا تحریک غرایز حیوانی است.

تن می گوید: « در زندگی جاری، اخلاق پادشاه است، ولی در قلمرو دانش و هنر، اخلاق را راهی نیست».

نیچه می گوید:« تشبیه همواره لذت بخش است، ما نیز از هنر لذت می بریم، زیرار هنر یک نوع تشبیهی از جهان است».

نیچه می گوید: هنر عبارت از فعالیت بشر به وسیلة اعلام و ابراز آرزوها برای یک زندگی عالی تر است.

نیچه می گوید: هنر گل زندگی است – و هنر مند دوست واقعی بشر است که این گل خوشبو را بدو هدیه می کند.

نیچه می گوید: تعریف هنر خیلی بغرنج تر از آنست که در یک جمله بگنجد شاید یک تعریف محکم آن اینست که:

« هنر بیان بلیغ ارزشهای (والور) تمام چیزهایی است که مربوط به زندگی است ( منظور از ارزش یا والور جالب و جالبتر بودن است) و اجتماعی بودن هنر از همین رو است که ارزشهای اجتماع را بیان می کند»

نیچه می گوید: « در تحلیل هنر همواره چهار هدف عمده مورد نظر است:

1- فعالیت خلاقة هنرمند

2- ساختة هنری

3- اقبال جامعه

4- ارتباط هنر با نظم جامعه»

گوته می گوید : « هر هنر، می یابد مانند هر زندگی و هر کار، از پیشه که لازمه اش تقلی داست آغاز گردد».

شیللر می گوید: هنر مایة زندگی کردن نیست، بلکه وسیلة بازی بی شائبه است« با زیبا، جز بازی نباید کرد».

شیلرر می گوید:« هنر دعوتی است بسوی سعادت»

خوشبختانه کتابخانه ای در دسترسم نیست والا تعداد این مثالها افزونتر می شد وا حتمالاً موجب کسالت خواننده می گشت... از آنچه تذکار شد چنین نتیجه گرفته میشود که در ابتدای امر، هنر معنای ساخت را داشته است و به تدریج هر چه ذوق آدمی لطیف تر گشته تجسس زیبایی با امر هنر بیشتر توأم شده است تا سرانجام زیبا و هنر تلفیق گشته اند که به عنوان « سودای عرفانی و علو روحانی» تعبیر شده اند.

دوران این تحول، بس دارز است و در پی آن تحول فلسفه ها می آید... برای زیبا شناس و فیلسوف، هر زمان واجد بازیهای فکری بی پایانی است که به جای دور تسلسل می توان آنها را « مارپیچ یا منحنی های بی پایانی است تفکرات هنری» نام نهاد، زیرا هرگز مانند دایره بسته نمی شود وم پیوسته در تعالی است. مشکلات چونی و چرایی هنر، مانند خود هنر هر روز بغرنج تر می گردد شیوه ها یا مکتب ها یکدیگر را طرد می کنند- قواعد و اصول کهنه و فرتوت از میان می روند- مبتکر هر هنری دوستاران نوی و بوجود می آورد- کلمات کهنه می شوند، تغییر می کنند- ذوقیات تازه ای به ظهور می رسند- حیرت ندارد، مانند همه چیز زندگی است، انقلاب و سرعت عجیبی در کار است- صد هنرمند نابعه در فرانسه می شمارند که سن آنان از حدود سی سال تجاوز نمی کند! دوستاران هنر آنان فراوانند و فریادهای تحسینشان بلند است....

زیباشناس و فیلسوف، تا می رود یکی را با دیگری قیاس کند اصل موضوع منتفی می شود....سال گذشته را در فرانسه گذراندم و دوستان هنری جدیدی یافتم، بحث و فحص و مطالعه کردم، سرانجام متوجه شدم: یا احساس تازه ای در جامعة جوان امروز پیدا شده که من فاقد آن هستم، یا واقعاً این جامعه دچار تب سوزانی گشته است که هذیان می گوید... می باید صبر کرد بحران بگذرد تا ببینیم چه باقی می ماند.

برخی از خصیصه ها یا کاراکترهای هنرمند و دوستار مشترک هستند و پاره ای مقایر یکدیگرند چنان که یک کار هنری برای سازنده اش امری است تحلیلی و برای بیننده امری است ترکیبی- فلسفة جدید، آنچه مشترک میان هنرمند و دوستار هنر است به پنج قسمت تشخیص کرده است:

1- عمل افتراق: یعنی موردی که وادار می کند ما امری از امور زندگانی را نادیده گرفته به فراموشی بسپاریم.

2- عمل تصفیه شهوات: شهواتی که محل و امکان اجرا در زندگانی ندارند و به وسیلة هنر اطفاء می شوند.

3- فعالیت تکنیکی: که بیشتر مربوط به سازنده است و دوستار هنر بندرت از آن اطلاع دارد.

4- عمل تکامل: که از طریق اجرای آرمانها و آمال زندگی گام نهادن است.

5- عمل افزوده: به لذتهای واقعی زندگی افزون است، خاصه برای آنان که کم دارند، یعنی لذت هایی جدید ایجاد کردن که به رایگان به دست آمده و تعلق به خود هنرمند است و از او سلب نمی گردد.

در این پنج اصل، دوستار هنر با هنرمند شریک است( ولی به وجهی مبهم و اندکی سطحی ) یعنی با این تفاوت که هنرمند قادر است خلق کند اما دوستار هنر قارد نیست.

همچنین برای هنرمند خلاق نیازهایی روانی قائل شده اند:

1- نیاز به بقای اثر یا دوام روح آثار

2- احتیاج به لذت، و فرار از ناملایمات و کسالتها

3- نیاز به خلق آثاری جهت ارضای حس خود پسندی و منیت و تفاخر و نشان دادن قدرت و توانایی.

4- احتیاج به عالم خلود، یعنی گریختن به جهانی آزاد و ایده آلی که ماوراء گرفتاری های اجباری زندگی است.

5- لذت مسبب بودن: این لذت در تمام افراد چه کوچک و چه بزرگ و حتی در حیوانات مشاهده می شود و صرف نظر از هنر، در تمام امور زندگی یک صفت بارزی است .... بقول، لسینگ: بشر، در هر تحریک شدید، قوای خود را بیش از آنچه که هست تصور می کند شعف قدرت،‌و لذت فتح ( که مسبب جنگهاست) از همین رو است.

ملاحظه می فرمایید که ما نیز سرانجام به نتیجه نهایی یا مثبتی نرسیدیم....منتهی، کاری که شد شاید این باشد که اندکی ذهن شما را روشن کرده و موجبات تفکر بیشتری را در این امور فراهم ساخته باشد. در خاتمه باید بگوییم که ممکن است در تحلیل اوضاع تاریخی و جغرافیایی و مذهبی و فلسفی کشورهایی که ذکر هنرشان در این کتاب آمده است و همچنین در کوششی که جهت نشان دادن تأثیرات مذهب و سیاست و اقتصاد هر کشوری در هنرهای آنان مبذول داشته ام چنانکه باید توفیق نیافته باشم و حتی خطاها و لغزشهایی نیز مشاهده شود ولی چون برای اولین بار چنین کتابی به زبان فارسی انتشار می یابد امید دارم همکاران گرامی و صاحبنظران و منتقدان بر اینجانب منت نهند و از نادرستی ها مرا آگاه فرمایند تا در چاپ آینده و یا در جلد دوم تصحیح گردد.

دیباچه

فرم های هنر

دیباچة حاضر از کتاب « هنر در طول قرون The art through the ages تألیف: خانم هلن گاردنر Helen Gardner نویسندة نامدار آمریکایی ترجمه شده است.

جوهر هنر: هنر چیست؟ نمی دانم..... جوهر اصلی این پدیدة اسرار آمیز و وصف ناپذیر ما را حیران می سازد. اما در عین حال بطور قطع و یقین می دانیم که از قدیمترین زمانها تاکنون افراد بشر تجارب فردی و خصوصی خود را به صور مجسمی منعکس ساخته اند که ما آنها را آثار هنری می نامیم.... و ضمناً می دانیم که هنر در زندگی بشر، اصلی اساسی است.

اگر از ما آثار معماری، نقاشی، کاشی سازی، موسیقی، شعر و نمایش و رقص را باز گیرند چه نوع زندگانی ما خواهد گشت؟

آثار هنری همواره موجود بوده و جاودانه وجود خواهند داشت و برای سعادت بشری اصلی اساسی بشمار می روند...آثار هنری تجارب انسانی هستند که شکل به خود گرفته اند و ما از دریچة حواسمان بدانها می نگریم و لذت می بریم ما نقاشی و رقص را با چشم می بینیم، ادبیات را با گوش می شنویم و هم با دیده می نگریم، موسیقی را استماع می کنیم، نقشی بر سنگ یا بر سطحی فلزی یا گلی را با دست لمس می کنیم و نرمی مخمل یا ابریشم را بمدد حس لامسه احساس می کنیم، لکن راه هنر به همین سادگی نیست... تأثیرات حسی ما به عکس العمل های احساسی منجر می شود. و ذکاء ما به عقل می انجامد و سرانجام، احساس و ذکاوت ما به مرحلة ادراک منتهی می گردد. این ادراک چگونه حاصل می شود؟ فرمولی قطعی و صریح موجود نیست که ادراک هنری را روشن کند. پیچیدگی یا تعقید پدیده ای که هنر نام دارد در آنست که از نظرهای گوناگون مورد بحث قرار می گیرد و هیچیک از این نظرها را بر دیگری برتری نیست- هر کس در برابر یک اثر هنری از نقطه نظر خود، نقطه نظری که عادت و اخلاق و روحیة شخصی او در آن دخالت دارد، قضاوت می کند و این قضاوت با قضاوت دیگری که دید خاص و متفاوتی دارد بی شک دیگرگون خواهد بود- در نقد هنری مهم این است که نقاد از تمام نقطه نظرها، هنر را مورد مطالعه قرار دهد، و این چنین ادراکی ذکاوتمندانه و غنی خواهد بود.

بنابراین در مطالعة یک اثر هنری می باید اصول زیر را در نظر داشت: باید دانست که یک اثر هنری عبارت از شکل یا فرمی است که هنرمندی آفریده است... این اثر بر اساس قواعد زمان و مکان و تمدنی خاص بنا شده است، دارای موضوع و محتوی می باشد و معمولاً خدفی را شامل است.

بهتر است در این اصول تعمق و موشکافی کنیم: هنری واجد فرمی است، یعنی دارای ساختمانی سرشار از زندگی است که به مجموعة هم آهنگی منتهی شده اسسست، این ساختمان اصیل باعث می شود که اثر هنری از اشیاء دیگر تمیز داده می شود... – این اثر راچه کسی آفریده است؟- هنرمند.- پس، هنر عبارت می شود از تجسم یک تجربة انسانی- و هنرمند هم کسی است که از میان تجارب زندگی خود موادی بر می گزیند، آنها را می آراید، یا می پیراید و بدانها شکل می بخشد» ( توماس مونرو Thomas Munro ) بنابراین خلق آثار هنری فعالیتی است ترکیبی یعنی عبارتست از انتخاب مواد و بهم پیوستن آنها بوجهی که مجموعه ای کامل از آن به دست آید. اگر این مجموعه دارای آن خاصیت نامحسوس «وحدت» باشد. اگر زندگی درونی در آن بدر بخش. هنرمند در خلق اثر خود توفیق یافته است. « تنها همین خاصیت نامحسوس است که اهمیت دارد» (لاورنس D.H.Lawrence ) – یک اثر هنری ممکن است از نظر تکنیک قابل انتقاد باشد و درعین حال عاری از حیات هم جلوه کند، اما وجود همین خاصیت درونی، و نامحسوس، آنرا مافوق انتقاد قرار دهد..، این گفته که از چینی ها ست مؤید این ادعاست: « اگر نقاشی بخواهد نقش ببری را با مهارت ترسیم نماید، در صورتی موفق می شود که در درون خویش احساس کند که خود به توانایی و قدرت ببری می باشد»

بیننده و منقد هنری، یک اثر هنری را از جهت مخالفی و را نقطة نظر هنرمند مشاهده

می کند. یعنی از نظر تحلیلی می نگرد نه از نظر ترکیبی ...به بیان دیگر تماشاچی، اثر تمام تمام شده، و شکل و فرم کامل را مشاهده می کند اما منقد می کوشد در بیابد که هنرمند چگونه مواد را بهم پیوسته است تا اثر کاملی را که اینک در برابر اوست بوجود آورده است... هر چند مشکل است که بیننده عین تجربة هنرمند را از دریچة اثر هنری او بیازماید، اما منقد اثر هنری، به این تجریه بی حد نزدیک می گردد و در اثر ممارست به جایی می رسد که عین احساس درونی ، یعنی جوهر و اصل روحی و نا محسوس هنر را درک می کند. گفتم: یک اثر هنری شکلی است که به وسیلة هنرمند از تجربة انسانی او ترسیم یافته است، اینک اضافه می کنیم: که ریشه و زمینة این اثر در تمدن ملتی است که هنرمند از آن بر خاسته است.

هنر در زمان وجود دارد و وابسته به زمان است- نیروهای اجتماعی، اقتصادی، سیاسی و مذهبی در هنر تأثیر شگرف دارند... از این نظرها که به هنر بنگریم، می بینیم هر فرمی در هر زمانی گویای سبکی است و سبک عبارتست از راه و رسمی معین، در زمانی که اثر هنری بوجود آمده است- سبک راه و رسمی است که تمام آثار هنری را در یک زمان، به رنگی خاص می آراید، رنگی که خاص زمان معین و خاصیت رنگی همان زمان است... معماری، نقاشی، مجسمه سازی، سفال سازی و فلز کاری- ادبیات، موسیقی،‌ نمایش و خلاصه تمام مظاهر هنری یک عهد به رنگ زمان همان عهد رنگ آمیزی شده اند..... به طوری که هر هنر در هر زمان بیان کنندة هنر دیگر همان زمان است، سبک نیز بسمان زمان، هرگز ساکن و ثابت نیست، بلکه گذر است... نطفة سبکی تکوین می یابد،‌ سپس به بلوغ می رسد، و آنگاه می پژمرد و زوال می یابد.... بنابراین ممکن است یک اثر هنری از سبک زمان خود پیروی کند، ممکن است یک اثر هنری انقلابی باشد و هنرمند چنین اثری دیده به آینده داشته باشد، به آزمایش بپردازد، مواد تازه ای را که سروش سبک نوی است در اثر خود بگنجاند.

همچنین گفتیم: هر اثر هنری دارای محتوی است، حتی آثاری نظیر ماسکها، سفالها و نقشهای مجرد یا هندسی. پارچه ها و کوزه ها و کاشیها که در بادی امر بنظر تزینی می آیند، ممکن است واجد یک معنای انسانی عمیق باشند..... محتوی هر اثر هنری، ارتباط مستقیمی به زمان آفرینش آن اثر دارد... تصادفی نیست که نقاشان عهد رنسانس این همه تصویر از حضرت مریم نقش کرده اند، و هم چنین اتفاقی نیست که نقاشان مدرن متوجه طبیعت جاندار شده اند و به نقش های مجرد و یا تزیینی صرف، توجه یافته اند و چینی ها در منظره سازی طریق کمال را پیموده اند، و نیز تصادفی نیست که نقش های روی آثار برنزی چین قدیم، و یا سفالهای سرخ پوشان بومی امریکا، این همه باد و باران را منعکس می سازد، و یا نقش اصلی حجاریهای مایان ها مارپردار، و یوزپلنگ می باشد.

بنابراین، هدف هنر، خود موضوع مهمی است که باید مورد مطالعه قرار بگیرد، به اغلب احتمال بسیار از آثار هنری به خاطر مقاصد و هدفهای معین بوجو آمده اند، شک نیست وقتی دیدار کننده ای پا به موزه ای می گذارد، متوجه این هدفها نمی شود، زیرا موزه انبان ذخیره ایست مصنوعی که در آن، اشیا، از زمان و مکان اصلی خود بسی دور مانده اند، اما اگر این اشیاء را تک تک مورد مطالعه قرار بدهیم و زمان و مبدأ آنها را در نظر آوریم، علت خلق آنها و همچنین سبب فرم خاصشان روشن می گردد، و در می یابیم که لباس ها و مجسمه ها مناسب بناهای خاصی بوجود آمده بوده اند. قالی ها برای کاخهای عظیمی بافته شده بوده اند، کوزه های هندی جهت حمل آب در دشتهای خشک به این شکل در آمده بوده اند، و صراحی های چینی بدان سبب بلند و باریک ساخته شده بوده اند که در مراسم پرستش در گذشتگان از می مالامال گردند.... هدف معماری، معمولاً به سهولت دریافته می شود. اما باید دانست که بسیاری از نقش ها، مجسمه ها، تزیین ها، سفالها و فلز کاری ها هم بسان معماری، برای هدفی بوجود آمده اند.

بنیاد شکل( یا جوهر فرم) از میان این همه موارد قابل مطالعه در هنر، بهتر است ابتدا به سراغ شکل یا فرم برویم و از چگونگی این دیدار سخن بگوییم.

فرم یا شکل، عبارت از مجموعه ای واحد و کامل و زنده ( ارگانیک) است- ترکیب عناصری است که مجموعه ای را بوجود آورده است. روش و سبکی است که هم آهنگی میان این عناصر برقرار کرده است، خلاصه عاملی است که شخصیت ممتاز و یگانه ای به مجموعه بخشیده است. مراد،‌ از لفظ زنده، یا ( ارگانیک) بر حسب « فرهنگ وبستر » چنین است: « زنده، یعنی واجد بودن ساختمانی کامل و قابل مقایسه با بدن آدمی – یعنی اجزایی که مجموعة واحدی را تشکیل داده اند- یعنی اجزایی که هم با یکدیگر و هم با مجموع متناسب هستند»- مراد ما از ساختمان ( مطابق فرهنگ یاد شده) چنین است: « ساختمان، یعنی انچه بنا شده است، یعنی نظم اسقرار یافته میان قسمتهای مختلف بدن یا یک شیئی»... این بوده معنای ظاهری مفهوم وسیع فرم.... لیکن چینی ها ضرب المثلی دارند که بسیار معروف است، می گویند: « باید به گوش جان شنید، و آنچه شنید دید» آقای پریستلی. می گوید: « این گفتة چستر تون بس حکیمانه است: فرق است میان مرد مشتاقی که کتابی را از سر اشتیاق می خواند با مرد خسته ای که در جستجوی کتابی است تا برای امرار وقت و مشغولیت بخواند».- خواندن کتابی، استماع آهنگی، تماشای تصویری، می باید با نهایت تمرکز قوای ذهنی و به کمک احساس و ذوق صورت بگیرد.

وقتی به استماع یک قطعه موسیقی مشغول هستید، اصواتی به گوشتان می خورد که گاه هم آهنکگ و گاه در هم به نظر می آیند و ممکن است موجب تحریک حس شادی یا غم شما بشوند: اگر به همین اکتفا کنید به کمترین حد لطافت آن قطعه پی برده اید- ولی باید گفت: ادراک لطافتی تا این حد ناقص،موسیقی شناسی نامیده نمی شود...شاید نا آشنایی یا تنبلی سبب این عدم ادراک است.... در صورتی که اگر به عکس، به دقت گوش فرا دهید تا جایی که نغمه ای از آن قطعه را به ذهن بسپارید، و همین نوا را گاه در مایة اصلی خود و گاه در مایه ای دیگر بشنوید و تغییر مایه را تشخیص بدهید و مخصوصاً در بیابیدکه خاصیت هر نوایی در هر سازی متفاوتست، و این نکات را در سراسر قطعه دنبال کنید و از هیچ چیز حتی اگر جزیی هم باشد غفلت نورزید و در ضمن این پیروی، پیوستگی نغمات را ادراک کنید و تکرار نغمه ها و مدگردیهای قطعه و تغییر و زنها و حرکات را دریابید، در این صورت اول را در راه شناختن موسیقی برداشته اید.

یک اثر ادبی نیز بسان یک قطعه موسیقی است.

نویسنده، از کلمات مدد می گیرد، کلمات را با هم ترکیب می کند تا جمله ها بوجود آیند، و جمله ها عبارات را تشکیل می دهند- با تکرا، تنوع، و بهم آمیختگی کلمات و ایجاد تحرک، نویسنده اثر خود ر اقدم به قدم جلو می برد تا به اوج برساند... و بدینوسیله نمونه ای ابداع می کند که نه تنها واجد محتوی و مضمون است بلکه به علت نبوغ و مهارت خاص نویسنده، محرک نیز هست و می تواند عکس العملی احساسی در خواننده ایجاد کند، همین مهارت است که باعث میشود مضمون، زنده و محرک گردد، زندگی و تحرکی که فقط مرهون کلمات و معنای آنها نیست.. بنابراین: نه موسیقی یک سلسله اصوات پی در پی است و نه ادبیات سیل کلمات ردیف شده می باشد......مهم در ادبیات و موسیقی ارتباط و کمال تناسب اصوات و کلمات می باشد.

فرم های هنربررسی تاریخچه هنراستعداد ها و تواناییها و اندیشه ها

بررسی الیاف سلولز در صنعت نساجی

الیاف سلولز از مهمترین الیاف مورد استفاده در صنعت نساجی می باشند که همگی از گیاهان بدست می آیند الیاف سلولز طبیعی را می توان به گروههای زیر تقسیم بندی نمود

دسته بندی	نساجی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	2851 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	180

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

1-1- مقدمه

الیاف سلولز از مهمترین الیاف مورد استفاده در صنعت نساجی می باشند که همگی از گیاهان بدست می آیند. الیاف سلولز طبیعی را می توان به گروههای زیر تقسیم بندی نمود.

الف) الیاف دانه ای: این الیاف از تخم یا دانه گیاه به دست می آیند مانند الیاف پنبه

ب) الیاف ساقه ای: این الیاف از ساقه گیاه به دست می آیند مانند الیاف کنف، کتان و چتایی.

ج) الیاف برگی: الیافی که از برگ گیاه به دست می آیند مانند الیاف سیسال و مانیلا

د) الیاف میوه ای: الیافی که از میوه گیاه به دست می آیند مانند الیاف نارگیل

الیاف پنبه:

پنبه لیفی طبیعی از نوع سلولزی، دانه ای، تک سلولی و کوتاه می باشد. دانسیته آن 52/1 است که از اینرو جزء الیاف سنگین به شمار می آید الیاف پنبه طولی ما بین
56- 10 میلیمتر و قطری در حدود 22- 11 میکرومتر دارد و رنگ آن سفید تا
قهوه ای مایل به زرد متغییر است. نمای طولی میکروسکوپی آن به صورت لوله ای تابیده و پیچ خورده است و نمای عرضی آن لوبیایی شکل می باشد. [20]

2-1- ساختمان شیمیایی سلولز

با تجزیه و تحلیل نتایج آزمایشات مختلف و شناسائی عناصر سازنده سلولز می توان آن را در دسته کربوهیدراتها قرار داد.

هیدرولیز با اسید سولفوریک 72 درصد منجر به تولید 7/90 درصد گلوکز می گردد. اگر محصول حاصل از هیدرولیز را به کمک الکل اتیلیک و اسید کلریدریک به عنوان کاتالیزور، متانولیزه نمائیم محصول حاصل 5/80% از مشتقات متیل گلوکز خواهد بود. محصول بدست آمده را با واکنش مکرر و استفاده از کاتالیزورهای دیگر می توان تا 5/95 درصد افزایش داد. نتیجه حاصل 5/95 درصد را می توان دلیل محکمی دانست که سلولز پلیمری است که از واحد های سازنده گلوکز تشکیل شده است. [16]

3-1- گلوکز

گلوکز یا پنتاهیدرواکسیدآلدئید مونوساکاریدی است که ملکول آن دارای 6 اتم کربن می باشد.

شکل 1-1- ساختمان خطی ملکولی گلوکز یا پنتاهیدراکسید آلدئید

گلوکز به دلیل دارا بودن چهار اتم کربن نا متقارن (کربن 2 و 3 و 4 و 5) در زنجیر ملکولی دارای 16 ایزومر می باشد که از این 16 ایزومر، 8 ایزومر تصویر آیینه ای 8 ایزومر دیگرند.

چون ایزومرها تصویر آیینه ای دارند ترتیب قرار گیری گروههای هیدروکسیل هیدروژن سمت چپ و راست ملکول گلوکز باعث تقسیم بندی ایزومرها به راست گرد (D) و چپ گرد (L) می شود که گلوکز سازنده سلولز از نوع راست گرد (D) می باشد. [2]

همانگونه که در شکل 1-1 نشان داده شده است پنتاهیدراکسید آلدئید دارای گروه آلدئیدی در کربن شماره 1 می باشد ولیکن کلیه آزمایشات مشخص کننده آلائیدها بر روی گلوکز به جواب منفی می انجامد که دلیل آن را می توان به واکنش گروه آلدئیدی کربن 1 با گروه هیدروکسیل 5 و تبدیل مولکول از حالت خطی به حالت حلقوی پایدار نسبت داد. [2]

شکل 2-1- تبدیل فرم خطی گلوکز به فرم حلقوی

فرم حلقوی D گلوکز حالت فضایی کشیده شده ای دارد و اتم کربن شماره 1 حلقه غیر متقارن می باشد و در نتیجه گروه های هیدروژن هیدروکسیل متصل به آن
می تواند دو حالت فضایی و را اختیار کند.

- D گلوکز مونومر سازندة نشاسته می باشد ولی - D گلوکز واحد سازنده سلولز است. این دو ایزومر از نظر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی با یکدیگر اختلاف زیادی دارند.

4-1- پلیمریزاسیون - D گلوکز

- D گلوکز با دارا بودن پنج گروه هیدروکسیل سازندة زنجیره پلیمری سلولز است. در صورت اتصال دو ملکول - D گلوکز به یکدیگر هر ملکول، یک هیدروکسیل از دست می دهد و بین آنها پیوندی اتری برقرار می شود و یک ملکول آب آزاد
می شود.

با انجام آزمایشات مختلف مشخص گردیده که در زنجیره پلیمری سلولز پیوندی ملکولی - D گلوکز از طریق کربن شماره 1 و 4می باشد و در این صورت هر ملکول، دو گروه هیدروکسیل از دست می دهد و سه هیدروکسیل دیگر برایش باقی می ماند. پیوند حاصله را که پیوندی اتری می باشد پیوند 1 و 4 - گلوکز گلوکزیدیک می نامند.

شکل 3-1- پلیمریزاسیون گلوکز و ایجاد پیوند 1 و4 - گلوکزیدیک

همانطور که در شکل 3-1 نشان داده شده است مونومرهای - D گلوکز متصل شده در زنجیر سلولز نسبت به یکدیگر وضعیت ترانس دارند، یعنی در زاویه ْ 180 نسبت به یکدیگر قرار گرفته اند. به همین دلیل گروه CH­₂OH یک در میان بالا و پایین قرار می گیرد، از این جهت کوچکترین واحد تکرار شونده در سلولز را سلوبیوز می دانند. [2]

شکل 4-1- عوامل جانبی زنجیر سلولز

همانطور که در شکل 4-1 مشخص شده است، انتهای زنجیر سلولز ملکول گلوکز شماره n قرار گرفته است، این ملکول از طریق اتم شماره 4 به اتم کربن شماره 1 ملکول گلوکز قبلی (1- n) از زنجیر سلولز متصل گردیده است.

این انتها را، سمت قابل احیاء زنجیر سلولز می نامند چون ملکول گلوکز شماره n در اثر اکسیداسیون تجزیه و به ملکول کوچکتر تبدیل می شود. ملکول گلوکز (1-n) نیز دارای همین خصوصیت است و قابل تجزیه می باشد و از این سمت خطر تجزیه کامل زنجیر سلولز وجود دارد.

بر عکس مولکول گلوکز شماره 1 از طریق کربن شماره 1 به زنجیر متصل است و قادر به واکنش نمی باشد همینطور مولکول گلوکز شماره2 تا شمارة n توسط کربن شماره 1 متصل هستند و از این سمت خطر تجزیه کامل زنجیر سلولز وجود ندارد، به همین دلیل این سمت را، سمت غیر احیائی زنجیر می دانند. [4 و 2]

گروه های جانبی سلولز گروه های هیدروکسیل می باشند. یکی از عوامل هیدروکسیل نوع اول و دوتای دیگر نوع دوم هستند. کربن شمارة 6 دارای نوع اول و کربن 2 و 3 دارای عامل الکلی نوع دوم هستند. [4]

عامل الکلی نوع اول فعالیت و واکنش پذیری بیشتری نسبت به عامل الکلی نوع دوم دارد.

5-1- پیوندهای بین زنجیرهای سلولز

پیوندهای موجود در بین زنجیرهای سلولز طبیعی پیوندهای هیدروژنی می باشد که بین عاملهای هیدروکسیل یک زنجیر با زنجیر دیگر ایجاد می شود. همچنین احتمال وجود پیوندهای واندروالس نیز در بین زنجیرهای سلولز داده شده است. [4 و 2]

به غیر از این پیوندها می توان توسط مواد شیمیایی پیوندهای دیگری را جهت تغییر خصوصیات سلولزی یا الیاف سلولزی ایجاد کرد. این پیوندهای ایجاد شده از نوع کوالانسی و بسیار محکم می باشد و خصوصیات الیاف سلولزی یا سلولز را بطور دائم تغییر می دهند.

پیوند دادن بین زنجیرها را با ترکیبات زیر می توان انجام داد. [20 و 2 و 1]

الف) پیوند دادن بوسیله فرم آلدئید

2Cell-OH + CH₂O " Cell-O-CH₂-O-Cell

ب) پیوند دادن بوسیله دی متیلول اوره

0

0

2Cell-OH+HOCH₂NHCNHCH₂OH"Cell-O-CH₂HNCNHCH₂-O-Cell

ج) پیوند گوگردی:

این پیوند در اثر یکسری واکنشهای پیچیده و در طی چند مرحله روی سلولز انجام
می شود.

2Cell-SH " Cell-S-S-Cell

6-1- تخریب کننده های سلولز

سلولز با دارا بودن ساختمان شیمیایی که در صفحات قبل در مورد آن بحث شد در مقابل بسیاری از ترکیبات شیمیایی و عوامل فیزیکی قابلیت تخریب و تجزیه دارد. بعضی از این عوامل تخریب کننده عبارتند از:

1-6-1- تخریب با اسیدها

تخریب سلولز در محلول های اسیدی بستگی به PH عملیات و حرارت و زمان دارد. علت تخریب شکسته شدن پیوندهای 1 و4 - گلوکوزیدیک است که با کاهش درجه پلیمریزاسیون (DP) و افزایش سیالیت محلول همراه است. محصول حاصل از عمل تخریب سلولز با اسید را هیدروسلولز می نامند. [4 و 2]

2-6-1- تخریب با مواد اکسید کننده

مواد اکسید کننده بر روی سلولز اثر کرده و اکسی سلولز را بوجود می آورند. با در نظر گرفتن زنجیر پلیمری سلولز که از واحد های - D گلوکز تشکیل یافته و هر واحد گلوکز دارای سه گروه عامل هیدروکسیل که یکی از آن نوع اول و دوتای آن از نوع دوم هستند و با در نظر گرفتن اینکه عوامل هیدروکسیل بسیار واکنش پذیر و قابل اکسید شدن هستند انتظار می رود عوامل الکلی نوع اول به آلائید و سپس به اسید و الکلهای نوع دوم به کتون تبدیل شوند. همچنین احتمال واکنش از سمت احیائی زنجیر و تولید اسید گلوکونیک نیز می باشد. [20 و 2 و 4]

3-6-1- تخریب با قلیا

بر خلاف اینکه سلولز در محلولهای رقیق اسیدی تجزیه می شود در محلولهای قایائی رقیق پایدار است. محلولهای غلیظ و داغ قلیا باعث تجزیه سلولز می شود. تجزیه از سمت احیائی زنجیر آغاز می شود و با تبدیل واحدهای گلوکز به فرکتوز و سپس به اسید ایزوساکارنیک به پیش می رود. [2]

4-6-1- تخریب با آنزیم

آنزیم ها از نظر شیمیائی پروتئین می باشند و به منظور تسریع در انجام عملیات بیولوژیکی استفاده می شوند. آنزیم ها انواع مختلفی دارند که هر یک توانائی شکستن نوعی پیوند را دارد. آنزیمی که سلولز را مورد تخریب قرار می دهد سلولاز نام دارد و با کاهش درجه پلیمرازسیون سلولز از طریق شکستن پیوند 1 ، 4 - گلوکزیدیک باعث تجزیه سلولاز به اولی گومر، مونومر و حتی آب و دی اکسید کربن می گردد. آنزیم های سلولاز بر مشتقات سلولز و سلولزی که پیوند بین زنجیری داده شده، بی اثر می باشد. [20 و 2]

5-6-1- تخریب بوسیله نور خورشید

به دلیل وجود اشعه ماوراء بنفش در نور خورشید و طول موج های کوتاهتر از نور موئی که دارای انرژی زیادی هستند، سلولز تجزیه و تخریب می گردد.

6-6-1- تخریب بوسیله حرارت

حرارت نیز اگر از مقدار معینی تجاوز کند باعث اکسیداسیون سلولز می گردد.

7-1- پنبه

اگر چه الیاف ساقه ای در نوع خود دارای ارزشی در صنعت نساجی است. ولی اهمیت آنها هرگز به پنبه نمی رسد. از خصوصیات مهم این الیاف، استحکام زیاد در پارچه، داشتن قدرت وقابلیت انعطاف در مقابل هر گونه عملیات ریسندگی و بافندگی و تمایل به جذب رنگهای متفاوت است. همین خصوصیات باعث شده است که با وجود افزایش الیاف مصنوعی، پنبه اهمیت خودش را حفظ کند و مقدار محصول و مصرف آن همواره افزایش یابد. [4]

8-1- خصوصات گیاهی

پنبه گیاهی است علفی که ارتفاع آن به 6/0 تا 2 سانتی متر می رسد. برگهایش دارای بریدگی است و گلهای سفید، زرد و یا صورتی دارد میوه پنبه کپسولی است به اندازه یک گرد و به نام غوزه پنبه (batt) که تخمها که در واقع همان تخم پنبه
(Seed Cotton) هستند درون آن قرار دارند. الیاف پنبه به صورت توده ای متراکم در سطح تخمکها رشد می کنند. گلهایی که در روی گیاه می رویند، معمولاً هر کدام بیش از 15 تخمک دارند که درون غوزه گیاه قرار دارند. غوزه پس از رشد کامل گیاه باز می شود و تخمکها و الیاف در داخل غوزه به صورت توده کرکدار در معرض هوا قرار می گیرند. هر یک از تخمکهای گیاه در حدود 20000 تا رلیف در سطح خود دارد و بنابراین هر یک از غوزه ها تقریباً حاوی 300000 تا رلیف هستند. وقتی که غوزه گیاه باز می شود رطوبت داخل الیاف تبخیر می شود و الیاف حالت استوانه بودن خود را از دست می دهد و این عمل باعث می شود که دیوارهای سلولی آن جمع شوند و حالت فرو ریختگی بیابند. در چنین حالتی، تار پنبه یک پیچش مختصر، یا نیم تاب به خود می گیرد که آن را اصطلاحاً پیچیدگی (Convolution) می نامند. [4]

9-1- اثر شرایط محیط در رشد پنبه

خصوصیات الیاف پنبه نظیر قطر آن به نوع پنبه بستگی دارد؛ ولی باید در نظر داشت که سایر شرایط از قبیل مناسب بودن زمین و همچنین شرایط جوی نظیر رطوبت زیاد و نور و آفتاب نیز در مرغوبیت آن اثر می گذارد. در یک گیاه معمولی رشد الیاف در داخل غوزه مدت یک ماه و نیم طول می کشد. ولی همه آنها در یک موقع به رشد کامل خود نمی رسند، و ممکن است بین 8 تا 9 هفته طول بکشد. از زمانی که گیاه دارای گل می شود تا زمانی که آخرین غوزه ها شروع به باز شدن می کنند. ممکن است در حدود چهار ماه طول بکشد. به هر طریقی که رشد پنبه در داخل غوزه انجام گیرد. مقداری از الیاف رشد کامل نمی کنند و مقدار الیاف رشد نکرده به به الیاف رشد کرده در داخل غوزه نشان دهنده کیفیت و بازدهی رشد نکرده به الیاف رشد کرده در داخل غوزه نشان دهنده کیفیت و بازدهی محصول است. در الیاف معمولی ممکن است در حدود یک چهارم الیاف رشد نکرده وجود داشته باشد و گاهی اوقات الیاف رشد کرده در داخل غوزه ممکن است به نود درصد برسد. [4]

10-1- ایجاد نپ (nep)

الیاف رشد نکرده ممکن است به طرق مختلفی ایجاد مشکلات کند که اهم آن بدین قرار است:

1- معمولاً بعد از خاتمه عملیات رنگرزی، الیاف رشد نکرده نسبت به الیاف رشد کرده کم رنگتر هستند و این در اثر ضخیم نبودن دیواره ها و یا عدم تکامل ساختمان لیف (پنبه نارس) است.

2- مقاومت این گونه الیاف فوق العاده کمتر از الیاف رشد کرده است و به سهولت پاره می شوند.

3- برای عملیات ریسندگی قابل استفاده نیستند و به عنوان ضایعات، دور ریخته
می شوند.

4- دارای قابلیت انعطاف هستند و به سهولت به دور الیاف دیگر می پیچند و ایجاد نپ می کنند. اگر چنین الیافی در پارچه رنگ شده وجود داشته باشند، به علت کمرنگ بودن آن، کالای رنگ شده یکنواخت به نظر نمی آید. [4]

11-1- ساختمان لیف پنبه

مولکولهای سلولز پنبه که تحت عملیات مکانیکی و شیمیایی قبلی قرار نگرفته باشد از پلیمرهای خطی که حاوی حداقل 5000 واحد انیدروگلوکز Anhydroglucose (وزن مولکول حداقل 800000) می باشند تشکیل می گردد. معمولاً در حالت جامد بشکل صفحات مسطح می باشند و در حضور آب این صفحات بطور منظم بهم چسبیده می باشند، ولی در بعضی مواقع بعضی از آنها از این حالت مسطح (form Flat) تبعیت نمی کنند و خمشهای مولکولی (Chain folding) در بعضی از الیاف سلولزی مشاهده می گردد. مولکولهای سلولز پنبه در حالت کاملاً گسترده و بموازات محور فیبریلها قرار دارند.

مطالعات بوسیله جذب نور ماوراء قرمز (Infra red) نشان می دهد که اغلب گروههای هیدروکسیل با یکدیگر پیوند هیدروژنی بر قرار می سازند ولی بطور دقیق چگونگی حالت تشکیل این پیوندهای هیدروژنی هنوز معلوم نشده است. شکل 5-1 امکان تشکیل دو نوع پیوند هیدروژنی بین مولکولی منظم را نشان می دهد.

شکل (5-1) دو نمای متفاوت از پیوندهای هیدروژنی بین مولکولی

در هر دو حالت فوق صفحات مسطح وقتی می توانند تشکیل گردند که بین گروههای هیدروکسیل و اتمهای اکسیژن در زنجیرهای مجاور پیوند هیدروژنی بیشتری برقرار گردد. پیوند بین صفحات مولکولها احتمالاً بوسیله نیروهای واندروالس حاصل
می شود.

شکل 6-1 نشان می دهد که چگونه سطوح آبدوست (Hydrophilic) واحدهای انیدروگلولز (Anhydroglucose) به نقاط استوانی (Equaterial) خود محدود شده است و سطوح مسطح بالا و پایین خاصیت غیر آبدوستی Hydrophobic دارند.

شکل (6-1) یک واحد سلوبیوز موقعیت اتمهای حلقوی را در دو سطح موازی با گروه های آبدوست و سطوح غیرآبدوست جانبی‌یا‌استوانه ای قرار دارند نشان می دهد.

اخیراً با روش سانترفیوژ تعداد 10000 واحد گلوکز که وزن مولکولی 1580000 را نشان می دهد برای سلولز پنبه ارائه شده است.

باید اضافه کرد که از پیوند مولکولهای الفا – دی – گلوکز(glucose – d - ) زنجیر خطی مستقیم که قابلیت تشکیل لیف سلولزی را داشته باشند بدست نمی آید بلکه مواد سلولزی دیگری مانند نشاسته حاصل می شود. شکل 7-1 شمای یک لیف پنبه را نشان می دهد.

شکل(7-1) شمای ساختمان لیف پنبه قبل از اولین خشک شدن لیف

دیوار اولیه (Primaey Well) از پوسته ای بضخامت 1/0 با فیبریلهای متقاطع و تحت زاویه خطی نسبت به محور لیف تشکیل شده است. موقعیکه لیف متورم
می گردد توده سلولز یعنی دیواره ثانوی، که شامل S₃, S₂, S­₁ می باشد و فیبرهای آنها زاویه 25- 20 درجه نسبت به محور لیف قرار دارند، به دیواره اولیه و مغز لیف، لومن (Lumen) فشار وارد می سازند.

دیواره ثانویه از لایه های متعددی تشکیل شده است S₃, S₂, S­₁ ... S این لایه ها را می توان با روشهای تورمی از یکدیگر جدا کرد. دیواره ثانویه متراکمتر از دیواره اولیه بوده و دسته های فیبریلهای آن در طول لیف، جهت آرایش، زاویه فیبریلهای خود را نسبت به محور لیف عوض می کنند و این تغییر جهت در آن محل موجب تاب دار شدن (Convolutions) لیف پنبه می گردد. و تعداد این تابهای طبیعی لیف و آرایش فیبریلی آن بطور کلی بستگی به نوع لیف پنبه و قابلیت تطویل آن دارد.

ضخامت فیبریلهای موجود در سلولز در حدود nm 20 می باشد. و بعضی از این فیبریلها خودشان نیز به فیبریلهای نازکتر و بضخامت nm 5 تقسیم می شوند و از تجمع این فیبریلها یک دسته فیبریل بضخامت nm 200 حاصل می شود که می توان آنها را بوسیله میکروسکوپ نوری مشاهده کرد. این تجمع با نیروی خیلی ضعیفی بهم متصل شده اند که به راحتی از هم گسسته می گردند.

بوسیله مطالعه با اشعه ایکس معلوم شده است که 60/ 58 درصد از گروههای هیدروکسیل پنبه دارای پیوندهای هیدروژنی منظم (ordered) و 40% بقیه غیر منظم (disordered) می باشند. شکل 8-1 نمای مناطق بلوری و بی شکل در لیف پنبه را نشان می دهد [7].

شکل (8-1) نمایش دیاگرامی مناطق بلوری و بی شکل

12-1- شکل سطح مقطع و شکل طولی لیف پنبه

شکل 9-1 سطح مقطع تصویر طولی لیف پنبه را در زیر میکروسکوپ نوری نشان
می دهد.

بطوریکه ملاحظه می شود مقطع تصویر طولی لیف تابهای آن (Convolution) مشاهده می شوند و سطح مقطع لیف حالت لوبیائی شکل دارد و مغز لیف یا لومن (Lumen) بصورت خط دیده می شود.

طول متوسط الیاف طبیعی پنبه حدود 14- 36 میلیمتر و قطر آن 15- 20 میکرون
می باشد مقاومت لیف حدود 3 – 6 گرم بر دنیر و تطویل آن تا حد پارگی
5- 7 درصد است.

شکل (9-1) تصویر مقطع عرضی و طولی الیاف پنبه

پنبه در شرایط استاندارد (22 درجه سانتیگراد و 76 درصد رطوبت نسبی) مقدار
8 درصد رطوبت بخود جذب می کند. [7]

13-1- مشخصات قسمتهای مختلف ساختمان تار پنبه ( مقطع عرضی )

1 -13-1- لایه (Cuticle)

این لایه خارجی ترین قشر لیف پنبه است سلولهای این قسمت به یکدیگر بسیار نزدیک هستند و به مقدار زیادی از اثرات زیان بخش عوامل خارجی و نفوذ آب به داخل لیف جلوگیری می کنند. یکی دیگر از خواص مهم این لایه ، جلوگیری از عمل اکسیداسیون در مجاورت اکسیژن هوا و اشعه ماوراء بنفش موجود در تابش شدید آفتاب است .ساختمان این لایه به درستی معلوم نیست ، اما تا آنجا که تحقیق شده است مواد شمعی (Wax) و پکتین در آن وجود دارد این واکس درواقع مخلوطی از چند واکس و چربی و انواع رزینهاست . اگرچه لایة کوتیکل در حین رشد لیف تشکیل می شود و لایه اولیه لیف رامانند قالبی در بر میگیرد ولی جزئی از آن به شمار نمی رود در حین مراحل رشد طولی لیف ، این لایه مانند قشری از چربی به نظر
می رسد و هنگامی که لایه دوم شروع به رشدو تشکیل شدن می کند، این قشر سخت می شود و حالت لعاب پیدا میکند. [4]

2-13-1- لایه اولیه (Primary wall)

در اولین مراحل رشد لایه لیف پنبه ، لایه اولیه شامل هسته و پروتوپلاسم است و این دو ماده هستند که اجزای اساسی و شالوده زندگی هر سلول زنده ای را تشکیل
می دهند اگر لایه اولیه راتقریباً «تماماً» از سلولز تشکیل شده است در یک حلال سلولز (هیدروکسید کوپرآمونیوم)‌ حل کنیم، فقط لایة کوتیکل باقی می ماند ضخامت لایه اولیه فقط 1/0 تا 2/0 میکرون است ، درحالی که ضخامت متوسط لیف در حدود 20 میکرون است مواد سلولزی که در این لایه است از اولین مراحل رشد لیف تشکیل
می شوند و مطالعات میکروسکوپی در مراحل مختلف رشد لیف نشان می دهد که این لایه حاوی لیفچه هایی است که در سطح خارجی لایة موازی با محور لیف ودر قسمتهای داخلی ، در جهت عرضی با محور لیف قرار گرفته اند. در فاصله این دو ناحیه فیبریلهای میانی ، تقریباً با زاویه 70 درجه نسبت به محور لیف قرار گرفته اند بدیهی است اگر این تمایل درجهت چپ باشد پیچش لیف در جهت چپ( s) است و اگر در جهت راست باشد شکل (Z) خواهد داشت.

این نحوه قرار گرفتن لیفچه ها سبب می شود که قدرت لیف در جهت طولی کمتر از جهت عرضی باشد و به همین دلیل است که قدرت و استحکام زیاد لیف در جهت پیرامون آن از تورم بعدی لیف به مقدار قابل توجهی می کاهد و قدرت لیف در جهت طولی ممکن است در اثر الیاف نارس باشد که استحکام کشش آنها کمتر از الیاف رسیده است . اگرچه لایه اولیه را کلاَ سلولز تشکیل می دهد ولی ناخالصیهای این لایه مواد پکتین و چربیها هستند. [4]

3-13-1- لایه دوم (Secondary wall)

این لایه که تقریباً‌90% وزن کل لیف را تشکیل میدهد در مرحله دوم رشد لیف به وجود می آید این دیواره از رسوب طبقات متوالی لایه های سلولز در داخل لیف تشکیل می شود بدون اینکه قطر لیف افزایش یابد. اگر در این مرحله از رشد مقطع عرضی، لیف را بررسی کنیم متوجه حلقه های مزبور که نمایشگر رشد روزانه و تکامل این لایه است می شویم مرحله تشکیل ابعاد و شکل حلقه ها بستگی زیادی به درجه حرارت و نور در مراحل رشد دارد .

چنانچه گیاه در شرایط ثابت قرارا گیرد یا اینکه یکی از عوامل موثر وجود نداشته باشد امکان دارد که این لایه در لیف تشکیل نشود یا حداقل ناقص باشد وجود این لایه در استحکام کشش لیف اهمیت زیادی دارد .

مطالعاتی که درمورد لایة‌دوم انجام گرفته است نشان می دهد که شبکه فیبریلها از لیفچه های بلند وبسیار نازک تشکیل شده است که احتمالاً در یک لیف متورم و یا خرد شده دیده می شود اما ابعاد این لیفچه ها بر حسب نوع نمونه لیف بسیار متغیر است ولی معدل قطر آنها بین 4 . 1- 1 . 0 میکرون تغییر می کند .[4]

4-13-1- کانال لومن (Lumen)

کانال لومن لوله ای است که در داخل لیف و در سرتاسر طول آن ، از ریشه لیف تانوک آن ، ادامه دارد. قطر فضای لومن در طول لیف متغیر است هنگامی که لیف در حال رشد کردن است و هنوز غوزه پنبه باز نشده است سطح مقطع لومن تقریباً یک سوم سطح مقطع لیف را تشکیل می دهد هنگامی که غوزه می رسد و لیف خشک
می شود این قسمت به کمتر از پنج صدم می رسد و به شکل شکاف باریکی دیده
می شود هنگامی که لیف در حال رشد است فضای لومن حاوی پروتوپلاسم است که سبب ایجاد رشد ونمو سلولها ست ولی پس از خشک شدن لیف مقداری پروتوپلاسم خشک از لیف باقی می ماند در داخل لومن مقداری مواد پروتئین ، مواد معدنی و مقداری پکمنتهای رنگی وجود دارد که سبب رنگ کرم پنبه اهلی می شود. [4]

14-1-مواد تشکیل دهنده الیاف سلولزی ( پنبه )

صرفنظر از سلولز که تقریباً 94-88% از وزن الیاف پنبه را تشکیل می دهد مواد دیگری نظیر پکتین ، واکس ،پروتئین و مواد کانی در این لیف وجود دارد که در جدول زیر مقادیر تقریبی آنها را برای دو نمونه پنبه آورده شده است :

جدول 1-1 – مواد شیمیایی تشکیل دهنده پنبه

مواد تشکیل دهنده	(‌درصد وزن خشک) در یک نمونه پنبه ناشناخته	(درصد وزن خشک )‌در یک نمونه پنبه امپایر
سلولز	93/94	30/95
پروتئین	2/1	00/1
خاکستر	(16/1)67/0	(86/0)50/0
واکس	75/0	75/0
اسید پکتیک	78/0	99/0
اسید مالئیک	48/0	19/0
اسید سیتریک	06/0	04/0
سایر اسیدهای آلی	32/0	32/0
قندها	15/0	10/0
سایر مواد	83/0	81/0
جمع	00/100	00/100

در مورد ماده تشکیل دهنده سلولز قبلاً مطالبی ذکر شده است اینک سایر مواد را مورد بحث قرار می دهیم .

1-14-1- واکس

واکس یا موم موادی است که به وسیله تقطیر سلولز با حلالهای آلی نظیر تتراکلرور کربن و یا بنزن به دست می آید وبعد از سلولز مهمترین ماده ای است که در لیف سلولزی موجود است مقدار واکس در انواع مختلف پنبه متفاوت و حدود 4/0 تا 8/0 درصد است .

تصور می شود که قسمت اعظم واکس در لایه اولیه لیف نهفته است .

واکس صرفنظر از نرمشی که به سطح لیف می دهد و سبب تسهیل عملیات ریسندگی می شود از اصطکاک بین الیاف می کاهد و نتیجتاً از قدرت کشش بین الیاف نیز کاسته می شود. آزمایشاتی که در این مورد به عمل آمده است نشان می دهد قدرت نخی که از الیاف موم گرفته(‌به وسیله حلالهای آلی ) تهیه می شود حدود 5/2% بیشتر از نخ مشابهی است که از الیاف موم نگرفته تهیه شده است.

از دیگر خواص واکس جلوگیری از نفوذ آب به لیف است کما اینکه لیف پنبه خام مدت چند روز در سطح آب شناور می ماند ولی پنبه ای که در محلول رقیق سودکستیک جوشانیده شده یا سوکسله شده توسط حلالهای آلی پس از چند دقیقه خیس و غوطه ور می شود مطالعاتی که روی ترکیب شیمیایی واکس صورت گرفته است نشان می دهد که الکلها و اسیدهای بزرگ و ترکیبات آلی دیگری در واکس وجود دارند .

2-14-1- پکتین ومواد وابسته به آن

مقدار پکتین در پنبه رسیده متغیر و حدود 6/0 تا 0/1 درصد است و مقادیر آن بستگی به شرایط و نحوه استخراج دارد در یک آزمایش توسط اگزالات آمونیوم وپکتات کلسیم رسوبی برابر 7/0 درصد به دست آمده ودر آزمایشات با روشهای دیگری تا 2/1 درصد تعیین می شوند و بیشتر مقدار پکتین در لایه اولیه لیف قرار گرفته است با مطالعاتی که توسط میرومارک انجام شده است اسید پکتیک را پلیمر خطی یا ساختمان حلقه های پیرانوز که در ناحیه کربن شماره 4.1 به هم متصل هستند معرفی کرده اند.

حدس زده می شود که پکتین مانند ماده سیمانی زنجیرهای سلولز را به یکدیگر متصل می کند ولی هنوز دلیل قاطعی برای این فرضیه چه از طریق آزمایش و چه از نظر تئوری آورده نشده است.

تمام مقدار پکتین موجود در لیف با جوشانیدن لیف در محلول یک درصد سود به مدت یک ساعت خارج می کنند در صورتی که از طریق حلالیت در آب به خودی خود خارج می شود پکتین که بدین طریق از لیف خارج می شود در محیط اسیدی
ته نشین می شود و قهوه ای رنگ و موم و مواد پروتئینی همراه آن است باید گفت که با خارج کردن پکتین از لیف حلالیت لیف در محلول کوپرآمونیوم و قدرت کشش آن تغییر قابل ملاحظه‌ای نمی کند .[4]

3-14-1- خاکستر و مواد متشکله آن

در یک نمونه پنبه 2/1 درصد خاکستر وجود داشت که از آنالیز کردن آن مقادیر زیر برای محتویات آن نتیجه شده است :

5%	Sio2	34%	K2O
4%	So3	11%	CaO
5%	P2O5	6%	Mgo
4%	C1	7%	Na2O
20%	Co2	2%	Fe2O3
مقدار بسیار کم	Zn,B,Mn,Cu	2%	Al2O3

تغییرات زیادی در مقدار خاکستر و درصد مواد موجود در آن ، در نمونه های مختلف پنبه مشاهده می شود و دلیل آن نحوه کشت و برداشت پنبه و چگونگی آزمایش است.

خاکستر پنبه به شدت قلیایی است به طوری که یک گرم آن 13 تا 16 سانتیمتر مکعب اسید کلریدریک نرمال را خنثی می کند در اثر شستشوی الیاف حدود 85% خاکستر آن بخصوص نمکهای سدیم و پتاسیم آن جدا می شود ولی عناصری نظیر کلسیم، آهن و آلومینیوم باقی می ماند. باید گفت که شستشوی الیاف پنبه باعث جدا شدن مواد تشکیل دهنده خاکستر، بخصوص نمکهای سدیم و پتاسیم آن می شود و مقاومت الکتریکی پنبه را افزایش می دهد به طوری که می تواند برای عایق بندی سیمهای الکتریکی و کابلها به جای ابریشم به کار رود. [4]

4-14-1- اسیدهای آلی

خاصیت شدید قلیایی خاکستر پنبه، دلیل بر وجود نمکهای اسیدهای آلی در پنبه است. در پنبه حدود 8/0% اسیدهای آلی دیده می شود که به استثنای اسیدپکتیک باید اسیدمالئیک و اسیدسیتریک را نام برد و هر دوی این اسیدها به صورت کریستان، با رسوب از پنبه خام جدا می شوند. مقدار این اسیدها در اثر بارندگی، یا در اثر مجاورت لیف با هوا کاهش می یابد و علت آن را می توان در تجزیه این اسیدها در اثر رشد میکرو ارگانیسم (ذرات میکروسکوپی آلی) ها روی لیف پنبه دانست. [4]

5-14-1- پیگمنتها

ماهیت طبیعی پیگمنتهای پنبه هنوز بدرستی مشخص نشده است ولی رنگ کرم (و یا دانه های کرم رنگ) خفیف پنبه را در اثر وجود پیگمنتها می دانند به عقیده اپارین و رگوین این رنگ ؛ بستگی به خواص ژنتیکی الیاف دارد و مربوط به اسید کلروژنتیک است و احتمالاً ممکن است این رنگ در اثر بعضی پیگمنتها گلهای پنبه باشد که در لیف باقی می ماند الیاف پنبه که مدت 2 یا 5 سال انبار می شود رنگشان افزایش
می یابد رنگین ترین پنبه ای که تاکنون دیده شده اند به رنگهای قهوه ای و سبز بوده اند سایر ترکیبات موجود در پنبه نظیر ویتامینها ، پروتئینها و ترکیبات فسفر ، هریک مقادیر بسیار کمی را در پنبه تشکیل می دهند .[4]

6-14-1- ویتامینها

تحقیقات به عمل آمده نشان داده اند که ویتامینهایی نظیر بایوتین، پیرودوکسین ویتامین در پنبه وجود دارند. ضمناً مقدار 28/0 گرم اسید فولیک در هر گرم پنبه خام نیز وجود دارد. [4]

7-14-1- ترکیبات فسفردار

گیک ضمن آزمایشاتی که روی نژادهای مختلف پنبه به عمل آورده است متوسط مقدار P₂O₅ را به قرار زیر گزارش کرده است :‌پنبه آمریکایی 5% ، سی آیلند 7%، مصری 9%، و آمریکای جنوبی 7% این مقادیر بر حسب درصد نسبت به وزن خشک پنبه است .[4]

15-1- طبقه بندی گیاهی پنبه

طبقه بندی گیاهی مختلفی برای پنبه وجود دارد ولی متداولترین آنها پنبه را به دو نوع آسیایی و آمریکایی تقسیم می کند که اصطلاحاً پنبه آسیایی را پنبه دنیای قدیم و آمریکایی را پنبه دنیای جدید می گویند . اما به هرحال انواع وحشی گیاه پنبه که در تمام قاره ها وجود داشته است اجداد حقیقی پنبه های امروزی هستند که با تربیت و اصلاح نژاد و پرورش در محلهای مناسب در طول تاریخ به مرحله کنونی رسیده اند و به طور کلی انواع پنبه ای که در نساجی به کار می روند از دو گروه زیر هستند :

1- پنبه آسیایی ، این پنبه در نواحی هندوستان ، پاکستان ، آفریقا و اغلب کشورهای آسیایی و منجمله پنبه بومی ایران است که در ناحیه خراسان و کرمان کشت می شوند ارتفاع بوته های این گیاه 8/0 ، 5/1 متر می رسد و طول الیافش در حدود 24-15 میلیمتر است الیاف تقریباً خشن هستند از انواع نژاد این پنبه دو نوع گوسیپیوم هر باسیوم و گوسیپیوم ریموندی است و نژاد دیگری از پنبه آسیایی به نام گوسپیوم نانکینگ است که در هندو چین ( سیام –لائوس) هندوستان کشت می شوند .

2- پنبه آمریکایی ، این نوع پنبه که بیشتر از هر نوع پنبه ای در دنیا کشت می شود
از نژاد کوسپیوم هیرسوتوم است و کلیه پنبه های معروف آپلند که در اکثر نقاط دنیا کشت می شود جزو این خانواده به شمار می آید ارتفاع این گیاه به 2/1-9/0 متر
می رسد و طول الیافش در حدود 35-22 میلیمتر است الیافش لطافت متوسطی دارند در ایران این پنبه در اکثر نقاط کشور کشت می شود

نوع دیگری از پنبه آمریکایی از نژاد گوسیپیوم باربادنز وجود دارد که دارای ارزش تجارتی است و پنبه های مرغوب مصری و پنبه های سی آیلند از این نوع هستند باید یادآوری کرد که تعداد دیگری نژادهای پنبه آسیایی و آمریکایی وجود دارند که ذکر کلیه آنها در اینجا ممکن نیست و مختصراً میتوان نژاد برزیل و پرووسیام را نام برد. [4]

16-1- طبقه بندی های تجارتی پنبه

پنبه های تجارتی از نظر کیفیت به سه گروه تقسیم می شوند:

1- الیافی که طول آنها بین 6-5/2 سانتیمتر است قطر آنها بین 15-10 میکرون تغییر می‌کند ومعادل 66/1-99/0 دنیر هستند این گروه الیاف شامل الیاف نازک و شفاف و تقریباً می توان گفت که از بهترین نوع پنبه هستند. این نوع پنبه معمولاً‌در جزایر آمریکای مرکزی مصر و سودان کشت می شود تهیه وتربیت این نوع پنبه کار ساده ای نیست و در دنیا مقدار زیادی از آن به عمل نمی آید و تولید آن محدود است.

2- الیافی که طول آنها 5/3- 2/1 سانتیمتر است قطر آنها بین 17-12 میکرون تغییر می کند و معادل 98/1 -26/1 دنیر هستند این نوع پنبه معمولاً در ایالات متحده آمریکا و در بعضی از نقاط کشور پرو در آمریکای لاتین کشت می شود .

3- الیافی که طول آنها 5/3- 2/1 سانتیمتر است قطر آنها بین 17-12 میکرون تغییر
می کند و معادل 98/1 -26/1 دنیر هستند این نوع پنبه معمولاً در ایالات متحده آمریکا و در بعضی از نقاط کشور پرو در آمریکای لاتین کشت می شود .

بررسی الیاف سلولز در صنعت نساجیپنبه های تجارتی از نظر کیفیت به سه گروه تقسیم می شوندمواد شیمیایی تشکیل دهنده پنبه

بررسی ضخامت کرکهای مفید

روش تعیین کننده ضخامت کرک های مفید در منسوجات فرشی می باشد یعنی حداکثر بلندی کرک ها یا فرهای درجه در کف پوش در این پرونده موجود می باشد این نشان دهنده فرشهای نساجی شده، بافتنی، بافته شده، ماشینی، پارچه ای است، به طوری که از قانون NFG 35000 پیروی می کنند

دسته بندی	نساجی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	31 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	51

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

منسوجات

ضخامت کرکهای مفید

بدون محدودیت زمانی استفاده قبل از پیشنهاد

مدرک حاضر منطبق با مدرنترین روش RNUR شماره 1296 می باشد.

بهیچ وجه نباید بدون پیروی از RNUR از آن استفاده نمود.

1- موضوع و زمینه استفاده:

روش تعیین کننده ضخامت کرک های مفید در منسوجات فرشی می باشد یعنی حداکثر بلندی کرک ها یا فرهای درجه در کف پوش در این پرونده موجود می باشد. این نشان دهنده فرشهای نساجی شده، بافتنی، بافته شده، ماشینی، پارچه ای است، به طوری که از قانون NFG 35-000 پیروی می کنند.

2- اصول

یک ورقه متالیک را بین منسوجات کرکی (کرک، بوکل، پارچه، پارچه کتانی) بگذارید و مقایسه کنید حد برش بالاترین قسمت از کرک را.

3- دستگاه

1-3- گنجایش کف پرش (فرش)

بوسیله یک سری از برش به ضخامت 8/0 میلی متر و در ازای 50 میلی متر بسازید در این صورت کف پوش (فرش) به ابعاد زیر می باشد:

9/2 میلی متر شماره 17

9/3 میلی متر شماره 18

9/3 میلی متر شماره 19

4/4 میلی متر شماره 20

4/4 میلی متر شماره 21

9/4 میلی متر شماره 22

4/5 میلی متر شماره 23

4/6 میلی متر شماره 24

5/7 میلی متر شماره 25

6/7 میلی متر شماره 26

2/8 میلی متر شماره 27

8/8 میلی متر شماره 28

در فرشهای کرک اصلاح شده (کوتاه شده) ابعاد زیر را داریم:

0/2 میلی متر

5/2 میلی متر

0/3 میلی متر

5/3 میلی متر

0/4 میلی متر

5/4 میلی متر

2-3- شرایط محافظتی

درجه حرارت ^o20 سانتی گراد 1 درجه

درجه رطوبت مربوطه 65% 2%

مدل آزمایش:

- قرار دهید فرش نساجی شده را در ظرف محافظ شرایط (2-3) بمدت کمتر از 24 ساعت

- یک ورقه به درازا ؟؟؟ زیاد بین فرش مزبور قرار دهید.

- اندازه را در یک شرایط که فقدان چیزی را در بر ندارد قرار دهید ؟؟ روی سطح تعدادی از فرشها خواه روی یک قسمت بریده شده از قالی

- قرار دهید تیغه را در بین کرکها:

- بین دو ردیف کرک، یا جنس پارچه یا بافتنی (درجه که هست)

- بین دو ردیف کرک، یا جنس پارچه بریده شده

- بین دو قسمت دراج یک فرش پارچه ای

تفاوت در موارد فرش پارچه ای

- بر روی یک قطعه برش فرش فشار بیاورید و حرکت طولی آن را مشاهده فرمائید (رفت- برگشت) در زمان پائین أوردن دست. برش را در موقعیت یک دست نگاهدارید.

- به طور آهسته انگشت دست را روی فرش بمالید و اثر أن را در برش ببینید. اگر در این لمس کردن برش کرکهای را ظاهر کرد دوباره آزمایش با انگشت بلافاصله تکرار کنید.

- دنبال کنید آزمایش را کم کم بصورت گسترده تا جایی که احساس کنید برش تمام می شود.

- یادداشت کنید عرض آخرین آزمایش را که بلندی و ارتفاع کرک را نشان می دهند.

- دوباره آزمایش را در جهت های مختلف تکرار کنید.

5- اصطلاحات نتایج

ضخامت کرک های مفید قالی نساجی شده متوسط 5 کرک روی قطعه را نشان می دهد.

6- صورت جلسه آزمایش

صورت جلسه آزمایش نشان می دهد:

- رجوع به قالی های آزمایش شده

- ضخامت حد متوسط قالی نساجی شده

- شرایط بخصوص آزمایش

7- تاریخچه و مدارک موجود

1-7- تاریخچه

1-1-7- تولیدات

در تاریخ 1/11/1981 تولید با قاعده و فرمول

2-1-7- موارد استفاده:

1-2-7- مدارک PSA

1-1-2-7- قواعد

2-1-2-7- دیگر چیزها (موارد دیگر)

2-2-7- مدارک خارجی

3-7- موازنه A

REN 1206

4-7- تائید A

5-7- کلمه های کلیدی

فهرست

1- موضوع و زمینه کاربرد

2- نحوه اشاره به مدارک

3- دستورالعملهای کلی

4- طراحی

5- شکل ظاهری

6- مشخصات الزامی

1-6- مشخصات فنی کلی

2-6- مشخصات فنی خاص

ضمیمه 1- تعریف نواحی برداشت نمونه های آزمایشی

ضمیمه (2/1)2- مشخصات فنی کلی کفپوش

ضمیمه (2/2)2- مشخصات فنی خاص کفپوش

ضمیمه 3- موکت بافته شده (نوع TUFTED)- کفپوش بافته شده (نوع TUFTED)

ضمیمه 4- کلاس های صوتی

7- تاریخچه و مدارک مورد استناد

1-7- تاریخچه

2-7- مدارک مورد استناد

3-7- معادل با استاندارد

4-7- مطابق با استاندارد

5-7- کلمات کلیدی

1- موضوع و زمینه کاربرد

استاندارد حاضر در مورد دستورالعمل ها و الزامهایی است که تمام کفپوشهای دارای شکل پذیری حرارتی به کار رفته در کف خودروها باید با آنها مطابقت داشته باشند.

این استاندارد دستورالعمل های ویژه شرکتهای خودرو گروه، دستورالعملهای مربوط به کفپوشها (با شکل پذیری حرارتی) را در کشورهایی که خودروها به بازار عرضه شده اند، کامل می کند.

این استاندارد در مورد روکش کفپوشها به کار نمی رود.

2- نحوه اشاره به مدارک

محصولات مرکب (کفپوش+ مواد حفره دار) در کلاس های کارایی مشخص شده X توسط خط مستقیمی با شیب 12Db در اوکتا و به میزان XdB در 1000HZ، فهرست بندی می شوند.

- نامگذاری ماده.

- کد دانه بندی.

- مرجع مدرک مربوطه به شکل ظاهری (FTM یا SPA) در صورت وجود (به بند 5- شکل ظاهری مراجعه کنید).

- کلاس یا کلاسهای کارایی صوتی در مورد کفپوش مرکب دارای لایه پشتی جذب صدا (حالت 8، 1 و 4) در موارد 1 و 4، کلاس صوتی، همان کلاس صوتی کفپوش با لایه پشتی جذب صدا است که به لایه الاستیکی و (حالت 1) ، به سنگینی (حالت 4) افزوده شده است.

- مرجع استاندارد حاضر.

مثال ها: کفپوش بافته شده F330 با کلاس 16B297100 (حالت 4,3,1,)

- کفپوش بافته شده F330 B29 7100 (حالت 2)

3- دستورالعملهای کلی

همان دستورالعملهای استاندارد B20 01 10 هستند به استثنا فصل بعد که به صورت زیر کامل شده است:

- تایید تولیدات

تائید کفپوش بر اساس کفپوش شکل دهی حرارتی شده و مواد تشکیل دهنده أن (مثال: موکت، کفپوش طرف راننده، لایه سنگین وزن و غیره) انجام می گیرد. بعلاوه، در مورد کفپوش مرکب دارای ماده اسفنجی، وجود یک نمونه تخت به ابعاد 700mm×700mm با ضخامت ماده اسفنجی الزامی است.

بدون توافق سرویسهای فنی مربوط به گروه هیچ تغییری در هیچ یک از مواد، نباید صورت گیرد.

هر تغییری در مواد لزوماً مستلزم یک تایید جدید است.

همه کفپوشهایی که مورد تایید قرار می گیرند باید به همراه یک گزارش آزمایش از سازنده باشند که تمام نتایج مربوطه به آزمایشات توصیه شده در استاندارد ویژه کفپوش را ارائه می دهد. بسته بندی و تحویل باید مطابق دستورالعملهای استانداردهای متداول باشد.

- علامتگذاری تاریخ ساخت باید مطابق استاندارد B11 8030 صورت گیرد.

- علامتگذاری قطعه در حال بازیافت باید مطابق استاندارد B20 1315 صورت گیرد.

4- طراحی

کفپوشهای شکل دهی حرارتی شده استاندارد حاضر بوسیله عمل شکل دهی حرارتی موکتهایی که از لایه های مشروح ذیل تشکیل شده است ساخته می شوند. (cf- استاندارد ISO 2424):

- یک لایه پشتی سبک (پلی اتیلن و غیره)، یا لایه سنگین وزن (EPDM پر و غیره) که باعث حفظ شکل می شود. ممکن است کفپوش با یک ماده اسفنجی ترکیب شده باشد (مواد حفره دار، نمد) که به عایق بندی صوتی خودرو نیز کمک می کند. مجموعه ای که بدین ترتیب ساخته شده کاربردهای تزئینی کف و عایق صوتی را تضمین می کند. در مورد کاربرد اخیر، ماده اسفنجی نقش لایه الاستیکی را ایفا می کند.

- موکت راننده که دارای الزامات استاندارد B65 6210 می باشد.

شکل ظاهری این موکت ممکن است به صورتهای زیر باشد:

- بافته شده (سوزن دوزی شده) به این معنی که از سوزندوزی مواد بافته شده بهم پیوسته با روش های فیزیکی و/ یا شیمیایی بدست آید. شکل ظاهری ممکن است صاف، حلقوی مسطح یا DILOURE باشد. بنابراین پوشش بافته شده با روکش شدن به پشت موکت ثابت می شود.

- بافته شده باشد (نوع TUFTED) یعنی با وارد کردن رشته های مخمل در پارچه ای که از قبل ساخته شده و پس از أن ثابت کردن آنها توسط روکش کردن، به ضمیمه 3 مراجعه کنید.

- یا هر طرح دیگری که اجازه رسیدن به شکل ظاهری درخواستی را بدهد. تجهیزات جانبی که به همراه کفپوش تحویل می شوند (دستگاه تهویه، جاپایی) در SPA (به بند 5 مراجعه کنید- مشخصات الزامی) مشخص شده اند.

توجه: کفپوشهای مرکب دارای شکل دهی حرارتی که از مواد مختلف ساخته شده اند، نباید بوهایی ایجاد کنندکه برای استفاده کنندگان نامطبوع باشد و همچنین نباید حاوی محصولات سمی یا آسیب رساننده به پوست باشند. در حین مونتاژ یا در دست گرفتن، مواد نباید آسیب ببینند.

5- شکل ظاهری

شکل ظاهری باید مطابق با معیارهای شرح داده شده توسط سرویسهای مربوط به گروه باشد.

در صورتیکه پس از عملیات شکل دهی حرارتی روی قطعات اختلافهای احتمالی نسبت به مراجع مورد نظر مشاهده شود، سرویسهای تحقیقاتی لزوماً باید قطعات را تایید کرده و این قطعات باید به عنوان قطعات مرجع توسط سرویس های کیف واحدهای مختلف تولید و تجهیزات گروه نگهداری شوند.

در تمام موارد، می توان یک FTM (برگه فنی مواد) یا یک SPA (استاندارد محصول تایید شده) تهیه کرد که دارای مشخصات فنی کلی و مشخصات فنی خاص شکل ظاهری (قبل از شکل دهی) باشد.

6- مشخصات الزامی

کلیه مشخصات الزامی مربوط به کفپوش دارای شکل دهی حرارتی مورد نظر، فقط در یک مدرک تشریحی که شامل موارد زیر است، گردآوری شده اند:

- جدول A- مشخصات فنی کلی کفپوش (به ضمیمه 2 مراجعه کنید).

- جدول B- مشخصات فنی خاص کفپوش (به ضمیمه 2 مراجعه کنید).

- این مشخصات خاص مطابق استاندارد B20 0150 موضوع SPA خواهند بود.

کنترل مشخصات، روی نمونه های آزمایشی برداشته شده از نواحی مختلف کفپوش صورت می گیرد. نواحی نموه برداری در ضمیمه A

مشخص شده و باید در نظر گرفته شوند. در مواردی که برداشت نمونه ها از این نواحی ممکن نیست، نواحی برداشت جدید دیگری باید در نقشه فانکشنال مشخص شوند.

1-6- مشخصات فنی کلی

الزامها در جدول A از ضمیمه 2 خلاصه شده اند و هر یک از آزمایشها در زیر و به همراه دستورالعمل های مربوط به راه اندازی آن در زمان مقتضی در نظر گرفته خواهد شد.

1-1-6- قابلیت اشتعال در وضعیت افقی

- مطابق روش D45 1333

آزمایش قابل انجام با مواد اسفنجی در صورت جدا بودن از کفپوش.

نمونه برداری از تمام نقاط کفپوش مثل موکت راننده یا نواحی مشخص شده در نقشه فانکشنال ممکن است.

2-1-6- کهنگی آب و هوایی

- مطابق روش D45 1309

4 سیکل AF (با دمای بسیار بالای ورقه، مثال: مجرا، سیکل های BF را انجام دهید).

آزمایش روی یک قطعه کامل و / یا یک نمونه آزمایشی برداشته شده از مجموعه انجام می شود. در پایان آزمایش نباید هیچ گونه گسستگی یا تغییر شکل مشاهده شود.

3-1-6- سایش BTW

- مطابق روش D44 1237

آزمایش قابل انجام بدون مواد اسفنجی.

آزمایش به مدت 300 000 سیکل با حداکثر سرعت انجام شده و درجه گذاری برحسب شکل ظاهری کروی و میزان سایش صورت می گیرد. پس از آزمایش، منیبرهای آزاد را وزن می کنیم.

4-1-6- قابلیت تبخیر مواد پلاستیکی فقط روی یک سطح

- مطابق روش D45 1007

آزمایش قابل انجام بدون ماده اسفنجی.

آزمایش به مدت 24 ساعت در دمای 100^oC روی مواد زیر انجام می شود:

- یک نمونه آزمایشی برداشته شده از ناحیه شماره 2 و / یا از ناحیه شماره 1 کفپوش.

- یک نمونه آزمایشی برداشته شده از موکت راننده.

اتلاف وزن را بر حسب g/m² اندازه گیری کرده و این نمونه های آزمایشی را که پس از آن برای آزمایش 7-1-6 مورد استفاده قرار می گیرند، مطابق روش D42 1235 نگهداری کنید.

5-1-6- سوراخکاری

- مطابق روش D47 1097

آزمایش قابل انجام بدون ماده اسفنجی

آزمایش روی نمونه های آزمایشی برداشته شده از ناحیه شماره 1 و ناحیه موکت راننده، انجام می شود.

6-1-6- مقاومت در برابر برش جوش ها

- مطابق روش D41 1033

آزمایش قابل انجام روی ماده اسفنجی.

آزمایشها روی نمونه های آزمایشی انتخاب شده از اطراف موکت راننده، (مطابق شکل 2 از ضمیمه 1) که فاقد جوشهای تزئینی اثر گذار بر نتایج هستند، صورت می گیرند. در تمام موارد، عرض جوش آزمایشی را مشخص کنید. این آزمایشها قبل و پس از 4 سیکل کهنگی نوع AF مطابق روش D47 1309 صورت می گیرند.

بررسی ضخامت کرکهای مفیدمشخصات الزامیآزمایش قابل انجام روی ماده اسفنجی

بررسی سابقه صنعت نساجی در ایران

سابقه صنعت نساجی در ایران به قرن ها قبل از اسلام برمی گردد، شهرت پارچه های گلگون عهده هخامنشی و زرد وزیهای این دوره را تاریخ نویسان یونانی ضبط کرده اند در دوره ساسانیان و نیز بعد از اسلام در بسیاری از شهرهای ایران کار ریسندگی و بافندگی پارچه های ابریشمی و پنبه ای و حریر رونق داشته و در آن ها انواع منسوجات بافته شده است که قسمتی از این منسوجات جن

دسته بندی	نساجی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	2016 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	265

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

مقدمه

سابقه صنعت نساجی در ایران به قرن ها قبل از اسلام برمی گردد، شهرت پارچه های گلگون عهده هخامنشی و زرد وزیهای این دوره را تاریخ نویسان یونانی ضبط
کرده اند. در دوره ساسانیان و نیز بعد از اسلام در بسیاری از شهرهای ایران کار ریسندگی و بافندگی پارچه های ابریشمی و پنبه ای و حریر رونق داشته و در آن ها انواع منسوجات بافته شده است که قسمتی از این منسوجات جنبه صادراتی داشته است. مثل ابریشم و پارچه های زری مخمل و شال های پشمی.

در دوره صفویه صنعت نساجی در ایران رونق فراوان گرفت و پس از یک دوره رکود در قرن دوازدهم هجری این صنعت مجدداً در قرن سیزدهم نضج گرفت. در دوره امیرکبیر برای ایجاد کارخانه های ریسندگی و بافندگی جدید فعالیت های اساسی انجام یافت به طوری که در کارشان کارخانه حریربافی و در تهران و قم کارخانه های ریسندگی و چلوار بافی تأسیس گردید.

عمر صنعت نساجی مکانیزه در دوران اخیر به 85 سال می رسد. اولین کارخانه نساجی در ایران در سال 1280 با ظرفیتی معادل 1200 دوک توسط صنیع الدوله در تهران تأسیس گردید. دومین کارخانه نساجی بلافاصله در تبریز به وجود آمد و سپس یک واحد نساجی در سال 1295 در بوشهر تأسیس و تا پایان دوره قاجاریه صنعت نساجی در ایران به همین سه کارخانه منحصر گردید.

رشد صنعت نساجی در حقیقت از سال 1300 با تأسیس کارخانه وطن (کازرونی) اصفهان با 4000 دوک ریسندگی و 100 دستگاه بافندگی شروع شده و دولت به حمایت از تولید پارچه های داخلی پرداخت و سرمایه های بسیاری برای ایجاد صنعت جدید نساجی در نقاط مختلف کشور به کار افتاد.

صنعت نساجی در بین صنایع کشور نیز از اهمیت ویژه ای برخوردار است. براساس آمار کارگاه های بزرگ صنعتی کشور در سال 1384 این صنعت در میان صنایع ایران، از نظر تعداد کارگاه (58% کارگاه های کشور) در مرتبه دوم از نظر تعداد کارکنان (6/67 درصد) در رتبه نخست و از نظر تعداد مزد بگیران تولیدی در مقام اول قرار داشته است. ارزش تولیدات این صنعت بجز صنعت نفت پس از صنایع جدید التأسیس شیمیایی در رتبه دوم 47% کل ارزش تولیدات صنایع کشور بوده و در آن سال از نظر میزان افزایش، خالص اموال سرمایه ای در مرتبه نخست (7/38%) قرار داشته است.

بازار تولید منسوجات در سطح جهان هم اکنون دارای طیف وسیعی می باشد که تنوع در طرح ها و کیفیت محصولات از مشخصه های بارز آن است. به لحاظ به وجود آمدن مصرف کننده های بیشتر همواره لازم است تا به گونه ای پویا تولیدات جدید به همراه کیفیت های مناسب و قیمت های نازل تر به مردم عرضه گردد.

محصول تولیدی این واحد نیز در زمره مواردی است که می بایست در آن تنوع در طراحی پارچه به نحو شایسته ای مورد توجه قرار گیرد. و با خلق نقش های جدید تر موجبات جذب مشتری فراهم گردد.

لازم به توضیح است که به طور کلی استفاده از ماشین های مجهز ژاکارد قاعدتاً باعث گستردگی در ایجاد نقش های متنوع خواهد نمود. و در این طرح نیز به این امر توجه شده است.

عمدتاً تولید پارچه های تار و پودی به دو صورت انجام می گیرد.

الف- تولید پارچه های تار و پودی معمولی

ب - تولید پارچه های تار و پودی تقویتی

در مورد پارچه های تار و پودی تقویتی آنچه قابل بحث است این است که می توان به سه صورت عمل نمود.

1. 1. تقویت تار

نخ تار پارچه تولیدی بیشتر نمایان بوده و نقش اصلی را در نمای سطح پارچه ایفا
می کند که می توانند نخ تار به صورت تزئینی بوده و نخ پود از نوع معمولی باشد.

1. 2. تقویت پود

نخ پود در این نوع پارچه ها نقش اصلی را ایفا می کند و نخ تار همان نقش نگهدارنده را داشت و در سطح پارچه چندان مشخص نبوده و تنها نخ پود است که در پارچه نمایان است. (مانند پتو)

1. 3. تقویت تار و پود

این در پارچه هایی است که پشت و روی پارچه دارای نقش های متفاوت بوده باشد. (هر دو طرف پارچه نقش دار است).

با توجه به توضیحات مختصر بالا قابل ذکر است که می توان جهت تولید پارچه های رومبلی از تقویت پود و در مواردی نیز جهت پارچه های پرده ای از نوع تار و پودی بهره گرفت.

- ظرفیت تولید

با در نظر گرفتن امکانات اولیه تولید (منابع مالی و بازار مصرف) پیش بینی گردیده است که از 51 دستگاه ماشین بافندگی مناسب جهت تولید محصول مورد نظر استفاده کرد که با توضیحات ذیل ظرفیت سالانه واحد محاسبه گردید.

الف- ویژگی های محصول

جهت تأسیس نخ پود پارچه عموماً می توان از نخ های پنبه ای پلی استر پشم و پنبه و ویسکوز استفاده کرد که جهت محاسبات بعدی نمره نخ مصرفی 2/(7-5) که به طور متوسط 2/6 متریک در نظر گرفته می شود. همچنین تراکم نخ پود بین 12-8 خواهد بود که به طور متوسط 10 در سانتیمتر منظور می گردد.

جهت تأمین نخ تار پیش بینی شود که از نخ های 100% ویسکوز با نمره 2/36 انگلیسی با تراکم 34-30 (به طور متوسط 32 در سانتیمتر) استفاده شود.

ب - وزن پارچه تولیدی

با توجه به توضیحات قبلی و نیز وجود ضریب جمع شدگی نخ پود به میزان 4% و نخ تار 7% می توان متوسط وزن هر متر مربع از پارچه های تولید شده را محاسبه نمود.

گرم وزن نخ های پود در مترمربع

گرم وزن نخ های تار در مترمربع

کارخانه صنایع نساجی تبسم در سال 1380 در زمینی به وسعت 5000مترمربع در شهرستان تفت احداث گردید سرمایه گذاری اولیه آن 900000000 ریال است این کارخانه به کمک استانداری و بانک ملت که هر دو از شرکای آن هستند و از شرکای دیگر مهندس احمد برگزیده و مهندس احمد هدایت و مهندس علی برگزیده می باشند.

در سال 1382 کار ساختمان اداری و کار سوله آن و امکانات دیگر به پایان رسید و با مذاکراتی که با مدیران اداره صنایع داشتیم مبلغ وامی را دریافت کردیم و شروع به خریدن ماشین آلات برای کارخانه شدیم.

ماشین آلات شرکت

با مذاکراتی که با مدیر عامل شرکت غدیر داشته اند از این کارخانه 25 عدد دستگاه ماشین بافندگی مدل G6100 را خریداری کردند برای قسمت بافندگی تاری پودی.

و تعداد 32 دستگاه چرخ بافندگی از نوع حلقوی برای قسمت بافندگی حلقوی خریداری شد که این دستگاه از شرکت برادر و شرکت تویوتا می باشد.

و برای قسمت دوزندگی که احتیاج بافندگی تاری و پودی و بافندگی حلقوی را برآورده کنند و بتوانند تولیدات شرکت را به تکمیل نهایی برسانند.

در قسمت تاری پودی به جز ماشین آلات شرکت غدیر 26 دستگاه ماشین بافندگی از کمپانی دور نیر خریداری شده این شرکت 114 نفر نیرو را جذب کرده که از این تعداد 20 نفر در قسمت بافندگی تاری پودی 32 نفر در قسمت بافندگی حلقوی و 42 نفر در قسمت دوزندگی و 17 نفر در ساختمان اداری و 3 نفر هم نگهبان هستند. و این شرکت به صورت 3 شیفت کار می کند.

مشخصات فنی ماشین آلات بافندگی از کمپانی دورنیر

سیستم راپیری تیپ HT74/SD/6

مدل چهار رنگ

عرض 200 سانتیمتر

مکانیزم عرض مفید 190 سانتیمتر

می نیمم عرض قابل استفاده 130 سانتیمتر

سرعت 380-350 دور دقیقه

قدرت الکتروموتور اصلی 4 کیلووات

قدرت الکتروموتور فرعی 55/0 کیلووات

مشخصات دابی

سیم الکترونیکی

تیپ 2667STaublal

محل نصب : سمت راست ماشین

مکانیزم ظرفیت چک= 28

مشخصات چله کشی

مدل 2/4126

عرض مفید 2200 میلیمتر

سیستم ، بخشی Sectlonol

قفسه ها و بوبین ها ، تیپ C مدل 4161

چک چله= مدل 4915

مشخصات فنی ماشین آلات غدیر برد مدل G6100

مقدار پودگذاری = حداکثر 880 متر در دقیقه

سرعت : بدون حاشیه توزن 400 دور پیک در دقیقه

سرعت با حاشیه توزن 340 دور پیک در دقیقه

عرض ماشین 1400-2200 میلیمتر

قطرغلتک تار 1014-800 میلیمتر

قطر غلتک پارچه 580 سانتیمتر

تنوع تار : عملاً هیچ گونه محدودیتی وجود ندارد

تراکم تار: عملاً هیچگونه محدودیتی وجود ندارد

نخ : 7/6 الی 2000 تکس (150-5/0 متریک)

نخ قیلافت : 12 الی 3400 دی تکس (8/10-3000 دنیر)

تراکم نخ پود : بین 2 الی 108 پود در سانتیمتر (5 الی 274 درایتغ

برق مصرفی : بین 5 تا 6 کیلو وات10 تا 11 آمپر که بستگی به عرض بافت، سرعت و مکانیزم حرکت وردها دارد.

سیستم اتوماتیک پود یاب

در هنگام پارگی پود پودبندی توسط سیستم پودیاب الکترونیک از مسیر گریپر خارج شده و ماشین متوقف می شود با فشار یک دکمه و توسط یک موتور الکترونیکی سیستم در جهت عکس حرکت نموده با شناسایی مورد پارگی بین از خارج نمودن آن از دهنه کار، مجدداً با فشار دکمه استارت ماشین شروع به کار می کنند.

کنترل الکترونیکی تغذیه تار

کنترل یکنواخت کشش نخ تار توسط سنسور و یک موتور الکترونیکی انجام می پذیرد. سیستم به نحوی برنامه ریزی گردیده که در صورت پارگی نخ تار و پس از تأمین آن مجدداً به طور اتوماتیک میزان کشش نخ با توجه به نوع و خصوصیات پارچه قابل تنظیم خواهد بود.

جایگزینی عملکرد مکانیکی ارتقاء کیفی پروسه بافندگی

سیستم دابی الکترونیک یه ارایه قابلیت های بالا در بافت ساده سازی و انعطاف پذیری در عملکرد تعمیر و نگهداری ساده قابل برنامه ریزی از طریق سیستم پروگرامر دابی و یا از طریق یک ترمینال انتقال دهنده از یک سیستم ساده رایانه ای.

سیستم الکترونیکی انتخاب رنگ پود

کنترل عملکرد از طریق مکانیزم دابی الکترونیک (تنوع 6 رنگ) و با یک سیستم مستقل از دابی (تنوع 4 رنگ) انجام می پذیرد.

امکان استفاده از طیف وسیعی از نخ های مختلف

ماشین بافندگی غدیر مدل G6100 با قابلیت عملی در بافت انواع مختلف نخ های ریسیده شده طیفی مصنوعی حاصل از ترکیب نخ های یکسره از الیاف سلولزی و مصنومعی (ساده و تکسیره) نخ های ننزینی و برتاب بدون هیچ گونه محدودیتی در تراکم و ضخامت و طیف وسیعی از تنوع پود در بافت پارچه.

ماشین های بافندگی بی ماکو با پود گذاری بوسیله میله گیره و یا تسمه گیره

در ماشین های بافندگی بی ماکو ، که پود گذاری در آنها بوسیله میله گیره یا تسمه گیره انجام می شود ، بر خلاف ماشین های بافندگی یا سیستم پروژکتایل ، پود گذاری به طریق مثبت و اجباری انجام می گیرد . به عبارت دیگر عمل پود گذاری توسط جسم پود گذاری بصورت مثبت مکانیکی انجام می شود و به داخل دهنه پرتاب
نمی شود . این ماشین ها معمولا دارای یک یا دو گیره نخ پود می باشد و این گیره ها در انتهای یک میله خشک و یا تسمه الاستیک نصب شده است . میله و یا تسمه انتقال دهنده گیره نخ پود ، ارتباطی با روش پود گذاری و تکنو لوژی بافت پارچه ندارد بلکه فقط می تواند از نظر طراحی ساخت ماشین ، مسائل فنی و اقتصادی مورد بررسی قرار گیرد . ماشین های بافندگی که با روش میله گیره یا تسمه گیره کار می کند امروزه توسط کارخانه های متعددی ساخته و عرضه می شود .

ماشین های بافندگی گیره ای را می توان بر اساس نوع پود گذاری و تعداد گیره ها به چند دسته تقسیم کرد :

1-ماشین های بافندگی که عمل پود گذاری در آنها توسط یک گیره انجام می شود :

الف – روش « آنست فایوله » - گیره خالی وارد دهنه می شود و از سمت دیگر ابتدای

نخ پود را می گیرد و به داخل دهنه می کشد .

ب – روش « بالبه » - در این روش ، گیره ، نخ پود را بصورت دولا ( دوبل ) وارد دهنه می کند .

2- ماشین های بافندگی که عمل پود گذاری در آنها توسط یک گیره انجام می شود ، ولی ماشین دارای دو گیره است که متناوبا عمل پود گذاری را انجام می دهند .

در این ماشین ها پود گذاری مطابق روش « ماکی » انجام می گیرد و دو میله گیره متناوبا نخ پود را به داخل دهنه وارد می کند .

3- ماشین های بافندگی بی ما کو که برای پود گذاری اختیاج به دو گیره دارد .

الف – روش پود گذاری « گابلر » در این روش نخ پود توسط گیره آورنده ( پود آور ) بصورت دو لا تا نیمه دهنه وارد می شود ، سپس گیره برنده ( پود بر ) یک لای نخ را باز می کند و در نیمه دوم دهنه قرار می دهد .

ب- روش پود گذاری « دواس » در این روش پود گذاری ، پود بر ، ابتدای نخ پود را از پود آور می گیرد و نخ را از سر تاسر دهنه می کشد اکثر ماشین های بافندگی را پیری ، امروزه بر اساس روش دواس ساخته می شوند .

ماشین بافندگی G6200 سولزر – روتی ، راپیری ، را پیرنرم ، روش دواس

از نظر تکنولوژی این ماشین برای تولید منسوجات پنبه ای و فاستونی مناسب است . این ماشین کاربرد هایی نیز در ارتباط با تولید منسوجات صنعتی ، به ویژه « کیسه هوای اتومبیل ) داشته است . این ماشین ، مانند تمام ماشین های راپیری می تواند به مکانیزم تشکیل دهنه بادامکی ، دابی و یا ژاکارد مجهز شود .

در ماشین های راپیری، نسبت به نوع ماشین ، بازای بافت هر پود ، 7 تا 14 سانتی متر ضایعات وجود دارد . که هنگام بافت پود های گران قیمت ، رقم ملاحظه ای را تشکیل می دهد . این مکانیزم می تواند، صرفه جویی قابل ملاحظه ای در بر داشته باشد .

ماشین بافندگی گیره ای « فاتکس » و « ایور »

این ماشین توسط کارخانه « فاتکس » در لیوان ساخته می شد . پود گذاری توسط یک تسمه خشک ( غیر الاستیک ) انجام می گیرد .

گیره خالی از سمت راست ماشین ، وارد دهنه می شود و از تمام عرض آن می گذرد و موقعی که به سمت دیگر ماشین می رسد ابتدای نخ پود را می گیرد و آن را از سر تاسر دهنه می کشد .

طول تسمه غیر الاستیک کمی بیشت از عرض شانه بافندگی است و بدین جهت در سمت راست ماشین یک ریل هدایت کننده وجود دارد تا گیره پس از خارج شدن از دهنه بر روی آن قرار گیرد . از این رو عرض این ماشین تقریبا دو برابر عرض شانه آن است .

با توجه به اینکه طول تسمه برابر عرض شانه بافندگی است و گیره باید دو بار از داخل یک دهنه عبور کند ، ( یکبار خالی و یکبار با نخ پود ) توان پود گذاری این ماشین نسبت به ماشین های دیگر بی ماکو کمتر است .

در این ماشین می توان از یک تا هشت پود مختلف بصورت پیک – پیک و مخلوط کار کرد . نخ های پود مورد استفاده می تواند نخ ساده ، فانتزی دولا و غیره با
نمره های مختلف باشد .

دور ماشین برای عرض بافت 160 سانتیمتر برابر 130 دور در دقیقه است و برای عرض بافت 190 سانتیمتر برابر 125 دور در دقیقه است . ابعاد ماشین برای عرض 160 سانتیمتر برابر 280×455 سانتیمتر و برای عرض 190 سانتیمتر برابر 293*492 سانتیمتر است .

این ماشین ممکن است به مکانیزم بادامکی ، دابی با بادامک مخصوص ، یا مکانیزم ژاکارد برای تشکیل دهنه مجهز شود .

ارتفاع دهنه در این ماشین از ماشین های معمولی کمتر است دامنه حرکت دفتین برابر 75 میلیمتر است و حداکثر ارتفاع تسمه گیره ای 25 میلیمتر است .

دفتین توسط یک بادامک حرکت می گیرد و زمان مرگ عقب آن 250 درجه از دور بادامک است در این ماشین ، عرض شانه نباید از عرض پارچه بیشتر باشد ، مگر در صورتی که کناره های پارچه با طرح گاز بافته شود .

همان گونه که گفته شد در این ماشین تسمه گیره ای از داخل دهنه عبور می کند و در سمت مقابل ( چپ ) ابتدای نخ پود را ، بین کناره پارچه و سوراخ راهنمای انتخاب نخ پود می گیرد و آن را از داخل دهنه می کشد ، تا جایی که ابتدای نخ پود از کناره سمت راست پارچه نیز خارج شود .

ابتدای نخ پود که از کناره پارچه شده است توسط یک مکنده مکیده می شود تا نخ پود در حالت کشیده ، در دهنه قرار گیرد این عمل از برگشتن انتهای نخ پود به داخل دهنه بعد نیز جلوگیری می کند چون دفتین زدن در دهنه بسته انجام می شود ، در نتیجه یکنواختی کشش نخ پود حفظ می گردد .

کناره پارچه ممکن است یک کناره گاز بوده و یا با استفاده از نخ های تار اضافی ، تشکیل شده باشد ، این نخ ها می تواند پس از یک یا چند بار دفتین زدن با نخ پود بافت رود .

انتهای نخ های پودی که از کناره پارچه خارج شده است بین یک غلتک متحرک و یک صفحه قطع کننده قرار می گیرد و پس از قطع شدن به داخل جعبه ضایعات مکیده می شود .

مکانیزم بوسیله یک الکترو موتور به قدرت 2 اسب به حرکت در می آید .

مکش ضایعات توسط یک الکتروموتور دیگر به قدرت اسب انجام می شود این ماشین به دگمه هایی برای بکار انداختن و متوقف کردن مجهز است . توسط این
دگمه ها می توان ماشین را بصورت منقطع نیز بکار انداخت . این دگمه ها در سمت راست ، چپ و پشت ماشین قرار گرفته است .

در ماشین لامپ هایی وجود دارد که در صورت توقف ماشین ، مشخص می کنند که توقف به چه علت صورت گرفته است .

ساختمان ماشین

حرکت از الکتروموتور و توسط یک تسمه پروانه به پولی مکانیزم مرکزی منتقل
می شود بر روی محور پولی قائم بادامک قرار دارد در قسمت فوقانی محور ، چرخ لنگ قرار دارد قسمت پایین محور ، توسط چرخ دنده های مخروطی و محور افقی را حرکت می دهد در داخل شیار بادامک ، پیرو قرار دارد و توسط بازویی به دفتین و پایه متصل است فنر های برای نگهداشتن پیرو در یک سمت شیار بادامک است دفتین حول محور دوران نوسان می کند شیار بادامک به طریقی است که دفتین زدن در 110 درجه از گردش بادامک انجام می شود و در مدت 250 درجه ، دفتین در زمان مرگ عقب بسر می برد .

حرکت تسمه گیره ای

بازوی به میله متصل شده است و سمت دیگر و پایه به اهرم دذو بازوی مفصل است یک سمت اهرم دو بازوی به بازوی مفصل شده است و سمت دیگر آن به انتهای تسمه گیر متصل است . طریقه اتصال بازوی بازوی به تسمه گیره توسط دو پیرو که بر روی راهنمای و حرکت می کند انجام می شود پیرو های با کمک راهنمای و باعث
می شود که حرکت گیره یک خط مستقیم باشد .

فرمان باز و بسته شدن گیره

میله ، که داخل بدنه تسمه گیره بطور آزاد دوران می کند در یک سمت دارای زبانه و در سمت دیگر دارای دکمه است .

زبانه با سطح زیری نوک تشکیل یک گیره را می دهد بدین ترتیب می توان این گیره را با فشار دادن دکمه از انتهای تسمه ، باز و بسته کرد سطوح خط کش های و که قابل تنظیم هستند توسط دکمه و میله مربوط گیره ، را باط و بسته می کند این عمل برای گرفتن و رها کردن نخ پود است تاثیر بر روی باعث باز و بسته شدن گیره برای گرفتن ابتدای نخ پود در سمت چپ ماشین می شود و تاثیر بر روی به منظور آزاد شدن ابتدای نخ پود در سمت راست ماشین می باشد .

مکانیزم قطع کننده نخ پود

بر روی محور ، که با سرعتی رابر ، سرعت مجوز اصلی ماشین می چرخد ، بادامک وجود دارد این بادامک توسط اهرم دو بازو اهرم قائم 40 را که در انتهای آن تیغ قطع کننده نخ پود قرار دارد و به بالا و پایین نوسان می دهد در هر بار پود گذاری ، بلافاصله بعد از آنکه گیره ابتدای نخ پود را گرفت و به داخل دهنه وارد کرد ، تیغ قطع کننده نخ پود به بالا رفته و نخ پود را در نزدیکی پارچه قطع می کند.

مکانیزم کشش دهنده نخ پود

بادامک بر روی محور قرار دارد ، توسط یک اهرم دو بازو ، حرکت را به یک میله قائم منتقل می کند در انتهای این میله صفحه راهنمای نخ های پود که از بو بین های نخ پود تغذیه می شود قرار دارد در هر بار پود گذاری نخ پود توسط تسمه گیره ای کشیده شده و بطور ناگهانی رها می شود این امر سبب می شود که نخ پود نتواند بصورت کشیده ، داخل دهنه قرار گیرد و به خوبی به لبه پارچه کوبیده شود به منظور جلوگیری از این اشکال ، بلافاصله بعد از رها شدن نخ پود توسط تسمه گیره ای ، صفحه راهنمای بالا رفته و سبب می شود که نخ پود همواره با کشش ثابت داخل دهنه بطور کشیده نگهداشته شود .

مکانیزم فرمان برای ایجاد کناره پارچه

در خارج از ماشین ، بادامک که بر روی محور قرار دارد ، توسط یک اهرم دو بازو میله قائمی را به بالا و پایین نوسان می دهد ، با این نوسان نخ های اضافی که برای ایجاد کناره پارچه در نظر گرفته شده است می تواند در هر بار پود گذاری و یا چند بار پود گذاری بافت حاشیه را ایجاد کند تنظیم این عمل توسط اهرم که از مکانیزم دابی و یا ژاکارد حرکت می گیرد امکان پذیر است .

مجموعه اهرم هایی که از بادامک حرکت می گیرد ، سبب می شود که میله بتواند تقریبا 15 میلیمتر به داخل دهنه ، از کناره چپ پارچه وارد شود این میله نخ تار اضافی را که منظور ایجاد کناره پارچه در نظر گرفته شده است ، به داخل دهنه ، همراه خود می کشد سوزن ، قائم بر سطح دهنه ، داخل آن می شود ، تا حلقه ایجاد شده توسط نخ تار اضافی را بگیرد لحظه ای قبل از کوبیدن نخ پود ، این سوزن از داخل دهنه خارج شده و نخ تار کناره را رها می کند نوسان سوزن به منظور داخل و خارج شدن از دهنه توسط سطوح و انجام می شود .

به منظور ایجاد کناره های قرینه در دو طرف پارچه ، از یک مکانیزم میل لنگی دوبل استفاده می شود .

رگولاتور غلتک پارچه

با چرخیدن محور ، چرخ لنگ نیز می چرخد و به میله یک حرکت نوسانی می دهد . این حرکت به اهرم دو بازوی منتقل می شود و میله قائم متصل به محور انگشتی را به بالا و پایین حرکت می دهد این حرکت به چرخ دنده انگشتی و از طریق حلزونی و چرخ دنده حلزونی به غلتک کشیدن پارچه منتقل می شود .

پارچه پس از عبور از غلتک کشیدن پارچه به دور غلتک پارچه پیچیده می شود این غلتک حرکت خود را از غلتک کشیدن پارچه توسط زنجیر و چرخ دنده زنجیری و یک ترمز اصطکاکی می گیرد توسط پدال می توان انگشتی را ، که مانع از چرخیدن رگولاتور در جهت عکس می شود از چرخ دنده انگشتی جدا کرداین عمل را می توان توسط دسته و پیرو نیز انجام داد . توقف رگولاتور توسط یک الکترو مغناطیس که بطور مستقیم بر روی دسته عمل می کند انجام می شود .

مکانیزم قطع کننده انتهای نخ پود

بر روی محور ، چرخ دنده ای وجود دارد که چرخ لنگ را می چرخاند و از طریق انجام اهرم های رابط ، غلتک یک حرکت نوسانی می گیرد بر روی این غلتک ، صفحه فشار وارد می کند و عمل یک قیچی را انجام می دهد .

بررسی سابقه صنعت نساجی در ایرانماشین آلات شرکتتولید پارچه های تار و پودی معمولی

بررسی تاریخچه پلی استرلیف پلیمری

پلی استرلیف پلیمری خطی مصنوعی بوده که در انگلستان توسط شیمیدان هایی بنام ژآروین فیلد و ژتدیکسون عضو جامعه کالیکو پرنیتر Calico Printer کشف و توسعه یافت این اقدام در واقع توسط مستقیم کارهای دبلیو اچ کاروترز بروی

دسته بندی	نساجی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	1540 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	77

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فصل اول

مواد اولیه

1-1- تاریخچه

پلی استرلیف پلیمری خطی مصنوعی بوده که در انگلستان توسط شیمیدان هایی بنام ژ.آر.وین فیلد و ژ.ت.دیکسون عضو جامعه کالیکو پرنیتر Calico Printer کشف و توسعه یافت . این اقدام در واقع توسط مستقیم کارهای دبلیو . اچ . کاروترز بروی
پلی استرها محسوب می گردد. در این رابطه کارخانه هایی برای تولید پلی استر تاسیس گشت . کمپانی دوپونت امریکا امتیاز این کارخانه ها را خریداری نمود و شماره ثبتی در امریکا یعنی 2465319 را بخود اختصاص داد . پلیمرولیف ریسیده شده آن در کارخانه کینستون Kinston واقع در کارولینای شمالی در تاریخ مارس 1953 ساخته شد . نام تجارتی پلی استر در امریکا به داکرون موسوم گردید . لیف و نخ فیلامنت تولیدی در انگلیس تری لن نام داشت .تری لن و داکرون از نظر ساختار شیمیایی یکی هستند . این فرآورده از همان اوان تولید در بازار جذب گردید و هر روزه نیز به شهرتش افزوده گردید و امروزه در سرتاسر دنیا ، آن هم به اوزان نجومی تولید و به مصرف می رسد . این لیف با ساختار شیمیایی برابری توسط هوخست انگلستان( ترویرا) ، انکالون انگلیس ( ترلنکا ) وکیل روت واقع در ایرلند شمالی بنام (لیرل ) با ماهیت شیمیایی پلی ( اتیلن ترفتالات ) تولید می گردد . داکرون ساخت آمریکا و هم چنین فورترل تولیدی به وسیله Fibe industry نیز از شهرت کافی برخوردار است . [1]

پلی اتیلن ترفتالات که به طور معمول PET نامیده می شود یکی از مهمترین پلیمرهای مهندسی است که برای تولید محصولات مختلفی از جمله الیاف نساجی ، نخ تایر ، بطری و ظروف ، فیلم های نواری صوتی و تصویری ، فیلمهای پزشکی اشعه ایکس ، فیلمهای بسته بندی ، اجزای مواد تزریقی و ورقه ها استفاده می شود . میزان مصرف پلی استر بر حسب کیلو تن در جدول زیر آمده است :

	سال 1990	سال 1994	سال 1998
الیاف	8500	11157	16500
بطری	1200	2460	4200
فیلم	900	1000	1200
غیره	900	1000	850
کل	11500	15617	22570

جدول (1-1) مصرف پلی استر [2]

همانطور که ملاحظه شده است نرخ رشد مصرف پلی استر 98% در سال است . الیاف پلی استر 60% الیاف مصنوعی را تشکیل می دهد . بررسی خواص این محصول از اهمیت خاصی برخوردار است . وزن ملکولی یکی از این خواص مهم است که تاثیر بسزایی در کیفیت محصول ایفا می کند. [2]

شکل (1-1 ) تولید ماهیانه الیاف پلی استر ( الیاف استیپل)[2]

شکل (1-2 ) تولید ماهیانه فیلامنت پلی استر[2]

1-2- ماهیت شیمیایی :

پلی استریک استرپلیمریک است. استری که در اثر ایجاد واکنش بین یک دی اسید و یک دی الکل بوجود می آید اسید مذکور ترفتالیک اسید و الکل مذکور اتیلن گلایکول
می باشد.

فرمول شیمیایی این دو ماده اصلی پلی استر بصورت زیر می باشد :

T.P.A اسید ترفتالیک COOH-C₆H₄-COOH

EG اتیلن گلایکول OH-C₂H₄-OH

همان گونه که مشاهده خواهد شد الکل و اسید هر دو دارای دو ظرفیت بوده، اسید محتوی دو گروه اسید کربوکسیلیک –COOH و الکل نیز دارای دو گروه هیدروکسیل –OH می باشند .

در صورتیکه اسید و الکل، هر دو یک ظرفیتی بودند ، واکنش در همان مرحله مونومری متوقف می گردد یعنی:

شکل (1-3 )

اتیل بنزوات دارای گروههای انتهایی فعال نبوده و نهایتاً واکنش از این مرحله فراتر نمی رود. حتی اگر یکی از ترکیبات فوق، مثلاً الکل دوظرفیتی بوده ولی دیگر جزء چنین حالتی را نداشته باشد، تنها یک استرمونومری ساده بوجود می آید یعنی :

شکل (1-4 )

و بعلاوه مقدار کمی اتیلن دی بنزوات بفرمول زیر تشکیل می گردد :

شکل (1-5 )[1]

اما اگر هر دو ، یعنی اسید و الکل دوظرفیتی باشند ، آنگاه واکنش می تواند ادامه یافته و پلیمری را ایجاد کند یعنی:

شکل (1-6 )[1]

محصول ، یعنی دی مر هنوز محتوی گروههای فعال در هر دو سر انتهایی ملکولش بوده ، لذا پلیمریزاسیون می تواند تداوم یافته و یک پلیمر سنگین ، در حدود هشتاد هسته بنزنی بوجود آید و لیف های خوبی را تولید نماید . لیف آمریکایی ، داکرون از اسید تولید گشته و واکنش کامل را می توان بصورت زیر نوشت :

شکل (1-7 ) داکرون[1]

در مورد تولید لیف تری لن بجای استفاده از ترفتالیک اسید از دی متیل استر ترفتالیت استفاده می گردد. احتمالاً استفاده از استربجای اسید بدلیل اساسی بودن درجه خلوص مواد فعل و انفعال کننده، ارجحیت داشته و اصولاً خالص سازی دی متیل ترفتالات در مقایسه با اسید ترفتالیک توسط تقطیر درجه حرارت های پائین ساده تر است ولی روشهای تولید اسید ترفتالیک خاص بنحو گسترده ای بهبود یافته و در حال حاضر از این اسید برای پلیمریزاسیون استفاده می کنند. [3، 1]

در سال قبل از دهه 80 بدلیل عدم دسترسی به فن آوری تولید اسید ترفتالیک از دی متیل ترفتالات (DMT ) بعنوان ماده اصلی اولیه استفاده میشد . ولی اکنون از اسید ترفتالیک استفاده می شود و بدلیل از بین یردن بسیاری از فرآیند های جهت تولید DMT ، محصول T.P.A ارزانتر و ایده آلتر تهیه شده و راندمان کاری بالاتری را ارائه می نماید . در یک تحقیق بررسی شد که در صورت استفاده از اسید ترفتالیک ، 17% کمتر از DMT ، مواد مصرف می شود . به عبارت دیگر برای تولید یک تن پلیمر ، 865 کیلوگرم اسید ترفتالیک مورد نیاز است در صورتیکه 1030 کیلوگرم DMT مورد نیاز است . همچنین مصرف کاتالیزور نیز بسیار کمتر می باشد . از طرفی آلودگی جانبی حاصل از انجام واکنش ها کمتر است . [4]

1-3- تولید مواد اولیه چیپس پلی استر

1-3-1- اسید ترفتالیک

این اسید از پارا – زایلن فاقد هر گونه ایزومر اورتوومتا ساخته می شود . پارا زایلن از برش C₈ نفتا که توسط تقطیر از نفت خام جدا شده ، بدست می آید . زمانی
نمی توانستند آنرا از ایزومرهای اورتوومتا توسط تقطیر جدا سازند . دلیل آن نزدیک بودن نقطه جوش های سه ایزومربیک دیگر بوده است . در نهایت و با استفاده از کریستالیزاسیون این جداسازی صورت پذیرفت . پارازایلن در دمای 13 و متازایلن در دمای 48- و اورتوزایلن در دمای 25- منجمد می شوند .[1]

در نهایت با اکسیداسیون پارازیلن در مجاورت اسید نیتریک (HNO₃ ) و در درجه حرارت 220 و فشاری در حدود 30 اتمسفر و با بازده 90-80% تولید می گردد. انواع دیگری T.P.A در شرق آسیا و ژاپن مصرف می شود که اصطلاحاً H.T.A یا Q.T.A نام دارند . اما این محصولان دارای ناخالصی هستند . روش دیگری که احتمالاً در انگلستان بکار می رود ، اکسید کردن پارا-زایلن با هوا در 200 در و در مجاورت تولوات کبالت بعنوان کاتالیزور بوده که ابتدا اسید تولوئیک تولید گشته آنگاه استری شده و تولوات میتل را تولید می کند که با تداوم اکسید اسیون ، مونومیتل ترفالات تولید می گردد . [4و1]

شکل (1-8 ) مراحل تولید اسید ترفتالیک[1]

1-3-2- اتیلن گلایکول الکل

برای تولید این الکل نفت را کراکینک کرده و از این طریق اتیلن را بدست می آورند . اتیلن در مجاورت کاتالیزور هوا اکسید اتیلن داده و تحت فرآیند هیدراتاسیون به اتیلن گلایکول تبدیل می گردد .

شکل (1-9 ) مراحل تولید اتیلن گلایکول[1]

اکثر کارخانه های تولید کننده چیپس در ایران ، مونومراتیلن گلایکول الکل را از کارخانه پتروشیمی اراک خریداری کرده و اسید ترفتالیک را خود تهیه می کنند.

1-3-3- مواد دیگر دخیل در تولید چیپس پلی استر

الف – کاتالیزور :

کاتالیزور مورد مصرف چیپس پلی استر بیشتر نمک های عناصر منیزیم (mg ) ، منگنز (mn ) ، روی (zn ) و کلسیم (ca ) وآنتیموان (sb ) می باشد. اکثراً از استات آنتیموان جهت کاتالیزور استفاده می گردد. فرمول این کاتالیزور بصورت زیر می باشد:

Sb(CH₃COO)₃ در صورت اضافه نمودن تری استات آنتیمون اسید استیک هم تولید می گردد .[5]

هدف از استفاده کاتالیزور تسریع در پیشرفت واکنش بدون تاثیر در مواد واکنش
می باشد .

در سالهای اخیر شرکت ICI اعلام کرده است به کاتالیزورهایی دست پیدا کرده است که موجب افزایش میزان تولید تا 25% شده است .[4]

ب – مواد کدر کننده پلیمر :

جهت کدر کردن رنگ چیپس های پلی استر از دی اکسید تیتانیوم Tio₂ استفاده می شود . نحوه استفاده از این ماده در کارخانه های مختلف متفاوت می باشد .

بسیاری از کارخانجات این پودر ها را در اتیلن گلایکول بصورت دیسپرس شده در
می آورند و به دیگ تولید خمیر اضافه می کنند و بعضی دیگر به راکتورهای بعدی تولید اضافه می کنند. ( استریفیکاسیون II ).[5]

نکته بسیار مهم در مورد استفاده از دی اکسید تیتانیوم این است که باید حتماً قبل از مصرف این پودر از فیلتر یا الک گذشته تا دانه های درشت در خود نداشته باشد و بعد از سوسپانس شدن در اتیلن گلایکول هم از یک فیلتر عبور داده می شوند تا حتی الامکان محلولی بدون ناخالصی به پروسه تغذیه گردد.

1-4- تولید پلی استر از ضایعات

یکی از راههای تولید پلی استر استفاده از اضافاتی که از مراحل مختلف تولید الیاف و فیلامنت پلی استر حاصل می شود ، است . همچنین بطری هایی که پس از مصرف دور ریخته می شود یکی از منابع تولید دوباره پلی استر است . در یک کارخانه تولید الیاف مصنوعی بارندمان بهینه ، نیزان ضایعات حاصل از الیاف حدود 3% است و بنابراین ضایعات پلی استری حاصل از الیاف در سال 2000 در حدود 40000 تن می باشد. میزان ضایعات بطریها هم 2/1 میلیون تن در سال است . پس کل ضایعات 6/1 میلیون تن در سال است . ویسکوزیته ذاتی[1] الیاف ضایعاتی 65/0 – 55/0 و ضایعات بطری 8/0 – 7/0 است . بنابراین این دو نوع ماده ضایعاتی ساختار متفاوتی دارند . برای تولید الیاف پلی استر از ضایعات ، ضایعات بطری بیشتر مناسب است . می توان پلی استر ضایعاتی را بازیابی شیمیایی کرد یعنی به مواد اولیه مناسب تبدیل کرد . سه روش برای تجزیه شیمیایی پلی استر به اسید ترفتالیک وجود دارد :

1- هیدرولیز فشاری با آب

2- هیدرولیز اسیدی در حضور اسیدهای قوی غیر آلی

3- صابونی کردن با قلیا [7]

فصل دوم

تولید چیپس پلی استر

2-1- مراحل تولید چیپس پلی استر و عوامل کمکی

در این قسمت از مراحل تولید چیپس در کارخانه پلی استر یزد استفاده شده است .

مراحل تولید در سه راکتور صورت می پذیرد. نمای شماتیک مراحل تولید بصورت زیر می باشد :

شکل (2-1 ) مراحل تولید پلی ( اتیلن ترفتالات )

مرحله یک: در این مرحله یک دیگ تولید خمیر وجود دارد.(Paste Preparation)

در این دیگ ، دومونومر ( اتیلن گلایکول – اسید ترفتالیک ) بهمراه کاتالیزور و کدر کننده در دمایی نزدیک به 40 توسط یک همزن مخلوط شده و با توجه به زمان مانده (5/4 دقیقه ) ایده آل ترین ماده قابل تغذیه به راکتور اول یعنی راکتور استریفیکاسیون انتقال می یابد .

لازم به ذکر است اسید ترفتالیک بصورت پودر و اتیلن گلایکول بصورت مایع تولید و مصرف می شوند . همزن با تعداد دور معینی که می زند خمیر را به غلظت مناسب می رساند . نسبت های تغذیه هم مشخص شده است . این مرحله بدون فشار صورت می پذیرد . خمیر تولید شده در این مرحله در لوله هایی به صورت استریفیکاسیون انتقال می یابد .

مرحله دو : در این راکتور که دو مرحله است الکل با اسید واکنش داده و استر و آب تشکیل می گردد .

شکل (2-2 ) مراحل تولید دی اتیلن گلایکول ترفتالات[5]

محصول استریفیکاسیون دی اتیلن گلایکول ترفتالات است .

یک راکتور استریفیکاسیون شامل دو مرحله می باشد :

1- مرحله اول با دمای کمتر و فشار بیشتر

2- مرحله دوم با دمای بیشتر و فشار کمتر

مرحله (2-3 ) مراحل استریفیکاسیون

مونومر از استریفیکاسیون مرحله یک به استریفیکاسیون مرحله دو انتقال می یابد .

آب تولیدی و اتیلن گلایکول اضافی توسط واحد تقطیر (Process Column ) بخار و از راکتور خارج می گردد. این واحد در صفحات بعدی توضیح داده می شود .

طبق استاندارد 90% استری شدن در مرحله اول و تا 96% استری شدن در مرحله دوم اتفاق می افتد .

در بعضی از کارخانجات هر کدام از این مراحل در یک راکتور مجزا صورت می گیرند

استریفیکاسیون کامل 100% در این مرحله لازم نیست . اولاً چون که در راکتور بعدی استریفیکاسیون کامل می گردد ثانیاً در صورت کامل شدن استریفیکاسیون در همان دو مرحله آب تولیدی زیاد خواهد شد . ثالثاً صرف هزینه هدف نیست و نخواهد بود.

مرحله سوم : مونومر DGT از استریفیکاسیون به مرحله پیش پلیمریزاسیون (PP)
می آید. فشار این راکتور تحت خلاء و در حدود 35-30 میلی بار و دمای این راکتور
275-265 می باشد. استری شدن مونومر در این مرحله به بالای 99% می رسد . طول زنجیره پلیمری افزایش می یابد .

از دیگر واکنش های صورت گرفته در حالت بخار استریفیکاسیون و پیش پلیمریزاسیون تولید استالدئید می باشد . واکنش بصورت زیر است :

شکل (2-4 )

در صورت تولید استالدئید این ماده در واکنش با اتیلن گلایکول ، متیل دی اکسالات می دهد.

شکل (2-5 ) مراحل تولید متیل دی اکسالات MDO[5]

مرحله چهارم : پلیمریزاسیون نهایی در این راکتور انجام می شود . دما به حداکثر خود یعنی 280 و فشار به حداقل خود یعنی 2-1 میلی بار می رسد . چنین فشاری توسط سیستم ایجاد خلاء تأمین می گردد . بطور کلی محصول استریفیکاسیون وقتی به مرحله پلیمریزاسیون (اعم از پیش پلیمریزاسیون و پلیمریزاسیون نهایی) می رود . طبق فرمول زیر واکنش صورت می گیرد :

DG دی اتیلن گلایکول ترفتالات = C

پلیمر پلی استر =

اتیلن گلایکول اضافی : A

در راکتورنهایی(فینیشر) همزن وجود دارد (در کارخانه پلی استر یزد دو همزن و در مجتمع پتروشیمی ماهشهر یک همزن)

رسیدن به غلظت کافی توسط همین همزنها تأمین می گردد. سطح مواد پلیمری در هر راکتور جداگانه کنترل می گردد. ولی در فینشر سطح مواد پلیمری، دما، فشار و زمان ماند اهمیت بسزایی دارد.

ویسکوزیته تقریباً تا قبل از فینیشر ثابت است ولی در این راکتور بصورت لگاریتمی بالا می رود . اصولاً قبل و بعد از این راکتوریک فیلتر قوی وجود دارد که جدا کننده ناخالصی ها و ژلهای موجود در پلیمر است . یک ویسکومتر در زیر راکتور نهایی جهت کنترل ویسکوزیته نصب گردیده است که به صورت Online اطلاعات را در اختیار اتاق کنترل می گذارد. [5]

همزنها دارای یک میله مرکزی بوده که این شفت کار همزدن جریان پلیمری را بر عهده دارد ویسکوزیته پلیمر در بعد از این مرحله ویسکوزیته نهایی پلیمر خواهد بود . میزان فشار اعمالی روی این راکتور عامل بسیار مهمی در کنترل وبسکوزیته می باشد . پارامتر های موثر در کنترل ویسکوزیته بصورت زیر است :

1- فشار

2- دما

3- زمان ماند

4- دور همزن

5- میزان تغذیه پلیمر از دریچه تغذیه فینیشر

میزان فشار در فینیشر از طریق پمپ مکنده گلایکول موجود در راکتور فینیشر تولید می گردد. این مکنده بخارات گلایکول را از درون راکتور میکده و آنرا به ستون تقطیر جهت بازیابی گلایکول انتقال می دهد .

مرحله نهایی تولید چیپس (Pelletizing )

در این مرحله پلیمر خروجی از راکتور فینیشر بصورت رشته هایی در می آید و سپس این رشته های داغ با آب خنک گشته و سپس به توسط قطع کن در اندازه مورد نظر چیپس ها قطع شد و از لوله خنک کن گذشته و خشک می گردد سپس روی سرند لرزشی ریخته و چیپس های اندازه و نا اندازه از هم جدا شده و در کیسه های بسته بندی ریخته می شود. گاز نیتروژن هم به عنوان انتقال دهنده این چیپس ها بکار
می رود. نمای کلی این عملیات در شکل زیر آمده است

شکل (2-6 ) نمای واحد تولید چیپس[5]

عوامل کلیدی در کنترل این عملیات بشرح زیر می باشند :

1- میزان تغذیه پلیمر در مرحله رشته سازی

2- تعداد سوراخهای رشته ساز

3- سرعت قطع کن

4- میزان خشک کردن چیپس ها

در این مرحله تنش برشی به پلیمر وارد می آید که این تنش با افزایش وزنی ملکولی چیپس ها افزایش می یابد و این تنش یکی از عوامل درگیر با تولید می باشد .

2-2- واحد های کمکی دیگر جهت تولید

2-2-1- واحد ایجار خلاء[2] :

این واحد با مکیدن بخارات موجود در راکتورهای پیش پلیمریزاسیون و پلیمریزاسیون نهایی خلاء را ایجاد می کند . بخارات میکده شده جهت سرد شدن و بازاریابی به واحد ستون تقطیر فرستاده می شود . سیستم تبخیر مواد اضافی در راکتور ها از مهمترین بخش های این واحد است .

2-2-2- واحد ایجاد حرارت :

از طریق مایع حرارت داده شده مانند روغن داغ حرارت اطراف راکتور تأمین
می گردد. این روغن بعنوان ژاکت راکتور شناخته می شود . پمپ های انتقال روغن داغ[3] هم جهت انتقال بکار می روند.

2-2-3- واحد تصفیه آب :

در یک کارخانه پلی استر آب مصرفی سه حالت دارد :

1- آب شرب

2- آب چیلر

3- آب خنک کن پلیمر

آب چیلر دارای دمای 10-5 می باشد و آب جهت خنک کردن رشته های پلیمری در واحد تولید نهایی دارای دمای 40-30 می باشد .[5]

2-2-4- واحد تولید هوای فشرده ابزار دقیق و Plant air

بترتیب مصارف ابزار دقیقی عمدتاً شیر کنترل ها و مصارف پروسسی ( عمدتاً تمیز کردن تجهیزات طبق برنامه روتین)

2-2-5- واحد اولید نیتروژن

جهت انتقال چیپس ها بعد از Cutter به سیلو ها ذخیره سازی محصول

2-2-6- واحد آماده سازی کاتالیزور

بصورت حل شده در اتیلن گلایکول

2-2-7- واحد تصفیه پساب

2-2-8- واحد آماده سازی

Tio₂ بصورت سوسپانسیون در اتیلن گلایکول

2-2-9- واحد فیلتر شویی :

در این واحد فیلتر بعد از فینیشر که وظیفه زدودن ناخالصی های پلیمر را دارد با دی اتیلن گلایکول داغ شسته می شود . زمان شستشو بصورت زیر سنجیده می گردد:

اختلاف فشار بین دو طرف فیلتر یک عدد ثابتی است در صورت کاهش این عدد، سوراخها فیلتر که در حدود 20 A است بسته شده یا ناخالصی راه این سوراخها را سد کرده است . زمان شستشو حتی الامکان باید ایده آل باشد .

2-2-10- واحد تقطیر Process Column

در این واحد بخارات آب و اتیلن گلایکول کندانس می گردد و سپس از هم جدا شده و اتیلن گلایکول را به مرحله استریفیکاسیون و آب را به پروسه تولید بر می گرداند.

2-3-قسمت های دیگر جهت تولید

در کنار واحد های فوق قسمتهای ذیل بصورت غیر مستقیم در روند پروسه تأثیر گذار می باشند :

2-3-1- آزمایشگاه : این واحد باید تمامی آزمایشات کیفی جهت سنجش میزان کیفیت محصولات را با استاندارد مطابق با استاندارد جهانی انجام دهد. آزمایشاتی نظیر، میزان آب در نمونه – میزان الیگومر– میزان دی اتیلن گلایکول– میزان دی اکسید تیتانیوم– ویسکوزیته ذاتی – نقطه ذوب بصورت گراف DSC– میزان زردی– میزان گروههای کربوکسیل COOH – موقعیت دی اکسید تیتانیوم در نمونه و انجام آزمایشات روی مواد اولیه .

2-3-2- برق و ابزار دقیق

با اعمال کنترل پروسه و تجهیزات و تعمیر و نگهداشت قطعات الکترونیکی پروسه

2-3-3- ماشینری :

تعمیر و نگهداشت تجهیزات مکانیکی پروسه از قبیل پمپ هاو... [5]

2-4- مشخصات عمومی چیپس ها

عموماً دو نوع ناخالصی در چیپس پلی استر موجود می باشد :

1- مقدار کمی اتیلن گلایکول بکار رفته در سنتز که خودش به دی اتیلن گلایکول تبدیل شده و در نتیجه با حضور این ماده در سیستم، چند گروپ، نظیر گروپ های زیر که دارای یک بند اتری بود بوجود می آید :

افزایش DEG در نمونه ها موجب کاهش دمای ذوب و دمای شیشه ای و افزایش کدری رنگ می شود.

2- دومین ناخالصی معمولاً در حدود 5/1 درصد در پلیمر وجود داشته و در لیف حاصله از آن ، یک تری مر حلقوی به فرمول زیر مشتق می گردد.

شکل (2-7 ) ترکیب شیمیایی الیگومر[3و1]

مانند بسیاری از پلیمر های سنتیتک دیگر ، همه پلیمرهای پلی ( اتیلن ترفتالات ) تهیه شده بوسیله فرآیند های صنعتی حاوی مقدار کمی از همین ترکیبات با وزن ملکولی کم یا الیگومر ( Oligomer ) هستند . این الیگومتر های حلقوی مثلثی بمقدار خیلی کمی در آب محلولند . در حلالهایی مانند تتراکلرید کربن CCL₄ و کلروفرم CHCL₃ حل می گردند. این مواد بشکل پودر کریستالی و سفید و دارای نقطه ذوب بالایی در محدوده 320- 310 هستند . این الیگومر ها در طی فرآیند های مختلف نساجی مثل تکسچره کردن رنگرزی ، تثبیت حرارتی و خشک کردن به سطح الیاف مهاجرت می کنند هر چقدر درجه حرارت و زمان این عملیات افزایش یابد مهاجرت این مواد به سطح الیاف بیشتر می گردد. الیگومرهای حلقوی مثلثی به دو صورت کریستالی متفاوت وجود دارند : نوع A و نوع B

حلالیت نوع A در آب دو برابر حلالیت نوع B می باشد از اینرو فیلامنت هایی که در آنها الیگومر های نوع A بیشتر است در حمام رنگرزی کمتر رسوب می دهند . از اینرو نوع A الیگومرها ایده آلتر از نوع B آن است . در حمام رنگرزی الیگومرها ایتدا در محلول رنگرزی در حرارت 135-125 بصورت دیسپرس در می آیند ولی قادر هستند که به گرد یکدیگر جمع شوند و روی سطح کالای نساجی نشسته و مشکلات عدیده ای را فراهم می سازند .

ثابت شده است که عملیات زیر برای کاهش میزان الیگومرها و زدودن آنها از روی سطح الیاف و دستگاه ها موثر هستند :

1-رنگرزی الیاف در حداقل درجه حرارت لازم و در حداقل زمان ممکن با کمی کریر

2-خارج کردن پساب ها بصورت داغتر و شستشوی کالا با آب داغ جهت جلوگیری از رسوب الیگومر ها

3-تکمیل شدن نخ رنگرزی شده بصورت فوری

4-تمیز کردن و رسوب زدایی ماشین آلات و لوله های مربوطه

اندازه چیپس ها :

اندازه چیپس ها با توجه به نظر مشتری و امکان دسترسی به آن ، با تغییرسرعت قطع کن در واحد تولید چیپس امکان پذیر است . [3]

مراحل تولید پلی اتیلن ترفتالاتمراحل تولید اسید ترفتالیکمصرف پلی استر

بررسی مهمترین خواص مکانیکی پارچه

یکی از مهمترین خواص مکانیکی پارچه استحکام آن می باشد همچنین ازدیاد طول تا حد پارگی نیز حائز اهمیت می باشد عوامل مختلف روی این خواص می توانند تاثیر گذار باشند از جمله جنس نخ ، نمره نخ ، نوع نخ و تراکم و غیره

دسته بندی	نساجی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	2016 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	148

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فهرست مطالب

عنوان صفحه

چکیده 3

فصل اول 5

تعاریف و کلیات 6

1-1- تنش 6

2-1- کرنش 6

3-1- نمودار تنش – کرنش 6

4-1- مدول الاستیسه (مدول اولیه) 7

5-1- رفتار الاستیک – پلاستیک ماده 8

6-1- نسبت پواسن 8

7-1- انرژی کرنشی 8

8-1- منحنی تنش – کرنش پارچه 9

9-1- استحکام کششی : 9

10-1- استحکام تا حد پارگی : 9

11-1- روش های مختلف تست کشش : 10

12-1- روش های اندازه گیری استحکام پارچه : 11

13-1- روش نمونه گیری استاندارد پارچه : 11

فصل دوم 12

روش‌های مطالعه خواص مکانیکی پارچه 13

1-2- مقدمه 13

2-2- تعیین مدل هندسی 14

3-2- مدل هندسیPeirce 15

4-2- آزمایش تغییرات ابعادی در پارچه کرباس: 18

5-2- مدل هندسی با مقطع بیضوی 18

6-2- مدل هندسی پیرس با مقطع‌های نخ مسطح شده 19

تعیین مدل مکانیکی 19

7-2- روش انرژی Hearl , Shanahan 19

8-2- اصلاح مدل ساختمانی پیرس 24

فصل سوم 33

1-3- آزمایشات 34

فصل چهارم 46

1-4- مقدمه : 47

2-4- بررسی استحکام در جهت تار نمونه ها با تراکم های مختلف 48

3-4- تجزیه و تحلیل نتایج : 66

4-4- تجزیه و تحلیل نتایج : 86

5-4- تجزیه وتحلیل داده ها : 140

6-4- طرح پیشنهادی جهت ارائه پروژه 141

چکیده

یکی از مهمترین خواص مکانیکی پارچه استحکام آن می باشد . همچنین ازدیاد طول تا حد پارگی نیز حائز اهمیت می باشد عوامل مختلف روی این خواص می توانند تاثیر گذار باشند از جمله جنس نخ ، نمره نخ ، نوع نخ و تراکم و غیره .

در این پروژه کارهای ذیل انجام شده است :

- بررسی استحکام پارچه های تاری پودی با تراکم های تار و پود مختلف در سه طرح بافت متفاوت

- بررسی ازدیاد طول تا حد پارگی پارچه های تاری پودی با تراکم های تار و پود مختلف در سه طرح بافت متفاوت

- مقایسه بین استحکام و ازدیاد طول تا حد پارگی در پارچه های مورد آزمایش

آزمایشات بر روی پارچه ها با تراکم های مختلف انجام شد و نتایج بدست آمده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت که در نهایت در مورد استحکام پارچه مبانی تئوری و نتایج عملی مورد انطباق قرار گرفت ولی در مورد ازدیاد طول روند خاصی ملاحظه نشد و به نظر می رسد بررسی بیشتر و دقیق تری مورد نیاز می باشد .

نتایج حاصله عبارتند از :

- در مورد تاثیر تراکم تار بر روی استحکام در جهت تار و تراکم پود بر روی استحکام در جهت پود می توان پیش بینی نمود با n برابر شدن تراکم هم در تار و هم در پود استحکام نیز n برابر خواهد شد .

- همچنین بین طرح بافتهای سرژه ، تافته و ترکیبی از سرژه و تافته ، طرح سرژه دارای بیشترین استحکام و تافته دارای کمترین استحکام می باشد .

- با تغییر عرض نمونه های آزمایش شده با تراکم های تار مختلف به نحوی که تعداد سرنخ نمونه ها مساوی باشد تغییر خاصی از لحاظ آماری روی استحکام ایجاد نمی شود ولی از لحاظ عددی با افزایش تراکم تار و کاهش عرضی ، استحکام بایستی کاهش یابد .

فصل اول

تعاریف و کلیات

1-1- تنش

تنش در هر مقطع به صورت نسبت نیرو وارده به آن مقطع به سطح آن تعریف می شود :

(1-1)

که تنش ، p نیروی وارده و A سطح مقطع مورد نظر می باشد .

2-1- کرنش

کرنش یا ازدیاد طول عبارت است از نسبت تغییر طول به طول اولیه یک ماده .

(2-1)

که کرنش ، تغییر طول و L طول اولیه می باشد .

3-1- نمودار تنش – کرنش

خروجی اصلی دستگاههائی که آزمایشات کشش توسط آنها انجام می شود این نمودار می باشد .

البته این نمودار برای مواد مختلف بسیار متنوع و متفاوت می باشد . ضمنا آزمایشات متعدد کشش بر روی یک نوع ماده ، ممکن است و به نتایج و نمودارهای مختلفی منجر شود که این تفاوت به خاطر عوامل موثر بر روی آزمایش از جمله دمای آزمایش و سرعت بارگذاری می باشد .

مواد مختلف با توجه به نمودار تنش – کرنش به دو گروه عمده مواد نرم و مواد شکننده یا ترد تقسیم بندی می شوند .

در نمودار مربوط به مواد نرم ابتدا یک خط مستقیم با شیب تند وجود دارد سپس به مرحله تنش بحرانی ( ) می رسد که تسلیم از آنجا آغاز می شود . سپس تنش نهایی ( ) در اثر حداکثر بار اعمال شده بر روی نمونه به وجود می آید . تنش گسیختن ( ) تنشی است که در زمان گسیختن یا بریدن بوجود می آید و همان طور که در شکل 1-1 مشخص می باشد در مواد نرم قبل از گسیخته شدن یک مرحله باریک شدن ماده نیز وجود دارد .

شکل 1-1. منحنی تنش کرنش آلومینیوم]1[

در مواد ترد و شکننده مثل چدن گسیختن یک باره و بدون مشاهده تفاوت در نرخ ازدیاد طول رخ می دهد . این موضوع در شکل 2-1 مشخص است .

شکل 2-1. منحنی تنش کرنش مواد‌ترد]1[

4-1- مدول الاستیسه (مدول اولیه)

رابطه بین تنش ( ) و کرنش ( ) به صورت زیر می باشد

(3-1)

E ، مدول الاستیسم نامیده می شود .

اکثرا طراحی سازه های مهندسی به گونه ای است که تغییر شکل در آنها نسبتا کم باشد به همین دلیل همواره بخش خطی نمودار تنش – کرنش را در نظر می گیرند . رابطه (3-1) با توجه به همین موضوع عنوان می شود .

5-1- رفتار الاستیک – پلاستیک ماده

اگر در یک آزمون کششی ، کرنش های ایجاد شده در اثر بارگذاری پس از برداشتن بار از بین بروند ماده آزمایش شده را الاستیک گویند و در مواد پلاستیک پس از برداشت بار بر روی جسم مقدار کرنش به صفر بر نمی گردد و مقداری از این تغییر در جسم باقی می ماند .

6-1- نسبت پواسن

نسبت کرنش عرضی به کرنش طولی یا محوری به صورت قدر مطلق نسبت پواسن نامیده می شود .

(4-1)

7-1- انرژی کرنشی

کار انجام شده از طریق اعمال بار P بر یک جسم و ازدیاد طول آرام آن باید موجب افزایش نوعی انرژی در رابطه با تغییر شکل جسم گردد که این انرژی را انرژی کرنشی گویند . این موضوع در شکل 3-1 نشان داده شده است .

شکل 3-1. سطح زیر منحنی تنش – کرنش]1[

(5-1)

که u انرژی کرنشی و p نیروی وارده می باشد .

8-1- منحنی تنش – کرنش پارچه

مقدار استحکام مورد نیاز نخ یا پارچه به مصرف نهایی آن بستگی دارد . این که نخ یا منسوخ مورد نظر در صنعت استفاده می شود یا به عنوان پوشاک به کار می رود نقش تعیین کننده ای دارد.

همچنین خواص یک ساختار نساجی مثل نخ یا پارچه به ارتباطات درونی و پیچیده بین آرایش الیاف و خواص آنها بستگی دارد .

تمام مفاهیمی که در بخش های قبلی عنوان شد ، برای منسوجات نیز قابل تعریف و تقسیم می باشد اما در مورد منسوجات به جهت افزایش دقت در اندازه گیری‌ها تعاریف جدیدی از جمله استحکام کششی و استحکام پارگی نیز ارائه شده است .

9-1- استحکام کششی :

ماکزیمم نیروی ثبت شده در آزمایش کشش در مورد یک نمونه تا نقطه پاره شدن می باشد . این نیرو به صورت مستقیم با سطح مقطع نمونه متناسب می باشد .

10-1- استحکام تا حد پارگی :

همان طور که در شکل 4-1 مشاهده می شود مقدار استحکام در لحظه پارگی . کمتر از ماکزیمم استحکام می باشد . این مقدار نیرو در لحظه پارگی به عنوان استحکام تا حد پارگی معرفی می شود . البته مقدار نیروی پارگی می تواند بعد از ماکزیمم نیروی تنشی نیز ادامه پیدا کند .

شکل 4-1. یک منحنی نیرو-ازدیادطول برای مواد نساجی]2[

11-1- روش های مختلف تست کشش :

بدیهی است منحنی نیرو – ازدیاد طول برای هر نمونه را می توان با تحت کشش قرار دادن نمونه و اندازه گیری نیرو برای هر مقدار طول نمونه به دست آورد . از آنجا که ازدیاد طول نمونه و نقطه پارگی نمونه های پلیمری بستگی به زمان آزمایش دارد ، طریقه اعمال ازدیاد طول یا همان کشش عامل بسیار مهمی در نتایج بدست آمده می باشد .

به طور کلی سه نوع دستگاه تست کشش وجود دارد .

1- دستگاههائی که با نرخ ثابت ازدیاد طول کار می کنند .

C.R.E یاConstant Rate af Elongadion

2- دستگاههایی که با نرخ ثابت ازدیاد نیرو کار می کنند :

C.R.L یاConstant Rate af loading

3- دستگاههائی که با نرخ ثابت تراورس کار می کنند :

C.R.T یاConstant Rate af Travers

12-1- روش های اندازه گیری استحکام پارچه :

از آنجا که استحکام پارچه به عنوان یک منسوخ ، مقاومت آن در برابر نیروی کششی می باشد می توان برای اندازه گیری این پارامتر از هر سه روش تست کششی که قبلا عنوان شد استفاده نمود .

13-1- روش نمونه گیری استاندارد پارچه :

یکی از مهمترین پارامترهای تاثیر گذار بر روی نتایج آزمایشات نحوه نمونه گیری از پارچه مورد نظر می باشد که طبیعتا بایستی استانداردهائی را مد نظر قرار داد :

1- جهت تار و پود در پارچه تعیین گردد .

2- نمونه ها نباید از عرض پارچه به حاشیه نزدیک تر باشند .

3- نمونه ها را می توان در امتداد خطی مورب نسبت به قطر انتخاب نمود .

4- در انتخاب و برداشت نمونه باید دقت شود نمونه های تاری و پودی دارای تار یا پود مشترک نباشند ولی در صورت محدود بودن پارچه می توان نمونه ها را طوری انتخاب نمود که تعدادی تار یا پود مشترک باشند .

بهتر است ابتدا پارچه روی سطح صاف پهن شود . سپس تقسیمات لازم صورت گیرد و سپس با استفاده از قیچی نمونه ها به دقت از پارچه جدا شوند.

فصل دوم

روش‌های مطالعه خواص مکانیکی پارچه

1-2- مقدمه

ارتباط بین خواص مکانیکی نخ و پارچه و پیش‌بینی رفتار مکانیکی پارچه با توجه به دانستن خواص مکانیکی نخ، دارای اهمیت بسیار زیادی می‌باشد. به عنوان مثال در صورتی که رابطه‌ای بین استحکام نخ و استحکام پارچه تعریف شود، می‌توان در صورت در دسترس نبودن شرایط بافت قبل از تولید پارچه، از روی خواص مکانیکی نخ، خواص مکانیکی پارچه را پیش‌بینی نمود.

تا‌کنون تلاش‌های بسیار زیادی برای پیش‌بینی خواص مکانیکی پارچه‌ها انجام شده است. تکنیک‌های ساخت پارچه نیز تاکنون پیشرفت‌های زیادی کرده است،اما با همه‌این اوصاف هنوز دانش بشر از پیش بینی رفتار مکانیکی پارچه، خیلی محدود است]3[

در دهه‌های گذشته پارچه‌ها علاوه‌بر کاربرد لباسی، مصارف گوناگون صنعتی نیز پیدا کرده‌اند. بنابراین از آنجایی که هنگام استفاده از انواع منسوجات، خصوصا موارد صنعتی آن، استحکام خاصیت بسیار مهمی‌می‌باشد؛ اهمیت مطالعه رفتار مکانیکی منسوجات مشخص می‌شود.

یکی از اهداف در مطالعه هندسه پارچه‌ها نیز رسیدن به یکنواختی و دقت بیشتر در محاسبات می‌باشد. جدا از کاهش اشتباهات، استفاده از امکاناتی که استانداردها در اختیار می‌گذارند مزیت بزرگی می‌باشد. همچنین استفاده از روش‌هایی که هم برای نخ‌ها و هم برای ساختارهای پیچیده پارچه قابل استفاده باشد همواره مورد توجه می‌باشد ]4[

روش‌هایی که برای مطالعه ساختار و خواص ابعادی پارچه‌ها و خواص مکانیکی آن‌ها مورد استفاده قرار گرفته است را به طور کلی می‌توان به شش دسته تقسیم کرد:

1- تحلیل هندسی

2- مکانیکی

3- هندسی-مکانیکی

4- پردازش تصویر

5- تصویربرداری

6- استفاده از مدل‌های ریاضی

روش‌های تحلیل هندسی شامل تجویز نسخه‌ای از فرم هندسی برای ساختار ویژه‌ای از پارچه می‌باشد. در حالی که در روش مکانیکی تلاش بر‌این است که هندسه و خواص ساختاری پارچه از مشخصات توپولوژی و خواص مکانیکی اجزای سازنده اش (الیاف، نخ و ...) به‌دست آید. البته بین‌این دو مشی مرزبندی دقیقی وجود ندارد؛ به طوری که بسیاری از مواردی که مدل مکانیکی تلقی می‌شوند شامل عناصر هندسی، و موارد هندسی نیز به‌ایده‌های مکانیکی وابسته هستند. مزیت مشی تحلیل‌های هندسی آن است که مدل‌های ساختاری به‌دست آمده ساده‌تر هستند و به محاسبات ساده‌ای نیز احتیاج دارند. در مقابل اطلاعات به‌دست آمده نیز محدود می‌باشد. در حالی که درمدل‌های مکانیکی اگر فرض‌های انجام شده به اندازه کافی به واقعیت نزدیک باشند، اطلاعات بیشتری در اختیار قرار می‌دهند؛ البته در‌این حالت پیچیدگی‌های موجود و استفاده از کامپیوتر هزینه‌ها را افزایش می‌دهند. روش‌های هندسی-مکانیکی نیز شامل استفاده از روشی می‌باشد که هر دو تحلیل هندسی و مکانیکی به طور نسبتا برابری درآن استفاده شده باشد. ]4[

2-2- تعیین مدل هندسی

هندسه پارچه‌ها تاثیر بسیاری روی رفتار آن‌ها دارد. به عنوان مثال، وقتی‌که پارچه در جهت تار کشیده می‌شود، موج پود افزایش می‌یابد. اهمیت مطالعه هندسه پارچه‌ها به خاطر موارد ذیل می‌تواند مهم باشد:

1- پیش‌بینی ابعاد پارچه‌ای که می‌بایست بافته شود وخواص ابعادی آن.

2- به ‌دست آوردن ارتباط بین پارامترهای ابعادی پارچه مثل موج و زاویه بافت.

3- پیش‌بینی خواص مکانیکی با‌ترکیب هندسه پارچه و خواص نخ مثل مدول یانگ، سختی خمشی و سختی پیچشی.

4- کمک برای فهم کارآیی پارچه‌ها مثل زیر دست و خواص سطحی آن. ]5[

3-2- مدل هندسیPeirce

تعیین مدل هندسی روشی نسبتا ساده جهت بررسی رفتار مکانیکی پارچه‌ها می‌باشد. مدل هندسی مشهور Peirce نیز نخستین روشی بود که بر‌این اساس ارائه شد. وی توانست با فرض یک پارچه بافته شده به عنوان یک قطعه هندسی کاملا ‌ایده‌آل، رفتار تغییر شکل پارچه را تحت بارگذاری از خارج توضیح بدهد ]4[

از آنجایی که مدل Peirce‌ایده‌آل می‌باشد، وی فرض‌های زیر را در نظر گرفت: ]6[

1- سطح مقطع نخ دایره‌ای فرض می‌شود.

2- نخ غیر قابل انبساط است.

3- نخ غیر قابل فشرده شدن است.

4- در نقاط تماس لغزندگی وجود ندارد.

چنان‌که در شکل 1-2 مشاهده می‌شود وی یک واحد ساختمانی بافت تافته را به صورت زیر در نظر گرفت:

شکل 1-2. واحد ساختمانی بافت تافته ]6[

اندیس یک مربوط به تار و اندیس دو مربوط به پود می‌باشد. پارامتر‌ها برای اندیس یک به شرح زیر می‌باشند:

قطر نخ تار و پود

طول نخ تار و پود در واحد بافت

زاویه موج تار و پود

فاصله جابجایی تارها و پودها

فاصله دو تار و پود

(1-2)

ضخامت‌ در جهت تار و پود به صورت زیر است:

(2-2)

(3-2)

موج تار و پود، و ، نیز به صورت زیر تعریف شده است:

(4-2)

(5-2)

همچنین با استفاده ازروابط هندسی برای این مدل ‌ایده‌آل، روابط خلاصه شده بین فاصله جابجایی و موج و فواصل بین تارها یا پود‌ها و همچنین زاویه موج و موج به صورت زیر می‌باشد:

(6-2)

(7-2)

(8-2)

(9-2)

حین تغییرات ابعادی در پارچه نیز، ممکن است نخ‌های تار یا پود خیلی به هم نزدیک شوند؛ به طوری که زاویه انحنای نخ تار یا پود به 90 درجه برسد. به‌این حالت فشردگی اطلاق می‌شود. در محاسباتی که در حالت کشش پارچه یا جمع‌شدگی آن می‌باشد، پارچه در‌این حالت مورد بحث قرار می‌گیرد.

شکل 2-2. حالت فشردگی ]6[

در‌این حالت رابطه بین فاصله تار و فاصله پود ومجموع قطر تار و پود به صورت زیر به‌دست می‌آید:

(10-2)

(11-2)

طبق تعریف داریم:

(12-2)

پس

(13-2)

زاویه موج نیز در‌این حالت از روابط زیر به‌دست می‌آید:

(14-2)

(15-2)

حال اگر پارچه از یک طرف تحت کشش قرار گیرد، در یک سمت کشیدگی و در سمت دیگر فشردگی رخ می‌دهد و می‌توان با استفاده از روابط 10-2 تا 13-2 حداکثرکشیدگی در یک سمت و حداکثر انقباض در سمت دیگر پارچه را تعیین کرد:

(16-2)

علاوه بر به‌دست آوردن‌این روابط تئوری، Peirce آزمایشات عملی نیز انجام داده است تا به میزان دقت یافته‌هایش پی ببرد. یکی از آزمایشات وی بررسی تغییرات ابعادی در پارچه‌ها می‌باشد.

4-2- آزمایش تغییرات ابعادی در پارچه کرباس[1]:

به‌این منظور وی نمونه‌های پارچه‌ با‌تراکم تار و پود و نمره و موج مشخص را تحت شستشوی استاندارد قرار داد و موج و نمره جدید نخ‌ها را نیز محاسبه کرد. سپس نمونه‌ها را در حالت خیس تحت بارهای متفاوت قرار داد و بعد آن‌ها را خشک کرد. در مرحله بعد ابعاد پارچه و موج نخ‌ها را اندازه‌گیری کرد. سپس سعی کرد با استفاده از مقادیر به‌دست آمده از آزمایش، دیگر پارامترهای ساختمانی پارچه همچون ضخامت آن را اندازه‌گیری کند.

وی آزمایشات دیگری نیز مثل آزمایش کشش و ازدیاد طول روی پارچه کرباس ، انجام داده است. اما در بعضی از موارد داده‌های متفاوت از دقت انطباق خوبی برخوردار نمی‌باشند که دلیل آن ایده‌آل بودن مدل می‌باشد و می‌بایست تحلیل‌ها بعد از بررسی پارامترهای متفاوت یک پارچه صورت بگیرد.

5-2- مدل هندسی با مقطع بیضوی

در مرحله بعد pierce برای این‌که مدلش را به واقعیت نزدیک‌تر کند مدل هندسی دیگری را در نظر گرفت که بر اساس آن، چنان‌که در شکل3-2 دیده می‌شود، سطح مقطع نخ‌ها به صورت بیضوی در نظر گرفته شده است. اما به اعتقاد پیرس چنین مدلی بسیار پیچیده خواهد بود. ]5[

شکل3-2. هندسه پارچه‌های بافته شده تافته با نخ‌های با مقطع بیضی]5[

6-2- مدل هندسی پیرس با مقطع‌های نخ مسطح شده

بنابراین وی مدل دیگری را در نظر گرفت که بر اساس آن مقطع نخ‌ها دایروی می‌باشند ولی قطر آن‌ها برابر قطر کوچک بیضی‌ها در مدل بیضوی، می‌باشد.‌این مدل در شکل4-2 نشان داده شده است.

شکل 4-2. هندسه پارچه تافته با نخ مسطح شده ]5[

این مدل شاید برای پارچه‌های با ساختار باز کاربرد داشته باشد. اما برای حالت فشردگی ‌پارچه مناسب نیست

تعیین مدل مکانیکی

7-2- روش انرژی Hearl , Shanahan

هدف از‌این مطالعه، شرح یک مشی یکنواخت برای تحلیل مکانیکی آن دسته از مدل‌های هندسی می‌باشدکه در آن‌ها برای پارچه یک سلول واحد تکراری در نظر گرفته می‌شود]4[

فرض‌های در نظر گرفته شده نیز به قرار زیر است:

1- تغییرات انرژی درون اجزاء نخ‌ها نادیده گرفته می‌شود.

2- با تعمیم‌این روش بتوان تغییرات انرژی درون و بین نخ‌ها و الیاف را وارد تحلیل‌ها نمود.

3- حجم نخ ثابت در نظر گرفته می‌شود.

در‌این حالت قسمتی از پارچه به شکل چهارگوش و با ابعاد *، مطابق شکل 9-2 در نظر گرفته می‌شود که تحت بارگذاری دو محوری با نیروهای و قرار گرفته باشد.

شکل 9-2. پارچه به صورت چهارگوش تحت تنش دو محوری]4[

فرض شده است که یک مدل هندسی از ساختار پارچه وجود دارد که بتوان معادله زیر را برای نیروهای وارده نوشت:

(17-2)

و می‌تواند به صورت تابع زیر نیز بیان شود:

(18-2)

که یک متغیر مستقل می‌باشد. در‌این‌جا به طور ضمنی فرض شده است که پارچه به صورت مکانیزم نیرو-تحمل،تحت عمل قرار می گیرد که هیچ انرژی الاستیکی در آن وجود ندارد. یک مثال از چنین ساختار‌ایده‌آلی، پارچه ساخته شده از نخ‌های انعطاف‌پذیر و غیرقابل کشش می‌باشد.

انرژی وابسته به سیستم، انرژی پتانسیل نیروهای به‌کار برده شده و خواهد بود.

به طور قرار دادی فرض شده است که در نقطه معادله به صورت زیر است:

(19-2)

برای به‌دست آوردن مینیمم انرژی نیز :

(20-2)

(21-2)

بنابراین رفتار نیرو-تغییر شکل پارچه تحت‌این شرایط با عبارت مشتق مشخص می‌شود.

این مشی را می‌توان برای ارزیابی کارهای انجام شده قبلی نیز به‌کار برد مثلا برای هندسه ساختاری پیرس روابط زیر موجود است:

(22-2)

که ابعاد یک تکرار طرح هستند. و بقیه پارامترها نیز در شکل1-2 مشخص می‌باشند.

پنج معادله وشش مجهول وجود دارد که با فرض ثابت بودن ومقدار‌دهی به تمام پارامترهای شامل به‌دست می‌آید.

با مشتق‌گیری از نسبت به :

(23-2)

و با استفاده از معادله 21-2 رابطه زیر به‌دست می‌آید:

(24-2)

‌این مشابه نتیجه‌ای است که می‌تواند از تعادل نیروهای ناشی از کشش به‌دست آید. ‌این یک معادله اضافی است که با استفاده از آن معادلات 22-2، تحت نیروی به‌کار برده شده محاسبه می‌شوند یا‌این‌که از هندسه داده شده، نسبت نیروها تعیین می‌شوند. اگر و همچنین داده شده باشند دیگر مقادیر هندسی مخصوصا می توانند از روش‌های عددی و یا با استفاده از گراف تعیین شوند.

در‌این مدل، زمانی که پارچه تحت کشش دو محوری به‌ترتیب در دو جهت تار و پود قرار می‌گیرد، از خود افزایش طول نشان می‌دهد تا زمانی که انرژی باقی‌مانده در آن به مقدار حداقل برسد. مطابق آن، تعادل نیروها در تمام جهت‌ها بوجود می‌آید. در صورتی که حجم نخ‌ها بعد از تغییر شکل ثابت فرض شود روابط زیر حاکم می‌شود:

(25-2)

و مربوط به حالت ابتدایی نخ ومشتقات انرژی کرنشی نیز به صورت زیر می باشند:

(26-2)

که سختی خمشی نخ و ثابت فنر می باشدمی‌باشد ]8[

با حل معادلات انرژی می‌توان پارامترهای نامعلوم را به دست آورد.

(27-2)

شکل 10-2 تاثیر سختی خمشی را روی منحنی‌های نیرو-ازدیاد طول نشان می دهد. مشخصات پارامترهای مختلف به صورت زیر است:

,,, متغیر است. نخ‌ها غیر قابل کشش ومقادیر مختلف سختی خمشی نیز:,, می‌باشد.

شکل10-2. تاثیر سختی خمشی روی منحنی نیرو- ازدیاد طول]7[

شکل 11-2 نیز تاثیر قابلیت کشیده شدن نخ‌های درون پارچه را، روی منحنی نیرو-ازدیاد طول نخ نشان می دهد. (منحنی‌های ).

شکل11-2. تاثیر قابلیت کشیده شدن روی منحنی نیرو- ازدیاد طول]7[

در این‌جا، مقایسه‌ای بین‌این روش و روش محاسبه دقیق انجام شده است. در‌این‌مورد،,,,متغیر است.. برای منحنی‌های ثابت فنر یعنی غیر قابل کشیدن است. برای برابر و برای برابر می‌باشد.

8-2- اصلاح مدل ساختمانی پیرس

بررسی‌های انجام شده در‌این مدل بر مبنای مدل هندسی Pierce می‌باشد. از آنجایی که مدل پیرس یک حالت‌ایده‌آل از ساختار پارچه می‌باشد، بنابراین طبیعی است که نتایج تئوری و عملی از بررسی پارامترهای مکانیکی پارچه نزدیکی زیادی با هم نداشته باشند. به عبارت دیگر خطای اندازه‌گیری قطر نخ سبب ‌ایجاد مشکل در پیش‌گویی دقیق خواص مکانیکی پارچه شده است]8[

در‌این مدل، سعی شده است که با نزدیک کردن فرض تئوری پیرس در مورد قطر نخ به واقعیت، هم‌خوانی بهتری برای نتایج تئوری و عملی به‌دست آید. از آنجایی که سعی شده است که مدل برای چند نوع طرح بافت قابل استفاده ‌باشد، اگر نخ‌های تار و پود در نقاط در هم رفتن کاملا در تماس با هم باشند، روابط (28-2) به صورت زیر خواهد بود:

رفتار الاستیک پلاستیک مادهنمودار تنش کرنشمدل هندسی پیرس با مقطعهای نخ مسطح شده

بررسی رفتار عمومی برشی پارچه های تاری پودی

پارچه های نساجی در هنگام استفاده های معمول و کاربرد های عملی ، مثل پوشش لباس ، مصارف خانگی و مصارف صنعتی ، تحت یک سری از تغییر شکل های پیچیده قرار می گیرد این تغییر شکل ها شامل افت پارچه ، چروک یا تا خوردگی ، کیفیت زیر دست، خمش پذیری و دیگر اثراتی است که مرتبط با اصول زیبایی پارچه می باشند

دسته بندی	نساجی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	3631 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	123

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فهرست مطالب

عنوان مطلب صفحه

مقدمه ...................................... 1

فصل اول : رفتار عمومی برشی پارچه های تاری پودی 4

1-1- تغییر شکلهای پیچیده پارچه و معرفی پدیده برش .... 5

1-2- تعریف برش پارچه (Shearing)............................. 7

1-2-1- طبیعت برش ..................... 7

1-2-2- مسأله عملی برش .................. 16

1-3- منحنی برش پارچه 20

1-3-1- منحنی رفت و برگشتی برش ( دو طرفه ) 21

1-3-2- منحنی برش یکطرفه ............. 25

1-4- خصوصیات برش پارچه ......................................... 28

1-4-1- رفتار برش پارچه ............... 28

1-4-2 رابطه بین تغییر شکل برشی و خمشی پارچه 36

فصل دوم : روشهای آزمایشی برش پارچه های تاری پودی 38

2-1- مقدمه.................................. 39

2-2- روش آزمایشی Cusick ................. 44

2-3- روش آزمایشی KES (سیتم ارزیابی کاواباتا) 49

2-3-1- مقدمه........................... 49

2-3-2- تاریخچه پیدایش دستگاه KES .... 50

2-3-3- معرفی و شناخت آزمایش برش توسط دستگاه KES 52

2-4- روش آنالیز تصویری .................. 59

فصل سوم : استفاده از روش آنالیز المان محدود

در بررسی تغییر فرم برشی پارچه تاری پودی .. 66

3-1- مقدمه ای بر تجزیه و تحلیل تغییر شکل های پیچیده پارچه ............................................. 67

3-1-1- ساختمان پارچه و فرض پیوستگی آن. 68

3-1-2- سیمای تغییر شکل پارچه......... 70

3-1-3- اندازه گیری کرنش............... 72

3-1-4- اندازه گیری تنش............... 74

3-1-5- روابط تنش – کرنش.............. 75

3-1-6- حالتهای خاص.................... 76

3-1-7- بررسی اعتبار روابط ............ 78

3-2- روشهای المان محدود در مکانیک نساجی 80

3-2-1- مقدمه........................... 80

3-2-2- اصول آنالیز المان محدود ( با استفاده از نتایج آزمایش KES)............................... 81

3-2-3- محاسبات تئوریک آنالیز برش ... 83

3-2-3-1- تغییر شکل برش پارچه ....... 83

3-2-3-2- توزیع کرنش برشی .......... 84

3-2-3-3- توزیع تنش برشی ............ 86

3-2-3-4- عناصر ثابت در معادله....... 88

3-2-3-5- مدول برشی.................. 89

3-2-3-6- روش محاسبة مدول برشی (C₃₃) با استفاده از مدول کششی (C₂₂ ).................................................. 91

فصل چهارم : خصوصیات برشی پارچه های تاری پودی در جهات مختلف پارچه 92

4-1- مقدمه.................................. 93

4-2- مدلسازی برای خصوصیات برشی غیرهمگون (آنیزوتروپیک ) 95

4-3- نمودارهای قطبی مدل برشی ........... 97

4-3-1- صور عمومی‌.................... 97

4-3-2- اثردانسیتة بافت بر روی برش پارچه ..... 100

4-4- ارتباط بین سختی برشی و هیسترسیس در جهات مختلف پارچه .................................................. 102

منابع و مراجع .................................... 105

فهرست اشکال

عنوان شکل صفحه

شکل 1- نمایه عمومی برش ............... 8

شکل 2- برش ساده سازی شده با اعمال نیروی کششی و نمایه شماتیک
نیروهای موثر در پدیده برش پارچه تاری پودی 12

شکل 3- مدل شبکه ای ................... 16

شکل 4- دستگاه آزمایش گر برشی استفاده شده توسط ‌‌Treloar ( 1956) ، نیروهای موثر در آزمایش برش ......... 19

شکل 5- منحنی عمومی برش پارچه ( بعد از Cusick 1961 ) 22

شکل 6- منحنی تنش – کرنش پارچه های تاری پودی در حین تغییر شکل برشی...................................... 27

شکل 7- منحنی های برش بدست آمده توسط Treloar (1965) ، برای پارچه های پنبه ای با نمونه مربعی شکل . 29

شکل 8- منحنی های برش به دست آمده توسط Treloar (1965) برای پارچه های پنبه ای با نمونه به شکل متوازی الاضلاع 30

شکل 9- منحنی های برشی بدست آمده توسط Treloar (1965) . برای پارچه ویسکوزریون با نمونه متوازی الاضلاع 31

شکل 10- منحنی های برش به دست آمده توسط Cusick (1961) . مقایسه ای بین پارچه های فاستونی ، ریونی و پنبه ای 32

شکل 11- منحنی های برش به دست آمده توسط Cusick (1961) . برای پارچه سرژه ای ....................... 32

شکل 12- مدل ارائه شده برای تشریح رفتار برشی پارچه 33

شکل 13- منحنی حاصل از مدل ارائه شده برای تشریح رفتار برش پارچه ................................ 33

شکل 14- مقایسه مدل ها با مقادیر مختلف 36

شکل 15- نمای کلی برش پارچه............ 39

شکل 16- تغییر فرم زاویه ای و طولی .... 40

شکل 17- اصول آزمایش های برش .......... 41

شکل 18- نواحی تغییر شکل یافته پارچه تحت اثر نیروی کششی در جهت اریب پارچه.................................................. 43

شکل 19- دیاگرام نسبت بین نیروی کششی P و ازدیاد طول در نمونه بریده شده در جهت اریب (45 درجه ) 44

شکل 20- مکانیزم ابتدایی دستگاه برش پیشنهادی Morner & Olofssom (1957) 47

شکل 21- فرم ابتدائی برش پارچه......... 47

شکل 22- مکانیزم ابتدایی دستگاه برش یشنهادی Cusick (1961) 47

شکل 23- نمونه برش یافته با نمایش زوایا و نیروهای برشی 47

شکل 24- نمایش کشش در پدپده برش تحت تاثیر کوپل های برشی و وزن فک پایینی 48

شکل 25- شماتیک دستگاه آزمایشگر KES ... 54

شکل 26- دیاگرام و اصول ارز یابی برشی KES 55

شکل 27- شیوه عملکرد دستگاه آزمایشگر برشی KES 56

شکل 28- روش آزمایش مرسوم برای تعیین مدول برشی مواد سخت 57

شکل 29- نیروهای اعمالی روی نمونه پارچه در دستگاه آزمایشگر برشی KES ............................................. 58

شکل 30- نحوه چیدمان ابزار آزمایش برای آنالیز تصویری 60

شکل 31- تصاویر دیجیتالی ثبت شده از نمونه کشیده شده 61

شکل 32- تغییرات gray-scale در تصویر دیجیتالی نمونه کشیده شده ...................................... 63

شکل 33- یک سلول بافت پارچه تاری پودی در نمایی بزرگ شده 64

شکل 34- برآیند های نیروی تنش و کوپل های نیروی تنش 74

شکل 35- مدل المان محدود برای جسم پیوسته دو بعدی 81

شکل 36- نمونه پارچه تغییر فرم داده شده ، و ارز یابی شده توسط آنالیز المان محدود ............................................ 83

شکل 37- تغییر تنش برشی در طول جهت کوتاه تر نمونه 87

شکل 38- تغییر تنش برشی در طول جهت بزرگتر نمونه 87

شکل 39- نمودار های عمومی قطبی برای سختی برشی پارچه ( G ) ...................................... 98

شکل 40- نمودارهای عمومی قطبی برای هیسترسیس برشی پارچه ( 2HG و 2HG5 ) 99

شکل 41- نمودارهای قطبی پارامتر های برش تحت تاثیر دانسیته بافت ................................. 101

شکل 42- ارتباط بین سختی و هیسترسیس برشی در جهت های مختلف پارچه های تاری پودی ............................................. 103

مقدمه

پارچه های نساجی در هنگام استفاده های معمول و کاربرد های عملی ، مثل پوشش لباس ، مصارف خانگی و مصارف صنعتی ، تحت یک سری از تغییر شکل های پیچیده قرار می گیرد. این تغییر شکل ها شامل : افت پارچه ، چروک یا تا خوردگی ، کیفیت زیر دست، خمش پذیری و دیگر اثراتی است که مرتبط با اصول زیبایی پارچه
می باشند .

پدیده برش، یکی از همین تغییر شکل های پیچیده است که در سطح پارچه اتفاق
می افتد. به نظر می رسد که به این خصوصیت فیزیکی – مکانیکی پارچه به دلیل آنکه در ظاهر دیده نمی شود ، در قیاس با دیگر فرم های تغییر شکل پارچه ، کمتر توجه شده است . در حالی که باید اذعان نمود که قابلیت منحصر به فرد پارچه برای پوشش سطوح سه بعدی ، در گرو همین پدیده می باشد .

توانایی پارچه برای پذیرش تغییر شکل برشی ، یکی از ملزوماتی است که پارچه
می تواند به عنوان پوشاک ، بر بدن انسان انطباق داشته باشد ، بدون آنکه ایجاد احساس ناراحتی کند پارچه به عنوان جسمی جدایی ناپذیر از نیاز های بشری مورد استفاده های گوناگون قرار می گیرد ، بدون آنکه اغلب مصرف کنندگان – و یا حتی برخی کارشناسان علم نساجی – اطلاع داشته باشند که کاربرد های ویژه پارچه در قیاس با دیگر مواد جهان پیرامون ، به پدیده برش مربوط است . رفتار برشی پارچه
– با توجه به منابع موجود – نسبت به دیگر خصوصیات و رفتار های پارچه کمتر مورد ارزیابی قرار گرفته است و البته تا کنون هیچ استاندارد اجرائی برای آن تعیین نگردیده است .

منظور از انتخاب این موضوع برای سمینار کارشناسی ارشد اینجانب ، آشنایی شنونده یا خواننده با مفاهیم اساسی برش ، این پدیده مهم فیزیکی مکانیکی پارچه و دخیل در کاربرد های معمول و روزمره پارچه می باشد .

برای نیل به این هدف ، در فصل اول مفهوم برش پارچه تاری پودی ، رفتار و منحنی مربوطه از نگاهی ساده در چند بخش مختلف به تفصیل تشریح می شود و در ادامه ارتباط برش با تغییر شکل خمشی پارچه ، روشن می گردد .

در فصل دوم ، به روش های آزمایشی مهمی که تا کنون برای ارزیابی خصوصیات برشی پارچه های تاری پودی در منابع ذکر شده اند ، پرداخته می شود ؛ که از این دست می توان به دستگاه آزمایش گر برشی Kawabata اشاره نمود که هم اکنون به عنوان روش پیشرو برای تعیین مقادیر مختلف برش ، استفاده می گردد . همچنین در این فصل شیوه آنالیز تصویری برش پارچه که در سال 2005 ، به شیوه عکس برداری از پروسه برش مقادیر آن را ارزیابی می نماید ، نشان داده می شود .

در فصل سوم تغییر شکل برشی پارچه به وسیله روش تجزیه و تحلیل المان محدود (Finite Element Analysis ) بررسی می شود و مقادیر مختلف برش از جمله تنش برشی ، کرنش برشی و روابط آنها به وسیله محاسبات تئوریک آنالیزی بیان
می گردد .

در فصل چهارم مدل ریاضی ارائه شده برای خصوصیات برشی ذکر می گردد ؛ تا از طریق آن و نمودار های قطبی حاصله ، خصوصیات برشی پارچه تاری پودی در
جهت های مختلف تبیین گردد .

فصل اول

رفتار عمومی برشی پارچه های تاری – پودی

1-1- تغییر شکلهای پیچیده پارچه و معرفی پدیده برش

پارچه های نساجی در هنگام استفاده و کاربردهای عملی ، تحت یکسری تغییرشکلهای پیچیده قرار می گیرند که این تغییر شکلها شامل افت پارچه ( Drape) ، زیر دست پارچه (Handle ) ، چروک شدن (Wrinkle ) یا تا خوردگی (Crease) و دیگر اثراتی که مرتبط با زیبایی پارچه است، می باشد. واضح است که مصرف کنندگان پارچه ها ، بازرگانان و یا تولید کنندگان منسوجات ، این سری از کیفیتهای پارچه را بصورت ذهنی و با تجربه عملی ارزیابی می کنند، اما اگر یک کارشناس نساجی بخواهد خصوصیات فیزیکی – مکانیکی و کیفیتی پارچه را مورد مطالعه قرار دهد
می بایست این تغییر شکلهای پیچیده را بطور عملی بررسی نماید در واقع مطالعه مکانیک ساختمانی پارچه ، تمامی این موارد را در بر می گیرد. ]1[

یکی از خصوصیات بارز و مهم منسوجات ، خصوصیات خمش پذیری و انعطاف آنها در مقایسه با دیگر مواد در جهان پیرامون می باشد این خصوصیت ویژه پارچه ، ناشی از مواد تشکیل دهنده آن ، یعنی الیاف می باشد بطوریکه وقتی پارچه خم می شود ، الیاف می توانند در کنار هم حرکتی نسبی داشته باشند این حرکت نسبی می تواند بین تک تک الیاف مجاور و یا بین دسته های الیاف مجاور (نخ ) رخ دهد در واقع پارچه
– پارچه ای که در این تحقیق مورد مطالعه قرار گرفته است تاری پودی است –
می تواند تحت یک انحناء خم شود ؛ ولی اگر تحت دو انحناء یا بیشتر خم شود پدیده برش (Shear) ، رخ می دهد پس بطور کلی می توان این پدیده را بدین صورت توضیح داد : برش ، تغییر زاویه بین نخهای متقاطع است و همچنین به عنوان نتیجه خمش و تابیده شدن نخهای بین نقاط تقاطع نیز تعریف می شود. ]4[

برای مطالعه مکانیک تغییر شکلهای پیچیده لازم است ابتدا مطالعات آزمایشگاهی و تئوریهای تغییر شکل مورد توجه قرار گیرند سپس این تغییر شکلها را به شکلهای ساده تر تبدیل نمود و در نهایت مبانی علمی رفتار پارچه تحت تغییر شکلهای ساده بکار گرفته شود. ]1[

مکانیسم برش پارچه ، بر خصوصیات دیگر تغییر شکلهای پارچه مثل افتایش ، خم پذیری و انعطاف و کیفیت زیر دست پارچه تأثیر گذار است. این نوع تغییر شکل بر خصوصیات فیزیکی – مکانیکی عملیاتی مثل کشش و خمش که در جهتهای تار ، پود یا دیگر جهات فرعی پارچه کاملا ً غیر یکسان هستند نیز تأثیر گذار است. کلا ً مصارفی که در حین استفاده از پارچه ، تنش در دو محور یا چند محور دخیل هستند یا مصارفی که تنش در حین استفاده بیشتر از حالت عادی تنش وارده به پوشاک است خصوصیت برشی تأثیر گذار است و بنابراین قابل ملاحظه است که این رفتار مهم مورد مطالعه قرار گیرد زیرا خواص برش ، نقش بسیار مهمی در خصوصیات فیزیکی مکانیکی پارچه بر عهده دارد .]2[

1-2- تعریف برش پارچه (Shearing)

در هنگام استفاده از پارچه زمانیکه پارچه، تحت تغییر شکلهای پیچیده قرار
می گیرد رفتار برشی که یکی از تغییرشکلهای مهم فیزیکی – مکانیکی در پارچه است می تواند روشن کننده خصوصیت اجرایی و عملی پارچه باشد تغییر شکل برشی یکی از خصوصیات بارز پارچه نساجی می باشد که دیگر مواد به شکل ورقه نازک مثل کاغذ یا پلاستیک ، چنین قابلیتی ندارند این ویژگی پارچه را قادر می سازد تا تغییر شکلهای پیچیده را متحمل شود و توانایی پوشش بدن انسان را داشته باشد . همچنین خصوصیت برشی روی خم پذیری ، انعطاف پذیری و زیر دست پارچه تأثیر گذار است و نه تنها برای پارچه های تاری پودی که برای انواع کامپوزیت های
- پارچه های ترکیبی – نساجی نیز از مسائل حائز اهمیت می باشد. ]5[

1-2-1- طبیعت برش

اگر چه در نظر اول ، برش مفهومی بسیار ساده دارد اما در مطالعه جزئیات ، پیچیدگیهایی بوجود می آید. تحقیقات انجام شده توسط Trelor & Spivak در دانشگاه منچستر و Grosberg & Park در دانشگاه لیدز این موضوع را به شکل مطلوبی توجیه کرده است . برای طرح مسأله برش بهتر است در ابتدا کرنش برشی (Shear strain) که توسط Love(1927) و Jeager(1962) مطالعه شده است مورد بحث قرار گیرد .

کرنش برشی خالص عبارت است از تغییر شکل یک جسم بوسیله ازدیاد طول یکنواخت در یک جهت و انقباض در جهت عمود به آن که از این رو مساحت جسم ثابت باقی می ماند. این نوع تغییر شکل در شکل 1 آمده است .

شکل 1- (a) برش خالص . (b) برش ساده . (c) نمایه عمومی برش. [1]

اگر کرنش در یک جهت باعث ازدیاد طول به اندازه گردد طول خط موازی با جهت ازدیاد طول ، به مقدار می رسد و از آنجا که مساحت ثابت است خط در زاویه عمود به آن کاهش طول داده و طولش به مقدار می رسد در جایی که کرنش کم باشد مورد اخیر مساوی با است که مقدار عددی کرنش برای ازدیاد طول و همچنین کاهش طول مساوی خواهد بود. با توجه به شکل ، دیده
می شود که چهار گوش abcd با حالت اریب در جهت کرنش اصلی ، تغییر شکل داده است ، ولی مساحت آن تغییر نکرده است بنابراین اضلاع آن نسبت به حالت قبل دارای زاویه خواهد بود ؛ و زوایا در گوشه ها به اندازه 2 از مقدار به مقدار تغییر نموده است با توجه به قضیه فیثاغورث می توان بیان نمود که اضلاع چهارضلعی abcd به اندازه :

طولشان اضافه شده است که با بسط آن می توان نشان داد مقدار آن ، می باشد حال اگر چهارگوش abcd را بچرخانیم به شکلی که یکی از اضلاع موازی جهت اصلی قرار گیرد کرنش برشی ساده آن در شکل (b .1 ) نشان داده شده است جابجایی واقعی یا برش گوشه های چهار ضلعی در جهتهای cg,bf,ae وdh می باشد که موازی یکدیگرند .

با این تفاسیر اگر یک چهار وجهی در نظر گرفته شود که گوشه های آن به یکدیگر عمود و موازی با جهت برش ساده باشند بعد از اعمال برش ، شکل آن مطابق با شکل (c10) خواهد بود که این تغییر شکل در واقع ایده اولیه برش است که اضلاع آن در جهت عمودی با زاویه هم جهت با برش ، زاویه دار می گردند مقدار کرنش برشیtg است که می توان نشان داد مساوی با tg2 می باشد و برای کرنشهای کوچک، خواهد بود .

بعد از ارائه یک نمایه از کرنش برشی ، نوبت به تنش برشی می رسد؛ تنش برشی عبارت است از نیروی وارده بصورت تانژانتی به صفحه ( یا در طول یک خط اگر با صفحه های دو بعدی مواجه باشیم ) البته این پدیده بصورت متوازن انجام می شود یعنی نیرویی در جهت مخالف و در یک صفحه موازی با آن وجود دارد تا نیروی گشتاور ثانویه حاصل از آن، از چرخش جلوگیری نماید .

بعد از این توضیح ، واکنش ناشی از اعمال تنش برشی به یک نمونه پارچه مورد بررسی قرار می گیرد؛ در حالت کلی تغییر شکلهای پیچیده ای ناشی از بردارهای تنش ایجاد می گردد که مهمترین مسأله تغییر شکل در جهت تنش برشی است که به آن کرنش برشی (tg ) گفته می شود و ارتباط بین این دو فاکتور منحنی تنش – کرنش می باشد این تنش سبب می شود نمونه بصورت آزادی برش پیدا نماید و بعد دیگر آن به شکل دلخواه تنظیم شود همانند آزمایش استحکام که سبب می شود انقباض بصورت آزادانه در جهت دیگر رخ دهد.

در شکل (a.1) تعادل برش خالص که ترکیب تنش کششی مثبت و منفی در جهتهای

عمود به یکدیگر می باشد نشان داده شده است اما برای حالتهای دیگر تغییر شکل برشی ، دارای توزیع کرنش کششی دقیقا ً یکسان و همگون نیست بلکه سبب ازدیاد طول در bd و فشردگی در طول ac می شود اما نکته بسیار مهم و قابل توجه این است که همراه با این کرنش ، تنش نیز وجود دارد و این موضوع موجب یک مشکل حقیقی می شود : پارچه های نساجی ، ورقه های نازکی هستند و تنش فشردگی
نمی تواند ایجاد شود بلکه به راحتی تورم یا بادکردگی (buckling) بوجود
می آید. ]1[

بسیاری از محققین و متخصصین نساجی ، در پی مطالعات پیرامون پدیده برش بر این باورند که باد کردگی در حین عمل برش ، تقریبا ً بزگترین مشکل برای طراحی یک دستگاه آزمایشگر ایده آل می باشد .

بطور کلی می توان اظهار نمود که اندازه گیری برش و کمانش ( بادکردگی ) موادی که به شکل ورقه ای می باشند و سختی کششی و سختی خمشی آنها بسیار پائین است
- به راحتی کشیده یا به راحتی خم می شوند - نیازمند دستگاههای با دقت بالا
می باشد. ]5[

برای جلوگیری از بادکردگی یا تورم زودرس و همچنین برای آنکه بتوان برش بزرگ و قابل توجهی ایجاد نمود، در جهت موازی با محور ad ، نیروی کششی اعمال می شود

که در شکل (a.2) نشان داده شده است .

وجود نیروی P پرواضح به نظر می رسد و از اجزاء تنش کششی T می باشد همچنین موازی با محور ac و مساوی یا بیشتر از تنش فشردگی t می باشد. این نیرو از هر گونه تمایل به تورم در جهت ac جلوگیری می نماید .

کرنش فشردگی ممکن است در طول محور ac ثابت باشد و این موضوع به واسطه نسبت پواسون است که ناشی از کرنش bd می باشد و به خودی خود یا کشش اضافی در همان جهت افزایش می یابد. اگر چه Treloar به سال 1965 نشان داده شده است که تنشهای فشاری داخلی را در همه جهات پارچه نمی توان حذف نمود .

رفتار عمومی برشی پارچه های تاری پودیمنحنی رفت و برگشتی برش دو طرفهروشهای المان محدود در مکانیک نساجی

بررسی روبات مسیر یاب ربوحشره

کلمة روبات (‌Robot) اولین بار در سال 1921 در نمایشنامه ‌ای به نام « روباتهای جهانی روسام » اثر کارل چاپک ( نویسنده چک) بکار برده شد؛ این کلمه از روبوتا که در زبان چک معنای « کار شاق و اجباری » می دهد،مشتق شده است و در این نمایشنامه روباتها موجوداتی هستند که توسط داشمند زیست شناسی نابغه‌ای بنام روسام از یک خمیر مایة اسرار آمیز تولید می شوند تا جای

دسته بندی	فنی و مهندسی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	238 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	118

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فصل اول :

یک تاریخچة کوتاه

کلمة روبات (‌Robot) اولین بار در سال 1921 در نمایشنامه ‌ای به نام « روباتهای جهانی روسام » اثر کارل چاپک ( نویسنده چک) بکار برده شد؛ این کلمه از روبوتا که در زبان چک معنای « کار شاق و اجباری » می دهد،مشتق شده است و در این نمایشنامه روباتها موجوداتی هستند که توسط داشمند زیست شناسی نابغه‌ای بنام روسام از یک خمیر مایة اسرار آمیز تولید می شوند تا جای کارگران را بگیرند.این نمایشنامه پایانی تراژیک و ترسناک دارد ، چون روباتها به تدریج کاملتر و هوشمند تر شده ، و بعنوان موجود برتر نسل انسان را منقرض می کنند.

شکل (1-1)

شکل (1-1) تصویری تخیلی از روبات نمایشنامة «روباتهای جهانی روسام »

در اسطوره های قوم یهود موجودی افسانه ای به نام گولوم وجود دارد .که از گل ساخته شده،‌توسط نیرویی جادویی جان می گیرد. هیولای رعب انگیز داستان معروف دکتر فرانکشتین ( اثر مری شلی ) را نیز می توان یک روبات دانست. مخلوق هولناکی که از بخیه زدن قطعات بدن مرده های مختلف ساخته شده و با الکتریسیته روح حیات در آن دمیده می شود ( شکل 1-2)

چیزی که در همة این داستانها مشترک است ، پاپان غم انگیز آنهاست: روبات ، گولوم یا هیولا سرانجام خالق خود را نابود می کند. این افسانه ها حیات مصنوعی معادل وحشت و دردسر است این داستانها در واقع انسان را از پیشرفت بیش از حد منع میکند. و نسبت به عواقب وخیم آن هشدار می دهند. اما وحشت نکنید ، روباتهایی که ما می سازیم فقط ماشینهای هوشمندی هستند که دستورات مارا به طور خودکار اجرا می کنند.

اما اجازه دهید ببینیم ایدة‌موجود مصنوعی هوشمند از کجا آمده ، و انسانها در طول قرون واعصار چگونه آن را دنبال می کنند .

شکل

شکل 1-2- مخلوق ترسناک دکتر فرانکشتین، و گولوم

اتوماتون و انیماترونیک

اتوماتون (Automaton) وسیله ایست که می تواند با اتکاء به نیروی خود حرکت کند. از آنجائیکه مکانیزم جرکت اتوماتون اغلب مخفی است و به چشم نمی آید، برای افراد معمولی این تصور پیش می آید که اغلب موجوداتی خودمختار یا زنده هستند . با اینکه تعریف اتوماتیون برای اشیاء ساده‌ای مانند ساعت هم صدق می کند ، اما این اصطلاح معمولاً برای توصیف دستگاه هایی که ظاهر و حرکات موجودات زنده را تقلید می کنند بکار برده می شود .

انسانها از همان اولین روزهای خلقت دربارة‌بدن ( یا موجودات زندة دیگر) و طرز کار آن کنجکاو بوده اند ، و این شفتگی باعث شده تا آرزوی خلق موجودی شبیه آن را در سر بپروانند . اولین اقدامات برای جان بخشیدن به مجسمه ها از یونان باستان شروع شد . آنها با استفاده از نیروی بخار آب و بکار گرفتن مکانیزم های ساده ، بخشهایی از بدن مجسمه ها را به حرکت در می آوردند. بعدها مکانیزمهای پیچیده تری ساخته شد : مجسمه هایی که راه می رفتند ، پرنده هایی که اواز می خواندند ، آتشهایی که خودبخود روشن می شدند ، و مانند آنها . درایران ، مصر ، چین باستان نیز مدارکی دال بر اختراعات مشابه بدست آمده است .

این روند با سقوط امپراتوریهای یونان و روم ( وشروع عصر تاریکی ) دچار وقفه‌ای طولانی شد ، اما در دورة رنسانس اتوماتون نیز مانند سایر علوم و هنرها از پردة محاق خارج شد . داستانهای جالبی از یک عقاب پرندة آهنین که در سالهای دهة 1470 میلادی به دست یوهان مولر ساخته شد، نقل شده است . در قرون چهاردهم و پانزدهم میلادی اتوماتون بازی محبوب اشراف بود . لئوناردو داوینچی یک شیر متحرک برای لویی دوازدهم (‌پادشاه فرانسه) ساخته بود ؛ شارل پنجم تعداد زیادی اسباب بازی مکانیکی داشت ، که آنها را جیانلو دلاتور (دانشمند اهل کرمونا) برایش ساخته بود ، کریستین هویگنس (دانشمند هلندی ) نیز در دهة 1680 یک بازوی مکانیکی اختراع کرده بود .

اولین اتوماتون شبه انسانی (‌که با آدمک android- معروف است ) در اوایل قرن شانزدهم میلادی توسط هانس بالمن ساخته شد . از آن زمان به بعد آدمک ها در مرکز توجه سازندگان اتوماتون قرار دارند . در قرون بعدی آدمکهایی ساخته شدند که ساز می نواختند، نقاشی می کردند، داستان می نوشتند و حتی شطرنج بازی می کردند ( یا حداقل تظاهر به بازی می کردند )

قرن هیجدهم عصر طلایی اتوماتون بود ، و ماشینهای بسیار ظریفی در این سده ساخته شد. برای ساخت این ماشینها اغلب از چرخ دنده های ظریف ساعت ها و استوانه های کنترلی استفاده می شد . قلب ( یا بهتر است بگوئیم مغز ) این ماشینها همان استوانة کنترلی بود که روی آن صدها یا هزاران میله یا بادامک (‌با اشکال پیچیده ) تعبیه می شد. استوانة کنترلی نیروی حرکتی خود را از یک فنر (‌شبیه فنر ساعت ) می گرفت ، و بنوبة خود ( توسط بادامک ها ) اهرمها و میله های دیگری را به حرکت در می‌ورد ؛ که باعث حرکات بسیار پیچیدة ماشین می شد .

معروفترین اتوماتون قرن هیجدهم آدمکی بود بنام تورک ، که در سال 1770 توسط ولفگانگ فون کپلن ساخته شد . این آدمک (‌توسط صاحب خود ، یوهان نپوماک مالزل )‌به سرتاسر اروپا و آمریکا سفر کرد و مردم را با بازی شطرنج خود متحیر ساخت . مردم آن روزگار به اندازة‌کافی از مکانیزم داخلی اتوماتون ها اطلاع داشتند ، و میدانستند که یک وسیلة‌مکانیکی ( هر اندازه پیچیده ) نیم تواند فکر کند . اما تورک این عقیده را به چالش کشید . تورک با اغلب مشاهیر آن روزگار (‌مانند ناپلئون ، چارلز بابیج و آدگارآلن پو) بازی کرد ، و اکثر آنها را هم برد . اما راز تورک بعدها بر ملا شد، و معلوم شد که داخل این ماشین ظریف جایی برای پنهان شدن یک انسان تعبیه شده بود، که یک شطرنج باز قهار را در خود مخفی می کرده است .

اما تورک پیچیده ترین اتوماتون تاریخ نیست ، بلکه این عنوان بی تردید شایستة یک مرغابی مکانیکی است که در سال 1738 توسط ژاک و کانسو اختراع شد . این مرغابی شنا می کرد، بال می زد ، با منقار پرهایش را می آراست ، آب می خورد ، غذا می خورد ، و حتی پس ماندة غذای خودره شده را دفع میکرد! تمامی این حرکات مستلزم هزاران قطعة متحرک مکانیکی بود که در داخل بدن مرغابی و روی یک پایة‌بزرگ نصب می شود . اما اتوماتون برای وکانسو فقط جنبة سرگرمی داشت . و دغدغة اصلی وی ماشینهای خودکار بافندگی بود .، در سال 1743 ، و کانسو بازیچه‌های مکانیکی خود را فروخت و مدیریت یک کارخانة دولتی ابریشم بافی در فرانسه را بر عهده گرفت . در اینجا بود که وکانسو یک ماشین خودکار بافت نقوش بر جستة ابریشم اختراع کرد که توسط کارتهای سوراخ دار کار می کرد .و . متأسفانه این اختراع هوشمندانه در اثر عدوات بافندگان دیگر برای مدتها نادیده گرفته شد .

در سال 1804 جوزف ماری ژاکارد ابداع و کانسورا را با طرحهای خود تکمیل و افتخار اختراع ماشین بافندگی خودکار را به نام خود ثبت کرد . با اینکه ماشینهای ژاکارد هم از مخالفت کینه توزانة صاحبان کارخانجات بافندگی معاصر وی مصون نماند ( و حتی در مواردی کار به سوزاندن کارخانجات بافندگی خودکار کشید )، اما در نهایت این ماشینها کارایی فوق العاده خود را به اثبات رسانده و راه انقلاب صنعتی را هموار کردند .

در قرن نوزدهم و اوایل قرن بیستم ، همزمان با پیشرفت تکنیکهای ساخت و تولید ، وسایل مکانیکی خودکار به میان مردم راه یافتند که از میان آنها می توان به ساعتهای فانتزی ، اسباب بازیهای مکانیکی پیچیده و اختراعات نو ظهور دیگر اشاره کرد. امروزه موتورهای الکتریکی مینیاتوری و وسایل کنترل الکتریکی جای فنر و چرخ دنده را در اسباب بازیها گرفته است. اما همچنان می توان اتوماتون های ظریف و خوش ساخت را به ( قیمتهای مختلف ) در گوشه و کنار یافت .

بدون شک سهم بزرگی از اختراعات انقلاب صنعتی مدیون کنجکاویهای بازی گونة سازندگان اتومان در عصر رنسانس است . امروزه اتوماتون به هنر نیز راه یافته است . شرکت معظم فیلمسازی والت دیسنی در بسیاری از آثار موفق خود از ماشینهای پیچیده‌ای که نقش بازیگران حرفه‌ای را ایفا می کنند استفاده کرده است. این ماشینهای فوق العاده ظریف، که انیماترونیک (Animatronik) نامیده می شوند ، به کمک موتورهای الکتریکی و ابزارهای هیدرولیک ( و کسی به جای آنها حرف بزند ) باور حیات را بسادگی به افراد القاء میکنند .

شکل 1-3- یکی از انیماترونیک های والت دیسنی

از حقه های سادة یونانیان و مصریان باستان گرفته شده تا انیماترونیک های پیچیدة والت دیسنی (‌که به معجزة بیشتر شبیه هستند ) ، همة این ماشینها در یک اصل ساده مشترکند، آنها فقط به یک سلسله حرکات از پیش تعیین شده را باز تولید و تکرار می کنند .

ماشینهای تولید

از همان شروع انقلاب صنعتی کارخانه ها با مشکلی به نام تأمین نیروی کار ماهر روبرو شدند . با اینکه نیروی آب ، بخار ، گاز و برق به انسان کمک می کرد، اما نقش اصلی را همچنان مردان ،زنان ، و کودکانی بر عهده داشتند که در ازای مزد ناچیز در کارخانه ها روز خود را شب می کردند . در این شرایط بود که ایدة اتوماسیون بسرعت به در میان کارخانه رواج یافت . اما بزودی روشن شد که ماشینی که بتواند حتی یک کار ساده (‌مانند تبدیل مفتول فولادی به گیره های کاغذی ) را بطور کاملاً‌خودکار انجام دهد؛ ماشینی بغایت پیچیده خواهد بود. کارخانة کاملاً خودکار هنوز هم فقط یک رؤیاست ( رؤیایی که متعلق به فیلم‌های علمی – تخیلی مانند فیلم جذاب و دیدنی ادوارد دست قیچی ) و در کارخانه‌های امروزی برای هر کار خاص یک ماشین خاص وجود دارد : ماشین برش ، ماشین خمکاری ، ماشین جوشکاری و مانند آنها .

اما ورود اتوماتون ها به صنعت تا زمان امکان برنامه ریزی آنها عملی نشد ؛ روباتیکه نتواند برای موقعیتهای مختلف برنامه ریزی شود ، از ارزش عملی چندانی برخوردار نیست . اتوماتون ها ( یا روباتها ) از ماشینهای خودکار قدیمی یک گام جلوتر بودند: آنها ایمنی بیشتری برای کارگران تأمین می کردند، چون آنها ذاتاً نیازی به همراهی کارگران نداشتند و می توانستند بدون هیچگونه کمکی کار خود را به خوبی انجام دهند (‌شکل 1-4 را ببینید )

شکل 1-4- یک روبات جوشکار

مهمترین قسمت مکانیکی یک روبات کارگر بازوی آن است ( شکل 1-5) بازوی روبات یک «‌دست » مکانیکی تخصصی یافته است که برای انجام یک یا چند وظیفة خاص طراحی شده است هر بازوی روباتی می تواند بر طبق برنامه ریزی انجام شده در مغز آن کارهای مختلفی را انجام دهد علاوه بر آن این امکان نیز وجود دارد که یک روبات بتواند بازوهای مختلفی داشته باشد .

روباتها دریچة جدیدی برروی اکتشافات عملی گشوده‌اند. امروزه به کمک روباتها به جاهایی می توان سفر کرد که در گذشته تصور آن هم دشوار بود :سفر به سایر کرات منظومة شمسی مانند مریخ ، سفر به اعماق فضا یااقیانوسها ،‌یا سفر به نقاط صعب العبور مانند قطب جنوب و حتی قلة کوههای آتشفشان در شکل 1-6 روباتهای مریخ نورد ناسا بنامهای اوپورچونیتی و پت فایندر را می بینید .

روباتهای افسانه‌ای

با اینکه افسانه های زیادی دربارة روباتها و موجوداتی با حیات مصنوعی نقل شده است ، اما در این افسانه ها بروشنی معلوم نیست این هیولاها چگونه خلق شده اند . در داستانهای گولوم و فرانکشتین هیچ توصیف واقعی از نحوة خلایق هیولاوجود ندارد و حتی در داستان عملی تر کارل چاپک روباتها مخلوقاتی از جنسی سیتوپلاسم مرموز هستند ، نه موجوداتی مکانیکی . اما روباتهای واقعی ماشینهای ظریفی هستند که بر طبق یک نقشة فنی دقیق ساخته می شوند. بااین حال ، همیشه این تصور ( یا ترس ) وجود داشته است که روباتها بتوانند از خالق خود یعنی انسان پیشی بگیرند.

شکل 1-5- یک بازوی روباتی

شکل 1-6- روباتهای مریخ نورد .

روباتها همیشه در سینما حضور چشمگیر داشته اند. روباتهای دوست داشتنی نسل ما سی تری پی او (‌C3PO)و آر تودی تو (R2D2) روباتهای قهرمان سری فیلمهای جنگ ستارگان - به نوعی تداعی کنندة لورل و هاردی بودند .

شکل 1-7- روباتهای قهرمان فیلم جنگ ستارگان

اما امروزه هنر پیشه بیشتر در نقش موجودات خبیث ظاهر می شوند: سایبورگ های فیلم بلیدرانر، یا ماشینهای آدمکشی TX-T1000 در مجموعه فیلمهای ترمیناتور

شکل 1-8- روبات خبیث فیلم ترمیناتور

حضور روباتها در فیلمهای سینمایی سابقه‌آی بسیار طولانی دارد : اولین روبات در سال 1909 در فیلمی انگلیسی به نام خدمتکار الکتریکی ظاهر شد . پس از آن در فیلم معروف متروپلیس ( ساختة فریتزلانگ کارگردان آلمانی ) روباتی مؤنث بنام ماریا ایفای نقش کرد. در فیلم معروف جادوگر شهر اوز ( که در ایران به نام جادوگر شهر زمرد به نمایش درآمد ) نیز یکی از نقشهای اصلی (‌گوی آتش ، فرمانروای شهر زمرد ) بر عهدة روباتها گذاشته شد . دهة 1950 اوج فیلمهای تخیلی بود که بدون روباتها هیچوقت کامل نبودند، معروفترین این روباتها رابی قهرمان با مزة فیلم سیارة ممنوع بود ، که بدون تردید می توان آنرا الهام بخش بسیاری از روبات – هنر پیشه های بعد ازخود نامید.

کتابخوانها نیز از روباتها دور نبوده اند ، داستانهای علمی – تخیلی همواره با این موجودات عجین بوده است.

بدون تردید معروفترین نویسنده‌ای که دربارة‌روباتها به تفصیل نوشته ، کسی نیست جزء آیزاک آسیموف .آسیموف در طی خلق دهه ها داستان علمی ، تخیلی مهیج ، قوانین سه گانة روباتیک خود را تدوین کرد. که امروزه به عنوان اصول اساسی این صنعت پذیرفته شده‌اند قوانین سه گانة روباتیک آسیموف چنینند :

1- قانون اول روباتیک : یک روبات نباید (‌از طریق اقدام یا عدم اقدام خود ) باعث صدمه دیدن یک انسان شود . یااجازه دهد به یک انسان آسیب برسد .

2- قانون دوم روباتیک: یک روبات باید دستوراتی را که انسانها به آن می دهند اجرا کند مشروط بر اینکه قانون اول نقض نشود .

3- قانون سوم روباتیک: یک روبات باید از خودش محافظت کند ، مشروط بر اینکه قانون اول یا دوم نقض نشوند .

آسیموف بعدها قانون دیگری به این قوانین سه گانه اضافه کرد ، و از آنجائیکه این قانون از همه مهمتر بود و باید در بالای لیست قرار می گرفت، نام آنرا قانون صفرم روباتیک‌( که دراین حالت قانون اول روباتیک فقط تا زمانی معتبر است که قانون صفرم را نقض نکند .)

قانون صفرم روباتیک : یک روبات نباید (‌از طریق اقدام یا عدم اقدام خود ) باعث صدمه دیدن نژاد بشر( یاکرة زمین ) شود یا اجازه دهد به این نژاد (‌یا کرة زمین ) آسیب برسد.

روباتهای خیالی کتابها و فیلمهای سینمایی در واقع شمشیری دولبه هستند ، از یک طرف آنها با تحرک قوة تخیل افراد باعث تقویت پایه های تکنولوژیک آینده به خصوص در میان جوانان و نوجوانان نسل امروز می شوند. چه بسیار از متخصصان فعلی این رشته که با دیدن دلربایی های C3Po در فیلم جنگ ستارگان ، یا کارهای محیر العقول T800در فیلم ترمیناتور مسیر آینده خود را انتخاب کرده اند . ازر سوی دیگر ، داستانها و فیلمهای علمی – تخیلی مرز انتظارات مردم از روباتها را تا حد زیادی بالا می برند . وقتی مردم با تصوری که از روباتهای فیلمهای علمی – تخیلی دارند با یک روبات امروزی روبرو می شوند بکلی سرخورده می شوند (‌البته مقایسة‌روبات تغییر شکل دهندة فیلم ترمیناتور با یک روبات جوشکار براستی دور از انصاف است !) اما وقتی خودتان با تلاش بسیار یک روبات ساده می سازید ، حداقل متوجه می شوید که چه راه درازی تا روبات نابغه‌ای مانند R2D2 در پیش است .

روباتهای آینده :

رؤیاهای آینده از دل دانشگاهها و مراکز تحقیقاتی امروز بیرون می آید . ژاپنی ها سالهاست روی روباتهای انسان نما – آدمک مصنوعی – کار می کنند آسیمو(Asimo) و P5 از محصولات شرکت هوندا نوید خدمتکارهای روباتیک آینده را می دهند . (‌Aibo) از شرکت سونی طرفداران حیوانات خانگی را ذوق زده کرده است . بحثهای عمیق تر روباتیک ،‌ مانند هوش مصنوعی ، روشهای ارتباط انسان و روبات ، و روباتهای دارای رفتارهای اجتماعی ، سالهاست درمراکز مهم تحقیقاتی دنیا – مانند MIT دنبال می شود .

شکل 1-9- آیبو- سگ روباتی سونی ،‌آسیمو، روبات انسان نمای هوندا

در سالهای اخیر با ظهور تکنولوژیهای جدیدی مانند نانوتکنولوژی (Nanotechnology) ، روباتیک نیز دچار تحولات عمیقی شده است .امروزه به جای ساختن ماشینهای بزرگ و پیچیده محققان در فکر ایجاد انبوهی از ماشینهای ریز و ساده هستند که بتوانند مانند یک پیکر واحد عمل کنند ( آیا انسان نیز از تعدادزیادی سلول ساده ساخته نشده است ؟) از طرف دیگر ، محققان امروزی در پی ساختن روباتهایی هستند که بتوانند از در مواجهه با محیط خود تکامل پیدا کرده و به موجودات یشرفته تری تبدیل شوند.

شکل 1-10- نانو روبات ها

نکتة‌اصلی در این میان نحوة برخورد جامعة‌انسانی با این تحولات است . قدرت بیشتر یعنی مسئولیت بیشتر ( یا قدرت انهدام بیشتر ) شاید همین دغدغه های انسانی و اجتماعی بود که آسیموف را به تدوین چهار قانون اساسی روباتیک واداشت و این قوانین چنین در میان اهل فن محترم شمرده می شوند. هرگز فراموش نکنید که :‌روباتها در نهایت ابزارهایی ( هر چند فوق العاده پیچیده )بیش نیستند ، و مسئولیت استفاده صحیح از این ابزار بر عهدة ما انسانهاست .

فصل دوم :

مقدمه‌ای بر مکانیک

مفاهیم اساسی مکانیک

مکانیک علم مطالعة نیروهای عمل کنند ه در یک ماشین ( یا سیستم ) است نیرو (‌Force) حاصل یک عمل فیزیکی است ، و باعث انجام کار (‌work) می شود وقتی چیزی را هل می‌دهید بر آن نیرو وارد می کنید و همین باعث انجام کار ( جابجایی جسم ) می شود (شکل2-1) وقتی جسمی را حرکت می دهید در واقع در حال اضافه کردن انرژی (‌energy) آن هستید .

شکل 2-1 – نیرو

حرکت نوع حاصی از انرژی است که به آن انرژی جنبشی ((kinetic energy گفته می شود ؛ همین انرژی جنبشی است که حتی در صورت قطع اعمال نیرو باعث ادامة حرکت جسم می شود ( شکل2-2)

اگر نیرویی مخالف حرکت جسم وجود داشته باشد ، آن جسم تاابد به حرکت خود ادامه خواهد داد. اما دردنیای واقعی همیشه اصطکاک( friction) وجود دارد ، که باعث کند شدن حرکت اجسام و در نهایت تقویت آنها می شود .

در مطالعة سیستمهای مکانیک ( که موضوع این فصل است ) با دو نوع کمیت روبرو خواهیم شد که شناخت دقیق آنها ضروری است . اولین نوع از کمیت ها همان عددهایی است که در زندگی روزمره با آنها سروکار داریم : طول یک شیء چقدر است ؟ پختن یک کیک چقدر زمان می برد؟ به این نوع از کمیت ها ، کمیت بدون بعد یااسکالر ( Scalar) گفته می شود. اما کمیت های دیگری نیز وجود دارند که برای توصیف آنها به بیش از یک عدد نیاز داریم : وقتی دربارة حرکت یک جسم صحبت می کنیم ، علاوه بر مقدار حرکت باید جهت آن را نیز مشخص کنیم به این نوع از کمیت ها ، کمیت جهت دار یا بردار(‌vector) می گویند.

شکل 2-2- انرژی جنبشی

انرژی

انرژی توانایی انجام کار است . انرژی ماهیت مادی ندارد ، حتی نور و الکتریسیته نیز خود انرژی نیستند بلکه آنها دارای انرژی هستند . انرژی بر دو نوع است جنبشی ( Kinetic) و پتانسیل (Potential) انرژی جنبشی انرژی جسم در حال حرکت است . که به مقدار جرم و سرعت آن بستگی دارد انرژی پتانسیل چسم به واسطة موقعیت آن نسبت به یک نقطه مرجع است (‌انرژی جسم در ارتفاع، فنر فشرده شده ، و انرژی ذخیره شده در مواد شیمیایی همگی انرژی پتانسیل هستند ) انرژی های جنبشی و پتانسیل می توانند به یکدیگر تبدیل شوند.

قبل از اینکه بتوانیم دربارة انرژی و نحوة محاسبه آن بیشتر صحبت کنیم ، باید با چند کمیت فیزیکی دیگر ، واحدهای اندازه گیری و روشهای نمایش ریاضی آنها آشنا شویم .

واحدهای اندازه گیری

مکانیک یکی از شاخه های فیزیک است ، به همین دلیل با اندازه گیری و واحدهای اندازه گیری سروکار دارد . سیستم جهانی اندازه گیری سیستم متریک SI، است که اکنون در تمام کشورهای دنیا پذیرفته شده است ، اما در این کتاب اغلب از سیستم انگلیسی (یااینچی) استفاده کرده ایم برای آشنایی با رابطة این واحدها و ضرایب تبدیل آنها به پیوست مراجعه کنید .

مکان :

برای اینکه بتوان در مورد یک جسم صحبت کرد ، باید دانست که در چه مکانی قرار دارد . مکان (Position)یک جسم ازطریق انتخاب یک سیستم مختصات (‌که می تواند دو بعدی یا سه بعدی باشد ) بیان می شود . مکان دارای واحد خاصی نیست ، ولی اغلب کمیتهای فیزیکی دیگر دارای رابطة‌مستقیم با مکان (‌یا تغییر مکان ) جسم می باشند.

زمان :t

ثانیه: s

در تمام سیستمهای اندازه گیری رایج، واحد زمان ثانیه (‌secod) است همة ما با مفهوم ثانیه آشنا هستیم ، و بصورت رومزه با آن سروکار داریم ، اما تعریف علمی و استاندارد ثانیه در سیستم SI‌عبارت است از : زمان 770/631/ 192/9 نوسان اتم تحریک شدة سزیوم 133.

طول :I

متر :m

که بنام فاصلة distance نیز شناخته می شود . عبارت است از فاصلة‌دو نقطه در فضا در سیستم SI طول به عنون مسافتی که نور در ثانیه طی می کند تعریف شده است.

جرم :m

کیلوگرم: kg

جرم (mass) تودة ذاتی است که جسم از آن ساخته می شود وقتی جرم در یک میدان جاذبه قرار ‌گیرد، نیرویی به آن وارد می شود که به آن وزن (weigth)می گویند توجه داشته باشید که جرم ذاتی جسم است و درهیچ حالی صفر نمی شود، در حالیکه وزن تأثیر میدان جاذبه بر جسم است و می تواند در شرایط خاصی صفر شود . واحد استاندارد جرم در سیستم SI استوانه‌ای به جرم یک کیلوگرم از جنس پلاتین – ایریدیوم است . که در فرانسه نگهداری می شود ، و همة نمونه های استاندارد جرم از روی آن کپی می شوند. متوجه شده‌اید که جرم بر خلاف سایر کمیت های فیزیکی دیگر به کمک پدیه های عمومی فیزیکی ( که در تمام جهان قابل سنجش هستند ) سنجیده نمی شود؛ مدتهاست دانشمندان به دنبال راهی برای تعریف واحد جرم بصورت کمیتی قابل اندازه گیری در تمام جهان هستند ، ولی هنوز به نتیجة‌دلخواه نرسیده اند .

هر جسم دارای ابعاد فیزیکی در تمام جهات فضا است ، که جرم آن بطور یکنواخت یا غیر یکنواخت در این محدوده پخش شده است اما برای هر جسم نقطه‌ای وجود دارد که به نظر می رسد جرم آن بصورت یکنواخت در اطراف نقطة توزیع شده است به این نقطه مرکز جرم ((center of mass جسم گفته می شود . مرکز جرم یک جسم می تواند ( بسته به شکل جسم ) داخل جسم یا خارج آن قرار داشته باشد . مرکز جرم نقطه‌ای است که به نظر می رسد تمام جرم جسم در این نقطه متمرکز شده است .

سرعت: V

متر بر ثانیه :

سرعت Velocity یکی از واحدهای فرعی است که از واحدهای اصلی مشتق می شود واحدهای فرعی کمیت جدیدی را تعریف نمی کنند، بلکه رابطه بین کمیت های اصلی را نمایش می دهد سرعت عبارتست از مقدار تغییر مکان در واحد زمان ، برای مثال سرعت ، 3m/s یعنی جسم در هر ثانیه 3 متر جابجا می شود وقتی یک جسم در حال حرکت است به حرکت خود ادامه خواهد داد مگر اینکه نیروی دیگری بر آن وارد شود این قانون اول حرکت نیوتن است ، که به صورت کلی زیر بیان می شود:

وضعیت یک جسم ساکن یا در حال حرکت یکنواخت تغییر نمی کند، مگر اینکه نیرویی خارجی به آن اعمال شود .

سرعت از کمیتهای برداری است یعنی علاوه بر مقدار دارای جهت نیز هست اگر جسم بتواند فقط در یک بعد ( روی یک خط راست ) حرکت کند ، حرکت آن دو جهت بیشتر نخواهد داشت . شکل 2-3 را ببینید به خطی که جسم می تواند در امتداد آن حرکت کند محور (axis)‌می گویند ، که این محور معمولاً‌محور X‌نامیده می شود .

شکل 2-3- حرکت از روی خط راست ؛ حرکت یک بعدی

از آنجائیکه در حرکت روی خط راست ، جسم فقط روی محور X می تواند حرکت کند ، سرعت آن بصورت زیر محاسبه خواهد شد .

که در آن (‌حروف یونانی دلتا )‌نشان دهندة مقدار تغییرات است .

اگر جسم بتواند در دو بعد ( یک صفحه ) حرکت کند ، حرکت آن دارای جهت های بیشمار خواهد بود ( شکل 2-4) را ببینید ) در اینجا دو محور به نامهای x,y وجود دارد که جسم می توند د رامتداد آنها حرکت کند مکان (‌یا مختصات ) هر نقطه در صفحه بصورت زوج ( x,y) نمایش داده می شود . که x‌و y به ترتیب فاصلة‌آن نقطه از مبدأ مختصات (‌محل تقاطع محورها ) روی محورهای Y,X هستند و.

وقتی یک جسم در صفحه از نقطه‌ای به نقطه دیگر می رود جابجایی آن روی هر دو محور اتفاق خواهد افتاد شکل (2-5)

میزان جابجایی یک نقطه در صفحه ‌بر حسب جابجایی آن روی محورها ، از فرمول زیر محاسبه می‌شود

و سپس سرعت جسم مانند قبل بدست می آید:

شکل 2-4- فضای دو بعدی – صفحه

شکل 2-5- حرکت در صفحه : حرکت دو بعدی

اجسام می توانند درسه بعد (‌فضا) نیز حرکت کند ، که در این حالت هم حرکت آنها دارای جهت های بیشمار خواهد بود .شکل 2-6 را ببینید برای مشخص کردن حرکت در فضای سه بعدی به سه محور بنامهای z , y, x نیاز داریم و مختصات هر نقطه در فضا به صورت سه گانة x,y,z)) نمایش داده می شود که z,y,x به ترتیب فاصلة آن نقطه از مبدأ مختصات روی محورهای Z,Y,X هستند .

میزان جابجایی یک نقطه در فشا بر حسب جابجایی آن روی محورها ، از فرمول زیر بدست می‌آید:

و سرعت آن نیز مانند قبل محاسبه می شود :

شکل 2-6 – فضای دو بعدی – صفحه

شتاب: a

متر بر مجذور ثانیه :m/s²

شتاب ( acceleration) نیز یکی از واحدهای فرعی است شتاب عبارتست از مقدار تغییر سرعت در واحد زمان . برای مثال 3m/s² یعنی سرعت جسم در هر ثانیه 3 متر بر ثانیه افزایش می یابد . شتاب نیز کمیتی برداری است ، که علاوه بر مقدار دارای جهت نیز هست .

نیروی جاذبه در واقع نوعی شتاب است ، چون میدان جاذبه باعث می شود تا سرعت سقوط اجسام لحظه به لحظه بیشتر شود .شتاب جاذبة زمین m/s² 80665/9 است ( که معمولاً در محاسبات m/s² 8/9 در نظر گرفته می شود )‌وقتی یک جسم از حالت سکون شروع به سقوط می کند سرعت آن بعد از یک ثانیه به m/s² 8/9 می رسد .

و بعد از چهار ثانیه سرعت آن به مقدار قابل توجه 39.2m/s خواهد رسید ( و این یعنی متجاوز از 140 کیلومتر بر ساعت )

اما مسافتی که جسم در حال سقوط آزاد بر حسب زمان طی می کند ، از فرمول زیر بدست می‌آید:

جسمی که از حالت سکون سقوط آزاد می کند ، بعد از یک ثانیه مسافتی معادل 4.9m طی خواهد کرد:

و این جسم بعد از چهار ثانیه ( در حالیکه به سرعت 140 کیلومتر بر ساعت رسیده )‌مسافتی معادل 156.8m را طی کرده است .

نیرو :F

نیوتن m/s²× N=kg

نیرو (‌Force) بصورت جرم ضرب در شتاب a×F=m ، تعریف می شود واحد نیرو در سیستم SI به افتخار آیزاک نیوتن دانشمند انگلیسی که قوانین سه گانة وی در حرکت اساس فیزیک کلاسیک را تشکیل می دهند نیوتن Newton نامگذاری شده و با N‌نمایش داده می شود قانون اول نیوتن را در قسمتهای قبل دیدید ، قانون دوم حرکت نیوتن ،که رابطة نیرو و حرکت را توصیف می کند،؛ بصورت زیر بیان می شود :

تغییر حرکت ( شتاب ) در راستای اعمال نیرو صورت می گیرد، و مقدار آن با جرم جسم و نیروی وارد شده متناسب است .

قانون سوم حرکت نیوتن نیز ، که دربارة‌عمل و عکس العمل است بصورت زیر بیان شده است :

برای هر عمل یک عکس العمل وجود دارد ، مساوی و در جهت مخالف آن

اگر به جسمی به جرم یک کیلوگرم بطور پیوسته نیرویی معادل یک نیوتن وارد‌آید ، با شتاب ثابت و یکنواخت 1.0m/s² به حرکت در خواهد آمد :

اندازة حرکت:

کیلوگرم متر بر ثانیه :m/s×kg

اندازة حرکت (momentum): شباهت زیادی با نیرو دارد و بصورت جرم ضرب در سرعت v×p=m ، تعریف می شود .

انرژی :E

ژول m²/s² ×j=kg

در ابتدای همین فصل دیدید که انرژی energy‌ را بصورت نیرو ضرب در مسافت d×E=F ، تعریف کردیم . از همین جا می توان واحد اندازه گیری انرژی را به سادگی به دست آورد .

واحد انرژی در سیستم SI به افتخار دانشمند فرانسوی ژول ( Joule) نامگذاری شده و بصورت نیوتن متر (Nm) نیز بیان می شود .

انرژی جنبشی :KE

گفتیم که انرژی بر دو نوع است : جنبشی و پتانسیل

انرژی جنبشی kinetic energy انرژی جسم در حال حرکت است که به جرم و سرعت آن بستگی دارد . برای محاسبة‌انرژی جنبشی یک جسم از فرمول زیر استفاده می شود :

همانطور که می بینید ، انرژی جنبشی با مجذور سرعت متناسب است این بدان معناست که با دو برابر شدن سرعت جسم انرژی جنبشی آن چهار برابر خواهد شد. به همین دلیل است اجسام پرسرعت حتی اگر جرم کمی داشته باشد ( مانند گلولة تفنگ) بسیار خطرناک هستند.

انرژی پتانسیل :PE

انرژی پتانسیل Potential energy اانرژی نهفته در جسم به واسطة موقعیت آن نسبت به یک نقطة مرجع است وقتی یک جسم از سطح زمین بالا برده می شود ، انرژی پتانسیل در آن ذخیره می شود . این انرژی پتانسیل بصورت زیر محاسبه می شود :

RE=mgh

انرژی فنر فشرده شده ، و انرژی ذخیره شده در مواد شیمیایی از انواع دیگر انرژی پتانسیل هستند انرژی های جنبشی و پتانسیل می توانند به سادگی یکدیگر تبدیل شوند

ماشینهای ساده

بعد از شناخت مفهوم اساسی مکانیک ، یعنی نیرو، باید سراغ وسیلة اعمال نیرو برویم ، ساده ترین مکانیزم اعمال نیر ماشین ساده ( simple machine) نام دارد . یک ماشین ساده با تغییر در فاکتورهای مکانیکی ، انجام کارهای دشوار ( و گاه غیر ممکن – مانند بلند کردن یک اتومبیل با نیروی بازو ) را تسهیل می کند. اهمیت ماشینهای ساده در آن است که پیچیده ترین ماشینها(‌حتی روبات ها ) نیز از ماشینهیا ساده تشکیل می شوند . انواع مختلفی از ماشینهای ساده و جود دارد که در این بخش به آنها آشنا خواهید شد .

قدرت ساختاری :

مهندسان مکانیک ساعتها و روزهای متمادی صرف می کنند تا سازه های خود را بیشترین قدرت و استحکام ساختاری طراحی کرده و بسازند. ما در اینجا همة این تلاشها را در یک جمله‌برای شما خلاصه می کنیم : مثلث منبع قدرت و استحکام است .

اجازه دهید این موضوع را کمی بیشتر بشکافیم ، و نشان دهیم که مثلث چگونه به استحکام سازه کمک می کند .

مثلث و مربع

هر سازه مکانیکی دارای قدرت و استحکام حاصی است که از شکل سازه و نحوة اعمال نیروها به آن ناشی می شود حتی یک سازة‌کاغذی اگر نیروها از جهت مناسب به آن وارد شوند ، می تواند استحکام زیادی از خود نمایش دهد برای درک بهتر این موضوع دو سازة‌مربعی و مثلثی شکل 2-7 را ببینید .

شکل 2-7- قدرت سازه ها

در هر دو سازه میله ها به وسیله لولا به هم متصل شده اند ، و اتصالات بطور کامل قابلیت حرکت دارند اگر درست در وسط ضلع بالایی مربع یک فشار عمودی وارد کنید ، این شاخه نیروی وارده را به دو ضلع عمودی منتقل کرده و نیرو از آنجا به ضلع پایینی وارد می شود. از آنجائیکه میله ها در مقابل نیروی فشاری (Comperssion) مقاوم هستند ، سازة‌مربعی بخوبی فشار را تحمل می کند. اما اگر محل وارد کردن نیرو از نقطة‌وسط به سمت یکی از اضلاع عمودی جابجا شود (‌یا جهت آن کاملاً عمود نباشد ) ، نیرو به لولاها منتقل شده و سازة مربعی فرو می ریزد . پیداست که سازة مربعی در مقابل نیروهای جانبی پایداری ندارد.

اما در سازة مثلثی هر نیرویی از طریق اضلاع کناری به قاعدة مثلث منتقل شده و این ضلع را تحت کشش قرار می دهد از آنجائیکه میله ها در مقابل نیروی کششی ( Tersion) بسیار مقاوم هستند سازه مثلثی هر نوع نیرویی را به بخوبی تحمل خواهد کرد بخوبی دیده یم شود که سازة‌مثلثی پایداری بسیار بالایی دارد و در هیچ حالتی فرو نخواهد ریخت (‌البته تا زمانی که محور لولاها در مقابل نیرو مقاومت کنند و خرد نشوند )

برای نمونه وقتی دو تسمة فلزی را با پرچ به هم متصل می کنید ، مقاومت سازه در اثر ایجاد مثلثهای مخفی است که در آن پایدار خواهند شد . مقاومت سازه های ساختمانی که در آنها ازبادبند استفاده شده نیز در اثر وجود همین مثلثهای مخفی است شکل 2-8 را ببینید .

شکل 2-8- مثلثهای مخفی در سازه های مقاوم

یکی دیگر از سازه های مقاوم دایره است ، که نمونة‌آنرا در گنبدها ، قوسها و تخم مرغ دیده‌اید .نوع دیگری از نیرو که در اینجا فقط به آن اشاره میکنیم ، نیروی برشی (shear) است مانند نیرویی که قیچی به کاغذ وارد می کند تمامی انواع نیروها – فشاری ،‌کششی ، برشی – به جسم تنش ( Stress) وارد می کنند .

اهرم

ماشین سادة دیگری که مزیت مکانیکی ایجاد میکند، اهرم ( lever) است اهرم دارای سه بخش عمده است و بازوی محرک، بازوی مقاوم ، و تکیه گاه . در شکل 2-12 ساده ترین نوع اهرم ( که به اهرم نوع اول معروف است ) را مشاهده می کنید در این نوع اهرم تکیه گاه بین نیروی محرک و نیروی مقاوم قرار دارد .

شکل 2-12- اهرم نوع اول

با وجود پیچیدگی بیشتر ، محاسبات ریاضی اهرم از سطح شیبدار ساده تر است . بازوی محرک (d_E) فاصلة بین تکیه گاه تا نقطة‌اعمال نیروی محرک (E) ، و بازوی مقاوم (d_R) فاصلة‌بین تکیه گاه تا نقطة‌اثر نیروی مقاوم (R) است . اگر d_E بزرگتر از d_R باشد ؛ مزیت مکانیکی اهرم از یک بزرگتر است ؛ بعبارت دیگر ، مزیت مکانیکی اهرم بصورت زیر محاسبه می شود :

در شکل 2-13 یک اهرم نوع دوم را می بینید . در این نوع اهرم نیروی مقاوم بین نیروی محرک و تکیه گاه قرار دارد در این نوع اهرم مزیت مکانیکی همیشه بیشتر از یک است .

شکل 2-13- اهرم نوع دوم

شکل 2-14 یک اهرم نوع سوم را نشان می دهد . در این نوع اهرم نیروی محرک بین نیروی مقاوم و تکیه گاه قرار دارد . در این نوع اهرم مزیت مکانیکی همیشه کمتر از یک است . ساعت انسان یک اهرم نوع سوم است ، که در آن آرنج تکیه گاه ، مچ دست محل نیروی مقاوم و عضلة‌ساعد محل اهمال نیروی محرک است .

شکل 2-14- اهرم نوع سوم

چرخ و گشتاور

چرخ (Wheel) یکی از بزرگترین اختراعات بشر است . چرخ یک ماشین ساده است که برای غلبه بر اصطکاک بکار می رود . در شکل 2-15 یک چرخ و نیروهای وارد بر آن را مشاهده می کنید . نیرویی که به محور چرخ وارد شده ،‌در محل اتصال چرخ و زمین به زمین اعمال می شود فاصلة‌بین محور چرخ و محل اعمال نیروی چرخ به زمین ، شعاع چرخ(r) نامیده می شود.

شکل 2-15- چرخ

به خطی که از مرکز چرخ به محل اتصال چرخ با زمین کشیده شده ، دقت کنید ؛ این خط شباهت زیادی به یک اهرم نوع اول یا دوم دارد . اما جالب است که تکیه گاه و نقطة‌اعمال نیروی محرک روی هم منطبق هستند . با اینکه طول بازوی محرک این ماشین صفر است ، اما چرخ همچنان می چرخد . اگر نیروی محرک به محیط چرخ اعمال شود ، بازوی مقاوم صفر خواهد شد . (‌چون تکیه گاه و محل اثر نیروی مقاوم یکی می شوند ) وقتی یکی از عوامل مؤثر در حل معادلة اهرم صفر شود ، حل آن غیر ممکن خواهد شد . پس چطور باید معادلة چرخ را حل کرد؟ برای حل این مشکل نیروی جدیدی بنام گشتاور را معرفی می‌کنیم . گشتاور (torque) نیروی چرخی است که حول یک نقطه می چرخد، و با حرف یونانی نمایش داده می شود. گشتاور بصورت نیرو ( F) ضرب در طول بازوی اعمال نیرو (d) تعریف می شود:

همانطور که از فرمول بالا می توان دید ، واحد اندازه گیری گشتاور نیوتن متر ( ) است .

قرقره

قرقره(Pulley) یک ماشین ساده است که از چرخ برای تغییر دادن جهت نیرو و ایجاد مزیت مکانیکی استفاده می کند . قرقرة ساده ( که آنرا در شکل 2-16 می بینید ) دارای مزیت مکانیکی یک است ، چون مقدار جابجایی جسم (‌نیروی مقاوم ) به همان اندازه مقدار جابجایی در سمت نیروی کشنده (‌نیروی محرک )‌است .

شکل 2-16- قرقرة‌ساده

علت استفاده از قرقرة ساده تغییر دادن جهت نیرو است چون معمولاً اعمال نیرو به سمت پایین (‌کشیدن ) ساده تر از اعمال نرو به سمت بالا ( هل دادن ) است

برای اینکه قرقره دارای مزیت مکانیکی بزرگتر از یک شود ، باید میزان جابجایی نیروی محرک را بیشتر از نیروی مقاوم کنیم . برای این منظور می توان از قرقره متحرک استفاده کرد ( شکل 2-17) در قرقرة متحرک بجای ثابت بودن خود قرقره ، یکی از طنابها ثابت است ونیروی مقاوم مستقیماً به قرقره متصل می شود. در این حالت قرقره شبیه اهرم نوع دوم ( نیروی مقاوم بین تکیه گاه و نیروی محرک ) عمل می کند که مزیت مکانیکی آن همیه از یک بیشتر است . درقرقرة متحرک برای جابجا کردن جسم به میزان یک متر بایستی طناب دو متر کشیده شود ( یعنی مزیت مکانیکی آن 2 است )

شکل 2-17- قرقرة‌متحرک

با ترکیب قرقره های ثابت و متحرک می توان به مزیتهای مکانیکی بیشتر از 2 نیز دست یافت . در شکل 2-18 یک قرقرة مرکب با مزیت مکانیکی 3 نشان داده شده است .

چرخ دنده و زنجیر

چرخ دنده ( gear) چرخی است که با محیط دندانه دار که باعث می شود هنگام درگیری با چرخ دنده های دیگر نلغزد . چرخ دنده معمولاً با چرخ دنده های دیگر یا میلة دندانه دار ،درگیر می شود (شکل 2-19) چرخ دنده ها برای انتقال نیرو یا گشتاور از یک محور به محور دیگر بکار می روند .

شکل 2-18- قرقرة‌ مرکب

شکل 2-19- چرخ دنده و زنجیر

در این حالت سیستم چرخ دنده ها بصورت یک اهرم دوار عمل می کند. که مزیت مکانیکی آن از تقسیم شعاع چرخ دنده ها بدست می آید.

در عمل بجای استفاده از شعاع چرخ دنده ، در محاسبة مزیت مکانیکی یک سیستم چرخ دنده از تعداد دنده ها استفاده می شود . چون بسادگی می توان نشان داد که تعداد چرخ دنده های یک چرخ دنده با شعاع آن متناسب است .

بدین ترتیب:

که در آن B,A تعداد دنده های دو چرخ دنده هستند .‌گاهی ( بویژه در زمانی که با میلة دندانه دار سروکارداریم ) بجای تعداد دنده ها از محیط چرخ دنده ها نیز استفاده می شود :

یکی از کاربردهای مهم چرخ دنده ها تغییر دادن سرعت چرخش است . که این کار معمولاً‌توسط دو (‌یا چند ) چرخ دندة هم محور که تعداد دنده های متفاوتی دارند ، صورت می گیرد.

برای انتقال نیرو بین دو چرخ دنده که تماس فیزیکی ندارند از زنجیر (Sprocket) استفاده می شود زنجیر می تواند دندانه دار باشد ( زنجیر دو چرخه ) یا برای انتقال نیرو اصطکاک استفاده کند ( تسمه پروانه ).

مفصلهای پیچیده

با اینکه مفصلهای چرخشی ، خمشی و لغزشی کارایی و کاربردهای زیادی دارند ، اما گاهی نوع حرکت بگونه‌ای است که باید از مفصلهای پیچیده تر برای اتصال قطعات متحرک به یکدیگر استفاده کرد در این قسمت چند مفصل پیچیده را معرفی میکنیم .

توپی :

توپی (ball and socket) یکی از مهمترین مفصلهای مرکب است . در مفصلهای ساده مانند چرخشی و خمشی ، دو قطعة مفصل نسبت به یکدیگر دارای یک حرکت ثابت و ساده هستند ، اصطلاحاً گفته می شود که این مفصلها دارای یک درجة‌آزادی هستند . توپی تشکیل می شود از یک کرة صیقلی فولادی ( بخش متحرک مفصل ) که در یک حفره با همان ابعاد ( بخش ثابت مفصل ) قرار گرفته است ، و هر بازوی مفصل به یکی از این دو قطعه متصل می شود ( شکل 2-25) توپی حرکت در چند بعد را فراهم می آورد . و دارای دو درجة‌آزادی است .مفصل شانه و لگن حاضر نمونه هایی از توپی در انسان است .

شکل 2-25- انواع مفصلهای توپی

مشکل مهم توپی آن ست که اصطکاک در این مفصل بالا است چون ( برای جلوگیری از جدا شدن قطعات مفصل (‌کره و محفظه نگهدارندة آن باید کاملاً با یکدیگر بچسبند )

مفصل یونیور سال

یکی دیگر از مفصلهای مرکب – که د رواقع از ترکیب دو مفصل چرخشی ساده تشکیل شده – مفصل یونیورسال (‌universal) است ( شکل 2-26)

قطعة اصلی در مفصل یونیورسال محور صلیبی شکل آن است ، که هر بازوی این صلیب به یکی از مفصلهای چرخشی متصل شده و امکان حرکت در جهات مختلف را فراهم می آورد . مفصل یونیورسال نیز دارای دو درجة‌آزای است یکی از معروفترین کاربردهای مفصل یونیورسال در انتقال حرکت از جعبه دندة اتومبیل به دیفرانسیل است که به افتخار ریاضیدان ایتالیایی جرونیمو کاردانو – کاردان (Cardan) نامیده شده است .

شکل 2-26- مفصل یونیورسال

مشکل اصلی مفصل یونیورسال ارتعاش آن در سرعتهای بالا ست اگر دو قطعة مفصل یونیورسال در یک امتداد باشند ؛ مشکلی پیش نمی آید .اما از انجائیکه مفصل یونیورسال اساساً برای انتقال حرکت در دو صفحة مختلف بکار می رود ، چنین موقعیتی کمتر پیش می آید در این حالت مفصل منحنی های پیچیده‌ای در فضا رسم میکند. که در سرعتهای بالا باعث ارتعاش آن خواهد شد . برای حذف ارتعاش در سرعتهای بالا نوع ویژه‌ای از مفصل یونیورسال طراحی شده است که به مفصل سرعت ثابت Constant velocity) معروف است

مفصل فنری

یکی از مفصلهای خاصی که می تواند حرکات پیچیده‌ای در فضا تولید کند ( و دارای درجات آزادی متفاوت باشد )‌مفصل فنری ( Spring) است مفصل فنری ساختمان نسبتاً ساده‌ای دارد که در آن دو بازوی مفصل توسط یک فنر به یکدیگر متصل شده اند .(شکل2-27)

شکل 2-27- مفصل فنری

تغییر شکل حرکت

اغلب منابع تولید قدرت مکانیکی ( مانند موتورها ) حرکت دورانی تولید می کنند ولی بسیاری پیش می آید که به انواع دیگری از حرکت نیاز داریم که باید آنرا از طریق مکانیزمهای خاص تویلد کنیم در این بخش می خواهیم دربارة مکانیزمهای تغییر دهندة شکل حرکت صحبت کنیم .

شکل 2-48- ضامن باعث جلوگیری از حرکت معکوس می شود

مکانیزمهای با یک نقطه اتصال

مکانیزمهای با یک نقطة‌اتصال ماشینهای ساده‌ای هستند که بسادگی جهت حرکت را عوض می کنند مثلا، اهرم می‌تواند حرکت رو به پایین را در جهت مقابل به حرکت رو به بالا تبدیل کند و بالعکس

بررسی روبـات مسیر یاب ربوحشرهمخلوق ترسناک دکتر فرانکشتین و گولومتصویری تخیلی از روبات نمایشنامه روباتهای جهانی روسام

بررسی روان کاری هیدرواستاتیکی

در روان کاری هیدرودینامیکی ، سطح یاتاقان کاملاً توسط یک فیلم سیال از یکدیگر جدا می شوند با استفاده از عمل لغزندگی جدایی فیلم به دست آمد تا با مکانیزم تولید فشار گوه فیزیکی ، فشار داخل یاتاقان توسعه یابد چنین یاتاقانهایی علاوه بر داشتتن نیروی بازدارنده از حرکت، اصطکاکی پایین و نیز افت قدرت پایین ،از امتیاز بسیار خوب ساده بودن ،برخوردارندلذا قابل اع

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	1058 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	31

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

روان کاری هیدرواستاتیکی

1-2 مقدمه

در روان کاری هیدرودینامیکی ، سطح یاتاقان کاملاً توسط یک فیلم سیال از یکدیگر جدا می شوند. با استفاده از عمل لغزندگی جدایی فیلم به دست آمد تا با مکانیزم تولید فشار گوه فیزیکی ، فشار داخل یاتاقان توسعه یابد. چنین یاتاقانهایی علاوه بر داشتتن نیروی بازدارنده از حرکت، اصطکاکی پایین و نیز افت قدرت پایین ،از امتیاز بسیار خوب ساده بودن ،برخوردارند.لذا قابل اعتماد و ارزان بوده و نگهداری آنها راحت است ،یاتاقانهای کشویی روان کاری شونده به صورت هیدرودینامیکی خود عمل کننده هستند ،اگر چه که از معایب مهم و به خصوص زیر ، برخوردارند:

1-اگر سرعت طراحی پایین باشد ،ممکن است تولید فشار هیدرودینامیکی لازم ، مکان پذیر نباشد.

2- روان کاری فیلم سیال ممکن است در زمان شروع ،تغییر جهت داده و یا قطع شود

3- در یاتاقان ژورنال در نظر گرفته شده در فصلهای گذشته ، محور به طور هم مرکزی کار کرده و موقعیت یاتاقان با بار تغییر می کند؛ بنابر این دلالت بر شقی پایین دارد.

در یاتاقانهای روان کاری شونده هیدرواستاتیکی (همچنین «تحت فشار از خارج» نامیده می شود) ، سطوح یاتاقان توسط یک فیلم سیال نگه داشته شده توسط یک منبع فشار در خارج این یاتاقان جدا می شوند . یاتاقانهای هیدرواستاتیکی معایب 1 و 2 را نداشته و تغییرات موقعیت یاتاقان با بار ذکر شده در معایب 3 را تقلیل می دهند . مشخصه های یاتاقانهای روان کاری شونده به صورت هیدرواستاتیکی عبارتند از :

1- اصطکاک خیلی خیلی پایین .

2- ظرفیت حمل بار بسیار بالا در سرعتهای پایین.

3- دقت جایگذاری خیلی بالا در سرعت بالا و کاربرد بار سبک.

بنابر این یاتاقانهای روان کاری شونده هیدرواستاتیکی زمانی مورد استفاده قرار می گیرند ، که نیاز مبرمی به آنها باشد؛ مثل تلسکوپهای بزرگ و واحدهای جستجو کننده رادار ، که در آنها بار های خیلی خیلی سنگین و سرعتهای خیلی خیلی پایین استفاده می شوند ، یا در ماشین ابزارها و ژیروسکوپها ،که در آنها سرعتهای خیلی بالا ، بارهای سبک و روان کننده های گازی استفاده می شوند .

2-2 تشکیل فیلم سیال

در یک سیستم یاتاقان ساده بدون فشار قسمت چرخنده که تحت تأثیر بار است، روی کفشک یاتاقان قرار داده می شود . ضمن افزایش فشار منبع فشار در تورفتگی کفشک نیز افزایش می یابد . فشار قسمت تورفتگی تا نقطه ای افزایش می یابد که فشار روی قسمت چرخنده بر روی مساحتی برابر با مساحت تورفتگی کفشک به اندازه کافی برای بلند کردن بار باشد . این ، به طو ر متداول (بالابری فشار ) p₁ نامیده می شود . درست بعد از این که قسمت چرخنده از کفشک یاتاقان جدا می شود ، فشار تورفتگی کمتر از مقدار لازم برای بلند کردن چرخنده یاتاقان است (p_rl) . پس از بلند شدن ، جریان به داخل سیستم وارد می شود . بنابر این یک افت فشار بین منبع فشار و یاتاقان و از (در عرض محدودکننده ) تورفتگی تا خروجی یاتاقان وجود دارد . اگر بار بیشتری به یاتاقان اضافه شود ، ضخامت فیلم کاهش یافته و فشار تورفتگی بالا خواهد رفت تا فشار انتگرال گرفته شده در عرض زمین با بار برابر شود . اگر بار سپس به کمتر از مقدار اولیه تقلیل یابد ضخامت فیلم تا مقدار بالاتری افزایش خواهد یافت و فشار تورفتگی مطابق با آن کاهش می یابد . بار بیشینه که می تواند توسط کفشک حمایت شود ، از لحاظ تئوری ، وقتی که فشار تورفتگی برابر با فشار منبع است ، به دست خواهد آمد اگر باری بزرگتر از این به کار گرفته شود ، یاتاقان خواهد نشست ، و همان طور نشسته باقی می ماند تا بار تقلیل یابد و دوباره توسط فشار منبع حمایت می شود.

شکل 1-2 تشکیل فیلم سیال در یاتاقان هیدرواستاتیک.(الف)پمپ خاموش

(ب)فشار در حال افزایش،(ج)فشار ضرب در مساحت تو رفتگی برابر با

بار عمودی اعمال شده،(د)یاتاقان در حال عمل،(ه) بار افزوده شده،(و)بار

کاهش داده شده

3-2 بررسی جریان روغن از میان دو صفحه موازی

	v

Y

y

V

F3

f3

h f2 f1

f4

x

فرضها: شکل 2-2

1- سیال نیوتنی و غیر قابل تراکم است.

2- جریان آرام و یکنواخت است .

3- نیروهای اینرسی ناچیز و نیروهای جسمی نیز کوچک هستند و در مقایسه با نیروهای فشار

4- فرض شود هیچ لغزشی بین روان کار و سطوح مرزی وجود ندارد.

5- ویسکوزیته ثابت است.

6- جریان فقط در امتداد محور x است و نتیجتاً فشار p فقط تابع x و T تابع y است.

اگر عرض المان در امتداد b,z فرض گردد داریم:

(1-2)

(2-2)

(3-2)

برای سیال نیوتنی داریم:

(4-2)

شرایط مرزی :

1- با فرض اینکه هیچ لغزشی بین روان کار و سطوح مرزی وجود نداشته باشد داریم:

@ ,

@ ,

جا گذاری در معادله بالا :

(5-2)

هنگامی که فشار حداکثر است:

و

اگر Q حجم روان کار که در جهت x جریان دارد ، تعریف شود ، با استفاده از پهنای b در

جهت z ، حجم روان کار را می توان به دست آورد:

(6-2)

اگر در شعاع r ، المانی با عرض dr و به طول 2πr در نظر بگیریم ، از فرمولی که قبلاً برای محاسبه حجم روان کار بین دو صفحه موازی به دست آمده استفاده کنیم، به جای dx مقدار dr و به جای b ، 2πr را قرار دهیم و برای فیلم روان

شکل3-2-یاتاقان هیدرواستاتیکی

کار مقدار ثابت h ₀ در نظر بگیریم و سرعت سطح متحرک را صفر در نظر بگیریم ، (v=0) داریم:

(7-2)

و برای مقدار ثابت Q داریم:

(8-2)

شرایط مرزی:

در سطح حوضچه تا سطح R₀ فشار برابر فشار ورودی P₀ فرض گردد.

(9-2) (10-2)

2-3-2 محاسبه ظرفیت تحمل بار:

(11-2)

بهینه سازی قطر حوضچه: 4-3-2

(12-2) 2) (13-

(E_1P) توان لازم برای پمپ کردن روان کار (قدرت پمپ) : 5-3-2

(14-2)

اگر رابطه توان پمپ را برای h₀ ،w ،A ، معین بررسی کنیم می توان حداقل قدرت پمپ را نسبت به قطر حوضچه به دست آوریم. دیده می شود که قدرت پمپ وقتی حداقل است که ضریب k_pq حداقل باشد . اگر برای مقادیر مختلف تغییرات ضریب k_pq را بررسی کنیم ، می توانیم نسبت حدی جهت حداقل کردن قدرت پمپ را مشخص کنیم .

شکل 4-2

وقتی نسبت برابر 0/5 است ، مقدار k_pq حداقل می باشد . برای حالت هندسی خاص مزبور، قدرت پمپ حداقل است .

6-3-2بهینه سازی ضخامت فیلم :

نیروی اصطکاکی متعلق به المان سطح 2πrdr

(15-2)

u=rw

گشتاوردر اصطکاکی کل ، عمدتاً به ناحیه خارج از سطح حوضچه می شود:

(h=h₀)

(16-2)

4-3-2قدرت اصطکاکی : E _1f

(17-2)

کل توان لازم : با جمع کردن توان پمپ و توان اصطکاکی داریم:

(18-2)

اگر مشتق E _1t را نسبت به h₀ برابر صفر قرار دهیم h₀=0/004167 in ، به دست می آید. لازم به ذکر است که عملاً ضخامت فیلم در حدود 0/006 in نگه داشته می شود . در این صورت ازدیاد دما در فیلم کمتر است.

5-3-2 ازدیاد دمای روغن

برای تخمین بالا رفتن دمای روغن فرض میکنیم کل توان اصطکاکی به گرما تبدیل می شود:

(19-2)

6-2 تنظیم کننده های جریان

در یک سیستم روانکاری اکثراً چندین یاتاقان از یک پمپ تغذیه می کنند . همچنین حوضچه های متعدد روغن اکثراً از یک پمپ تغذیه می کنند ، زیرا استفاده از پمپ مستقل برای هر یاتاقان و یا هر حوضچه مستلزم هزینه زیادی می باشد . البته در این صورت لازم است نسبت به توزیع روغن تدابیر فنی لازم به عمل آید تا به هر قسمت به اندازه کافی روغن برسد . برای این منظور محدود کننده جریان در انشعابات فرعی نصب می شود که ساده ترین نوع آنها شامل عبور و یا پاشش از سوراخ و یا از یک لوله کم قطر ظریف (کاپیلاری) می باشد . در این دو نوع محدود کننده افت فشار با مقداردبی متناسب است . وقتی بار یاتاقان افزایش پیدا کند ضخامت فیلم کاهش می یابد و در نتیجه مقدار دبی پایین می آید و این افت فشار کمتری را در تنظیم کننده به دنبال خواهد داشت . در نتیجه فشار فیلم در یاتاقان بالا خواهد رفت (فشار انشعاب اصلی p _s یعنی فشار ورودی تنظیم کننده ثابت می باشد ) این عمل نقش یک تنظیم کننده را در جبران فشار نشان می دهد. هر گاه به فرض جریان روغن در یاتاقان متوقف باشد ، فشار فیلم با فشار p _s برابر خواهد بود ، زیرا که در تنظیم کننده افت فشار نداریم . پس در این حالت فرضی هم فشار روغن در حوضچه وضع خوبی خواهد داشت .برای سیستم نشان داده شده در شکل (4-2) یک پمپ برای چندین یاتاقان فعالیت می کند . شیر اطمینان B فشار ثابت p_s تأمین می کند . وقتی فشار پمپ بیش از اندازه بالا باشد ، بدیهی است که مقدازی از روغن خروجی پمپ به منبع برمی گردد که با Q_R نشان داده شده است . در بیشتر اوقات Q_R صفر است . همان طور که قبلاً گفته شد محدود کننده های جریان برای توزیع سهم هر یاتاقان به کار می رود و اگر فقط یک یاتاقان داشته باشیم دیگر این وسیله لازم نخواهد بود . در این حالت معمولاً از شیر کنترل جریان استفاده می شود . یکی از امتیازات محدودکننده جریان از نوع سوراخ و یا کاپیلاری است که ذرات معلق روغن آزادانه از آن عبور می کنند و گرفتگی پیش نمی آید ، در صورتی که در مورد شیر کنترل جریان وضع چنین نیست . این وسیله به ذرات معلق روغن حساسیت داشته و در صورت استفاده از آن وجود یک فیلتر مناسب ضروری است .

شکل 4-2-سیستم یاتاقان هیدرواستاتیکی با خوضچه متعدد روغن

شکل 5-2-محدود کننده جریان از نوع کاپیلاری قابل تنظیم

یک نوع محدود کننده کاپیلاری قابل تنظیم در شکل (5-2) ملاحظه می شود . در این وسیله از پیچ با رزوه مستطیلی استفاده شده است و فضای ایجاد شده بین استوانه و پیچ یک کاپیلاری مارپیچی ایجاد می کند . با پیچاندن این پیچ طول کاپیلاری تغییر می کند . از این وسیله می توان در مواردی که با یک پمپ به چندین محل روغن فرستاده می شود استفاده کرد .

بررسی روان کاری هیدرواستاتیکیسیستم یاتاقان هیدرواستاتیکی با خوضچه متعدد روغنمحدود کننده جریان از نوع کاپیلاری قابل تنظیم

بررسی جنس های فریم دو چرخه با تمرکز به روش های ساخت فیبر (الیاف)

20 سال قبل انتخاب فریم دوچرخه جاده ایی ساده و محدود بود برای سبکی وزن و راندن روان جنس هایی از قبیل (Cclumbus sL) فولاد ورق نازک استفاده می شد دوچرخه سواران سنگین وزن که استحکام بیشتری برای فریم دوچرخه طلب می کردند، سنگینی و سواری تنوانستند با در آمیختن لوله ها (‌در مثال های مورد نیاز از لوله های مستحکم ما بقی مکان ها لوله های سلبته را احساس دوچر

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	23 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	33

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

جنس های فریم دو چرخه با تمرکز به روش های ساخت فیبر (الیاف )

کربن‌:‌Teehnical white paper

مقدمه :

20 سال قبل انتخاب فریم دوچرخه جاده ایی ساده و محدود بود. برای سبکی وزن و راندن روان جنس هایی از قبیل (Cclumbus sL) فولاد ورق نازک استفاده می شد. دوچرخه سواران سنگین وزن که استحکام بیشتری برای فریم دوچرخه طلب می کردند، سنگینی و سواری تنوانستند با در آمیختن لوله ها (‌در مثال های مورد نیاز از لوله های مستحکم ما بقی مکان ها لوله های سلبته را احساس دوچرخه سواری را متوازی کنند.

برای آلومینیوم انتخاب در بین (limber Alan) یا (Vitusc) یا یک (Klein) سفارش فوق سنگین و بسیار گران بود. چند ماده بیگانه مانند فیبر کربین (Graftek) و (tele dyne titanium) باعث سواری با شکوهی می شد حس کنجکاوری گران قیمت و زارای سابقاتی طولانی در شکستن فریم و فرمان پذیری ناموزون بودند.

3- اکتشاف مواد و بازار در حال رشد تکنولوژی پیشرفته برای محصولات دوچرخه سازی تکامل فریم های دوچرخه را در دهه 1980 شتاب داد. Cannondale وTrek اجازه همه گیرشدن فریم های آلومینیومی را به صنعت دادند که تا حدی کم قیمت تراز تیتانیوم بود و فیبر کربن به معنوان جرقه ایی در موادر مهندس این دوره قلمداد گردید. لذا زندگان فولاد با آلیاژ های مقاوم تر و دارای عملیات حرارتی و اشکال پیچیده و قطرلوله های غیر استاندادر به عرص همبارزه بازگشتند تا بتوانند وزن را بر خلاف راحتی و بازده دهی کاهش دهند.

4- امرزوه قدرت انتخاب بیشتر طبیعتاً پیچیدگی و سرگیجه گی بیشتر وجود دارد. اگر کسی بخواهد بهترین ماده برای فریم دوچرخه را سوال کند، یک جواب حساب شده نیاز دارد زیرا چگونه استفاده کردن ماده داده شده می تواند مهمتر از نوع ماده استفاده شده باشد.

5- فریم دوچرخه ایده آل برای یک دوچرخه سواری باید متناسب با ابعاد وی و همچنین سبک باشد. این فریم باید به خوبی تکان های مسیر را جذب کند اما باید به حضور موج دار فرمان پذیر تا حد 1: ( به خاطر سفتی کناری) و نیروئی نقصان نیافته برای پدال رانندگی مهیامی کند ضربه ها و پیچش های غیر منتظره که خود مستلزم پرداخت جذاب بوده ومقاوم در برابر خوردگی یا المان های نفوذی است

واقعیات ماده : اسیکل ، آلومینیوم،‌تیتانیوم و فیبر کربن همه برای بدست آوردن حد بالای مقیاس به کار می روند ولی در استحکام سختی وزن مقاومت به شکست خوردگی و غیره متفاوت هستند برای مثال استفاده از آلومینیوم یا تیتانیوم در ابعاد لوله مشابه در قالب یک فریم استیل سنتی باعث کاهش وزن شده اما تولید انعطاف پذیری بیش از اندازه می کند. بنا به این فریم های فلزی غیر آهنی معمولاً قطر لوله ایی بیشتر از استیل دادند که برای بیشتر کردن صلیب میباشد.

2) فریم های فلزی معمولاً با یک بار فوق سنگین تکی دچار شکست نمی شوند اما به خاطر تنش های کم اندازه اما تکرار پذیر ( که معروف به خستگی است) استیل و تیتانیوم دارای تعریفی به عنوان کمترین حد خستگی هستند که اگر تنش ها کمتر از این حدود باشد این نیروهای کوچک عموماً طول عمر خستگی فریم را کوتاه نمی کنند. آلومینیوم دارای چنین حد مشخص شده پایه ای نیست بنابراین هر دوره تنش هر چه قدر هم که کم ماده را به شکست ناشی از خستگی نزدیک تر می کند

- طراحان این محدودیت را تشخیص دادند و مبادرت به “زیاده سازی” فریم هایشان برای استفاده مادام العمر کردند.

3- استحکام بالای تیتانیوم وزن سبک، قابلیت ارتجاعی و مقاومت در برابر خوردگی باعث گزینش آن به عنوان ماده مناسب فریم شد. با این وجود به خاطر فلزی بودن آن بیشتر خواص مشابه مکانییک که باعث محدودیت استیل و آلومینیوم می شد، تیتانیوم را بی نگذاشت. فلزات در تمام جهات به طور مساوی مستحکم و سخت هستند( خاصیتی که “ایزوتروپی” نامیده می شود) زمانی که هندسه یک برش عرضی از لوله ای فلزی برای ازیابی استحکام یا سفتی مورد نیاز در یک صفحه تعیین گردید، یک مهندس آزادی خود را برای ارزیابی مطالبات مختلف برای استحکام یا سفتی در دیگر صفحات از دست می دهد. در لوله های فلزی با تنظیم قطر و ضخامت دیواره برای مواجه با استانداردهای خمش،‌به طور خودکار سفتی خمشی جانبی و پیچی تعیین می گردد.

4- فیم های ف لزی در مقایسه با کامپوزیت ها فقط در یک موضوع متفاوت هستند کامپوزیت ها شامل الیاف تقویت کننده هستند که شبکه مواد جاسازی شده اند. معروفترین کامپوزیت، شیشه که به معنی رزین پلی استر( به عنوان ماتریس یا زمینه) تقویت شده با پشم شیشه ((fiberglass است. کامپوزیت های پیشرفته شامل فیبرهای مهندسی شده نظیر کربن ، پلی مر،‌فلز یا سرامیک می باشند معمولاً این فیبرها با رزین های ترموست مانند اپوکسی بارور شده اند. دیگر مواد ماتریسی حاوی ترموپلاستیک، فلزات و حتی سرامی کها می باشند. این کامپوزیت های پیشرفته ساختارها را مستحکم تر و صلب تر از فلزات هم اندازه می کنند اما با وزنی بسیار کمتر!

از این گذشته اگر مواد ماتریس با یک واکنش شیمیایی یا حرارت سخت کاری می شوند، فیبرهای رزینی خیس خورده می توانند واقعاً به هر شکلی فرم دهی و ق الب ریزی شوند.

5- به خلاف فلزات این تروپیک، کامپوزیت ها ناهمسانگرد ((anisatrapic هستند. استحکام و سفتی آنها تنها در جهت محور فیبرها تحقق یافتنی است که با هر الگویی می تواند آراسته شود. بنا به این برای جذب تنش های متعینیه و متفاوت از یک فریم دوچرخه، کامپوزیت ها می توانند به صورت چند لایه با زوایای مختلف برای هر کدام استفاده شوند. این می توانند استحکام را در جائی که نیاز است قرار دهد همچنان که وزن را حداقل می کند.

6- در امتداد لوله های گرد سنتی و طراحی فریم های قالبی (lug frame) فریم های کامپوزیت قابلیت قالب ریزی با استفاده از کیسه های داخلی (internal bladder) و فوم به صورت تک قطعه ایی و ساختمانی (Monocoqne) یا فریم های چند مقطعی را دارند. همچنین این مواد میتوانند در فشار بالا و به صورت فرآیند تورمی، لوله های فریم را با قطعه کامل ترکیب کنند.

Industryparallel : (توازن های صنعت ) نظیه دیگر صنایع ورزشی در آینده صنعت دوچرخه سازی از فلزات جدا میشود. ادامه پیشرفت ها در صنعت و فضا به صنایع اتومبیل سازی و صنایع قایق سازی، تقریباً نقش کامپوزیت ها را به عنوان ماده ای بنیادی در آینده تضمین کرده اند. دیگر صنایع کالاهای ورزشی جائی که مواد جدید به جای گزین ماد قدیمی شده اند. شامل تنیس تیراندازی با تیرو کمان اسکی، قایق سواری، گلف و ماهی گیری می باشند. کامپوزیت ها جایگزین مواد قبلی شده و عاقبت به کاهش قیمت تا سطوحی قابل خرید برای همه انجامیده است.

مواد جدید به دلایل متعددی جایگزین موادی که قبلا برقرار بوده شده اند، در کالاهای ورزشی، جانشینی مواد نو به خاطر افزونی بازدهی در عملکرد می باشد برای نمونه راکت تنیس که تنها و تنها از چوب ساخته می شد دارای جذب ارتعاش ممتاز و اما مکان تورم و چروکیدگی به خاطر آب و هوا و انحراف قلب تیغه مقدار کشیده گی زه آن وجود داشت. چونب که طبق ضوابط به اندازه کافی مستحکم بود دارای وزن سنگینی بود. راکت هائی از جنس استیل لوله ایی و تALT و اوایل دهه 1970 متداول شدند. که از چوب شبکه بدون تأثیر از آب وهوا و دارای قدرت پتانسیلی بیشتر به هنگام ضربه بودند.

با این وجود، احساس فلز برای استفاده کننده گان دلچسب نبود و تعدادی از ضربه ناگهانی این راکتها به دست و بازویشان انتقال میداد ناراحتی بودند.

4- راکت های کامپیوزیتی در اواخر دهه 70 به بازار آمد و همه چیز را نتیجه داد. این راکت ها دارای حالت ارتجاعی، و جذب شوک مثل چوب و مصونیت آب و هوایی بودند و البته سبک، ظرف فاسال، راکت های کامپیوزیتی در همه چا در دسترس قرار گرفتند که دارای قیمتها پایینی بودن دو چوب به طور کامل بلااستفاده شد هم اکنون %95 راکت های تنیش ساختاری کامپوزیتی دارند.

5- فریم دوچرخه کامپوزیتی تبدیل به یک پدیده آمریکایی شده است، چون تکنولوژی از صنایع هواپیماسازی و قایق سازی پدیدار گشت. ساخت و تولید کامپوزیت ها نیازمند کارشناسی فنی و سرمایه برای توسعه محصول این محصولات معمولا باید با آخرین تکنولوژی وارد بازار شوند. از این رو تعداد کمی کمپانی دوچرخه سازی توسعه یافته راغب به دست یابی تکنولوژی برای توسعه ابتکاری فریم های کامپوزیتی وجود دارند.

6- بسیاری از مهندسین دوچرخه ساز رواپرداز در کامپوزیت ها از حالتی مناسب برای خلق محصول های قابل فروش در بازار بی بهره بودند. با متقاعد شدن افرادی بیشتر که کامپوزیت ها حتی می توانند عملکرد دوچرخه را افزایش دهند، این طرح ها بالاخره به عنوان انتخابی ممتاز شناخته شد.

مزایای کربن

فریم دوچرخه به طور قابل توجهی ساختاری پیچیده با مشخصه های اجرایی که شامل نسبی، صلبیت ، دوام و جذب ضربه ناگهانی می باشد. فریم های Al و ‏Ti به خاطر به چالش کشیدن فریم های استیل در حداقل 2 بخش اجرائی : دیسکی و مقاومت به خوردگی مرسوم شدند. اما در خرین سطوح تکنولوژی صنعتی ، کامپوزیت ها تقریباً تمامی فریم های فلزی در تمامی بخش های اجرایی تحت الشعاع قرار دادند.

2- ترکیب متالورژیکی یک tube فلزی نمی تواند در طول لوله تغییر کند. در مقابل کامپوزیتها میتوانند به طور نامحدودی در طول لوله متغییر و گوناگون باشند. مانند تغییر در زوایای الیاف، تفاوت در لایه ها و ضخامتشان و تفاوت در آمیزش مواد. بنابراین خواص نهایی محصول ساخته شده از کامپوزیت ها می تواند متناسب با مشخصاتی دقیق باشد. همچنین ساخت لوله کامپوزیتی با درجات مختلفی از سفتی آسانتر از ساخت نوع فلزی آن می‌باشد. ضمناً هزینه ماشین کاری برای تولید لوله فلزی به مراتب بیشتر از ساخت نوع کامپوزیتی می باشد.

3- لوله های کامپوزیتی معمولا با یک میله (یا ‌فلزی معمولا از جنس فولاد سردکاری شده) توسط رشته مارپیچ (که بافت آن در زوایای مختلف می تواند باشد) فرم دهی میشوند. این فرآیند لفاف نوردی (roll wrapping) یا قیطان دوزی (braiding) نامیده می شود. روش دیگری که کشش رانی (pultrusion) نامیده می شود الیاف ها را از میان یک قالب گرم شده که ماتریس ترموپلاستیک را ذوب می کند کشیده می شود. هر سازنده ساختار مخصوص به خود شامل تعداد لایه ها و جهات الیاف متفاوت را دارد که برای خلق ترکیبی مطلوب از استحکام، وزن و سفتی است. این از محاسن فوق العاده فیبر کربن است. در فلزات قدرت انتخاب بسیار محدود اما در فیبر کردن تقریبا نامحدود می باشد.

4- بافت بدنه دوچرخه کار جدیدی نیست، برای سالها این عمل با نام فرآیند ضربه زنی (butting) انجام می شده است که لوله ها در اتصالات برای تحمل تنش ضخیم تر و در محدوده مرکزی طول لوله برای کاهش وزن نازکتر می شده اند.

آیا می توانستند اندازه و شکل هر لوله را به طور دقیق متناسب با بارهای پیش بینی شده در پدال زدن و تکان های وارده ‌در نظر بگیرند آیا ماده بدنه می توانست به طور دقیق در هر جا که لازم می بود توزیع شود

چه می شد اگر صلبیت هر لوله، در خلال فرآیندهای شکل دهی و یا فرزکاری از یک سطح خمشی تا دیگری یا از انتهای یکی تا بعدی تغییر کند. فریم برای بارهای جانبی ناشی از پدال زدن می توانست صلب ساخته شود. اما برای تحمل تکان های مسیر، در سطح عمود تنظیم می شد. شکل دهی یا براده برداری یک فریم به این روش تقریباً غیر ممکن می‌باشد. اما کامپوزیت ها به سادگی می توانند به عضوهای ساختاری و اصلی با مقاطع عرضی پیچپدیه قالب ریزی شوند.

5- تصویر 1 نشان دهنده‌ی سفتی ویژه 4 ماده اصلی استفاده شده در فریم دوچرخه است. سفتی ویژه در قالب مدول کشی شامل چگالی یا به طور ساده تر، نسبت سفتی به وزن ، تعریف می شود. ممکن است پرسیده شود که اگر فیبر کربن دارای چنان نسبت سفتی به وزن بالایی است، چرا از حالت فعلی سبکتر نیستند جواب این است که فیبر کربن دارای جنس عظیمی در کشش است اما در عمل هدایت تمامی تنش های تحمیلی بر روی یک ساختار مشکل است. این بستگی به طراح دارد که چقدر آن را مورد توجه قرار می دهد و حداکثر تلاشش را برای بارگذاری فیبرها در کشش انجام دهد.

6- کامپوزیت ها می توانند به عضوهایی ساختاری و اصلی با مقاطع عرضی پیچیده و با سهولتی نسبی قالب ریزی شوند. همچنین دارای بعضی خواص مکانیکی بسیار مؤثر می باشد. آلومینیوم 6061 و سری 7000 که در فریم های دوچرخه استفاده می شود تقریبا یک سوم سنگینی فولاد، یک سوم سفتی آن و در بهترین شرایط حدود 80% استحکام آلیاژ crmp 4130 استفاده شده در بیشتر فریم های دوچرخه را داراست. تیتانیوم تقریباً دو سوم وزن فولاد ، نیمی از سفتی آن و حدود 60% استحکام فولاد را داراست. کامپوزیت فیبر کربن که بیشتر توسط سازندگان دوچرخه استفاده می شود کمتر از یک چهارم وزن فولاد را دارد و در رابطه با سفتی حدود چهاربرابر سفت تر (بر پایه وزن به وزن) و تقریباً چهار برابر مستحکم تر در کشش می باشد. فیبرکربن همچنین عمر خستگی بیشتر از فولاد، تیتانیوم و یا آلومینیوم دارد و رزین معمول که برای مقید کردن رشته ها استفاده می شود هم خاصیت میرا کردن ارتعاشات خوبی دارد.

تصویر 2

7- دمپ ارزش و تکان ، دو فاکتور مهم است که دوچرخه سواری را متأثر می کند. با این وجود این دو از موضوعاتی همبسته که در علم مواد کمتر فهمیده شده و به آن توجه شده است که متغیرهای زیادی در آن دخیل هستند مثل : چگونگی جذب و پخشاندن انرژی لرزشی توسط اتمها، چگونگی ساخت ساختار، نوع رنگ کاری و پوشش دهی سطح اعمال شده؛ که پیش بینی چگونگی واکنش ساختار به لرزش وارد آمده مشکل است جذب ارتعاش کامپوزیت ها ممتاز در بین انواع فلزات است که دلیل ترجیح انتخاب این ماده برای فنرهای اتومبیل مسابقه و هواپیماهای پیشرفته همین است. کیفیت راندن روان از اولین نکاتی است که مردم در مورد فریم های دوچرخه مورد توجه قرار می دهند.

4- برنامه های تحلیلی پیچیده «المان محدود» و تئوری سطح لایه لایه شده (Laminate – plate theory) برای تعریف خواص ساختار کامپوزیت ها کمک کننده هسته تفاوت ذاتی بین کامپوزیت ها و فلزات این است که تولید کامپوزیت ها به صورت ورقه ای یا لایه ای و به طور جهتی می باشد. اتصال دو رویه و قدرت لایه لایه شدن (delamination) یا انفکاک (separation) در برابر بارهای فشاری و برشی از مواردی است که هنگام طراحی کامپوزیت پیشرفته باید مورد توجه قرار گیرد. اطلاعات برای نمایاندن احتیاجات گوناگون دوچرخه ضروری است. کامپوزیت ها متفاوت با فلزات هستند بدین صورت که بارهای مساوی را در تمام جهات تحمل نمی کنند. اما در تحمل بار کششی ممتاز هستند. کامپوزیت چیزی شبیه بسته ای از رشته ها ، غوطه ور در لایه ای از چسب یا رزین است. این بسته تحمل وزن بیشتر، خمش کمتر، را در صورتی که از دو سر کشیده شود یا به صورت تخته دایو (تخت، شیرجه) خم شود نسبت به بارگذاری فشاری یا معکوس دارا می باشد. تغییر حالت بسته اتفاق می افتد زیرا استحکام واقعی بسته به خاطر رشته هاست نه رزین. اولین کارکرد رزین تثبیت و استقرار الیاف در محل انتقال بارها در میان الیاف، محافظت از الیاف در برابر نیروهای محیطی و اعطای مقاومت به ضربه به ساختار است. قدرت تحمل بار سمتی طبیعی الیاف، قوانین طراحی ساختاری را تغییر داده است.

مقایسه مواد استفاده شده در دوچرخه ها

تاریخچه فریم های فیبر کربن

خواص چشمگیر کامپوزیت ها راه خود را به صنعت دوچرخه سازی هموار نمود. فریم های فیبر کربن اولین بار در اواسط دهه 1970 ظهور کرد در دهه 1980 در قالب فریم های فیبر کربن و تعداد کمی از قطعات بر تعداد آنها افزوده شد و وارد بازار معاملات پیشرفته و کاتالوگ های قطعات شد. اما این تلاشها اکثراً تقلاهایی محدود برای صرفه جویی در وزن بوده و اغلب دچار فقدان مهندسی دقیق و تعهد سازندگان می شدند آخرین ذهنیت اغلب تولیدات فیبر کربنی به صورت غیر قابل قبول، انعطاف پذیر ترد وخیلی گران بود.

در پنجاه سال گذشته فریم های فیبر کربنی ابتکاری زیادی وارد بازار شده است. این فریم ها به طور موفقیت آمیزی در انواع فلزی مشابه را در دو زمینه به چالش گرفتند، یکی وزن و دیگری راحتی سواری. اما حتی بعضی نسخه های قبلی تعدادی از بدنه دارای پیشینه صنعتی در قابلیت اعتماد بودند.

3- با این دلایل قشر وسیعی از صنعت گران بزرگ بررسی فیبر کربن را به عنوان یک پدیده نوظهور ادامه داند.

بعضی از سازندگان با استاندارد قدیم راضی شده بودند‌: دوچرخه بدون فلز. دیگران هم نه تحریک شدند و نه شاید قادر به صرف زمان، انرژی و پول برای یادگیری تکنولوژی کامپوزیت ها و توسعه تکنیک های ساخت کامپوزیت ها بودند شرکتهای مختلفی در کامپوزیت ها با اتصال لوله های کربنی (اکثراً در محدوده زیرزمین) فریم های آلومینیومی و تیتانیومی به نوعی سرسری کاری انجام دادند. تا زمانی که مقدار کمی بهبود در دمپ ارتعاش این نوع فریم ها حاصل شد هم این شرکتها حاضر به استفاده از مزایای یک فریم تمام کربن نشدند.

4- به هر حال کامپوزیت ها از اواسط دهه 1980 پیشرفت های زیادی کردند. رزین ها،‌الیافها و اپوکسی ها قوی تر شدند چیزی که اهمیت بیشتری داشت، تفهیم چگونگی استفاده از این مواد که به طور شگفت انگیزی افزایش یافته بودند در قالب قطعات برای توسعه برنامه های تحلیلی پیچیده بود. کامپوزیت ها بیش از یک تکنولوژی پیشرفته برای صرفه جویی در وزن می باشد اینها مواد ساختاری ممتازی هستند که طرز ساخت دوچرخه را دگرگون ساختند. یک ست فریم کامپوزیتی عملکردی بهتر از نوع فلزی دارد. بعد از طی مراحلی آزمایشی یک ماده ماندگار در این صنعت تبدیل گشت. تعداد کمی از سازندگان مراحل مورد نیاز را گذرانده و تسلطی نسبتاً استوار بر توانایی، پتانسیل ها، و محدودیت های کامپوزیت یافته اند. یکی از اصلی ترین عوامل محرک در پیشرفت کامپوزیت ها با دوچرخه سواری، استفاده دوچرخه های کربنی توسط اشخاص حرفه ای و با تجربه است. برنده 3 دوره مسابقات تور دوفرانس و قهرمان حرفه ای مسابقات جهانی، گرگ لموند (greg lemond) در جستجوی مداوم خود برای عملکردهای بالاتر ، با استفاده از پیشرفته ترین تکنولوژی های موجود کمک شایانی را پیش از هر دوچرخه سوار به این موضوع کرده است جستجوی وی شامل استفاده از دوچرخه های کربنی در اکثر مسابقات حرفه ای پراعتبار جهانی می گردید. گرگ در براب استفاده از فیبر کربن ها با درجه بالاتر که فیبر مدول بالا خوانده می شود بسیار مفید بود. وی همچنین کارهای نامعمولی از قبیل حمایت دوچرخه ها برای تیم خودش را انجام می داد بطوریکه معمولا سوراندها مجبور به راندن هر آنچه که اسپانسیر یا حامی برایشان فراهم کرد بودند. البته تبلیغات حامی که این جمله بود حقیقتاً واقعیت داشت:

“so and so selected our product”

تکنولوژی هر چه بالاتر :

فیبر مدول بالا به سادگی همان فیبر کربنی است که بیشتر تصفیه شده. واژه مدول همان مدول یانگ یا معیاری برای سفتی (stiffness) است. هر چقدر عدد آن بالاتر، الیاف قوی‌تر. پروسه ساخت فیبر مدول بالا شامل برهنه سازی لایه بیرونی الیاف به صورت تکی و باقی گذرادن هسته مستحکم تر. شرکتهای نادری در حال استفاده از مقداری محدودی از الیاف مدول بالا می باشند. گران بوده و مصرف آن ناچیز. بیشتر فریم های پیشرفته دوچرخه که در این مقاله نام برده شدند از کربن مدول بالا که با الیاف بور (Boron) آمیخته شده ساخته شده‌اند.

الیاف بور جالب توجه است چون سفتی فوق العاده ای در فشار از خود نشان می دهد. که اگر با کربن فوق سفت در کشش ترکیب شود یک اثر هم افزا بدست خواهد آمد که سفتی کلی و نهایی لوله بیشتر از مقدار پیش بینی شده توسط خواص الیاف به صورت انفرادی می‌باشد. فیبر بور فوق چقرمه همچنین از الیاف کربن مدول بالا که شکنندگی و تردی بیشتری دارد محافظت می کند. این خواص پیشرفته کم کم راه خود را به چرخ دنده فرود جت های جنگنده همانند فریم های مدرن دوچرخه به خوبی پیدا کرد.

ساخت فریم یا کربن :

یک مسری که دوچرخه های فیبر کربنی پیموده اند تقلیدی است از گونه های لوله فلزی سنتی. اینها ضرورتاً شبیه دوچرخه های آلومینیومی مقید شده بوده فقط لوله های فیبر کربنی جانشین یک جزء یا تمام لوله های آلومینیومی شده اند. ایده‌ی اتصال لوله ها با ساختاری 3 گوش نوعی آشنا از این گونه هاست که برای شروع یک طراح، انتخابی منطقی است که تعداد مجهولات را کاهش می دهد چون اجازه می دهد فریم فیبر کربن بعداز یک طراحی موفق، قالب ریزی شود. همچنین امکان تولید اندازه های مختلف و زوایای گوناگون را به سادگی با میله های جدید (lug) برای اتصال به لوله های فیبر کربنی فراهم می کند. رانندگان سنتی این خط مشی به خوبی هستند. مادامی که به اجبار با بیگانگی فیبر کربن سر و کار داشتند از ایشان برای قبول ایده جدید به طور کامل درخواست نشد. با این وجود گنجاندن صلبیت و راحتی راندن در فریم های فلزی نوری مشکل همیشه نتیجه ای توافقی داشت.

فریم نوری شکل (Diamond) نوعی ساختار 3 گوش است که استحکام عمودی در بر دارد. این در حالی است که تلاش ها برای استحکام دهی جانبی می باشد. در هر صورتی که فیبر کربن استفاده شود این خواص در خلال طراحی خوب قابل شناخت است چون این خواص جزء ذات ماده فیبر کرن است. سؤال اینست که تا چه درجه ای این خواص شناخته شده اند.

رویکردهای مختلف دیگری که کمتر سنتی هستند برای ساخت فریم از فیبر کربن وجود دارد.

فوم هسته (Foam – cary) و فریم قالب بادکنکی (bladder – Molded frame) بعضا به ساختارهای قالب ریزی شده “‌یک تکه ” مشهورند. یک تکه یعنی فریم به صورت یک واحد کامل تکی قالب ریزی شود. بعضی هم اگر به صورت چند تکه قالب ریزی شوند به هم چسبانده می شوند و ظاهری یک تکه خواهند داشت. این فرآیندها می تواند پیچیده باشد اما عموماً به مهندسین آزادی می دهد که میتوانند فیبر کربن را هر جا که بخواهند قرار دهند. درزهای پهناور که نتیجه لب به لب شدن مواد مورد نیاز توسط فرایند قالب ریزی است میتوانند بعضا مناطقی ضعیف تر را در فریم به وجود آورند. توجه فوق العاده قوی باید صرف طراحی و ساخت این فریم ها شود تا اطمینان از کنترل کیفیت شایسته حاصل شود.

روش دیگری است وجود دارد که استفاده از فرآیند پرفشار تورق یا لایه لایه شدن (Lamination) نام دارد. این جا یک فریم کم میله (lug-less) ساخته شده که اعضای بنیادین شکل دهنده فریم لوله های فیبر کربن هستند که توسط اپوکسی بارور شده با فیبر کربن به هم متصل (Melding) شده اند. مرغک یا پشبند (Gussets) به صورت کامل به طور همزمان با اتصال لوله ها فرم دهی می شود. همراه با افزایش آزادی، حذف وابستگی به میله (Lug) ، ضعف ذاتی دیده شده در لوله و اتصالات میله دیگر طرح ها نیز حذف گردید. در عوض میزان سازی مشخصه های رانندگی فریم انجام گردیده و این به خاطر استفاده از ماده مشابه در لوله ها در قسمتهای بحرانی لوله است. روانی فیبرها بین لوله ها مداوم است که پراکنش یا واپاچش تنش گردان در فریم را حاصل می شود که نتیجتاً حذف مجازی پدیده های خستگی را در بر دارد.

بررسی جنس های فریم دو چرخه با تمرکز به روش های ساخت فیبر (الیاف )مزایای کربنتاریخچه فریم های فیبر کربن

بررسی سیستم های نانوالکترومکانیک (NEMS)

سیستم های نانوالکترومکانیک (NEMS) در جوامع علمی و تکنیکی مورد توجه زیادی بوده اند این دسته از سیستم ها که بسیار شبیه به سیستم های میکروالکترومکانیک هستند در انواع حالات تشدید شده خود با ابعادی در سابمیکرون عمیق عمل می کنند سیستم در این محدوده، دارای فرکانس های رزونانس بسیار، توده های فعال تحلیل یافته و ثبات نیروی پایداری باشند؛ ضریب کیفیت تشدید ای

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	1123 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	106

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

سیستم های نانوالکترومکانیک (NEMS)

سیستم های نانوالکترومکانیک (NEMS) در جوامع علمی و تکنیکی مورد توجه زیادی بوده اند. این دسته از سیستم ها که بسیار شبیه به سیستم های میکروالکترومکانیک هستند در انواع حالات تشدید شده خود با ابعادی در سابمیکرون عمیق عمل می کنند. سیستم در این محدوده، دارای فرکانس های رزونانس بسیار، توده های فعال تحلیل یافته و ثبات نیروی پایداری باشند؛ ضریب کیفیت تشدید این سیستم در رنج Q  lo³-10⁵ بسیار بالاتر از دسته دیگر مدارهای تشدیدی الکتریکی می باشند. این سیستم در NEMS برای دسته بسیاری از کاربردهای تکنولوژی مانند سنسور فراسریع، دستگاه راه اندازی، و اجزای پردازش سیگنال مهیا می سازد.

به طور آزمایشی از NEMS انتظار می رود که امکان تحقیق بر فرآیندهای مکانیکی متعادل فونون و واکنش کوانتوم سیستم های مکانیکی مزوسکوپیک را فراهم آورد. با وجود این، هنوز چالش های ریشه ای و تکنولوژیکی برای بهینه سازی NEMS وجود دارد. در این بررسی ما باید مروری بر چشم اندازها و چالش ها در این زمینه یک معرفی متعادل از NEMS را ارائه داده و کاربردهای جالب و آشکارسازی الکترومکانیک را به تصویر می کشیم.

سیستم های نانو الکترومکانیکی (NEMS)، تشدید گرهای مکانیکی با مقیاس نانو – به – میکرو متر می باشند که به ابزار الکترونیکی دارای ابعاد مشابه وصل می شوند. NEMS نوید میکروسکوپ نیروی فراحساس سریع و عمیق شدن فهم ما از چگونگی پیدایش دینامیک کلاسیک با نزدیک شدن به دینامیک کوانتوم می باشد. این پژوهش با یک بررسی از NEMS شروع شده و پس از جنبه های خاص دینامیک کلاسیک آنها را توصیف می کند. مخصوصاً، نشان می دهیم که برای اتصال ضعیف، عمل ابزار الکترونیکی روی تشدیدگرمکانیکی می تواند به طور مؤثر، یک حمام حرارتی باشد در حالیکه ابزار، یک محرک خارج از تعادل سیستم باشد.

1- مقدمه:

محققان با استفاده از مواد و فرآیندهای میکروالکترونیک مدت هاست که کنترل پرتوها، چرخ دنده ها و پوسته های ماشین های میکروسکوپی را انجام داده اند که این عناصر مکانیکی و مدارهای میکروالکترونیکی که آن ها را کنترل می کنند را به طور کل سیستم های میکروالکترومکانیک یا MEMS خوانده اند. در تکنولوژی امروزی MEMS برای انجام اموری در تکنولوژی مدرن مانند باز و بسته کردن دریچه ها، ( سوپاپ ها) چرخاندن آینه ها و تنظیم جریان الکتریسیته و یا جریان نور بکار گرفته می شود. امروزه کمپانی های متعددی از غول های نیمه هادی گرفته تا راه اندازی های کوچک می خواهند ابزار MEMS را برای طیف گسترده ای از مشتریان تولید کنند. با تکنولوژی میکروالکترونیک که هم اکنون تا حد ریز میکرون پیش رفته است زمان آن رسیده که کشفیات متمرکز NEMS را آغاز کنیم.

شکل 1 خانوادة NEMS نیمه رسانا را نشان داده و مراحل تولید ساخت کلی آن را مطرح می کند. این فرآیند برای طراحی آزادانه ساختارهای نیمه رسانای نانومتر به عنوان نانوماشین سطحی می باشدکه نقطة مخالف میکروماشین بالک MEMS می باشد این تکنیک ها برای سیلکون بر ساختارهای عایق، گالیوم آرسناید روی سیستم های آلومینیوم گالیوم، کاربید سیلکون برسیلیکون، نیترید آلومینوم بر سیلیکون، لایه های الماس نانو بلوری و لایه های نیترید سیلکون نامنظم بکار گرفته می شود. اکثر این مواد با درجه خلوص زیاد وجود دارد که با کنترل دقیق ضخامت لایه ای رشد کرده اند.

این قسمت دوم (کیفیت کنترل لایه ای) کنترل ابعادی در بعد عمودی در سطح تک لایه ای را کنترل می کند. این مقوله کاملا منطبق با دقت ابعادی جانبی لیتوگرافی پرتوالکترونی است که به مقیاس اتمی نزدیک می شود.

NEMS دارای ویژگی های چشمگیری می باشد. آن ها دسترسی به فضای پارامتری را که غیر پیش بینی است را فراهم می کنند؛ فرکانس های مقاومت تشدیدی در میکرویو، ضریب کیفیت مکانیکی در دهها هزار، توده های فعال در femtogram، ظرفیت گرمایی پایین تر از یوکتوکالری و ...

این ویژگی ها تصورات و سیل افکار برای تجربیات و آزمایشات هیجان انگیز را بوجود می آورد و در عین حال تعداد زیادی سؤالات غیرقابل پیش بینی و نگرهایی های بیشماری را نیز بدنبال دارد از جمله این سؤالات: چگونه مبدل ها در مقیاس نانو مشخص می شوند؟ چگونه ویژگی های سطحی کنترل می گردد؟ ویژگی های پارامتر NEMS با هر اندازه و مقیاسی گسترده می باشند. کسانی که می خواهند نسل بعدی NEMS را توسعه دهند باید به سمت آخرین کشفیات فیزیک و علوم مهندسی در جهات مختلف سوق بیابند. این بازنگری در چهار قسمت اصلی ذکر شده است. در دو بخش بعدی ما سعی می کنیم یک معرفی متعادل از NEMS را ارائه دهیم. ما نه تنها ویژگی های جالب و مورد توجه NEMS را مورد بحث و بررسی قرار می دهیم بلکه یک مرور کلی بر چالش های اساسی و تکنولوژیکی را ارائه خواهیم داد.

همچنان که به بخش های بعدی نزدیک می شویم، معلوم می شود که کدام یک از این چالش ها از طریق مهندسی سیستماتیک قابل بحث و بررسی است. در بخش چهارم این تحقیق، یکی از کاربردهای ضروری NEMS را که آشکارسازی نانوالکترومکانیک فراحسی می باشد تحت مطالعه قرار می دهیم. در بخش پنجم پروژه ها را ارائه خواهیم داد.

یک سیستم نانو الکترومکانیک (NEMS) از یک تشدیدگر مکانیکی با درجه بندی نانومتر –به- میکرومتر تشکیل می شود که به یک ابزار الکترونیک دارای ابعاد قابل قیاس مزدوج می شود ، تشدیدگر مکانیکی می تواند یک شکل هندسی ساده داشته باشد مثل یک طرّه یا یک پل و از موادی مثل سیلیکون با استفاده از تکنیک های لیتوگرافی مشابه به نمونه های به کار رفته برای ساختن مدارهای ترکیبی ساخته می شوند. به خاطر اندازه میکروشان، تشدیدگرهای مکانیکی می توانند با فرکانس هایی در محدوده چند مگاهرتز تا حدود یک گیگا هرتز نوسان داشته باشند. ما به طور نرمال، به ایده نوسان سیستم های مکانیکی در چنین فرکانس های رادیویی – به- میکروویو، عادت نمی کنیم.

اتصال به ابزار الکترونیک به شیوه الکترو استاتیکی بومی با بکار گیری یک ولتا‍ژ به یک لایه فلزی گذاشته شده روی سطح تشدیدگر مکانیکی انجام می شود. یک نمونه از یک ابزار الکترونیک تزویجی، یک ترانزیستورتک الکترونی (SET) است که در شکل 1 نشان داده شده است. کوانتوم الکترون ها، هر کدام در یک زمان از عرض ترانزیستور از الکترود درین به الکترود سورس که توسط یک ولتاژ درین- سورس Vds تحریک می شود تشکیل کانال می دهند.

بزرگی کانال دردرین به ولتاژ اعمال شده به الکترود گیت سوم (ولتاژ گیت ) بستگی دارد. چون تشدیدگر مکانیکی بخشی از الکترود گیت را تشکیل می دهد، حرکت تشدیدگر ولتاژ گیت را تغییر می دهد و از این رو جریان کانال درین سورس بعد از تقویت آشکار می گردد؟

با فرکانس های بالا و جرم های اینرسی کوچک تشدیدگرهای نانومکانیکی همراه با قابلیت های شناسایی جابجایی مکانیکی فراحساس ابزارهای الکترونیک مکانیکی،به نظر می رسد NEMS گرایش زیادی به مترولوژی نشان می دهد.

یک زمینه کاربرد ممکن، میکروسکوپ نیرو است که در آن نوک پایه روی یک سطح را جاروب می کند و جابجایی های پایه با حرکت نوک پایه روی سطح اندازه گیری می شوند و یک نقشه توپوگرافی نیرو را ایجاد می کنند. میکروسکوپ نیروی تشدید مغناطیسی (MRFM) مزیت خاصی دارد که یک نوک پایه فرومغناطیسی را بکار برده و نقشه برداری از الکترون جفت نشده و چگالی های چرخش هسته ای در سطح و زیر سطح انجام می شود. اخیراًٌ ، حساسیت های آشکار سازی چرخش تک الکترون بدست آمده است [12و11]، کاربردهای بالقوه در تعیین خصوصیات در سطح تک مولکولی یا اتمی، زیاد هستند و با کاربرد ابزارهای MRFM و NEMS طراحی شده مناسب کوچکتر، فرکانس های مکانیکی بالاتر ممکن است منجر به زمان های بازخوانی سریعتر در میزان حساسیت های معادل یا بهتر شوند.

کاربرد دیگر، حس کننده جرم است که در آن ذرات کوچک جرم مستقل به تشدیدگر نانومکانیکی از تغییر فرکانس ارتعاشی، تعیین می شوند. اخیراً، میزان حساسیت شناسایی اتوگرام ( 10=اتو ) به دست آمده است[14و13].

با کاربرد فرکانس طراحی شده مناسب بالاتر NEMS ، شناسایی مولکولهای انفرادی در حساسیت های تک دالتونی ممکن است.( یک دالتون برابراست با و 12/1 ماده در یک c¹² اتم)

NEMS در جای خود به عنوان سیستم های دینامیک مهم جالب است. به خاطر جرم اینرسی تشدیدگر نانو مکانیکی و اتصال الکترو استاتیکی قوی به ابزار الکترونیک ترکیبی دقیق حاصل شده، الکترون های انفرادی که در ابزار الکترونیک حرکت می کنند می توانند نیروهای جابجایی بزرگی به تشدیدگر مکانیکی وارد کنند.

شکل a .1) تصویری که عملیات آشکار ساز جابجایی SET را نشان می دهد. سطوح انرژی باردار مشخص هزینه انرژی ناشی از تغییردرانرژی میدان الکتریکی ذخیره شده به صورت یک یا چند الکترون را نشان می دهد که برسطح داخلی تونل سازی می شود و گسستگی سطوح اثر کوانتومی نیست بلکه هزینه افزایش انرژی در قراردادن فزاینده تعداد الکترون های روی سطح در همان زمان استb) ریزنگار میکروسکوپ الکترون پویشی (SEM) رنگی کاذب دو پرتو کنار هممعلق و SEM را نشان می دهد. ماده اصلی و پرتو از G_aAs (مناطق آبی) می باشد و الکترودهای گیت پرتو و SET لایه های نازک آلومینیوم (منطقه زرد) با اکسید آلومینیم است که مانع های تونل را تشکیل می دهد. پرتو 0/25 µm دور از سطح الکترود قرار دارد . فرکانس موجی بنیادی سنجیده شده برای حرکت در سطحMHZ 116 است.

در عوض، حرکت تشدیدگر روی جریان الکترون و ... تأثیر می گذارد. در دماهای بالا، ابزار الکترونیکی خاص می توانند به یک شیوه منطقی کوانتومی رفتار کنند که دریک مکان کوانتومی دارای موقعیت های متفاوت، هنگامی که الکترونها از طریق قطعه انتقال می یابند، موجود هستند. تأثیر متقابل چنین ابزاری، مرکز جرم تشدیدگر مکانیکی ممکن است به یک حالت کوانتوم [6] کشیده شود، مثل یک موقعیت حالات مکان مجزا. ذات کوانتومی سیستم الکترومکانیکی مزدوج درموارد خاص جریان اندازه گیری شده آشکار می شود. تشدیدگرهای نانومکانیکی از حدود ده بیلیون اتم تشکیل می شوند، طوری که از طریق اکثر استانداردها، چنین تغییرات کوانتومی، میکروسکوپی فرض می شوند. این مهم است که درک کنیم که در اینجا ما به تأثیرات کوانتوم در ابزار "واقعی کدر" اشاره کنیم که دارای درجات آزادی مکانیکی و الکترونیکی بوده به شدت با محیط اطراف که از فوتون و فونون تشکیل شده تعامل داشته و معایب تشدیدگر مکانیکی و ابزار الکترونیکی را تغییر می دهند. بررسی آزمایشی و نظریه ای چنین سیستم هایی منجر به یک فهم عمیق تر از چگونگی تبدیل دینامیک کلاسیک با تقریب به دینامیک کوانتوم می شود. NEMS دنیای کوانتوم میکروسکوپی و کلاسیک ماکروسکوپی ایجاد می کنند.

در اولین آزمایشات به بازبینی دینامیک NEMS، می پردازیم که نتیجه می گیریم اجزاء تشدیدگر مکانیکی همانطور که انتظار می رفت، به شیوه کلاسیک عمل می کنند، آزمایشات به اندازه ی کافی خالص نیستند تا تأثیرات دخالت کوانتوم را که توسط محیط تشدیدگر از بین می روند را قابل مشاهده کنند. به رغم این، دینامیک نیمه کلاسیک NEMS مهم بوده و ارزش بررسی دارد. یک بعد از بررسی این است که ویژگی های مشترک دینامیک کلاسیک ابزار متفاوت NEMS را شناسایی کنیم تا به میزان ارتباط و وابستگی رشته ای دست یابیم. تحت شرایط خاص تزویج ضعیف و همچنین جدایی وسیع مقیاس زمانی دینامیکی الکترونیک و مکانیکی، ابزار الکترونیک به طور مؤثر به صورت یک حمام حرارتی عمل می کند. تشدیدگر مکانیکی حرکت براونی حرارتی را که توسط یک ثابت میرایی و دمای مؤثر شناسایی می شود و توسط پارامترهای الکترونیک وسیله مشخص می شود را تحمل می کند [23 و22]. این واقعیت که ابزار الکترونیک می تواند به طور مؤثر توسط یک حمام حرارتی جایگزین شود، در اولین نگاه با دانستن اینکه جریان الکترون تحریک شده توسط ولتاژ در ابزار، یک حالت الکترون دور از تعادل است، حیرت انگیز می باشد. کاربرد مدل های اصول شناخته شده پایداری در ساختار مدل های تئوریک سیستم های غیرتعادلی نه چندان شناخته شده برای یافتن کاربرد وسیع به دوران اولیه مکانیک آماری بر می گردد. خلاصه این فصل به این شکل است: بخش2 نمونه هایی از ابزار گوناگون معرف NEM را نشان می دهد که در حال بررسی هستند. بخش 3، دینامیک کلاسیک سیستم تشدیدگر SET- مکانیکی را با تمرکز روی توصیف موازنه مؤثر در رژیم اتصال ضعیف بررسی می کند. بخش 4، دینامیک موازنه مؤثر برخی دیگر از NEMS معرفی می شده دربخش2 را توصیف می کند. بخش 5 نتیجه گیری می باشد.

2– ویژگی های NEMS:

1-2 NEMS به عنوان ابزارات الکترومکانیک چند قطبی.

تصویر شماره 2 وسیله الکترومکانیکی چندقطبی کلی را نشان می دهد که در آن مبدل های الکترومکانیکی محرک مکانیک ورودی را برای سیستم فراهم کرده و پاسخ مکانیکی اش را مورد مطالعه قرار می دهند. در قطب های کنترل اضافی، سیگنال های الکتریکی، به ظاهر استاتیک و متغیر زمانی می تواند بکار گرفته شود و نتیجتا با کنترل مبدل ها به نیروهایی برای برهم زدن ویژگی های عنصر مکانیکی تبدیل می شود.

ابزارات NEMS تصاویر کلی توصیف شده در بالا را ارائه می دهد. ما بعدا می توانیم NEMS های موجود را به دو دسته تشدیدشده و ظاهرا استاتیک تقسیم کنیم.

شکل 3- نمودار معرفی وسایل الکترومکانیکی چند ترمینالی

تصویر 2 a) تقطیق ریز نگار الکترون از Sic NEMS . این اولین خانواده از ریز میکرون دو پرتو کنارهم که فرکانس های تشدیدی موجی بنیادین آن از دو تا 134 مگاهرتز نمایش داده می شود. آنها با الگوها در تکنولوژی کالری از C-Sic 3 بودند که لایه های epi به حالت دانشگاه غربی اختصاص داده شد. b) سطح نانو ماشین NEMS ساخت آن به غیر از ساختمان نیمه هادی شروع شد. از چنین واحد نشان داده شده در I) با ساختمانی (بلند) از دست دادن (وسط) لایه های روی سر یک زیر لایه (پائین). II) ابتدا ماسک از طریق پرتو لیتوگرافی الکترون تعیین می شود. III) سپس به طور نمونه در لایه از دست داده با استفاده از سیاه کردن یک ناهمسانگر مانند سیاه کردن پلاسما IV) سرانجام لایه از دست داده شده تحت ساختمان با استفاده از سیاه انتخابی رفع می شود. ساختمان می تواند بعد یا در مدت فرایند وابسته به نیازمندیهای سنجش مخصوص فلز کاری شود.

در این بازنگری توجه ما در ابتدا بر ابزارات تشدید به عنوان ابتدایی ترین کاربردهای NEMS می باشد مبدل های ورودی در NEMS های تشدیدی، انرژی الکتریکی را با تحریک کردن حالت های تشدیدی عنصر مکانیکی به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند. پاسخ مکانیکی که جابه جایی عنصر نامیده می شود به سینگنال های الکتریکی بازگردانده می شود. در این حالت تشدید عملیات اختلالات خارجی می تواند به عنوان سینگنال های کنترلی مورد نظر قرار گیرد چرا که آن ها ویژگی های ارتعاشی چون شدت فرکانس π ωo/2 یا Q عنصر ارتعاشی را توصیف می کنند. ماباید مکانیسم های تبدیل های الکترومکانیکی در NEMS را مورد بحث و بررسی قرار داده وبرای اندازه گیری اختلال خارجی که در بخش چهار مورد مطالعه قرار می گیرد مثال بیاوریم.

2-2 فرکانس

در تصویر شماره 4، ما فرکانس های بدست آمده به طور تجربی را برای حالت های متغیر بنیادین پرتوهای نازک طراحی کرده و برای ابعاد مختلف دامنه را از MEMS به عمق NEMS ادامه می دهیم. تخمین ها مکانیکی زنجیره ای برشمرده می شود، در واقع این بدین مفهوم است که عبارت شدت تغییر فرکانس های نازک پرتوهای NEMS را که به طور مضاعف گیر افتاده اند را تعیین می کند. در اینجا، w×t×l ابعاد موجود هستند، E ضریب یانگ می باشد و P برابر با چگالی حجم پرتو است (تصویر4). قابل توجه است که برای ساختارهای با ابعاد مشابه، si فرکانس های ضریب 2 را بوجود آورده و sic چیزی است که 3 برابر میزان بدست آمده از ابزارات GaAs می باشد. این افزایش ولوسیته فاز افزایش یافته را در مواد سفت تر نشان می دهد.

البته ، حتی اگر در سایز کوچکتر از این نیز قرار داشته باشد هنوز ملموس است به خصوص برای نانووایر و نانوتیوپ NEMS این مسئله دقیقا صدق می کند. ممکن است بپرسید که در چه مقیاسی مکانیک زنجیره وار شکسته شده و تصحیح رفتار اتمی صورت می گیرد؟ شبیه سازی دینامیک ملکولی برای ساختارهای ایده آل و آزمایش های اولیه نشان می دهد که این فقط برای ساختارهای بر روی نظم ده شبکه لتیس در برش عرضی آشکار می گردد. بنابراین برای بیشتر کارهای اخیر در NEMS، تخمین های زنجیره ای موجود کافی به نظر می رسد.

در اکثر NEMS ها به خصوص در ساختارهای دو یا چند لایه ای، فشارهای داخلی باید هنگامی که فرکانس های شدت تخمین زده می شود در نظر گرفته شود. تصویر 5 تلاش اولیه ما را برای مشخص کردن چنین تأثیراتی در NEMS های نیمه رسانا با لایه های رویی فلزی نشان می دهد. در این اندازه گیری ها نیروهای ایستایی کوچک برای شدت های پرتو نانومکانیکی گرفته شده بکار بسته می شود و فرکانس های تشدیدشان تحت عنوان تابع نیروی اعمالی بکار گرفته شده ارزیابی می شود. تغییرات فرکانس تحریک شده به خصوص هدایت ظاهری آن که با تغییر همراه شده است توسط وجود فشار داخلی مقاوم ثابت می گردد.

شکل 4: طرح فرکانس در مقابل هندسه موثر برای دودسته پرتو کنارهم که از تک کریستالSi , Sic G_aAs , ساخته می شودی دودسته پرتو کنارهم با طول L عرض w و ضخامت t نشان می دهد. فرکانس تشدیدی انعطافی خارج از سطح بنیادی این ساختار با این عبارت معین شده است در طرح مقادیر t/L² برای رفع اثر سختی اضافی و بارگیری جرمی به خاطر فلز سازی الکترود غیرعادی می شود.

3-2 ضریب کیفیت (Q)

ضریب Q که در نیمه رساناهای NEMS بدست آمده اند در رنج 10⁵- 10³ وجود دارند. این از لحاظ نوسانگر الکتریکی از بقیه دسته های موجود فراتر می رود. این مقدارناچیز اتلاف انرژی داخلی، سطوح قدرت اجرایی پایین و حساسیت بالا را چنانکه در بخش بعد به طور دقیق توضیح خواهیم داد به NEMS منتقل خواهد کرد.

برای ابزار پردازشگر سیگنال، Q بالا به طور مستقیم به کاهش ضمیمه زیر بر می گردد. باید توجه باشیم که Q بزرگی کاهش پهنای باند را نتیجه می دهد در حالی که این به دو دلیل برای اجرا از میان بخش نمی باشد. اولین دلیل کنترل بازخورد است که می تواند بدون معرفی و سروصدای اضافی بکار بسته شود و ممکن است برای افزایش پهنای باند تا حد دلخواه مناسب باشد. دوم اینکه، برای عملکرد مبدل در GHZ 1 ~ حتی در مورد Q با میزان بالا 10 ~ ، عرض های معادل KHZ 10 ~ نیز می تواند بدست آید؛ این برای کاربردهای مختلف باندهای باریک نیز کافی می باشد.

4-2 مشخصه عملکرد توان عملیاتی

درک حداقل قدرت اجرای P min برای وسیله NEMS تشدیدی می تواند توسط درک اینکه مبدل به طور ساده یک وسیله ذخیره انرژی از دست رفته است بدست آید. انرژی که به وسیله منتقل میگردد و در فواصل زمانی Q/ω0 ~ T اتلاف می شود فرمان شروع و پایان مبدل خوانده می شود. حداقل توان عملیاتی برای سیستم به عنوان انرژی که سیستم را در دانه های قابل مقایسه با آن دسته از نوسانات گرمایی،تحریک می کندبا تعیین K_BT نوسانات گرمایی حداقل قدرت ورودی می تواند توسط فرمول زیر تخمین زده شود.

(1) P min ~kBTΩo/Q

برای وسیله NEMS که امروزه از طریق لیتوگرافی پرتو در دسترس می باشد، ویژگی سطح قدرت پایین در ردیف(10^17w)10aw قرار دارد. حتی اگر ما این مقدار را در ضریب 1000000 ضرب کنیم وبعد از آن عملکرد یک میلیون از چنین ابزاری برای درک بعضی از سیستم های محاسبه یا پردازشگر مکانیکی بر اساس NEMS که در آینده بکار می رود را مشاهده کنیم، سطوح قدرت سیستم کلی هنوز بر اساس µw 1 قرار دارد. این 6 مرتبه مقدار پیچیدگی کمتری از اتلاف قدرت در سیستم های جریان مشابه مبنی بر ابزارات دیجیتالی است که در محدوده الکترونیکی به تنهایی کار می کنند.

5-2 پاسخ گویی ( واکنش پذیری)

این امکان وجود دارد که تکنولوژی MEMS با مقیاس کوچک را برای بدست آوردن فرکانس های بالا به کار بگیریم . این شیوه ، با این وجود دارای مضرات جدی و قابل ملاحظه ای می باشد که درک محدوده کامل توانایی هایی که توسط تکنولوژی NEMS ارائه شده است را محدود می کند. برای تشریح این مقوله ما باید مجددا بحث مان را بر روی پرتوهای گرفته شده به طور مضاعفL/t,L/W معطوف کنیم. دستیابی به فرکانس بالا با ساختارهای با مقیاس میکرون فقط با نسبت های کوچک واحد ترتیبی اتفاق می افتد. چنین هندسه هایی مقدار ثابت نیروی بالایی keff را به وجود می آورند.

تصویر 5) اندازه گیری فشار و کشش داخلی در مبدل های پرتو نانوالکترونیک در اینجا پرتو در معرض نیروی F_dcو همچنین نیروی تحریک کوچک در اطراف فرکانس شدت قرار دارد. تأثیر شبکه تغییر ω δ در ω_o می باشد. F_dcتوسط عبور جریان dc در طول پرتو در رشته مغناطیسی ایستا تولید می شود. تغییر فرکانس داده های Sω/ωo در مقابل F_dcدر طول واحد پرتو IdcB برای سه مقاومت مغناطیسی مختلف B به وجود می آید. انحنای واضحی که در پایین ترین قسمت قرار دارد و دارای ارزش می باشد می تواند به تأثیر گرمایی نسبت داده شود چرا که برای بدست آوردن F_dc مشابه، J_dcبزرگتر در B پایین تر مورد نیاز است. آنالیز ساده با استفاده از تئوری الاستیکی نشان می دهد که ω δ مثبت است و در اطراف F_∂c═0 در مبدل پرتو بدون فشار به طور متقارن وجود دارد. یک مبدل با فشار داخلی، با وجود این، یک تغییر را در ω/ωo δ به وجود می آورد که با داده های ارائه شده ثابت می گردد.

Keff بزرگ می تواند به ترتیب بر موارد زیر تأثیر بگذارد : الف) دامنه دینامیک قابل دسترسی ب) توانایی هماهنگی ابزار با استفاده از سیگنال های کنترل پ) کسب حداکثر Q (از طریق به حداقل رساندن اشعه های صوتی به پشتیبانی یعنی محار کردن تلفات) و ت) سطوح تحریک شده مورد نیاز برای القای پاسخ های غیرخطی. تمام این ویژگی ها در بعد و متغیر ساختارهای نسبی بهینه سازی می شود یعنی ساختارهای با هندسه هایی که اخیرا در MEMS مورد استفاده قرار می گیرد اما در تمام جهات ابعاد مقیاس نانوNEMS را کاهش می دهد: Keff محاسبه شده و سایر پارامترهای حائز اهمیت برای NEMS های مختلف در طول ابعاد شان در جدول شماره 1 آورده شده است.

جدول 1: ویژگی های مهم برای خانواده ای از پرتوهای δi باگیر کردن مضاعف با p=10000 در T=300K مقدار ثابت نیروی موثر K_eff= 23 Et³ w/L³ برای بارگیری نقطه ای در مرکز پرتو تعیین می شود. دامنه غیر خطی C> با استفاده از معیار توصیف شده در متن مشخص شده است. دامنه دینامیکی خطی محدود ترمومکانیکی برای عرض نواراصلی پرتو محاسبه­می شود­جائیکه جرم موثر برای حالت اساسی است که M_tot کل جرم پرتو است.

بررسی سیستم های نانوالکترومکانیک (NEMS)فرکانسویژگی های NEMS

بررسی انکدر دوار که انکدور محور (‌Shaft encoder)

انکدر دوار که انکدور محور (‌Shaft encoder) نیز نامیده می شود عبارتست از یک دست الکترومکانیکی که برای تبدیل موقعیت زاویه‌ای (θ) یک محور انتقال به یک کمیت آنالوگ و یا یک کد دیجیتال استفاده می شود این وسیله که در واقع نوعی ترانزیستور( مبدل ) به شمار می آید در جاهایی چون رباتیک ،‌در بالای لنزهای عکاسی ، در دستگاه های ورودی کامپیوتر ( از قبیل موس های

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	22 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	21

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

انکدر دوار :

انکدر دوار که انکدور محور (‌Shaft encoder) نیز نامیده می شود عبارتست از یک دست الکترومکانیکی که برای تبدیل موقعیت زاویه‌ای (θ) یک محور انتقال به یک کمیت آنالوگ و یا یک کد دیجیتال استفاده می شود این وسیله که در واقع نوعی ترانزیستور( مبدل ) به شمار می آید : در جاهایی چون رباتیک ،‌در بالای لنزهای عکاسی ، در دستگاه های ورودی کامپیوتر ( از قبیل موس های اپتومکانیکی و...) و در ایستگاه های رادار دوار استفاده می گردند .

این دستگاه ها دو نوع عمده دارند : نوع مطلق (absolute type) و نوع افزایشی (Ineremental)

انکدر دوار مطلق :

ساختمان انکدر

نوع دیجیتال آن به ازای هر زاویة‌مشخص از محور (θ) یک کد دیجیتال منحصر به فرد ایجاد می کند . یک ورق فلزی ( برش یافته با مکانیسمی پیچیده ) به یک دیسک جدا کننده که کاملاً‌با محور درگیر می باشد چسبیده شده است .

یک سری کنتالتهای لغزان بر روی یک هستة ساکن فیکس شده اند . به طوری که هر کنتاکت در مقابل ورقة‌فلزی در فواصل مختلف از محور جاروب می شود. هنگامی که دیسک به همراه محور می چرخد تعدادی از کنتاکت ها با ورق فلزی در تماس قرار می گیرند . درحالی که بقیه در درون gap قرار می گیرند جایی که ورقه دارای شیار (‌بریدگی ) است این ورقة‌ فلزی به یک منبع جریان الکتریکی وهر کنتاکت به یک سنسور الکتریکی مجزا متصل است . ورقه فلزی طوری طراحی شده است که هر موقعیت زاویه‌ای ممکن برای محول تولید یک کد باینری منحصر به فرد می کند که در آن برخی کنتاکت ها به منبع جریان متصل می شوند . و دیگر کنتاکتها در حالت Off باقی می مانند. این کد را می توان توسط قطعات کنترلی از قبیل میکروپروسسور ، برای مشخص کردن زاویة محور ( Shaft) دیگر کرد .

آنکدر آنالوگ مطلق یک کد آنالوگ دوتایی منحصر به فرد تولید می کند که می تواند با استفاده از الگوریتم های خاص به صورت موقعیت زاویه‌ای مطلق محور دیگر شود .

انکدینگ باینری استاندارد :

انکدر دوار برای دستگاه های اندازه گیری زاویه ، 3 بیتی هستند . درونی ترین حلقه معادل کنتاکت 1 در جدول است سکتورهای سیاه On هستند درجه های صفر در سمت راست و افزایش زاویه در جهت پادساعتگرد است . مثالی از کد باینری در یک انکدر بسیار ساده با سه کنتاکت در زیر نشان داده شده است .

Angle	Contact3	Contact2	Contact1	Sectore

در حالت کلی ، اگر n‌، کنتاکت وجود داشته باشد، تعداد موقعیت های مجزای محور برابر 2ⁿ خواهد بود در این مثال n‌برابر 3 و لذا 2³=8 موقعیت مختلف می توان برای محور در نظر گرفت .

در انکدر ارائه شده در مثال فوق ، کنتاکتها یک شمارش باینری استاندارد به عنوان چرخش های محور تولید می کنند . البته یک مشکل وجود دارد و آن اینکه چنانچه دیسک در بین دو سکتورمجاور قرار گیرد و یا به عبارت دیگر کنتاکتها به طور کامل در یک خط قرار نگیرند‌، امکان تعیین زاویة محور وجود نخواهد داشت . برای روشن شدن این مسئله ، حالتی را در نظر بگیرید که زاویة‌محور از 179.9º به 180.1º تغییر میکند (‌تغییر حالت از سکتور 3 به سکتور 5) در این حالت چه اتفاقی می افتد ؟

در چند لحظه طبق جدول فوق ، طرح کنتاکتها از حالت OFF-ON-ON به حالت ON- OFF- OFF تغییر می یابد . اما در واقع این اتفاق نمی افتد در یک سیستم عملی ، کنتاکتها هرگز کاملاً در یک خط قرار نمی گیرند .

و بنابراین هر کدام در یک لحظه متفاوت سوئیچ می شوند نه به طور همزمان . چنانچه ابتدا کنتاکت 1 سوئیچ شود به دنبال آن کنتاکت 3 و سپس کنتاکت 2 سوئیچ می شود .

برای مثال ترتیب واقعی کدها به صورت زیر خواهد بود :

در حالت ابتدایی	OFF-ON- ON
حالت اول :‌کنتاکت ON1 می شود	ON- ON - ON
حالت دوم : کنتاکت OFF3 می شود	ON – ON – OFF
حالت سوم : کنتاکت OFF2 می شود	ON- OFF- OFF

حال به سکتورهای متناظر با این کدها در جدول دقت کنید . به ترتیب داریم 7.8.4 و سپس 5.

بنابراین با توجه به ترتیب کدهای تولید شده ، به نظر می رسد که محور از سکتور 4 به سکتور 8 پرش کرده است و سپس به عقب برگشته (‌به سکتور 7) ودر نهایت باز هم به عقب بر می گردد ( سکتور 5) و این جایی است که انتظار می رفت محور در آنجا یافت شود . در بسیاری از مواقع ، این رفتار نامطلوب است و می تواند منجر به خرابی سیستم گردد. برای مثال ، چنانچه انکدر در بازوی یک ربات استفاده شود ، کنترلر ممکن است فکر کند که بازو در موقعیت اشتباه قرار گرفته است و در نتیجه با چرخش آن حول و حوش 180º سعی در تصحیح خطای مذکور نماید که این امر ممکن است منجر به آسیب دیدن بازوی ربات گردد.

گری انکدینگ Gary en coding

انکدر دوار برای دستگاه های اندازه گیری زاویه توسط 3 بیت کدگری منعکس شدة باینری مشخص می شوند دورنی ترین حلقه متناظر با کنتاکت 1 در جدول است سکتورهای سیاه on هستند درجه های صفر در سمت راست و افزایش زاویه در جهت پادساعتگرد است.

برای رفع مشکل موجود در انکدر ارائه شدة قبلی از گری انکدینگ استفاده شده است.

این یک سیستک باینری شمارش است که در آن دو کد مجاور تنها در یک مکان اختلاف دارند برای مثال سه کنتاکت ارائه شده قبلی ، نسخة کد شده باکری چنین خواهد بود :

Angle	Contact3	Contact2	Contact1	Sectore

در این مثال انتقال از سکتور 4 به سکتور 5، مانند دیگر انتقالها ، شامل تغییر حالت یک کنتاکت از حالت on‌به off و یا برعکس می باشد این بدان معناست که ترتیب کدهای اشتباه نشان داده شده در مثال قبل در این حالت نمی تواند رخ دهد .

انکدر دوار افزایشی incremental rotary encoder

انکدرهای دوار افزایشی ، به عنوان انکدر های ربعی quadrature encoder نیز شناخته می شوند . این نوع انکدرها (‌که انکدرهای دوار اضافی relative rotary encodery نیز نامیده می شوند. دارای دو خروجی هستند که خروجی های ربعی نام دارند. آنها می توانند به دو صورت مکانیکی یا نوری باشند . در نوع نوری دو track کد شده باگری وجود دارد ، در حالی گرانکدرهای از نوع مکانیکی دارای دو کنتاکت هستند که توسط بادامک های روی محور گردان تحریک می شوند . این نوع انکدرها نیاز به debouance دارند و نوعاً به عنوان پتانسیومترهای دیجیتال روی تجهیزات شامل دستگاه های مصرف کننده استفاده می شوند. امروزه اغلب برای استریوهای جدید خانگی و یا اتومبیل از انکدرهای دوار مکانیکی جهت صوت استفاده می کنند. به خاطر این واقعیت که سوئیچ های مکانیکی به debouncing نیاز دارند‌، انواع مکانیکی آنها تنها به حرکت های دورانی محدود شده اند.

انکدرهای دوار افزایشی به سبب پایین بودن قیمت شان ( فقط به دو سنسور نیاز دارند ) نسبت به سایر انکدرها‌، بسیار بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. این واقعیت که انکدرهای افزایشی تنها از دو سنسور استفاده می کنند، خللی در دقت آنهاایجاد نمی کند. طوری که هم اکنون می توان انکدرهای افزایشی با بیش از 000/10 شمارش در هر دور چرخش در بازار یافت .

این انکدر می تواند دارای سه خروجی دلخواه باشد . خروجی مرجع که به ازای هر چرخش یک بار رخ می دهد و در مواردی کاربرد دارد که نیاز به یک مرجع مطلق باشد ، به طور مثال سیستم های موقعیت سنج .

نوع اپتیکال (‌نوری ) انکدرها در مواردی کاربرد دارند که با RPM های بالاتر (سرعت‌های بالا) مواجه باشیم و یا در مواردی که درجة دقت بسیار بالا مورد نیاز باشد.

انکدرهای افزایشی به منظور دنبال نمودن حرکت به کار می رود . به علاوه آنها می توانند برای تعیین موقعیت وسرعت نیز به کار روند که این سرعت می تواند سرعت خطی و یا چرخشی باشد. توانایی تشخیص جهت این انکدرها امکان اندازه گیری های بسیار دقیق درموارد مختلف را به وجود می آورد .

بررسی انکدر دوار که انکدور محور (‌Shaft encoder)ساختمان انکدرانکدینگ باینری استاندارد

برسی معرفی انواع کمک فنرها و لرزه گیرها

لرزش‌های پی‌درپی بدنه خودرو سبب خستگی راننده و سرنشینان می‌شود در پی آن کارایی و بازدهی رانندگی و عمر مفید خودرو کاهش یافته و سلامتی انسان به خطر می‌افتد بنابراین مدل‌سازی مود سواری خودرو و به سازی پاسخ لرزشی آن با بهره‌ از میراینده‌های ارتعاشی از دیدگاه‌های مهم در طراحی خودرو بوده، که آسایش سرنشین، افزایش دوام خودرو، ایمنی و افزایش کنترل خودرو را

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	5117 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	78

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فصل اول:

معرفی انواع کمک فنرها

و لرزه گیرها

سیستم تعلیق

لرزش‌های پی‌درپی بدنه خودرو سبب خستگی راننده و سرنشینان می‌شود. در پی آن کارایی و بازدهی رانندگی و عمر مفید خودرو کاهش یافته و سلامتی انسان به خطر می‌افتد. بنابراین مدل‌سازی مود سواری خودرو و به سازی پاسخ لرزشی آن با بهره‌ از میراینده‌های ارتعاشی از دیدگاه‌های مهم در طراحی خودرو بوده، که آسایش سرنشین، افزایش دوام خودرو، ایمنی و افزایش کنترل خودرو را به دنبال دارد.

خاصیت میرایش ارتعاشات و لرزش‌ها و رفع بعضی از اغتشاشات حرکت در خودرو و حفظ بعضی ویژگی‌های مناسب جهت ایمنی،‌ از ویژگی‌های مناسب مکانیکی است که انجام آن با یک وسیله مکانیکی امکان‌پذیر است . مجموعه مشخصی که فراهم‌گر هدف بالا است، سیستم تعلیق نام دارد. این مجموعه قلمرو وسیعی را با خواص و وظایف متفاوت در بر دارد.

نقش سیستم تعلیق در خودرو مهار چرخ در فضا (در سه راستای Z , Y , X) و فراهم کردن حرکات خطی و زاویه‌ای مناسب آن است . نیز چرخ‌ها را به صورت تکیه‌گاهی امن در زیر خودرو نگاه می‌دارد به گونه‌ای که چرخ‌ها توان مهارسازی نیروهای اعمالی به خودرو (گرانش، گریز از مرکز، نیروهای رانشی و ترمزی و ...) را داشته باشند. ویژگی‌های سختی و میرایی تعلیق بایستی چنان برگزیده شوند که پایداری و آسایش خودرو تامین گردد.

برای پی بردن به جایگاه سیستم تعلیق، خودرو را در سه حالت زیر در نظر می‌گیریم :

بی‌تعلیق : بدون سیستم تعلیق، تایر و بدنه معلق می‌باشند. در نتیجه هر ناهمواری در سطح جاده ، به سرنشینان خودرو منتقل خواهد شد.

با تعلیق و بی‌لرزه‌گیر : در این حالت تایر به زمین چسبیده ولی بدنه معلق می‌باشد. در نتیجه بدنه خودرو به طور مداوم به بالا و پایین نوسان می‌کند.

با تعلیق و لرزه‌گیر : در این حالت تایر و بدنه به زمین چسبیده است و لرزه‌گیر، نوسانات فنر را دفع می‌نماید چرخ‌‌ها به راحتی به بالا و پایین حرکت کرده و پایداری، اطمینان و راحتی خودرو را در پی خواهد داشت.

شکل 1 ـ مقایسه خودرو بدون تعلیق، با تعلیق بدون لرزه‌گیر و با تعلیق کامل

زیر بخش‌های عمده سیستم تعلیق شامل تایر،‌ فنر و لرزه‌گیر می‌باشد که وظیفه آنها برقراری تماس بین چرخ و زمین، ایمنی و راحتی سرنشینان می‌باشد. نیز برای کاهش و در صورت امکان حذف سر و صدا و ارتعاشات، موادی چون لاستیک، چرم، اسفنج،‌ فنرهای متفاوت (مارپیچی، شمشی و میله‌های پیچشی) و ضربه‌گیرهای مختلف (اصطکاکی، هیدرولیکی و گازی) به کار می‌رود.

زیربخش‌های سیستم تعلیق

فنر

فنر عنصری انرژی دهنده و گیرنده می‌باشد که بر اثر تغییر شکل کشسان انرژی پتانسیل آن تغییر می‌کند. در یک سیستم مکانیکی سختی نمایانگر ویژگی‌های فنریت آن است.

در تعیین ویژگی‌های فنریت سیستم‌های مکانیکی باید انعطاف‌پذیری قطعات را نیز لحاظ کرد. محاسبه سختی مؤثر یک مجموعه به سادگی و با بهره از قانون برآیند فنرها امکان‌پذیر است. اگر دو عضو به صورت سری قرار گرفته باشند، آنگاه فنر معادل به قرار زیر است :

(1-1)

اگر دو عضو به صورت موازی قرار گرفته باشند، آنگاه فنر معادل به قرار زیر است:

(1-2)

شکل 2 ـ روش‌های مختلف سرهم‌بندی فنر : روش موازی، روش سری و روش پیچشی

ویژگی‌های مکانیکی فنر

فنرها بر پایه رفتار و ویژگی‌های نیرویی به دو دسته خطی و ناخطی تقسیم می‌شوند. در بیشتر فنرها، نیروهای فنر تابعی از تغییر شکل آن به قرار زیر است :

(1-3)

از آنجا که چرخش این میدان صفر است، بنابراین یک میدان نیروی پایستار است. تابع پتانسیل (انرژی پتانسیل) این میدان پایستار به قرار زیر است :

(1-4)

(1-5)

دسته‌بندی فنرها

فنرها گونه‌های مختلفی دارند، که انواع پرکاربرد آن در صنعت به قرار زیر است :

فنر مارپیچ

فنر مارپیچ مفتولی فولادی است که به صورت حلقه‌ای پیچانده شده است (شکل ). فنر مارپیچ برای مقاومت در برابر بارهای کششی، فشاری یا پیچشی ساخته می‌شود. سختی یک فنر مارپیچ به قرار زیر است :

(1-6)

d : قطر مفتول فنر

N : تعداد حلقه‌های فنر

R : شعاع میانگین فنر

G : مدول برشی

شکل 3 ـ ساختار فنر مارپیچ

شکل 4 ـ گونه‌های مختلف انتهای فنر مارپیچ

فنر مارپیچ نرم‌تر از فنر تخت است، یعنی دارای سختی کمتری می‌باشد. این گونه فنرها کاربرد فراوانی در سیستم‌های تعلیق خودرو دارا می‌باشند. فنرهای مارپیچ به کار رفته در سیستم تعلیق بیشتر به صورت عمودی نصب می‌شوند و بنابراین به فضایی مناسب نیاز دارند. اصطکاک در این گونه فنرها ناچیز و تنها در محل تماس فنر با بدنه مطرح است. تنش اصلی ایجاد شده در این گونه فنرها تنش برشی است، اگر چه کمی‌هم در اثر خمش دچار تنش می‌گردند.

فنرهای مارپیچ بهترین خاصیت را برای جذب انرژی ناشی از حرکات ارتعاشی خودرو دارا می‌باشند و از این نظر بهترین کارایی را دارند. فنرهای مارپیچ اجازه انحرافهای بزرگتری را نسبت به فنرهای تخت می‌دهند و بنابراین آسایش و نرمی‌بیشتری را نسبت به فنرهای تخت برای سرنشین خودرو فراهم می‌آورند. امروزه در سیستم تعلیق جلو و پشت سواری‌ها فنر مارپیچ بکار می‌رود و دیگر از فنرهای تخت استفاده نمی‌شود.

شکل 5 ـ گونه‌های مختلف اتصال و قرارگیری فنر مارپیچ

فنرهای پیچشی

در فنرهای پیچشی تغییر شکل زاویه‌ای سبب ایجاد گشتاور پیچشی است. رابطه نیرو و جابجایی در فنرهای پیچشی به قرار زیر است :

(1-7)

میله پیچشی

میله پیچشی محوری فولادی است که در برابر گشتاور پیچشی قرار گرفته و تغییر شکل آن زاویه‌ای است.

شکل 6 ـ نمای هندسی فنر پیچشی

میله پیچشی بیشتر در سیستم‌های تعلیق جداگانه به کار می‌روند، که از یک سو به شاسی متصل بوده و از سوی دیگر توسط یک بازو به چرخ متصل می‌شود و این بازو رابطی است میان لرزش‌های خطی چرخ و لرزش‌های زاویه‌ای میله پیچشی . سختی این گونه فنرها از دو بخش زیر شکل یافته است :

سختی پیچشی میله K_φ

سختی خمشی بازو K_b

این دو بخش به صورت سری قرار گرفته‌اند و بنابراین سختی کل به قرار زیر است :

(1-8)

میله پایدارنده

یکی از زیربخش‌های مهم سیستم تعلیق میله‌های پایدارنده است، که برای افزایش پایداری به کار می‌رود. نمونه‌ای از میله‌های پایدارنده، میله‌ای است که میل موج گیر (میله پادغلت) نامیده می‌شود. میل موج گیر میله‌ای فلزی است که به دو بازوی کنترلی چرخ‌های درونی و بیرونی متصل می‌شود. هنگام افت و خیز یکی از چرخ‌ها، میل موج‌گیر حرکت را به چرخ دیگر انتقال می‌دهد. میل موج گیر یک تراز بالا در هنگام رانندگی ایجاد می‌کند و سبب کاهش حرکات لرزشی در هنگام چرخش خودرو است . با توجه به پارامترهای طراحی میل موج‌گیر می‌توان تا 15 درصد در برابر حرکت غلتشی خودرو در هنگام چرخش ایستادگی کرد. میله پادغلت در واقع نوعی فنر پیچشی است با این تفاوت که در سیستم‌های یکپارچه نصب شده و تنها در برابر غلتش نسبی محور و شاسی واکنش نشان می‌دهد.

کاربرد میله‌های پادغلت در سیستم تعلیق

هنگامی‌که بدنه می‌غلتد و یا یکی از چرخ‌ها روی دست‌انداز یا درون چاله قرار می‌گیرد، میله پادغلت سبب افزایش سختی فنریت تعلیق است، یعنی فنریت آن را کاهش می‌دهد. هنگامی‌که خودرو در راستای مستقیم حرکت می‌کند، میله پادغلت، سبب نرمی‌فنریت تعلیق شده و بنابراین خوش سواری خودرو را بهبود می‌بخشد.

میله پادغلت یک میله پیچشی می‌باشد که به چند بخش تقسیم شده است و به صورت کناری و با یاتاقان و بوش‌های لاستیکی به بدنه لولا می‌شود و همینطور از دو طرف به بازوهای لنگیده متصل شده است.

کارکرد میله پادغلت

اگر افت و خیز چرخ‌ها برابر باشد، آنگاه بازوهای لنگیده همسو بوده و بنابراین میله پادغلت نقشی در سختی غلتشی محور نخواهد داشت.

اگر افت و خیز چرخ‌ها برابر نباشد ، به طور نمونه چرخ راست روی برآمدگی قرار گرفته و بالا رود، در این حالت بازوی کنترل سمت راست بالا رفته و سبب گردش بازوی لنگیده چسبیده به آن سوی راست می‌شود. اما بازوی لنگیده سمت چپ تغییر نکرده و بنابراین تفاوت زاویه گردش بازوهای لنگیده سبب ایجاد گشتاور در میله پادغلت می‌شود و بنابراین نیرویی رو به بالا در سمت چپ بدنه ازطریق یاتاق‌های بوش های لاستیکی اعمال می‌شود و بنابراین سمت چپ بدنه به بالا می‌رود. بنابراین سمت راست چرخ‌ها بالا رفته و بنابراین بدنه بالا می‌رود و در سمت چپ کشش میله پادغلت سبب بالا رفتن بدنه می‌شود. بنابراین بدنه بدون غلتش در موقعیت بالاتری قرار می‌گیرد. بنابراین وظیفه میله پادغلت جلوگیری از غلتش و کجی بدنه با تغییر ارتفاع آن است.

فنر تخت

فنر تحت در هر دو سیستم تعلیق جلو و پشت به کار می‌رود. این فنرها به صورت کناری نیز به کار می‌روند و با این طرح وسط فنر به اسکلت متصل شده و هر یک از دو انتهای آن یک چرخ را نگهداری می‌کند. طرز عمل این فنرها مانند تمام فنرهای تخت است موقعی که چرخ با یک برآمدگی برخورد می‌کند فنر به بالا خم می‌شود ضربه را مستهلک می‌نماید و برعکس هنگامی‌که چرخ در یک گودی می‌افتد به طرف پایین خم می‌شود بدین ترتیب فنر تخت در وسایل نقلیه مانند فنر مارپیچی عمل می‌کند فنرها معمولا به طور مکانیکی با وسائلی از قبیل بالشتک و بوش لاستیکی از بدنه عایق‌بندی شده‌اند این عمل از انتقال لرزشها به اسکلت و بدنه جلوگیری می‌کند.

در حالت معمول این فنرها بصورت چند لایه می‌باشند که بزرگترین فنر را شاه‌فنر می‌گویند و لایه‌های دیگر فنر نسبت به شاه فنر کوچکتر می‌باشند و به کمک میله‌ای در وسط به یکدیگر متصل شده‌اند و به وسیله گیره‌های مخصوصی از لغزیدن آنها در جهات مختلف جلوگیری می‌شود. در فنرهای شمشی شاه فنر به کمک میله یا بوش در یک طرف به قاب وصل می‌شود و از طرف دیگر به کمک میله U شکل که گوشواره نامیده می‌شود به رام خودرو متصل می‌گردد. این گوشواره تغییر طول فنر را در اثر نوسان آن فراهم می‌سازد. همچنین بوش به کار رفته در این فنرها برنجی می‌باشد که به کمک گریس از سایش آن جلوگیری می‌شود. البته در خودروهای سبک از لاستیک هم استفاده می‌شود.

شکل 7 ـ ساختار فنر تخت

لایه‌های دیگر فنر تخت نسبت به شاه‌فنر انحنای بیشتری دارند و برای بستن آنها پیش‌بار (فشار اولیه) به کار می‌رود. این فشار اولیه سبب میرایش ضربات و لرزش‌های فنر می‌گردد. این ویژگی یکی از برتری‌های فنر تخت است.

شکل 8 ـ روشهای گوناگون اتصال فنر تخت

برای سهولت نگهداری فنرها آنها را در تکیه گاههای لاستیکی مفصل می‌کنند. این مفصل‌ها معمولا از دو بوش تشکیل شده‌اند که میان آنها لاستیک ریخته شده است. لاستیک به بوش درونی توان گردش و خاصیت لرزه گیری را می‌دهد. برای سادگی لغزش لایه‌های فنر روی یکدیگر و نیز افزایش ویژگی‌ لرزه‌گیری آنها میان لایه‌ها قشری از روغن گرانیتی قرار می‌دهند، نیز این غشا از زنگ زدگی فنر جلوگیری می‌نماید. می‌توان بجای روغن از ورقه‌های مخصوص پلاستیکی استفاده کرد. برای جلوگیری از نفوذ رطوبت و گرد و غبار به فنر،‌آن را در پوششی از لاستیک قرار می‌دهند. شکل زیر یک فنر تخت و قطعات متصل به آن را نشان می‌دهد.

شکل 9 ـ شعاع مؤثر فنر تخت

فنرهای تخت به صورت طولی در قسمت جلو توسط پیش و بوش و برنجی و لاستیکی به شاسی متصل می‌شود و در اتصال ناحیه عقب از یک محور گردان (گوشواره‌ فنری) استفاده می‌گردد. با قرار دادن شیکل در سیستم تعلیق پشت می‌توان کم فرمانی خودرو را افزایش داد.

شکل 10 ـ ابعاد فنر تخت

دلایل کاربرد اتصال گوشواره‌ای به قرار زیر است :

فنر آزادی حرکت در تمام جهات را داشته باشد.

لاستیک گوشواره موجب جذب ارتعاشات و جلوگیری از منتقل شدن آن به بدنه می‌شود.

در بعضی از طراحی‌ها در اتصال ناحیه پشت برای فنر تخت بجای گوشواره از یک بلوک شیاردار استفاده می‌شود که خود بلوک به بدنه ثابت شده و فنر تخت در داخل شیار حرکت می‌کند در نتیجه طول مؤثر فنر تغییر می‌کند.

کاستی‌های فنر تخت به قرار زیر است :

اصطکاک خشک میان لایه‌های آن که سبب کاهش خوش‌سواری است.

کاهش پایداری کناری به ویژه هنگامی‌که طول فنر را برای افزایش نرمی‌فنریت آنها افزوده‌اند.

شکل 11 ـ تغییر شکل فنر تخت (Wind Up) در برابر گشتاور محور

چند لایه سازی فنر تخت

در طراحی فنر تخت چون هدف تحمل تنش برشی بیشتر می‌باشد پس ممکن است مطرح شود که جنس تیغه‌ها را نرم بگیریم تا تحمل تنش برشی بیشتری را داشته باشد. ولی می‌دانیم وقتی جنس فنر نرم باشد تحمل بار را ندارد و زیر بار خم می‌شود. پس بایستی جنس فنر سخت باشد در نتیجه برای افزایش تحمل تنش برشی، بایستی قطعات فنر را به صورت لایه لایه تهیه کرد. هر چه تعداد تیغه‌ها بیشتر باشد تحمل تنش برشی بیشتری را دارد. در شکل زیر این مطلب به طور وضوح نشان داده شده است.

شکل 12 ـ تاثیر چندلایه سازی فنر تخت برشکست آن

البته علت دیگر چندلایه سازی این است که تنش در میان تیر بیشینه بوده و در دو سر تیر کمترین مقدار خود را دارا است، که رابطه زیر این مطلب را می‌نمایاند :

(1-9)

پس برای برطرف نمودن این نقیصه و همچنین برای اینکه بتوانیم تنش تقریباً یکنواختی در طول تیر داشته باشیم تیر را با سطح مقطع نایکنواخت می‌سازند.

شکل 13 ـ نمودار گشتاور و تنش خمشی در فنر تخت ساده و فنر تخت لوزی گون

اصطکاک خشک

موضوع مهمی‌که در ارتباط با فنرهای تسمه‌ای مطرح می‌شود اصطکاک بین لایه‌ای است. در اثر اعمال بار و تغییر شکل فنر، لایه‌های آن بر روی یکدیگر می‌لغزند و این لغزش تولید اصطکاک می‌کند. راستای نیروی اصطکاک بر خلاف جهت حرکت آن است و مقدار نیروی اصطکاک متناسب با نیروی فنر است. به همین جهت برخلاف اصطکاک ثابت کولمبی که در آن نیروی اصطکاک همیشه ثابت می‌ماند در اینگونه فنرها نیروی اصطکاک از صفر تا یک مقدار ماکزیمم در نوسان است.

فنرهای پیچشی و مارپیچ تقریباً فاقد اصطکاک می‌باشند و به همین دلیل مزیت عمده‌ای نسبت به فنرهای تسمه‌ای دارند، در نتیجه تمایل به استفاده از فنرهای پیچشی و مارپیچ افزایش یافته است.

دلیل دیگری که استفاده از فنر پیچشی و مارپیچ را افزون کرده، وزن بیشتر فنرهای تسمه‌ای می‌باشد.

دسته‌بندی فنرهای تخت

فنرهای تخت که به بازار عرضه می‌شوند دو نوع می‌باشد :

ذوزنقه‌ای

در اینگونه فنر پهنای لایه‌ها در تمام طول آن یکسان است، که از نظر ساخت ارزان بوده ولی مواد بیشتری مصرف می‌شود.

شکل 14 ـ فنر تخت ذوزنقه‌ای

سهمی

در اینگونه فنر پهنای لایه‌ها در وسط بیشتر از دو طرف هر لایه است، که از نظر ساخت گران بوده ولی مواد کمتری مصرف می‌شود. بنابراین وزن کمتری دارد و جای کمتری را اشغال می‌کند. این گونه فنرها به شکلهای مختلفی در خودرو استفاده می‌شوند که در شکل 14 نشان داده شده است.

دو لایه مرحله‌ای

در بسیاری از خودروهای سنگین که وزن آنها در حالت بدون بار و با وجود بار تفاوت زیادی دارد، از فنر تخت دو لایه مرحله‌ای (دو ردیفه) استفاده می‌شود. در این فنرها فنرهای پایین به فنر اصلی و فنرهای بالایی به فنرهای کمکی معروفند.

این فنر کمکی تنها هنگامی‌وارد عمل می‌شود که بار سنگینی روی وسیله نقلیه قرار گرفته و یا اینکه چرخ با دست انداز بزرگی در جاده برخورد نماید. هنگامی‌که فنر اصلی تا آخرین حد خود بسته شود، فنر کمکی را به سمت بالا حرکت داده و دو انتهای فنر کمکی به دو زائده تکیه گاه که روی شاسی قرار گرفته است، برخورد می‌کند. در این حالت فنر کمکی نیز خم شده و سختی آن به سختی فنر اصلی افزوده می‌گردد. (شکل 15)

شکل 15 ـ گونه‌های فنر تخت سهموی

شکل 16 ـ فنر تخت دو مرحله‌ای

فنر لاستیکی

فنرهای لاستیکی کاربردهای فراوانی در خودرو دارند. لاستیک جسمی‌سخت شونده است، ینی با افزایش تنش درونی آن، ایستادگی آن در برابر تغییر شکل افزایش می‌یابد. لاستیک در برابر برانگیختگی های پربسامد کم دامنه، جاذب انرژی خوبی است و بنابراین به عنوان جداساز لرزه کاربردهای فراوانی دارد.

پیش بینی ضریب سختی فنرهای لاستیکی برخلاف فنرهای مارپیچی به سادگی امکان‌پذیر نمی‌باشد زیرا :

به ساختار شیمیایی آن وابسته است.

وابسته به زمان و نرخ بارگذاری است (میرایی) .

تابعی ناخطی از بارگذاری است (سخت شوندگی) .

شکل 17 ـ ساختار و چارچوب مختصات اصلی فنر لاستیکی

جنس فنرها

فنرها معمولا از فولاد آلیاژی مخصوص فنر که تمایل سخت کردن است ساخته می‌شود مقدار کربن این فولاد حدود 5/0 درصد است برای فنرهایی که تحت تاثیر بار متوسط واقع می‌شوند این فولاد با منگنز آلیاژ می‌شود و دارای تنش برشی حدود 120 کیلوگرم بر مجذور میلی متر می‌باشد برای بارهای زیاد فولاد، فولاد آلیاژ شده با کرم وانادیوم به کار می‌رود و بدین ترتیب خاصیت ارتجاعی بیشتری به فولاد داده می‌شود. تنش برشی در این نوع فنرها حدود 135 کیلوگرم بر مجذور میلی متر است. فولادهای فنر معمولا در روغن آب داده می‌شوند.

برسی معرفی انواع کمک فنرها و لرزه گیرهاسیستم تعلیقمعرفی انواع کمک فنرها و لرزه گیرها

بررسی عملکرد و کاربرد روانکارها در صنعت

واژه تریبولوژی از ریشه کلمه یونانی (تریبو) به معنی سایش و (لوژی) به معنی دانش است کاربرد اولیه این علم در یونان باستان، شناخت عوامل حمل سنگهای بزرگ بر روی سطح زمین و بهبود آنها بوده است امروزه این علم شامل مطالعه در مورد نیروی اصطکاک، فرسایش و استفاده از روانکارهای جدید برای کاهش این دو اثر است

دسته بندی	روانشناسی و علوم تربیتی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	155 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	95

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

عملکرد و کاربرد روانکارها در صنعت

فصل اول :

روان کاری و هدف از آن

تریبولوژی:

واژه تریبولوژی از ریشه کلمه یونانی (تریبو) به معنی سایش و (لوژی) به معنی دانش است. کاربرد اولیه این علم در یونان باستان، شناخت عوامل حمل سنگهای بزرگ بر روی سطح زمین و بهبود آنها بوده است. امروزه این علم شامل مطالعه در مورد نیروی اصطکاک، فرسایش و استفاده از روانکارهای جدید برای کاهش این دو اثر است.
در قرن گذشته تحقیقات گسترده ای برای بدست آوردن روانکارهای بادوام انجام شده که در نهایت منجر به استفاده از مواد افزودنی به روغنها به منظور ارتقای کیفیت آنها شده است. هدف نهایی تحقیقات در این زمینه به دست آوردن روانکارهایی است که هیچگاه نیاز به تعویض و یا ترمیم نداشته باشند. حاصل این تلاش شناسایی روانکارهایی متشکل از ذرات بسیار مواد آلی غیر اورگانیکی است. تحقیقات در این زمینه نشان می دهد اگر اندازه این مواد از100 نانومتر کمتر شود، ساختار بسیار متفاوتی را پیدا خواهند کرد. محصول بدست آمده نانولوبها (Nanolubricants) نامیده می شوند. ذرات کروی یا نانوتیوبها که ساختار اصلی نانولوبها را تشکیل می دهند، در زمان فعالیت،‌مانند میلیونها ساچمه مینیاتوری بین سطوح متحرک لغزیده و منجر به کاهش نیروی اصطکاک، دما و ارتقای کارایی ماشین آلات می شوند. این ذرات می توانند به کوچکترین منافذ قطعات نفوذ کرده و عمل روانکاری را بهبود بخشند. کاربرد این نوع از روانکارها در سطوح ناصاف به مراتب بهتر از روانکارهای فعلی است به همین دلیل تولید کنندگان با استفاده از آنها نیاز کمتری به ماشین کاری، صرف وقت و هزینه برای ساخت قطعات ماشین آلات خواهند داشت که این عامل، منجر به صرفه جویی در مواد و هزینه می شود. نانو روانکارها که در دو گروه جامد و مایع به بازار عرضه خواهند شد باعث کاهش نیروی اصطکاک و در نتیجه نیروی مصرفی و سوخت ماشین آلات می شوند. همچنین این مواد به عنوان مواد افزودنی برای روانکارها یا بصورت ترکیب با مواد دیگر و یا به تنهایی می توانند مورد استفاده قرار گیرند.

تطابق بهتر با محیط زیست در مقایسه با روانکارهای متداول امروزی یکی دیگر از مزایایی بسیار خوب نانو روانکارهاست. آزمایش های متعددی که توسط آزمایشگاههای مختلف فارماکولوژی در آمریکا و اروپا انجام شده سازگار بودن این گروه از روانکار را با محیط زیست تایید کرده است.

این مواد به هیچ عنوان سمی نیستند و موجب آلودگیِ آب، خاک وهوا نخواهند شد.
نانوتریبولوژی در فناوری های پیشرفته جدید مانند هموار ساختن سطوح دیسک های حافظه کامپیوتر برای افزایش کیفیت ذخیره اطلاعات و کاهش نیروی اصطکاک و انرژی مصرفی و جلوگیری از خوردگی قطعات نقش مهمی ایفا می کند. در صنایع سنتی مانند اتومبیل و هواپیما، هدف از جایگزین کردن نانو روانکارها بجای انواع مختلف روانکارهای در حال مصرف مانند روغن و یا گریس، بی نیازی به تعویض روغن، چسبندگی بهتر به قطعات به صورت فیلم های تک لایه ای، تحمل فشار مکانیکی بسیار زیاد و دمای کارکرد بیشتر است. حتی از آنها می توان در سطوح بیرونی کشتی و یا هواپیما برای کم کردن نیروی اصطکاک ایجاد شده توسط آب و یا هوا استفاده کرد.

در حال حاضر شرکت های متعددی مشغول تحقیقات در مورد نسل جدید روانکارها هستند. یک گروه محقق توانسته است محصول جدیدی با ساختار چندین شبکه از لایه های فیلم بر روی هم که دارای حفره های خالی (برای انعطاف پذیری بیشتر) است را بسازد. عملکرد محصول جدیدبه صورت حرکت قطعات بر روی تعداد بیشماری از لایه های ساخته شده از نانو بلبرینگ های سخت است. این شرکت محصول جدید خود را بنام نانو لوب، Nanolub نامیده است. مدیر این سازمان معتقد است که این روانکار می تواند جایگزین انواع روانکارهای متداول امروزی با6 تا10 برابر بازدهی بهترباشد. ساختار این بلبرینگها از دی سولفید تنگستن،‌ WS2 است. در این ساختار لایه های لغزنده بر روی یکدیگر باعث کم شدن اصطکاک و منافذ خالی باعث انعطاف پذیری بیشتر روانکار می شوند. با استفاده از این مواد، روانکار می تواند فشار و ضربات مکانیکی بسیار شدیدی را تحمل کرده و به صورت ذرات کروی سخت در سطوح ناصاف دندانه دار میان قطعات متحرک حرکت کند. علاوه بر آن، این مواد برخلاف روانکارهای معمولی می توانند در داخل خلل و فرج سطوح ناصاف نفوذ کرده و یک لایه نرم در حد یک مولکول را به وجود آورند. برخی از شرکت های تولیدی برای ساخت نانو روانکارها از ساختار نانو تیوب های کربنی استفاده کرده اند ولی مشخص شده که در طول زمان و با وجود نیروی اصطکاک، مواد بکار برد شده متلاشی و تجزیه می شوند. هم اکنون تحقیق در مورد بهینه سازی این مواد ادامه دارد. یکی از سازمان های تحقیقاتی بنام (NIST) در حال بررسی روش اختلاط مولکولهای مختلف به صورت یک فیلم تک لایه ای است. این تحقیق از روش ادغام مولکولها (حداکثر تا4 عدد)، که هر یک خاصیت ویژه ای مانند مقاومت در برابر سایش و خود ترمیمی دارند،‌ استفاده کرده است که در مجموع، یک نانو روانکار دارای قابلیت های یکایک ساختارهای ملکولها خواهد شد. برای مثال در یک ترکیب ملکولی چهارتایی، گروه اول مولکولها دارای خاصیت چسبندگی بسیارعالی به سطوح، گروه دوم بوجود آورنده یک فیلم روانکار بسیار مقاوم، گروه سوم محافظ در مقابل ضربات سخت و گروه چهارم حرکت در کلیه سطوح برای از بین بردن نیروی اصطکاک است.

امروزه دستگاههای بسیاری برای اندازه گیری نیروی اصطکاک، کیفیت روانکارها و میزان سایش قطعات به صورت سنتی وجود دارد. این دستگاهها که تریبومیتر نام دارند، دارای روشهای مختلفی در عملکرد خود هستند مانند حرکت یک میله،‌یک کره و یا یک صفحه برروی صفحه دیگر و نظایر آن. اندازه گیری پارامترهای فیزیکی و شیمیایی روانکارها در مقیاس نانو دارای پیچیدگی بسیار زیاد بوده و بسهولت انجام نمی گیرد. برای این منظور استفاده از وسایل جدیدی مانند میکروسکپهای نیروی اتمی، (Atomic force microscope) که به اختصار AFM نام دارند،‌ضروریست. این وسیله می تواند در مقیاس و ابعاد نانو، عملکردهای متفاوتی شامل مشاهده سه بعدی خوردگی، ترک خوردگی یک سطح، اندازه گیری قطر ذرات جامد و یا مایع روانکارها، سنجش ضخامت فیلم روانکارها در حد تک لایه، محاسبه نیروی اصطکاک، بدست آوردن اشکال سطوح و ناهمواری آنها، اندازه گیری سختی سطوح و قابلیت ارتجاع و تغییر در ابعاد نانو را داشته باشد. مزایای دیگر این دستگاه عبارتست از: قابلیت کاربرد آن برای کلیه مواد، شامل: سرامیک ها، فلزات، پولیمرها- نیمه هادی ها و مغناطیسها،‌ نور، موارد بصری و عناصر بیولوژیکی در اتمسفر و خلاء.

شرکت (ApNano Material ) ، تولید کننده انواع محصولات نانو و اولین سازنده نانولوبها (یک نوع روغن سنتتیک غیرآلی) است. نانولوبهای ساخته شده کنونی که در حال حاضر در مقیاس آزمایشگاهی تولید می شوند، غیرسمی و سازگار با محیط زیست هستند که کیفیت و عملکرد بسیار خوب آنها توسط کارخانه های اتومبیل سازی جهان به تایید رسیده است. همچنین این مواد می توانند بجای ادتیوها برای بهبود کیفیت روغن های موتور، دنده و هیدرولیک استفاده شوند. مهمترین مزیت این محصولات کاهش مصرف سوخت و گازهای زیان آور موتور است. استفاده از نانولوبها در آزمایشگاههای تحقیقاتی علوم پزشکی نیز بسیار مورد توجه قرار گرفته است. به تازگی شرکت اتومبیل سازی فولکس واگن برای ساخت روانکارهایی با کیفیت بالا که در صنایع هوایی و صنایع برودتی کاربرد دارند، توانسته است با شرکت ApNano Material و یک شرکت دیگر
آمریکایی با نام Hatco Corporation یک قرارداد مشارکتی منعقد کند.
تولید انبوه تا سه سال آینده با درآمد سالیانه بیش از100 میلیون دلار شروع خواهد شد. درآمد حاصل از فروش ادتیوها سالانه در حدود یک میلیارد دلار برای تمامی تولیدکنندگان بوده و با استفاده از مواد نانو می توانند آن را به37 میلیارد دلار افزایش دهند.
با توجه به موارد اشاره شده، ساخت نانو روانکارها نیازمند هماهنگی بسیاری از صنایع تولید کننده، ‌سازندگان مواد افزودنی و مصرف کنندگان است. شرکت هایی که بخواهند این نوع روانکار را تولید کنند با مشکل عمده ای روبرو هستند و آن صرفه اقتصادی در سرمایه گذاری اولیه است. اگر این روانکارها در ماشین آلات ریخته شوند دیگر تعویض نشده و خرید آنها فقط یکبار بیشتر نیست و پس از اشباع بازار دیگر خریداری برایش وجود نخواهد داشت. این نوع روانکارها برای مصرف کنندگان بسیار ایده ال است ولی آیا برای تولید کنندگان روانکار نیز همین گونه است؟

توقع دیدن این محصولات را به این زودی در مغازه ها نداشته باشید زیرا برای ساخت750 گرم آن در یک واحد بزرگ تولیدی، یک روز کامل فرایند مورد نیاز است.

روانکاری

عوامل زیر را در هنگام برنامه ریزی روانکاری تجهیزات لحاظ کنید : - تعداد و محلهای

عوامل زیر را در هنگام برنامه ریزی روانکاری تجهیزات لحاظ کنید : - تعداد و محلهای روانکاری هر دستگاه.

- دوره تناوب روانکاری.

- نحوه و روش روانکاری ( استفاده از پمپ، گریس پمپ، قیف ، برس موئی و( ...

- حجم و میزان روانکار.

- نوع روانکار.

- معادل و جایگزین روانکار.

- وضعیت دستگاه حین روانکاری

قبل از برنامه ریزی در خصوص روانکاری تجهیرات و ماشین آلات مطالب زیر مطالعه نمایید :

وظایف عمده روغن عبارتند از :

• ایجاد فیلم روغن بین سطوحی که روی هم می لغزند.

نظیر رینگ و پیستون روی سطح سیلندر و یا میل لنگ روی سطح یاتاقان.
فیلم روغن عبارت است از یک لایه نازک روغنی که بین سطوح قرار گرفته و از تماس دو سطح با یکدیگر جلوگیری می نماید.برای مثال دو قطعه شیشه را اگر بخواهیم روی هم حرکت دهیم ، این کار به سختی صورت می گیرد و دو سطح روی هم اثر تخریبی و خش خواهند گذاشت ولی با استفاده از فیلم روغن بین دو سطح می توان از تماس آنها جلوگیری کرد.

• جلوگیری از زنگ زدن قطعات داخلی.
• جذب حرارت از قطعات داخلی و انتقال آن به جداره های بیرونی.
• آب بندی محفظه بمنظور جلوگیری از خروج گازهای متصاعد شده در موتورها.
• شناورسازی براده ها و ذرات ریز داخلی و انتقال انها به داخل فیلترها.
واضح است که روغنی دارای کیفیت بالاتر است که بتواند پنج وظیفه فوق را بهتر انجام دهد.
یکی از خصوصیات مهم در شناسایی روغن گرانروی یا ویسکوزیته (viscosity) آن می‌باشد.

گرانروی :

عبارت است از مقاوت روغن در مقابل جاری شدن.

روغن بایستی نه آنقدر غلیظ باشد که نتواند داخل شیارهای نفوذ کند و نه آنقدر دارای غلظت کمی باشد که همواره بین قطعات نشست نموده و فیلم روغن را تشکیل ندهد.
روغنها در بازار معمولاً با اعدادی مانند 30،40، 50 معرفی می شوند و این اعداد نشان دهنده زمانی هستند که حجم ثابتی از روغن در دمای 40 درجه سانتی گراد از یک قیف استاندارد جاری می شود.

در تهیه برنامه روانکاری می توان از سرویسهای خدماتی و مشاوره ای که توسط تولید کنندگان روغن های صنعتی ارائه می گردد استفاده نمود.داشتن لیست روغن های مشابه و مرغوب با مارک های متفاوت می تواند بخش نت را در انتخاب انواع روغنهای مناسب و قابل استفاده یاری نماید.بدیهی است که باید تا حد ممکن از بکارگیری تنوع زیاد روغن های صنعتی خوداری شود.

عوامل زیر را در هنگام برنامه ریزی روانکاری تجهیزات لحاظ کنید :

- تعداد و محلهای روانکاری هر دستگاه.
- دوره تناوب روانکاری.
- نحوه و روش روانکاری ( استفاده از پمپ، گریس پمپ، قیف ، برس موئی... )
- حجم و میزان روانکار.
- نوع روانکار.
- معادل و جایگزین روانکار.
- وضعیت دستگاه حین روانکاری

کلیات

روانکاری " مناسب " یکی از مهمترین قسمتهای هر برنامه نگهدای می باشد . کلمه کلیدی در اینجا کلمه مناسب است . یک روانکاری مناسب زمانی انجام می شود که موارد زیر در آن رعایت شود :

1. استفاده از روانکار مناسب

2. استفاده صحیح و به کار بردن مقدار مناسب روانکار

3. چک کردن و کنترل کردن در بازده های زمانی تعیین شده اگر از روانکار نامناسب استفاده شود و یا به صورت نا صحیح از روانکار استفاده گردد ، نتایج اغلب ، بسیار نامطلوبتر از زمانی است که شما هیچگونه روانکاری انجام نداده باشید . هیچ نوع روانکار جادوئی وجود ندارد که تمامی نیازهای روانکاری را پوشش دهد و باعث صرفه جوئی های غیرمعمول نظیر افزایش عمر روانسازها و یا کاهش ضررهای ناشی از اصطحکاک گردد .

مانند همه محصولات دیگر ، افرادی که در کار فروش روانکار هستند ادعاهائی در مورد قابلیت های محصول خود مطرح می کنند که تاکنون توسط تست ها و آزمایشهای فنی تأئید نشده است .

خصوصیات یک روانکار :

روغن ها :

روغن معدنی یکی از معمولترین روانکارها می باشد و به غیر از چند استثناء برای روانکاری اغلب آسانسورها و پله برقی ها به کار برده می شود . از انواع دیگر روانکارها می توان به روغن های گیاهی ، سیلیکونی ، فسفات استر ، فلوروکربنها اشاره کرد . از روغنهای ذکر شده تنها نوع سیلیکونی کاربرد زیادی در صنعت آسانسور دارد . سایر روانکارها در موارد خاص کاربرد دارند و از آنها ممکن است تنها در شرایط خاصی استفاده شود .

خصوصیات روغن ها :

1. گرانروی یکی از مهمترین خصوصیات یک روغن بوده و نیز یکی از معیارهای سنجش غلظت روغن است . هر چه این عدد بیشتر باشد نشان دهنده غلظت بیشتر روغن است . گرانروی یک روغن بر اساس زمانی که مقدار 60 میلی لیتر از آن در دمای تعیین شده از یک منفذ استاندارد عبور می کند برحسب ثانیه تعیین می گردد . واحدهای گرانروی Saybolt Second Universal ) SSU ) می باشند . از گرانروی مطلق و گرانروی کینماتیک نیز ممکن است استفاده شود . گرانروی کینماتیک با واحد سانتی استوک به صورت وسیعی در مهندسی و آزمایشگان به کار می رود و نشان دهنده استحکام برشی روغن است . در سیستم SAE ، درجه بندی روغن موتور به صورت حداکثر و حداقل گرانروی در یک دامنه تغییر دما تعیین می گردد . به طور مثال ، SAE 5W-20 دارای گرانروی بالاتری در دمای 200 درجه فارنهایت بوده و معمولاً به عنوان روانکار برای سیم بکسل ها به کار برده می شود . روغن های با گرانروی کمتر معمولاً به " روغنهای سبک " معروف هستند .

هنگام استفاده از سیستم SSU برای نشان دادن میزان گرانروی حتماً باید دمائی که در آن اندازه گیری انجام شده ذکر شود . از آنجائی که گرانروی با دما تغییر می کند ، بی معنا خواهد بود اگر که گرانروی را بدون مشخص کردن دمای مربوطه استفاده کنیم .

2. شاخص گرانروی ، بیانگر عددی تغییر در گرانروی متناسب با تغییرات دما می باشد . هرچه که مقدار این شاخص بیشتر باشد ، گرانروی به میزان کمتری با دما تغییر می کند . کمترین میزان شاخص گرانروی صفر و بالاترین میزان آن 100 می باشد . هنگامی که این شاخص پایه گذاری شد ، مقیاس طوری تعیین شده بود که 100 حداکثر مقدار شاخص قابل دسترسی بود . با این وجود بعضی از روغن های جدید ، به خصوص روغن های مصنوعی ممکن است دارای شاخص گرانروی بالای 150 باشند .

3. نقطه ریزش ، دمائی است که در آن روغن در شرایط از پیش تعیین شده ، جاری می‌شود .

4. نقطه اشتغال ، دمائی است که در آن دما در حضور اکسیژن ، احتراق اتفاق می افتد .

5. نقطه آنیلین ، معیار و مقیاسی است برای نمایش قابلیت حلالیت یک محصول نفتی .

افزودنی ها :

به تمامی روانکارها افزودنی های مختلفی برای بالا بردن و بهبود عملکرد و خواص افزوده می شود .

1. بهبود دهنده شاخص گرانروی : این افزودنی میزان تغییر گرانروی را نسبت به دما کاهش می دهد. روغن های چند درجه دارای چنین افزودنی هائی هستند .

2. زداینده ها : از این افزودنی برای کاهش رسوب در اطراف قطعات متحرک ، استفاده می شود .

3. پراکنده ها : برای معلق نگاه داشتن آلودگی ها در داخل روغن و جلوگیری از جمع شدن آنها بر روی سطوح جدا کننده ها لغزش روی آن انجام می شود کاربرد دارند . این افزودنی همچنین باعث می شود تا بتوان آلودگیهای بزرگ را به راحتی فیلتر و تصفیه کرد .

4. عاملهای ضد سائیدگی : این افزودنی ها برای کاهش اصطحکاک در مواردی که فشار بالاست کاربرد دارد .

5. آنتی اکسیدان ها : این گونه افزودنی ها برای کاهش میل به ترکیب شیمیائی روغن با اکسیژن به کارگرفته می شود .

6. کاهنده های زنگ و خوردگی : این افزودنی ها را برای خنثی کردن اسید هائی که در اثر استفاده دراز مدت از روغن تولید شده ، استفاده می شود .

7. پیراینده های اصطکاک : از این افزودنی ها برای بهبود خاصیت کاهندگی اصطحکاک روغن استفاده می شود .

8. کند کننده های نقطه ریزش : این افزودنی ها باعث کاهش تشکیل کریستالهای مومی در دماهای پائین می شوند و به همین سبب دمای ریزش کاهش پیدا می کند .

9. کاهنده های کف ( ضد کف ) : روغنی که دارای کف باشد روانکار بسیار ضعیفی است.

این افزودنی ها باعث از بین رفتن حباب های هوا شده و میزان کف موجود در روغن را کاهش می دهند. برای شرایط و نیازهای خاص ، افزودنی های دیگری نیز وجود دارند . ترکیب دقیق شیمیائی افزودنی ها برای تولید کنندگان آنها جزء رازهای تجاری محسوب می گردد . به طور معمول ، یک تولید کننده ، روانکار خود را با یک نام و نشان تجاری خاص عرضه می کند .

معمولاً بهتر است از روانکارهائی که کارخانه تولید کننده مشخص می کند استفاده شود . حتی اگر بهای آن از سایر روانکارهای موجود گرانتر باشد . از تولید کنندگانی که ادعا می کنند با دو یا سه نوع روانکار تمامی نیازهای روانکاری را پوشش می دهند برحذر باشید . استفاده از روغن و روانکار نامناسب می تواند عواقب بسیار جبران ناپذیری را در پی داشته باشد .

کاهش تشکیل آلاینده ها و رسوبات در تجهیزات، موجب بهبود کارآیی و افزایش طول عمر آنها می گردد:

در جعبه دنده ها، دستگاههای هیدرولیک و موتورها پس از مدت کوتاهی کار، آلودگی هایی ناشی از اکسید شدن روغن در حین کار بروز می کند که علت اصلی آن وجود آب و ذرات ناشی از اصطکاک است. در نتیجه اکسید شدن روغن رسوبات صمغی و لجن در روغن تولید می گردد که خود باعث آلودگی روغن می شود در نهایت این آلودگی ها سبب تخریب روغن، افزایش دمای کارکرد، مصرف بیشتر انرژی، سایش اجزاء دستگاه و ... می شود. حتی ممکن است در دستگاه های جدید نیز این گونه آلودگی ها که موجب بروز مشکلات فوق می گردند مشاهده شود.

امروزه به کمک تکنولوژی های جدید می توان آلودگی ها را در دستگاه های در حال کار کاهش داد مثلا سطوح فلزی به گونه ای طراحی شده اند تا عوامل فعال کننده سطحی آنها مانع از تشکیل رسوبات صمغی بر روی سطوح فلزی شود. این فرآیند موجب افزایش عمر دستگاه و کاهش فرسودگی فلزات، کاهش دمای عملیات و مصرف انرژی می شود.

تخریب روانکار

درک اساسی چگونگی تشکیل رسوبات به منظور هدایت سیستم به سمت بهبود قابل اطمینان وضعیت، ضروری است. تشکیل رسوبات هنگامی که روانکار تخریب و به ترکیبات دیگر تبدیل می گردد، بیشتر می شود. روش های مشخصی برای کاهش سرعت تشکیل رسوبات وجود دارد. روانکارها می توانند به دلایل مختلف (جدول 1) تخریب شده و تولید لجن، لاک و رسوبات کنند. هنگامی که روانکار اکسید می شود، مواد فعالی را تشکیل می دهد که با تغییر ساختار به رسوبات مختلف تبدیل می شوند.

جدول 2 انواع رسوبات تشکیل شده و مشکلات ایجاد شده به هنگام تخریب روغن روانکار را نشان می دهد.

رسوبات با پایه هیدروکربنی نظیر مواد صمغی، مواد چسبناک و لجن، ناشی از روغن اکسید شده هستند. این مواد معمولا دارای اندازه مولکولی بزرگ در مقایسه با سایر ترکیبات موجود در روانکار (به غیر از روغن پایه) هستند.

به طور کلی دو روش پلیمریزاسیون مرحله ای و پلیمریزاسیون زنجیری موجب تولید مولکول های بزرگ می گردند. پلیمریزاسیون مرحله ای از طریق واکنش های مرحله ای بین عوامل شیمیایی مولکول های واکنش گر انجام می گیرد. اندازه مولکول با سرعت نسبتا کمی افزایش می یابد. دو مولکول فعال با یکدیگر ترکیب شده و تولید مولکول فعال دیگری را می نماید و این مولکول بزرگ با یک مولکول دیگر ترکیب می شود ... و به همین منوال این عمل ادامه می یابد تا زمانی که مولکول های بزرگ پلیمر تشکیل گردند.

پلیمریزاسیون زنجیری نیاز به یک مولکول آغازگر دارد که این مولکول معمولا به شکل رادیکال آزاد و یا سایرگونه های فعال (آنیون ها یا کاتیون ها) ممکن است توسط شرایط موجود در جعبه دنده ها (transmissions انتقال دهنده های نیرو)، سیستم های هیدرولیک یا موتور تولید گردند. پلیمریزاسیون زنجیری توسط انتشار مولکول فعال از طریق تعداد زیادی از مولکول های بزرگ فعال دیگر صورت می گیرد.

جدول 1. منابع تشکیل رسوب
عملکرد	مکانیزم
روغن پایه	روغن پایه شامل یک یا بیشتر از اجزاء و عوامل زیر است: اجزای سبک، گوگرد، هیدروکربن های با وزن مولکولی پایین
ناکافی بودن غلظت مواد افزودنی مؤثر	غلظت کم مواد و عوامل ضد سایش و نیز اصلاح کننده های اصطکاک موجب ایجاد خوردگی در فلزات و نیز تشکیل حرارت منطقه ای دراثر اصطکاک می گردد. غلظت پایین دمولسیون کننده می تواند موجب تشکیل امولسیون روغن شده که خود موجل افزایش اکسیداسیون روغن می گردد.
فلزات زرد (مس _ برنج _ برنز)	آلودگی های حاصل از منابع خارجی و داخلی می توانند به عنوان کاتالیست فرآیند اکسید شدن روغن عمل کنند و موجب تخریب مواد افزودنی و تشکیل رسوبات شوند.
حرارت	دمای بالای محیط، حرارت عملیات (ناشی از انرژی سینتتیکی حاصل از احتراق)، گرمای اصطکاک (ناشی از تماس فلز با فلز) و فشار (ناشی از ورود هوا و یا عملیات ) موجب تسریع در اکسیداسیون روغن و تخریب مواد افزودنی گردند.
آب	محصولات جانبی احتراق و یا آلودگی های خارجی می توانند باعث افزایش اکسید شدن روغن و تشکیل رسوبات و کاهش و تخریب مواد افزودنی گردند.
اسیدها	می توانند هنگامی که روغن پایه به صورت ترکیبات فعال و واکنش پذیر شکسته می شود، تشکیل گردند. این عمل موجب تولید لجن، صمغ و رسوبات می شود همچنین اسیدها از طرِق منابع خارجی از قبیل شستشو با اسید می توانند وارد سیستم شوند. انواع عمومی این اسیدها شامل: اسید سولفوریک، اسید نیتریک و اسیدهای کربوکسیلیک هستند.
مواد قلیایی و حلال ها	آلودگی های خارجی موجب شکستن مولکول های روغن به ترکیبات فعال می گردد. ترکیبات فعال می توانند پلیمریزه شده و تولید رسوبات شبیه به رزین نمایند.

چرا رسوبات تشکیل می شوند؟

دلایل متعددی برای تشکیل رسوبات در سیستم های روانکاری وجود دارد. به طور کلی، روغن از یک ساختار مولکولی به ساختار دیگری تغییر شکل می یابد و رسوبات به صورت مخلوطی از آلودگی ها نظیر دوده حاصل از روغن موتور و یا لجن های ناشی از ورود گرد و غبار در روغن هستند. همچنین این رسوبات ممکن است ناشی از مواد صمغی تشکیل شده در شرایط دمای بالا و بار زیاد بر روی اجزاء دستگاه باشند. بیشتر اوقات رسوبات ناشی از تخریب روغن پایه و تشکیل ترکیبات جدید در اثر تغییر ساختار روغن است که در طول مراحل مختلف توسعه می یابد. اولین مرحله عبارت است از شکل گیری ترکیبات فعال و یا رادیکال آزاد که ناشی از عوامل مختلفی است. ابتدا این ترکیبات در سیستم ترکیب و یا پلیمریزه شده و به ترکیبات جدیدی به شکل رسوبات تبدیل می شوند. شرایط محیطی مختلفی موجب سهولت ایجاد رسوبات می شوند که از جمله عبارتند از:

دما، فشار، آب، حلال ها، اسیدها، ترکیبات قلیایی و فلزات مختلف.

جدول 2. نگاهی به رسوبات معمول در روانکارها
رسوب و تشکیل آن	مکانیزم بالقوه
رسوبات در یاتاقان، سیلندر، پیستون، دنده ها، پمپ ها و توربین ها یافت می شوند. روغن یا سوخت اکسید شده، تشکیل مواد چسبناک می دهد و این ترکیبات تبدیل به رسوباتی حاوی مولکول هایی می گردند که در روغن غیر قابل حل هستند.	پوشش لاک مانند، موجب سایش دنده ها به دلیل افزایش غیر متعادل مصرف انرپی می گردد. این عامل مربوط به عدم روانکاری مناسب در سطح فلز و افزایش گرانروی روغن است.
رسوبات صمغی در یاتاقان، سیلندر، پیستون، دنده ها، پمپ ها و توربین ها یافت می شوند. هرگاه لایه رسوب بر روی سطوح در معرض دما و فشار بالاتر قرار گیرد، پخته شده و غیر قابل حذف می شود.	رسوبات صمغی منجر به سایش دنده ها ناشی از افزایش مصرف انرژی شده و باعث افزایش دما به دلیل فقدان روانکاری برروی سطح فلز می گردد. برداشتن این لایه بسیار مشکل است.
لجن در داخل ظروف روغن، وسایل نگهداری و ذخیره و نیز یاتاقان ها تشکیل می گردد. تشکیل لجن از وقتی شروع می شود که آلودگی ها شروع به ته نشین شدن در خارج از روغن می نمایند. رسوبات با جمع شدن آلودگی ها بر روی یکدیگر افزایش یافته و منجر به تخریب مواد افزودنی و اکسیداسیون آنها می گردند.	لجن مجموعه ای از آب، ترکیبات کربنی، روغن اکسید شده و ترکیبات اسیدی است که منجر به تخریب بیشتر روغن می گردد. لجن می تواند مانع از جاری شدن روغن شده که خود منجر به افزایش فشار، دما، خوردگی و گرانروی روغن می گردد.
مواد چسبناک، به طور معمول در محفظه روغن و یا ناحیه احتراق موتور یافت می شوند. ترکیبات چسبناک هنگامی که هیدروکربن های روغن و یا سوخت و نیز مصولات حاصل از احتراق در اثر دمای بالا شکسته می شوند، تشکیل می گردد. مواد چسبناک به عنوان متصل کننده آلودگی ها به پیستون ها، رینگ ها و لوله ها عمل می نمایند.	مواد چسبناک می توانند برروی لوله ها، پیستون ها، حلقه ها، شیارهای رینگ (ring grooves) و دیواره های سیلندر تشکیل گردند و موجب ایجاد آلودگی و نیز ترکیبات زائدی که باعث محدود شدن روانکاری است، باشند. کاهش روانکاری موجب افزایش اصطکاک و خوردگی و نیز محدود نمودن وظیفه انتقال حرارت روغن روانکار می گردد.
رسوبات کربنی موجود در تمام سیستم های روانکاری از قبیل موتورها، بلبرینگ ها، پمپ ها، دنده ها و یاتاقان ها، بیشترین شکل این رسوبات به صورت دوده است. همچنین می توانند به صورت ترکیبات شبه قیر نیز وجود داشته باشند. دوده شکل پیشرفته تشکیل رسوب است.	به محض تشکیل رسوبات کربنی، آلودگی های اضافی تشکیل شده موجب تسهیل در اکسیداسیون می گردد. رسوبات می توانند تشکیل یک توده ژله ای و یا سیال را بدهند. رسوبات باعث محدود شدن جریان روانکار و عملکرد مواد افزودنی می گردند.

رادیکال های آزاد از طریق روش های مختلف تشکیل می شوند. یکی از این روش ها، استفاده از انرژی مکانیکی حاصل از فشار ترکیب شده با تغییر شکل برشی و یا تغییرات ناگهانی (شوک) در طول یک فرآیند غیر دمایی است.

روش دیگر ناشی از وجود اسیدها است که موجب شکستن پیوندهای مولکولی می گردد. مولکول های با زنجیر کوتاه و یا متوسط موجود در روغن می توانند تخریب و شکسته شده و تولید رادیکال های آزاد نمایند. رادیکال های دارای زنجیر کوتاه به سرعت به گونه های شبیه به خود و یا آلودگی ها متصل شده و توسط پلیمریزاسیون به رسوبات تبدیل می گردند. روغن با مولکول های زنجیر بلند، رادیکال هایی با فعالیت کمتر، تولید می کند که دلیل آن ناشی از طول پیوند و حرکت محدود مولکولی است.

حرارت زیاد و فشار نیز می تواند باعث شکسته شدن پیوند مولکولی شده و تشکیل رادیکال آزاد نماید که با پلیمریزاسیون رادیکال ها رسوبات ایجاد می شوند.

آرایش های مولکولی بی شماری در رسوبات وجود دارد، چنانچه قبلا اشاره شد، تشکیل رسوبات به طور کلی نتیجه تخریب روغن پایه و تبدیل آن به ترکیبات فعال است. اولین مولکول فعال تشکیل شده و طی واکنش با سایر ترکیبات فعال دیگر تغییر ساختار داده و تولید رسوب می کند. واکنش کلی برای تشکیل رادیکال آزاد و پلیمریزاسیون زنجیری در سه مرحله اتفاق می افتد:

مرحله آغازی

پلیمریزاسیون زنجیری رادیکال نوعی پلیمریزاسیون است که در آن یک رادیکال آزاد با زنجیر بلند با حمله به رادیکال های آزاد دیگر، (اسیدها و یا گونه های فعال که ناشی از تاثیر حرارت، آب، اسیدها، آلودگی ها و غیره هستند) مولکول اولیه را تشکیل می دهند.

مرحله انتشار

پلیزاسیون با افزایش واکنش زنجیره مولکول های فعال به مولکول های رشد یافته دارای انتهای رادیکالی، موجب تشکیل یک یا دو پلیمر به شکل رسوب (لجن، مواد صمغی و غیره) می گردد.

مرحله انتهایی

دو رادیکال آزاد رشد یافته (بزرگ) به صورت غیر متناسب با یکدیگر ترکیب و موجب اتمام واکنش پلیمریزاسیون می شوند (افزایش رسوبات).

سرعت واکنش با زمان و حرارت افزایش می یابد. این طبیعی است که فرض شود با گذشت زمان، سرعت کاهش یابد، بدین دلیل که غلظت مولکول های فعال و آغازگرها به دلیل شرکت در واکنش کاهش می یابد. اما درست خلاف این موضوع صحت دارد. سه مسیر که تحت نام مراحل انتهایی، نفوذ و مرحله کنترل (Termination steps , diffusion , controlled) شناخته شده است دلیل این رفتار را توجیه می نماید.

- اولین مسیر عبارتست از نفوذ دو رادیکال در حال انتشار تا زمانی که این دو در مجاورت یکدیگر قرار گیرند.

- دومین مسیر عبارتست از نفوذ جزیی زنجیره های پلیمر در این مسیر، نوآرایی دو زنجیره به گونه ای اتفاق می افتد که دو انتهای رادیکال آزاد هر یک از زنجیره ها به اندازه کافی به یکدیگر نزدیک شده تا بتوانند برهم کنش انجام دهند.

- سومین مسیر عبارتست از برهم کنش شیمیایی دو انتهای رادیکالی زنجیره ها برای تشکیل پلیمر و یا در این بحث تشکیل رسوب در طول واکنش.

مسیر اول سریع تر از افزایش سرعت دومین مسیر کاهش می یابد و در نتیجه یک شتاب خود به خودی در سرعت ایجاد می گردد. روند سینتتیک واقعی واکنش بسیار پیچیده و خارج از بحث این مقاله است.

هرگاه اکسیداسیون روغن و یا پلیمریزاسیون رادیکال آزاد گونه های فعال به سرعت تشخیص داده نشود، موجب بروز مسائل جدی خواهد شد. (جدول 2).

بررسی عملکرد و کاربرد روانکارها در صنعتعملکرد و کاربرد روانکارها در صنعتروان کاری و هدف از آن

بررسی سیر تکامل ترمز اتومبیل ها از ابتدا تا امروز

امروزه استفاده از ترمزهای ضد بلوکه ABS به صورت استاندارد در اکثر اتومبیلها دیده می شود و کمپانی بوش از ابتدای سال 1987 تاکنون بیش از ده ملیون دستگاه ترمز ضد بلوکه ABS تولید و روانه بازار کرده است برای آگاهی از سیر تکامل ترمز اتومبیلها ، تاریخچه ساخت و چگونگی بهینه سازی و پیشرفت آنها را با هم مرور می کنیم در گذشته برای بیشتر رانندگان ، راندن و بحر

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	2441 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	85

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

مقدمه :

مروری بر سیر تکامل ترمز اتومبیل ها از ابتدا تا امروز

امروزه استفاده از ترمزهای ضد بلوکه ABS به صورت استاندارد در اکثر اتومبیلها دیده می شود و کمپانی بوش از ابتدای سال 1987 تاکنون بیش از ده ملیون دستگاه ترمز ضد بلوکه ABS تولید و روانه بازار کرده است برای آگاهی از سیر تکامل ترمز اتومبیلها ، تاریخچه ساخت و چگونگی بهینه سازی و پیشرفت آنها را با هم مرور می کنیم در گذشته برای بیشتر رانندگان ، راندن و بحرکت درآوردن و یا ادامه حرکت اتومبیلها جالبتر از ترمز کردن به نظر می رسید و شاید کمتر کسی به ترمز اتومبیل و نقش حیاتی آن توجه نشان می داد .

با ورق زدن برگهای تاریخ صنعت اتومبیل سازی و توقف در سال 1885 به زمانی می رسیم که کارل بنز برای نخستین بار از لنتهای ترمز چوبی و دیسکها یا صفحه های تسمه ای برای متوقف کردن اتومبیل های ساخت خود ، استفاده کرد کارل بنز این ایده را دقیقا ً از روی قطارها یا لوکوموتیوهای آن زمان کپی کرده بود بتدریج راه حلهای دیگری برای توقف اتومبیل توسط مبتکرین در این زمینه بکار بسته شد مثلا ً ترمزهای دایملر که شامل یک کابل فولادی بود و به دور یک صفحه فلزی در قسمت درونی چرخ پیچیده شده بود و در زمانی که این کابل کشیده می شد پس از مدتی وسیله نقلیه را مجبور به توقف می کرد ولی یکی از بزرگترین معایب اینگونه ترمزها این بود که در زمانی که راننده اتومبیل خود را در سر بالایی متوقف می کرد درست پس از توقف ، از فشار این کابل کاسته و خودرو به طرف عقب کشیده می شد بعدها راه حلی برای این مشکل پیدا شد و آن راه حل این بود که به وسیله یک اهرم بلند نیزه مانند که با بازوهای کششی در قسمت پشت اتومبیل در ارتباط بود درست در لحظه پس زدن خودرو این اهرم نیزه مانند به درون زمین فرو می رفت و اتومبیل را در سر بالایی متوقف می کرد .

پیش از پایان قرن هجدهم فکر ساختن ترمزهای مؤثرتر وارد فازهای جدی تری شد و در سال 1895 " فردریک لانکستر " انگلیسی نوعی ترمز کلاچ مانند را برای متوقف کردن اتومبیل بکار برد ساختار این ترمز بدینگونه بود که یک کلاچ مخروطی شکل که دارای یک صفحه سایشی (اصطکاکی ) در پشت بود وظیفه برقراری ارتباط بین موتور و جعبه دنده را بعهده داشت در زمانی که این کلاچ بطرف عقب کشیده می شد ارتباط موتور وجعبه دنده با یکدیگر قطع می شد و هنگامی که بیشتر به طرف عقب کشیده می شد از طریق صفحه سایشی خود با یک دیسک مرتبط شده و اتومبیل را بحالت ایست وا می داشت بدین ترتیب می توان گفت که ترمز گیری در تمام خودروها از طریق دستگاه انتقال قدرت صورت
می گرفت و این شروعی بود برای ترمزهای دیسکی .

بکارگیری سیستمهای انتقال قدرت ترمز به شیوه هیدرولیکی در گذشته تنها در دوچرخه ها کاربرد داشت و در سال 1897 دو نفر بنامهای Bayley و Brigg نخستین سیستم هیدرولیکی را برای وسائط نقلیه چهار چرخ ساخته و مورد بهره برداری قرار دادند در این سیستم فعالیت ترمزها با استفاده از نیروی فنر و عقب نشینی آنها بطریق هیدرولیک انجام می گرفت در سال 1897 آقای Herbert frood فعالیتهای خود را بیشتر بر روی مواد تشکیل دهنده آن چیزی که ما امروز آنرا لنتهای ترمز می نامیم قرار داد .

وی در سال 1902 موفق به گشایش شرکتی به نام Frodo گردید و در سال 1908 نخستین نمونه از لنت ترمزهای خود را که از ماده ای مقاوم به نام آزبست ساخته شده بود آماده فروش به خریداران نمود اینگونه لنتها تا سال 1921 مورد بهینه سازی قرار گرفتند و در این سال با استفاده از فن آوری ریخته گری از قیمتی ارزانتر از گذشته برخوردار گردیدند شاید ساخت لنتهای ترمز از Asbest که ماده ای مقاوم در برابر گرما است یک تحول اساسی در ساخت لنتهای ترمز باشد چرا که تا پیش از این زمان تنها از فلز در مقابل فلز ( دیسک و لنت ) استفاده می شد و شرکت بوگاتی نیز استفاده از فلز در برابر فلز را تا اواسط قرن بیستم همچنان مورد استفاده قرار می داد .

تاریخ تولید ترمزهای دیسکی به سال 1896 باز می گردد در این سال شرکت union electicitats gesellscaft با ساخت دیسکهای الکترومغناطیسی مجهز به یک صفحه فرسایشی نخستین گام را در این جهت برداشت طرز کار این سیستم بدین ترتیب بود که لنتهای ترمز با نیروی الکترومغناطیسی بطرف صفحه یا دیسک گردان فشرده و فشار لازم را برای توقف اتومبیل به دیسک ترمز وارد می آورند در سال 1901 آقای می باخ موفق به ساخت نوعی ترمز کاسه ای مجهز به لنتهای داخلی گردید این ترمزها در سال 1903 بر روی مرسدسهایی که دارای 40 اسب بخار نیز بودند مصرف گردید در همین سال کمپانی مرسدس نصب ترمز بر روی چرخهای جلو را نیز به عنوان وسایل اضافی و سفارشی به خریداران خود پیشنهاد می کرد .

ولی هیچگاه از این وسیله سفارشی استقبال در خور توجهی نشد چرا که رانندگان آن زمان ترمز برای محور جلو خودرو را خطرناک می دانستند .

ترمز اتومبیل ها برای هر چه کامل تر شدن راه دور و درازی را در پیش داشتند و فکر ساختن ترمزهای هیدرولیکی و با فشار روغن نیز عده ای را به خود مشغول داشت در سال 1908 آقای E.W.Weight ترمزی را طراحی و ساخته بود که تقریبا ً چیزی بود شبیه ترمزهای امروزی یعنی استفاده از نیروی فشار روغن و هیدرولیک و بکارگیری سیلندر و پیستون برای ترمزها

بدون شک ساخت ترمزهای هیدرولیکی گام مؤثری در زمینه بهینه سازی ترمزها محسوب می شد ولی این ترمزها نیز همچنان نقص داشته و افرادی نیز در فکر ساخت ترمزهای بهتر و یا سیستمهای کامل کننده و تقویت کننده ترمزهای هیدرولیکی بودند .

در سال 1919 آقای PARRY THOMAS نقشه و امکان ساخت بوستر ترمزها را مورد بررسی قرار داده بود این بوسترها در سال 1923 متولد شده و به واقعیت پیوستند ولی هنوز می باید زمان درازی بگذرد تا این سیستم های تقویت کننده عادی و بصورت استاندارد در آیند .

در سال 1940 شرکت گیرلینگ برای خودروهای نظامی ترمزهای دیسکی طراحی و تولید نمود این ترمزها شباهت زیادی با صفحه کلاچ های امروزی داشته یعنی دارای دو پوشش سایشی در دو طرف دیسک بودند .

سیستم ترمزهای هیدرولیکی همانگونه که می دانیم یکی از بهترین و مطمئن ترین ها است ولی اغلب این سیستم به صورت نخستین خود ( تک کاناله ) دارای عیب بزرگی بود بدین ترتیب که اگر هر گاه بدلیلی شکستگی جزئی در یکی از لوله های ترمز بوجود می آمد در اثر نشت مایع و یا ترمز و یا وارد شدن هوا در سیستم کلی ، تمام سیستم ترمز از حالت فعالیت خود بیرون آمده و خطر آفرین می شد.

برای از میان برداشتن این عیب ، خودروسازان و یا شرکتهای تولید کننده سیستمهای ترمز مجبور به تقسیم کردن نیروی ترمز در دو مدار یا کانال جداگانه بودند بدین ترتیب که نیروی ترمز ( از طریق فشار هیدرولیک ) به دو بخش یکی برای چرخهای جلو و دیگری برای چرخهای عقب تقسیم شدند .

پیشرفت و بهینه سازی سیستم ترمز اتومبیل ها با سرعتی نه چندان سریع صورت گرفته است و خوشبختانه امروزه ترمزهای سه و چهار کاناله ضد بلوکه ABS در بیشتر اتومبیلها بصورت استاندارد وجود ندارد حال ما در این پروژه قصد داریم به بررسی قسمتهای مختلف ترمز ABS و معمولی بپردازیم و سپس در پایان این دو سیستم ترمز را با یکدیگر مقایسه کنیم .

فصل اول :

تجزیه سیستم های ترمز هیدرولیکی

1-1- ترمزهای هیدرولیکی بدون تقویت کننده :

تنها نیرویی که در ترمزهای بدون تقویت کننده برای فشار دادن کفشک روی ترمز مورد استفاده قرار می گیرد نیروی پای راننده روی پدال ترمز است هیچ منبع انرژی دیگری مورد استفاده قرار نمی گیرد اینگونه ترمزها معمولا ً برای ماشینهای سبک تر و کوچکتر مورد استفاده قرار می گیرد نیرویی که بر پدال وارد می شود موجب جابجایی پدال می شود که در نتیجه آن میل انگشتی روی سیلندر اصلی فشار وارد می کند این اتصال پدال به این خاطر تعبیه شده است تا با ایجاد نیروی مکانیکی بین پدال و سینلدر اصلی ، پیستون سیلندر اصلی حرکت کند مساحت سطح مقطع سیلندر ترمز چرخ بیشتر از مساحت سطح مقطع سیلندر اصلی می باشد از آنجایی که میزان حرکت پیستون سیلندر اصلی با توجه به میزان حرکت پدال تعیین می شود پس رابطه بین سیلندر اصلی و سیلندر ترمز چرخ نیز محدود می شود به منظور حفظ نیروی پای راننده روی پدال کمتر از حد ماکزیمم که حدودا ً N445 (lb100) می باشد تقویت کننده ترمز که به صورت خلاء یا پمپهای فشار هستند تعبیه شده اند .

(PI) خط فشار ترمز هیدرولیک که توسط فشار پای راننده روی پدال () تولید می شود را می توان به شکل زیر محاسبه کرد :

(1-1)

که در این فرمول داریم :

Amc = مساحت سطح مقطع سیلندر اصلی ،

= نیروی پای راننده روی پدال و (lb)N

= نسبت بازوی پدال

= بازده بازوی پدال

میزان معمول بازده بازوی پدال 8/0 می باشد که شامل بازده سیلندرهای اصلی به فنر بازگرداننده می باشد .

نیروی ترمز () را برای هر اکسل با توجه به عوامل ترمز بصورت زیر محاسبه می کنیم .

(1-2)

که خواهیم داشت :

= مساحت سینلدر ترمز چرخ

BF = عوامل ترمزی

= فشار بر روی پدال که برای متصل کردن کفشکهای ترمز به ترمز کفشکی یا ترمز دیسکی نیاز است

R = شعاع لاستیکها ( چرخ ماشین ) (in)mm

r = شعاع مؤثر ترمز دیسکی یا کفشکی (in)mm

= بازده سیلندر ترمز چرخ

نیروی فشار جلویی که برای ترمزهای دیسکی در یک شرایط خوب مکانیکی استعمال می شود کمتر از 5/3 الی 5/7 برابر با (sto 10 psi) می باشد و حتی در برخی مواقع ممکن است اصلا ً به حساب نیاید فک ترمز شناور ترمزهای دیسکی که سطح کشویی آنها زنگ زده اند ممکن است نیروی فشار به جلوی بیشتری نیاز داشته باشند نیروی فشار به جلو در ترمزهای کفشکی با توجه به نیروی فنرهای بازگرداننده کفشکهای ترمز و با مساحت سیلندر ترمز چرخ محاسبه می شود که ممکن است تا حدود 70 الی 172 که برابر است با (psi250 الی 100 ) بشود بازده سیلندر ترمز چرخ تقریبا ً 96/0 در ترمزهای کفشکی و 98/0 در ترمزهای دیسکی می باشد .

کاهش سرعت در چرخهای باز از جمع برآیند نیروی ترمز تمام اکسلها محاسبه می شود و یا

(1-3)

R و F که در ترمز دیده می شود مبین این امر است که پارامترهای ترمزهای چرخها که عبارتند از : و BF و r باید برای ترمز چرخهای جلویی (F) و عقبی (R) محاسبه شوند اگر برای ترمز گرفتن بیش از دو اکسل مورد استقاده قرار بگیرند آنگاه پارامترهای جدیدی به سمت راست معادله (1-3) اضافه می شود .

برای ماشینهایی که سوپاپ تنظیم دارند خط فشار ترمزهای عقبی و جلویی برای فشار بالای نقطه زانو یکسان نیست برای محاسبه خط فشار ترمزهای عقب و جلو می توانید از فرمول (1-11) استفاده نمایید .

1-2- تجزیه سیستم تقویت کننده

1-2-1- نگاهی کلی

سیستم های تقویت ترمز این امکان را به یک راننده معمولی ( از لحاظ هیکل) می دهد تا فقط با فشاری که روی پدال وارد می آورد پدال حرکت کند تقویت کننده ها و فاکتورهای مختلف آن باید با توجه به وسیله نقلیه موتوری باشند .

موارد زیر باید در نصب تقویت کننده های ترمزی مورد توجه قرار بگیرد .

1- تقویت کننده ها باید به اندازه کافی حساس باشند تا در مواقعی که فشار کمی روی پدال وارد می شوند بتوانند به خوبی اعمال ترمز را تنظیم کنند ( سطوحی که سطح مالش کمی دارند ) وقتی فشار وارده روی پدال ترمز کمتر از 13 تا 20 N( lb5 الی 3 ) باشد تقویت کننده های ترمز باید مورد استفاده قرار بگیرند .

2- میزان فشار وارده بر پدال و کاهش سرعت باید به نحوی باشند که شخص قادر به تخمین زدن خشکی ترمز ها باشد .

3- زمانی که تقویت کننده ها برای عمل کردن نیاز دارند باید کمتر از 1/0 ثانیه باشند تا در مواقعی که با حرکت (Ft/s 3) m/s1 پدال ترمز به یک ترمز فوری داریم ترمزها به موقع عمل کنند .

4- انتقال نیرو از تقویت کننده ها به ترمزهای بدون تقویت کننده باید به نحوی باشد که شخص قادر باشد در مواقع ضروری تا جائیکه نیاز دارند روی پدال ترمز فشار بیشتری وارد کند .

5- درصد اطمینان تقویت کننده باید بالا باشد تا احتمال عدم عملکرد صحیح آنها کاهش یابد عدم کارکرد تقویت کننده باعث دستپاچگی راننده خواهد شد و ممکن است شخص بر اثر سردرگمی در مواقع ضروری پایش را از روی پدال بردارد .

وقتی که بر اثر عدم عملکرد تقویت کننده ها پدالها به سختی حرکت می کنند برخی رانندگان اینگونه تصور می کنند که کل سیستم ترمز ماشین دچار نقص شده و سرعت ماشین به حدی که مورد نیاز است کاسته نخواهد شد .

1-2-2- ترمز بوستردار( ترمزهای تقویت شده با خلاء) :

ترمزهای هیدرولیکی تقویت شده با خلاء که به آنها ترمز بوستردار نیز می گویند از یک تقویت کننده خلائی به طوری که در تصویر 1-1 آمده ، استفاده می کنند تا به راننده با افزایش نیرو برای چسباندن کفشکهای ترمزی در ترمز کفشکی کمک کنند سیستم معمولی ، که به آنها mastervac نیز می گویند دقیقا ً روی دیواره جداکننده موتور از اتاق سرنشین ، جلوی پای راننده بالا می روند این سیستم ها بین پدال پایی و سیلندر اصلی بالا می رود .

نیروی کمکی نیروی فشار به جلو را ، که پیستون سیلندر اصلی را فعال می کند افزایش می دهد با تغییر فشار در پیستون تقویت کننده و یا دیافراگم خلاء و یا فشار کم در قسمت سیلندر اصلی ایجاد می شود . ( همچنین توسط فشار بالا یا اتمسفر یک در بخش ورودی نیز ، تولید می شود .

میزان نیروی کمکی با توجه به میزان نیروی وارده روی پدال ترمز توسط دیسک واکنشی که در تصویر 1-2 نشان داده شده است تنظیم می شود قسمت مالشی دیسک واکنشی مانند مایع روغنی عمل می کند که تولید فشاری برابر روی تمام سطوحی که با آن در تماس هستند می کند نتیجه این است که میزان ورودی فشار جوی با توجه به میزان فشار به جلوی تنظیم شده روی پیستون سیلندر اصلی تنظیم می شود .

خلایی که در مجرای مکش ورودی موتورهای اشتعال جرقه ای وجود دارند عموما ً برای فعال کردن بوسترها ( تقویت کننده ) کاملا ً کافی می باشد موتورهای دیزل به خاطر کافی نبودن خلاء مجرای مکش آنها که ناشی از عدم وجود یک گلوگاه می باشد نیاز به یک پمپ خلاء دیگر دارند پمپهای خلاء به سه شکل پرده ای ، دیافراگمی و پیستونی هستند پمپ خلاء های مدل پرده ای برای تولید خلاء مورد نیاز ، نیازمند موتور دیزل روغنی می باشند با توجه به میزان کمک دهی محدود ، معمولا ً در سیلندرهای اصلی که حداکثر حجم آنها 6/24 می باشند مورد استفاده قرار می گیرند .

شکل 1-1- سیلندر اصلی بوستر خلاء (Bendix )

1-2-2-a- تجزیه تقویت کننده خلائی مدل Mastervac :

ضریب تقویت کنندگی سیستم با توجه به ضریب نیروی فشار به جلو بر پیستون سیلندر اصلی با در نظر گرفتن فشاری که از طریق پدال بر تقویت کننده وارد می شود محاسبه می گردد .

(1-4)

که در فرمول فوق برابر است با نیروی تقویت کننده بر حسب N(lb)

تقویت کننده های خلائی میزان کارآیی سیستم ترمز را در ماشینهای سنگین حدود هشت تا نه برابر و در ماشینهای کوچکتر سه تا چهار برابر افزایش می دهند بدین معنی که مثلا ً نیروی وارد بر پدال هشت برابر می شود اگر چه این میزان تقویت کننده باعث کارآیی بالای ترمز با فشار اندکی که روی پدال وارد می آورد می شود اما در مواقعی که تقویت کننده عمل نکند معمولا ً راننده قادر به وارد آوردن فشار لازم روی پدال برای کاهش مورد نظر وسیله نقلیه نخواهد بود .]3[

خط فشار ترمز توسط معادله ای تقریبا ً مشابه معادله (1-1) محاسبه می شود فقط این محاسبه بر اساس ضریب تقویت کنندگی (B) می باشد .

ضریب تقویت کنندگی را می توان با ابعاد اولیه و پایه و نیروی فنرهایی که در mastervac پایه مورد استفاده قرار می گیرند (تصویر 1-2 ) محاسبه نمود .

شکل 1-2- یک دیافراگم متسروک Bendix

در این محاسبه قطر خارجی دیسک واکنشی را با و قطر پیستون واکنشی را با نشان می دهیم در محاسباتی که در زیرانجام شده است برای یک mastervac یک دیافراگم پیستون دار با قطر mm203 می باشد قطر دیسکهای واکنشی و پیستون واکنشی mm7/30 و mm18 (in729/0 و in21/1 ) می باشد .

که قطر نیروی فشار به جلو mm38/8 و Acm83/0 (in33/0) در نظر گرفته شده بود .

نیروی تقویت کننده برای یک خلاء مؤثر 928/7 (psi5/11 ) ]80% از حداکثر [ و بازدهی مکانیکی 95/0 عبارت است از :

نیروی مؤثر تقویت کننده به خاطر نیروی مقاوم فنرهای بازگرداننده پیستون دیافراگم کمتر می شود بنابراین :

که نیروی فنر بازگرداننده فرض شده است این محاسبات نشان می دهد که بخش تقویت کننده تولید نیروی فشار به جلوی هیدرولیکی به میزان (5101b)2269N می کند .

نیروی مقاومی که در برابر این نیروی فشار به جلو ایجاد می شود بعدها محاسبه خواهد شد دیسک واکنشی لاستیکی مانند یک مایع روغنی عمل می کند فشار دیسکی واکنشی برابراست با نیروی مؤثر تقویت کننده تقسیم بر تفاضل مساحت سطح مقطع دیسک واکنشی و پیستون واکنشی :

فشار کنترل بر هر سطحی که با دیسک واکنشی درتماس باشد نیروی مقاوم وارد می کند به دلیل آنکه نیروی پیستون واکنشی به قسمتی از دیسک واکنشی داده می شود نیروی پیستون واکنشی که برابر است با فشار واکنشی ضرب در مساحت پیستون واکنشی ، بنابراین ؛

نیروی پیستون واکنشی در مقابل نیروی فنرهای بازگرداننده پیستون واکنشی مقاومت می کند برای یک تقویت کنده خلاء با قطر نیروی فنر بازگرداننده تقریبا ً (151b)66.7N می باشد نتیجتا ً نیرویی که توسط پدال بر پیستون فشار به جلوی سیلندر اصلی وارد می شود برابر است با :

1298+66.1=1364N(290.7+15=305.71b)

مجموع نیروی وارده بر پیستون سیلندر اصلی و در نتیجه نیروی تولید شده از فشار خط ترمز برابر است با مجموع نیروی مؤثر بوستر و نیروی پیستون واکنشی یا

2277+1298=3575N(5102+290.7=800.91b)

در آخر نسبت تقویت کننده خلائی (B) توسط نسبت نیروی میله انگشتی وارده بر پیستون سیلندر اصلی تقسیم بر نیروی پیستون واکنشی محاسبه می شود .

B=575 / 1298 = 2/75

[B=800/9/290/7=2/75]

ترمزهای هیدرولیکی بدون تقویت کنندهمروری بر سیر تکامل ترمز اتومبیل ها از ابتدا تا امروزتجزیه سیستم های ترمز هیدرولیکی

بررسی خواص و کاربردهای PVC

به نظر می رسد بومن نخستین کشی بدول پلی وینیل کلریدرا در سال 1872 تولید و تکزارش کزو، براساس گزارش بومن وقتی وینیل کلریه در معرض نور خورشید قرار می گیرد جامعه سفید رنگی به دست می آید که گرانی ویژه‌ی آن 14D6 است و تا 13De نیز تجزیه نمی شود در سال 1929 پلیمر شدی گرمایی وینیل کلریه که با پروکسید آغاز شده بدو، توسط و یک هازرگزارش شد و در سالهای 1937 –

دسته بندی	مواد و متالوژی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	16 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	20

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

خواص و کاربردهای PVC

به نظر می رسد بومن نخستین کشی بدول پلی وینیل کلریدرا در سال 1872 تولید و تکزارش کزو، براساس گزارش بومن وقتی وینیل کلریه در معرض نور خورشید قرار می گیرد جامعه سفید رنگی به دست می آید که گرانی ویژه‌ی آن 1.4D6 است و تا 13De نیز تجزیه نمی شود. در سال 1929 پلیمر شدی گرمایی وینیل کلریه که با پروکسید آغاز شده بدو، توسط و یک هازرگزارش شد و در سالهای 1937 – 1939 تولید انبوه آن صورت گرفت.

هر چند که وینیل کلر ید گازی با نقطه جوش 1400 است، اما در سال های 40 تا cْ 60 فشار اضافی آن در ظروف آیینه‌ی شده مشکلی ایجاد نمی کند. با وجود این هنگام کار وریک سیستم ثبت باید به وقت عمل کرد. تولید تجاری پلی وینیل کریه (PVC) و کد پلیمرهای آن بازنگری شده و مهم عمده‌ی رزین های PVC حدود 20%) در ایالات متحده‌ی آمریکا با روش پلیمر رمی تعلیفی، حدود 20% با روش های امولسیونی و تنها مقدار کمی از پلیمرهای ویژه در محلول ساخته می شوند.

اندازه‌ی امولسیونی و تنها مقدار کمی از پلیمرهای ویژه در محلول ساخته می شوند.

اندازه‌ی ذرات رزین های تعلیقی در مقایسه با نوع امولسیونی بزرگتر است (50 تا 500 میگروی در مقیاسه با D.1 تا 1.D میکروی) و معمولا به گونه ای طراحی می شود تا سطحی متخلخل و کنگره ای داشته باشند در نتیجه میزان جذب نرم کننده بر روی آنها برای تشکیل مخلوط های خشک در عملیات متفاوت روزی رانی و نورد کاری افزایش می یابد یا برعکس ذرات رزین امولسیون معمولا کره های سختی هستند که سطح آنها دست کم دارای قسمتی از امولسیون کننده‌ی موجود و در فرآیند پلیمر شدی است. چنین رزین ها یی را می توان در نرم کننده ها پخش کرد و شل های پلاستیکی یا خمیرهایی بدست آوردة سپس با گرم کردن آنها ترکیب رزین – نرم کننده حالت ژل پیدا کرده و شرایط نهایی خود را به دست می آورد.

PVC در منوم خود حل نمی شود و لذا در پلیمر شدن تعلیقی یا توده ای، PVC به محض تشکیل رسوب می کند و از این جهت شبیه آکریلونیتریل است هر چند پلیمر شدن امولسیونی وینیل کلریه، بسیاری از ویژگی های سیستم های امولسیونی را مانند آغاز گر انحلال پذیر در آب، تشکیل شیرابه پلیمر) داراست اما در ب رخی از جنبه های مهم از لحاظ نظری و از لحاظ آنچه که در سیستم های امولسیونی ضمن پلیمر انحلال پذیر در منوم مشاهده می شود با آن تفاوت دارد. به هر حال حضور پلیمر رسوب شده در سیستم های توده ای ( یا تعلیقی) و امولسیون، موجب افزایش سرعت پلیمر شدن مندم باقیمانده می شود و احتمالاً به این علت است که رادیکال ها در سطح جامد به وام افتاده و در نتیجه از بعضی واکنش های پایانی معمولی دور می مانند همچنین انتقال زنجیر به منوم به میزان نسبتاً زیادی رخ می دهد یا در نتیجه بر خلاف آستیری و قدیل متاکریلات، وزن ملکولی،بیشتر تحت تأثیر غلظت منومر است تا تغییر غلظت کاتالیزور استیرن و متیل متاکلریلات بیشتر از سینتیک پلیمر شدن رادیکالی پیروی می کنند، اعتقاد بر این است که انتقال به منموگروه انتهای سیر نشده ای ایجاد می کند که در اثر فعالسازی اکلیلی کلر موجب بروز بعضی ناپایداریهای گرمایی در PVC می شود. ( شکل ص 222)

کلرید نوع سوم که از شاخه ای شدن زنجیر اصلی ناشی می شود نیز ممکن است به بروز ناپایداری گرمایی کمک کند. در این حالت با حذف پی در پی HCL، سیستم وی انتهای مزرودچ ایجاد می شود و هنگامی که توان پیوندهای دوگانه به هفت برسد علائم تخریب PVC ظاهر می شود تا به صورت رنگهای زرد- قهوه ای- سیاه بروز می کند. روشن است که کلریدها ( یا هیدروژنهای اکیلی نوع سوم، نقاطی برای آغاز حذف گرمای Hcl هستند و اگر در نظر بگیریم که تعداد زیادی ساختار معمولی سر به دم در PVC وجود دارد آنگاه حذف هر Hd یک سیستم اکیلی دیگر ایجاد می کند. سیستم های پایدار کننده‌ی بسیاری برای مبارزه با تخریب PVC وجود دارند که پر مصرف ترین آنها صابون های فلزی سنگین ( مانند بارم و کادمیم اکتوئات) و نمک های سرب یا ترکیبات قلع به ویژه‌ دی اکلیل قلع دارای اتصالات SnS ( ماند (BuSn[SCHCOCH هستند. این ترکیبات قلع از نوع اعلا بوده و بیشترین موارد مصرف خود را در PVC سخت ( بدون نرم کننده) یافته اند در PVC سخت شامل تخریب بسیار حاد است پلیمر شدن تعلیقی وینیل کلرید

به یک بطری نوشابه یک چارکی 200nl آب مقطر هوازدایی شده ، 0.3 گرم قدیل سلولز به عنوان عامل معلق ساز و 0.3 گرم لاروفیل پرکسید اضافه کنید. این مواد را منجمد کروه و با نیتروژن برویید. وینیل کلرید مایع به مقدار اضافی ( حدود 105 گرم) را از درون استوانه‌ی حاوی پتاسیم هیدروکسید که نقش تغییر کننده دارد، بگذرانید و درون استوانه درجی که با یخ خشک خنک شده و در چگالنده یخ خشک قرار دارد، جمع آوری کنید همه در 115 ml از آن را جمع آوری کرده و به محتوای بطری که به دمای اتفاق رسیده است، بیفزایید هنگامی که مقدار اضافی وینیل کلرید تقطیر شد (100گرم از آن در ظرف باقی ماند) در بطری را باورپوش سوراخدار فولادی، درپوش غشایی نئوپری و لایه‌ی وردنی نازک پلی اتیلن آیتیه‌ی کنید محتوای بطری را در 50cc به مدت 24 ساعت به هم بزنید احتیاط :‌در این دما بطری که دارای فشار 80-90p.si است، باید از حفاظ خوبی برخوردار باشد). پس از خنک شدن بطری، با تعبیه یک سوراخ در غشای لاستیکی درپوش به کمک سوزیر تزریقات، فشار باقیمانده را آزاد سازید. ذرات درشت پلی ویتیل کلرید را روی صافی جمع کنید و در یک مخلوط کن با شسته و در دمای ^cc 50 در خلأ خشک کنید. با این روش باید 80 گرم پلیمر با گرانروی درونی حدود 1.0 (0.5 گرم در 100 ml سیکل مگزاندن، 30^cc به دست آورید.

پلیمر شمش امولسینی وینیل کلرید

یک بطری نوشابه کوچک ( با گنجایش حدود 220 ml) را با فشار نیتروژن پاکسازی کرده و در آن 0.25 گرم پتاسییم پرسولفات و 85 ml محلول آبی 0.5 درصد یک شوینده آنیونی مانند سدیم لاریل سولفات ( مانند دوپونل (C بریزید محلول آبی را با استفاده از آب هوازدایی شده تهیه کنید. ( برای هوازدایی آب) در آن نیتروژن وارد کنید یا آن را بجوشانید و در فضای نیتروژن یا کربن دی اکسید یعنی ا فزایش یخ خشک خنک کنید). با حفظ فضای نیتروژن، محتویات بطری در یخ خشک منجمد می شود و مانند آزمایش قبل 27 تا 29 گرم وینیل کلرید مایع به محتویات بطری بیفزایید اجازه دهید منومر تبخیر شود آنجا که تنها 25 گرم از آن در بطری باقی بماند یا سپس در بطری را بوسیله‌ی درپوش غشایی تئوپری و درپوش تاجی سوراخدار آببندی کنید. اگر مانند این مورد نمی خواهید چیز دیگری به بطری اضافه کنید، توصیه‌ می شود یک فیلم نازک پلی اتیلن را در زیر درپوش قرار دهید تا از ورود هرگونه آلودگی به سیستم جلوگیری شود.

بطری را در دمای 50^cc به مدت 5 تا 7 ساعت بچرخانید یا هم بزنید یا در نتیجه ؟؟ و آبی رنگ بدست می آید پس از خنک کردن و خارج کردن گازی که می تواند تنها مقدار کمی از منومر باقیمانده باشد با ا فزودن 50ml محلول غلیظ سدیم کلرید، امولسیون را لخته کنید. پلیمر را صاف کنید و در بار با آب و یکبار با متانول بشویید و بعد در دمای 50^cc در خلا خشک کنید میزان تبدیل منومر 90% یا بیشتر بوده و گرانروی درونی پلیمر ( درسیکلوهگزاندی، 0.5 گرم پلیمر به ازای 100ml حلال 30^cc) حدود 0.9 1.0 است علاوه بر لخته ای شدن که هنگام صاف کروی مشکلاتی به همراه وارد شیرابه را میتوانید آنقدر تبخیر کنید تا کاملاً خشک شود و به همان صورت استفاده کنید. این عمل باروش تجارتی معمول که همانا خشک کرون افشانه ای شیرابه های PVC است، مطابقت وارده در این حالت عامل امولسیون ساز، روی سطح وزات ریز مجزا وجود دارد. حضور صابون موجب پایداری گرمایی کمتر و خواص الکتریکی ضعیفتر PVC امولسیونی، در مقایسه با PVC تعلیقی می شود.

معرف وفااکلا تأثیر انواع عوامل فعال سازی بر پلیمر شدن امولسیون ویتیل کلرید را مطالعه و بررسی کردن آنها سرعت پلیمر شدت تبدیل و خواص پلیمر را به ساختار امولسیون ساز ارتباط فراونده امولسیدی سازی که وریتال اخیر مورد استفاده قرار گرفت عموماً مؤثرترین نوع آن است، بیش از نیمی از تولید PVC، برای ایجاد انعطاف پذیری، در ترکیب با نرم کننده ها مصرف می شود. بسته به نوع و مقدار نرم کننده‌ی به کار رفته، کارایی های مکانیکی متعددی حاصل می گردد. نرم کننده های معمولا نوعی پلی استرقسمت مهمی از علوم و تکنولوژی پلیمر را تشکیل می دهند. تهیه ورقه PVC انعطاف پذیر و شفاف

صد گرم PVC معمولی چند منظوره با وزن ملکولی بالا از درون ظرف اختلاط مناسبی بریزید چهل و پنج گرم دی اکتیل فتالات، 5 گرم روغن سویای اپوکسید شده مانند ترونکلس 2-E54 گرم پایدار کننده‌ی باریم تعمیم مانند مارک ll از شرکت شیمیایی آرگوس) را به زرین بیفزایید، این مواد را تا آنجا که از نظر چسبندگی مانند ماسه خیس خورده شوند، به هم بزنید و مخلوط کنید. این ترکیب را روی آسیاب دو غلتکی ویژه‌ی کار با پلاستیک ها با ابعاد غلتک 16inx12in بریزید. دمای غلتک ها باید 35 of وفاصله‌ی بین آنها 0.03 in باشد. ترکیب را به مدت 5 دقیقه و در حالت روان مخلوط کرده و سپس به صورت ورقه از دستگاه خارج کنید و بگذارید تا سرد شود ورقه های تجاری PVC با استفاده از PVC چند منظوره و بوسیله‌ی غلتک رانهایی چهار تایی و روزی ران های ویژه‌ی کار با پلاستیکها تهیه می شوند.

روزی ران های ویژه‌ی کار با پلاستیکها تهیه می شوند.

پیرایش های معینی که بر روی کوپلمرهای PVC صورت گرفته است، در مقایسه با مهمترین پیرایش های صورت گرفته بر روی وینیل استات از اهمیت تجاری بیشتری برخوردار است مزیت کوپلمرهای PVC در مقایسه با جور- پلیمرهای آن، کارایی فوق العاده در زمینه‌ی کابردهای ویژه ای مانند ساخت کفپوش و صفحه های گرامافون است.

تهیه پلی ویتیل کلرید تیلورپذیر

یک بالن یادی زرین 2 لیتری چهار دهانه را به ؟؟، بازولتی یخ خشک، ورودی نیتروژن دماسنج قیمت چکاننده برای افزودن کاتالیزور معجزه کننده ظرف را با نتیروژن ، در حدود یک ساعت کاملاً پاکسازی کرده و در یخ خشک – متانول تا cْ 40- مروکینیه، پس از خارچ کروی باز دارنده‌ی فنول از منومر وینیل کلرید توسط تقطیر با عبور از جاذب مناسب ( مانند دانه های (KON، 800 گرم از آن در واکنشگاه متراکم ( مایع) بکنید. 20 گرم از محلول 50% تری بوتیل بورای در هگزای را طی 5 دقیقه اضافه کرده و سپس 1.5 گرم محلول 1% هیدروژن پروکسید در متانول را در مدت 4 ساعت به صورت قطره قطره بیفزایید ( توجه : اکلیل بورانی به دقت جابجا کنید زیرا در تماس با هوا آتش می گیرد) بعد از گذشت 30 دقیقه دیگر 3 هیردوکسیدی در 50ml متانول را به منظور غیر فعال کروی کاتالیزور باقیمانده اضافه کنید.

صبر کنید مخلوط تا دمای اتاق گرم شود و وینیل کلرید واکنش نداده تقطیر خارج گردد با افزودن متانول، تا آنجا که جایگزین منومر مایع شود پلیمر را به حالت دوغاب نگهدارید سرانجام پلیمر را صاف کردند آن را به کمک متانول جوشان در استخراج کننده و به مدت 6 ساعت استخراج کنید؛ سپس آن را به مدت یک شب در فضای نیتروژن در آوی خلأ در دمای cْ 60 خشک کنید حدود 160 گرم محصول با گرانروی درونی حدود 1.4 در سیکلوهگزاندی 0.21 به ازای 100ml در cْ 25 )‌بدست می آید.

بررسی خواص و کاربردهای PVCپلیمر شمش امولسینی وینیل کلریدتهیه پلی ویتیل کلرید تیلورپذیر

بررسی کاربرد GPS

بشر از گذشته های دور برای گم نکردن مسیر خود در سفرها به دنبال علامت و نشانه‌هایی از قبیل خورشید و ستاره ها و غیره بوده است

دسته بندی	نقشه برداری
فرمت فایل	doc
حجم فایل	37 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	61

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

کاربرد GPS
فصل اول

مقدمه

بشر از گذشته های دور برای گم نکردن مسیر خود در سفرها به دنبال علامت و نشانه‌هایی از قبیل خورشید و ستاره ها و غیره بوده است.

که با رشد تکنولوژی، با اختراع هواپیماها و کشتی های اقیانوس پیما و موشکهای برد کوتاه و برد بلند و سایر ادوات دیگر وسایل قدیمی حتی قطب نما نیز دیگر برای این کار مناسب نبود. از این رو یکی از راههای تعیین مسیر و موقعیت مکانی استفاده از داده های ماهواره های GPS می باشد. این سیستم در تمام طول شبانه روز و تحت تمام شرایط آب وهوایی در خدمت کاربران واقع در تمام نقاط سطح کره زمین می باشد. از آنجا که گیرنده های GPS به صورت پسیو کار می کنند هیچ محدودیتی از نظر تعداد کاربران ندارند. GPS در هر نقطه جهان و در هر زمان به سه پرسش زمان- مکان و سرعت پاسخ دقیق و ارزان می دهد. برای انجام این عمل ماهواره ها همواره مشغول ارسال سیگنالهایی شامل کدهای فاصله سنجی و نیز پیام ناوبری برای کاربران هستند. کدهای فاصله سنجی گیرنده‌های GPS را قادر می سازد تا زمان انتشار سیگنال را اندازه بگیرد و بدین وسیله با توجه به معلوم بودن سرعت انتشار امواج الکترومغناطیسی فاصله بین کاربر تا ماهواره ها معلوم می شود. پیام داده های ناوبری گیرنده را قادر می سازد تا مکان هر کدام از ماهواره‌ها را در لحظه ارسال سیگنال محاسبه کند. سپس گیرنده با استفاده از این اطلاعات موقعیت خود را بدست می آورد.

فصل دوم

سیستمهای ناوبری

2-1- تعریف ناوبری (Navigation)

به طور خلاصه می توان گفت هدف از ناوبری یک هواپیمای بدون سرنشین هدایت هواپیما از یک نقطه مبدا به یک نقطه مقصد است به منظور هدایت هواپیما، خلبان در ایستگاه زمینی نیاز به اطلاعات مختلفی دارد، از جمله جهت هواپیما نسبت به شمال جغرافیایی، فاصله تا مقصد، طول و عرض جغرافیایی و زمان رسیدن به مقصد.

به منظور دستیابی به این اطلاعات با کمترین خطا چاره ای جز طراحی یک Link رادیویی وجود ندارد. در قسمت بعد انواع سیستمهای رادیویی از حدوداً جنگ جهانی دوم تا این اواخر که بشر آنها را طراحی کرده آورده شده است.

2-2- انواع سیستم های ناوبری رادیویی

2-2-1- OMEGA

این سیستم ناوبری با برد بلند می باشد که از تکنیکی موسوم به هیپربولیک (Hyperbolic) جهت تعیین مختصات هواپیما استفاده می شود. این سیستم براساس اندازه گیری تغییرات فاز روی فرکانس کار می کند فرکانس کار این سیستم
10-14KHZ می باشد و بعد از جنگ جهانی دوم هم پدید آمده است. به خاطر این که روی فرکانس پایین کار می کند تمام نقاط کور یا چاله های زمینی را پوشش می دهد. و دارای هشت ایستگاه فرستنده بر روی زمین می باشد ابتدا مصرف نظامی داشته و سپس مصارف تجاری آن نیز شروع شده است.

آخرین اطلاعات حاکی از آن است که امروزه نیز این سیستم ناوبری بصورت تمام وقت کار خود را ادامه می دهد.

اطلاعاتی که این سیستم برای خلبان فراهم می آورد عبارتند از:

1- تعیین موقعیت هواپیما به صورت مختصات طول و عرض جغرافیایی.

2- زاویه و مسافت هواپیما تا ده مقصد مختلف (Way Point)

3- مسیر واقعی پرواز (Cross Track)

4- زمان رسیدن به مقصد و سرعت هواپیما نسبت به زمین

5- اطلاعات مربوط به سمت و سرعت باد در پرواز.

2-2-2- DECGA

این سیستم نیز از تکنیک هیپربولیک (Hyperbolic) جهت تعیین مختصات هواپیما یا کشتی استفاده می کند.

ایستگاههای DECGA روی فرکانس 12-70 KHZ به صورت دائم کار می کنند ایستگاههای فرستنده زنجیروار آراسته شده اند که مرز زنجیر از یک ایستگاه اصلی (Master) با قابلیت عملکرد کنترلی و سه ایستگاه Slave که سیگنالهایشان با ایستگاه اصلی قفل فاز شده اند تشکیل شده است. این سیستم انگلیسی است و طی جنگ جهانی دوم به وجود آمده است. ابتدا جهت استفاده در کشتی ها و ناوهای جنگی طراحی و ساخته شده بود و بعدها مصارف هوایی نیز پیدا کرد.

اطلاعاتی که این سیستم در اختیار خلبان قرار می دهد عبارتند از:

1- تعیین موقعیت هواپیما به صورت مختصات طول و عرض جغرافیایی.

2- زاویه و مسافت هواپیما تا مقصد.

3- زمان رسیدن به مقصد و سرعت هواپیما نسبت به زمین.

2-2-3- LORAN : ( Lony ranye Navigation )

این سیستم دارای ایستگاههای اصلی ( Mastr ) و ثانویه ( Secondary )

است که پالسهایی با دوره تکرار 25 یا 30 در ثانیه ارسال می کنند که طول این پالسها 40 میکر ثانیه است گیرنده با دریافت این پالسها از دو ایستگاه ، موقعیت مکانی خود را به دست می آورد.

این سیستم روی فرکانس 10-14 KHZ کار می کند و تقریبا پوشش جهانی دارد.

2-2-4- ANF ( Automatic Diretion Finder )

در این روش ایستگاههای رادیویی وجود دارند که فرکانس امواج آنها 200 تا 2000 کیلو هرتز می باشد. گیرنده با گرفتن این امواج جهت آن را ؟ می دهد و انسان را به سمت آن ایستگاه هدایت می کند.

2-2-5- VOR ( VHF Omni Ranye Beo Con )

فرستنده این سیستم روی فرکانس 112 تا 9/117 مگاهرتز کار می کند. و دقت این سیستم از ADF بیشتر است. گیرنده VOR جهت خود را تا فرستنده نسبت به شمال مغناطیسی پیدا می کند.

2-2-6-GPS ( Positioniog System Global )

سیستم GPS یک سیستم تعیین موقعیت ماهواره ایی است که اطلاعات دقیق پیوسته و جهانی و سه بعدی از موقعیت و سرعت را در اختیار کاربرانی که گیرنده GPS مناسبی در اختیار داشته باشند قرار می دهد. بخش فضایی GPS شامل 24 ماهواره است که در 6 صفحه موازی با 4 ماهواره در هر مدار قرار گرفته اند.

در فصل چهارم این سمینار راجع به سیستم GPS و مبحث خطاها مفصل پرداخته خواهد شد.

2-3- محاسن ناوبری GPS به سیستمهای دیگر.

سیستم GPS به دلیل داشتن محاسن فوق العاده ای از قبیل دقت زیاد در مکان یابی و پوشش جهانی و قابلیت تعیین سرعت در سه محور و داشتن مینیمم خطای ممکن و غیره ، باعث گشته تا انتخاب اول برای هواپیماهای با سرنشین و بدون سرنشین و یا موشکهای دور برد باشد و حتی با گسترش امکانات این سیستم برای کاربران بسیاری از سیستم های ناوبری رادیویی که توضیح داده شد عملا از رده خارج شوند.

2-4- نگاهی به کاربردهای GPS :

2-4-1- کاربرد GPS/INS در هدایت هواپیماها:

در طول پرواز به خاطر عوامل و یا عوامل مختلف دیگر ممکن است ارتباط گیرنده GPS با ماهواره ها قطع گردد و یا در کار سیستم GPS اختلال ایجاد شود در این صورت لازم است جهت جلوگیری از بروز حادثه و خارج شدن هواپیما از کنترل ، سیستم ناوبری کمکی وجود داشته باشد تا هدایت هواپیما را به عهده بگیرد و این کار تا جایی صورت گیرد که هواپیما بدون مشکلی به مبدأ بازگردد . این سیستم ناوبری کمکی می تواند INS ( Intertial Navigation System ) باشد که در این سیستم از سنسورهای و جایروها و شتاب سنجهای داخلی جهت ناوبری اتوماتیک استفاده می کنند.

پس از تشخیص عدم عملکرد صحیح GPS توسط واحد کنترلی، ناوبری از طریق قطب نما انجام می گیرد و واحد کنترلی مسیر پروازی را از روی اطلاعات دریافتی از قطب نما پیدا می کند. این کار بدین صورت انجام می کیرد که در لحظه ای که GPS قطع شد نرم افزار آخرین اطلاعات و ریتکال جایرو سایر سنسورها را دارد و با توجه به اینکه آخرین اطلاعات موقعیت هواپیما در لحظه قطع GPS در حافظه قرار دارد و اطلاعات موقعیت Way Point نیز در حافظه قرار داده شده و سرعت هواپیما نیز موجود می باشد زمان لازم جهت رسیدن به اولین Way Point بدست می آید. در این زمان نرم افزار هواپیما را آنقدر اصلاح می کند تا هدینگ هواپیما در راستای مناسب قرار بگیرد و به اندازة زمان محاسبه شده در همین جهت ادامه مسیر دهد تا به اولین Way Point تا زمانی که GPS مجددا شروع به کار نماید انجام می گیرد و اگر در این مدت GPS شروع به کار نمود اطلاعات جدید دریافت شده و انحرافات بوجود آمده تا مسیر پروازی تصحیح می شود تا هواپیما بتواند مأموریت خود را انجام دهد در صورتی که هواپیما به اولین W ay Point برسدو GPS همچنان از عملکرد صحیح بازمانده باشد. هواپیما عمل Homming را انجام می دهد و این بدین معنی است که هواپیما در همان ارتفاع و به وسیله قطب نما به سمت مبدأ تغییر مسیر داده و به ایستگاه کنترل زمینی باز می گردد. لازم به توضیح است اگر در طی پرواز Homming ، GPS شروع به کار نماید هواپیما از حالت Homming خارج نشده و به پرواز در مسیر خود برای رسیدن به مبدأ ادامه می دهد.

از آنجاییکه INS بر اساس سنجش شتاب در سه راستای مختصاتی و سپس انتگرال گیری مجدد برای محاسبه موقعیت کار می کند. به دلیل این انتگرال گیری ها خطای INS جمع شونده و افزایش یابنده است. تنها می توان با به کار بردن جایروها و شتاب سنج های دقیق تر از نرخ این افزایش کاست ولی مسلما این روش به هزینة زیادمنجر می شود. این در حالی است که خطای GPS تا حد زیادی اتفاقی است. بنابراین ب ترکیب مناسب این دوسیستم می توان معایب هر دو را تا حد زیادی کاهش داد.

امروزه ناوبری هواپیماها با ترکیبی از INS و GPS انجام می شود و بدین صورت مقدارهای ثابت انتگرال گیری INS به طور ادواری به کمک نتایج GPS تصحیح می شود. بنابراین با هر بار تصحیح ، خطای جمع شده INS تا آن لحظه صفر می شود .

به دلیل نرخ بالای تصحیح ( نوعا ) هیچ نیازی به INS های دقیق و گران نیست و بنابراین می توان از یک INS معمولی و ارزان برای ترکیب با GPS استفاده کرد. این نوع ناوبری مخصوصا برای پروازهای طولانی که در آنها قسمت اعظم مسیر خارج از پوشش را دارهای زمینی انجام می شود که کارایی عالی دارد. به طور مثال استفاده از GPS در ناوبری هواپیماهای اقیانوس پیما تا 10 % از هزینة سوخت آنها می کاهد.

2-4-2 ) کاربرد GPS در هدایت دریایی:

در کشتی ها به دلیل سرعت نسبتا پایین حساسیتی نسبت به پیوسته نبودن نتایج GPS در محور زمان وجود ندارد. علاوه براین به دلیل فقدان سوانح ؟ ، مشکلات چند مسیر شدن سینگنال ماهواره و نیز ماسک شدن آن وجود ندارد. پس GPS می تواند به تنهایی ناوبری کشتی ها را انجام دهد. در این صورت باز هم در مسیرهای طولانی و اقیانوسی کشتی قادر خواهد بود مسیر خود را به دقت بپیماند و در زمان مسافرت و سوخت صرفه جویی کند.

2-4- 3- کاربرد GPS در تعیین زوایای وضعیتی وسایل نقلیه:

با قراردادن چند گیرنده GPS در نقاط مختلف یک وسیله نقلیه مثل کشتی ، می‌توان در هر لحظه زوایه های بین محل این گیرنده ها را حساب کرد.

2- 4- 4- تعیین موقعیت ماهواره های کوچک با ارتفاع پایین

دیگر برای مکان یابی این ماهواره ها نیازی به روشهای گران و پردردسر ردیابی و تعقیب زمینی نیست . این ماهواره ها می توانند ماهواره های جاسوسی، هواشناسی یا نقشه برداری باشند که نتایج آنها بدون معلوم بودن مکان ماهواره ها در لحظه تهیه اطلاعات ارزش چندانی ندارد. و تفسیر صحیح نتایج آنها ، منوط به تطبیق آنها برنقشه های جغرافیایی مسطح زمین است. این ماهواره های می توانند از GPS برای تعیین و ثبت محل دقیق گرفتن هر کدام از عکس ها استفاده کنند.

2-4-5- کاربرد در نقشه برداری:

یکی از کاربردهای مهم غیر نظامی GPS استفاده از‌ آن در نقشه برداری است.

در سد سازی در معدن کاوی و راه سازی و غیره GPS می تواند هزینه های اجرایی طرح را تا حد زیادی کاهش دهد. GPS با ایفای نقش در تهیه نقشه های بسیار دقیق برای سیستم های اطلاعات جغرافیایی ، سهم مهمی در مینیمم شدن طول جاده ها و مسیرها و تعیین دقیق محل معدن ها و غیره دارد.

علت استقبال از GPS در نقشه برداری این است که GPS بر خلاف سیستم های قبلی برای مکان یابی به جای روش داپلر سنجی از روش تداخل ؟ که بسیار دقیق تر است استفاده می کند. GPS در تهیه نقشه های هوایی و جایابی دقیق عکس های هوایی نقش مهمی را ایفا می کند.

2- 4-6- کاربرد در مصارف نظامی:

بیشترین کاربرد GPS در مصارف نظامی است . به کمک GPS دیگر هیچ دسته نظامی در هیچ محیط جغرافیایی ناآشنا گم نمی شود. در برخی از گیرنده های GPS ، می توان مسیر عملیاتی یک واحد را از قبل در حافظه دستگاه وارد کرده و حداکثر انحراف مجاز از مسیر را نیز مشخص کرد. در این صورت خروج از دالان مجاز، هشدار می دهد. با این روش می توان محل میدان های مین شناسایی شده را از قبل در حافظه دستگاه وارد کرد تا از هر گونه اشتباه مرگبار جلوگیری شود. علاوه بر واحدهای زمینی، از موشکهای بالستیک گرفته تا هواپیماهای بدون سرنشین و تا بمبهای هوشمند، اهداف خود را با GPS سریع تر ، دقیق تر و ارزان تر پیدا می کنند.

2-4-7- کاربرد در مدیریت و کنترل ناوگانها :

این ناوگان می تواند گشتی های اقیانوس پیمای یک شرکت حمل و نقل بین المللی، کامیونهای یک شرکت باربری زمینی، قطارها ، شبکه تاکسیرانی شهری، خودروهای گشت پلیس ، آمبولانس ها یا خودروهای آتش نشانی باشد. کافی است واحد متحرک را به یک گیرنده GPS و یک کامپیوتر که در صفحه نمایش خود، مجموعه راههای ممکن را نشان می دهد مجهز کرد و سپس تمام واحدها را با یک شبکه داده به مرکز کنترل وصل کرد. در این صورت مرکز کنترل همواره شمایی که کامل از وضعیت و موقعیت و آرایش کلیه واحدها خواهد داشت. پیش بینی می شود در آینده نزدیک حتی خودروهای سواری هم به این تجهیزات مجهز شوند و بتوانند با هدایت صحیح توسط مرکزکنترل ترافیک، بهترین مسیر را در هر شرایطی انتخاب کنند. و یا با دزدیده شدن خودرو توسط این سیتم مکان اختفای آن را کشف کرد.

2-4-8- کاربرد های زیست محیطی:

به عنوان نمونه با بستن یک قلاده مجهز به GPS و یک فرستنده مناسب می توان مسیر مهاجرت دسته های پرندگان و سایر حیوانات را دقیقا و لحظه به لحظه پیگیری کرد. همچنین در اقیانوس شناسی از یک شناور کوچک مجهز به GPS و فرستنده ، جهت بررسی جریانهای آبی در مکانهای ناشناخته در میان اقیانوسها استفاده می شود.

فصل سوم: معرفی پهپاد به عنوان کار بر سیستم GPS.

بررسی کاربرد GPSسیستمهای ناوبریانواع سیستم های ناوبری رادیویی

بررسی تفاوت موتورهای دیزل دو زمانه و چهار زمانه

عنوان موتورهای دیزل که به نام موتورهای اشتعال بر اثر فشار بالا نیز شناخته می شوند از نام دکتر رودلف دیزل اقتباس گشته که در حدود سال 1893 در آلمان اختراع آن را به ثبت رسانید این موتورها از نوع موتورهای احتراق داخلی محسوب می شوند زیرا اشتعال در داخل موتور انجام می شود اساس این نوع موتور از نظر ساختمان و طراحی مشابه موتورهای بنزینی می باشد که آن هم ن

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	162 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	31

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

مقدمه

عنوان موتورهای دیزل که به نام موتورهای اشتعال بر اثر فشار بالا نیز شناخته می شوند از نام دکتر رودلف دیزل اقتباس گشته که در حدود سال 1893 در آلمان اختراع آن را به ثبت رسانید. این موتورها از نوع موتورهای احتراق داخلی محسوب می شوند زیرا اشتعال در داخل موتور انجام می شود. اساس این نوع موتور از نظر ساختمان و طراحی مشابه موتورهای بنزینی می باشد که آن هم نوعی موتور احتراق داخلی بوده ولی اختلاف آنها در طریقة ورود سوخت به سیلندرهای موتور و شیوه وقوع احتراق می باشد.

در موتورهای بنزینی ، سوخت با هوا مخلوط شده و وارد سیلندرها می شوند و اشتعال بر اثر یک جرقه الکتریکی توسط شمع ایجاد می گردد. در موتورهای دیزل سوخت به شکل پودر شده به درون سیلندرها تزریق شده و اشتعال در اثر درجه حرارت بالای داخل سیلندرها حاصل می شود. نام اشتعال بر اثر فشار بالا براساس عملکرد موتور انتخاب شده است. موتورهای دیزل بر مبنای نسبت فشار بالا طراحی شده اند که در نتیجه فشار بالا درجه حرارت هوای فشرده شده داخل محفظه احتراق بالا می رود. درجه حرارت به قدر کافی بالا بوده تا پس از تزریق سوخت به داخل محفظه احتراق اشتعال رخ دهد. بنابراین می توان اینگونه نتیجه گرفت که فشار سبب اشتعال خواهد شد به همین دلیل این نوع موتورها را اشتعال بر اثر فشار بالا نامیده اند.

مراحل کار موتور :

فعالیتهایی که درون یک سیلندر موتور انجام می شود به مراحلی (کورس) تقسیم میشوند. عبارت کورس به معنای حرکت پیستون می باشد. بالاترین موقعیت پیستون در سیلندر و یا به عبارت ساده تر نقطه فوقانی کورس پیستون را TDC یا نقطه مرگبالا و پایینترین موقعیت پیستون در سیلندر را نقطه مرگ پایین (BDC) می نامند. بنابراین یک کورس طی فاصله بین TDCبه BDC و یا بر عکس می باشد. میل لنگ از طریق شاتون با یک دور گردش کامل خود دو کورس پیستون را پدید می آورد و پیستون یکبار به نقطه مرگ بالا و یکبار به نقطه مرگ پایین می رسد.

عملیات مشخصی در داخل یک موتور اتفاق می افتد که باعث کارکرد موتور می شوند. این عملیات بصورت یک چرخه تکرار می شوند. بسته به نوع طراحی موتور، یک چرخه کامل شامل دو کورس (دوزمانه) و یا چهار کورس پیستون (چهارزمانه)هستند.

انجام چرخه کامل دیزل نیاز به هوای فشرده شده در سیلندر ، تزریق سوخت، احتراق مخلوط سوخت و هوا، انبساط گازها جهت اعمال نیرو بر روی پیستون و نهایتاً تخلیه گازها از سیلندر دارد.

در موتورهای چهار زمانه، هوا از طریق سوپاپ هوا وارد سیلندر شده و گازهای سوخته شده از راه سوپاپ دود که در سرسیلندر تعبیه شده خارج میشوند. در موتورهای دو زمانه مجراهایی در دیواره سیلندر وجود داردکه از طریق آنها هوا وارد سیلندر می شود. با حرکت پیستون در داخل سیلندر این مجراها باز و بسته می شوند. گازهای خروجی نیز از طریق سوپاپهایی مانند موتورهای چهارزمانه خارج میشوند.

چرخه چهار زمانه:

موتور دیزل چهارزمانه با چرخه ای شامل چهارکورس پیستون دارد. مکش، تراکم، قدرت (احتراق) و تخلیه سوپاپهای هوا و دود بگونه ای تنظیم شده اند که باز وبسته شدن آنها دقیقاً متناسب با حرکت پیستون انجام شود. سوپاپها حرکت خود را از میل سوپاپ می گیرند که میل سوپاپ نیز نیروی محرک خود را از میل لنگ می گیرد.

بدلیل سهولت درک متن زیر باز و بسته شدن سوپاپ ها در نقاط TDC و BDC در نظر گرفته می شود. در عمل آنها دقیقاً در نقاط مرگ و مرگ پایین باز یا بسته نمی شوند اما بگونه ای تنظیم شده اند که کمی قبل یا بعد از این نقاط باز یا بسته شده تاهوای تازه بداخل سیلندر مکیده شده و گازهای سوخته شده بطور کامل از سیلندر رانده شوند.

مراحل مختلف کار یک موتور دیزل چهار زمانه به شرح زیر می باشد.

مکش هوا یا تنفس – کورس مکش هوا با باز شدن سوپاپ هوا و حرکت پیستون به سمت پایین آغاز میشود. هوا از طریق سوپاپ هوا بداخل سیلندر مکیده می شود و در نقطه BDC محفظه سیلندر از هوای تازه پر شده است.

تراکم – پس از رسیدن به نقطه BDC پیستون به سمت بالا حرکت کرده و هوای مکیده شده به داخل سیلندر را متراکم می سازد. در این حالت سوپاپ هوا بسته است. سوپاپ دود نیز بسته است،‌بنابراین محفظه سیلندر آب بندی شده و هیچ منفذی باز نیست. با بالا رفتن پیستون در اثر گردش میل لنگ، هوا متراکم می شود. وقتی پیستون به نقطه TDC می رسد هوا تقریباً به نسبت یک شانزدهم حجم اولیه فشرده شده است. متراکم شدن هوا در سیلندر نه تنها فشار آنرا افزایش می دهد بلکه حرارت آن نیز بالا می رود. اکنون هوا در محفظه کوچک بالای پیستون (محفظه احتراق) آنقدر داغ شده است که می تواند سوخت دیزلی را که از طریق انژکتور به این محفظه تزریق میشود، مشتعل سازد.

قدرت – درست کمی قبل از رسیدن پیستون به TDC مقدار متناسبی سوخت دیزل از طریق انژکتور بداخل محفظه احتراق پاشیده می شود و احتراق صورت می گیرد. هوای داغ محفظه نه تنها یک مخلوط قابل احتراق رابا ذرات سوخت پاشیده شده تشکیل ‌ ‌
می‌دهد بلکه باعث مشتعل شدن آن نیز می گردد. احتراق یا اشتعال بسرعت اتفاق می افتد و فشار داخل سیلندر راافزایش می دهد. گازهای انبساط یافته در اثر احتراق در داخل سیلندر و بر روی سر پیستون نیرویی اعمال می کنند که باعث رانش پیستون به سمت پایین میشود. این حرکت از طریق شاتون به میل لنگ انتقال یافته و باعث چرخش آن و عملیات بعدی موتور می شود. در زمان احتراق هر دو سوپا بسته هستند اما در انتهای کورس سوپاپ دود باز می‌شود.

تخلیه دود – در این زمان سوپاپ دود باز میشود، پیستون به سمت بالا حرکت کرده و گازهای سوخته شده را از طریق مجرای سوپاپ دود به بیرون می راند. در این حالت سوپاپ هوا بسته است. وقتی پیستون به نقطه TDC می رسد سوپاپ دود بسته می‌شود.

به این ترتیب چرخه چهار زمانه موتور کامل می شود. با ادامه کار موتور سوپاپ هوا مجدداً باز میشود و هوای تازه با شروع پایین رفتن پیستون بداخل سیلندر مکیده می شود و چرخه مکش تکرار می گردد. سوپاپ هوا درست قبل از بسته شدن کامل سوپاپ دود باز می گردد. این حالت قیچی کردن سوپاپها نامیده می شود. قیچی کردن سوپاپها باعث میشود گازهای سوخته شده بسرعت از سیلندر خارج شده و سیلندر تمیز گردد.

همانطور که قبلاً ذکر شد موتورهای دیزل بگونه ای طراحی شده اند که نسبت تراکم در آنها بسیار می باشد و این نسبت تراکم باعث تولید فشار و حرارت بسیار زیادی
می گردد تا جائیکه پس از پاشش سوخت در محفظه احتراق، حرارت موجود، مخلوط سوخت را مشتعل می سازد.

یکی از قوانین اساسی علوم (قانون گازها) به این موضوع ارتباط پیدا می کند به این صورت که بطور خلاصه افزایش فشار در یک سیلندر باعث افزایش دما می شود بنابراین حرارت هوا آنقدر بالا می رود که موجب اشتعال می شود.

موتور دیزل دو زمانه :

موتور دیزل دو زمانه با دو کورس پیستون یک چرخه کامل خود را طی می کند: یک کورس بطرف بالا و یک کورس به طرف پایین. در موتورهای دیزل دو زمانه مجراهایی در دیواره سیلندر تعبیه شده اند که حرکت پیستون به بالا و پایین سبب بسته و باز شدن آنها میشود.

این مجراها بعنوان مجاری هوا و دود طراحی شده اند. در موتورهای دیزل معمولاً هم از مجرا و هم از سوپاپ (مجرا برای ورود هوا و سوپاپ برای خروج دود از سیلندر ) استفاده میشود.

این موتورها به یک پمپ باد یا دمنده مجهز شده اند که هوا را با فشار اندکی از فشار دود خروجی سیلندر به داخل آن می دمد. این پمپ نه تنها سیلندر را از هوای تازه کاملاً پر می کند بلکه به خروج سریعتر و بهتر گازهای سوخته پس از احتراق کمک می کند و این به تمیز شدن محفظه سیلندر از دود و گازهای سوخته شده اشاره دارد.

عملیات کار موتور دو زمانه به شرح زیر است:

(a) پیستون در نقطه BDC است.هوا بوسیله پمپ دمنده و از طریق مجراهای ورود هوا در دیواره سیلندر به داخل دمیده میشود این عمل باعث پر شدن محفظه سیلندر از هوای تازه و خارج شدن گازهای سوخته از طریق سوپاپ دود در سیلندر خواهد شد که در این زمان باز می باشد.

(b) پیستون در این زمان رو به بالا حرکت کرده و مجرای ورود هوا را می بندد تا ورود هوای دمیده شده توسط پمپ قطع گردد. حرکت پیستون به سمت بالا ادامه می یابد و هوای محبوس در قسمت فوقانی پیستون به نسبت حدود یک شانزدهم حجم اولیه فشرده می شود. بنابراین حرارت هوای فشرده افزایش می یابد.

(c) پیستون تقریباً در کورس تراکم به نقطه TDC رسیده است. سوخت پودر شده از طریق انژکتور به داخل اطاقک احتراق پاشیده می شود و بدلیل وجود حرارت بسیار زیاد در هوای متراکم این محفظه مشتعل می گردد. فشار حاصل از احتراق در کورس قدرت پیستون را به سمت پایین می راند.

(d) پیستون تقریباً در کورس قدرت به نقطه BDC رسیده است. سوپاپ دود طوری تنظیم شده است که درست قبل از BDC باز شود و اجازه دهد گازهای سوخته شده از سیلندر خارج شوند. همچنانکه میل لنگ به گردش خود ادامه می دهد پیستون به نقطه BDC می رسد و جلوی مجرای ورود هوا را باز می کند و مجدداً پمپ، هوای تازه را به داخل سیلندر می دمد و چرخه همانند قبل ادامه می یابد. با هر دور گردش میل لنگ یک چرخه کامل می شود.

تخلیه دود

بررسی تفاوت موتورهای دیزل دو زمانه و چهار زمانهچرخه چهار زمانهمراحل کار موتور

بررسی سیستم های ترمز معمول در راه آهن

یکی از سیستم های ترمز معمول در راه آهن ترمز هوایی است که از انرژی هوای فشرده جهت تأمین نیروی ترمز استفاده می‌شود تلمبه ای که هوای فشرده جهت ترمز قطارها تهیه می‌نماید کمپرسور نام دارد و برای تهیه هوای فشرده مورد نیاز جهت ترمز و دستگاههایی از قبیل شن پاش، کلیدهای هوایی مغناطیسی ، برف پاک کن ها و دریچه ها از یکدستگاه کمپرسور سه سیلندر استفاده شده که

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	14 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	30

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

ترمز

کمپرسور:

یکی از سیستم های ترمز معمول در راه آهن ترمز هوایی است که از انرژی هوای فشرده جهت تأمین نیروی ترمز استفاده می‌شود تلمبه ای که هوای فشرده جهت ترمز قطارها تهیه می‌نماید کمپرسور نام دارد و برای تهیه هوای فشرده مورد نیاز جهت ترمز و دستگاههایی از قبیل : شن پاش، کلیدهای هوایی مغناطیسی ، برف پاک کن ها و دریچه ها از یکدستگاه کمپرسور سه سیلندر استفاده شده که توسط کوپل انعطاف پذیر به میل‌لنگ موتور متصل می‌گردد کمپرسور دارای پمپ روغن و سیستم روغنکاری منتقل می‌باشد و پس از روشن شدن موتور همزمان شروع به کار می‌کند و با توقف موتور از کار می‌افتد. حال به بررسی مشخصات کمپرسور در لکوموتیوهای GE و ALSTOM می‌پردازیم.

در لکوموتیو GE:

این لکوموتیوها مجهز به یک دستگاه کمپرسور WABCO-3CD از نوع پیستونی دومرحله ای است و دارای آرایش سیلندر w می‌باشد. دو سیلندر جانبی این کمپرسور فشار ضعیف و سیلندر میانی آن فشار قوی می‌باشد. کمپرسور مزبور هوای فشرده مورد نیاز در سیستم ترمز لکوموتیو و قطار، همچنین تجهیزات الکتروپنوماتیکی مانند بوق، زنگ ناقوسی، سیستم شن پاش، برف پاک کن ها و دریچه خنک کننده رادیاتور ، زبانه کنتاکتورهای مارش و نظایر آنها را تأمین می‌کند. این کمپرسور به وسیله هوا خنک می‌شود. از نظر روغنکاری نیز دارای کارتل و پمپ روغن منتقل می‌باشد و ظرفیت روغن آن 5/60 لیتر است. نوع روغن مصرفی از نوع پارس ویژه (بهران 68) و نشان دهنده روغن آن گیج روغن می‌باشد که برای نشان دادن باید شمشیرک را در جای خود پیچاند تا ساچمه عمل کرده و روغن را نشان دهد. قطر سیلندرهای فشار ضعیف بزرگتر است و هر سیلندر مجهز به یک سرسیلندر جداگانه و قابل دمونتاژ می‌باشد که در هر کدام از آنها دو سوپاپ ورود و دو سوپاپ خروج تعبیه شده که عمل باز و بسته شدن آنها در اثر مکش و فشار پیستون ها انجام می‌شود. بر روی سوپاپ های ورودی تجهیزات سیستم بی بار کننده پیاده شده که به شیر مغناطیسی CMV مرتبط می‌گردد. در صورت رسیدن فشار مخازن اصلی به PSI140 کلید هوایی برقی ACPS عمل می‌نماید که در اثر آن جریان فشار ضعیف را برای تحریک نمودن شیر مغناطیسی CMV ارسال می‌کند در نتیجه شیر مزبور باز می‌شود و هوای مخزن اصلی را به سیستم بی بار کننده انتقال می‌دهد. در اثر حرکت پیستون های خلاص کننده و انتقال نیروی حاصل به سوپاپ های ورودی انها را به طور نیمه باز نگه می‌دارد. در این صورت عمل کمپرس انجام نمی‌گیرد و کمپرسور بی بار کار می‌کند و بر عکس وقتی فشار هوا به PSI130 رسید ACPS قطع و تا CMV از تحریک می‌افتد و فشار هوا از پشت سوپاپ های بی بار کننده برداشته می‌شود کمپرسور مجدداً فعال می‌شود. این کمپرسور مستقیماً به میل لنگ موتور کوپل می‌باشد و هوای خود را از صافی های 20 تایی توربوشارژ می‌گیرد.

دبی هوای تولیدی این کمپرسور در دور RPM1050 حدود 236 فوت مکعب در دقیقه می‌باشد این کمپرسور دارای 2 عدد رادیاتور خنک کننده هوا می‌باشد. هوای خروجی از سیلندرهای فشار ضعیف وارد رادیاتور خنک کننده اولیه که توسط یک فن پلاستیکی کوچک خنک می‌شود، شده و پس از خنک شدن وارد سیلندر فشار قوی شده و از آنجا پس از رسیدن به فشار نهایی PSI140 وارد رادیاتور خنک کننده دومین که روی مخزن اصلی هوا زیر پروانه خنک کننده رادیاتور حالت فرستاده و از آنجا به مخازن هوا فرستاده می‌شود.

در لکوموتیو ALSTOM :

این لکوموتیوها مجهز به یک دستگاه کمپرسور مدل WLNAGCE از نوع پیستونی دو مرحله ای است و دارای آرایش سیلندر W می‌باشد. دو سیلندر جانبی این کمپرسور فشار ضعیف و سیلندر میانی آن فشار قوی می‌باشد. کمپرسور مزبور هوای فشرده مورد نیاز در سیستم ترمز لکوموتیو و قطار همچنین تجهیزات الکتروپنوماتیکی مانند بوق، سیستم شن پاش و نظایر آن را تأمین می‌کند. سیال خنک کننده این کمپرسور آب می‌باشد که از طریق یک انشعاب به مدار خنک کننده آب LT ارتباط دارد. از نظر روغنکاری نیز دارای کارتل و پمپ روغن منتقل می‌باشد و ظرفیت روغن آن 40 لیتر است نوع روغن مصرفی از نوع شل کرونا P100 و نشان دهنده روغن آن به دو صورت است: 1- گیج روغن موجود بر روی کمپرسور 2 نشان دهنده سطح روغن کمپرسور بر روی صفحه نمایش اصلی.

قطر سیلندرهای فشار ضعیف بزرگتر است و هر سیلندر مجهز به یک سرسیلندر جداگانه و قابل مونتاژ می‌باشد که در هر کدام از آنها یک سوپاپ ورود و یک سوپاپ خروج تعبیه شده که عمل باز و بسته شدن آنها در اثر مکش و فشار پیستون ها انجام می‌شود بر روی سوپاپ های ورودی تجهیزات سیستم بی بار کننده پیاد شده که طرز کار آنها تفاوت چندانی با سایر لکوموتیوها ندارد و به صورت الکتروپنوماتیکی عمل می‌کند. این کمپرسور مستقیماً به میل لنگ موتور کوپل می‌باشد و هوای خود را از صافی های 4تایی کاغذی می‌گیرد. دبی هوای تولیدی در دور RPM1000 حدود 6500 لیتر بر دقیقه است. محدوده کنترل فشار عادی آن 9-8/7 بار می‌باشد و سوپاپ ایمنی آن در 11 بار عمل می‌کند سازنده این کمپرسور GARDENDENEVER می‌باشد و مجهز به سنسور کنترل فشار روغن کمپرسور می‌باشد و هوای خروجی از آن نیز با آب خنک می‌شود.

مخازن اصلی:

جهت ذخیره هوای فشرده تولیدی کمپرسور از آن استفاده می‌شود و به تعداد 2 عدد در هر لکوموتیو وجود دارد.

در لکوموتیو GE:

این لکوموتیو دارای دو مخزن اصلی می‌باشد. مخزن شماره یک با ظرفیت 600 لیتر در بالا و پشت کمپرسور قرار گرفته و مخزن شماره 2 با ظرفیت 200 لیتر در زیر شاسی قرار گرفته و هوای فشرده مورد نیاز لکوموتیو در این مخازن ذخیره می‌شود. فشار مخزن اصلی هوا معمولاً بین PSI125 تا PSI145 می‌باشد. برای حمل سرد لکوموتیو از مخزن شماره 2 استفاده می‌شود.

دلکوموتیو ALSTOM :

این لکوموتیو مجهز به دو مخزن اصلی هوا می‌باشد. مخزن اصلی (RP) با ظرفیت 400 لیتر در طرف A موتور زیر شاسی و مخزن ذخیره (RCA) با ظرفیت 400 لیتر در طرف‌B موتور زیر شاسی قرار گرفته است. مخزن اصلی مجهز به سیستم تخلیه دستی و اتوماتیک و مخزن ذخیره با روش تخلیه دستی تخلیه می‌شود. لازم به ذکر است برای حمل سرد لکوموتیو ALSTOM از مخزن RCA استفاده می‌شود.

لوله اصلی ترمز:

جهت انتقال هوای فشرده به سرتاسر قطار در زیر شاسی لکوموتیو لوله ای نصب شده است که آن را لوله اصلی هوا می‌گویند. این لوله از جنس فولاد و برای اینکه تحمل فشار زیاد داشته باشد بدون درز در نظر گرفته می‌شود و به وسیله بست های مخصوصی به شاسی متصل می‌شود در طرفین لوله اصلی شیری جهت انسداد و یا انتقال جریان هوا در نظر گرفته شده اگر دسته شیر در حالت موازی با ریل قرار گیرد حالت بازو در صورتیکه به طرف بالا یا عمود به ریل باشد حالت بسته خواهد بود. این شیرها دارای سوپاپی است که در موقع بسته شدن شیر، هوای حبس شده در لوله لاستیکی را خارج می‌نماید.

در لکوموتیو GE :

در هر طرف یک عدد می‌باشد و فشار هوای آن در حدود PSI 70 می‌باشد و در میان لوله های تعادل قرار دارد.

در لکوموتیو ALSTOM :

در هر طرف لکوموتیو دو عدد می‌باشد و فشار هوای آن در حدود PSI70 می‌باشد لازم به ذکر است در لکوموتیو آلستوم این لوله CG نام دارد و طرف تامپون قرار دارد.

لوله تعادل مخزن اصلی هوا (لوله تعادل بزرگ)

لوله توازن هوای مخازن اصلی هوای بین دو لکوموتیو است.

در لکوموتیو GE :

در هر طرف لکوموتیو دو عدد وجود دارد و فشار هوای آن در حدود PSI140 می‌باشد و در دو طرف لوله اصلی هوا قرار دارد.

در لکوموتیو ALSTOM :

در هر طرف لکوموتیو دو عدد وجود دارد و فشار هوای آن PSI 140 می‌باشد در آلستوم به این لوله CP می‌گویند و طرف قلاب قرار دارد.

لوله تعادل سیلندر ترمز (لوله تعادل کوچک)

لوله توازن هوای سیلندر ترمزهای دو لکوموتیو است.

در لکوموتیو GE :

در هر طرف لکوموتیو دو عدد می‌باشد و فشار هوای آن بین PSI 63 تا PSI 72 در لکوموتیوهای سری پایین و سری بالا تفاوت دارد و در هر طرف لوله اصلی هوا قرار دارد.

بررسی سیستم های ترمز معمول در راه آهنکمپرسورلکوموتیو GE

بررسی پایداری حرارتی الاستومرهای پلی یورتان

الاستومرهای پلی یورتان به دلیل داشتن خواص فیزیکی و مکانیکی بسیار خوب و عالی همواره مورد توجه در کاربردهای مختلف بوده اند ضعف عمده این الاستومرها، عدم امکان کاربرد آنها در دماهای بالاست که خواص فیزیکی و مکانیکی عالی خود را از دست می‌دهند، بنابراین مقاومت حرارتی و افزایش این مقاومت در الاستومرهای پلی یورتان موضوع مهمی است که می تواند در به کارگیری آ

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	168 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	35

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

پایداری حرارتی الاستومرهای پلی یورتان (1)

Thermal Stability of Polyurethae Elastomers (1)

واژه های کلیدی:

پلی یورتان ها،‌ پایداری حرارتی یورتان ها، ایزوسیانورات، پایداری حرارتی، اثر قسمت‌های سخت و نرم.

الاستومرهای پلی یورتان به دلیل داشتن خواص فیزیکی و مکانیکی بسیار خوب و عالی همواره مورد توجه در کاربردهای مختلف بوده اند. ضعف عمده این الاستومرها، عدم امکان کاربرد آنها در دماهای بالاست که خواص فیزیکی و مکانیکی عالی خود را از دست می‌دهند، بنابراین مقاومت حرارتی و افزایش این مقاومت در الاستومرهای پلی یورتان موضوع مهمی است که می تواند در به کارگیری آنها در زمینه های گوناگون از جمله تهیه و ساخت تایر اتومبیل مؤثر واقع گردد.

مقدمه

پایداری حرارتی پلیمرها از مسائل خاص و جدیدی است که طی بیست و پنج سال گذشته به عنوان موضوعی مستقل و تحت نام پلیمرهای مقاوم در مقابل حرارت مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. پلیمرها در طول عمر کاربردی خود در معرض عوامل گوناگونی مثل حرارت، اکسیدکننده ها، حلال ها و غیره قرار می گیرند و پایداری آنها در مقابل این نیروها و عوامل تخریب کننده را می توان با اندازه گیری میزان خواص مکانیکی باقیمانده در شرایط خاص و با انجام آزمایش مشخص کرد. به طور کلی پایدرای یک ماده پلیمری عبارت است از اینکه پلیمر مذکور بتواند در دما و زمان معینی، بدون کاهش چشمگیر خواص، دوام بیاورد. تغییرات حاصله در پلیمر معمولاً به یکی از صور زیر انجام می گیرد:

1- تغییرات فیزیکی (برگشت پذیر)

2- تغییرات شیمیایی (برگشت ناپذیر)

تغییرات فیزیکی به طور مشخص شامل تغییرات در دمای انتقال شیشه ای، پدیده های ذوب و بلور شدن و شک شناسی، پلیمر می شود که نشان دهنده حالت گرما نرمی ماده است. مواد این گروه قبل از تجزیه نهایی، ذوب و غیرقابل استفاده می شوند. برای مثال عدم پایداری حرارتی پلی استرین در دماهای 110-70 را می توان در نظر گرفت که نشان دهنده محدودیت کاربدر ان است. در این گستره دمایی، پلیمر نرم و غیر قابل استفاده می شود؛ بدون آنکه تجزیه و تخریب گردد. تغییرات برگشت ناپذیر، در تعیین خواص حرارتی پلیمرهای گرما سخت و دارای پیوند عرضی، اهمیت دارد. در این پلیمرها عمل ذوب صورت نمی گیرد و تغییرات با تجزیه و تخریب در یک دمای معین کمتر باشد پلیمر پایداتر است. چون شکسته شدن پیوندهای شیمیایی و تشکیل مجدد آنها نقش عمده ای در این نوع تجزیه ایفا می کنند، لذا نقش شرایط محیطی حاکم بر پلیمر بسیار حساس و مؤثر خواهد بود. به عنوان مثال تجزیه پلیمر در خلاء و یا اتمسفر بی اثر، با تجزیه ان در محیط دارای اکسیژن متفاوت خواهد بود. همچنین تجزیه پلیمر در یک محیط بسته که در آن گازهای حاصل از تجزیه، در واکنش های دیگری شرکت می کنند. با تجزیه آن در یک محیط باز که در آن گازهای حاصل از تجزیه از محیط عمل خارج می شوند، متفاوت است. نامنظم بودن ساختار پلیمر، شاخه ای بودن آن، وجود پراکسید و ناخالصی های دیگر به عدم ثبات پلیمر می افزایند. در کاربرد پلیمرها همیشه پایداری آنها در مقابل اکسایش و انحلال مورد توجه بوده است، اکسیژن معمولاً یکی از مهمترین عوامل تخریب پلیمرهاست. همچنین پلیمرهایی که دارای گروه های استری، آمیدی، بورتانی و اوره ای هستند نسبت به تجزیه هیدرولیتیکی حساس اند. هر دو عامل الودگی اسیدی و یا قلیایی در این عمل نقش کاتالیزور را ایفا می کنند و حضور آنها پایداری پلیمر را به طور محسوسی کاهش می دهد. خواص مطلوبی را که یک پلیمر در دماهای بالا داشته باشد به طور خلاصه می توان چنین بیان کرد:

1- حفظ خواص مکانیکی و داشتن نقطه ذوب و نرمی بالا.

2- مقاومت زیاد در مقابل گسیختگی حرارتی.

3- مقاومت زیاد در مقاب اثرات شیمیایی مثل اکسایش و هیدرولیز.

نقطه نرم شدن را می توان با افزایش نیروهای بین مولکولی و زنجیرها افزایش داد. افزایش نیروهای بین ملکوی نیز با به کار بردن گروه های جانبی قطبی که امکان ایجاد پیوندهای هیدروژنی را افزایش می دهند، و همچنین با ایجاد شبکه های واقعی در زنجیرها امکانپذیر است. از دیگر روش های افزایش نقطه نرم شدن پلیمر، ایجاد نظم بیشتر در زنجیر پلی مر است که امکان بالابردن درجه تبلور در زنجیر را میسر می سازد. این امر با انتخاب گروه های حجیم حلقوی مخصوصاً آنهایی که در وضعیت «پارا» استخلا می دهند امکانپذیرتر است.

ساده ترین روش افزایش پایداری حرارتی، شامل انتخاب گروهی از مواد است که پیوندهای قوی شیمیایی دارند و در نتیجه موادی که دارای ساختار متراکم و همبست هستند در این گروه قرار می گیرند. به طور کلی جهت بالا بردن پایداری حرارتی یک پلیمر باید:

الف- تنها مواد دارای قوی ترین پیوندهای شیمیایی به کار برده شوند.

ب- ساختار مواد به گونه ای باشد که جابجایی مولکول ها به سادگی امکانپذیر نباشد.

ج- بیشترین حالت رزونانسی در فرمول امکانپذیر باشد.

د- همه ساختارهای حلوقی دارای زوایای پیوندی نرمال باشند.

هـ- تکرار پیوندها تا حد ممکن عملی شود.

پلی یورتان ها از گروه پلیمرهای پیچیده ای هستند که این پیچیدگی نه تنها به نوع ساختاری مواد تشکیل دهنده و میزان استفاده از آنها بستگی دارد، بلکه به دلیل وجود بسیاری از پلیمرهای معروف تجارتی دیگر در ساختار پلیمری آنها نیز هست. به غیر از یورتان که ساختار اصلی پلی یورتان را تشکیل می دهد گروه های دیگری مثل اوره، ایزوسیانورات، آلوفانات، بی اوره، یورتیدیون و کربودی ایمید نیز در ساختار پلی یورتان وجود دارند. این گروه ها در خلال تولید پلی یورتان و در ساختار پلیمری حاصل می شوند. دو گروه مهم دیگر نیز در ساختار پلی یورتان وجود دارند که منشأ یورتانی ندارند، این گروه ها عبارتند از گروه های اتری و گروه های استری.

در زمینه پایداری حرارتی یورتان ها مطالعات خاصی صورت گرفته است که به عنوان مثال می توان از پایداری حرارتی ترکیبات مدل که توسط شیهان و همکارانش مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته اند، نام برد. بررسی های آنها نشان می دهند که مشتقات-S تری آزین ترکیبات پایدری در مقابل حرارت هستند. بکاس و همکارانش آتش گیر و پایداری حرارتی پلیمرهای بر پایه ایزوسیانات را د مجموعه ای از مدل های پلی یورتان و پلی اوره مورد بررسی و مطالعه قرار دادند. این پلیمرها از واکنش بین MDI یا پلی ایزوسیانات و مواد آلیفاتیک و آروماتیک به دست آمده بودند. باید توجه داشت که ترکیبات مقاوم در مقابل اشتعال از موادی به دست می آیند که یا در مقابل حرارت پایدارند و غیر قابل تبخیر و تجزیه هستند و یا در اثر تجزیه محصولات غیر قابل اشتعال تولید می کنند. عوامل اصلی تعیین کننده پایداری حرارتی پلی یورتان ها عبارتند از: ماهیت مواد تشکیل دهنده واکنش و شرایط و روش تهیه پلیمر مربوطه.

اثر ساختار شیمیایی مواد تشکیل دهنده

پایداری حرارتی الاستومرهای پلی یورتان، به ترکیب شیمیای موادی که در فرمول بندی آنها به کار رفته است بستگی دارد. این موضوع در هر دو مورد پایداری حرارتی فیزیکی (ذوب و یا نرم شدن پلیمر) و پایداری حرارتی شیمیایی (جدایی و تجزیه گروه های یورتان) قابل توجه و بررسی است. قسمت های نرم تشکیل دهنده پلیمر (گروه های اتری و استری) نیز در پایداری حرراتی یورتان ها، سهم دارند. نقطه ذوب پلی یورتان های خطی در بعضی موارد بیش از 200 است. این موضوع نه تنها با ماهیت مواد به کار رفته و نسبت مولی آنها بستگی دارد بلکه به روش سنتز نیز ارتباط پیدا می کند. چون حضور و میزان دمین ها میکروکریستالی به وضعیت سنتز وابسته است. از طرفی افزایش دمین های باعث پایداری گرمایی بیشتر می گردند. ارتباط حرارتی الاستومرهای پلی استریورتان با مواد تشکیل دهنده آنها توسط ماسیولانیس مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس گزارش های وی، برای پلی یورتان هایی که میزان اجزاء سخت در آنها بیش از 30 درصد است، هیدروکینون دی بتاهدروکسی اتیل اتر بهترین زنجیر افزاینده برای مواردی است که پایداری ترمودینامیکی مدنظر است. وی همچنین گزارش کرد که پایداری حرارتی پلی یورتان های بر پایه بیش فنولA، نسبتاً کم است و نشان داد که پایدرای حرارت الاستومرهای تهیه شده از H12MDI در مقایسه با پلیمرهای تهیه شده ازMDI کمتر است. نوع دی ایزوسیانات مصرفی، میزان پیوندهای عرضی، نوع پیوند و وجود ساختارهای حلقوی ایزوسیانورات در زنجیر پلیمرها، اثرات مهمی بر پایداری حرارتی پلی یورتان ها دارند. تعدادی از پارامترهای مهم و مؤثر در پایداری حرارتی یورتان ها عبارتند از:

1- انتخاب نوع دی ایزوسیانات،

2- انتخاب مواد دارای هیدروکسیل،

الف- پلی استر

ب- پلی اتر

ج- زنجیر افزاینده

3- نوع و مقدار پیوندهای عرضی در پلیمر

4- ایجاد پیوندهای غیر یورتانی مقاوم در مقابل حرارت پایدرای حرارتی مشتقات ایزوسیانات به ترتیب زیر است:

اثر قسمت های سخت:

حضور قسمت های سخت، نیروی جاذبه بین ملکولی و پیوندهای عرضی در زنجیر پلیمر باعث تقویت خواص فیزیکی و مکانیکی و دوام پلیمر در دماهای بالا می شود. اگرچه پیوندهای عرضی می توانند هم در قسمت های سخت و هم در قسمت های نرم پلیمر وجود داشته باشند ولی جاذبه های بین مولکوی معمولاً بین قسمت های سخت پلیمر موجودند.

بنابراین همانطور که قسمت های نرم تشکیل دهنده پلیمر می توانند بر خواص آن در دماهای پایین تأثیر زیادی داشته باشند، تصور می شود که ساختار قسمت های سخت نیز اثر قابل توجهی بر خواص پلیمر در دماهای بالا دارد.

قسمت های سخت موجود در زنجیر پلیمر، ممکن است حالت بلوری داشته باشند و این امر در شرایطی که پلیمرها تحت نیروی کشش قرار می گیرند، مشخص تر می شود. حالت های بلوری موجود نقش پیوندهای فیزیکی را در زنجیر پلیمر ایفا می کنند. استحکام، نقطه ذوب و مقاومت در مقابل تنش پلیمر بلوری با افزایش طول، تقارن و تناسب قسمت های سخت که عامل ایجاد و تقویت نیروهای جاذبه بین مولکولی هستند، افزایش می یابند، بنابراین ایزوسیانات های متقارن و گلیکول های فاقد شاخه جانبی احتمالاً در بالا بردن مقاومت حرارت پلیمرها مؤثر خواهند بود. در تحقیقاتی که توسط بریتین درباره الیاف یورتان انجام شده است و نتایج ان در بسیاری از موارد دیگر پلی یوتان ها نیز مصداق دارد، اثر تقارن ساختاری دی ایزوسیانات ها بر روی مقاومت حرارتی مورد بررسی قرار گرفته است.

یکی از عوامل اصلی تعیین کننده پایداری گرمایی یورتان ها، ماهیت مواد اصلی تشکیل دهنده پلیمر است.

یورتان های حاصل از دی ایزوسیانات های آلیفاتیک در مقایسه با انواع آروماتیک آنها دارای پایداری حرارتی بیشتری هستند. در مورد سه نوع دی ایزوسیانات مهم و تجاری HDI,MDI,TDI بر اساس اندازه گیری دمای تغییر شکل بین فنیل کاربامیت حاصل از آنها، رابطه ذیل صادق است.

TDI

جهت افزایش پایداری حرارتی

با مطالعه پایداری حرارتی ترکیبات مدل یورتان در اتمسفر آرگون، مشاهده شده است که تجزیه حرارتی یورتان ها در دمای پایین تر از 166 صورت نمی گیرد.

در یورتان(A) با فرمول عمومی (فرمول) پایدرای حرارتی با تغییر گروهR به صورت زیر تغییر می کند.

الکیل نرمال› بنزیل› فنیل› پارانیتروفیل› کلروسولفورنیل=R

بوتیل نوع سوم› سیکلوهگزیل›

افزایش پایداری حرارتی

پایداری حرارتی یورتان (A) به نوع ترکیب هیدروکسیل که در تهیه آن به کار رفته است نیز بستگی دارد. در نتیجه با تغییر گروهR پایداری حرارتی به صورت زیر تغییر می کند.

الکیل نوع سوم› الکیل نوع دوم› الکیل نوع اول=R

کاهش پایداری حرارتی

فریش و ماتوساک با پیرولیتز ترکیبات مدل کربامیت ها، یورتان ها و پلی یورتان- اوره ها در فشار اتمسفر و اندازه گیری سرعت ثابت تجزیه حرارتی آنها، با تعیین مقدار دی اکسید کربن متصاعد شده، رابطه پایداری حرارتی ساختارهای شیمیایی را به صورت زیر نشان دادند.

سیکلو آلیفاتیک› آرالکیل› آروماتیک

اثر پلی الها

پلی الهای استر و اتری یکی از قسمت های اصلی و مشخص تشکیل دهنده ساختار پلی یورتان ها می باشند. پلی استرها از پایداری حرارتی بهتری در مقایسه با پلی اترها برخوردارند و مقاومت آنها در مقابل اکسایش نسبتاً خوب است.

برتری پایداری پلی استرها با اندازه گیری رهایی از تنش پلیمرهای مربوطه در هوا و نیتروژن مشخص کرده اند. منحنی نستباً خطی به دست آمده در مورد پلی یوتان های تهیه شده از پلی استرها نشان دهنده ایناست که شکسته شدن زنجیرهای آنها در اثر اکسایش نبوده و لذا برگشت پذیر می باشد و پلیمر مربوطه خواص اولیه اش را کم و بیش حفظ کرده است. در صورتی که در مورد پلی یورتان های تهیه شده از پلی اترها، تجزیه سریع و برگشت ناپذیر آنها در هوا (در نیتروژن چنین نخواهد بود) نشان دهنده گسیختگی زنجیر و ماهیت اکسیدشوندگی این پلیمرها است.

در مورد یوتان هایی که پلی ال تشکیل دهنده آنها پلی اتر است، گروهی که با اکسید پروپیلن تهیه می شوند در مقایسه با آنهایی که با اکسید پلی اتیلن و یا اکسید1و4- بوتیلن ساخته می شوند سریع تر و آسان تر مورد حمله اکسیژن قرا می گیرد و اکسید می شوند. مطالعات رهایی از تنش الاستومرهای دارای پیوندهای عرضی در محیط هوا نیز نشان دهنده مقاومت حرارتی بهتر استریورتان ها نسبت به اتریورتان هاست. بنابراین در مواردی که پایداری بهتری در مقابل اکسایش حرارتی مورد نیاز است تحقیقاً پلی استر یورتان ها انتخاب می شوند.

اثر پیوند عرضی

ایجاد پیوندهای عرضی در الاستومرهای یورتان، با بکارگیری مواد اولیه دارای ظرفیت بیشتر از 2 و استفاده از دی ایزوسیانات اضافی امکان پذیر است. افزایش پیوندهای عرضی در زنجیر الاستومرهای پی یورتان، همانند بسیاری از پلیمرها، باعث افزایش پایداری حرارتی می گردد، زیرا برای تجزیه کامل پلیمر، باید پیوندهای شیمیایی بیشتری شکسته شوند و لذا پلیمر پایدارتر خواهد ماند. به هر حال تکنیک ایجد پیوندهای عرضی به منظور بالا بردن خواص پایداری حرارتی الاستومرها محدودیت انجام دارد، چون بر دیگر خواص مطلوب مورد نظر الاستومرها، مثل کشسانی، کنش تا پارگی غیره اثر منفی می گذارد. پیوندهای عرضی مختلف مؤثر بر پایداری حرارتی که در الاستومرهای یورتان با بکارگیری ایزوسیانات اضافی به وجود می آیند شامل: آلوفانات ها، بی اوره ها و ایزوسیانورات ها هستند که در بین آنها، ایزوسیانورات ها باعث ایجاد بیشترین پایداری حرارتی در پلی یورتان‌ها می شوند. آلوفانات ها و بی اوره ها در دماهای 170-160 درجه به طور کامل تجزیه می شوند ولی ایزوسیانورات ها در دماهای بالاتر از مقادیر ذکر شده پایدارند.

اثر پیوند عرضی ایزوسیانورات

پیوند عرضی ایزوسیانورات علاوه بر افزودن سختی پلیمر دارای ساختاری مقاوم در مقابل گرما بوده و دمای تجزیه آن بالاست، تری مر شدن ایزوسیانات جهت تشکی ایزوسیانورات اولین بار توسط هوفمن گزارش شد. وی تری فنیل ایزوسیانورات را با بکار بردن فنیل ایزوسیانات در مجاورت کاتالیزور تری اتیل فسفین سنتز کرد.

تولید و ایجاد ساختار ایزوسیانورات در پلی یورتان ها جهت بالا بردن پایداری حرارتی آنها به آسانی امکان پذیر است و مواردی نیز در این زمینه گزارش شده است. بنابراین می توان با جانشین کردن قسمتی از پیوندهای یورتانی با گروه های مقاوم در مقابل حرارت، از جمله ایزوسیانورات، پایداری حرارتی پلی یورتان ها را افزایش داد. نمونه های سخت با دانسیته کم از تری مر شدن پیش پلیمر پلی استر-TDI تهیه شده اند که خواص خود را تا دمای 23 به خوبی حفظ می کنند.

چسب های پلی ایزوسیانورات با تری مر شدن پیش پلی مر ایزوسیانات در حضور کاتالیزور آلی فلزی تهیه شده اند که استحکام و چسبندی آنها تا 205 (جهت چسباندن قطعات آلومینیوم- آلومینیوم) حفظ می شود.

ساساکی و همکارانش تهیه الاستومرهای پلی یورتان حاوی حلقه های ایزوسیانورات را گزارش کرده اند. سیستم کاتالیزوری مورد استفاده شامل سدیم سیانید در حلال DMF است. سنتز پلی یورتان الاستومرهای مقاوم در مقابل حرارت با ایجاد حلقه های ایزوسیانورات به روش پلیمر شدن بالک و در حضور کاتالیزور آلی فلزی و به کارگیری دی ایزوسیانات سیکلو آلیفاتیک نیز صورت گرفته است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که الاستومرها علاوه بر پایداری حرارتی، دارای خواص فیزیکی و مکانیکی بسیار خوبی نیز هستند.

بررسی پایداری حرارتی الاستومرهای پلی یورتانپلی یورتان هاپایداری حرارتی یورتان هاایزوسیانورات

بررسی سیستم ترمز سالنهای مسافری - از نظر سوپاپهای سه قلو، سوپاپهای اضافی، EB3، تبدیل فشار، MTZ-SH2 (ضد لغزش)

ترمز یکی از وسائل مهم و حیاتی در وسائط نقلیه ریلی می باشد همانطوریکه برای بحرکت درآوردن یک قطار یا هر وسیلة نقلیة ریلی دیگر نیاز به نیروی زیادی می باشد این نیرو در قطار باید به گونه ای عمل کند تا کوچکترین صدمه ای به وسائط نقلیه وارد نشود یا پیشرفت صنعت ریلی، ترمزها نیز پیشرفت در سطح بالایی داشته اند این تحقیق در مورد سیستم ترمز سالنهای مسافر

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	168 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	38

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

مقدمه

ترمز یکی از وسائل مهم و حیاتی در وسائط نقلیه ریلی می باشد.

همانطوریکه برای بحرکت درآوردن یک قطار یا هر وسیلة نقلیة ریلی دیگر نیاز به نیروی زیادی می باشد. این نیرو در قطار باید به گونه ای عمل کند تا کوچکترین صدمه ای به وسائط نقلیه وارد نشود یا پیشرفت صنعت ریلی، ترمزها نیز پیشرفت در سطح بالایی داشته اند.

این تحقیق در مورد سیستم ترمز سالنهای مسافری – از نظر سوپاپهای سه قلو، سوپاپهای اضافی، EB₃ ،‌تبدیل فشار، MTZ-SH₂ (ضد لغزش) – می باشد.

گردآورندگان:

حمیدا… شهرکی

محمد احمدی

تعریف ترمز:

ترمز نیروی مقاومی است در خلاف جهت حرکت، که از آن به منظور تقلیل سرعت و یا توقف وسائط نقلیه استفاده می شود.

ترمز در قطار از نوع ترمز هوایی است که بوسیله لکوموتیو به قطار فرستاده می شود. یکی از تجهیزات مهم لکوموتیو که جهت تهویه هوای قطار می باشد کمپرسور نامیده می شود. که در مدلهای مختلف می باشد. در راه آهن جمهوری اسلامی ایران مدل WXO و WBO در لکوموتیوهای GM و مدل کمپرسور لکوموتیوهای WABCD – 3DCL,GE و مدل کمپرسور لکوموتیوهای آلستوم موجود در ایران WLNA9CE میباشد.

مخازن اصلی هوا:

در لکوموتیو این هوای فشرده تهیه شده توسط کمپرسور به مخازن اصلی فرستاده می شود و در آنجا ذخیره می شود. این مخازن در لکوموتیوهای مختلف حجم های مختلفی دارند.

در GM بصورت دومخزن به حجم 400 لیتر در طرفین لکوموتیو می باشد. (GT26CW)

در لکوموتیوهای GE نیز دو عدد بوده که یکی داخل موتور خانه زیر پروانه خنک کننده (عقب لکوموتیو ) و حجم حدود 600 لیتر و دیگری زیر شاسی لکوموتیو سمت لکوموتیوران قرار گرفته و دارای حجم 200 لیتر می باشد.

در لکوموتیوهای Alstom بصورت دو عدد مخزن با حجم 400 لیتر در طرفین لکوموتیو زیرشاسی می باشد. این مخزنها دارای شیرهای ورودی و خروجی بوده و جهت تخلیه آب موجود در مدار ترمز برای هر کدام شیر تخلیه بصورت دستی و اتوماتیک در نظر گرفته شده است.

سیستم ذخیره هوا و انتقال به لوله اصلی لکوموتیو و قطار در لکوموتیوها:

در لکوموتیوهای GM هوا پس از رسیدن به فشار نهایی جهت ذخیره به مخزن اصلی شماره یک وارد می شود و پس از آن جهت ذخیره شدن وارد مخزن اصلی شماره 2 می گردد بین مخزن شماره 1 و 2 یک عدد سوپاپ 150 پوندی جهت کنترل هوای کمپرسور در نظر گرفته شده و در ورودی مخزن شماره 2 یک عدد شیر یک طرفه وجود دارد که هوا از مخزن شماره 2 به سوی مخزن شماره یک برگشت داده نمی شود پس از مخزن شماره 2 هوا جهت گرفته شدن آب روغن موجود در آن وارد قطره گیر و پس از آن جهت پایین آمدن نقطه انجماد و جلوگیری از یخ زدن در زمستان از الکل دادن عبور داده می شود و پس از عبور از الکل دان هوای 10 اتمسفری از دو مسیر تغذیه وارد دستگاه منظم کننده و موازنه می گردد و لکوموتیوران برای تنظیم آن از فلکه منظم کننده استفاده می کند و آن را با توجه به عقربه های سفید فشار سنج ها برای 5 اتمسفر تنظیم می کند و مرحله بعدی تنظیم توسط خود منظم کننده بطور خودکار انجام می شود و فشار خروجی منظم کننده 5 اتمسفر خواهد شد و پس از آن وارد مخزن موازنه و همچنین پشت پیستون دستگاه موازنه شده و پس از وارد آمدن فشار به پیستون موازنه سوپاپ ورود دستگاه موازنه باز و هوای 5 اتمسفری به لوله اصلی لکوموتیو و قطار هدایت می گردد و کلیه قسمتها با هوای 5 اتمسفری هواگیری می شود و در صورت بروز نشتی در قطار دستگاه موازنه مقدار آن را جبران می کند. از نظر تولید ذخیرة هوا و انتقال به لوله اصلی قطار لکوموتیوهای GE و ALSTOM تفاوت چندانی با لکوموتیوهای GM ندارد.

آشنایی به سیستمهای ترمز لکوموتیو و تجهیزات آن:

در لکوموتیوهای موجود در راه آهن صرفنظر از ترمزدستی، سه نوع سیستم ترمز از نظر هوایی و برقی وجود دارد.

1- ترمز دینامیک :‌بصورت برقی عمل می کند که جهت متعادل کردن سرعت بکار رفته و نمی‌توان آنرا به عنوان ترمز لکوموتیو یا قطار محاسبه نمود.

2- ترمز سه دنده:

این ترمز با هوای فشرده عمل نموده و به منظور ترمزگیری در لکوموتیوهایی است که به صورت منفرد یا چند واحد بدون قطار حمل می شود و سریعترین راه ترمز نمودن لکوموتیو می باشد که به نام ترمز مستقل معروف است و برخلاف ترمز اتوماتیک با لوله اصلی ارتباط ندارد ولی بطور غیرمستقیم سوپاپ تخلیه آن در ترمزگیری بوسیلة شش دنده وارد عمل می شود تغذیة آن نیز از هوای مخازن اصلی می باشد.

3- ترمز شش دنده یا ترمز قطار:

دستگاههای ترمز کابین راننده که فرمان ترمز از طریق آنها توسط لکوموتیوران صادر می شود در دیزلهای قدیمی نوع SL 6 و در دیزلهای جدید از نوع –L26 می باشد.

در ساختمان شش دنده نوع SL6 دو صفحه دایره شکل صیقلی تعبیه شده که یکی از آنها ثابت و دیگری متحرک و به دسته شیر مربوط می شود این صفحات دارای منافذ متعددی هستند که حالات مختلف شیر را برحسب موقعیت دستة شش دنده و نیز به کمک پیستون موازنه و مخزن موازنه انجام می دهند. حالات مختلف ترمز شش دنده نوع SL6 به شرح زیر می باشد:

حالت اول: هواگیری سریع «این حالت مسدود شده و استفاده نمی شود»

حالت دوم: هواگیری تدریجی یا آزاد کردن ترمز

حالت سوم: مهیا برای حرکت «این حالت را در شیرهای المانی کشش مضاعف می نامند»

حالت چهارم: خنثی یا قطع رابطه

حالت پنجم: ترمز تدریجی

حالت ششم: ترمز سریع

در دستگاه ترمز شش دنده از تعدادی سوپاپ تشکیل شده و دسته ترمز به محوری متصل است که روی آن بادامکهایی قرار دارد و با حرکت دسته شیر این بادامک ها به حرکت درآمده و هر کدام سوپاپ مقابل خود را برحسب وضعیت دسته شش دنده تحریک نموده و شش حالت مختلف زیر حاصل خواهد شد:

حالت اول: هواگیری تدریجی «آزاد کردن»

حالت دوم: ترمز تدریجی «حداقل ترمز»

حالت سوم: ترمز کامل «حداکثر ترمز»

حالت چهارم: لغو ترمز جریمه «قطع رابطه»

حالت پنجم: خنثی «خارج از سرویس»

حالت ششم: ترمز سریع

جهت ارتباط هوای لوله اصلی از دیزل به واگنها از لوله لاستیکی که در کلگی واگنها نصب گردیده استفاده می شود که از طریق ته پنجه به واگن بسته و ثابت می باشد و واگنها از طریق سرپنجه به هم وصل می شوند و در مقابل فشار هوا، سرما، گرما بسیار مقاوم می باشند. در واگنهای اکسپرس از دو نوع لولة هوا استفاده یکی مربوط به ترمز هوا یکی مربوط به هوای دربها که لوله مخصوص دربها با علامت + روی سرپنجه مشخص شده است و در حالت عادی به هیچ وجه اتصال لوله دربها به لوله ترمز امکان پذیر نیست.

شرح سیلندر ترمز:

ورود هوای فشرده شده به داخل سیلندر کورس پیستون را حرکت داده و اهرمها را به کار انداخته و نیرو را از خودکار به چرخها منتقل می کند و در داخل سیلندر دو فنر قرار دارد که یکی در رابطه با ترمز دستی می باشد که زمانیکه توسط ترمز دستی کورس پیستون سیلندر بیرون آمد و زمان باز شدن ترمز دستی این فنر وظیفة دارد کورس را به داخل سیلندر برگدارند و فنر دیگری در رابطه با ترمز هوا می باشد که پس از تخلیه ترمز باید پیستون را به داخل برگرداند.

انواع سوپاپ سه قلوهای موجود در راه آهن

انواع سوپاپ سه قلوها:

1- سوپاپ سه قلوی KE

2- سوپاپ سه قلوی روسی

3- سوپاپ سه قلوی HIK (هیلد براند کنور)

4- سوپاپ سه قلوی وستینگهاوس آمریکایی

5- سوپاپ سه قلوی وستینگهاوس انگلیسی

سوپاپ سه قلو KE :

یکی از جدیدترین و مهمترین نوع سوپاپ سه قلو موجود در راه آهن سوپاپ سه قلو KE میباشد که ساخت کارخانه کشور آلمان غربی بوده و از 246 قطعه فلزی، واشرهای لاستیکی و مقوائی تشکیل گردیده که عمر معمولی آنها شش سال می باشد که پس از پایان این مدت باید کلیه قطعات مذکور تعویض گردد و اخیراً کارخانه سازنده تغییراتی در قطعات داخلی این سوپاپها داده تا عمر قطعات آنها به ده سال افزایش یابد، قسمتهای سه قلو بشرح زیر می باشد.

1- شیر قطع و وصل که ارتباط هوای لوله اصلی سوپاپ سه قلو را برقرار می کند، در زمانیکه بسته باشد واگن بدون ترمز بوده و واگنهائی که دارای سوپاپ KE می باشد جهت تخلیه مخزن R باید شیر قطع و وصل را بسته تا هوای R تخلیه گردد.

2- اطاق A اساسی ترین کار در سوپاپ سه قلو بعهده اطاق A می باشد و نگهدارنده فشار داخل سیلندر بوده و چنانچه کوچکترین فراری هوا در قسمتهای A وجود داشته باشد باعث افت فشار ترمز می گردد.

3- اطاق انتقال، ‌جهت هماهنگی ترمز بین واگن ابتدا و انتها می باشد و فقط در زمان تدریجی مورد استفاده بوده و مقداری از هوای لوله اصلی را به خارج فرستاده تا کلیه قطار یکنواخت عمل ترمز را انجام دهد.

4- شیر باری، مسافری، چون این نوع سوپاپ سه قلو اکثراً در موارد باری و مسافری مورد استفاده قرار می گیرند، بهمین جهت شیر باری، مسافری که با تغییر دسته زمان ترمز واگن مورد نظر بدست می دهد استفاده می شود.

5- رگلاتور، وظیفه رگلاتور تعیین فشار حد نصاب در سیلندر ترمز و در نتیجه هوای سیلندر می باشد.

6- قسمت CV ،‌تبدیل کننده هوای R به CV و هدایت آن به رگلاتور جهت ارتباط هوای R به سیلندر ترمز می باشد.

7- قسمت مرکزی هوای لوله اصلی در این قسمت قرار دارد و با هوای A تعادل سوپاپ سه قلو را برقرار می کند و زمان ترمز با کسر شدن آن باعث باز شدن هوای R به CV میشود.

اتوماتیک:

هر سوپاپ سه قلوئی که هر روی آن کلمه SL باشد، یعنی سوپاپ تخلیه اطاق A آن اتوماتیک بوده و در زمان ترمز با یک ضربه به دو شاخه اطاق A تخلیه شده و در نتیجه ترمز بحالت آزاد برمیگردد.

بعضی از انواع سوپاپهای سه قلو و مشخصات آنها

1- KE_1asL 2- KE_1CSL 3- KEO_asl 4- KEO_csl 5- KE_2csl 6- KE_2cslA

KE : نماینده سوپاپ اصلی کنور – O : سوپاپ رله یا سوپاپ تخلیه ندارد 1: سوپاپ رله دارد.

2- دارای سوپاپهای اضافی ازجمله سوپاپ تبدیل فشار یا سوپاپهای با بار خالی اتوماتیک می باشد.

:a فشار سیلندر ترمز 6/3 اتمسفر و زمان ترمز در حالت باری 40-30 ثانیه می باشد.

:c فشار سیلندر ترمز 8/3 اتمسفر و زمان ترمز در حالت باری 30-18 ثانیه می باشد.

Sl: سوپاپ تخلیه اطاق A بطور اتوماتیک عمل می کند.

مخازن هوا در واگنها:

چون ترمز هوای فشرده انجام می گیرد جهت این کار مخازنی در زیر واگن برای ذخیره نمودن هوا تعبیه گردیده و حجم آن نسبت به فشار ترمز در واگنها متفاوت می باشد. در واگنهائیکه دارای سوپاپ سه قلو HIK (هیلد براند) هستند از دو مخزن B , R استفاده می شود و حجم آن باید متناسب با سوپاپ سه قلو و سیلندر ترمز باشد. در واگنهائیکه دارای سوپاپ سه قلو KE می باشند فقط از یک مخزن R استفاده می شود و حجم مخزن R باید با سیلندر ترمز هماهنگ باشد و سوپاپ سه قلو از نظر هماهنگی نقشی ندارد.

اهرم بندی ترمز:

نیروی حاصل از سیلندر ترمز بوسیله اهرمهای تخت که در طرفین سیلندر ترمز و بطور افقی قرار گرفته است افزایش یافته و بوسیله اهرمهای کشش و خودکار به اهرم بندی بوژی منتقل میشود و اصولاً اهرمها وظایف ذیل را بعهده دارند:

1- ازدیاد نیرو

2- انتقال نیرو

3- تقسیم نیرو

4- تغییر جهت نیرو

اهرمهای عمودی سه سوراخه که بوسیله آویزهای کج روی شاسی مستقر شده است نیروی ترمز را به میله مثلث ها منتقل می نمایند و میله مثلثها این نیرو را بطور مساوی روی چرخها تقسیم می نمایند و انتقال این نیرو بطرف دیگر چرخ از طریق اهرمهای شترگلو یا میله های رابط انجام می شود. اهرم مستطیل شکل دیگری بنام سینی وظیفه دارد نیروی ترمز را به میله مثلثهای چرخ دیگر بوژی منتقل نماید، توضیح اینکه میله مثلثها بوسیله آویز به شاسی بوژی متصل شده و بازدیدکنندگان توجه داشته باشند که سائیدگی بوشها یا والیکهای مربوط به این آویزها و یا نداشتن اشپیل مناسب احتمالاً موجب خارج شدن آنها از محل خود و سقوط میلث مثلث و در نهایت خروج واگن از خط خواهد شد.

کلیه قطعات و اهرمهای ارتباطی بطور مفصلی به یکدیگر متصل شده و در هر مفصل از والیک، پولک، واشر و اشپیل استفاده شده است و همیشه باید بین والیک و سوراخ میله و اهرمها گریسکاری گردد. این عمل باعث کم شدن مقاومتها گردیده و در نتیجه نیروی مؤثر ترمز تا حداکثر میزان پیش بینی شده افزایش خواهد یافت.

خودکار ترمز:

برای ثابت نگه داشتن نیروی ترمز و همچنین ثابت نگه داشتن فاصله کفش و چرخ توسط منظم کننده A بکار می رود. دارای دو نوع می باشد که در ایران مورد استفاده قرار می گیرد.

نوع DA که قدیمیتر و کمتر مورد استفاده قرار می گیرد و نوع DRV که پیشرفته و بیشتر استفاده می شود در نوع DA برای تنظیم با کولیس و صفحه کولیس تنظیم می شود و DRV تنظیم آن بصورت خودکار می باشد.

سیستم ترمز سالنهای مسافریسوپاپهای سه قلوسوپاپهای اضافیEB3خودکار ترمز

بررسی میز هیدرولیکی و کاربرد آن

جزوه حاضر جهت استفاده دانشجویان رشته های مهندسی عمران و مکانیک تهیه شده است در این جزوه 8 آزمایش مهم که در اکثر دانشگاهها تدریس می شود بیان گردیده است و هر آزمایش در یک فصل جداگانه آمده است در این مجموعه ضمن آشنا ساختن دانشجویان با دستگاه مورد آزمایش و روش انجام آزمایش ، بصورت خلاصه در مورد تئوری مربوط به آزمایشات توضیحاتی ارائه شده است هم چنین ض

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	2475 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	88

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل اول : آشنایی با میز هیدرولیکی....... 3

فصل دوم : جریان عبوری از ونتوری متر..... 9

فصل سوم : جریان عبوری از اوریفیس........ 17

فصل چهارم: برخورد جت.................... 24

فصل پنجم : وسایل اندازه گیری شدت جریان.. 31

فصل ششم : جریان عبوری از سرریزها........ 45

فصل هفتم : افت انرژی در شبکه ها......... 53

فصل هشتم : جریان های گردابی (ورتکس)..... 68

فصل نهم : آزمایش مرکز فشار.............. 82

جزوه حاضر جهت استفاده دانشجویان رشته های مهندسی عمران و مکانیک تهیه شده است در این جزوه 8 آزمایش مهم که در اکثر دانشگاهها تدریس می شود بیان گردیده است و هر آزمایش در یک فصل جداگانه آمده است در این مجموعه ضمن آشنا ساختن دانشجویان با دستگاه مورد آزمایش و روش انجام آزمایش ، بصورت خلاصه در مورد تئوری مربوط به آزمایشات توضیحاتی ارائه شده است هم چنین ضمن بیان اهداف آزمایش ، موارد ارائه نتایج که به صورت جداول یا نمودارها است و می بایست توسط دانشجویان تکمیل شود ذکر گردیده است.

بطور کلی جهت فراگیری و درک عمیق از موضوعات پیچیده علمی ، نمی توان فقط از طریق مطالعه و با شنیدن مطالب به این هدف رسید بلکه می بایست با انجام آزمایشات و از روش های تجربی ، پدیده های مختلف را مشاهده و مورد تجزیه و تحلیل قرار داد دانشجویان با انجام آزمایشات ، ضمن آشنا شدن با وسایل مختلف و روشهای مختلف اندازه گیری با تجزیه و تحلیل داده ها و یافته های آزمایشگاهی ، به شناخت و درک عمیق مطالب خواهند رسید.

توصیه می شود دانشجویان قبل از انجام هر آزمایش ، ضمن مطالعه مطالب مربوط به آن آزمایش و اندیشیدن به مطالب تئوری آن ، در حین آزمایش با قسمتها و جزئیات مختلف دستگاه و همچنین روش انجام آزمایشات آشنا گردند.

پس از انجام آزمایشات ضمن درج داده ها و یافته های آزمایشگاهی در جداول ، با انجام محاسبات لازم و با ارائه نمودارها و رسم منحنی ها به شرح و بسط مشاهدات پرداخته و با روشهای مختلف محاسباتی به تجزیه و تحلیل نتایج و بدست آوردن روابط اقدام نمود پس از این مرحله با تنظیم گزارش آزمایشگاهی و با رعایت روشهای صحیح و استاندارد نتایج کار را ارائه نمود .

فصل اول :

آشنایی با میز هیدرولیکی

اجزاء تشکیل دهنده میز هیدرولیکی

هدف از طرح میز هیدرولیکی ، فراهم نمودن وسیله ای برای انجام یک سری آزمایشات ساده در مکانیک سیالات و هیدرولیک می باشد شکل (1) تصویری از یک میز هیدرولیکی را نشان می دهد.

در شکل (2) دیاگرام قسمت داخلی یک میز هیدرولیکی نمایش داده شده است طبق این شکل یک پمپ کوچک سانتریفوژ ، آب را از منبع S که در قسمت پایینی میز هیدرولیکی قرار گرفته است پمپ نموده و از طریق شیر V به دستگاههای مورد آزمایش منتقل می کند.

در این میز هیدرولیکی یک تانک وزنی W قرار دارد که این تانک به منظور اندازه گیری وزن آبی که از دستگاه مورد آزمایش عبور نموده است و از طریق لوله کوتاه D که از قسمت F به تانک وزنی منتهی می شود بکار می رود تانک وزنی W به یک طرف اهرمی متصل است که در طرف دیگر آن آویزی قرار دارد و می توان وزنه هایی را که وزن هر کدام دو کیلوگرم می باشد بر روی آویز قرار دارد نسبت فاصله تانک وزنی تا محل تکیه گاه این اهرم به فاصله تکیه گاه تا محل اتصال آویز برابر نسبت یک به سه است در کف تانک وزنی W یک شیر خروجی B قرار دارد و بسته به موقعیت اهرم باز یا بسته می باشد.

بر روی محفظه این میز هیدرولیکی ، صفحه ای به عنوان درپوش قرار می گیرد که هر زمان لازم باشد می توان با برداشتن این درپوش ، پمپ و دیگر وسایل موجود در داخل میز هیدرولیکی را مورد بررسی و بازدید قرار داد با توجه به بلند بودن لبه های اطراف این صفحه در صورتی که دستگاه دارای نشت باشد آب جمع آوری شده بر روی آن از طریق سوراخی وارد منبع S می شود دستگاه های مورد آزمایش بر روی صفحه میز هیدرولیکی قرار می گیرد لوله ای لاستیکی از پمپ به دستگاه متصل می گردد که معمولاً یک شیر هم به منظور تنظیم مقدار دبی دستگاه بین پمپ و دستگاه قرار دارد در قسمت خروجی دستگاه هم یک لوله پلاستیکی قرار دارد که آب را از دستگاه پس از عبور از یک شیر کنترل ، جهت اندازه گیری دبی به تانک وزنی منتقل می کند بعد از اینکه مقدار دبی مناسب برای دستگاه تنظیم گردید میزان آن به روش زیر اندازه گیری می شود.

اندازه گیری دبی توسط میز هیدرولیکی

زمانی که انتهای بیرونی اهرم میز هیدرولیکی توسط تیغه نگهدارنده بالا نگه داشته شده است شیرخروجی تانک وزنی باز می باشد و آبی در آن انباشته نمی شود با رها ساختن اهرم بوسیله کنار زدن تیغه نگهدارنده وزن آویز باعث می شود تا انتهای بیرونی اهرم به طرف پایین حرکت کند و در این لحظه شیر خروجی تانک وزنی بسته می شود و آب در تانک وزنی جمع آوری می شود.

پس از چند لحظه اهرم به حالت تعادل می رسد (وضعیت تعادل اهرم وقتی است که میله اهرم با زیر تیغه نگهدارنده تماس می یابد که در این لحظه اهرم به حالت افقی قرار می گیرد ) از این لحظه می توان مقدار آبی که در تانک پس از این لحظه وارد می شود را اندازه گیری نمود بنابراین بلافاصله پس از تعادل اهرم ، کرنومتر را راه اندازی می کنیم وبسته به میزان دبی ، چند وزنه دو کیلوگرمی را بر روی آویز اهرم قرار می دهیم و به محض اینکه اهرم دوباره به حالت تعادل رسید کرنومتر را متوقف کرده و زمان نشان داده شده را یادداشت می کنیم برای حصول دقت مطلوب حتی المقدور ، تعداد وزنه ها را چنان انتخاب کنید که زمان جمع شدن آب کمتر از 60 ثانیه نباشد بعد از اینکه مدت زمان جمع شدن مقدار معینی آب مشخص شد می توان مقدار دبی را محاسبه نمود با توجه به اینکه نسبت طولی میله اهرم از محل اتصال تانک وزنی تا محل تکیه گاه به فاصله آویز اهرم با تکیه گاه مساوی یک به سه است بنابراین هر کدام از وزنه های دو کیلوگرمی معادل شش کیلوگرم آب جمع آوری شده داخل تانک می باشد.

اکنون با تقسیم جرم آب جمع آوری شده بر زمان جمع آوری آن ، میزان دبی جرمی و از روی آن مقدار دبی حجمی (دبی ) را محاسبه می کنیم :

دبی جرمی تعداد وزنه های دو کیلوگرمی روی آویز = n

دبی حجمی = جرم مخصوص سیال/ دبی جرمی

t = زمانی را که کرنومتر نشان می دهد.

موارد زیر جهت عملکرد صحیح و دقیق میز هیدرولیکی بایستی مورد توجه قرار گیرد:

1- قبل از روشن نمودن پمپ باید مطمئن شد که منبع S تا ارتفاع تقریبی mm 320 از آب پر بوده و شیر فلکه پمپ هم بسته باشد.

2- در صورت وجود هر گونه نشت و با چکانده شدن قطره آب بر روی موتور الکتریکی و یا استارتر ، دستگاه را از برق قطع کرده و تا اطمینان کامل از رفع عیب ، دستگاه را به برق متصل ننمائید نشت آب بر روی صفحه میز هیدرولیکی در صورتیکه مقدار آن کم باشد با توجه به اینکه آب به منبع بر می گردد خیلی حائر اهمیت نیست .

3- در صورتیکه دستگاه تحت فشار کامل باشد و در صورت نیاز ، محل اتصال لوله های پلاستیکی به لوله های فلزی دستگاه را با بست ، محکم ببندید.

4- در تمامی مواقع به جز زمانهایی که مقدار آب اندازه گیری می شود با بالا نگهداشتن انتهای هرم توسط تیغه نگهدارنده ، شیر تانک وزنی را باز نگه دارید البته اگر تانک وزنی پر و سرریز شود با توجه به اینکه آب به منبع S بر می گردد زیاد اشکالی ندارد.

5- در پایان عملیات اندازه گیری دبی برای جلوگیری از وارد آمدن ضربه به دستگاه انتهای بیرونی اهرم را با دست نگاه داشته و به پائین فشار دهید سپس تیغه نگهدارنده را آزاد نموده و انتهای اهرم را به آرامی به بالا هدایت کنید و سپس وزنه ها را از روی آویز بردارید .

6- پس از اتمام آزمایش شیرهای فلکه را بسته و پس از آن پمپ را خاموش می کنیم.

فصل دوم :

جریان عبوری از ونتوری متر

مقدمه

(ونتوری متر وسیله ایست که برای اندازه گیری شدت جریان در لوله ها مورد استفاده قرار می گیرد)

جریان سیال از طریق یک لوله همگرا به مقطعی از لوله که سطح مقطع آن کمتر از سطح مقطع لوله اصلی است هدایت می شود که این کاهش سطح مقطع در گلوگاه باعث افزایش سرعت در آن مقطع خواهد شد بنابر معادله برنولی ، افزایش سرعت در مقطعی از لوله با دبی ثابت باعث کاهش فشار در آن مقطع می شود و چون میزان سرعت و فشا رهر دو به مقدار جریان بستگی دارد بنابراین می توان با اندازه گیری تغییرات فشار در دو مقطع مختلف از لوله ونتوری ، میزان شدت جریان را محاسبه نمود.

هدف از انجام این آزمایش مقایسه جریان عبوری محاسبه شده با کمک دستگاه ونتوری متر با میزان جریان واقعی بدست آمده با استفاده از تانک وزنی میزهیدرولیکی و تعیین ضریب تخلیه (C) جهت این مقایسه می باشد همچنین با کمک دستگاه ونتوری متر که در شکل (1) نشان داده شده می توان توزیع فشار در طول لوله ونتوری را بدست آورده و با توزیع فشار حقیقی (ایده آل ) مقایسه نمود.

شرح دستگاه

همانطور که در شکل (1) نشان داده است دستگاه ونتوری متر تشکیل شده است از یک لوله همگرا- واگرا که آب از قسمت چپ وارد دستگاه شده و پس از گذشتن از قسمت همگرا و عبور از گلوگاه ونتوری وارد قسمت واگرا شده و سپس با عبور از شیر کنترل به تانک وزنی میز هیدرولیکی جهت اندازه گیری دبی واقعی هدایت می شود در طول لوله ونتوری 11 لوله پیزومتر جهت اندازه گیری فشار در مقاطع مختلف نصب شده است دو پیزومتری که یکی در ابتدای لوله ونتوری و دیگری در گلوگاه ونتوری نصب شده است جهت محاسبه میزان دبی عبوری مورد استفاده قرار می گیرد و پیزومترهای دیگر برای مقاصد آزمایشی و مطالعه تغییرات فشار در طول لوله ونتوری نصب شده است تمامی پیزومترها توسط لوله های مانومتری شفاف به یک محفظه هوای متراکم متصل شده و مجموعه ، روی یک تابلو مدرج شده نصب شده است در ضمن قطر لوله در مقاطع مختلف ونتوری در محل اتصال پیزومترها در جدول (1) مشخص گردیده است .

تئوری آزمایش

لوله ونتوری مطابق شکل (2) را در نظر می گیریم که جریان دائم یک سیال تراکم ناپذیر در آن برقرار است .

پیزومترهای (1) و (2) به ترتیب در ابتدا و در گلوگاه ونتوری نصب شده اند و پیزومترهای (n) در مقاطعی دلخواه ونتوری قرار گرفته اند تمامی لوله های پیزومتر به یک محفظه هوا متصل هستند که دارای فشار P می باشد بنابراین با توجه به ارتفاع سیال در لوله متصل به پیزومتر مقطع دلخواه (n) فشار در این مقطع برابر با خواهد بود به موجب معادله برنولی در سیستمی مانند لوله ونتوری مذکور که از افت انرژی در طول لوله صرفنظر شده است در هر مقطع دلخواه (n) از این لوله مقدار عبارت برابر با مقداری ثابت است و در نتیجه برای مقاطع (1) ،(2) و (n) می توان نوشت :

(1)

در رابطه بالا می باشد.

همچنین با توجه به معادله پیوستگی خواهیم داشت :

(2)

که در معادلات فوق V معرف سرعت جریان و a معرف سطح مقطع می باشد.

با استفاده از معادلات (1) و (2) سرعت در گلوگاه ونتوری از رابطه زیر محاسبه می گردد :

و در نتیجه مقدار شدت جریان را می توان از رابطه زیر محاسبه نمود.

(3)

علت اینکه از دو مقطع (1) و (2) جهت محاسبه شدت جریان استفاده شده است این موضوع می باشد که جریان در لوله ونتوری بین این دو مقطع در جهت جریان همگراست و آزمایشات نشان می دهد که افت انرژی در طول لوله های همگرا ، ناچیز و قابل صرفنظر می باشد اما همین میزان ناچیز افت ، مقدار اندکی تفاوت در دبی محاسبه شده در مقایسه با دبی واقعی می گذارد که با ضریب C که از آزمایش بدست می آید می توان آنرا تصحیح نمود این ضریب را ضریب تخلیه ونتوری گویند که با بکار بردن این ضریب ، دبی واقعی چنین بدست می آید:

(4)

مقدار ضریب C برای شدت جریانهای مختلف متفاوت است و معمولاً بین 92/0 تا 99/0 متغیر می باشد.

با صرف نظر از افت انرژی در طول لوله ونتوری و در نتیجه استفاده از رابطه (1) حاصل از معادله برنولی ، اختلاف هد فشار بین دو مقطع (n) و (1) چنین بدست خواهد آمد :

جهت انجام محاسبات و همچنین مقایسه نتایج حاصل از آزمایش با تئوری می توان مقدار را در رابطه فوق بصورت بخشی از هد سرعت در گلوگاه نوشت:

با استفاده از معادله پیوستگی (رابطه 2) و جایگزین نمودن سطح مقطع ها به جای نسبت سرعت ها در رابطه فوق به رابطه زیر خواهیم رسید :

(5)

روش آزمایش

ابتدا دستگاه را برای انجام آزمایش چنین تنظیم می کنیم :

با روشن کردن پمپ ، شیرهای کنترل و پمپ را کاملاً باز کرده و اجازه می دهیم که مدت کوتاهی ، آب در ونتوری متر جریان داشته باشد تا حبابهای هوا از دستگاه خارج شود اکنون شیر کنترل را به تدریج می بندیم این کار باعث افزایش فشار و بالا رفتن سطح آب در لوله های مانومتریک متصل به پیزومتر ها خواهد شد و هوای داخل محفظه فوقانی مانومترها متراکم شده و سطح آب در لوله های مانومتر در یک تراز افقی قرار می گیرند در این لحظه شیر پمپ را به تدریج بسته و سپس بوسیله پیچهای پایه ، دستگاه را در حالت افقی تراز می کنیم بدینگونه که تمامی قسمتهای تابلوی مدرج یک ارتفاع را برای سطح آب داخل مانومترها نشان دهند.

پس از حصول اطمینان از تراز بودن دستگاه انجام آزمایشات آغاز می گردد بهتراست آزمایشات را با دبی ماکزیمم شروع نمود ماکزیمم دبی زمانی حاصل می شود که مقدار بیشترین مقدار باشد برای این منظور می توان با باز نمودن تدریجی شیرهای پمپ و کنترل ، ارتفاع را در ماکزیمم و ارتفاع را در پایین ترین قسمت خط کش مدرج تنظیم نمود باز نمودن هم زمان شیرها باعث افزایش دبی و همچنین افزایش اختلاف و می شود باز نمودن شیر پمپ باعث بالا آمدن ارتفاع آب در لوله های پیزومتر و باز نمودن شیر کنترل باعث پایین رفتن سطح آب در لوله های پیزومتر می شود در صورت پیش آمدن هر نوع مشکلی برای ایجاد دبی ماکزیمم می توان با وارد کردن هوا به کمک پمپ هوا یا خارج نمودن هوا از قسمت بالای دستگاه به این منظور رسید.

آزمایش را برای 8 الی 10 دبی مختلف انجام داده و علاوه بر وزن نمودن آب توسط تانک وزنی ، ارتفاع آب در لوله های پیزومتر در طول لوله ونتوری یادداشت می گردد.

منحنی های زیر را برای این آزمایش رسم نمائید :

1- تغییرات نسبت به Q

2- تغییرات C نسبت به Q

3- توزیع فشار تئوریک و آزمایش در طول لوله ونتوری برای دو دبی آزمایش .

میز هیدرولیکیکاربرد میز هیدرولیکیافت انرژیاجزا تشکیل دهنده میز هیدرولیکی

بررسی وظایف روانکار و انواع آن

هر گاه بین دو سطح در تماس ، حرکت نسبی رخ دهد مقاومتی در برابر حرکت ایجاد خواهد شد این مقاومت نیروی اصطکاکی یا به بیان ساده تر اصطکاک نامیده می شود در صورت بروز این حالت مطلوب آن است که از اصطحکاک بکاهیم آن را کنترل یا اصلاح نماییم

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	100 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	70

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

1-1 وظایف روانکار⁽¹⁾ و انواع آن

هر گاه بین دو سطح در تماس ، حرکت نسبی رخ دهد مقاومتی در برابر حرکت ایجاد خواهد شد این مقاومت نیروی اصطکاکی یا به بیان ساده تر اصطکاک نامیده می شود در صورت بروز این حالت مطلوب آن است که از اصطحکاک بکاهیم آن را کنترل یا اصلاح نماییم .

به بیان کلی ، هر فرآیندی را که طی آن اصطکاک بین دوجسم متحرک در تماس کاهش یابد روانکاری می نامند به طور سنتی در این تعریف هیچ ابهامی وجود ندارد کاهش اصطکاک با وارد کردن یک ماده جامد یا مایع به نام روانکار درمحل تماس حاصل می شود به موجب آن ، سطوح دارای حرکت نسبی ، با فیلمی از روانکار از یکدیگر جدا می شوند روانکارها ازانواع نسبتا ً کمی از مواد تشکیل شده اند مانند روغنهای طبیعی یا معدنی ، گرافیت ، دی سولفید مولیبدنیوم⁽²⁾ ، و طلق⁽³⁾ ،رابطه بین مواد و فرآیند روانکاری ، کاملا ً واضح و روشن است .

پیشرفتهای تکنولوژیکی اخیر ، تصویر واضح گذشته را قدری مبهم نموده است کاهش اصطکاک ، در حال حاضر به وسیله مایعات ، جامدات ، گازها یا با اصلاح فیزیکی یا شیمیایی خود سطوح ایجاد می شود به اختیار ، اجزای لغزان را می توان از موادی ساخت که برای کاهش اصطکاک طراحی شده اند و روانکار به طور یکنواخت یا غیر یکنواخت در آنها توزیع شده است این سیستمها روانکاری نشده⁽⁴⁾ می نامند که البته این فقط یک اصطلاح است سیستم ممکن است به روشی غیرمعمول روانکاری شده باشد ولی مطمئنا ً روانکاری نشده نیست .

از طرف دیگر روانکاری ممکن است برای اصلاح میزان اصطکاک باشد و نه به طور خاص برای کاهش آن .(مواد مرکب عایق و مخصوص ممکن است از گرافیت یا دی سولفید مولیبدنیوم تشکیل شده باشند درصد این مواد طوری طراحی می شود که بتوان از یکنواختی یا پیوستگی سطوح⁽⁵⁾ اصطکاک اطمینان یافت ) این افزودنیها مشخصا ً روانکار هستند و غیر واقعی خواهد بود اگر ادعا شود که کاربر این مواد عایق ، روانکاری نیست .

این مقدمه ارائه شده تا یک آمادگی ذهنی را در مورد فرآیندهای روانکاری و انتخاب روانکارها ایجاد کند در عمل ، محدوده وسیعی از سیستمها موجودند که هنوز با روغنها یا گریسهای⁽⁶⁾ مرسوم یا با جامدات نسبتا ً قدیمی و غیر مرسوم روانکاری می شوند ولی وقتی به علت برخی ویژگیهای سیستم ، استفاده از روانکارهای ساده ، مشکل باشد یا رضایت بخش نباشد ، باید از روانکارهای ترکیبی استفاده کرد علاوه بر کاربرد اولیه که عبارت است از کنترل یا کاهش اصطکاک ، روانکارها برای کاهش ساییدگی⁽⁷⁾ یا احتمالا ً کاهش حرارت یا خوردگی ⁽⁸⁾ نیز بکار می روند .

در محدوده های وسیع ، مهمترین نوع روانکارها ، مایعات (روغنها) و شبه مایعات (گریسها) هستند از حدود سال 1950 روز به روز بر اهمیت روانکارهای جامد افزوده شده است بویژه در آن شرایط محیطی که کار برای روغنها و گریسها سخت است گازها نیز در موارد مشابهی مثل مایعات کاربرد دارند اما همانطور که در ادامه خواهد آمد لزجت پایین گازها طراحی و ساخت یاتاقانها را مشکل می سازد .

2-1 انتخاب نوع روانکار

اولین اصل مفید در انتخاب طریقه روانکاری انتخاب ساده ترین روشی است که با رضایت کامل کار کند در بسیاری از موارد این موضوع ، شامل وارد کردن مقدار کمی روغن یا گریس در داخل قطعه های مونتاژ شده می باشد بیشتر این روانکارها نه تعویض می شوند ونه سرریز .

برای نمونه می توان از قفلهای در ، لولاها⁽⁹⁾ ، شیشه بالابر اتومبیل ، فیلم پیچ⁽¹⁰⁾ ، ساعتهای دیواری و انواع ساعتهای مچی نام برد .

این سیستم ساده وقتی بارگذاریها یا سرعتها بالا باشد یا طول مدت کار زیاد و پیوسته باشد دیگر رضایت بخش نیست بنابراین لازم است انتخاب روانکار با دقت صورت گیرد یک سیستم پرکردن مجدد⁽¹¹⁾ بکار گرفته شود د وعامل اصلی در انتخاب نوع روانکار عبارتند از سرعت و بار در سرعت بالا انتظار داریم میزان گرمای ناشی از اصطکاک زیاد باشد و در نتیجه ، روانکارهای با لزجت پایین ، اصطکاک لزجی کمتر و انتقال حرارت بهتری را موجب می شوند در بارگذاری زیاد ، روانکارهای با لزجت پایین از محل تماس بیرون رانده می شوند این وضعیت در شکل (1-1) خلاصه شده است .

ارائه راهنمایی دقیق در مورد محدودیتهای بار و سرعت برای انواع مختلف روانکارها مشکل است زیرا تأثیرات شکل ، محیط و تغییرات در هر نوع روانکار ، قابل ملاحظه است شکل (2-1) تا حدی این محدودیتهای تقریبی را مشخص می سازد .

برخی از ویژگی های دیگر یک سیستم نیز گاهی انتخاب نوع روانکار را محدود می سازد برای مثال در ساعتها یا مکانیزمهای ابزار دقیق ، هر روانکاری ، تاب تحمل سرعت و بار را ندارد ولی به دلیل نیاز به اصطکاک کم ، روش معمول انتخاب روغنی با لزجت بسیار کم می باشد برای چرخدنده های باز ، سیم بکسلها یا زنجیرها ، مسأله اصلی ، جلوگیری از خروج روانکار از محل تماس قطعه های متحرک است و استفاده از یک روغن چسبناک قیر مانند⁽¹²⁾ یا گریسی با خواص چسبندگی ویژه ضرورت دارد .

در یک سیستم ، ممکن است شکل سیستم انتخاب نوع روانکار را محدود سازد بدین ترتیب مثلا ً یک یاتاقان غلتشی آب بندی نشده ^{(13 )} باید با گریس روانکاری شود چرا که روغن در درون یاتاقان باقی نخواهد ماند در جایی که نیازمندی روانکاری است یا مسأله اهمیت خاصی دارد لازم است ابتدا نوع روانکار را برگزینیم و سپس یک سیستم مناسب برای آن روانکار طراحی نماییم یکی از اشتباهاتی که بسیار گران تمام می شود حتی در تکنولوژیهای پیشرفته ای مانند مهندسی هوا – فضا این است که سیستمی طراحی و ساخته می شود ولی قابلیت روانکاری ندارد .

3-1 اصول و نیازمندیهای روانکارهای مایع

مهمترین ویژگی یک روانکار مایع ، لزجت آن است شکل (3-1) نشان می دهد که چگونه لزجت یک روانکار ، طبیعت و کیفیت روانکاری را تحت تأثیر قرار می دهد این شکل را معمولا ً منحنی استریبک ⁽¹⁴⁾ می نامند اگر چه تردیدهایی در مورد استفاده استریبک از منحنی به همین شکل وجود دارد .

پارامتر N/P را به عنوان عدد سامرفیلد می شناسند که در آن : لزجت روانکار ، N سرعت نسبی بین قطعه های یاتاقان و P فشار متوسطی یا بار خاصی است که باید توسط یاتاقان تحمل شود از میان این سه پارامتر فقط لزجت ، خاصیت مربوطه به روانکار است و اگر N و P ثابت نگه داشته شوند شکل ، مستقیما ، بیانگر رابطه بین ضریف اصطحکاک و لزجت روانکار می باشد .

منحنی مورد بحث را اصولا ً می توان به سه بخش تقسیم کرد در ناحیه 3 سطوح یاتاقان به وسیله فیلم ضخیمی از روانکار مایع ، کاملا ً از یکدیگر جدا شده اند بنابراین، ناحیه فیلم ضخیم یا روانکاری هیدرودینامیکی نامیده می شود و اصطکاک ، کاملا ً اصطکاک لزجی ناشی از برش مکانیکی فیلم مایع است در این حالت هیچ تماس مستقیمی بین سطوح در حال کار وجود ندارد ودر نتیجه هیچ ساییدگی هم بوجود نمی آید .

با کاهش لزجت در ناحیه 3 ، ضخامت فیلم مایع نیز کاهش می یابد تا در نقطه C که این ضخامت فقط برای اطمینان از جدایش کامل سطوح کافی است کاهش بیشتر در لزجت و بنابراین در ضخامت فیلم ، تماسهای اتفاقی بین زبریهای سطوح یاتاقان را به دنبال دارد اصطکاک نسبتا ً زیاد در تماسهای زبر⁽¹⁵⁾ ، کاهش پیوسته اصطحکاک لزجی را جبران می کند ، بطوری که اصطکاک در نقطه B ، کاملا ً با اصطکاک در نقطه C برابر است .

نقطه C ، نقطه ایده آل برای روانکاری است که تقریبا ً کمترین اصطکاک را بدون ساییدگی ایجاد می کند درعمل ، هدف طراحی ، در مجاورت سمت راست نقطه C می باشد تا یک محدوده مطمئن ایجاد شود .

با کاهش بیشتر لزجت از نقطه B افزایش متناسب بار حمل شده به وسیله تماسهای زبر و افزایش سریع اصطکاک تا نقطه A را شاهد خواهیم بود در این نقطه ، تمام بار یاتاقان بوسیله تماسهای زبرتحمل می شود و کاهش بیشتر در لزجت فقط تأثیر کمی بر اصطکاک دارد .

ناحیه 1، قسمت چپ نقطه A ، ناحیه روانکاری مرزی می باشد در این ناحیه خواص فیزیکی و شیمیایی روانکار علاوه بر لزجت حجمی ⁽¹⁶⁾ آن ، وظیفه کنترل کیفیت روانکاری را نیز بر عهده دارند این خواص در بخش (5-1) شرح داده شده اند .

ناحیه 2، بین نقاط A و B ، ناحیه روانکاری مرکب است که در آن بار بطور مشترک هم توسط فیلم روانکار مایع و هم توسط زبریهای یاتاقان تحمل می شود نسبت بار حمل شده بوسیله تماس زبریها ، از 100 درصد در نقطه A تا صفر درصد در نقطه C کاهش می یابد .

شکل (3-1) مربوط به یک یاتاقان لغزشی است که در آن N معمولا ً دور است سایر شکلهای یاتاقان که در آنها برخی صورتهای فیلم روغن هیدرودینامیک بوجود می آید نیز به طریق مشابه قابل توصیف می باشند .

رابطه بین لزجت و ضخامت فیلم روغن ، بوسیله معادله رینولدز داده شده که می توان آن را مطابق رابطه زیر نوشت :

که در آن :

h = ضخامت فیلم روانکار

P = فشار

x,z = مختصات

V,U = سرعت در راستاهای z,x

اطلاعات تکمیلی در مورد تأثیر لزجت روانکار بر یاتاقان لغزشی ساده ⁽¹⁷⁾ در بخش 4 خواهد آمد .

در سیستم های با روانکاری غیریکنواخت ⁽¹⁸⁾ مثل یاتاقانهای غلتشی و چرخدنده ها رابطه بین لزجت روانکار و ضخامت فیلم با دو اثر تکمیل می شود :

1- تغییر شکل کشسان سطوح دیگر

2- افزایش لزجت روانکار در نتیجه فشار بالا .بنابراین رژیم روانکاری ، تحت نام الاستوهیدرودینامیک ⁽¹⁹⁾ شناخته می شود و با معادلات مختلف ریاضی می توان آن را بیان نمود .

یک معادله متداول برای رولربیرینگها ^{(20 )} معادله " داوسون هینگسون " است :

که در آن

= لزجت روغن در ناحیه ورودی

R = شعاع موثر

a = ضریب فشار لزجت

در ایجا U سرعت ، p پارامتر بار و E پارامتر ماده بر مبنای مدول و نسبت پواسون می باشند برای بلبرینگها ⁽²¹⁾ رابطه معادل " آرچارد و کوکینگ ^{(22 )} می باشد :

برای چنین سیستمهای غیریکنواختی ، نموداری مشابه با شکل (3-1) ارائه شده که در آن ناحیه 2 بیانگر روانکای الاستوهیدرودینامیک است یافتن سیستم خاصی که رابطه در آن بطور دقیق بکار رود کار دشواری است اما یک مطلب مهم این است که ضخامت فیلم روانکار و اصطکاک در روانکاری الاستوهیدرودینامیک ، فاصله بین روانکاری هیدرودینامیک با فیلم ضخیم و روانکاری مرزی را پر می کند .

نمونه ای از روانکاری میکروالاستوهیدرودینامیک ^{(23 )} به عنوان مکانیزمی برای روانکاری زبر⁽²⁴⁾ تحت شرایط مرزی پیشنهاد شده است ( بخش (5-1) را ببینید ) اگر این پیشنهاد معتبر باشد فرآیند احتمالا ً د رناحیه روانکاری مرکب ^{(25 )} انجام می شود .

در جایی که روانکاری فیلم کامل سیال ^{(26 )} نیاز است ولی لزجت ، بار ، سرعت و شکل برای ایجاد جدایی هیدرودینامیکی فیلم کامل سیال مناسب نیست روش اعمال فشار خارجی ^{(27 )} می تواند مفید باشد به بیان ساده : وارد کردن سیال پر فشار به درون یاتاقان تا فشار هیدرواستاتیک حاصل ، برای جدایش سطوح درگیر یاتاقان کافی باشد .

یاتاقانهای تحت فشار خارجی ، محدوده سیستمهایی را که فواید جدایی فیلم کامل سیال در آنها قابل دستیابی است را وسعت بخشیده اند و سیالات زیادی را قادر ساخته اند تا با موفقیت تمام ، به عنوان روانکار بکار روند سیالاتی که در شرایطی غیر از این مناسب نبوده اند این سیالات ، شامل سیالات آبی ^{( 28)} و دیگر سیالات کم لزجت می باشند به خاطر داشته باشید که لزجت روانکار که در شکل (3-1) و در معادلات مختلف ضخامت فیلم آمده است لزجتی تحت شرایط مربوط به آن سیستمها و بویژه دما می باشد لزجت تمام سیالات با افزایش دما ، کاهش می یابد این عامل و عوامل دیگر مؤثر بر لزجت در بخش (4-1) بیان شده اند .

لزجت و روانکاری مرزی یک روانکار بطور کامل عملکرد آن روانکار را تعریف می کند اما خواص بسیار دیگری نیز در این مورد مهم اند بیشتر این خواص ، با فساد⁽²⁹⁾ فزاینده روانکار در ارتباطند و در بخش (6-1) بحث خواهند شد .

4-1 لزجت روانکار

لزجت روانکارها به دو صورت تعریف می شود و هر دو تعریف به شکل وسیعی کاربرد دارند .

1-4-1 لزجت دینامیکی 14 لزجت مطلق ^{(30 )}

لزجت دینامیکی یا لزجت مطلق ، عبارت است از : نسبت تنش برشی به نرخ برش ناشی از جریان سیال در سیستم SI لزجت با واحد پاسکال – ثانیه یا نیوتن – ثانیه بر مترمربع اندازه گیری می شود اما در سیستم سانتیمتر ، گرم ، ثانیه ،(cgs) واحد " سانتی پویز " پذیرفته تر می باشد :

1 centipoise (cP) = 10 Pa.s = 10 N.s/m

سانتی پویز واحد کاربردی لزجت برای محاسباتی است که بر پایه معادلات رینولدز^{(31 )} و معادلات مختلف روانکاری الاستوهیدرودینامیک انجام می شود .

2-4-1 لزجت سینماتیکی ^{(32 )}

لزجت سینماتیکی برابر است با لزجت دینامیکی تقسیم بر چگالی ، در سیستم SI ، واحد آن مترمربع بر ثانیه S/m می باشد اما در سیستم cgs واحد سانتی استوک پذیرفته تر است :

1 cetistoke (cSt) = 1 mm/s

سانتی استوک واحدی است که بیشتر توسط تهیه کنندگان ومصرف کنندگان روانکار بیان می شود .

در عمل ، تفاوت بین لزجتهای سینماتیکی و دینامیکی برای روغنهای روانکاری اهمیت چندانی ندارد زیرا چگالی روغنها در دمای کار بیشتر بین 8/0 و 2/1 می باشد اما برای بعضی روغنهای ترکیبی فلوئوردار با چگالیهای بالا و نیز برای گازها این اختلاف می تواند مهم باشد .

در دمای کار ، لزجتهای بیشتر روغنهای روانکاری بین 10 تا حدود cSt 600 می باشد که بطور متوسط عدد آن حدود cSt 90 می باشد لزجتهای کمتر بیشتر برای یاتاقانها به کار می رود تا برای چرخدنده ها مانند مواقعی که میزان بارها پایین و سرعتها زیادند یا سیستم کاملا ً بسته می باشد برعکس لزجتهای بالاتر برای چرخدنده ها و محلهایی انتخاب می شوند که سرعتها پایین و بارها زیادند یا سیستم ، کاملا ً تمیز است برخی محدوده های متداول لزجت چند نوع روانکار در دمای کار در جدول (1-1) آمده است .

تغییرات لزجت روغن بر حسب دما ، در بعضی سیستمها بسیار با اهمیت است مثل

سیستمی که در آن ، دمای کارکرد در محدوده وسیعی تغییر کند یا با دماهای مرجع بیان شده برای لزجت روغن متفاوت باشد .

روانکار	حدود لزجت (سانتی استوک )
روغنهای ابزار دقیق و ساعتهای دیواری	5-20
روغنهای موتور	10-50
روغنهای رولربرینگ	10-300
روغنهای یاتاق ساده	20-1500
روغنهای چرخدنده با سرعت متوسط	50-150
روغنهای چرخدنده هیپوئید	50-600
روغنهای چرخدنده حلزونی	200-1000

لزجت هر مایع ، با افزایش دما کاهش می یابد اما نرخ کاهش از یک سیال تا سیال دیگر می تواند به طور قابل ملاحظه ای متفاوت باشد شکل (4-1) تغییر لزجت بر حسب دما را برای

جدول (1-1) محدوده لزجت برای موارد معمول مصرف

چند نوع روغن روانکاری نمایش می دهد نمایش ترسیمی از این نوع ، مفیدترین راه برای ارائه این اطلاعات می باشد آنچه بیشتر مرسوم است بیان شاخص لزجت ⁽³³⁾ (VI) می باشد .

شاخص لزجت ، معرف رابطه دما – لزجت برای یک روغن بر روی یک مقیاس اختیاری و در قیاس با دو روغن استاندارد می باشد یکی از این روغنهای استاندارد ، شاخص لزجت صفر دارد که بیانگر سریعترین تغییرات لزجت با دمایی است که معمولا ً برای روغنهای معدنی یافت می شود دومین روغن استاندارد ، شاخص لزجت صد دارد که که مبین کمترین تغییر لزجت با دمایی می باشد که برای روغنهای معدنی بدون افزودنیهای مناسب یافت می شود .

معادله محاسبه شاخص لزجت برای یک نمونه روغن به شکل زیر است :

VI =

که در آن :

U = لزجت روغن نمونه در دمای C40 بر حسب سانتی استوک است .

L = لزجت روغنی با شاخص لزجت صفر در C40 که لزجتش در C100 مشابه لزجت نمونه آزمایشی است و بر حسب سانتی استوک محاسبه می شود .

H = لزجت روغنی با شاخص لزجت 100 در C40 که لزجت آن در C100 مثل لزجت روغن تحت آزمایش است .

وظایف روانکارروانکارنوع روانکار

بررسی تکنیکهای مدل سازی

در دهه 1880، اسبرن رینولدز، مهندس انگلیسی، گذار بین جریان لایه ای، و جریان متلاطم را در یک لوله مطالعه کرد او کشف کرد که پارامتر زیر (که بعداً به نام او خوانده شد) معیاری است که با آن می توان نوع جریان را به دست آورد بعدها، آزمایش ها نشان دادند که عدد رینولدز پارامتری کلیدی برای دیگر حالت های جریان نیز می‌باشد از این‌رو، به طور کلی، داریم

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	196 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	30

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

= نیروی چسبندگی

= نیروی فشاری

= نیروی گرانش

= نیروی کشش سطحی

= نیروی تراکم پذیری

نیروهای اینرسی در اکثر مسائل مکانیک سیالات مهم هستند. نسبت نیروی اینرسی به هر یک از نیروهای دیگر فهرست شده در بالا، پنج گروه بی‌بعد اصلی در مکانیک سیالات را تشکیل می دهد.

در دهه 1880، اسبرن رینولدز، مهندس انگلیسی، گذار بین جریان لایه ای، و جریان متلاطم را در یک لوله مطالعه کرد. او کشف کرد که پارامتر زیر (که بعداً به نام او خوانده شد)

معیاری است که با آن می توان نوع جریان را به دست آورد. بعدها، آزمایش ها نشان دادند که عدد رینولدز پارامتری کلیدی برای دیگر حالت های جریان نیز می‌باشد. از این‌رو، به طور کلی، داریم:

که در آن L طول مشخصه توصیفی هندسه میدان جریان است. عدد رینولدز عبارت است از نسبت نیروهای اینرسی به نیروهای چسبندگی. جریان با عدد رینولدز “بزرگ” معمولاً متلاطم است. جریانی که در آن نیروهای اینرسی در مقایسه با نیروهای چسبندگی “کوچک” هستند به طور مشخصه جریان لایه ای است.

در آیرودینامیک و آزمون های مدل، بهتر است داده های فشار را به شکل بی‌بعد نشان داد. نسبت زیر:

تشکیل داده می شود، که در آن فشار محلی منهای فشار جریان آزاد است، و V خواص جریان آزاد هستند. این نسبت به نام لئونارد اویلر، ریاضیدان سوئیسی که اکثر کارهای تحلیلی اولیه را در مکانیک سیالات انجام داد، خوانده می شود. اویلر اولین کسی است که نقش فشار را در حالت سیال تشخیص داد؛ عدد اویلر عبارت است از نسبت نیروهای فشاری به نیروهای اینرسی. (ضریب در مخرج وارد می‌شود تا فشار دینامیکی را بدهد). عدد اویلر را اغلب ضریب فشار، C_p، می نامند.

در مطالعه پدیده حفره‌زایی، اختلاف فشار به صورت گرفته می‌شود، که در آن شرایط جریان مایع هستند. و فشار بخار در دمای آزمایش است. پارامترهای بعد زیر را عدد حفره زایی می نامند،

ویلیام فرود یک آرشیتکت دریایی انگلیسی بود. همراه با پسرش، رابرت ادموند فرود، کشف کرد که پارامتر زیر

برای جریان ها با تاثیرات سطح آزاد مهم است. با مجذور کردن عدد فرود داریم:

که می توان آن را به عنوان نسبت نیروهای اینرسی به نیروهای گرانشی تفسیر کرد. طول، L، طول مشخصه توصیفی میدان جریان است. در حالت جریان در کانال باز، طول مشخصه عمق آب است؛ اعداد فرود کم تر از واحد نشان می دهد که جریان زیر بحرانی است و مقادیر بزرگ تر از واحد نشان می دهد که جریان فوق بحرانی است.

عدد و بر عبارت است از نسبت نیروهای اینرسی به نیروهای کشش سطحی. آن را می توان چنین نوشت:

در دهه 1870، فیزیکدان استرالیایی ارنست ماخ پارامتر زیر را دکرد:

که در آن V سرعت جریان و c سرعت صوت محلی است. تحلیل و آزمایش نشان می‌دهد که عدد ماخ پارامتری کلیدی است، تاثیرات تراکم ناپذیری را در یک جریان مشخص می کند. عدد ماخ را می توان چنین نوشت:

یا

آن را به عنوان نسبت نیروهای اینرسی به نیروهای ناشی از تراکم پذیری می توان تفسیر کرد. برای جریان کاملاً تراکم ناپذیر (در عرضی شرایط حتی مایعات کاملاً تراکم ناپذیر هستند)، . بنابراین M=0.

5- تشابه جریان و مطالعه های مدل

برای اینکه آزمون مدل مفید باشد باید داده هایی را بدهد که بتوان آنها را مقیاس بندی کرد و نیروها، و گشتاورها و بارهای دینامیکی موثر بر نمونه اصلی با اندازه کامل را به دست آورد. چه شرایطی باید برقرار باشد تا بین جریان مدل و جریان نمونه اصلی تشابه وجود داشته باشد؟

شاید بدیهی ترین شرط این است که مدل و نمونه اصلی باید به دور هندسی متشابه باشند. تشابه هندسی ایجاب می کند که مدل و نمونه اصلی دارای شکل یکسان باشند، و تمام ابعاد خطی مدل با تقریب مقیاس ثابتی به ابعاد متناظر نمونه اصلی ارتباط داده شوند.

شرط دوم این است که جریان مدل و جریان نمونه اصلی باید به طور سینماتیکی متشابه باشند. دو جریان وقتی به طور سینماتیکی متشابه هستند که سرعت ها در نقاط متناظر هم جهت باشند و مقدار آنها با یک ضریب مقیاس ثابت به هم ارتباط داده شوند. از این رو دو جریان که به طور سینماتیکی متشابه هستند دارای نقش های خط جریانی نیز هستند که با ضریب مقیاس ثابت به هم مربوط می شوند. از آنجا که مرزها خطوط جریان احاطه کننده تشکیل می دهند، جریان هایی که به طور سینماتیکی متشابه هستند باید به طور هندسی متشابه باشند.

اصولاً، تشابه سینماتیکی ایجاب می کند که برای به دست آوردن داده های بازدارندگی موثر بر یک جسم، از تونل باد با مقطع عرضی نامحدود استفاده شود تا عملکرد در یک میدان جریان محدود به درستی مدل بندی شود. در عمل، این محدودیت را به طور قابل توجه می توان تعدیل کرد، و از وسیله ای با اندازه منطقی استفاده کرد.

تشابه سینماتیکی ایجاب می کند که نوع جریان مدل و نوع جریان نمونه اصلی با هم یکسان باشند. اگر آثار تراکم ناپذیری یا حفره زایی، که نقش های جریان را به طور کیفی می توانند تغییر دهند، در جریان نمونه اصلی وجود نداشته باشند، در جریان مدل از وجود آنها باید جلوگیری کرد.

وقتی توزیع نیروها در دو جریان به صورتی باشد که در تمام نقاط متناظر، انواع نیروهای همسان با هم موازی باشند و مقدار آنها با ضریب مقیاس ثابت به هم مربوط شود، جریان ها به طور دینامیکی متشابه هستند.

شرایط تشابه دینامیکی بسیار محدود است: دو جریان باید هر دو تشابه هندسی و سینماتیکی را داشته باشند تا به طور دینامیکی متشابه باشند.

برای در نظر گرفتن شرایط لازم برای تشابه دینامیکی کامل، تمام نیروهایی که در جریان مهم هستند باید در نظر گرفته شوند. از این رو، تاثیرات نیروهای چسبندگی، نیروهای فشاری، نیروهای کشش سطحی و غیره، باید در نظر گرفته شود. شرایط آزمون باید طوری در نظر گرفته شود که تمام نیروهای مهم میان جریان های مدل و نمونه اصلی با ضریب مقیاس یکسان به هم ارتباط داده شود. وقتی تشابه دینامیکی وجود دارد، داده های اندازه گیری شده در یک جریان مدل را می توان به طور کمی به شرایط جریان نمونه اصلی ارتباط داد. در این صورت، شرایطی که تشابه دینامیکی بین جریان های مدل اصلی را برقرار می کنند چه هستند؟

برای یافتن گروه های بی‌بعد حاکم در یک پدیده جریان، از نظریه پی بوکینگهام می‌توان استفاده کرد؛ برای یافتن تشابه دینامیکی بین جریان های به طور هندسی متشابه، باید تمام این گروه های بی‌بعد به غیر از یکی را همانند قرار داد.

مثلاً در بررسی نیروی بازدارندگی موثر بر یک کره در مثال 1، با رابطه زیر شروع می کنیم:

نظریه پی بوکینگهام رابطه تابعی زیر را می دهد

در قسمت 4 نشان دادیم که پارامترهای بی‌بعد را به صورت نسبت نیروها می توان تفسیر کرد. از این رو، در بررسی جریان مدل و جریان نمونه اصلی پیرامون یک کره (جریان ها به طور هندسی متشابه هستند)، جریان ها به طور دینامیکی متشابه هستند اگر

به علاوه، اگر

در این صورت

و نتایج حاصل از مطالعه مدل را برای پیش بینی بازدارنگی موثر بر نمونه اصلی با اندازه کامل می توان به کار برد.

نیروی واقعی که سیال بر جسم وارد می کند در هر حالت یکسان نیست، اما مقدار بی‌بعد آن یکسان است. در صورت لزوم، می توان دو آزمایش را با استفاده از سیالات متفاوت انجام داد تا اعداد رینولدز با هم برابر شوند. مطابق مثال 4، برای سهولت آزمایش می توان داده های آزمون را در یک تونل باد در هوا اندازه گیری کرد و از نتایج برای پیش بینی نیروی بازدارندگی در آب استفاده کرد.

مثال 4 تشابه: نیروی بازدارندگی مبدل یک وسیله کاشف زیر دریایی.

بازدارندگی مبدل یک وسیله کاشف زیر دریایی قرار است از روی داده های آزمون در تونل باد تعیین شود. نمونه اصلی، کره ای به قطر mm300، باید با سرعت 5نات (مایل دریایی در ساعت، و یک مایل معادل 1852 متر است) در آب دریای حرکت کند. مدل به قطر mm150 است. سرعت لازم را برای آزمایش در هوا بیابید. اگر بازدارندگی مدل در شرایط آزمایش 24.8N باشد، بازدارندگی موثر بر نمونه اصلی را تخمین بزنید.

تحلیل مثال 4

داده: مبدل یک وسیله کاشف زیر دریایی قرار است در تونل باد آزمایش شود.

خواسته: (الف) (ب)

حل:

از آنجا که نمونه اصلی در آب عمل می کند و آزمایش مدل قرار است در هوا انجام شود، فقط اگر تاثیرات حفره زایی در جریان نمونه اصلی و تاثیرات تراکم ناپذیری در آزمایش مدل وجود نداشته باشد، نتایج مفیدی به دست می آید. در این شرایط

و آزمایش را باید در

انجام داد تا تشابه دینامیکی برقرار شود. برای آب دریا در ، و . در شرایط نمونه اصلی،

شرایط آزمایش مدل باید طوری باشد که این عدد رینولدز را برقرار کند. از این رو

برای هوا در شرایط استاندارد، و تونل باد باید در شرایط زیر عمل کند:

این سرعت آنقدر کم است که بتوان از تاثیرات تراکم ناپذیری صرف نظر کرد. در این شرایط آزمایش، جریان مدل و جریان نمونه اصلی به طور دینامیکی متشابه هستند. از این رو،

اگر انتظار حفره زایی برود- اگر مبدل خورشیدی در سرعت زیاد نزدیک سطح آزاد آب دریا عمل می کرد- در این صورت از روی آزمایش مدل در هوا نمی توانستیم نتایج مفیدی به دست آوریم.

این‌مساله محاسبه مقادیر نمونه اصلی را از روی داده های آزمایش نشان می‌دهد.

5-1- تشابه غیر کامل

نشان داده ایم که برای یافتن تشابه کامل دینامیکی بین جریان های به طور هندسی متشابه باید تمام گروه های بی‌بعد مهم به جز یکی همانند باشند.

در حالت ساده مثال 4، همانند ساختن عدد رینولدز بین مدل و نمونه اصلی، تشابه دینامیکی را بین جریان ها برقرار می کرد. با آزمایش در هوا می توانستیم عدد رینولدز را دقیقاً همانند کنیم (در این حالت، با آزمایش در تونل آب نیز می‌توانستیم این کار را انجام دهیم). نیروی بازدارندگی موثر بر کره در واقع به طبیعت جریان در لایه مرزی بستگی دارد. بنابراین، تشابه هندسی ایجاب می کند که زبری نسبی سطح مدل و نمونه اصلی یکسان باشند. این معنی می دهد که زبری نسبی نیز پارامتری است که باید بین حالت های مدل و نمونه اصلی همانند باشد. اگر فرض کنیم که مدل با دقت ساخته شده است، مقادیر اندازه گیری شده بازدارندگی از روی آزمایش های مدل را می توان مقیاس بندی کرد و بازدارندگی را در شرایط عمل اصلی به دست آورد.

در اغلب مطالعه های مدل، به دست آوردن تشابه دینامیکی مستلزم این است که چند گروه بی‌بعد همانند باشند. در بعضی حالت ها، تشابه دینامیکی کامل بین مدل و نمونه اصلی انجام پذیر نیست. نمونه ای از چنین حالتی، تعیین نیروی بازدارندگی (مقاومت) موثر بر یک کشتی سطحی است. مقاومت موثر بر یک کشتی سطحی از اصطکاک جداری موثر بر بدنه (نیروهای چسبنده) از مقاومت موج سطحی (نیروهای گرانشی) ناشی می شود.

تشابه کامل دینامیکی ایجاب می کند که اعداد رینولدز و فرود، هر دو، بین مدل و نمونه اصلی همانند باشند.

به طور کلی نمی توان مقاومت موج را به طور تحلیلی پیش بینی کرد، بنابراین باید آن را مدل بندی کرد. این موضوع ایجاب می کند:

برای همانند بودن اعداد فرود بین مدل و نمونه اصلی باید نسبت سرعت زیر را داشته باشیم:

نقش های موج سطحی به طور دینامیکی متشابه باشند.

برای هر مقیاس طول مدل، همانند ساختن اعداد فرود نسبت سرعت را می دهد. فقط چسبندگی سینماتیکی را می توان تغییر داد اعداد رینولد همانند شوند. از این رو رابطه

شرایط زیر را می دهد

از نسبت سرعتی که از روی همانندی اعداد رینولدز به دست آمده استفاده کنیم، تساوی اعداد رینولدز نسبت چسبندگی سینماتیکی زیر را می دهد

مساوی (یک مقیاس طول نمونه ای برای آزمایش های طول کشتی) باشد، در این صورت باید باشد. شکل 3 نشان می دهد که جیوه تنها مایعی است که چسبندگی سینماتیکی آن از چسبندگی سینماتیکی آب کم تر است. ولی، چسبندگی سینماتیکی جیوه فقط در حدود یک دهم چسبندگی سینماتیکی آب است. بنابراین نسبت چسبندگی سینماتیکی لازم همانندی اعداد رینولدز را نمی توان به دست آورد.

آب تنها سیال عملی برای آزمایش های مدل برای جریان با سطح آزاد است بنابراین، برای به دست آوردن تشابه کامل دینامیکی نمونه اصلی را آزمایش کرد. ولی، حتی اگر نتوان به تشابه کامل سینماتیکی دست یافت، مطالعه های مدل اطلاعات مفیدی می‌دهد.

شکل 1 داده های مربوط به آزمایش مدل یک کشتی با مقیاس 8 : 1 را نشان می دهد که در آزمایشگاه هیدرودینامیکی آکادمی دریایی آمریکا انجام شده است. در نمودار، داده‌های ضریب مقاومت برحسب عدد فرود نشان داده شده است. نقاط چهارگوش از روی مقادیر مقاومت کل اندازه گیری شده در آزمایش محاسبه شده اند.

داده ها از:

U.S.Naval Academy Hydromechanics Laboratory, Courtesy of Professor Bruce Johnson

با استفاده از روش زیر، مقاومت کشتی با مقیاس کامل را زا روی نتایج آزمایش مدل اصلی می توان محاسبه کرد. نقش موج های سطحی، و از این رو مقاومت موج، بین مدل و نمونه اصلی در اعداد فرود متناظر تطبیق داده می شود. مقاومت موج مدل به صورت تفاضل بین بازدارندگی کل و بازدارندگی اصطکاک تخمینی محاسبه می شود. (ضریب های مقاومت تخمینی موج برای مدل به صورت دایره رسم شده اند).

با استفاده از مقیاس بندی فرود، ضریب های مقاومت موج را در مدل و نمونه اصلی مساوی هم قرار می دهیم و مقاومت موج نمونه اصلی را حساب می کنیم. در شکل 7-2 نقاط دایره ای برای نمونه اصلی با ضریب های مدل در اعداد رینولدز متناظر همسان هستند. ضریب های بازدارندگی اصطکاک جداری که برای نمونه اصلی به طور تحلیلی حساب می شود، و در شکل 7-2 با لوزی نشان داده شده است، با ضریب‌های بازدارندگی موج جمع می شود و ضریب های بازدارندگی کل نمونه اصلی را می دهد.

از آنجا که در آزمایش های مدل کشتی های سطحی نمی توان عدد رینولدز را ]میان مدل و نمونه اصلی[ همانند کرد، رفتار لایه مرزی برای مدل و نمونه اصلی یکسان نیست. عدد رینولدز مدل فقط برابر مقدار عدد رینولدز نمونه است، از این رو گسترش جریان لایه ای در لایه مرزی روی مدل، با همان نسبت، خیلی زیاد است. در روش گفته شده این طور فرض می شود که رفتار لایه مرزی را می توان مقیاس بندی کرد. برای انجام این کار، لایه مرزی مدل “تحریک” می شود تا در مکانی متناظر با رفتار کشتی اصلی، متلاطم شود. در شکل 7-1، گل میخ هایی که برای تحریک کردن لایه مرزی در نتایج آزمون مدل به کار رفتند نشان داده شده است.

داده‌ها از روی:

U.S.Naval Academy Hydromechanics Laboratory, Courtesy of Professor Bruce Johnson

گاهی اوقات ضرایب نمونه اصلی که از روی داده های آزمایش مدل حساب می‌شود، تصحیح می شوند. این تصحیح، زبری، تموج و ناهمواری ها را که مسلماً در نمونه اصلی بارزتر از مدل هستند در نظر می گیرد. مقایسه بین داده های حاصل از آزمایش‌های مدل و اندازه گیری های انجام شده در نمونه با مقیاس کامل نشان می‌دهد که دقت کلی باید در محدوده درصد باشد.

برای مدل بندی رودخانه ها و بندرگاه ها، عدد فرود پارامتری مهم است. در این شرایط، به دست آوردن تشابه کامل عملی نیست. با استفاده از یک مقیاس مدل منطقی می‌توان از عمق های آب بسیار کوچک استفاده کرد. تاثیرات نسبی نیروهای چسبنده و نیروی کشش سطحی در جریان مدل بسیار بیش تر از جریان در نمونه اصلی است. در نتیجه، از مقیاس های طول متفاوت در جهت های عمودی و افقی استفاده می شود. با استفاده از اجزای زبری مصنوعی، نیروهای چسبنده در جریان مدل عمیق تر افزایش می‌یابد.

مدلسازیسینماتیکیدینامیکی

بررسی شرح عملکرد کلی اتومبیل پراید

موتور پراید دارای سیلندر چدنی و سر سیلندر آلومینیومی است برای گردش میل لنگ، پنج محور ثابت در نظر گرفته شده است برای هر سیلندر یک سوپاپ ورود وی یک سوپاپ خروج در نظر گرفته شده است و حرکت آن هم توسط یک میل سوپاپ که در سیلندر قرار دارد و حرکت چرخش خود را از میل لنگ توسط تسمه میگیرد و استفاده از تسمه هم باعث کم شدن سرو صدا می شود و حرکت نوسانی بادامک ه

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	4356 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	38

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فهرست مطالب

عنوان

صفحه

روغن موتور..................................... 2

بازدید سیستم خنک کننده......................... 4

بازدید سیستم جرقه زنی.......................... 4

بازرسی و تنظیم لقی سوپاپ ها.................... 5

تعمیرات موتور.................................. 6

سیستم روغن کاری ............................... 8

واترپمپ........................................ 10

عیوب کلاچ ونحوه تشخیص آن........................ 11

شرح عملکرد سیستم ترمز.......................... 13

بازکردن و نصب و بستن لنتهای ترمز چرخ جلو 14

بازکردن و تعمیر و نصب مجدد پمپ اصلی ترمز 15

تشریح کلی گیربکس پراید......................... 17

سیستم جرقه زنی................................. 19

سیستم جرقه زنی پلاتین دار....................... 20

نمای کلی سیستم فرمان........................... 24

بازدید ،تعمیر و نگهداری فرمان روی اتومبیل 26

پیاده و سوار کردن سیبک رابط میل فرمان.......... 27

خلاصه مطالب:

موتور پراید دارای سیلندر چدنی و سر سیلندر آلومینیومی است. برای گردش میل لنگ، پنج محور ثابت در نظر گرفته شده است برای هر سیلندر یک سوپاپ ورود وی یک سوپاپ خروج در نظر گرفته شده است و حرکت آن هم توسط یک میل سوپاپ که در سیلندر قرار دارد و حرکت چرخش خود را از میل لنگ توسط تسمه میگیرد و استفاده از تسمه هم باعث کم شدن سرو صدا می شود و حرکت نوسانی بادامک ها میل سوپاپ مستقیماً به اسبکها وارد می شود و سوپاپها را باز و بسته می کند.

سیستم روغن کاری از نوع تحت فشار است و جریان روغن پس از عبور از یک فیلتر که به صورت سری در مدار جریان روغن تعبیه شده است به دیگر مسیر یا هدایت می شود. پمپ روغن از نوع دور موتوری غیر هم مرکز است و چرخش خود را از انتهای جلوی میل لنگ کسب می کند. به دلیل برابری دور میل لنگ و روتورهای پمپ و همچنین بزرگی نسبی روتورها، توان بالایی در تأمین روغن مورد نیاز موتور دارد.

موتور و ؟؟ به صورت متصل به همه کثیر و در جهت محور عرضی اتومبیل به روی شاخص نصب می شود و نیروی خود را توسط دو عدد پلوس با اتصلات ویژه به چرخهای جلوی اتومبیل انتقال می دهند.

شکل 1: نمای برش خورده موتور پراید

بازرسی های لازم و دوره ای موتور:

بازرسی های دوره ای موتور باید در زمان بندی خاص باشد تا بتوان عیوب موتور را گرفت.

روغن موتور:

هر هفته کلی مسافت 400 الی 500 کیلومتر باید سطح روغن مورد بررسی قرار گیرد وقتی که موتور خاموش است کیج روغن را از محل خود در می آوریم. مقدار آن بایستی تا F باشد و در صورتی که به L رسیده باشد باید 5/0 تا 1 لیتر روغن به آن اضافه شود.

کیفیت روغن را نیز می توان آزمایش کرد اگر روغن کاملاً سیاه یا نزدیک به سیاهی باشد و یا لزمیت آن کمتر از روغن نو باشد باید حتماً آن روغن تعویض شود.

دلایل کاهش روغن:

1- نشت روغن از تمامی درزها و اتصلاتی که روغن در آنجا با فشار یا بدون فشار حضور دارد

2- بدلیل فرسودگی بیش از حد سیلندر و پیستون و رینگ روغن و گشاد شدن کایدهای سوپاپ و خشک شدگی کاسه نمدها و اورینگ های کنترل روغن- فرسایش بیش از اندازه و افزایش لقی یا تاقانهای متحرک موتور

3- بدلیل پایین بودن ویسکوزیته و از دست دادن خاصیت روانکاری بعضی از روغن ها در موتورهای سالم هم می سوزند.

بازدید فیلتر هوا:

با مشاهدة ملایمی مانند آغشتگی به روغن، پارگی و یا هر گونه آسیب دیدگی کاغذ و دو لبة فیلتر باید آن را تعویض کنیم. و در بعضی مواقعه شدت گرفتگی فیلتر به قدری زیاد است که نمی گذارد هوا از آن عبور کند و در این شرایط باید حتما آن را تعویض کنیم.

بازدید سیستم خنک کننده:

1- بازدید کلیه شیلنگ ها و لوله های عبور آب به لحاظ عدم پوسیدگی، پارگی و نشت که باید اصلاح شود در غیر این صورت موتور آب خود را از دست داده و آسیب جدی می بیند.

2- بازدید میزان آب موجود در رادیاتور که بایستی تا نزدیکی درچه رادیاتور باشد برای این کار باید موتور خنک باشد و آب در رادیاتور باید بین Low ,Full باشد.

3- تسمه واتر پمپ که آلترناتور را نیز به گردش در می آورد نباید دارای پوسیدگی یا ترک های در لبه های داخلی و بیرونی باشد.

بازدید سیستم جرقه زنی:

شمع ها را باید مورد بازرسی قرار داد و خرابی رزوه ها و اثر آب بندی آنها وجود روغن بر روی الکتروها و فرسودگی الکترو ها از علائمی هستند که در صورت مشاهده باید شمع ها را تعویض شوند.

درب دلکر را از نظر ترک خودرگی، رسوب گرفتن ترمینالها، سوختگی یا خوردگی ترمینالها و سائیدگی زغالها مورد بررسی قرار میدهیم.

آزمایش فشار تراکم:

کاهش قدرت موتور و همچنین نامنظم کار کردن آن که با لرزش نیز همراه است. که برای آزمایش آن از این طریق استفاده می کنیم.

1- موتور را تا درجه حرارت نرمال گرم می کنیم

2- موتور را خاموش می کنیم و تمام شمع های آن را باز می کنیم.

3- سیم مثبت کویل را باز می کنیم تا مدار ثانویه سیستم جرقه زنی قطع شود

4- پدال گاز را تا انتها نگه می داریم و شروع به استارت زدن می کنیم

5- پس از چند دور گردش موتور، عقربة فشار سنج به نقطه ای می رسد که دیگر حرکت نمی کند و همانجا می ایستد عددی که مقابل نوک عقربه است معرف میزان فشار تراکم سیلندر است.

بازرسی و تنظیم لقی سوپاپ ها ( فیلر گیری)

فیلر گیری سوپاپ های موتور به دلیل فرسایش لبة سوپاپها و نشیمنگاه آنها بایستی هر 10000 کیلومتر انجام می شود در غیر این صورت نه تنها موتور به طور نامنظم کار می کند، بلکه با کاهش تدریجی خلاصی یا لقی سوپاپ و ادامة کار موتور در این شرایط سوپاپ ها می سوزند. همچنین اگر لقی سوپاپها بیش از اندازه باشد موتور بد کار می کند و ایجاد صدا می کند. البته سوپاپها در یک موتور تازه تعمیر بایستی پس از کلی 1000 کیلومتر مسافت بازرسی سطح آب باطری و سنجش غلظت آن

در هر 1500 کیلومتر باید سطح آب باطری بازدید شود سطح آب باطری باید بین دو خط موازی روی دیوارة کنارة باطری باشد در صورت کم بودن باید به آن آب مقطر اضافه شود و غلظت اسید هم با غلظت سنج اندازه می گیرند. و همچنین اگر اتصالات کثیف بشاد یا محکم هم نباشد اتصلات باطری با افت ولتاژ می شود.

کم شدن کمپرس یا فشار تراکم سیلندرهای موتور:

کم بودن قدرت و کنش موتور را می توان از علائم کم شدن کمپرس دانست و حتی چرخش آسان میل لنگ هنگامی که موتور خاموش است و دلیل آن سائیده شدن سیلندر و پیستون، رینگ پیستون و یا شکستن رینگ کمپرس می تواند باشد. این پمپ را از طریق تست کمپرس موتورتوسط دستگاه کمپرس سنج هم انجام می دهند.

تعمیرات موتور:

1- باز کردن قاب تسمه، تعویض تسمه تایمینگ و تعمیرات مربوط به اویل پمپ و کاسه نمد آن که کاسه نمد جلوی میل لنگ می باشد.

2- تعمیرات مربوط به سرسیلندر مثل واشر سرسیلندر و تعمیر سوپاپ و فنر سوپاپ ها و کربن ؟؟ سیلندر و در صورت نیاز قاب کثیری سیلندر

3- تعمیرات مربوط به دلکو، واتر پمپ، استارت، دینام و سایر قسمتهای موتور

4-تعمیرات مربوط به فلایول، دندة فلایون و کاسه نمد و بلبرینگ انتهای میل لنگ از طریق باز کردن پیچ های دور پوستة کلاج و جدا کردن گیربکس از موتور

تعمیر اساسی موتور:

1- برای باز کردن موتور ابتدا باید کاپوت ماشین را به دلیل استفاده از جرثقیل باز کرد.

2- آب رادیاتور را خالی می کنیم

3- اتصلات باطری را برای جلوگیری از اتصال کوتاه باز می کنیم

4- روغن موتور را تخلیص کنیم.

5- شلنگ های واتر پمپ و لوله بخاری و شلنگ بالا و پایین رادیاتور را باز می کنیم

6- کلیه فیش های متصل به آلتوناتور کوئل و دلکو و استارت را باز می کنیم

7- لوله بین بوستر ترمز و مانیفولد هوا و سیم گاز کاربراتور را جدا می کنیم.

8- لوله ورودی بنزین به پمپ بنزین را جدا می کنیم

9- گلویی اگزوز را از مانیفولد دو جدا می کنیم. و بعد موتور را با جرثقیل بیرون می آوریم و به پایة مخصوص می بندیم و پمپ آن را برطرف می کنیم.

اتومبیل پرایدروغن موتورگیربکس پراید

بررسی روند اتصال بین دوماده سرامیکی و اتصال بین یک ماده سرامیکی با فلز

در این مجموعه روند اتصال بین دوماده سرامیکی و اتصال بین یک ماده سرامیکی با فلز بررسی می‌شود در ابتدا اتصال بین سرامیک با فلز بررسی می‌شود که این اتصال نیازمند متالیزه کردن یا فلزی کردن سطح سرامیک می‌باشد چرا که با این کار جذب و چسبندگی فلز به سرامیک بهتر انجام می‌شود

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	2671 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	95

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فهرست عناوین

فصل 1 - متالیزه کردن و تکنیکهای آن

1-1 ) فرایند متالیزه کردن

1-2 ) تکنیک پودر فلز زینترشده

1-3 ) تکنیک نمک فلز نسوز یاراکتیو

1-4 ) تکنیک پودر شیشه‌ / فلز

1-5 ) تکنیک رسوب دادن بخار

فصل 2- روشهای اتصال سرامیک به فلزبا استفاده از فازجامد

2-1) تکنیک استفاده از پرس گرم

2-2) اتصال بوسیله بانددیفوزیونی

فصل 3- روشهای اتصال سرامیک به فلز با استفاده ازفاز مایع

3-1 ) لحیم‌کاری

3-2 ) جوشکاری (Brazing)

فصل 4 - اتصال سرامیکهای اکسیدی به یکدیگر

4-1) اتصال سرامیکهای اکسیدی به یکدیگر با استفاد از شیشه

فصل 5- اتصال سرامیکهای غیر اکسیدی

5-1) واکنشهای اتصالی

5-2 ) روشهای اتصال

5-3 ) اتصال حالت جامد

5-4 ) اتصال یوتکتیک

5-5 ) خواص اتصال

5-6 ) مواد مخصوص اتصال

فصل 6 - کاربرد سرامیکها و اتصالات آنها

6-1 ) کاربرد در دستگاههای خودکار

6-2 ) کاربرد در الکترونیک

6-3 ) مصارف هسته‌ای

6-4 ) کاربردهای متفرقه

چکیده :

در این مجموعه روند اتصال بین دوماده سرامیکی و اتصال بین یک ماده سرامیکی با فلز بررسی می‌شود. در ابتدا اتصال بین سرامیک با فلز بررسی می‌شود که این اتصال نیازمند متالیزه کردن یا فلزی کردن سطح سرامیک می‌باشد چرا که با این کار جذب و چسبندگی فلز به سرامیک بهتر انجام می‌شود. ابتدا فرایند متالیزه کردن توضیح داده می‌شود و بعد انواع تکنیکهای آن که عبارتند از 1- تکنیک پودر فلز زینتر شده 2- تکنیک نمک فلز نسوز 3- تکنیک پودر شیشه / فلز 4- روش رسوب دادن بخار

بعد از متالیزه کردن اتصال سرامیک به فلز با استفاده از فاز جامد و فاز مایع توضیح داده می‌شود. اتصال در دوفاز جامد دو قسمت دارد 1- اتصال پرس گرم 2- اتصال بوسیله باند دیفوزیونی و اتصال با استفاده از فاز مایع نیزدو قسمت دارد 1- لحیم‌کاری 2- جوشکاری (Brazing) درفصل بعد اتصال سرامیکهای اکسیدی با استفاده از شیشه مورد بحث قرار می‌گیرد. و در این مورد مقاله‌ای درباره اتصال آلوسینا به یک کامپوزیت عنوان می‌شود. اتصال سرامیکهای غر اکسیدی مبحث بعدی می‌باشد که شامل سرفصل‌های زیررا شامل می‌شود: 1- واکنشهای اتصالی 2- روشهای اتصال 3- اتصال حال جامد 4- اتصال یوتکتیک 5- خواص اتصال 6- مواد مخصوص اتصال درفصل آخر نیز کاربردهای سرامیکهای پیشرفته و اتصالات آنها مورد بررسی قرار می‌گیرد.

مقدمه

تعریفی که برای اتصال مواد یا همان جوینینگ می‌توانیم داشته باشیم عبارتست از :

نزدیک کرد دو ماده به یکدیگر به طوری که سطوح این دوماده یک فصل مشترک را تشکل دهند و این دوماده را بوسیله روشهای مختلفی مانند: بستهای مکانیکی، انواع چسبها، ایجاد یک باند شیمیائی و یا ایجاد یک باند دیفوزیونی متصل به یکدیگر نگه‌ می‌دارند.

در این رساله در مورد روشهای اتصال سرامیک به سرامیک و سرامیک به فلز بحث خواهد شد. عمل جوینینگ یا اتصال، استفاده از سرامیکهائی را که نمی‌توان بصورت تکی استفاده کرد آسانتر می‌کند. ویا اینکه هزینه آ‌نها بوسیله جوینینگ پائین می‌آید.

در حقیقت وقتی دو قطعه به هم متصل می‌شود ماده حاصل تقویت شده و استحکام بهتری پیدا می‌کند. کاربرد قابل توجه برای اتصال سرامیکها وابسته است به کار اجزاء سرامیکی در دماهای بالا و ایستادگی آنها در برابر تنشها او گرادیانهای بالای حرارتی . از جمله مواردی که می‌تواند گرادیانهای حرارتی و تنش در اتصال ایجاد کند عبارتند از روند سرمایش قطعه که باعث ایجاد گرادیان حرارتی درداخل اتصال می‌شود. حرکتهای پاندولی و چرخش کاربر نیز ایجاد تنش می‌کند. برای طراحی سیستمهائی با اتصالات سرامیکی نیازمند یک سری اطلاعات از مواد موجود در لایه‌ها می‌باشیم که این اطلاعات شامل شاخت خواصی از قبیل: انبساط حرارتی، ویسکوزیته، مدول الاستیک، استحکام، تافنس شکست، خزش و خستگی می‌باشد. قابل دسترس بودن تکنیکهای اتصال و داشتن اطلاعات کافی و مفید از این خواص در طراحی مناسب سیستمها با ساختار سرامیکی در دماهای بالا تأثیر بسزائی خواهد گذاشت. اتصال سرامیک به سرامیک و سرامیک به فلز حداقل بوسیله یکی ازسه روش زیر انجام می‌شود.

1- اتصال مکانیکی: که به صورت بستهای مکانیکی می‌باشد مثل نگهداری نسوزهای کف کوره بوسیله قالبهای فلزی

2- اتصال مستقیم، که این اتصال به این صورت است که دوسطح خیلی تخت را روی هم قرار می‌دهند و تارسیدن به مرحله دیفوزیون آنها را تحت فشار قرار می‌دهند. مکانیزم اتصال در این روش ایجاد یک باند دیفوزیونی می‌باشد.

3- اتصال غیر مستقیم: در این روش محدوده وسیعی از باندهای واسط شبیه چسبهای آلی، شیشه‌ها، شیشه سرامیکها، ترکیبات اکسیدی (شامل سیمانها و ملاتها) یا بعضی از فلزات استفاده می‌شوند. لایه‌های واسط فلزی استفاده می‌شوند. بعنوان عامل تولید باند دیفوزیونی حالت جامد که به این لایه‌های واسط فیلریا پرکننده می‌گویند]1[

1-1- فرایندمتالیزه کردن: که در آن یک لایه فلزی نازک به یک زمینه سرامیک متصل می‌شود که اغلب بعنوان یک لایه واسط است. فرایندهای متالیزه کردن قابلیت‌ترشدن سطوح سرامیک برای فلزات فیلر را بهبود داده و عضو فلزی می‌تواند به بستر سرامیک فلزی متصل شود. موفق‌ترین متصل کننده‌های سرامیک به فلز بوسیله جوش‌کاری یک عضو فلزی به سرامیک متالیزه همراه با فلز فیلربرنجی با پایه نقره تولید شده‌اند. فرایندهای متالیزه کردن هنوز از تکنیکهای باکاربرد وسیع برای اتصالهای فلز به سرامیک می‌باشد. البته بهبودهای حائز اهمیت در تکنیکهای متالیزه کردن انجام شده و چندین فرآیند جدید ایجاد و ارزیابی شده است. همچنین تحقیق جامع درمورد واکنشهائی که در هنگام متالیزه کردن سطح سرامیک روی می‌دهند دراثر بخش بودن متالیزه سهیم است.

رویه های متالیزه کردن نیز جهت بهبود قابلیت‌ تر شدن سطح سرامیک بوسیله فلزات و پرکننده‌های متعارف بادمای پائین ایجاد شده‌اند. بعدا محققان دریافتند که برخی فلزات فعال و آلیاژها یا ترکیباتشان می‌توانند سطوح سرامیک غیر متالیزه را تحت شرایط سرامیک تر نمایند. هرچند تفاوت‌های فرایند فلز فعال جهت تولید اتصالهای سرامیک به فلز بکار رفته، اما هنوز جهت تولید این اتصالات بصورت تجاری بکار می‌رود. در مروری در خصوص پیشرفتهای انجام شده در این زمینه باید تأکید شود که متالیزه‌کردن، آمادگی سطح برای سرامیکهاست نه یک فرایند اتصال ] 1 [

فرایند متالیزه کردن معمولا برای سرامیکهای اکسیدی استفاده می‌شود که به صورت مخلوطی از یک فاز شیشه ویک فلز نسوز می‌باشد. علت استفاده از فاز شیشه ایجاد یک باند بین فلز نسوز و سرامیک اکسیدی می‌باشد. فرایند متالیزه کردن در دولایه انجام می‌شود. لایه اول متالیزه شامل مخلوطی از فلز نسوز و شیشه می‌باشد که روی سطح سرامیک روکش می‌شود. درحقیقت سطح سرامیک را بوسیله این مواد که معمولا شامل تنگستن (w) مولیبدنیوم (Mo)، اکسید منگنز (Mno) و مقدرای شیشه فریتی می‌باشد نقاشی می‌کنند. درضمن برای نقاشی کردن، این مواد را همراه بایک حامل و یک حلال مورد استفاده قرار می‌دهند. برای رسیدن به یک حدمطلوب از متالیزه کردن پارامترهای متعددی دخیل هستند، از آن جمله می‌توان به مواردی نظیر: درجه حرارت، زمان، وضعیت اتمسفر و ضخامت لایه‌ نقاشی شده اشاره کرد: متدهای رایج برای متالیزه کردن عبارتند از: اسپری کردن، چاپ شابلنی، تزریق یا نقاشی بوسیله نازل و انتقال با استفاده از چرخ یانواز نقاله. دستیابی به یک ضخامت مشخص به خواص رئولوژی ماده نقاشی شونده و نوع روش متالیزه کردن بستگی دارد. یکی از خواص مهم ماده نقاشی شونده که‌در کنترل ضخامت مورد بررسی می‌گیرد ویسکوزیته می‌باشد. نتایج حاصل از متالیزه کردن بوسیله روشهای مختلف درجدول 1-1 آمده است.

درلایه‌ دوم متالیزه ازیک فلز مانند نیکل، مس، طلا، قلع یا سرب استفاده می‌شود این لایه بوسیله الکترولیت ته‌نشین می‌شود. ضخامت این لایه معمولا 4-2 می‌باشد. البته دربرخی موارد لایه مذکور بوسیله احیای اکسیدهای فلزی مطلوب تولید می‌شود. این لایه‌های ثانویه چندین کار انجام می‌دهند و این روش به کار رفته جهت اتصال سرامیک به فلز بستگی دارد. چنانچه قرار باشد این اتصالات با فلزات فیلتر پایه یا انجام شود روک‌ها دارای کاربردهای زیرمی‌باشند:

1) وقتی فلزات به کاررفته برای متالیزه کردن بوسیله فلزات فیلر با دامای پائین‌، تر نمی‌شوند پوشش سطحی را همراه با فلزی فراهم می‌کند که به آسانی بوسیله چنین فلزات پرکننده تر شوند

2) تاحدی فلزات پوشش دهنده بعنوان مانعی برای نفوذ لایه متالیزه بوسیله فلز پرکنده عمل می‌کندبرخی فلزات پرکننده با فلزاتی واکنش می‌دهند که برای متالیزه کردن بکارمی روند

چنانچه این واکنش تا مدت زیادی دوام داشته باشد، فلز پرکننده می‌تواند در روکش متالیزه نفود کرده و آنرا از سرامیک بلند کند روکش‌های متالیزه شده معمولا با پوشش می‌شوند تا نفوذ را به تأخیر انداخته وبا پوشش داده شده تا نمناکی خوبی را فراهم کند. اتصال سرامیک به فلز بوسیله روشهائی غیراز جوشکاری نیز تولید می‌‌شود. عمل پوشش کارکردهای دیگری نیز دارد. مثلا اتصالات جوش کاری شده نیازمند موادی هستند که انتشار میان سطح سرامیک متالیزه و فلز را ارتقا می‌بخشد.

2-1 تکنیک پودر فلز زینترشده:

در این فرایند پودرهای فلزی جداشده با یک چسب مناسب ترکیب می‌شوند تا سوسپانسیون یا خمیری را تولید کنند که بتواند روی سطح سرامیک رنگ شود. این روکش بوسیله حرارت به سرامیک زینتر می‌شود. این کار بوسیله گرمایش سرامیک دردمای بالا درفضای کنترل شده انجام می‌شود. معمولا یا درکاربردهای دما بالا بکار می‌روند. ، ، ، نیز بکار رفته‌اند. متداولترین فرایند ازای دست فرایند شلی منگنز است که در آن پودر با پودر یا نورد می‌شود تا ذره‌ای از1 تا 2 تولید کند. گاهی پودرهای فلزی بجای اکسیدها بکار می‌روند. یک سوسپانسیون با استفادها از یک چسب نظیر نیترو سلوز آماده‌ می‌شود به نحوی که یک لایه رنگ به ضخامت 10 الی 25 میکرون می‌تواند برای سرامیک پایه به‌کار رود. سرامیک پایه دریک فضای دردمای 100ت پخت می‌شود. برخی اکسیدهای مذکور احیا می‌شوند برخی دیگر باخودشان و سرامیک پایه ترکیب می‌شوند تا یک ماده مذاب چسبنده را شکل دهند این ماده مذاب روی فاز فلزی زینتر شده را می‌پوشاند و کاملا سرامیک پایه را تر کرده و سخت می‌‌شود. تا یک فاز شیشه رادرهنگام سردشدن ایجاد کند. این فاز شیشه‌ کمتر از سرامیک پایه متراکم می‌شود و لذا با فاز فلزی درفشار قرار می‌گیرد. بنابراین فاز شیشه‌ای قویا به فلز زینتر شده و سرامیک پایه می‌چسبد. لایه مقاوم متالیزه شده نوعا ضخامت داشته و می‌تواند بصورت لایه‌ای ضخیم از 2 ای 4 میکرومتر از نیکل یا مس پوشش گردد تا ترشدن را حین جوشکاری بهبود دهد. استحکام کششی اتصال سرامیک به فلز از70 یا بالاتر دردسترس می باشد.

فرایند ایجاد شده بوسیله ملت و اسپرک بوسیله صنعت بعنوان روش استاندارد پذیرفته شده تا سطوح سرامیک را متالیزه کنند. اختلافات زیادی جهت گسترش فرایند ایجاد شده است. برای تولید کم و بدنه‌های شکل‌گرفته مخلوط متالیزه معمولا همراه بایک پرس کوچک استعمال می‌‌شود. باید توجه کرد که از این روکش بصورت یکنواخت استفاده می‌شود. روکش کاری بوسیله اسپری و روکش کاری رولر وغربال کردن نیازمند تجهیزات بیشتر بوده و برای تولید در حجم زیاد مناسب است. این مخلوط متالیزه می‌تواند روی نوار انتقالی برای استعمال برسطوح سرامیک تهیه شود. در تولید این نوار مخلوط متالیزه بطور یکنواخت روی صفحه پلی‌اتیلن پخش شده و با چسب ضدفشار روکش می‌شود. و بوسیله یک ورق محافظت می‌شود. برای استفاده این ورق محافظ برداشته شده و بدنه‌های سرامیک روی نوار فشار داده می‌شوند. وقتی سرامیک از روی نوار بلند می‌شود روکش متالیزه به این بخش انتقال می‌یابد. زینتر کردن هم به صورتی معمول انجام می‌شود. صنعت دارای عملیات‌های انتقال نوارخودکار و همچنین روش‌های دیگری برای استعمال مخلوط‌های متالیزه برای بدنه‌ها یا اجسام سرامیکی می‌باشد. سایر تحقیقات نشانگر برنامه‌های جامع انجام شده بوسیله محققان جهت قابلیت اطمینان فرایند متالیزه پودر فلزی زینتر شده می‌باشد. براساس یک بررسی درخصوص مطالب در این زمینه محققان مشاهدات و تئوری‌های چسبندگی میان روکش متالیزه و جسم سرامیکی را تحلیل کرده‌اند تا درجات موادی را که این چسب را بهبود می‌دهند تعیین کنند. براساس این رویه تحلیلی بیش از 200 مخلوط، متالیزه فرموله و ارزیابی شده‌اند. اثر بخش‌بودن متالیزه توسط تست‌هائی از قبیل چسبندگی، استحکام پوسته، استحکام فشاری و استحکام کششی مورد سنجش قرار گرفته است. تستهای مذکور نشان می‌دهد که بسیاری از فلزات و اکسیدها می‌توانند بجای به‌‌کار روند. دست کم16 مخلوط متالیزه ترکیباتی با قدرت برابر یا بیشتر از قدرت تولید شده بوسیله فرایند مولی منگنز را تولید می‌کنند که می‌توان نتیجه‌ گرفت:

1) استحکا کششی اتصال سرامیک به فلز همراه با مثلا 3 قسمت باافزایش کاهش می‌‌یابد حداکثر قدرت کششی 196، 152 و 110 برای به ترتیب سرامیک‌های بادرصدهای 94، 96، 6،99 می‌باشد.

2)‌ دامنه دمای زینترنیگ بهینه 1500 الی 1600 است.

3)‌ مخلوط‌های متالیزه برای بدنه - 6/99% نیازمند افزودن یا مواد دارای سیلیکات جهت تولید اتصالات رضایتبخش است. سایر ترکیبات متالیزه با پایه مخلوط می‌شوند با افزودنی‌های: هیدرید تیتانیوم، Fe واکسیدهای فلزی زیاد مخلوط می‌شود که جهت افزایش چسبندگی لایه متالیزه به سطح سرامیک می‌باشد، شخصی بنام تنتارلی برنامه را گزارش کرد که جهت ایجاد مواد متالیزه با دمای پائین تدوین شده است.

حال معلوم است که ریز ساختارها و ویژگیهای تغییر سرامیک‌ها درهنگام حرارت دردمای بالا نیازمند زینترنیگ روکش‌های می‌باشد. مثلا گزارش شده است کهقدرت اتصال درمقابل مدول گسیختگی، تخلخل و غلظت وقتی افزایش می‌یابد که دمای پخت از فراتر رود بنابراین افزایش 4/1 دصدی درطول یک سرامیک بامیزان آلومینای 96% گزارش شده‌است. چنین تفاوتهائی در ابعاد فیزیکی دردماهای1000 الی 1900 روی نمی‌دهد. یک‌سری از رنگهای متالیزه برمبنای اکسیدهای فلزی ، و فرموله می‌شوند درحالیکه بیشترین توجه را بعنوان یک جزء متالیزه دریافت می‌کند. همچنین بررسی شده‌ است تا سرامیک‌ها

را برای کار دردای بالا متالیزه نماید. تنتارلی توجه می‌کند که:

1) هیچ تفاوتهای قابل توجه در قدرت اتصال وجود ندارد و این صرفنظر از ضخامت روکش و دمای متالیزه می‌باشد. 2) استحکام‌های کششی متوسط 189 الی 96 همراه با سرامیک‌های مختلف بدست می‌آید 3) تستهای دوره گرمائی جهت ارزیابی قابلیت اطمینان اتصال بدست با سیستم متالیزه دمای پائین نسبت به قابلیت اطمینان بدست آمده همراه با دمای بالای متعارف است و هیچ تفاوت قابل ملاحظه‌ای در نتایج ذکر نشده است.

5)‌ سیستمهای متالیزه با دمای پائین به روش‌های نوار انتقال و قیلتر یا غربال با فرایند MO – Mn منطبق می‌باشند. متالیزه کردن در دمای پائین مزایای اقتصادی همراه با دمای زینتراسیون پائین و فضای زینتراسیون با اهمیت کمتر را ارائه می‌‌کنند.

1-3 تکنیکهای نمک‌فلز نسوز یا راکتیو:

محلولهای این نمکها جهت متالیزه کردن سرامیک پایه بکار رفته‌ است. سرامیک پایه همراه با محلولی از نمک فلزی رنگ می‌شود و سپس دردمای بالا حرارت داده می‌شود. تانمک فلزی را بصورت احیا درآورده و بر سرامیک متصل می‌شود. لیتیم مولیبدیت محلول درآب و برخی ترکیبات فلزی در تنوعی از حلالها به کار رفته‌اند. تمامی این ترکیبات دردمای پائین جداشده و لایه‌ای چسبنده‌ را روی سرامیک قرار می‌دهند. تنتارلی برنامه‌ای را شرح داد که جهت توسعه رویه‌های متالیزه بادمای کم از طریق استفاده از نمکهای فلزی محلول در آب برای متالیزه بکار می‌رود. این نمکها در مقادیر زیادی از آب حل می‌شوند. سپس این محلول در قطعات تست رنگ می‌شوند که جهت تسهیل خشک‌ شدن از قبل حرارت داده می‌شوند. بعد از خشک‌شدن این قطعات سرامیک تا حرارت می‌بینند. البته در که نقطه شبنمی‌شدن آن است. این قطعات با جوش‌‌کاری می‌شوند و قطعات مذکور در تنش و فشار تست می‌شود تارویه متالیزه‌کردن را ارزیابی کنند. محلول مولیبدیت آمونیوم و نیترات منگنز امکان کمترین حرکت درنواحی رنگ نشده را نمی‌دهد و اتصالهائی را با بالاترین استحکام کششی متوسط تولید می‌‌‌کند. همچنین مشاهده شده که 1) محلولهای متالیزة‌ غلیظ اتصالاتی همراه با قدرت‌های اتصال و حرکت بیشتر را نشان می‌دهد.

2) قدرتهای اتصال بدست آمده بوسیله متالیزه شدن قابل توجه می‌باشد. محلولهای نمکهای مذاب نیز جهت متالیزه کردن سطوح سرامیک بکار می‌روند. دو دانشمند این فرایند را بعنون وسیله‌ای برای روکش‌کردن بررسی می‌کنند. دراین فرایندمخلوط 90 درصد یا و 10% پودر آماده شده ئ دریک ظرف دربسته تحت حرارت می‌بینند. پودر معمولا حاولی 2 الی 5% بصورت می‌باشد. مکانیزم روکش به این صورت است که و واکنش داده تا کلرید و فلزی را شکل می‌دهد. بطوری کلی یک سطح سرامیک روکش می‌شود توسط یک ورقه نازک یامخلوطی از قلیائی‌ها خاکی بدنه سرامیک درورقه روکش شده قرار می‌گیرد. ضخامت روکش می‌تواند بوسیله تنظیم زمان و دما تغییر کند.

1-4 تکنیک پودر شیشه‌ / فلز:

مخلوط‌های تقسیم شده پوردهای فلزی و شیشه‌ها در یک محیط‌ آلی سطح سرامیک را متالیزه می‌‌کند. این تکنیک برای متالیزه کردن سرامیک‌هائی قابل استفاده است که شامل فاز شیشه‌ای نیستند. این فرایند برای کاربردهای غیرخلاء بکار می‌رود که در آن هزینه پائین درهرواحد دردرجه اول یک عامل کنترل کننده می‌باشد. استحکام و قابلیت‌های دما بالا دردرجه دوم قرار دارند. روکش‌های تولید شده دراین روش می‌توانند هم پوشش دهنده باشند و هم اتصالات لحیم‌شده‌ می‌تواندروی آن انجام شود فلزاتی مثل ، و جهت متالیزه‌ کردن سرامیک بکار می‌روند اما رایج‌تر است نویسندگان بسیاری درمورد تولید لایه‌های نازک، تکنیکهای روکش کاری و روش‌های خشک‌کردن و حرارت‌‌دادن بحث کرده‌اند. سایر مطالعات اثر دما برچسبندگی نقره به سرامیک را تعیین می‌کند و معلوم شده که چسبندگی به ترکیب شیمیائی شیشه‌ گداز‌آور در مخلوط رنگ نقره و سرامیک بستگی دارد. سرانجام هریتیج و بالم اشاره دارند به اینکه سرامیک‌ها بوسیله احیای محلولهای نمکی فلزات متالیزه می‌شوند این محلولها برای ته‌نشین کردن لایه‌ای از و یاسایز فلزات بکار می‌رود

1-5 تکنیک‌ رسوب‌دادن بخار:

این فرایند‌های بخار بکار رفته جهت متالیزه‌کردن سرامیک به دودسته تقسسیم می‌شوند. فیزیکی و شیمیائی. این تکنیکها شامل تصعید و تبخیر، اسپاترینگ، پوشش یونی، می‌باشند.

1) تبخیر و تصعید: ماده روکش‌کننده حرارت داده می‌شود تا تعداد اتمها و مولکولهای موجود درسطح آن جهت ایجاد ته‌نشین‌مطلوب به حدکفایت برسد. برخی غیرفلزات می‌توانند دراین حالت ته‌نشین شوند.

2) اسپاترینگ: اسپاترینگ فیزیکی نرمال بوسیله بمباران کاتد بوسیله یون گاز بی‌‌‌اثر باعث خروج اتمهای مذکور از سطح کاتد به گاز محیط می‌شود. ته‌نشین شدن اتم‌ها در زمینه‌نزدیک روکش نازکی از ماده‌ای که درهدف بمباران قرار گرفته را تولید می‌کند.

3) پوشش یونی: اتم‌‌های فلزی تبخیرشده یونیزه شده و درمیدان الکتریکی شتاب می‌گیرند یونها با انرژی جنبشی به سطح برخورد می‌کنند استحکام کششی 35 الی با استفاده از تکنیکهای متالیزه ته‌نشین شده بخار فیزیکی بدست می‌آیند.

متالیزه کردنپودر فلز زینترشدهجوشکاریلحیم کاریروشهای اتصال سرامیک به فلزبا استفاده از فازجامداتصال سرامیکهای اکسیدی به یکدیگراتصال سرامیکهای غیر اکسیدیکاربرد سرامیکها و اتصالات آنها

بررسی تحلیل کمانش ورقهای مدورمرکب ارتوتروپ با استفاده از نرم افزار المان محدود

در این پایان نامه رفتار کمانش ورق های دایره ای شکل مرکب با استفاده از تئوری المان محدود و نرم افزار ANSYS مورد بررسی قرار گرفته است هدف از این پایان‌نامه بدست آوردن بارهای فشاری کمانش در مودهای مختلف می باشد فصل اول مقدمه ای در مورد مواد کامپوزیت می باشد در فصل دوم به معرفی ماتریسهای به کار رفته در ساخت مواد مرکب و بعضی از ویژگیهای آنها پردا

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	2922 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	196

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فهرست مطالب

عنوان صفحه

چکیده.......................................

فصل اول: مقدمه ای بر مواد مرکب

1-1- کامپوزیت چیست؟......................... 2

1-2- مزایای کامپوزیتها...................... 4

1-3- محدودیتهای کامپوزیتها.................. 7

1-4- تاریخچه صنعت کامپوزیتها................ 8

1-5- فازهای کامپوزیتی و تقسیم بندی کامپوزیتها 10

1-6- خواص کامپوزیتها........................ 12

1-7- مقاومت کامپوزیتهای لیفی................ 14

فصل دوم: ماتریسها (رزیتها)

2-1- ماتریسها............................... 18

2-2- پلیمریزاسیون........................... 19

2-3- پلیمرهای گرما سخت و گرما نرم........... 20

2-4- رزینهای ترموپلاستیک (گرما نرم).......... 20

2-5- رزینها گرما سخت (ترموست)............... 21

2-6- نقش ماتریسها........................... 22

2-7- رزینهای اپوکسی......................... 23

2-8- معایب رزینهای اپوکسی................... 24

2-9- تقسیم بندی انواع تجاری رزینهای اپوکسی.. 24

2-10- رزینهای پلی استر غیراشباع............. 25

2-11- انواع رزینهای پلی استر تجاری.......... 26

2-12- خصوصیات رزینهای پلی استر.............. 28

2-13- معایب رزینهای پلی استر غیراشباع....... 28

2-14- رزینهای فنولیک........................ 29

2-15- خواص و کاربردهای رزینهای فنولیک....... 30

2-16- معایب و محدودیتهای رزینهای فنولیک..... 30

2-17- ماتریسهای فلزی........................ 31

فصل سوم: الیاف (تقویت کننده ها)

3-1- تقویت کننده ها......................... 33

3-2- تقویت کننده های لیفی................... 33

3-3- الیاف شیشه............................. 35

3-4- مزیتهای اصلی الیاف شیشه................ 35

3-5- عیوب اصلی الیاف شیشه................... 36

3-6- سایز الیاف............................. 38

3-7- آهار................................... 39

3-8- خواص الیاف شیشه........................ 40

3-9- الیاف پیشرفته.......................... 41

3-10- الیاف بور............................. 42

3-11- خواص و کاربرد الیاف بور............... 43

3-12- الیاف سیلیکون کاربید.................. 44

3-13- الیاف سیلسیم کاربید................... 44

3-14- الیاف آلومینا......................... 45

3-15- الیاف کربن وگرافیت.................... 46

3-16- الیاف کربن............................ 46

3-17- خواص الیاف کربن و گرافیت.............. 48

3-18- کامپوزیتهای کربن و گرافیت............. 48

3-19- مزیتهای اصلی الیاف کربن............... 49

3-20- بحث میکروسکوپی در مورد الیاف کربن..... 49

3-21- الیاف آرامید یا پلی آمیدهای حلقوی..... 50

3-22- خصوصیات آرامیدها...................... 51

3-23- الیاف پلی اتیلن....................... 52

3-24- الیاف سرامیکی......................... 52

3-25- مقایسه الیاف مختلف.................... 53

فصل چهارم: ساخت مواد مرکب

4-1- فرایندهای ساخت کامپوزیتها.............. 56

4-2- قالب گیری باز.......................... 56

4-3- قالب گیری بسته......................... 57

4-4- تقسیم بندی براساس حجم تولید............ 58

4-5- تعاریف فرایند قالب گیری باز............ 59

4-6-تعاریف بکار بردن رزین................... 59

4-7- روش لایه گذاری دستی..................... 60

4-8- روش پاشش توسط پیستوله.................. 62

4-9- فیلامنت وایندینگ........................ 63

4-10- قالب گیری فشاری....................... 66

4-11- روش کششی.............................. 69

4-12- قالب گیری با کیسه خلاء................. 70

4-13- فرایند تزریق در خلاء................... 73

4-14- قالب گیری به روش انتقال رزین RTM...... 74

فصل پنجم: کاربرد کامپوزیتها

5-1- مقدمه.................................. 79

5-2- صنایع حمل و نقل جاده ای................ 79

5-3- استفاده از مواد کامپوزیت در ساخت تانکهای جنگی و سلاح 81

5-4- کاربرد کامپوزیتها در صنایع هوا فضا..... 82

5-5- استفاده در ساخت فضاپیماها.............. 84

5-6- استفاده کامپوزیتها در صنایع حمل و نقل ریلی 86

5-7- کاربرد کامپوزیتها در واحدهای شیمیایی... 86

5-8- کامپوزیتها درصنعت دریایی............... 88

5-9- صنایع الکتریکی......................... 88

5-10- صنعت هسته ای.......................... 89

فصل ششم: تئوری حاکم بر مواد مرکب

6-1- مقدمه.................................. 91

6-2- رفتار ماکرومکانیک یک لایه............... 91

6-3- ثابتهای مهندسی برای مواد ارتوتروپ...... 95

6-4- جهت گیری الیاف در مواد مرکب............ 96

6-5- استحکام در مواد مرکب................... 96

6-6- تئوریهای شکست در حالت دو محوری بر مواد ارتوتروپ 97

6-7- تئوری تنش حداکثر....................... 97

6-8- معیار کرنش حداکثر...................... 98

6-9- تئوری Tsai-Hill............................ 99

6-10- تئوری Tsai-Wu........................... 101

فصل هفتم: کمانش پوسته ها و مباحث تئوری مربوط به آن

7-1- مقدمه.................................. 104

7-2- معادلات غیرخطی تعادل ورق................ 106

فصل هشتم: آشنایی با المان محدود و نرم افزار ANSYS

8-1- مقدمه.................................. 126

8-2- مسائل مهندسی........................... 126

8-3- روشهای عددی............................ 127

8-4- تاریخچه ای کوتاه بر روش المان محدود و نرم افزار ANSYS 128

8-5- مراحل اصلی در روش المان محدود.......... 131

8-6- توابع شکل (Shape Function)................... 132

8-7- تقسیم بندی یک ناحیه به تعدادی المان برای المانهای یک بعدی.............................................. 133

8-8- معرفی توابع شکل برای یک المان خطی...... 134

8-9- خواص توابع شکل......................... 145

8-10- المان درجه دوم........................ 136

فصل نهم: مدل سازی مواد مرکب در ANSYS 5.4

9-1- مقدمه.................................. 139

9-2- مدل سازی مواد مرکب در روش h-method........ 139

9-3- المان Sheel-91............................ 139

9-4- المان Shel-99............................. 141

9-5- المان Solid-46............................ 142

9-6- مدل سازی مواد مرکب در روش p-method........ 143

9-7- روش تعریف ساختارهای لایه ای............. 144

9-8- روش تعریف خصوصیات هر لایه بطور جداگانه.. 144

9-9- تفاوت روش p-method / h-method................. 144

9-10- روش تحلیل کمانش در نرم افزار ANSYS.... 145

9-11- نکاتی در مورد مش بندی توسط نرم افزار ANSYS 145

9-12- نکاتی در مورد تحلیل کمانش............. 148

9-13- تحلیل ورق های دایره ای شکل در نرم افزار ANSYS 149

9-14- حل مساله کمانش توسط دستورات APDL...... 160

9-15- برنامه APDL برای حل مساله کمانش....... 161

فصل دهم: نتایج

10-1- مقدمه................................. 170

10-2- ملاحظات................................ 170

فصل یازدهم: نتیجه گیری و پیشنهاد برای ادامه کار

11-1- مقدمه................................. 247

11-2- نقش ضخامت بر بارهای حاصل از کمانش..... 247

11-3- نقش مدولهای الاستیسیته................. 250

11-4- زاویه الیاف و تاثیر آن در کمانش....... 252

11-5- پیشنهاد برای ادامه کار................ 253

مراجع....................................... 255

ضمائم....................................... 256

فهرست اشکال

عنوان صفحه

فصل اول: مقدمه ای بر مواد مرکب

شکل 1-1: انواع مختلف کامپوزیتها............. 12

شکل 1-2: نمودارهای تنش- کرنش در زوایای مختلف 13

شکل 1-3: انواع مختلف تقویت کننده ها......... 15

شکل 1-4: انواع مختلف الیاف.................. 16

فصل سوم: الیاف (تقویت کننده ها)

شکل3-1: تنش- کرنش برای تقویت کنندگان مختلف.. 35

شکل3-2: تصاویر میکروسکوپی از الیاف برون اپوکسی 42

شکل 3-3: شکل الیاف مختلف.................... 54

فصل چهارم: ساخت مواد مرکب

شکل 4-1: نحوه بافت در روش فیلامنت............ 63

شکل 4-2: شماتیک دستگاه بافت فیلامنت.......... 64

شکل 4-3: دستگاه بافت فیلامنت................. 65

شکل 4-4: ماشین آلات بکار رفته در روش BMC..... 66

شکل 4-5: ماشین آلات بکار رفته در روش SMC..... 67

شکل 4-6: روش کششی........................... 69

شکل 4-7: ماشین آلات RTM...................... 75

شکل 4-8: ماشین آلات بکار رفته در روش RTM..... 76

فصل پنجم: کاربرد کامپوزیتها

شکل 5-1: کاربرد کامپوزیتها در بوئینگ 737-300 82

شکل 5-2: پوسته موتور و نگهدارنده آن در بوئینگ 757 82

شکل 5-3: کاربرد کامپوزیتها در موتور راکتها.. 85

فصل هفتم: کمانش پوسته هاو مباحث تئوری مربوط به آن

شکل 7-1: ورق مستطیلی تحت نیروی فشاری دو محوره 110

شکل 7-2: برایندهای تنش و ممان بر روی یک المان از ورق 110

شکل 7-3: لایه های ورق........................ 117

شکل 7-4: کوتاه شدگی لبه های ورق............. 117

فصل هشتم: آشنایی با المان محدود و نرم افزار ANSYS

شکل 8-1: کاربرد اولیه المان محدود........... 130

شکل 8-2: مدل سازی تیر مخروطی تحت کشش به فنرهای سری 130

شکل 8-3: تقسیم یک ناحیه به مناطق کوچکتر (گره ها و المانها) 133

فصل نهم: مدل سازی مواد مرکب در ANSYS 5.4

شکل 9-1:المان پوسته ای Shell-91 برای مدل سازی ورق ها و پوسته ها.............................................. 140

شکل 9-2: المان پوسته ای Shell-99 برای مدل سازی ورق ها و پوسته ها.............................................. 141

شکل 9-3: المان سه بعدی Solid-46 المان بندی مسائل سازه ای 143

شکل 9-4: مش بندی آزاد....................... 146

شکل 9-5: استفاده از Smart Size برای ریز کردن مش بندی 146

شکل 9-6: مش بندی دستی....................... 148

شکل 9-7: منوی انتخاب المان.................. 150

شکل 9-8: منوی ویژگیهای مکانیکی.............. 151

شکل 9-9: منوی انتخاب تعداد لایه.............. 152

شکل 9-10: منوی مربوط به ضخامت و زاویه الیاف. 153

شکل 9-11: مدل سازی ورق...................... 153

شکل 9-12: منوی مش بندی...................... 155

شکل 9-13: ورق مش بندی شده از نمای ایزومتریک. 156

شکل 9-14: فعال کردن منوی محاسبه ماتریس سختی. 158

فصل دهم: نتایج

شکل 10-1: نمای روبرو- مود اول کمانش- کولار اپوکسی 172

شکل 10-2: نمای ایزومتریک- مود اول کمانش- کولار اپوکسی 172

شکل 10-3: معادله رویه کمانش داده در مد اول.. 173

شکل 10-4: نمای روبرو- مود دوم کمانش- کولار اپوکسی 174

شکل 10-5: نمای ایزومتریک- مود دوم کمانش- کولار اپوکسی 174

شکل 10-6: معادله رویه کمانش داده در مود دوم. 175

شکل 10-7: معادله رویه کمانش داده در مود دوم. 176

عنوان صفحه

شکل 10-8: معادله رویه کمانش داده در مود دوم. 177

شکل 10-9: نمای روبرو- مود سوم کمانش- کولار اپوکسی 178

شکل 10-10: نمای ایرومتریک- مود سوم کمانش- کولار اپوکسی 178

شکل 10-11: نمایش رویه کمانش داده در مد سوم.. 179

شکل 10-12: نمایش رویه کمانش داده در مد سوم.. 180

شکل 10-13: نمایش رویه کمانش داده در مد سوم.. 181

شکل 10-14: نمای روبرو- مد چهارم کمانش- کولار اپوکسی 182

شکل 10-15: نمای ایزومتریک- مد چهارم کمانش- کولار اپوکسی 182

شکل 10-16: معادله روی کمانش داده در مد چهارم 183

شکل 10-17: معادله روی کمانش داده در مد چهارم 184

شکل 10-18: معادله روی کمانش داده در مد چهارم 185

فهرست جداول

عنوان صفحه

فصل سوم: الیاف (تقویت کننده ها)

جدول 3-1: انواع الیاف شیشه تجاری- نام و نوع مواد موجود در لیف 36

جدول 3-2: قطرهای موجود الیاف تجاری.......... 39

جدول 3-3: اتر دما بر استحکام الیاف شیشه نوع E 41

جدول 3-4: خواص الیاف Sic..................... 44

جدول 3-5: خواص بعضی از الیاف آلومینا........ 45

جدول 3-6: خواص بعضی از الیاف کربن........... 47

جدول 3-7: مهمترین خصوصیات تقویت کننده های با کارایی بالا 53

فصل پنجم: کاربرد کامپوزیتها

جدول 5-1: برخی از خصوصیات کامپوزیتها و فلزات صنعتی 83

جدول 5-2: نمونه ای از اجزاء ساخته شده با کامپوزیت 84

فصل دهم: نتایج

جدول 10-1: ویژگیهای مکانیکی کامپوزیتها...... 170

فصل یازدهم: نتیجه گیری و پیشنهاد برای ارائه کار

جدول 11-1: مقایسه بارهای کمانش برای چهار ماده مرکب در حالت زاویه‌ای90/0 با سه

ضریب P 5/0 و 1/0 و 015/0.................... 248

جدول 11-2: نقش الیاف در تغییر بارهای کمانش.. 252

چکیده:

در این پایان نامه رفتار کمانش ورق های دایره ای شکل مرکب با استفاده از تئوری المان محدود و نرم افزار ANSYS مورد بررسی قرار گرفته است. هدف از این پایان‌نامه بدست آوردن بارهای فشاری کمانش در مودهای مختلف می باشد.

فصل اول مقدمه ای در مورد مواد کامپوزیت می باشد.

در فصل دوم به معرفی ماتریسهای به کار رفته در ساخت مواد مرکب و بعضی از ویژگیهای آنها پرداخته شده است.

در فصل سوم الیاف و تقویت کننده های پر کاربرد در ساخت کامپوزیتها بررسی شده است.

در فصل چهارم به معرفی روش ساخت کامپوزیتها و پروسه تولید آنها اشاره شده است.

فصل پنجم به کاربرد کامپوزیتها در صنایع مختلف اختصاص یافته است.

در فصل ششم مقدمه ای از تئوری حاکم برمواد مرکب و پیش بینی رفتار شکست این مواد می باشد.

در فصل هفتم معادلات حاکم بر کمانش ورقهای کامپوزیت و معادلات تعادل آنها ارائه شده است.

پدیده کمانش در مورد بسیاری از سازه ها و جزء های تحت تاثیر نیروی فشاری مطرح می باشد. برخلاف تیرها که پس از کمانش بدون تحمل بار زیادی دچار تسلیم می شوند، ورقها می توانند پس از وقوع کمانش در مواردی تا چندین برابر بار کمانش را تحمل کنند. استفاده از این توانایی ورقها گامی مهم و موثر درجهت بهینه سازی، سازه های هوایی شده است.

در فصل هشتم مقدمه ای در مورد روشهای المان محدود و نرم افزار ANSYS ارائه شده است.

در فصل نهم، به معرفی المانها و روشهای تحلیل کمانش مواد مرکب در نرم افزار ANSYS پرداخته شده است. در ادامه، تحلیل گام به گام کمانش ورقهای مرکب و معرفی دستورات مربوط به هر مرحله صورت گرفته است.

در فصل دهم نتایج بدست آمده از 60 مورد تحلیل کمانش ارائه شده است.

و بالاخره در فصل یازدهم به مقایسه و تحلیل داده های بدست آمده اختصاص یافته است. در پایان نتیجه گیری و پیشنهاد برای ادامه کار پژوهش آمده است.

فصل اول

مقدمه ای بر مواد مرکب

1-1- کامپوزیت چیست؟

کامپوزیت به موادی اطلاق می شود که در ساختار آن بیش از یک جز ماده استفاده شده باشد. در این مواد اجزاء مختلف خواص فیزیکی و شیمیایی خود را حفظ کرده و در نهایت ماده ای حاصل می شود که دارای خواص بهینه ای می باشد. این خواص در تک تک مواد شرکت کننده به صورت مجزاء و در همه حالت ها وجود ندارد.

تعریف جامع کامپوزیت را به صورت زیر می توان ارائه داد.

دو ماده غیر یکسان که در صورت ترکیب، ماده‌حاصله از تک تک مواد قوی‌تر باشد.

کامپوزیتها همه بصورت طبیعی و همه به صورت مصنوعی ساخته می شوند.

چوب مثال خوبی از یک کامپوزیت طبیعی است. چون ترکیبی از الیاف سلولزی[1]و لیگنین می باشد. الیاف سلولزی استحکام را ایجاد می کند و لیگنین چسبی است که الیاف را به هم می چسباند و پایدار می کند.

بامبو[2] یا نی خیز ران، یک سازه کامپوزیتی چوبی بسیار کارآمد می باشد. اجزاء بامبو همان سلولز و لیگنین می باشد با این تفاوت که بامبو توخالی است و این امر باعث می شود سازه سفت و سبک حاصل شود. چوبهای بلند ماهیگیری کامپوزیتی و چوبهای گلف، کپی شده از این طرح طبیعی هستند.

از جمله مواد کامپوزیت مصنوعی که به دست انسان ساخته شده می توان موارد زیر را نام برد.

آجرهای خشتی که اولین بار توسط مصریان بکار رفت و ترکیبی از گل و کاه می‌باشد.

تخته چندتایی که ترکیبی از ورقهای نازک چوب و چسب می باشد.

بتن مسلح که ترکیبی از فولاد و بتن می باشد. فولاد به لحاظ ساختار مکانیکی در مقابل کشش قوی بوده و بتن ماده ای است که دارای استحکام فشاری بالا می باشد. با ترکیب این دو ماده، سازه ای بوجود می آید که در مقابل کشش و فشار قابلیت بالایی از تحمل را از خود نشان می دهد.

تایر اتومبیل ترکیبی است از مخلوط لاستیک و تقویت کننده هایی نظیر فولاد، نایلون، آرامید یا دیگر الیاف. لاستیک به عنوان ماتریس عمل می کند و تقویت کننده را در جای خود نگه می دارد. ماتریس چسبی است که الیاف را در جای خود نگه می دارد.

با توجه به آنچه بیان گردید و با توجه به مثالهای بالا شاید تعریف کامپوزیتها در عین کامل بودن بسیار عمومی به نظر رسد.

تعریف پیشرفته مواد کامپوزیت که در این پروژه نیز بکار می رود به صورت زیر می باشد. ترکیبی از الیاف تقویت کننده و یک ماتریس پلیمری به عنوان رزین. به عنوان مثال می توان رزین پلی استر[3] والیاف تقویت کننده فایبر گلاس[4] را نام برد.

در ادامه در مورد الیاف و ماتریسها به صورت جداگانه صحبت خواهد شد.

1-2- مزایای کامپوزیتها

استفاده روز افزون کامپوزیتها در ذهن هر خواننده ای این مساله را تداعی می کند که چرا این مواد با این سرعت در حال رشد و تکامل هستند. آنچه مسلم است این مواد نسبت به سایر مواد مهندسی مرسوم (عموماً فلزها) دارای مزایای قابل توجه ای هستند که در ذیل تعدادی از آنها نام برده شده است.

- استحکام ویژه بالا :

استحکام ویژه، عبارتی است که به نسبت استحکام به وزن اطلاق می شود. کامپوزیتها از استحکام ویژه بالاتری نسبت به بسیاری از مواد دیگر برخوردار هستند. مواد کامپوزیت برای نیازهای استحکامی خاص در یک کاربرد می توانند طراحی شوند. توانایی استفاده کردن از انواع رزین ها و الیاف و همچنین نحوه قالبگیری و ترکیب آنها باعث فراهم شدن رنج بالا و متنوعی از استحکام برای این مواد شده است.

- وزن مخصوص کم:

کامپوزیتها موادی را ارائه می دهند که می توانند برای استحکام بالا و هم وزن طراحی پایین مورد استفاده قرار گیرند.

- مقاومت به خوردگی بالا:

مثالهای بیشماری از کامپوزیتها وجود دارد که دارای سرویسی به مدت چهل تا پنجاه سال بوده است. در سال 1947 گارد ساحلی آمریکا یک سری قایقهای گشتی 40 فوتی را با استفاده از رزین پلی استر و فایبرگلاس ساخت. این قایقها تا اوایل دهه 1970 استفاده شدند تا اینکه به دلیل منسوخ شدن طراحی، از سرویس خارج شدند. تستهای زیادی روی لایه ها بعد از خارج شدن از ماموریتهای آنها انجام شد و معلوم شد که فقط 2% تا 3% از استحکام اولیه بعد از 25 سال سرویس سخت افت کرده است.

تفاوتهای بیشمار دیگری از قایقها، ساختمانها و دیگر سازه های کامپوزیتی در سال 1950 وجود دارد که هنوز درحال سرویس دهی هستند.

بدنه اولیه اتومبیلهای کروت[5] در سال 1953 فایبرگلاس بوده اند و به استثناء تعمیرات تزئیناتی، تاامروز سالم و بی عیب مانده اند.

مواردی از مجاری و لوله های فایبرگلاس که در کارخانجات شیمیایی به مدت 25 سال به کار گرفته شده اند موجود هستند،‌ که در شرایط محیطی بسیار سخت شیمیایی و به صورت 24 ساعته و هفت روز در هفته در حال کار بوده اند.

- انعطاف پذیری طراحی:

کامپوزیتها نسبت به دیگرمواد این مزیت را دارند که می توانند با شکلهای پیچیده نسبت به هزینه کم قالبگیری شوند. انعطاف پذیری در ایجاد شکلهای پیچیده، به طراحان آزادی عمل می دهد که نشانی از موفقیت کامپوزیتها است. قایقها نمونه ای از این توانایی شکل پذیری کامپوزیتها را نشان می دهند.

- سرمایه گذاری نسبتاً کم:

یک دلیل آنکه صنعت کامپوزیتها موفق بوده است سرمایه گذاری نسبتاً کم در تاسیس و ایجاد وسایل ساخت کامپوزیتها است. تعداد بسیاری از شرکتهای بزرگ و خلاق سازنده کامپوزیتها ریشه خود را در شرکتهای کوچک اولیه سازنده این مواد پیدا می کنند.

در فرایند قالبگیری ترموپلاستیکها هزینه های چند میلیون دلاری برای تجهیزات نیاز است. ولی این هزینه ها در قالبیگری باز به مراقب کمتر و با توجیه اقتصادی بیشتری همراه است. آنچه مسلم است ورود به بازار کامپوزیت با هزینه کمتری نسبت به سایر مواد امکان پذیر است.

از دیگر مزایای کامپوزیتها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

- پایداری حرارتی خوب

- توانایی بالا در جذب انرژی ها

- ظرفیت دمپینگ بالا

- مقاومت به خستگی بالا

- هزینه پرداخت کاری پائین

1-3- محدودیتهای کامپوزیتها

محدودیت کامپوزیتها را می توان در موارد ذیل جمع بندی کرد.

- با وجود آنکه قوانین ساده ای برای نمونه های کوچک وجود دارد. اما پیش بینی خواص نمونه های بزرگتر مسئله ساز بوده و از لحاظ ایمنی باعث وقوع زیانهای جدی می گردد.

- پیچیدگی کنترل کیفیت قطعات ساخته شده از مواد مرکب بویژه قطعات حساس و تحت تنشهای مکانیکی شدید نظیر قطعات هواپیما.

- طرح مهندسی ویژه کامپوزیتها، این محدودیت بیشتر در موارد عمومی صنعتی وجود دارد، نه در تا صنایع فضایی که در آن، طرح های غامض معمول می باشد.

- محدودیت تخصصی و آموزشی در تمام سطوح در عرصه طراحی، ساخت و مصرف کامپوزیتها.

1-4- تاریخچه صنعت کامپوزیتها

استفاده ازمواد کامپوزیت طبیعی، بخشی از تکنولوژی بشر از زمانی که اولین بناهای باستانی، کاه را برای تقویت کردن آجرهای گلی بکار بردند بوده است.

مغولهای قرن دوازدهم، کمانهای پیشرفته ای را که کوچکتر و قوی تر از دیگر وسایل مشابه بودند، ساختند. این کمانها سازه‌های کامپوزیتی بوده اند که بوسیله ترکیب زردپی احشام (تاندون)، شاخ، خیزران (بامبو) و ابریشم ساخته شده بودند و با کلوفون طبیعی پیچیده می شدند. این کمانها از نظر قدرت 80% کمانهای کامپوزیتی مدرن بودند.

در اواخر دهه 1800 میلادی سازندگان قایقهای کانو، از چسباندن لایه های کاغذ محکم کرافت[6] با نوعی لاک به نام شلاک[7] اقدام به ساخت قایقهای سبک و یک نفره می کردند. با وجود اینکه تئوری حاکم کاملاً صحیح بود ولی به علت عدم وجود مواد مناسب برای ساخت کامپوزیتها این قایقها چندان موفق نبودند.

در سالهای بین 1870 تا 1890 انقلابی در شیمی بوقوع پیوست. اولین رزینهای مصنوعی ساخت بشر توصعه یافت. رزینهای امروزی که به رزینهای پلیمری معروف هستند، از حالت مایع به حالت جامد توسط پیوند متقاطع مولکولی تبدیل می شوند. رزینهای مصنوعی اولیه شامل، سلولوئید، ملامین، و باکلیت[8] بودند.

در اوایل دهه 1930 دو شرکت شیمیایی که روی توسعه رزینهای پلیمری فعالیت می کردند، عبارت بودند از “American Cyanamid” و “Dupont”. این دو شرکت در یک زمان به تکنولوژی ساخت پلی استر دست یافتند.

در همان زمان، شرکت شیشه “Owens-lllinois” شروع به ساخت الیاف شیشه به همان صورت بنیادی بافت پارچه نساجی نمود. در طی سالهای 1934، 1936 محققی به نام Ray Green در اوهایو این دو محصول جدید را ترکیب کرد و شروع به قالبگیری قایقهای کوچک نمود. بدین وسیله اولین کامپوزیت مدرن ساخته شد.

در طول جنگ جهانی دوم توسعه رادار به محفظه های غیر فلزی نیاز پیدا کرد و ارتش آمریکا با تعداد زیادی پروژه های تحقیقاتی، تکنولوژی نوپای کامپوزیتها را توسعه بخشید.

تکنولوژی صنعت کامپوزیتها در سالهای 1940 تا 1950 میلادی با استقبال و پیشرفت زیادی مواجه شد. اکثر روشهای قالبگیری و فرایند انجام کار روی کامپوزیتها در سال 1955 گسترش یافت.

کاربرد مواد کامپوزیت چنان گسترده و همه گیر شده است که شاید کمترین شاخه‌ای از علم از آن بی نصیب مانده باشد. ولی شاید بتوان صنایع هوا فضا، صنایع خودرو، صنایع نظامی، صنعت ساخت مخازن نگهداری مواد شیمیایی را از بزرگترین مصرف کننده های کامپوزیتها نامید. در مورد کاربرد کامپوزیتها به تفصیل در ادامه صحبت خواهد شد.

1-5- فازهای کامپوزیتی و تقسیم بندی کامپوزیتها

در کامپوزیتها عموماً سه ناحیه متمایز، شامل فاز پیوسته (ماتریس)، فاز ناپیوسته (تقویت کننده) و لایه مرزی بین این دو فاز وجود دارد که تعیین کننده خواص و مشخصه‌های ماده مرکب خواهند بود.

فاز ناپیوسته غالباً به سه دسته کلی ذرات پودری[9]، ذرات صفحه ای[10] و الیاف[11] تقسیم می شوند که هر دسته خصوصیات ویژه ای را در کامپوزیت ایجاد می کنند.

در کامپوزیتهای ذره ای خواص به جهت بستگی ندارد، در حالیکه در کامپوزیتهای لیفی این امر از اهمیت فراوانی برخوردار است.

با احتساب مواد مرکب حاوی ذرات صفحه ای در زمره یکی از دو دسته دیگر، کامپوزیتها را می توان بصورت زیر طبقه بندی کرد.

در یک کامپوزیت بطور کلی الیاف، عضو بار پذیر اصلی سازه هستند. در حالیکه فاز ماتریس آنها را در محل و آرایش مطلوب نگه داشته و به عنوان یک محیط منتقل کننده بار بین الیاف عمل می کند و به علاوه آنها را از صدمات محیطی در اثر بالا رفتن دما و یا رطوبت و غیره حفظ می کند. بنابراین اگرچه الیاف باعث تقویت ماتریس می شوند اما ماده اخیر نیز اثرات مثبتی بر ماده کامپوزیت دارد.

از مواد مختلفی می توان در ساخت کامپوزیتها استفاده کرد و ظاهراً هم محدودیتی در زمینه انواع ترکیبات ممکن وجود ندارد. ولی براساس شکل مواد داخل کامپوزیت، می توان آنها را به پنج نوع ذیل تقسیم نمود.

1- کامپوزیت الیافی[12]: که شامل الیاف محاط شده در ماتریس هستند.

2- کامپوزیت لایه‌ای[13]: که شامل لایه ای از موادند که رویهم قرار گرفته اند.

3- کامپوزیت ذره‌ای[14]: که شامل ذرات محاط شده در ماتریس هستند.

4- کامپوزیت پولکی[15]: ساخته شده از پولک با یا بدون ماتریس.

5- کامپوزیت پر شده[16]: که از یک ماتریس که بوسیله ماده دیگر پر شده است تشکیل می شوند.

1-6- خواص کامپوزیتها

خواص کامپوزیتها را می توان ناشی از عوامل زیر دانست.

1- خواص فازهای تشکیل دهنده آن

2- توزیع فازها

3- اثر متقابل فازها بر یکدیگر[17]

4- ابعاد ماده تقویت کننده

الف: شکل[18]

ب: اندازه[19]

ج: توزیع اندازه ذرات[20]

در مواد مرکب الیافی، زاویه قرار گرفتن الیاف تحت بارگذاری اهمیت بسزایی دارد. شکل زیر نمونه ای از وابستگی خواص به جهات را نشان می دهد.

خواصی راکه می توان بوسیله به هم آمیختن مواد بهبود بخشید عبارتنداز:

- مقاومت

- سختی

- مقاومت در برابر خوردگی

- جذابیت ظاهری

- وزن

- مقاومت در مقابل خستگی

- انبساط یا انقباض ناشی از تغییرات درجه حرارت

- عایق حرارتی بودن

- قابلیت هدایت حرارتی

- قابلیت هدایت الکتریکی

- عایق صوتی بودن

البته یافتن کامپوزیتی که دارای کلیه خواص فوق باشد کار دشواری است. معمولاً برخی از این خواص در یک کامپوزیت مورد نیازاست.

1-7- مقاومت کامپوزیتهای لیفی

از میان تمام مواد مرکبی که ذکر آنها به عمل آمد، تنها مواد مرکب الیافی موضوع این پروژه می باشد. این مواد در صنعت هم از بالاترین درجه اهمیت در میان سایر مواد مرکب برخوردار می باشند. لذا تا حدودی بر روی این مواد تمرکز بیشتری کرده و به شرح و تفضیل آنها می پردازیم.

چندین عامل در میزان مقاومت کامپوزیتهای فایبر- ماتریس موثرند.

احتمالاً مهمترین عامل،‌ آرایش الیاف یا طرز قرار گرفتن آنها درون ماتریس می‌باشد. معمولاً الیاف بیشترین مقاومت را در امتداد طول خود نشان می دهند.

شکل زیر انواع مختلفی از آرایش الیاف در کامپوزیتها را نشان می‌دهد که اصلی‌ترین طرز قرارگیری الیاف می باشند.

- تقویت کننده تک جهتی[21] که حداکثر مقاومت را در یک جهت نشان می دهند.

- تقویت کننده دو جهتی[22] که در دو جهت مقاوم بوده، معذلک مقاومت در هر جهت نصف مقاومتی است که تقویت کننده تک جهتی می تواند داشته باشد.

- تقویت کننده ایزوتروپیک[23] که به ماده مرکب متجانس نیز معروف است. این ماده مقاومت یکسان در تمام جهات را فراهم می کند.

منتهی مقاومت در هر جهت یک سوم مقاومتی است که تقویت کننده تک جهتی می‌تواند تامین کند.

عوامل موثر بر مقاومت کامپوزیتهای لیفی را می توان به موارد ذیل خلاصه نمود.

1- مقاومت خود الیاف

2- طول الیاف

3- تعداد ترکهای ریز در الیاف

4- شکل الیاف

5- میزان چسبندگی الیاف به ماتریس[24]

برای مثال ویسکوهای شش ضلعی قویترین الیاف به شمار می روند ولی کار با آنها دشوار است. انواع مختلف الیاف در زیر آمده است.

از میان عوامل پنج گانه فوق، مورد میزان چسبندگی الیاف به ماتریس از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. عواملی که در میزان استحکام بین الیاف و ماتریس موثرند عبارتند از:

- ایجاد حبابهای هوا در ماده مرکب که باعث اتصال غیر کامل ماتریس و فیبرها می‌شود.

- مشکل دیگر رطوبت است. چنانچه سطح الیاف خیس باشد اتصال مناسب با ماتریس بوجود نمی آید. بهمین خاطر اغلب سطح الیاف را با عامل پیوند دهنده[25] پوشش می دهند. این پوشش باعث بهبود مقاومت چسبندگی می‌شود.

فصل دوم

ماتریسها (رزین‌ها)

2-1- ماتریسها

ماتریس در یک کامپوزیت نقش یک بستر را داشته و به انواع مختلف فلزی، سرامیکی، پلیمری و… تقسیم می شود. نظر به اهمیت ماتریسهای پلیمری و همینطور کاربردهای بسیار متنوع آن، به شرح تفضیلی آن می پردازیم. به علت اینکه در این پروژه مواد مرکب الیافی مد نظر می باشد و در این مواد از ماتریس پلیمری استفاده می‌شود. لذا بحث در مورد سایر ماتریسها در حوصله این پروژه تحقیقاتی نمی گنجد.

کامپوزیتها با ماتریس پلیمری نه تنها به عنوان موضوع جالب آزمایشگاهی یا ماده ای برای ساخت محصولاتی ارزان قیمت، بلکه به عنوان موادی با ساختار مهندسی، مورد توجه قرارگرفته اند. پیشرفت مواد مرکب را می توان نتیجه دو عامل دانست.

1- پیشرفت ماتریسهای پلیمری جدید

2- الیاف جدید یا آرامیدها (کربن، کولار، بور)

در اینجا لازم به ذکر است در مقایسه با ماتریسهای سرامیکی و فلزی، ماتریسهای پلیمری بسیار پیچیده تر بوده ولی با هزینه کمتر و به سهولت فرایند می شوند. از طرف دیگر این مواد استحکام و مدول کشسانی کمتر و گستره دمای کاربردی پایین تری دارند.

قرار گرفتن دراز مدت پلیمرها در معرض نور ماوراء بنفش یا بعضی از حلالها، کاهش خواص آنها را به دنبال دارد. چون در پلیمرها پیوند کووالانسی حاکم است، معمولاً این مواد رسانایی گرمایی، هدایت حرارتی و الکتریکی ضعیفی از خود نشان می دهند. در هر صورت معمولاً پلیمرها در مقایسه با فلزات در مقابل مواد شیمیایی مقاوم تر هستند.

پلیمرهااز نظر ساختاری، مولکولهای زنجیری بزرگی هستند، از این رو به آنها ماکرومولکول می گویند. پیوندهای کووالانس اتمهای کربن استخوان بندی اصلی زنجیر را تشکیل می دهند. فرایند تشکیل مولکولهای بزرگ از مولکولهای کوچک (منومر) را پلیمرشدن می گویند.

2-2- پلیمریزاسیون

بطور کلی فرایند پلیمر شدن به دو گروه مهم طبقه بندی می شود:

1- پلیمر شدن تراکمی[26] یا پلیمرشدن مرحله‌ای[27]

در این فرایند واکنش مولکولها بصورت مرحله ای روی می دهد و در هر مرحله یک مولکول ساده که معمولاً آب است بعنوان محصول جانبی تشکیل می شود.

2- پلیمر شدن افزایشی یا پلیمر شدن زنجیره‌ای

در این فرایند منومرها، بدون تولید محصول جانبی به یکدیگر متصل می شوند. معمولاً این نوع پلیمر شدن در حضور یک کاتالیزور صورت می گیرد.

2-3- پلیمرهای گرما سخت[28] و گرما نرم[29]

دو گروه اصلی پلیمرها که بوسیله هر دو روش پلیمر شدن تراکمی و افزایشی تولید می شوند و از نظر رفتار با یکدیگر متمایزند، پلیمرهای گرما سخت و گرما نرم نامیده می شوند. تفاوت رفتار آنها مبتنی بر ساختار و شکل مولکولی، اندازه وزن مولکولی و یا مقدار و نوع پیوندهاست.

2-4- رزینهای ترموپلاستیک (گرما نرم)

چنانچه بیان کردیم به گروهی از رزینها گویند که در اثر اعمال حرارت نرم می‌شوند.

متداولترین انواع این گروه از رزینها عبارتند از:

پلی پروپیلن، پلی آمید، پلی استیرن و پلی اتیلن.

نظیر رزینهای ترموست این گروه از رزینها را نیز می توان با افزایش تقویت کننده (معمولاً الیاف کوتاه[30]) تقویت نمود. الیافی نظیر شیشه، گرافیت و…

البته نحوه آرایش و قرار گرفتن این الیاف در سیستم کاملاً به صورت تصادفی یا راندوم می باشد. کلیه ترموپلاستیکها به هنگام حرارت دهی نرم شده و خواص مکانیکی آنها تنزل شدیدی پیدا می کند. بنابراین رزینهای ترموپلاستیک اصلاً کارایی خوبی در دماهای بالا ندارند. ولی در دماهای معمولی دارای چندین ویژگی مناسب می‌باشند.

سخت بالا، مقاومت عالی در برابر خزش (منظور از مقاومت در برابر خزش مقاومت یک ماده پلیمری در برابر تغییر شکل خود، به هنگامی است که تحت یک بار خارجی مداوم قرار می گیرد) و همچنین قیمت مناسب می باشد.

2-5- رزینهای گرما سخت (ترموست)

عبارتند از آن گروه از پلیمرهایی که هرگاه در معرض حرارت قرار می گیرند ساری و جاری نشده (برخلاف ترموپلاستیکها) و اگر عملیات حرارت دهی آنها بازهم ادامه یابد دچار تجزیه حرارتی می شوند.

این گروه از مواد پلیمری بعلت وسعت و تنوع در کاربرد از اهمیت بسیار زیادی برخوردارند.

مهمترین این پلیمرها عبارتند از:

رزینهای اپوکسی، پلی استر، فنولیک، وینیل استر، اپوکسی- نووالاک، پلی بنزایمیدازول.

2-6- نقش ماتریس

نقش ماتریس در یک کامپوزیت تقویت شده با الیاف عبارت است از:

1- انتقال تنشها بین الیاف

2- ایجاد سپر محافظتی مناسب در مقابل شرایط محیطی نامناسب

3- حفاظت سطح الیاف در مقابل سایش مکانیکی

ماتریس نقش کمی را در پذیرش بار کششی وارد بر یک سازه کامپوزیتی بازی می‌کند. امانوع ماتریس تاثیرمهمی براستحکام برشی بین لایه‌ای[31]، استحکام برشی درصفحه[32] ماده کامپوزیت دارد. استحکام برشی بین لایه ای یک مشخصه طراحی در سازه هایی است که تحت بار خمشی[33] قرار دارند در حالیکه استحکام برشی در صفحه در هنگام اعمال بارهای پیچشی[34] اهمیت پیدا می کند.

ماتریس حفاظت جانبی از کمانش احتمالی الیاف، در موقع اعمال بارهای فشاری را نیز بعهده دارد. لذا تا اندازه ای در استحکام فشاری ماده کامپوزیت نقش بازی می کند. بالاخره نقایص در یک ماده کامپوزیت به شدت وابسته به خصوصیات فیزیکی ماتریس مانند ویسکوزیته، نقطه ذوب و دمای پخت ماتریس است.

در بین ماتریسهای ذکر شده پلیمرهای ترموست مانند اپوکسی ها، پلی استرها و فنولیکهابه علت سهولت فرایند پذیری، بیشترین کاربرد را در صنایع کامپوزیت دارند. در ادامه به توضیح مختصر رزینها می پردازیم.

2-7- رزینهای اپوکسی

رزینهای اپوکسی گروهی از مواد پلیمری ترموست هستند که در طول واکنش و عمل پخت همچنان به تشکیل اتصالات عرضی ادامه می دهند. این مواد دارای قدرت چسبندگی خوب به مواد دیگر، مقاومت شیمیایی و مقاومت خوب در مقابل عوامل محیطی و خواص مکانیکی مناسب و یک عایق الکتریکی خوب می باشند.

رزینهای اپوکسی پلیمرهایی هستند که حاوی یک حلقه سه عضوی

که به اپوکساید یا اکسیران معروف است می باشد.

این رزین بصورت تجارتی در اواخر دهه 1940 در آمریکا تولید شد و به خاطر خواص ویژه اش مقبولیت زیادی را در صنایع برق، ساختمان و غیر بدست آورد.

مهمترین این خواص عبارتند از:

الف: مقاومت شیمیایی خوب بویژه در برابر محیط های قلیایی. این خاصیت بیشتر به خاطر حضور حلقه های بنزنی در زنجیره اصلی و پایداری شیمیایی خوب اتصالات فنولیک اتر می باشد.

ب: چسبندگی عالی به تعداد زیادی از مواد مانند فلزات، چوب، بتون، شیشه، سرامیک و بسیاری از پلاستیک ها. این خاصیت بیشتر به خاطر وجود گروههای اپوکسی و هیدروکسیل در زنجیر است.

ج: خواص مکانیکی خوب مانند چقرمگی، سختی و مقاومت سایشی خوب که بیشتر به خاطر حضور ساختارهایی چون بیسفنل آ در این رزینها است.

د: خاصیت الکتریکی خوب و مقاومت حرارتی بسیار خوب.

هـ : فرو رفتگی بسیار کم در حین واکنش های شبکه ای شدن. این امر امکان ساخت قطعاتی با ابعاد دقیق و تنش باقیمانده کم در جسم را فراهم می‌کند. این فرورفتگی حدوداً کمتر از 2% می باشد.

2-8- معایب رزینهای اپوکسی

1- گرانقیمت بودن رزینهای اپوکسی نسبت به رزینهای پلی استر و فنولیک ها.

2- محدودیت در قابلیت عدم فرسایش در برابر هوا.

3- خطرات ناشی از مسمومیت در تماس با رزینهای اپوکسی و هاردنرهای آنها.

2-9- تقسیم بندی انواع تجاری رزینهای اپوکسی

1- نوع سنتی ترکیب اپی کلروهیدرین با بیسفنل A.

2- رزینهای اپوکسی سیکلو آلیفاتیک.

3- رزینهای اپوکسی نووالاک

2-10- رزینهای پلی استر غیراشباع

رزین پلی استر ماده پلیمری غیراشباعی است که محصول واکنش الکلهای دو یا چند عاملی با اسیدهای دو یا چند عاملی بوده و پس از تولید، در یک منومر مانند استیرن حل می شوند.

این خانواده از رزین ها بسته به نوع و درصد مواد اولیه، طیف وسیعی از مواد دیگر را در بر می گیرند. در زنجیره اصلی رزین پلی استر، عامل غیر اشباعی وجود دارد که می تواند با منومرهای غیراشباع تولید جسم جامد گرما سخت غیرمحلول و ذوب نشدنی نماید.

پلی استرهای غیراشباع کاربردهای فراوانی دارند و در درجه حرارتهای معمولی (دمای اتاق) این رزینها برای ماهها و حتی سالها دوام داشته، ضمن اینکه می توان در ضمن چند دقیقه آنها را به جسم صلب و سختی تبدیل نمود.

رزین های پلی استر را معمولاً با مواد تقویت کننده بکار می برند. (عمدتاً با الیاف شیشه جهت ساخت محصولات فایبرگلاس).

این تقویت کننده ها می توانند تغییرات زیادی را در خواص کامپوزیت، بسته به مقدار تقویت کننده ایجاد نماید. برای مثال مقاومت مکانیکی در برابر ضربه کامپوزیتها پلی استر را می توان با استفاده از تقویت کننده پارچه شیشه تا حدود پنجاه برابر حالت خالص این رزین رسانید.

2-11- انواع رزینهای پلی استر تجاری

1- رزینهای با کیفیت پایین سطحی[35]

رزینهای پلی استر بطور متوسط حدود 8% فرورفتگی از خود نشان می دهند که در مورد قطعات با سطوح بزرگ و برای قطعات حساس، این مقدار فرورفتگی، سطحی با کیفیت ضعیف را بوجود می آورد. برای جلوگیری از شکل بالا ازمواد افزودنی کاهش دهنده فرورفتگی استفاده می شود که این مواد مشکلات زیر را بوجود می آورند.

رنگ پذیری مشکلتر قطعه و یا چسبندگی کمتر رنگ به مسطح کامپوزیت می‌شود. بعلاوه حضور حفره های میکروسکوپی باعث افت خواص مکانیکی می شود.

2- رزینهای سطحی

عموماً به دو مجموعه پوشش ژلی و پوشش رویی اطلاق می شود. پوشش ژلی اولین لایه از رزین است که به سطح قالب آغشته به مواد جدا کننده زده می شود و نقش آن تشکیل لایه ای بر روی محصول برای ایجاد مقاومت جوی، رطوبتی یا شیمیایی است. ضخامت معمول این لایه حدود mm4/0 است و معادل با g/m²450 رزین می باشد.

پوشش رویی لایه ای از رزین است که بعد از خارج نمودن قطعه از قالب به سطح آن زده می شود. بهمین خاطر پرداخت و صافی سطح در اینجا کمتر از حالت پوشش ژلی است زیرا در مورد اخیر رزین با سطح قالب در تماس است.

3- رزینهای مقاوم در مقابل مواد شیمیایی

برا‌ی آنکه یک رزین بیشترین مقاومت را در برابر مواد شیمیایی دارا باشد بایستی بطور کامل پخت گردد و عمل پخت بهتر است حداقل در دما 10 تا 20 بالاتر ازدمایی که در آن بکار گرفته می شود صورت پذیرد.

4- رزینهای مقاوم در مقابل اشتعال

در بسیاری از کاربردها مانند قطعات کامپوزیت مورد استفاده در ساختمانها و وسایل نقلیه، رزینهای مقاوم در مقابل اشتعال پذیری مورد نیاز می باشند.این امر را می توان با استفاده از مواد اولیه هالوژن دار تحقق بخشید. برای مثال دو نمونه متداول از این مواد تتراکلروفتالیک انیدرید و HET انیدرید می باشد.

5- رزینهای انعطاف پذیر

با جایگزینی تمام و یا بخشی از اسیدهای اشباع بوسیله اسیدهای دو عامله آلیفاتیک مانند اسید ادیپیک یا اسید سباسیک و یا اسید آزالائیک می توان رزینهای منعطف را تولید نمود.

6- رزینها با انتشار استایرن پایین

در مراحل قبل از ژل شدن رزین، بخاری به نام استایرن از پلی استر غیراشباع متصاعد می شود که برای محیط زیست خطرناک می باشد، تعدادی از رزینها مقدار بخار کمتری از خود متصاعد می کنند.

2-12- خصوصیات رزینهای پلی استر

1- رزینهای پلی استر به تنهایی دارای مقاومت مکانیکی متوسط هستند و می توان آنها را در درجه حرارتهای کم (دمای اتاق) پخت نمود و به صورت کامپوزیت درآورد.

2- این رزینها نسبت به رزینهای اپوکسی از نظر مسمومیت از خطر کمتری برخوردارند.

3- این رزینها عایق الکتریسیته بوده و ضریب دی الکتریک آنها افت کمی دارد.

2-13- معایب رزینهای پلی استر غیراشباع

1- انقباض و کاهش ابعادی قابل ملاحظه در مدت سخت شدن رزین که حدوداً معادل هشت درصد می باشد.

2- چسبندگی کم به الیاف در شرایط رطوبت زیاد

3- امکان کاهش خواص مکانیکی به علت اثرات محیطی

4- مقاومت حرارتی کم

5- شکنندگی در اثر تست ضربه

6- بوی زننده در هنگام کار با رزین

2-14- رزینهای فنولیک

82 سال پیش صنایع پلیمری با کاربرد تجارتی رزین فنولیک شروع شد، هرچند که قبل از آن نیترات سلولز کشف شده بود، اولین بار لئوهنریک بکلند روش ساخت صنعتی آنرا در سال 1907 ارائه داد و اولین کارخانه آن در سال 1910 تاسیس شد.

به دلیل خواص خوب الکتریکی که این ماده دارد از همان ابتدای ساخت در صنایع الکتریکی کاربرد فراوانی پیدا کرد.

وزن مخصوص کم و سهولت ساخت قطعات با رزینهای فنولیک در مقایسه با فلزات و چوب به طراحان صنعتی این امکان را داده که در نیمه قرن بیستم این ماده را جایگزین بسیاری مواد دیگر نمایند.

امروزه قیمت ارزان و خواص جالب آن باعث شده که رزین فنولیک نقش حیاتی در صنایع اتومبیل سازی، الکتریکی، هوا فضا و غیره داشته و هنوز در اکثر موارد ماده‌ای جهت جانشینی آن پیدا نشده است. این گروه از رزینها از جمله رزینهای گرما سخت بوده که کاربرد بسیار فراوانی، بالاخص در ساخت مواد عایق حرارتی دارند.

رزینهای فنولیک از واکنش فنول به فرمالدئید در حضور کاتالیزور اسیدی یا بازی حاصل می شوند.

2-15- خواص وکاربردهای رزینهای فنولیک

آمیزه های مختلف رزینهای فنولیک را می توان اولین پلاستیکهای مهندسی واقعی نامید که دارای خواص کلیدی ذیل می باشند.

1- مقاومت در دماهای بالا

2- مدل الاستیسیته بالا در دماهای بالا

3- مقاومت در مقابل جرقه و شعله

4- مقاومت در مقابل مواد شیمیایی و پاک کننده ها

5- سختی نسبتاً بالا

6- خواص الکتریکی خوب

7- قیمت نسبتاً مناسب

2-16- معایب و محدودیتهای رزینهای فنولیک

1- سمی بودن فنل و مشتقات آن که برای سلامتی انسان بسیار مضر است.

2- نیاز به اعمال فشار همزمان با اعمال حرارت در طول فرایند پخت.

3- مشکل اختلاط سیستمهای رزین فنولیک پودری شکل با سایر اجزاء کامپوزیت.

2-17- ماتریسهای فلزی

از دیگر مواد که در ساخت کامپوزیتها مورد استفاده قرار می گیرد مواد با ماتریس فلزی هستند. البته دامنه کاربرد این مواد به هیچ وجه به وسعت پلاستکیها نمی باشد. کامپوزیتهای حاصل از این ماتریس های فلزی به نام MMC [36] نامیده می شوند.

متداولترین فلزاتی که به عنوان ماتریسهای فلزی بکار می روند عبارتند از آلومینیوم، تیتانیوم و منیزیم که همگی فلزات سبک وزنی هستند. از آنجایی که این مواد دارای مدول‌بالایی‌هستند() لذا تقویت کننده های مورد استفاده در این سیستمها نیز باید از مدل بالایی برخوردار باشد.

---

[1] Cellulose

[2] Bamboo

[3] Polyester

[4] Fiber Glass

[5] Corvette

[6] Kraft

[7] Shellac

[8] Bakelite

[9] Particles

[10] Platelets

[11] Fibers

[12] Fiber Composite

[13] Laminar Composite

[14] Partical Composite

[15] Flake Composite

[16] Fille d Composite

[17] Ineraction

[18] Shape

[19] Size

[20] Size Distribution

[21] One-Dimensional Reinforcment

[22] Two-Dimensional Reinforcment

[23] Iso Tropic Reinforcement

[24] Bonding

[25] Coupling Agent

[26] Condensation Polymerization

[27] Step Growth Polymerization

[28] Thermosetting Polymers

[29] Thermo Plastic Polymers

[30] Short Fiber

[31] Interlaminar Shear

[32] In-Plane Shear

[33] Bending

[34] Torsional

[35] Low Profile

[36] Metal Matrix Material

کامپوزیت چیستماتریسهارزینهای فنولیکفازهای کامپوزیتی و تقسیم بندی کامپوزیتهامقاومت کامپوزیتهای لیفیتقسیم بندی انواع تجاری رزینهای اپوکسیرزینهای پلی استر غیراشباعخصوصیات رزینهای پلی استر

بررسی سیستمهای ترمز ضد قفل A.B.S

سیستم بدیکس مکاترونیک II 1برروی فورت کانتور2و مرکوری میستیک3 مدل 1995 نصب گردید انتخاب سیستم کنترل قدرت4 موجود بر روی این سیستم اختیاری5 است و به سفارش مشتری انجام می‌شود مکاتورونیک II یک سیستم غیر مجتمع چهارکاناله می باشد و از روی سیستم ترمز اصلی معمولی و یک واحد هیدرولیکی نصب شده در بین سیلندر اصلی و ترمزهای چهارچرخ تشکیل شده است

دسته بندی	مکانیک
فرمت فایل	doc
حجم فایل	1162 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	45

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فهرست مطالب

عنوان صفحه

سیستم بندیکس مکاترونیک II ............. 1

سیستم بوش 2 .......................... 2

نیپوندسو (تویوتا) .................... 15

سیستم تویوتا ......................... 17

سیستم ABS چهارچرخ تویوتا ............. 22

کنترل قدرت سوپرا TRAC ................ 24

کنترل قدرت کمری ...................... 25

سیستم دولفی ABS VI .................... 26

کلسی- هایز EBC4 ....................... 32

بندیکس مکاترونیک II

سیستم بدیکس مکاترونیک II [1]برروی فورت کانتور[2]و مرکوری میستیک[3] مدل 1995 نصب گردید. انتخاب سیستم کنترل قدرت[4] موجود بر روی این سیستم اختیاری[5] است و به سفارش مشتری انجام می‌شود.

مکاتورونیک II یک سیستم غیر مجتمع چهارکاناله می باشد و از روی سیستم ترمز اصلی معمولی و یک واحد هیدرولیکی نصب شده در بین سیلندر اصلی و ترمزهای چهارچرخ تشکیل شده است. واحد هیدرولیکی خود متشکل است از:

یک محرک هیدرولیکی، یک پمپ فشار ABS یک تنظیم کننده الکترونیکی که جعبة رله ای برروی آن سوار شده و دو عدد شیر فشارشکن. ترمز هر یک از چهارچرخ توسط یک شیر سلونوئیدی مجزا ومستقل که در یک محرک هیدرولیکی[6] تعبیه شده کنترل می‌شود در حالتی که سرعت خودرو بیش از mph3 بوده و یکی از چرخها در آستانة‌قفل شدن باشد شیری باز شده و فشار روغن آن چرخ را آزاد می کند تا بتواند آزادانه و متناسب با سرعت خودرو حرکت کند. این دوره می‌تواند در یک ثانیه چند بار تکرار شود. بروز نقص در سیستم ABS هیچ مشکلی برای سیستم ترمز اصلی به وجود نمی آورد. سیستم کنترل قدرت از همان سیستم اصلی ABS و یک پمپ و یک شیر اضافی که روی تنظیم کننده هیدرولیکی سوار شده استفاه می کند. اگر سرعت خودرو کمتر ازmph 30 بوده و در اثر شتاب زیاد یکی از چرخهای محرک به طور هرز بچرخد (اصطلاحا به صورت بکسواد) در این صورت یکی از شیرها باز شده وبه پمپ اجازه می دهد تا فشار ترمز درآن چرخ را بیافزاید و بدین ترتیب از چرخش هرز آن چرخ به دور خود جلوگیری کند. با این عمل در واقع گشتاور زیادی به چرخ وارد می‌شود در همین حال دریچه گاز نیز به آرامی بسته می‌شود تا گشت آور موتور را کاهش دهد. در سرعت های بالای mph30 گشتاور توسط تنظیم دریچه گاز کنترل می‌شود زیرا بکارگیری ترمز دریکی ازچرخهای محرک ممکن است باعث ناپایداری خودرو شود.

سیستم بوش

بوش (2)

سیستم ترمز ضد قفل بوش S2[7]، سیستم غیر مجتمعی است که در سال 1978 برای نخستین بار، در اروپا و در سال 1985، در آمریکای شمالی (توسط شرکتهای بی‌.ام.و[8] و مرسدس[9] ) مورد استفاده قرار دگرفت. این سیستم توسط بسیاری از خودروسازان از قبیل آئودی[10]، بی.ام.و کرایسلر[11]، فورود[12] ، جنرال موتورز[13]، ایسوزو[14]، نیسان[15]، پورشه[16]، سوبارو[17]، سوزوکی[18] و تویتا[19] به کارگرفته شد. سیستم بوش2، در نمونه های سه و چهارکاناله عرضه می‌شود که عبارتند از: S2، E2، U2، و S2 میکرو[20].

وسایل نقیه‌ای که سیستم ترمز اصلی آنها به دومدار هیدرولیکی مجزای عقب و جلو تقسیم شده است. از سیستم سه کاناله استفاده می کنندو برای هر یک از چرخهای جلو در کانال مجزا و برای جفت چرخهای عقب، یک کانال به کار گرفته می‌شود. هر یک از چرخهای جلو دارای یک سنسور سرعت چرخ می باشند. در برخی از مدل ها، برای هر یک از چرخهای عقب یک سنسور مجزا استفاده شده و در برخهی دیگر برای اندازه گیری سرعت چرخهای عقب یک سنسور مجزا استفاده شده و در برخی دیگر برای اندازه گیری سرعت چرخهای عقب، یک سنسور برروی دیفرانسیل نصب می‌شود.

خودروهایی که سیستم ترمز اصلی آنها به صورت قطری مجزاست و از سیستم جهارکانالی استفاده می کنند.

اجزای سیستم

به شکلهای 1-2 و 2-2 مراجعه شود.

اجزای سیستم ABS بوش عبارتند از: واحد کنترل الکترونیک، تنظیم کننده هیدرولیکی ، شیرهای سلونوئیدی ، پمپ و آکومولاتور (که در تنظیم کننده هیدرولیکی قرار دارند). سنسور سرعت چرخ و چرخهای تن، رله شیر سلئنوئیدی، رله پمپ، سوییچ چراغ ترمز و چراغ هشدار ABS به (شکل مراجعه شود). سیستم های بوش S2 را میتوان به واسطه تنظیم کننده هیدرولیکی شان شناسایی کرد (به شکل مراجعه شود).

واحد کنترل الکترونیکی

به شکلهای 3-2 و 4-2 مراجعه شود.

واحد الکترونیکی در واقع سیستم بوش 2، می باشد که با توجه به مدل سیستم، در محلهای متفاوتی نصب می‌شود. اجزای این واحد کنترل عبارتند از: یک مدار ورودی، دومدار دیجیتالی LSI [21] یکسان، یک حافظه مرکب تثبیت کننده ولتاژ – کد نقض[22]، دو مدارخروجی و یک راه‌انداز اداز شیر سلنوئیدی. هر کدام از مدارهای LSI، سیگنال های ورودی از یک جفت ازچهار سنسور را دریافت می کنند (به شکل مراجعه شود). تقسیم سیگنال ها در بین دو مدار، باعث افزایش سرعت پردازش می گردد.

اطلاعات خروجی ازسنسورهای های چرخ به مدار ورودی داخل شده و درآنجا به سیگنال های موج مربعی آنالوگ تبدیل و سپس تقویت می شوند. سیگنال های موج مربعی به کنترل کننده دیجیتال ارسال و در آنجا به سیگنال های دیجیتال تبدیل می‌شوند (10بیت - ورد[23]). در هنگام پردازش ، داخلهای حاصل از جاده های ناهموار و حرکت سیستم تعلیق پاکسازی می شوند . سیگنال هی تبدیلی به واحد محاسبه[24] وارد شده و پس از تحلیل و آنالیز به سیگنال های عملیاتی تبدیل می شوند که برای کنترل شیرهای سلونوئیدی به کار می روند.

مدارهای ناظر[25] ECU که هر کدام، در یک مدار LSI قرار دارند. تمامی اجزای الکتریکی سیستم ABS را تست می نمایند تا از عملکرد صحیح‌آنها اطمینان حاصل کنند. این مدار، مواردی همچون مجموع سیگنال های غیر منطقی و پایداری[26]آنها را آزمایش می کند. هنگامی که یک مدار ناظر خطایی را می یابد، سیستمABS را خاموش و یک عیب را ثبت میکند. همچنین این مدار در این لحظه چراغ هشدار ABS را نیز روشن می کند.

مدارخروجی ECU ، از ترازنزیستورهای قدرت[27]، به عنوان سوییچ هایی برای کنترل شیرهای سلوئیدی ABS، از طریق راه اندازها، استفاده می کند که این راه اندازها، سیگنال هایی با شدت جریان کافی را برای تحریک شیرها، تولید می کنند.

حافظه تثبیت کننده ولتاژ – کد نقص، ولتاژ سیستم ABS را در یک محدوده معین نگاه داشته و در صورت افت بیش از حد آن، سیستم را خاموش می کند. همچنین این قسمت، کدهای مربوط به عیوب را ثبت و چراغ اخطار ABS را کنترل می کند.

تنظیم‌کننده هیدرولیکی

به شکلهای 5-2 و 6-2 مراجعه شود.

تنظیم کننده هیدرولیکی درنزدیک سیلندر اصلی نصب شده و توسط لوله های هیدرولیکی به آن متصل گردیده است (به شکل مراجعه شود). این تنظیم کننده شامل شیرهای سلونوئیدی (یک شیر برای هرکانال هیدرولیکی)، دو عدد آکومولاتور (هر کدام برای یک مدار هیدرولیکی) و پمپ می باشد.

هنگام عملکرد سیستم ABS، در دوره یا مرحله آزادسازی روغن، آکومولاتورها روغن آزاد شده از مدار هیدرولیکی را جمع‌آوری می کنند. درخودروهای دارای سیستم ترمز مجزا عقب و جلو، برای هر مدار عقب و جلو، از یک آکومولاتور مجزا استفاده شده است. در وسایل نقلیه مجهز به سیستم ترمز مجزای قطری، از یک آکومولاتور، یک مدار ترمز جلو – سمت چپ، عقب – سمت راست و از آکومولاتور دیگری برای مدار ترمز عقب – سمت راست جلو – سمت چپ، استفاده شده است.

پمپ، روغن ترمز را از آکومولاتور جمع آوری نموده و به سیلندر اصلی باز می‌گرداند.

شیرهای سلونوئیدی از نوع سه وضعیتی بوده وتوسط ECU دروضعیت مناسب قرار می‌گیرند در این سیستم، سه یا چهار شیر سلونوئیدی وجود دارد که از هریک در یک کانال هیدرولیکی استفاده شده است.

سنسورهای سرعت چرخ

سنسورهای سرعت در سیستم بوش2، در دونوع اصلی DS2 و DS3 موجودند. (به شکل مراجعه شود.) شکل وطریقه نصب سنسورها با توجه به نوع وسیله نقلیه متفاوت است. نوک سنسور می‌تواند به صورت گرد[28]، لوزی[29] یا قلمی[30] شکل بوده و طریقه نصب سنسور نیز می‌تواند به صورت محوری (خارج ازمحیط چرخ تن) یا به صورت شعاعی(در امتداد محیط خارجی چرخ تن) باشد.

مطابق آنچه گفته شد، سنسورهای چرخ، سیگنالی را به صورت ولتاژ متغیر AC به CAB ارسال می دارند.

سوییچ چراغ ترمز

سوییچ چراغ ترمز به CAB اعلام می کند که ترکز گفته شده است.

سوییچ شتاب منفی

گاهی اوقات این سوییچ، سوییچ g نیز نامیده می‌شود و در برخی از خودروهای تویوتا برای اعلام نرخ کاهش سرعت (شتاب منفی ) به ECU به کار می رود و بدین ترتیب ECU به میزان ضریب اصطکاک چرخها با سطح جاده پی برده و با توجه به آن، زمان بازوبسته شدن شیرهای سلوئونیدی را تعیین می کند. سیگنالهای ارسالی از سنسورهای سرعت چرخ، فقط زمان به کارگیری ABS را اعلام می نمایند که سیگنال های ارسالی از سوییچ g، اطلاعاتی در رابطه با چگونگی اصطکاک سطح جاده را می دهند.

این سوییچ متشکل از دو سوییچ جیوه ای است که در یک محفظه قرار دارند. یکی از آنها هنگام افزایش و دیگری در هنگام کاهش سرعت. بسته می وشند. این تغییرات درداده های ورودی، باعث می شود که ECU زمان عملکرد شیرهای ABS را تنظیم کند.

سوییچ شتاب جانبی

این سوییچ در بنی سالهای 1986 وو 1989 در خودروی کوروت به‌ کار گرفته شد. این سوییچ، مشابه سوییچ شتاب منفی می باشد با این تفاوت که دو سوییچ جیوه ای از پهلو به بدنه سوییچ متصل شده وهنگام گردش سریع و تند خودرو به راست (بیش ازg6/0)، یکی از این سوییج های درحال عادی بسته،باز و در یک گردش سریع به چپ (بیش ازg6/0) دیگری باز می‌شود. ECU هر دو سیگنال را به منظور تطبیق عملکرد سیستم ABS با شرایط رانندگی، به کار می گیرد.

شتاب جانبی سنج

این سنسور در خودروهای کوروت مجهز به سیستم ASR/ABS به کار می رود و شامل یک میله از جنس سیلیکون با تراشکاری فوق العاده ظریف می باشد که درانتهای آن وزنه ای تعبیه شده است. برروی میله مزبور یک آهنربای دائمی نیز نصب شده و مستقیما به طرف یک سنسور «اثر هال»[31]نشانه گیری شدهاست. در هنگام گردش سریع خودرو به یک طرف، میله در اثر نیروی g ، از محل استقرار اولیه خود منحرف شده و آهنربا را از گردش سریع خودرو به یک طرف، میله در اثر نیرویg، از محل استقرار اولیه خود منحرف شده و آهنربا را از سنسور هال دورکرده و بنابراین ظرفیت الکتریکی را تغییر می دهد. سنسور از ECU ولتاژ 5 ولتی ای را به عنوان سیگنال مبنا دریافت کرده سپس آن را به یک ترمینال[32] اتصال بدنه در ECU ارسال می‌دارد. مقدار این سیگنال، با حرکت میله و تغییر فاصله آن از سنسور هال، تغییر پیدا می کند.

هنگام رانندگی عادی، یک شتاب سنج جانبی معیوب می‌تواند باعث نوسانات کمی در پدال ترمز شود با این وجود، عوامل دیگری از قبیل تاب برداشتن دیسک های ترمز، می‌تواند باعث ایجاد این مشکل گردد بنابراین قبل از هر گونه قضاوتی دررابطه با این سوییچ، باید عوامل دیگری را نیز کنترل و بازدید نمود. اگرقرار شد که این سوییج را تعویض کنید اطلاع داشته باشید که خیلی حساس است و در اثر افتادن ممکن است آسیب ببیند.

نحوه عملکرد سیستم

درهنگام راه اندازی و همچنین خاموش بون سوییچ استارت، ECU به منظور عیب یابی سیستم خود را آزمایش می کند. بدین منظور، مدار ناظر (مونیتورینگ) ECU ، نقایص را شبیه سازی کرده و پاسخ مربوطه را کنترل می کند.

هنگام ترمز گرفتن ABS، EUC با توجه به شرایط، باز بازوبسته کردن شیرهای سلونوئیدی (بین 4 تا 10 بار در ثانیه) . فشار هیدرولیکی در ترمزها را کنترل می کند. این مراحل عبارتند از سه مرحلة نگهداری (یا تثبیت[33]) کاهش[34] وافزایش[35] فشار.

مرحله نگهداری

در ترمز گیری معمولی ، شیر سلونوئیدی موجود در کانال، باز بوده و از طریق سیلندر اصلی، فشار پدال را به کالیپرها وسیلندرها چرخ، ارتباط می دهد (به شکل مراجعه شود).

وقعی چرخی در آستانه قفل دارد، ECU به آن پی برده و جریان نگهدارنده ای را به شیر سلونوئیدی ارسال می دارد (50 درصد جریان کامل) دریچه ورودی کانال هیدرولیکی چرخ را بسته و فشار پدال را از چرخ قطع می کند. همچنین، در این حالت دریچه خروجی شیر بسته می ماند. در نتیجه فشار هیدرولیکی در چرخ افزایش یا کاهش نیافته و ثابت می ماند. این مرحله را، دورة نگهداری[36] یا جداسازی[37] می‌نامند.

ترمز ضد قفل ABSترمزبندیکس مکاترونیکسیستم بوش

بررسی پیشرفت های اخیر میکروفیلتراسیون در صنعت شیر و مقایسه با باکتوفوکاسیون

استفاده از فرضیه فشار هیدرولیک ترانس ممبران uniform transmembrane hy drolic pressur (UTP) با روشهای مختلف ریسکوله کردن میکروفیلترت آن و درجه تخلخل طولی و غشاهای سرامیکی جدید اجازه داد که جداسازی دیفرانسیلی از هر گروه از ترکیبات شیر انجام بگیرد وقتی که از MF برای تولید شیر مایع استفاده می شود بدلیل استفاده از حرارت کم شیر مایع حاصل طعم مشابه شی

دسته بندی	صنایع غذایی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	28 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	45

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

چکیده

در این مقاله ، پیشرفت های جدید در زمینه ریز پالایش با جریان عرضی cross flow mtro filtra tion (CFMF) بوجود آمده ، مورد بررسی قرار می گیرد . اکثر این پیشرفت ها اختصاص به صنعت لبنی دارد .

استفاده از فرضیه فشار هیدرولیک ترانس ممبران uniform transmembrane hy drolic pressur (UTP) با روشهای مختلف ریسکوله کردن میکروفیلترت آن و درجه تخلخل طولی و غشاهای سرامیکی جدید اجازه داد که جداسازی دیفرانسیلی از هر گروه از ترکیبات شیر انجام بگیرد . وقتی که از MF برای تولید شیر مایع استفاده می شود بدلیل استفاده از حرارت کم . شیر مایع حاصل طعم مشابه شیر خام دارد و عمر مفید آن 5-3 ساعت نسبت به تولیدات قبلی طولانی تر است . نتایج نشان داد که کاربرد غشا MF در حذف باکتری های پاتوژن باعث شد که سلامت بهداشتی پنیرهای درست شده از شیرخام MF اقلا برابر یا بیشتر از پنیرهای تولید شده از شیر خام باکتونرگاسیون و پاستوریزاسیون باشد. میروفیلتراسیون علاوه بر حذف چربی ، باکتری ها و تغلیظ میسلهای کازئینی کاربردهای دیگری چون حذف چربی رسوب کوره آب پنیر . شفاف سازی آب پنیر ، حذف باکتری ها از شوراب پنیر . استفاده از CFMF برای جداسازی انتخابی میسلهای کازئینی و گلبولهای کوچک شیر امکانپذیر شود . با تولیداتی که در 2 سوی غشا حاصل می شود تکنولوژی لبنیاتی این امکان را خواهد داشت که تنها بازده فراورده ای لبنی بهبود یابد بلکه محصولات گوناگون با بافت های متنوع تولید شود که با توجه به مزایای روش میکروفیلتراسیون استفاده از آن در آینده رو به گسترش خواهد بود.

مقدمه

میکروفیلتراسیون تکنیکی از فرایندهای غشایی است که طی آن مولکولهای سنگین مواد محلول در یک حلال سبک یا سوسپانسیون ذرات کلوییدی به 2 جریان با غلظت های متفاوت تفکیک می شود . جداسازی با غشا متخلخل با قابلیت نفوذ پذیری انتخابی با قطر منفذ و اعمال فشار هیدرولیکی (1-2bar) بعنوان نیروی رانشی انجام می‌گیرد. هر غشا بسته به اندازه منافذ دارای حداقل جداسازی است که ذرات بزرگتر از این حداقل به وسیله غشا قابل جداسازی نیست . مایعی که در غشا مانده ، رتنتیت نامیده می شود که شامل ترکیباتی بزرگتر از میانگین قطر منافذ غشا است مایعی که از خلال غشا عبور می کند میکروفیلترت نام دارد که ترکیبات موجود در آن کوچکتر از میانگین قطر منافذ غشا است جدول (1) اندازه تعدادی از ترکیبات شیر را نشان می دهد که می تواند با فرایند MF جدا شود که این فرایند در شکل (1) هم نشان داده شده است . تکنیک MF می تواند برای جداسازی دیفرانسیلی مخصوص اجزاء معلق شیر به کار رود . چربیها . میسلهای درشت کازئین ، باکتریها بازداشته نی شوند و الباقی ترکیبات شیر از غشا رد می شوند .

تکنولوژی MF در دهه 1980 م . با توسعه غشاهای سرامیکی جدید وارد صنعت لبنی شد . این غشا شکل هندسی چند کاناله و یک محافظ شدید اتراوا هستند که امکان صنعتی شدن فرضیه فشار هیدرولیک پیشنهاد شده توسط سندبلوم (Sandblom) را میسر ساخت . با این کار قسمت اعظم مشکل گرفتگی غشا مرتفع گردید .

ساختار مهندسی غشاء

در اوایل دهه هشتاد تلاش هایی انجام شد تا از MF برای سانترینوگاسیون جهت شفاف سازی و میکرب زدایی از آب پنیر استفاده شود اما غشاهای آلی چون پلی کربنات و پلی سلوفان از نظر فلاکس عبوری و جداسازی دقیق مورد قبول نبودند ولی استحکام گرمایی و ثبات شیمیایی آنها رضایتبخش بود . با اینحال نتوانست در صنعت لبنی مورد توجه قرار بگیرد . لذا فرصت جدیدی بوجود آمد یعنی غشاهای سرامیکی بودجود آمدند که با وجود استحکام گرمایی و شیمیایی ولی کاهش فلاکس عبوری و تغییرات سلکیتویتی در برابر زمان زیاد بود در نتیجه استفاده از فرضیه فشار هیدرولیک ترانس ممبران یکپارچه پیشنهاد شده توسط سندبلوم که از سرعت های جریان عرضی بالا استفاده می شود بر پدیده Fouling غلبه شد.

در بررسی ممبرانها از 2 قسمت تشکیل می شوند :1- ساپورت (Support) با منافذ بزرگ 2- لایه غشا با منافذ ریزتر که بر روی ساپورت قرار می گیرد . غشاهای بسیار پایداری تشکیل می شود . جنس ساپورت بیشتر از آلومین ، کربن ، استیل استنلس یا Sic ( پایداری کسی به PH بالا دارد در سنعت غذا توسعه نیافته است ) . لایه غشا از آلومین ، اکسیدتیتانیوم یا مخلوطی از هر دو تشکیل می شود به این روش که پودر یک سوسپانسیون کلوییدی روی ساپورت ریخته شده و با حرارت رسوب داده می شود . اندازه منافذ غشا با کنترل دقیق اجزاء کلوییدی بدست می آید که اغلب اوقات 2 یا 3 لایه بر روی هم جوش داده می شود.

غشاها به فرم های مونوتیوب ( تک لوله ) با قطر داخلی 8-3 میلی متر و ارتفاع 5/8 سانتی متر ساخته می شوند و یا چند کاناله هستند کانالهای استوانه ای یا کانالهایی با مقاطع عرضی به اشکال مختلف ساخته می شوند . اشکال تک لوله و چند لوله به صورت یکپارچه هستند و طول آنها بیشتر از یک متر است که در مجموعه های منسجم قرار گرفته که در خانه هایی از جنس استیل استنلس گذاشته می شوند که مدول نامیده می شود . در یک مدول مقدار سطح توسعه یافته حاوی منافذ ² m 10-2/0 است . در طراحی مدولها باید توجه داشت که قابل تمیز کردن باشند تعویض مدولهای فرسوده مقرون به صرفه باشد و نسبت بین سطح تعبیه شده و حجم محفظه فشار متناسب باشد .

مقدار فشار مورد استفاده در فیلتراسیون غشایی بستگی به اندازه منافذ غشا دارد و هر قدر اندازه منافذ ریزتر باشد فشار لازم برای عبور مایع نیز بیشتر خواهد بود . از سوی دیگر با عبور مایع از غشار فشار افت کرده که این میزان افت فشار را اصطلاحات افت فشار هیدرولیکی می نامند بنابراین افت فشار هیدرولیکی برابر است با فشار ورودی ( فشار در ورودی محصول ) منهای فشار خروجی ( فشار در انتهای ممبران ) .P_H=P₁-P₂ فشار هیدرولیکی باعث حرکت مداوم مایع بر روی سطح ممبران می شود . عبور مواد از داخل غشا تحت تاثیر اختلاف غشاء دیگری قرار می گیرد که به فشار ترانس ممبران معروف است . (P_TM) فشاری است که در هر نقطه از ممبران از طرف محصول به طرف پرمیات در بیرون از غشا وارد می شود و باعث خروج پرمیات از صافی می گردد.

مقدار این فشار در سرتاسر غشا متغیر بوده در ابتدای صافی مقدار آن ماکزیمم و در انتهای صافی مقدار می نیمم می باشد . بنابراین میزان متوسط آن در نظر گرفته می شود که مطابق فرمول ذیل تغیین می گردد.

عوامل موثر بر ظرفیت فیلتراسیون می توان به مقاومت غشا که خود بستگی به ضخامت غشاء سطح قاس و قطر منافذ و جنس غشا دارد از طرفی به گرفتگی فشا یا پلاریزاسیون غلظت که با عبور مواد از غشا ، مواد معلق سوراخهای غشا را مسدود کرده و باعث کور شدن صافی می گردند این حالت ابتدا در بخش اول صافی بوجود می آید بعد به تدریج در تمامی سطح غشا گسترش می یابد که باعث مقاومت فیلتر شده پیامد آن کاهش فلاکس عبوری و پایین آمدن استاندارد باکتریولوژیکی است . تا سرانجام شرایطی در سیستم بوجود می آید که باید برای تمیز کردن آن را متوقف ساخت .

برای کاهش اثر پلاریزاسیون غلظت از سرعت های جریان عرضی بالای رتنتیت استفاده می کنند با با وارد آمدن تنش برشی در سطح غشا از انباشته شدن مواد ممانعت بعمل آید . البته برای برطرف کردن اثر پلاریزاسیون غشا در فواصل زمانی معین از جریان معکوس آب ( از بیرون صافی به طرف داخل آن ) در خلاف جهت پرمیت استفاده می کنند تا رسوبات برطرف گردد.

MF در صنعت لبنی بر اساس فرضیه (Uni form trans membrane pressur)UTP بکار می رود برای حل مشکل Fouling ناشی از پلاریزاسیون غشا از سرعت های جریان بالا بیشتر از m/s 7 بکار رفت سندبلوم پیشنهاد داد که تحت شرایط فشار ترانس ممبران پایین و یکپارچه در تمامی غشا پرمیت دیسکوله شود . شکل ( ) . از این رو قسمت پرمیت با توپ های پلاستیکی پر شد تا فشار را با پمپاژ پرمیت در یک حلقه موازی برای هدایت جریان و تنتیت تنظیم کند . این پیشنهاد در واحد تجاری توسط کمپانی آلفالاوال بکار گرفته شد .

غشاهای سرامیکی تک لوله ممبرالوکس با منفد 4/1 که نشان داد میزان گرفتگی کاهش یافته ودبی جریان خیلی بالاست .شکل ( ) . برای پریودهای 6 ساعته فشار کمتر شده حدود Psl 6-3 است . اگر نیاز باشد UTP می تواند به مقدار ناچیزی در طول جریان افزایش یابد . چون فشارهای خیلی بالا غیر قابل تحمل هستند چون فشارهای خیلی بالا بدلیل فشردگی لایه Fouling نفوذپذیری کاهش می یابد شکل ( ) . یک نکته جالب اینکه شیر با مقداری چربی (1%) در مقایسه با شیر چربی گرفته جریان بیشتری عبور می دهد چون شیر چربی گرفته استعداد بیشتری برای کف کردن طی پمپاژ دارد که باعث گرفتگی غشا می شود .

سیستم MF شامل یک تانک تغذیه کننده و یک پمپ تغذیه کننده و 2 حلقه ریسکولاسیون است یکی برای رتنتیت و دیگری برای پرمیت . در هر 2 حلقه دریچه هایی وجود دارد که با سنسورهایی برای تولید مداوم 2 جریان با غلظت های متفاوت تنظیم می شوند البته با پیشرفت های اخیر در زمینه تکنولوژی غشاهای سرامیکی باعث شد که از کاربرد یک حلقه ریسکولایسون پرمیتMF صرفنظر کرد که از هزینه سرمایه گذاری تجهیزات نصب شده کم متعاقب أن در مصرف انرژی صرفه جویی می شود .

اولین غشا ساخته شده در این مورد ممبرالوکس GP نام داشت که در آن در قسمت پرمیت ، فشار سنجی گذاشته شده که در نتیجه تغییر مداوم تخلخل ساپورت غشا سرامیکی کار می کند . دومین مورد ایزوفلوکس نام گرفت که در آن UTP با یک شیب مداوم ضخامت غشا بدست می آید از این پیشرفت ها می توان در خالص سازی فلاکس عبوری و سلکیتوینی بهره برد .

نحوه شروع به کار MF

برای استفاده از تجهیزات MF باید دقت نمود که منافذ غشا سریعا دچار گرفتگی یا پلاریزاسیون غلظت نگردند لذا ابتدا با آب گرم C ⁰ 52 پر می شوند ( علت استفاده از دما افزایش کارآیی غشا است ) دریچه خروج هوا باز می شود تا هوا خارج شود . پارامترهای ریسکولاسیون هیدرولیک که در شیر استفاده خواهند شد در آب ریسکوله شده تنظیم می شود سپس شیریکه خواص فیزیکو شیمیایی آن با گرمایش C ⁰ 50 به مدت 20 دقیقه مجددا برقرار شده است در حلقه رتنتیت وارد می شود .

تمیز کردن تجهیزات MF

غشاها باید از موادی ساخته شوند که نسبت به مواد شیمیایی ، PH و درجه حرارت های بالا مقاوم باشند تا بتوان در مواقع لزوم آنها را پاکسازی کرد . در مورد غشاهای سرامیکی بدلیل تحمل وسیع به PH (5/13-5/0 ) اجازه می دهد که در تمیز کردن آنها از مواد اسیدی چون اسید نیتریک ( 2% بیشتر ) و مواد قلیایی چون سود کاستیک ( 3% بیشتر ) استفاده شود . در مورد آب مورد استفاده در شستشو باید از کیفیت بالایی برخوردار باشد یعنی از مواد کلوییدی ته نشین شده عار می باشد ، همچنین فاقد میکروارگانیزم های مستعد باشد به همین جهت آب قبل از استفاده با فیلتر انتها بسته 2/0 صاف می شود .

- چرخه تمیز کردن شامل است بر :

- شستشو با آب گرم شده تا C ⁰ 50

- تمیز کردن قلیایی با دترژن هایی مانند اولتراسیل 25 ( هنکل ) در غلظت 1/0-5/0 درصد یا محصول مشابه در دمای C ⁰ 70-65به مدت 20 دقیقه

- شستشو با آب گرم C⁰ 50

- ضدعفونی کردن با Cl Ona به مقدار PPm 200 در C ⁰ 20 به مدت 15 دقیقه

- تمیز کردن اسیدی ، اسید نیتریک 5 درصد به مدت 20 دقیقه در دمای C ⁰ 50

- شستشو با آب گرم c ⁰ 50

کفایت شستشوی غشا با فلاکس عبوری آب سنجیده می شود که آب خروجی از غشا باید ویژگیهای خاصی داشته باشد و برای کنترل باکتریولوژیکی آب آخرین شستشو بایستی چک شود .

کاربرد MF در صنعت لبنی

1-حذف میکروارگانیزم ها از شیر چربی گرفته یا تولید ماده خام عاری از باکتری که به شیر مایع ، پنیر و دیگر محصولات لبنی با ماندگاری بالا مثل پودر یا مشتقات پروتئینی تبدیل می شود .

1- جداسازی انتخابی میسل های کازئینی که می توان از خاصیت بالقوه آنها در جهت افزایش ارزش اجزاء تشکیل دهنده شیر و دیگر صنایع بهره برد .

1) باکتری زدایی

1-1- باکتری زدایی در صنعت شیر مایع

منشاء آلودگی هایی که اساسا به شیر راه می یابد از طریق پستان گاو ، ماشین های شیردوشی . اتمسفر محل نگهداری حیوانات ، تانک های ذخیره ، امکانات نقل و انتقال به کارخانه باشد از این رو شیر جمع آوری شده در کارخانه شیر دارای فلور میکربی است که با توجه به آن باید اذعان داشت که چقدر امکان دارد اصول بهداشتی در سطح دامداریها رعایت شود . البته دامدار نمی تواند تحت شرایط اسپتیک کار کند پس شیر همیشه دارای باکتریهای پاتوژن خواهد بود که برای انسان خطر ساز است . برای از بین بردن خطرات ناشی از این فلور میکربی 50 سال است که از فرایندهای گرم کردن شیر HTST و UHT استفاده می شود باید در نظر داشت که فرایند گرم کردن در از بین بردن میکربها کافی باشد . سلبولهای مرده و سلولهای سوماتیک مانده در شیر بدلیل فعالیت آنزیمی باعث رشد و نمو باکتریهای ترمودیوریک شیر می شود از این رو کیفیت شیر مایع نگهداری شده دستخوش تغییر شده و shelf life آن کم می شود لذا تکنیک MF ، یک روش جالب در جهت اصلاح کیفیت باکتریایی شیر است که تکنولوژی مربوطه (( باکتوکاتج )) نام دارد . شیر با سرعت های بالا در یک سیستم MF با غشاهای سرامیکی به روش معمولی ( بدون استفاده از UTP,CPT ) سیر کوله می شود میزان فلاکس عبوری در مقایسع با اشکال جدید MF کم است . از باکتوکاتج می توان برای تولید محصولات شیری خنک شده و پاستوریزه شده پایدارتر استفاده کرد . در کشورهای گرمسیری و نیمه گرمسیری که سود کردن ناکافی است در نتیجه بار میکربی شیر آمده به کارخانه بالاست از این رو یک باکتوکاتج در محل دریافت شیر با کمتر کردن بار میکربی می تواند بطور موثری کیفیت محصولات لبنی را بهبود ببخشد .

امروزه شیر خامه گرفته تا c ⁰ 50 گرم می شود سپس در یک ممبران استریلوکس با اندازه منفذ4/1 و (bar 5/0) با سرعتm/s2/7 وارد می شود VRF (Volumetricrecuction factor ) 20 است ولی در تجهیزات عظیم ( استفاده از 2 سری MF ) جریان در کاسکاو دومین اسباب MF مدت زمان بیشتری حدود 10 ساعت تغلیظ می شود VRF به 200 می رسد . سرعت پرمیت پروتئین ها و مواد جامد نسبتا بیشتر از 99% و 5/99% است فلاکس بدست آمده دراشل صنعتی L/hm² 500 در مدت 10 ساعت بود .

میکروفیلتراسیونصنعت لبنیMF در صنعت لبنی

بررسی قارچ و انواع آن

× محل رشد در طبیعت بر روی چوبهای پوسیده یا در حال پوسیدن و سطح درختان × دارای قدرت تجزیه بالاو براحتی مواد سلولزی راکلونیزه می سازد × دارای رنگهای مختلف کلاهک از قبیل سفید ، آبی ، خاکستری ، طلایی ، قهوه ای و … × قارچ صدفی درختی Pleurotus osteratus در جنگهای درختان سخت چوب گسترش فراوانی دارد

دسته بندی	صنایع غذایی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	9 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	14

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

قارچ خوراکی صدفی Oyster mushroom) )

× محل رشد در طبیعت : بر روی چوبهای پوسیده یا در حال پوسیدن و سطح درختان .

× دارای قدرت تجزیه بالاو براحتی مواد سلولزی راکلونیزه می سازد .

× دارای رنگهای مختلف کلاهک از قبیل سفید ، آبی ، خاکستری ، طلایی ، قهوه ای و …

× قارچ صدفی درختی Pleurotus osteratus در جنگهای درختان سخت چوب گسترش فراوانی دارد .

گونه های زراعی معروف : P,cittinopileatus/ p.Cystidiosus /P.Florida /P.eryngii p.osteratus

ارزش تغذیه ای : دارای اسیدهای آمینه آزاد ،ویتامینهای C (gr 144-30 در 100 گرم قارچ ) و B و نیاسین ، پتاسیم بالا .

Pleurotus osteratus : (گونه تیپ جنس Pleurotus )

خصوصیات عمومی : روی بستری از مواد سلولزی براحتی رشد می کند. کلاهک ابتدا محدب ولی سپس پهن و صاف می شود . قطر کلاهک از 5 تا 20 سانتی متر متغیر است . رنگ از سفید تا قهوه ای تغیر پیدا می کند. ساقه بصورت نامتقارن و غیرمرکزی به کلاهک متصل می شود.

بستر کشت : کاه گندم ، چاودار ، جو وحشی ، برنج ، ساقه ذرت ، نیشکر ، تفاله پنبه دانه ، خاک اره ، کاغذ زاید .

راندمان بیولوژیک : بسیار بالا و از 60 تا 130 درصد گزارش شده است .

برداشت : در هنگام جوانی باید کلاهک ها برداشت شوند، برداشت بصورت خوشه ای بهتر است . کارگران در هنگام برداشت باید از ماسک استفاده نمایند. قارچ ها پس از برداشت باید بلافاصله درحرارت یک یا دو درجه سرد شوند و سپس در ظرف مناسب بسته بندی شوند.

خواص دارویی : این گونه و دیگر گونه های صدفی تولید Lovastatin می کند که دارویی مؤثر جهت کنترل کلسترول خون است . این قارچ در درمان بیماریهای کبد و کلیه و بیماریهای روده ای نیز موثر است .

قارچ شاه صدفی:( Pleurotus eryngii )

شاه صدف ، بابافت محکم و سفت ،بزرگترین بازدهی را دارا است . این قارچ دارای ساقه بلند بطول 3 تا 10 سانتی متر وکلاهک 2 تا 10 سانتی متر می باشد . این قارچ خاکستری و بر روی ریشه های دفن شده درختان چوبی رشد می کند. انگل اختیاری (Eryngium campester )‌ می باشد .

بستر کشت : چوبهای درختان جنگلی ، کاه گندم ،کنجاله پنبه دانه ، از کاه گندم و 10 درصد کنجد پنبه دانه نیز استفاده می شود.

راندمان : از 5 کیلوگرم خاک اره ، یا خرده چوب حدود kg 1 قارچ برداشت می شود.

برداشت : زمان برداشت این قارچ قبل از انحنا پیدا کردن کلاهک ها می باشد و کل دوره پرورش حدود 45 روز طول می کشد .

قارچ شی‌تا‌که (قارچ جنگل ) Lentinula edodes

این قارچ بخصوص در کشورهای چین ،ژاپن و کره کشت می شود. در منابع قدیمی چین روشهای کشت و پرورش این قارچ بخوبی مورد بررسی قرار گرفته است . این قارچ هم بر روی کمپوست و هم بر روی قطعات چوبی درختان کشت می شود . کلاهک قارچ شی تا که پهن و بین 5 تا 25 سانتی متر می باشد . دارای سویه های مختلف به طول دوره بازدهی و زمان تشکیل اندام بازدهی مختلف می باشد.

بستر و روش کشت : این قارچ روی چوبهای خشک درختان مختلف بویژه بلوط ، توسکا، راش ، بید و اکثر درختان پهن برگ رشد می کند. نکته جالب اینست که چوب درختان جنگلی با یک بار تلقیح تا 6 سال محصول می دهند. دراین باره قطعات چوب تهیه شده به اندازه های مناسب بریده شده و سپس بر روی تنه آن سوراخهایی ایجاد می گردد. سپس بذر تهیه شده که به اندازه حبه های قند است در این سوراخها گذاشته می شود. سپس تنه های چوب در اتاقها یا سالن های کشت قرار داده می شوند. طول دوره پنجه دوانی بذر معمولا 30 تا 70 روز می باشد. توصیه می شود برای تشکیل گره های اولیه قطعات چوب در استخر آب که درجه حرارت آن حدود می باشد غوطه ور گردد. بعد از حدود 10 روز کلاهک ها بر روی قطعات چوب تشکیل می شود. برای تشکیل اندام بارده به نور نیاز دارد.

روش دیگر استفاده از خاک اره چوبهای سخت همراه با منابع ازت دار مثل سبوس برنج، گندم می باشد . مخلوط حاصل رطوبت داده شده و در کیسه‌ ریخته می شود. سپس بستر ضدعفونی شده بابذر قارچ تلقیح می شود.

معمولا حدود 70- 35 روز برای پنجه روانی میسلیوم لازم است ، معمولا در چین اول اجازه رشد بیش از 12-10 کلاهک دریک بلوک داده نمی شود. به این منظور می توان بلوک ها را از پلاستیک خارج و در معرض هوا قرار داد . در نتیجه این عمل مسیلیوم ها در معرض هوا خشک و کلاهک های بیشتری ایجاد نخواهد شد . بعد از این می توان رطوبت محیط را برای رشد کلاهک های باقی مانده بالا برد . در این مرحله معمولا از بلوک های 3 کیلویی حدود 500 گرم قارچ برداشت می شود. پس از چین اول رطوبت بسترها کاهش داده می شود و بعد از 10-7 روز بلوکها برای مدت 24 تا 48 ساعت در آب شناور می شوند . آبیاری روزانه تا قبل از برداشت ضروری است ، تکرار مراحل اولیه تولید تا چند بار صورت می پذیرد . معمولا از بلوکهای 7-6 کیلویی حدود 3 کیلوگرم محصول برداشت می شود.

راندمان : 5/1 – 1 کیلوگرم قارچ از حدود 4-3 کیلوگرم خارک اره و …

برداشت : 1 روزقبل از برداشت میزان رطوبت اتاق کشت کم می شود تا بافت کلاهک سفت شود ، کل دوره پرورش این قارچ تاهنگام برداشت محصول حدود 90 روز به طول می انجامد.

خواص دارویی : لنتینان (Lentinan ) از پلی ساکاریدهای محلول در آب است که از این قارچ استخراج شده و خاصیت ضد سرطانی دارد . این قارچ دارای ترکیبات پروتئینی ضد سرطانی نیز می باشد.

بر روی مطالعات بیماری ایدز نیز از عصاره این قارچ استفاده شده است . در کاهش فشار خون و پایین آوردن میزان کلسترول نیز تاثیر دارد .

قارچقارچ صدفیخواص دارویی قارچ

بررسی سهم ایران در بازار جهانی زعفران

زعفران از محصولات کشاورزی است که از دیرباز در ایران، آسیای صغیر و بخش هایی از اروپا به ویژه یونان شناخته و مصرف شده است در گذشته مصرف زعفران به عنوان یک گیاه دارویی به لحاظ خواص آن مد نظر بوده،‌ اما امروزه زعفران به لحاظ رنگ، طعم و مزه خوب در صنایع غذایی مصر گسترده‌ای دارد با این وجود، هنوز زعفران در بسیاری از کشورها شناخته شده نیست و مصرف جهانی آ

دسته بندی	صنایع غذایی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	34 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	60

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

سهم ایران در بازار جهانی زعفران بیش از 60 درصد است

اشاره:‌

زعفران از محصولات کشاورزی است که از دیرباز در ایران، آسیای صغیر و بخش هایی از اروپا به ویژه یونان شناخته و مصرف شده است. در گذشته مصرف زعفران به عنوان یک گیاه دارویی به لحاظ خواص آن مد نظر بوده،‌ اما امروزه زعفران به لحاظ رنگ، طعم و مزه خوب در صنایع غذایی مصر گسترده‌ای دارد. با این وجود، هنوز زعفران در بسیاری از کشورها شناخته شده نیست و مصرف جهانی آن در حد قابل قبولی نمی‌باشد.

بازار جهانی زعفران به طور عمد در اختیار شش کشور می‌باشد که عمده‌ترین صادرکنندة‌ آن، ایران است. در این مقاله بازار جهانی زعفران را از نظر می‌گذرانیم و را‌‌ه‌های توسعه آن و افزایش صادرات زعفران از سوی کشورهای عرضه کننده به ویژه ایران را بررسی می نماییم.

زعفران از محصولات ارزشمند غذایی است که دارای خواص گوناگون درمانی، طعم و مزه جذاب و . . . است با این وجود بسیاری از مردم جهان هنوز با زعفران آشنا نشده‌اند و از این رو تجارت جهانی زعفران در حد محددی می‌باشد.

اطلاعات دریافتی از شبکه جهانی اینترنت نشان می‌دهد که در سال 1997 که اطلاعات مدون آن در دسترس می‌باشد، در مجموع 29 میلیون و 634 هزار دلار زعفران در بازار جهانی مبادله شده است.

سهم ایران در این بازار 55/63 درصد، اسپانیا 13/27 درصد، چین 3 درصد،‌ ایتالیا 68/1 درصد، امارات متحده عربی 26/1 درصد و سوییس 71/0 درصد می‌باشد. ایران عمده‌ترین صادر کننده زعفران در جهان در سال 1977 بود. البته در سال‌های 2000-1998 نیز همچنان ایران بیشترین سهم را در تجارت جهانی زعفران داشته است. اما اطلاعات آن بر روی شبکه جهانی اینترنت موجود نیست.

آمار گمرک جمهوری اسلامی ایران نشان می‌دهد که ارزش صادرات زعفران ایران در سال 1376 (از 21 مارس 1997 تا 20 مارس 1998) به بیش از 14 میلیون دلار رسید. این رقم در سال گذشته (1379) به 5/43 میلیون دلار افزایش یافت که رشدی 210 درصدی را نشان می‌دهد.

بر اساس اطلاعات دریافتی از شبکه جهانی اینترنت، در سال 1997 اتحادیه اروپا با جذب 27/60 درصد زعفران ایران بوده است. پس از آن سوییس با جذب 30/1 درصد آرژانتین با واردات 13/1 درصد زعفران صادراتی، خریداران عمده دیگر محسوب می‌شوند.

در بین کشورهای عمده خریدار زعفران در بازار جهانی، پس از اتحادیه اروپا که 62 درصد واردات زعفران جهان را در سال 1997 به خود اختصاص داد. آمریکا با جذب 07/16 درصد. ژاپن با جذب 34/6 درصد. سوییس با جذب 13/6 درصد . آرژانتین با جذب 42/3 درصد. هنگ کنگ با 97/1 درصد. کانادا با 51/1 درصد. سنگاپور با 91/0 درصد، استرالیا با 74/0 رصد و برزیل با جذب 23/0 درصد صادرات جهانی زعفران، از بازارهای عمده وارد کنده این محصول بودند.

البته در این فهرست نام کشورهایی همچون نروژ، اوراگوئه ، شیلی ، کلمبا، مصر، جمهوری چک‌ اسرائیل، روسیه تایلند، تونس، گواتمالا، نیکاراگوئه ، السالوادور، ایسلند و پرو نیز به چشم می‌خورد که میزان واردات آنها کمتر از 15/0 درصد واردات جهانی زعفران می‌باشد.اما این کشورها در زمره کشورهای آشنا با محصول زعفران تلقی می‌شوند.

بر اساس همین گزارش، ارزش واردت زعفران اتحادیه اروپا در سال 1997 به حدود 4/18 میلیون دلار، آمریکا به 8/4 میلیون دلار،‌ ژاپن به حدود 19 میلیون دلار، سوئیس به 18 میلیون دلار، آرژانتین به بیش از یک میلیون دلار، هنگ کنک به 585 هزار دلار، کاندا به 447 هزار دلار، سنگاپور به 270 دلار و برزیل به 67 هزار دلار رسید. ارزش واردات زعفران دیگر کشورهایی که در فهرست شبکه جهانی اینترنت برای هر سال 1997 ثبت شده است. از یک تا 41 هزار دلار بود.

در همین حال اطلاعات دریافتی در خصوص صادرکنندگان زعفران در سال 1997 نشان می‌دهد که بازار صادرات زعفران اسپانیا که دومین صادرکنندة جهانی با سهم 2713 درصد بازار است. امرکا. ژاپن، سوئیس، آرژانتین، هنگ کنگ، کانادا، سنگاپور و استرالیا می‌باشد.

بازر عمده صادراتی چین که سومین صادر کننده زعفران جهان با سهم بازار 3 درصد در سال 1997 بود. کشور ژاپن بوده است . تمام زعفران صادراتی چین در این سال به بازار ژان عرضه شده است.

ایتالیا که چهارمین صادر کنندة‌ بزرگ زعفران با سهم 168 درصد در بازار در سال 1997 بود. به طور عمده سوئیس، امریکا. کانادا و برزیل ثبت شده است.

امارات نیز با سهم 126 درصدی بازار در سال 1997 توانست محصول خود را به طور عمده به هنگ کنگ، سوئیس و اتحادیه اروپا عرضه کند. به عقیدة ‌کارشناسان، امارات زعفران وارداتی از ایران را به بازارهای مذکور صادرات مجدد نموده است.

سوئیس که 13/6 درصد واردات زعفران جهان را در سال 1997 به خود اختصاص داد. در بازار صادراتی این محصول نیز فعال بوده و توانسته است 71/0 درصد صادرات جهانی زعفران را در اختیار بگیرد. تقریباً تمام صادرات زعفران سوئیس به کشورهای عضور اتحادیه اروپا عرضه شده است. به عبارتی سوئیس به کشورهای عضور اتحادیه اروپا عرضه شده است. به عبارتی سوئیس 8 درصد زعفران وارداتی را به بازار اتحادیه اروپا صادرات مجدد نمود.

به عقیده کارشناسان، مصرف جهانی زعفران به لحاظ گرانی آن،‌ آشنا نبودن مردم بسیاری از کشورها با زعفران، فقدان تبلیغات مناسب در بازارهای جهانی بری معرفی خواه و ارزش غذایی،‌ طعم، مزه و رنگ و . . . زعفران در حد قابل توجهی نمی باشد. چنانه تبلیغات مناسب در این زمینه صورت گیرد و کشورهای تولید کنندة اصلی به ویژه ایران که بیش از 60 درصد بازار جهانی زعفران و بیش از 80 درصد تولید جهانی آن را در اختیار دارد. در آن زمینه سرمایه‌گذاری مناسبی انجام دهد. میزان مصرف جهانی زعفران و تجارت آن در کوتاه مدت دست کم سه برابر خواهد شد و ایران می‌تواند همچنان عرضه کننده اصلی باقی بماند و درآمد ارزی مناسبی را از آن خود سازد.

از آنجا که امکان افزایش تولید زعفران در اران به مراتب بیش از دیگر کشورهای رقیب (به ویژه اسپانیا، چین و ایتایا) می‌باشد و ینز مزیت زعفران ایران از لحاظ کیفیت برنامه ریزی برای افزایش تولید و صارات زعفران و بازایابی و تبلیغات مناسب برای گسترش صادرات زعفران ضروری است.

بازار جهانی توان جذب بیش از 100 میلیون دلار زعفران در سال را دارد و ایران می‌تواند با حفظ سهم خود در این بازار،‌ ارزش صادرات خوند را در کوتاه مدت به بیش از 60 میلیون دلار افزایش دهد.

کارشناسان عقیده دارند که در بازارهای دارای قدرت خرید مناسب همچون آمریکای شمالی،‌ اروپا و شرق آسیا زعفران شناخته شده است و با افزایش تبلیغات مناسب در این بازارها و جب مشتریان، می‌توان زمینه رشد صادرات زعفران به بازارهای مذکور را فراهم ساخت.

کارشناسان ضرورت تبیین مزین های غذایی و دارویی زعفران در تبلیغات برون مرزی را ضروری می دانند و عقیده دارند که با این شیوه شمار مصرف کنندگان زعفران افزایش خواهد یافت.

البته حضور مستمر صادرکنندگان ایرانی در بازارهای هدف و ارایه محصلو استاندارد و کنترل شده با طعم ، رنگ و کیفیت مناسب و آموزش مصرف کنندگان در خصوص نحوه استفاده از زعفران میتواند به شد تقاضای جهانی برای آن و در نتیجه افزایش تجارت بین المللی زعفران بینجامد و ایران نیز در این رهگذر به رشد صادرات زعفران نایل آید.

از آنجا که زعفران محصولی کارگر طلب می‌باشد. رشد صادرات زعفران ایران می تواند به رشد اشتغال در جامعه مواجه با بیکاری ایران کمک بسزایی داشته باشد.

ایران بزرگترین صادر کنندة زعفران جهان است

اشاره:

زعفران از کالاهای غیر نفتی صادراتی ایران است. این محصول که بیشتر در مناطق خشک و کویری جنوب خراسان به دست می‌آید. در بازارهای جهانی طرفداران زیادی دراد. به طوری که اینکه ایران عمده‌ترین صادر کننده زعفران مرغوبیت جهان به شمار می‌ رود.

بیش از نیمی از محصول زعفران ایران به بازارهای جهانی عرضه می شود. با این حال امکان افزایش تولید آن از طریق انجام عملیات بهزراعی و ارایه آموزش‌ها و تجهیزات مناسب به زعفران کاران و در نتیجه عرضه بیشتر زعفران به مشتریان خارجی وجود دارد و می‌توان در آمد صادراتی از زعفران را افزایش داد.

در این مقاله با صدارات زعفران ایران بازارهای خریدار آن آشنا می‌ شویم.

ایران بزرگترین تولید کنده و صادر کننده زعفران در دنیاست. طبق آمارهای ارایه شده از سوی وزارت جهاد کشاورزی از 1753 تن محصول زعفران ایران در سال 1378 که برابر با 85 درصد تولید جهانی این محصول می‌باشد. حدود 88 تن یا 50 درصد آن به بازارهای جهانی عرضه شد.

با وجود امکان افزیش تولید زعفران در ایران، از طریق تبلیغات مناسب می‌توان زمینه‌‌های بازاریابی و رشد صادرات زعفران را فراهم ساخت و درآمدهای مناسبی را برای کشور تدارک دید. ‌

بر اساس آمارهای منتشره از سوی گمرک جمهوری اسلامی ایران،‌ صادرات زعفران در سال 1368 (آغاز اجرای نخستین برنامه پنج ساله توسعه اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی کشور) فقط 4 تن بود که در سال بعد به 8 تن رسید و دو برابر میزان صادرات زعفران در سال 1370 به 30 تن . در سال 1371 به 40 تن. در سال 1372 به 64 تن و در سال 1373 (سال تکمیلی اجرای برنامه اول) به 70 تن رسید که 175 برابر سطح صادرات زعفران در سال 1368 بود.

در دومین برنامه پنج ساله توسعه اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی کشور. صادرات زعفران ایران با نوسان‌هایی روبه رو شد. میزان صادرات در سال 1374 به 31 تن رسید که بیش از 50 درصد نسبت به سال قبل از ن کاهش داشت. اما در سال 1375 با حدود 50 درصد افزایش به 46 تن رسید.

صادرات زعفران ایران در سال 1376 نیز با افت 199 درصدی به 37 تن و در سال 1377 با افزایش 621 درصدی نسبت به سال قبل از آن به 60 تن و در سال 1378 با رشد 466 درصدی به 8 تن بالغ شد.

بر اساس آمارهای مقدماتی گمرک جمهوری اسلامی ایران، میزان صادرات زعفران در سال گذشته به حدود 1065 تن رسید که 21 درصد بیش از سال 1378 بود.

عملکرد صادرات زعفران نشان می‌دهد که میزان صادرات رد سال 1378 (پایان برنامه دوم) 22 برابر سال 1368 (شروع برنامه اول) بوده است.

صدور زعفران به صورت کالاهای همره مسافر و به طور قاچاق تا سال‌های اخیر تداوم داشته و علل آن نیز وجود پیمان ارزی ( از سال 1374 به بعد) و تشریفات اداری حاکم بر آن، سودآوری قاچاق صادرات به علت اختلاف نرخ ارز وار برنامه‌ای و قیمت ارز در بازار غیررسمی، سهولت صادرات زعفران به لحاظ کم حجم بودن و ارزش اقتصادی فراوان، فرار از اخذ کارت بازرگانی و پرداخت مالیات به دولت . گریز از استاندارد کردن محصول صادراتی. سهولت در سود جویی و تقلب از طرق صدور غیر قانونی و بدون هزینه و نیز فقدان امکان صدور رسمی برخی از انواع زعفران و ملحقات آن به دلیل مشکلات آیین نامه‌ای بوده است.

بخش عمده قاچاق زعفران از مرزهای شمال شرق و جنوب کشور و به ویژه به باز امارات متحده عربی صورت می‌گیرد.

برخی کشورهای منطقه که از وارد کنندگان زعفران (به صورت قاچاق) از ایران می‌باشند. خود صادر کنندة زعفران نیز هستند و به عبارتی از طریق ورد کالاهای قاچاق سود بیشتی نیز کسب می کنند و به عنوان واسطه فروش زعفران ایران در بازارهای خارجی عمل می کنند.

صدور زعفران به صورت قاچاق در گشته سبب شده است که وضع بازار زعفران در خارج از کشور نابسامان گردد. با توجه به آنکه تولید زعفران در ایران رو به افزایش بوده ایران صادر کننده اصلی آن است. می‌بایست در تعیین قیمت زعفران در بازارهای جهانی نقشی تعیین کننده داشه باشد. اما این چنین نیست و صادرات غیر رسمی سبب شده که نه تنها در تعیین قیمت. نقش اصی نداشته باشیم. بلکه وجهه زعفران ایران در بازار جهانی نیز لطمه ببیند. زعفرانی که به صورت قاچاق صادر می شود. کنترل بهداشت و استاندارد لازم را نداد و به قیمت زعفران در بازار جهانی لطمه می زند. این در حالی است که میزان صدور زعفران در بازار جهانی لطمه می زند. این در حالی است که میزن صدور زعفران به صورت غیرقانونی و کالای همره مسافر سالانه حدود 35 تا 50 تن تخمین زده شده است.

در حال حاضر قاچاق زعفران به لحاظ افزیش قیمت آن در بازار داخلی و نیز برخی اقدامات دولت در راستای تسهیل امیر صادرات . کمتر مشاهده می‌شود و آمار کارشناسی نشده گمرک در خصوص صادرات زعفران در سال 1379 به میزان 1056 تن تا حدودی مؤید این امر می‌باشد.

آمارهای منتشره از سوی گمرک جمهوری اسلمی ایران نشان می‌دهد که در سال 1379 در مجموع 1065 تن زعفران به ارزش حدود 436 میلیون دلار به 42 کشور جهان صادر شده است. البته این آمار کارشناسی شده نیست. با این حال ارقام ارایه شده نشان می دهد که امارات متحده عربی با جذب 394 تن زعفران صادراتی ایران به ارزش حدود 3/16 میلیون دلار اسپانیا با جذب 5/35 تن زعفران ایرن به ارزش حدود 4/14 میلیون دلار و ترکمنستان با جذب 5/11 تن زعفران به ارزش 7/4 میلیون دلار خریداران عمده زعفران ایران در سال گذشته بودند.

کشورهای فرانسه، سوئیس، ایتالیا، آلمان، تایوان و کویت هر یک با واردات بیش از یک تا 5 تن زعفران به ارزش 435 هزار تا 9/1 میلیون دلار به ترتیب از خریداران مهم زعفران ایرن محسوب می شوند.

ژاپن ، عربستان سعودی، ایالات متحده آمریکا،‌ روسیه، بحرین ، قطر، کانادا، سوئد، انگلستان، چین،‌ سنگاپور، استرالیا، مراکش، اتریش، عمان ، بلژیک،‌ ترکیه،‌ مالزی، قزاقستان، آفریقای جنوبی، نیوزیلند، سوریه ،‌ اردن، لبنان، دانمارک هند،‌ لیبی، لند ، یمن، نروژ، لهستان، تایلند و مکزیک نیز از خریداران زعفران ایران می باشند.

آمار گمرک جمهوری اسلامی ایران نشان می‌دهد که در سال 1378، ترکمنستان با واردات بیش از 31 تن زعفران به ارزش حدود 2/13 میلیون دلار، اسپانیا با جذب حدود 29 تن زعفران به ارزش نزدیک به 5/11 میلیون دلار،‌ روسیه با جذب 4/5 تن به ارزش 5/2 میلیون دلار. فرانسه با جذب 3/4 زعفران به ارزش 6/1 میلیون دلار. امارات متحده عربی با واردات 33 تن به ارزش 3/1 میلیون دلار و ایتالیا با واردات 9/2 تن زعفران به ارزش بیش از 3/1 میلیون دلار از ایران، خریداران عمده محصول زعفران ایران به 35 کشور جهان صادر شده است.

کارشناسات با اشاره به آثار مخرب صدور زعفران به صورت قاچاق بر بازارهای روش آن عقیده دارند که این امر موجب شده که بهای هر کیلو زعفران در بازارهای جهانی به شدت افت کند. قیمت هر کیلو زعفران در بازارهای جهانی در سال‌های 73-1372 به 1000 تا 1200 دلار می‌‌رسید. در حالی که زعفران ایران بین 300 تا 400 دلار خرید و فروش می شد. به عبارتی قاچاق زعفران افت 0 تا 70 درصدی قیمت زعفران افت 60 تا70 درصدی قیمت زعفران ایران را به دنبال داشت.

بر مبنی آمار رسمی گمرک برای سال 1378، ارزش هر کیلو زعفران صادراتی ایران به حدود 415 دلار رسید. (مجموع صادرات زعفران در سال 1378 بر اساس آمارهای گمرک 82370 کیلوگرم به ارزش 34122079 دلار ثبت شده است.)

کارشناسان عقیده دارند که تسهیل امر صادرات و کاهش موانع اداری، یکی از عوامل مهم در از بین بردن صدور غیررسمی کالاهای غیرنفتی به ویژه محصولات کم حجم باارزشی همچون زعفران می‌باشد. چنانچه تسهیلات بیشتری در این زمینه فراهم آید، راه قاچاق بسته خواهد شد و ترتیبات لازم برای بهبود روند قیمت محصولات صادراتی مؤثر واقع خواهد شد.

کارشناسان عقیده دارند با گشایش‌های که در چند سال اخیر در امر تسهیل صادرات صورت گرفته است که آثار مثبت خود را بر رونق صادرات غیرنفتی تا حدودی نشان داده است. اکنون زمان آن فرا رسیده که پاره ای مقررات دست و پا گیر همانند سپردن پیمان ارزی، قیمت گذاری کالاهای صادراتی و . . . . به تدریج از بین برود تا امکان صادرات به روش‌های قانونی و دفاع از حقوق صادرکنندگان در بازارهای جهانی فراهم آید.

در خصوص زعفران، کارشناسان عقیده دارد که عرضة محصول به روش‌های غیرقانونی در گذشته، آسیب جدی به بازار این کالای ارزشمند وارد کرده است. اما از طریق ایجاد تشکل قوی در امر صادرات زعفران می‌توان نابسامانی‌‌ بازارها را برطرف ساخت و به درآمد ارزی عادلانه از صدور آن دست یافت.

کارشناسان با اشاره به جمعیت 6 میلیارد نفری جهان، اظهار ‌می‌دارند، اگر مصرف سرانه زعفران درجهان به یک گرم در سال برسد، تقاضای بازار جهان برای این محصول که مصرف غذایی و دارویی دارد. به 6000 تن خواهد رسید که به طور طبیعی اگر ایران بخواهد سهم 60 درصدی خود را رد بازار جهانی حفظ کند، می بایست 4600 تن زعفران صادر نماید که این رقم بیش از 20 برابر تولید سال 1378 می‌باشد. با این وصف باید گفت هنوز بازارهای جهانی در خصوص زعفران ، فواید و مزایای مصرف آن، هیچگونه آشنایی ندارد.

این کارشناسان عقیده دارند که تبلیغات مناسب در خصوص زعفران در دنیا و حتی در بازارهای هدف (کشورهای ثروتمند) صورت نگرفته و ذائقه مردم جهان هنوز با این گیاه خودش عطر و طعم و نشاط بخش آشنا نیست.

از این رو ضرورت دارد که همان با جرای برنامه های توسعه کمی و کیفی پرورش زعفران، برنامه‌ریزی مناسی در خصوص معرفی آن به بازارهای جهانی و جلب توجه مصرف‌کنندگان صورت گیرد. این اقدام می بایست از سوی یک تشکیل صادراتی قوی صورت گیرد تا بازارهای هدف شناسایی و متناسب با فرهنگ مردم، تبلیغات مناسب برای افزایش تقاضا برای زعفران ایرانی صورت گیرد.

زعفرانبازار جهانی زعفرانصادرات زعفران

بررسی پروتئین ها و انواع ساختارهای آن

پروتئین ها فراوان ترین ماکرو ملکول های بیولوژیک هستند که در تمامی سلول ها و تمامی قسمت های سلولی یافت می شوند پروتئین ها همچنین دارای تنوع زیادی می باشند هزاران نوع پروتئین مختلف با اندازه های متفاوت از پپتیدهای نسبتاً کوچک تا پلیمرهای بزرگ دارای وزن های مولکولی در حد میلیون ممکن است در یک سلول یافت شوند به علاوه، پروتئین ها اعمال بسیار متنوع بیول

دسته بندی	صنایع غذایی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	4526 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	91

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

مقدمه :

پروتئین ها فراوان ترین ماکرو ملکول های بیولوژیک هستند که در تمامی سلول ها و تمامی قسمت های سلولی یافت می شوند. پروتئین ها همچنین دارای تنوع زیادی می باشند. هزاران نوع پروتئین مختلف با اندازه های متفاوت از پپتیدهای نسبتاً کوچک تا پلیمرهای بزرگ دارای وزن های مولکولی در حد میلیون ممکن است در یک سلول یافت شوند. به علاوه، پروتئین ها اعمال بسیار متنوع بیولوژیک را انجام داده و مهمترین محصولات نهایی مسیرهای اطلاعاتی می باشند.

پروتئین ها ابزار مولکولی هستند که از طریق آنها اطلاعات ژنتیکی بیان می گردند شروع بررسی ماکرو ملکول های بیولوژیک یا پروتئین ها، که نامشان از کلمه یونانی (protos) به معنی «اولین» یا «جلوترین» گرفته شده است، مناسب می باشد.

کلید ساختمان هزاران پروتئین مختلف، زیر واحدهای مونومری نسبتاً ساده آنها می باشد، تمامی پروتئین ها، شامل پروتئین های موجود در قدیمی ترین رده های باکتریایی تا پیچیده ترین اشکال حیات از 20 اسید آمینه یکسان ساخته شده اند که با توالی های مشخص خطی به طریق کووالال به یکدیگر متصل می باشند. از آنجایی که هر کدام از این اسیدهای آمینه دارای زنجیر جانبی با خصوصیات شیمیایی متفاوت می باشند، این گروه 20 ملکولی پیش ساز را می توان به عنوان الفبای زبانی دانست که ساختمان پروتئین با آن نوشته می شود.

چیزی که بیشتر قابل ملاحظه می باشد این است که سلول ها می توانند با اتصال همین 20 اسید آمینه با ترکیبات و توالی های بسیار متنوع، پروتئین هایی را تولید نمایند که ویژگی ها و فعالیت های فوق العاده متنوعی دارند. موجودات مختلف می توانند با استفاده از این بلوک‌های ساختمانی محصولات بسیار متفاوتی نظیر آنزیم ها- هورمون ها- آنتی بادی ها- انتقال دهنده ها- عضله- پروتئین عدسی چشم- پر- تار عنکبوت- شاخ کرگدن- پروتئین‌های شیر، آنتی بیوتیک ها- سموم قارچی و تعداد زیادی از مواد دیگر با فعالیت های بیولوژیک متفاوت ایجاد نمایند.

از میان این محصولات پروتئینی، آنزیم ها تنوع بیشتری داشته و اختصاصی تر می باشند. در واقع تمامی واکنش های سلولی توسط آنزیم ها کاتالیزی گردند.

خلاصه:

هر پروتئینی دارای یک ساختمان بی همتای سه بعدی است که انعکاسی از فعالیت آن می‌باشد. ساختمان پروتئین توسط واکنش های متقابل ضعیف پایدار می گردد. واکنش های متقابل آبگریز بیشترین نقش را در پایداری شکل کردی اکثر پروتئین های محلول دارد، پیوندهای هیدروژنی و واکنش های متقابل یونی، در ساختمان اختصاصی به حد مطلوب می‌رسند که بیشترین پایداری ترمودینامیکی را دارد.

ماهیت پیوندهای کووالال در زنجیر پلی پپتیدی، فشارهایی را به ساختمان آن تحمیل می‌نماید. پیوند پپتیدی دارای خصوصیات یک پیوند دوگانه نسبی است که کل گروه پپتیدی را در یک کونفیگوراسیون صحنه ای سخت قرار می دهد. پیوندهای می توان به تونیت با نمایش داد. در صورتی که مقادیر زوایای تمامی ریشه های اسید آمینه موجود در یک قطعه پپتیدی مشخص باشد. ساختمان دوم آن را می توان کاملاً تعیین نمود.

ساختمان سوم، ساختمان سه بعدی کامل در یک زنجیر پلی پپتیدی را می توان با بررسی ساختمان های معمول پایداری شناخت که نام های متغیری نظیرساختمان های فوق دوم موتیف ها یا خمیدگی ها به آنها داده می شود. موتیف ها از اشکال ساده تا انواع بسیار پیچیده متفاوت می باشد، به طور کلی هزاران ساختمان پروتئینی شناخته شده، همایش یافته و ایجاد تنها چند صد موتیف می نماید که بعضی از آنها بسیار معمول می باشد. نواحی از پلی پپتیدها که می توانند به طور مستقل تا گردند را دومن گویند. پروتئین های کوچک عموماً دارای یک دومن واحد می باشند. در حالیکه پروتئین های بزرگ ممکن است چندین دومن داشته باشند.

دوکلاس عمومی پروتئین ها شامل پروتئین های فیبری و کروی وجود دارد. پروتئین های فیبری که اساساً جهت اعمال ساختمانی می باشند. دارای عناصر ساده تکراری ساختمان دوم بوده و مدل هایی برای مطالعات اولیه پروتئین ها بوده اند. با استفاده از اطلاعات به دست آمده از پروتئین های فیبری- دو ساختمان دوم اصلی- شامل مارپیچ و کنفورماسیون قابل شناسایی است. هر دو این ساختمان ها به وسیله وجود حداکثر پیوندهای هیدروژنی ممکن بین پیوندهای پپتیدی موجود در یک اسکلت پلی پپتیدی مشخص می شوند. پایداری این ساختمان ها در داخل یک پروتئین، تحت تأثیر محتوی اسید آمینه های آنها و همچنین موقعیت نسبی ریشه های اسیدهای آمینه موجود در توالی آنها می باشد. نوع دیگری از ساختمان دوم که در پروتئین ها معمول می باشد پیچ است.

در پروتئین های فیبری نظیر کراتین ها و کلاژن، یک نوع ساختمان دوم غالب می باشد. زنجیرهای پلی پپتیدی به صورت ابرفنرهایی به شکل طناب ایجاد دستجات بزرگتری را نموده که قدرت زیادی دارند. صفحات فیبروئین ابریشم در کنار یکدیگر قرار گرفته تا ایجاد یک ساختمان قوی ولی قابل انعطاف نمایند.

پروتئین های کروی دارای ساختمانی های سوم پیچیده تری هستند که اغلب دارای چندین نوع ساختمان دوم در یک زنجیر پلی پپتیدی می باشند. اولین ساختمان پروتئین کروی که با استفاده از روش های انکسار اشعهx- تعیین گردد، میوگلوبین بود. این ساختمان تأیید نمود که ساختمان دوم (مارپیچ) پیش بینی شده، در پروتئین ها وجود دارد؛ ریشه های اسیدآمینه آبگریز در داخل پروتئین قرار دارند، پروتئین های کروی متراکم هستند. به تحقیق بعدی بر روی ساختمان بسیاری از پروتئین های کروی، این نتیجه گیری‌ها را حمایت نمود و همچنین نشان داد که تنوع زیادی می تواند در ساختمان سوم وجود داشته باشد.

ساختمان های پیچیده پروتئین‌های کروی را می توان با بررسی تحت ساختمان های آنها، شامل موتیف ها و دومن ها، تجزیه و تحلیل نمود. در پایگاه های اطلاعاتی ساختمان پروتئین، ساختمان ها معمولاً به چهار کلاس، شامل همه، همه تقسیم می‌شوند. پروتئین های اختصاصی موجود در هر کلاس بر اساس داشتن ارتباط در توالی، ساختمان و عملکرد، به صورت خانواده ها یا فوق خانواده هایی گروه بندی می شوند.

ساختمان چهارم اشاره به واکنش متقابل بین زیرواحدهای پروتئین های چند زیرواحدی مولتیمری یا همایش های پروتئینی بزرگتر می نمایند. بعضی از پروتئین‌های مولتیمری دارای واحدهای تکراری هستند که از یک زیرواحد یا یک گروه زیرواحدها، به نام پروتومر، تشکیل شده اند. پروتومرها معمولاً از طریق تقارن چرخشی و مارپیچی با یکدیگر ارتباط دارند. بهترین پروتئین مولتیمری مطالعه شده، هموگلوبین می باشد.

ساختمان سه بعدی پروتئین ها را می توان با استفاده از مواد یا شرایطی که واکنش های متقابل ضعیف را مختل می نمایند، طی فرآیندی به نام دناتوراسیون، از بین برد. دناتوراسیون سبب از بین رفتن فعالیت پروتئین شده که ارتباط بین ساختمان و فعالیت را نشان می دهد. بعضی از پروتئین های دناتوره شده (مثلاً ریبونوکلئاز) می توانند به طور خودبه خودی به پروتئین دارای فعالیت بیولوژیک رناتوره گردند که نشان دهنده نقش توالی اسیدهای آمینه در تعیین ساختمان سوم پروتئین می باشد.

تاشدن پروتئین ها در داخل سلول ها ممکن است طی مسیرهای مختلف صورت پذیرد، ابتدا نواحی از ساختمان دوم و سوم ممکن است ایجاد شده و به دنبال آن تا شدن به ساختمان‌های فوق دوم انجام شود. همایش های بزرگ ترکیبات واسط تاشده- سریعاً به یک کونفورماسیون طبیعی واحد تبدیل می شوند. در مورد بسیاری از پروتئین ها، تا شدن توسط چاپرون های Hsp70 و توسط چاپرونین تسهیل می گردد. تشکیل پیوند دی سولفیدی و ایزومریزاسیون سیس- ترانس پیوندهای پپتیدی پرولین، توسط آنزیم های اختصاصی کاتالیز می گردند.

اسیدهای آمینه، پپتیدها و پروتئین ها :

20 اسید آمینه استانداردی که معمولاً در ساختمان پروتئین ها وجود دارند. حاوی یک گروه- کربوکسیل، یک گروه - آمینو و یک گروهR متفاوت می باشند. اتم کربن تمامی اسیدهای آمینه به استثنای گلیسین نامتقارن بوده و بنابراین حداقل به دو شکل ایزومرفضایی وجود دارند. تنها ایزومرهای فضاییL که با کونفیگوراسیون مطلق مولکول مرجعL- گلیسرآلدئید ارتباط دارند، در پروتئین ها یافت می شوند. اسیدهای امینه بر اساس قطبیت و بار (در7PH ) گروههای R خود، طبقه بندی می شوند. کلاس غیرقطبی و آلیفاتیک شامل آلانین، گلیسین، ایزولوسین، لوسین ، متیونین، ترئونین و والین می باشد. فنیل آلانین، تریپتوفان و تیروزین دارای زنجیرهای جانبی آروماتیک بوده و نسبتاً آبگریز هستند. کلاس قطبی و بدون بار شامل آسپاراژین و سیستئین، گلوتامین، پرولین، سرین و ترئونین می باشد. اسیدهای آمینه دارای بار منفی (اسیدی) شامل آسپارتات، گلوتامات بوده و انواع دارای بار مثبت (بازی) شامل آرژینین، هیستیدین و لیزین هستند. اسیدهای آمینه غیراستاندارد نیز وجود دارند که ممکن است جزئی از پروتئین ها (حاصل تغییر ریشه های اسیدآمینه استاندارد بعد از سنتز پروتئین) بوده یا به صورت متابولیتهای آزاد عمل نمایند.

اسیدهای آمینه منوآمینومنوکربوکسیلیک (با گروه های R غیرقابل یونیزاسیون)، درPH پایین اسیدهای دی پروتیک (NCH (R) COOH) هستند. با افزایشPH، یک پروتون از گروه کربوکسیل جدا شده و ایجاد یک مولکول دوقطبی یا زویتریون NCH(R)COO^- می گردد که از نظر الکتریکی خنثی می باشد. با افزایش بیشتر PH ، دومین پروتون نیز از دست رفته و تولید مولکول یونی H₂NCH (R)COO^- می گردد. اسیدهای امینه دارای گروه‌های R قابل یونیزاسیون، برحسب PK_a,PH گروهR، ممکن است شکل یونی دیگری را نیز داشته باشند. بنابراین اسیدهای آمینه از نظر ویژگی های اسیدی- بازی متفاوت می‌باشند.

اسیدهای آمینه می توانند به طور کووالان از طریق پیوندهای پپتیدی به یکدیگر متصل شده و ایجاد پپتیدهاو پروتئین ها را بنماید. به طور کلی، سلول ها دارای هزاران پروتئین مختلف هستند که هر کدام دارای عملکرد یا فعالیت بیولوژیک متفاوتی می باشند. پروتئین ها می‌توانند از نظر طول زنجیر پلی پپتیدی بسیار متنوع بوده و دارای 100 تا چندین هزار ریشه اسید آمینه باشند. هر چند بعضی از پپتیدهای موجود در طبیعت تنها دارای چند اسید آمینه هستند. بعضی پروتئین ها از چندین زنجیره پلی پپتیدی به نام زیر واحد تشکیل شده اند که به یکدگر متصل می باشند. هیدرولیز پروتئین های ساده تنها منجر به تولید اسیدهای آمینه می‌گردد؛ پروتئین های کونژوگه دارای اجزاء دیگری، نظیر یک یون فلزی یا کروه پروستتیک آلی می باشند.

به طور کلی، چهار سطح شناخته شده ساختمان پروتینی وجود دارد. ساختمان اول اشاره به توالی اسیدهای آمینه ای و موقعیت پیوندهای دی سولفیدی می نماید. ساختمان دوم، ارتباط فضایی بین اسیدهای آمینه مجاور را در قطعات پلی پپتیدی نشان می دهد. ساختمان سوم، کونفورماسیون سه بعدی کل زنجیر پلی پپتیدی است. ساختمان چهارم، نیز ارتباط فضایی زنجیرهای متعدد پلی پپتیدی (زیرواحدی) یک پروتئین را مطرح می نماید.

پروتئین ها با در نظر گرفتن تفاوت های موجود در بین آنها، تخلیص می گردند. پروتئین ها را می توان به طور انتخابی با افزودن بعضی املاح راسب نمود. انواع متعددی از روش های کروماتوگرافی وجود دارد که بر اساس تفاوت در اندازه تمایلات اتصالی بار و سایر ویژگی‌ها عمل می کنند. الکتروفورز می تواند پروتئین ها را بر اساس جرم یا بار جدا نماید. تمامی روش های تخلیص نیاز به روش هایی برای اندازه‌گیری یا ارزیابی پروتئین مورد نظر در حضور سایر پروتئین ها دارند.

تفاوت در عملکرد پروتئینی حاصل تفاوت هایی در ترکیب و توالی اسید آمینه ای آنها می‌باشد، توالی اسید آمینه ای با قطعه قطعه نمودن پلی پپتیدها به پپتیدهای کوچکتر با استفاده از معرف های شناخته شده ای که پیوندهای پپتیدی اختصاصی را می شکنند، تعیین توالی اسید آمینه ای هر قطعه با روش تخریبی اتوماتیک ادمن و سپس مرتب نمودن قطعات با یافتن توالی های همپوشان بین قطعات حاصل از معرف های مختلف استنتاج می‌گردد. توالی یک پروتئین را همچنین می توان از توالی نوکلئوتیدی ژن مربوط به آن در DNA استنتاج نمود. مقایسه توالی اسیدآمینه ای یک پروتئین با هزاران توالی شناخته شده، اغلب اطلاعاتی در مورد ساختمان، عملکرد، موقعیت و تکامل آن پروتئین فراهم می آورد.

پروتئین ها و پپتیدهای کوتاه (با طول تا 100 ریشه) را می توان به طریق شیمیایی سنتز نمود. این پپتید در حالی که به یک پایه جامد اتصال دارد، با افزودن یک اسیدآمینه در هر زمان ساخته می شود.

ساختمان سه بعدی پروتئین ها :

اسکلت کووالان یک پروتئین شاخص از هزاران پیوند پپتیدی تشکیل شده است از آنجایی که چرخش آزاد حول بسیاری از این پیوندها ممکن می باشد، این پروتئین می تواند تعداد نامحدودی کونفورماسیون به خود بگیرد. هر چند هر کدام از پروتئین ها دارای عملکرد شیمیایی یا ساختمانی اختصاصی بوده که قویاً مطرح می نماید که هر کدام دارای یک ساختمان سه بعدی بی همتا هستند . تا اواخر دهه 1920 ،‌چندین پروتئین ، از جمله هموگلوبین (وزن مولکولی 500 ،‌64) و آنزیم اوره آز (وزن مولکولی 000/483 ) به شکل کریستالی درآمدند. با توجه به اینکه دسته های منظم پروتئین های موجود در یک کریستال عموماً تنها زمانی می توانند تشکیل گردند که واحدهای مولکولی موجود در آنها مشابه باشند، کریستالیزه شدن بسیاری از پروتئین ها دلیل محکمی برای این واقعیت است که حتی پروتئین های بسیار بزرگ، موجودیت های شیمیایی منحصر و با ساختمان های بی همتا می باشند. این نتیجه گیری تفکر پیرامون پروتئین ها و اعمال آنها را متحول نمود.

در این قسمت ساختمان سه بعدی پروتئین ها ، با تأکید بر پنج موضوع ، مورد بررسی قرار می گیرد. اول ساختمان سه بعدی یک پروتئین توسط توالی اسید آمینه ای آن تعیین می گردد. دوم عملکرد یک پروتئین بستگی به ساختمان آن دارد. سوم ، یک پروتئین جدا شده دارای یک ساختمان بی همتا،‌یا تقریباً بی همتا ، می باشد. چهارم، واکنش های متقابل غیرکواالان ،‌مهمترین نیروهایی هستند که ساختمان اختصاصی یک پروتئین را حفظ می نمایند. بالاخره در میان تعداد زیاد ساختمان های پروتئینی بی همتا، می‌توان بعضی از الگوهای ساختمانی مشترک را شناسایی نمود که به سازماندهی شناخت ما از معماری پروتئین کمک می نمایند.

این مطالب نباید طوری در نظر گرفته شوند که پروتئین ها دارای ساختمان های سه بعدی ساکن و بدون تغییر هستند. اغلب عملکرد پروتئینی، مستلزم تبدیل متقابل بین دو یا چند شکل ساختمانی است.

ارتباط بین توالی اسید آمینه ای یک پروتئین و ساختمان سه بعدی آن، معمای پیچیده است که به تدریج منجر به ایجاد فن آوری های جدیدی شد که در بیوشیمی امروزی مورد استفاده قرار می گیرند. با به کارگیری اصول پایه شیمی و فیزیک میتوان الگوهای موجود در پیچ و خم بیوشیمیایی ساختمان پروتئین را یافت و شناخت.

مروری کلی بر ساختمان پروتئین :

آرایش فضایی اتم های موجود در یک پروتئین را کونفورماسیون گویند. کونفورماسیون های ممکن یک پروتئین شامل هر وضعیت ساختمانی است که بدون شکسته شدن پیوندهای کووالان قابل حصول هستند. تغییر در کونفورماسیون ،‌برای مثال در اثر چرخش حول پیوندهای یگانه ایجاد می گردد. از میان کونفورماسیون های متعددی که از نظر تئوری در یک پروتئین حاوی صدها پیوند یگانه ممکن است یک یا چند نوع آن عموماً در شرایط بیولوژیک غالب می باشد. کونفورماسیونی که تحت یک سری شرایط وجود دارد، معمولاً نوعی است که از نظر ترمودینامیک پایدارترین بوده و کمترین انرژی آزاد گیبس (G) را دارد . پروتئین هایی که در هر کدام از وضعیت های تاشده وظیفه دار خود وجود دارند را پروتئین های طبیعی گویند.

چه اصولی پایدارترین کونفورماسیون یک پروتئین را تعیین می نمایند؟‌شناخت کونفورماسیون پروتئینی را میتوان مرحله به مرحله از بحث ساختمان اول تا ساختمانهای دوم،‌سوم و چهارم، بدست آورد. لازم است به این روش مرسوم، تأکید جدیدی بر ساختمان مافوق دوم اضافه گردد که شامل یک سری الگوهای شناخته شده تا شدن پروتئینی قابل طبقه بندی است و زمینه سازماندهی مهمی را برای این کوشش پیچیده فراهم می آورد.

کونفورماسیون پروتئینی بیشتر توسط واکنش های متقابل ضعیف تثبت می گردد

در زمینه ساختمان پروتئینی، اصطلاح پایداری را میتوان به صورت تمایل در حفظ ساختمان طبیعی تعریف نمود. پروتئین های طبیعی تنها دارای ثبات مرزی هستد؛ ای که حالات تاشده و تا نشده را از یکدیگر جدا می نماید، در پروتئین های شاخص و در تحت شرایط فیزیولوژیک ، در دامنه تنها 20 تا kJ/mol 65 قرار دارد. از نظر تئوری، یک زنجیر پلی پپتیدی خاص میتواند کونفورماسیون های بی شمار مختلفی را کسب نماید و در نتیجه،‌ حالت تا نشده یک پروتئین،‌با درجه بالای آنتروپی کونفورماسیونی مشخص می گردد. این آنتروپی و پیوندهای هیدروژنی متعدد بین گروههای متعدد موجود در زنجیر پلی پپتیدی و حلال (آب)، تمایل دارند که حالت تانشده را حفظ نمایند. واکنش های متقابل شیمیایی که ضد این واکنش ها عمل نموده و سبب پایدرای شکل طبیعی می گردند، شامل پیوندهای دی سولفیدی و واکنش های متقابل ضعیف(غیر کووالان) ، یعنی پیوندهای هیدروژنی و واکنش های متقابل آبگریز و یونی می باشند. درک نقش این واکنشهای متقابل ضعیف بخصوص در شناخت نحوه تاشدن زنجیرهای پلی پپتیدی در ایجاد ساختمانهای دوم و سوم و همچنین ترکیب با سایر پروتئین ها در ایجاد ساختمانهای چهارم، اهمیت دارد.

برای شکستن یک پیوند کووالان حدود 200 تا kJ/mol 460 انرژی مورد نیاز می باشد، در حلایکه واکنشهای متقابل ضعیف را میتوان تنها با 4 تا kJ/mol 30 از بین برد. پیوندهای کوالان منحصر که در ایجاد کونفورماسیون طبیعی پروتئین ها نقش دارند، همانند پیوندهای دی سولفیدی متصل کننده قسمتهای مجزا یک زنجیر پلی پپتیدی، به طور آشکار قویتر از تک تک واکنشهای متقابل ضعیف می باشند؛ با این وجود واکنشهای متقابل ضعیف، به علت کثرت،‌دارای اهمیت بیشتری به عنوان نیروی تثبیت کننده در ساختمان پروتئین هستند. به طور کلی، کونفورماسیون پروتئینی که کمترین انرژی آزاد (یعنی پایداترین کونفورماسیون) را دارد کونفورماسیونی است که بیشترین تعداد واکنشهای متقابل ضعیف در آن مشاهده میگردد.

پایداری یک پروتئین تنها جمع انرژی های آزاد حاصل از تشکیل بسیاری از واکنشهای متقابل ضعیف موجود در آن نمی باشد. قبل از تا شدن هر گروه ایجاد کننده پیوند هیدروژنی موجود در یک زنجیر تا شده پلی پپتیدی ،‌با مولکولهای آب ایجاد پیوند هیدروژنی می نماید،‌و برای هر پیوند هیدروژنی که در یک پروتئین ایجاد می شود، یک پیوند هیدروژنی ( با قدرت مشابه) بین همان گروه و آب شکسته می‌شود. پایداری خالص حاصل از ایجاد یک واکنش متقابل ضعیف، یا تفاوت انرژی های آزاد حالات تا شده و تا نشده،‌ممکن است نزدیک به صفر باشد. بنابراین برای شرح علت مساعد بودن کونفورماسیون طبیعی یک پروتئین، لازم است به مسائل دیگر توجه گردد.

دیدیم که نقش واکنشهای متقابل ضعیف در پایداری پروتئینی را میتوان براساس ویژگیهای آب شناخت. آب خالص دارای شبکه ای از ملکولهای H₂O همراه با اتصالات هیدروژنی می باشد. هیچ مولکول دیگری، پتانسیل ایجاد پیوندهای هیدروژنی آب را ندارد و سایر ملکولهای موجود در یک محلول آبی پیوند هیدروژنی آب را از بین می برند. وقتی آب یک ملکول آبگریز را احاطه می نماید، آرایش مطلوب پیوندهای هیدروژنی در یک قشر شدیداً سازمان یافته یا لایه انحلالی ملکول های آب در مجاورت نزدیک آن ایجاد میگردد. افزایش نظم مولکولهای آب موجود در این لایه انحلالی همراه با یک کاهش نامساعد در آنتروپی آب است. هر چند وقتی گروههای غیرقطبی در کنار یکدیگر قرار می گیرند، بعلت اینکه هیچدام از این گروهها تمام سطح خود را در معرض محلول قرار نمی دهند، وسعت لایه انحلالی کاهش می یابد. حاصل افزایش مساعد در آنتروپی می باشد. این اصطلاح آنتروپی ، نیروی پیش برنده ترمودینامیکی اصلی برای به هم پیوستن گروههای آبگریز در یک محلول آبی است. به همین دلیل، زنجیره های جانبی آبگریز اسیدهای آمینه تمایل دارند که در داخل پروتئین و دور از آب جمع شوند.

در شرایط فیزیولوژیک، تشکیل پیوندهای هیدروژنی و واکنشهای متقابل یونی در یک پروتئین به میزان زیادی حاصل این اثر آنتروپیک است. گروههای قطبی عموماً می توانند ایجاد پیوندهای هیدروژنی با آب نموده و بنابراین در آب محلول هستند. هر چند، تعداد پیوندهای هیدروژنی در هر واحد جرم عموماً برای آب خالص بیش از هر مایع یا محلول دیگری بوده و محدودیتهایی برای انحلال حتی قطبی ترین ملکولها وجود دارد، زیرا وجود آنها منجر به کاهش خالص در میزان ایجاد پیوند هیدروژنی در هر واحد جرم می گردد. بنابرین، یک قشر انحلالی ساخته شده از مولکولهای آب نیز به میزانی در اطراف ملکولهای قطبی ایجاد میشود. اگر چه انرژی حاصل از تشکیل یک پیوند هیدروژنی داخل ملکولی یا واکنش متقابل یونی بین دو گروه قطبی در یک ماکروملکول، تا حدود زیادی با حذف چنین واکنشهای متقابلی بین همان گروهها و آب جبران می گردد، آزادسازی ملکولهای آب سازمان یافته در هنگام تشکیل واکنش داخل ملکولی، یک نیروی پیشبرنده آنتروپیک برای تا شدن فراهم می آورد. از این رو، بیشتر تغییر خالص انرژی آزادی که در هنگام تشکیل واکنشهای متقابل ضعیف در داخل یک پروتئین رخ می دهد، از افزایش آنتروپی در محلول آبی اطراف حاصل از دفن سطوح آبگریز فراهم میگردد. این افزایش آنتروپی بیش از دست رفتن زیاد آنتروپی کونفورماسیونی در هنگام تبدیل شدن یک پلی پپتید به یک کونفورماسیون تا شده می باشد.

واکنش های آبگریز به طور آشکار در تثبیت یک کونفورماسیون پروتئینی دارای اهمیت می باشند، درون یک پروتئین عموماً یک هسته شدیداً متراکم از زنجیرهای جانبی آبگریز اسیدهای آمینه وجود دارد. وجود پارتنرهای مناسب برای ایجاد پیوندهای هیدروژنی یا واکنشهای متقابل یونی بین هر گروه قطبی یا باردار در درون پروتئین، نیز مهم می باشد. بنظر می رسد که یک پیوند هیدروژنی نقش کمی را در پایداری یک ساختمان طبیعی دارد، ولی وجود گروههای باردار یا ایجاد کننده پیوند هیدروژنی بدون پارتنر در داخل هسته آبگریز یک پروتئین ،‌آنقدر می تواند ناپایدار کننده باشد که کونفورماسیون های دارای چنین گروهی با یک پارتنر در محلول اطراف، میتواند بیش از تفاوت در تغییر انرژی آزاد بین حالات تا شده و تانشده باشد. به علاوه پیوندهای هیدروژنی بین گروههای موجود در پروتئین ها،‌به طور تعاونی ایجاد می شوند. تشکیل یک پیوند هیدروژنی ،‌تشکیل پیوندهای دیگر را تسهیل می نماید. نقش کلی پیوندهای هیدروژنی و سایر واکنشهای متقابل غیرکووالان در تثبیت کونفورماسیون پروتئینی هنوز در حال ارزیابی است. واکنش متقابل گروههای دارای بار مخالف که ایجاد یک جفت یونی (پل نمکی) می کنند، نیز ممکن است یک اثر تثبیت کننده بر روی یک یا چند کونفورماسیون طبیعی بعضی از پروتئین ها داشته باشد.

پروتئین هااسید آمینهپپتیدها

بررسی عرقیات سنتی گازدار بجای نوشابه های غیرالکلی گازدار

نوشیدنی‌های غیرالکلی را برا اساس منشاء مواد اولیه بصورت زیر تقسیم‌بندی می‌کنند آبهای آشامیدنی آبهای درمانی شیر بعنوان نوشابه‌های گازدار از مواد مصنوعی و نوشابه‌های گازدار از مواد گیاهی که نوع اخیر رایج‌ترین نوشیدنی در صنعت نوشابه‌سازی می‌باشد این نوشابه ها از عصاره‌ها و اسانس‌های طبیعی گیاهی، به همراه فاکتورهای دیگر ساخت نوشابه تهیه می‌گردند نوشاب

دسته بندی	صنایع غذایی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	83 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	118

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فهرست مطالب

عنوان صفحه

خلاصه‌ای از گزارش طرح جایگزینی عرقیات سنتی گازدار به جای نوشابه‌های غیر الکلی
گازدار....................................... 1

1- مقدمه .................................. 8

2- کلیاتی در مورد نوشابه‌های گازدار ........ 10

3- گیاهان داروئی .......................... 34

4- بررسی گیاهان تیره نعناع ................ 46

5- بررسی گیاهان تیره جعفری ................ 66

6- تیره پروانه‌داران ....................... 74

7- بررسی مهمترین گلهای دارویی ............. 76

8- بررسی عرقیات گیاهان دارویی ایران ....... 87

9- بررسی اسانسها .......................... 101

10- استفاده از گیاهان در تهیه نوشابه ...... 110

11- نمودار فرآیند تولید نوشابه ............ 111

12- نمودار فرآیند تولید عرقیات سنتی ....... 112

13- ویژگیهای میکروبیولوژی عرقیات سنتی ..... 113

14- جدول مشخصات ماشین‌آلات مورد نیاز تولید عرقیات 114

15- منابع ................................. 115

کلیاتی در مورد نوشابه‌های غیرالکلی گازدار:

مواد تشکیل دهندة نوشابه‌های غیرالکلی گازدار عبارتند از: عصاره، آب، شکر، گازکربنیک، اسانس‌ها، مواد پایدارکننده،‌ رنگهای مجاز خوراکی و اسیدهای خوراکی.

نوشیدنی‌های غیرالکلی را برا اساس منشاء مواد اولیه بصورت زیر تقسیم‌بندی می‌کنند: آبهای آشامیدنی- آبهای درمانی- شیر بعنوان نوشابه‌های گازدار از مواد مصنوعی و نوشابه‌های گازدار از مواد گیاهی که نوع اخیر رایج‌ترین نوشیدنی در صنعت نوشابه‌سازی می‌باشد. این نوشابه ها از عصاره‌ها و اسانس‌های طبیعی گیاهی، به همراه فاکتورهای دیگر ساخت نوشابه تهیه می‌گردند. نوشابه‌هائی که از اسانس‌های طبیعی تهیه می‌شوند از نطر کمی، مقدار قابل توجهی هستند. اسانس‌های طبیعی مواد استخراجی از میوه‌ها و یا گیاهان رایحه‌دار مانند دارچین، زنجبیل و غیره می‌باشند.

عصاره را از میوه‌های رسیده سالم و توسط روشهای مکانیکی تهیه می‌کنند و یا از گیاهان خشک و پودر شده توسط حلال استخراج می‌نمایند.

آب مورد نیاز در صنعت نوشابه‌سازی، پس از انجام عملیاتی بر روی آب آشامیدنی شهر مورد مصرف قرار می‌گیرد. این آب باید بدون رنگ، شفاف، بدون بو و عاری از میکروارگانیزمها بوده و سختی آن بیش از ppm 300 نباشد.

در صنعت نوشابه‌سازی از مواد شیرین کننده مانند شکر، قند انورت دکستروز،‌‏ فروکتوز، شکر مایع و در بعضی موارد از مواد شیرین کننده مصنوعی استفاده می‌شود. در کشور ما استفاده از مواد شیرین کنندة مصنوعی مجاز نمی‌باشد. شکر مایع و سیروپ گلوکز با تکامل روش صنعتی هیدرولیز نشاسته اهمیت اقتصادی زیادی پیدا کرده‌اند. قند انورت نیز نوعی شربت شکر می‌باشد که در اثر حرارت دادن ساکارز در حضور اسیدها و یا آنزیم‌ها و تبدیل به گلوکز و فروکتوز تهیه می‌گردد. از شیرین‌کننده هایی که دارای 42 درصد فروکتوز و 51 درصد دکستروز می‌باشند نیز در صنعت نوشابه‌سازی استفاده می‌شود این مایع قندی در مقابل تخمیر میکروبی دارای مقاومت و قدرت بیشتری نسبت به سایر شیرین کننده‌ها در طول نگهداری و انبارداری می‌باشد.

از مهمترین مواد شیرین کننده مصنوعی ساخارین، سیکلامات. گلوسین و چندین مادة ‌دیگر هستند. شیرینی سیکلامات 60-40 مرتبه بیشر از ساکارز می‌باشد ولی مصرف آن در سالهای 1970-1969 ممنوع شد.

جهت پایدارکنندگی نوشابه از اسیدهای خوراکی مانند اسیدتارتاریک،‌ سیتریک، لاکتیک، مالیک و فسفریک استفاده می‌‌شود. نوشابه‌هایی دارای بهترین ترشی هستند که اسیدیته آنها معادل 2-1 گرم اسید تارتریک در یک لیتر آب مقطر باشد. غلظت گاز کربنیک نیز در طعم‌ ترشی نوشابه موثراست.

رنگها بر اساس منشاء آنها به دو دسته رنگهای طبیعی و مصنوعی تقسیم می‌شوند. رنگهای طبیعی دارای سه منشاء اصلی معدنی (اکسید فریک)، گیاهی (کارامل) و حیوانی(کارمین) می‌باشند.

کارامل را بعنوان امولسیون کننده نیز میتوان مصرف نمود. اسانسهای معطر مانند میخک،‌ زنجبیل، دارچین، نعناع و دیگر مواد در نوشابه ممکن است معلق باشند. خاصیت امولسیون کندگی کارامل موجب می‌شود که فرآورده نوشیدنی بدون احتیاج به مواد امولسیون کننده دیگر از پایداری مناسبی برخوردار باشد. رنگهای مصنوعی در سه گروه آنیونی، کاتیونی و غیریونی تقسیم می‌شوند. در صرف مواد رنگی باید دقت شود که در مقابل اسیدی مقاوم بوده، تیرگی و اثر طعمی نداشته باشد. امروزه در نوشابه‌سازی از اسانسها و سایر مواد طعم دهنده بطور وسیعی استفاده می‌شود.

در لیمونادها اسانسهایی با طعم انواع توتها،‌ گیاهان معطر،‌ زنجبیل و کنین و برای نوشابه‌های با عصارة کولا مواد رایحه‌دار مانند زنجبیل،‌ بهار نارنج،‌ هل و غیر استفاده می‌شود.

نگهداری و محافظت فرآورده‌های غذائی خصوصا نوشابه‌ها بدلیل قابلیت تخریب آن ضروری می‌باشد. در نوشابه‌ها تغییر رنگ، ویسکوزیته و رشد میکروارگانیزمها به مرور زمان صورت میگیرد. لذا در نوشابه‌های غیرالکلی گازدار از ترکیبات اسید بنزوئیک، اسید فسفریک بعنوان نگهدارنده استفاده می‌شود.

جهت تهیة ‌امولسیون‌های مواد خوراکی از جمله نوشابه از امولسیونهای گوناگون مانند استرا اسید چرب با پلی گلیسیرین‌ها،‌ منوگلیسیریدها،‌ دی‌گلیسیریدها و فسفاتیدها استفاده می‌شود. همه اینها براساس ساختمان هتروپلار دارای وجه مشترک در داشتن گروه‌های هیدروفیل و لیپوفیل می‌باشند.

مواد مؤثر کولا عبارتند از: کافئین و تئوبرومین. ماده موثر کولا محرک سیستم اعصاب می‌باشد.

تکنولوژی، تهیه و ساخت نوشابه‌های غیرالکلی گازدار شامل مراحل زیر می‌باشد:‌
الف- مخلوط کردن اجزاء تشکیل دهنده نوشابه

ب- افرودن آب گاز دارد

ج- شستن و استریل شیشه‌ها

د- بسته‌بندی کردن

هـ- سیستم کنترل

در مرحلة مخلوط کردن اجزاء، شربت شکر با غظت معین در دمای 75 درجه سانتیگراد به مدت 20 دقیقه پاستوریزه می‌شود. به این شربت عصارة اصلی، اسیدهای خوراکی، مواد رنگی، اسانس‌ها و مواد محافظت‌کننده اضافه می‌شود.

آب تصفیه شده پس از سرد شدن به قسمت کربوناتور هدایت می‌گردد کربنه کردن موجب گاز دار شدن و در نتیجه مطبوع و دلچسبت شدن نوشابه می‌گردد.

بطریها قبل از اینکه پر شوند باید تمیز و بهداشتی شوند. برای این منظور داخل و خارج بطری‌های نوشابه با محلول قلیایی و آب داغ شسته و سپس آب کشیده می‌شوند. و پس از پر شدن و دربندی، برچسب زده می‌شوند در انتها بطری‌های نوشابه بازرسی و کنترل کیفی می‌گردند.

تهیه گیاهان دارویی:

بررسی گیاهان ایران اعم از دارویی و غیردارویی توسط گیاهشناسان ایرانی صورت گرفته است. نمونه‌هایی از این گیاهان در موزه‌های گیاهشناسی انگلستان و فرانسه نگهداری می‌شود.

بطور کلی در ایران مناطق بسیار متفاوتی از لحاظ آب و هوا و از لحاظ رویش گیاهان وجود دارد. این مناطق به 4 بخش تقسیم می‌شوند که عبارتند از:

1- منطقة‌ فلات مرکزی

2- منطقة هیرکانی

3- منطقه زاگرس

4- منطقه خلیج فارس

این گیاهان بصورت وحشی و یا کشت داده شده وجود دارند. هر دسته از این گیاهان چه خود رو و چه کشت داده، دارای معایب و محاسنی هستند. از مهمترین معایب گیاهان خودرو، پراکنده بودن آنها در سطح وسیع می‌باشد. در هنگام جمع‌آوری گیاهان وحشی نیابد کلیه گیاهان خودروی یک ناحیه را جمع‌آوری کرد، تا موجبات تکثیر گیاهان مفید در یک ناحیه فراهم گردد. در جمع‌آوری باید دقت کرد تا اختلاط گیاهان با گونه‌های مجاور و نیز آلودگی با ضایعات میکروبی پیش نیاید. زمان جمع‌آوری و سن گیاه نیز دارای اهمیت می‌باشند.

از محاسین گیاهان دارویی کشت شده، تکثیر در یک مساحت محدوده و سهولت دسترسی به آن می‌باشد. همچنین بالا بردن کیفیت و کمیت این گیاهان به راحتی امکان پذیر می‌باشد.

جهت کشت و تکثیر گیاهان دارویی عالی و پست هر کدام روشهایی بکار می‌رود. کشت گیاهان عالی توسط دانه، پیاز، توبرکول، ریزوم، قلمه‌زدن و پیوندزدن؛ کشت گیاهان پست بوسیله دستگاه زاینده و اسپروکوئیدی انجام می‌پذیرد.

پس از جمع‌آوری،‌ عملیات خشک کردن روی گیاه انجام می‌گیرد. خشک کردن در هوای آزاد، جهت خشکانیدن گیاهانی که حاوی اسانس می‌باشند، استفاده می‌شود. خشک کردن با حرارت مصنوعی در مورد گیاهانی که نیاز به شرایط کنترل شده بیشتری دارند بکار می‌رود. از مزایای این روش سرعت توقف فعالیت آنزیمها می‌باشد. خشک کردن در درجه حرارتهای پایین، با انجماد مولکولهای آب و خشک کردن در خلاء انجام می‌گیرد.

در مرحله بعد جدا کردن ناخالصی ها، به منظور عاری بودن گیاه از بیماریهای گیاهی و عدم اختلاط با گیاهان دیگر انجام می‌پذیرد. پس از اتمام مراحل فوق آسیاب کردن گیاه صورت می‌گیرد. از گیاه پودر شده عصاره و یا عرق تهیه می‌شود.

بررسی‌های انجام شده توسط محققین نشان دادکه برخی گیاهان از نظر عطر، طعم و خواص بیولوژیکی جهت تهیه نوشابه مناسب می‌باشند. گیاهانی نظیر بادرنجبوبه، مرزه، پونه‌،‌ اسطوخودوس،‌ مرزنگوش کاکوتی،‌ آویشن از تیرة نعناع، زیرة سبر، زیره سیاه، شوید و گشنیز از تیرة جعفری، شیرین بیان از تیرة پروانه داران، از میان گلیهای داروئی، بهار نارنج و میخک مناسب می‌باشند.

در ایران از گیاهان دارویی، جهت مصارف درمانی به صورت عرقیات با عصاره استفاده بعمل می‌آید مراکز تولید اسانس و عرقیات گیاهان دارویی در ایران: شیراز، میمندفارس، تبریز، کرمان،‌ کاشان و قمصر کاشان می‌باشد.

جهت نگهداری عرقیات باید آنها را در شیشه‌های کاملاً پر و به دور از نور و حرارت نگهدرای نمود. سترون کردن دستگاه تقطیر قبل از عمل با بخار آب کمک شایانی به حفظ عرقیات می‌کند.

عرقیات را از 3 لحاظ می‌توان طبقه‌بندی نمود:

1- تقسیم‌بندی از نظر طرز تهیه

2- تقسیم‌بندی از نظر بو

3- تقسیم‌بندی از نظر تعداد گیاهان بکار رفته

عوامل فیزیکی شیمیائی و عوامل بیولوژیکی از جمله عواملی هستند که باعث فساد عرقیات می‌گردند.

جهت تعیین بازدهی عرقیات، درصد اسانس آنها محاسبه می‌گردد، در این میان مرزه با 1/0 درصد اسانس و زیره سیاه با 25/2 درصد اسانس به ترتیب کمترین و بیشترین بازدهی عرقیات را در میان گیاهان مورد بررسی دارند.

جهت تهیة ‌اسانس از چهار روش استفاده می‌شود:

1- آب

2- آب و بخار

3- بخار مستقیم

4- استخراج توسط حلال

یکی از روشهای تعیین ترکیبات موجود د در اسانس، روش تین لایر کروماتوگرافی می‌باشد. در کروماتوگرام حاصله لکه‌هایی با Rf مختلف حاصل می‌گردد، که با مقایسه با نمونه‌های استاندارد، ترکیبات شناسایی می‌گردد.

گزارش طرح جایگزینی عرقیات سنتی گازدار با نوشابه‌های غیرالکلی گازدار

1-مقدمه

در ابتدا لازم است بطور اختصار به بررسی وضعیت و موقعیت گذشته کنونی نوشابه‌سازی در ایران پرداخته شود.

تهیه و تولید اقسام شربت و نوشابه از قدیم الایام در ایران متداول بوده و اکثراً بطور خانی و بتدریج در سطح تجارتی در کارخانه‌ها مرسوم گردیده است. این نوشیدنی‌ها غالباً از عصارة میوه ها همراه با شکر و عرقیات معطر ساخته دشه و سپس با اقتباس از کشورهای خارجی و وارد نمودن آن، بصورت یک صنعت وابسته درآمد. تاریخچة این صنعت و ابسته بطور مشروح در گزارش وزرات صنایع و معادن ایران صنایع آشامیدنی و دخانیات ایران 1357 انتشار یافته است. خلاصة این گزارش بشرح زیر است:

در سالهای پس از جنگ جهانی، ساخت نوعی لیموناد و نوشابة دیگری بنام سینالکو در کارگاههای کوچ متداول گردید ولی این تولیدات به روش بهداشتی و در سطح کارخانه‌ای انجام نمی‌گرفت.

متاسفانه تولید و رشد نوشابه‌های صنعتی در ایران از همان زمان ابتدا با وابسته بودن آن به کشورهای خارج،‌ شروع شده‌ است و به مرور سرمایه‌داران جهت بدست آوردن هر چه بیشتر سود اقدام به احداث و تاسیس کارخانة دیگری در این مورد می‌نمودند. تا حدی که درحال حاضر اکثر قریب به اتفاق مردم ایران به مصرف این نوشابه‌های وارداتی عادت کرده‌اند و احتمالاً کمبود آن در بعضی موارد باعث ناراحتی آنها می‌شود.

مصرف نوشیدینهای غیر الکلی بطور سنتی و در قدیم الایام متداول بوده و بین فرهنگ هر منطقه روابط خاصی داشته است. این نوشیدنیها بصورت شربت و عرقیات متناسب با میوه‌‌ها و گیاهان بومی هر منطقه بطور سنتی متداول بوده است.

پیدایش صنعت نوشابه‌‌سازی نه تنها منجر به کاهش تولید نوشیدنی‌ها و عرقیات گردید، بلکه وابستگی کشور را از نظر ورود عصاره به خارج تشدید نمود. بعلاوه مقدار زیادی ارز از این بابت از کشور خارج می‌شود. بهرحال در این مقطع از زمان که سرمایه‌ هنگفتی در این زمینه سرمایه‌گذاری شده است و ضمناً تعداد زیادی کارگر در این صنعت مشغول به کار می‌باشند، می‌توان این صنعت را در جهت تهیة‌ نوشابه‌‌هایی که امکان تهیة مواد اولیة آن در کشور موجود است سوق داد.

بدون تردید، تهیه و تولید نوشابه و نوشابه‌سازی با استفاده از مواد موجود خصوصاً گیاهان دارویی موجب توسعة صنایع کوچک و رشد و تقویت اقتصاد ملی می‌گردد.

در این زمینه استفاده از نیروهای انسانی در بخش کشاورزی و صنعتی موجب اشتغال بکار بسیاری از هم میهنان و استفاده از منابع طبیعی کشور می‌گردد.

در ادامة تحقیات وبررسی در مورد مواد مختلف جهت عصارة اصلی نوشابه شرایط زیر بعنوان اصلی‌ترین عوامل مورد نظر قرار گرفت:

1- این ماده سمی نباشد.

2- این ماده به میزان زیاد در کشور باشد یا امکان کشت آن در سطح وسیع وجود داشته باشد.

3- تا حد امکان این ماده برای مردم ناآشنا نباشد.

4- این ماده ارزان قیمت باشد.

5- این ماده جهت ساخت نوشابه تکنولوژی پیچیده‌ای نداشته باشد.

2- کلیاتی در مورد نوشابه‌های گازدار

تاریخچه:

درقرن 16 میلادی بررس و تحقیق در مورد از چشمه‌های آب معدنی و کوشش برای تولید آبهای معدنی بطور مصنوعی توسعة‌ وسیعی پیدا کرد.

در سال 1772 فردی انگلیسی بنام Joseph priesly اولین مقاله خود را تحت عنوان «چگونه آب را با گاز مخلوط کنیم» انتشار دارد، ولی پیشرفت زیادی در این مورد نکرد سرانجام در سالهای 1809 –1807 برای اولین بار بنگاههای تولید و فروش آبهای معدنی (آب سودا) مصنوعی در امریکا تاسیس گردید.

در ادامة پیشرفت و ترقی این صنعت در سال 1818 فردی آلمانی به نام «دکتر فریدریش آدلف» که دارای موسسات تولید آب معنی بود، با استفاده از شربت میوة خالص و آب حاوی گازکربنیک نوعی نوشابة گازدار تهیه کرد و آنرا لیموناد نامید.

مواد مصرفی در تهیة نوشابه‌های غیرالکلی گازدار:

بشر از آغاز آفرینش خود برای رفع تشنگی و تامین نیاز حیاتی از آب استفاده میکرده است و برای قرنها،‌‌ آب تنها شکل نوشیدنی بوده است.

پس از آن در اثر پیشرفت و تکامل جوامع بشری،‌ سایر نوشیدنیها که عمدتاً منشاء گیاهی داشتند، بوجود آمدند.

امروزه در اثر پیشرفت صنایع غذایی خصوصاً نوشابه‌سازی انواع و اقسام نوشیدنیها تهیه و تولید می‌گردند.

نوشابه‌های غیرالکلی گازدار:

مواد تشکیل دهندة نوشابه‌های غیرالکلی گازدار عبارتند از: عصاره، آب، شکر، گاز کربنیک، اسانس‌ها، مواد پایدار کننده و احیاناً رنگهای مجاز خوراکی که بر حسب نوشابه متفاوت است. علاوه بر موادی که در بالا ذکر شد، اسیدهای خوراکی مانند اسیدسیتریک، اسیدفسفریک، اسیدمالیک و گاهی اسیدیتارتاریک و سیترات سدیم در بعضی نوشابه‌‌ها بکار می‌رود.

گاهی اوقات در بعضی از نوشابه‌ها از مواد تامپون، امولسیون کننده، روغنهای نباتی برای حالت ابری بخشیدن نوشابه، مواد کف زای خوراکی، کنین و مواد ضد کف نیز استفاده می‌کنند. بدیهی است کلیة مواد فوق در یک نوع نوشابه مصرف نمی‌شود.

تقسیم بندی آشامیدنی‌ها بر اساس مواد اولیه و سایر مواد مصرفی

آبهای آشامیدنی:

آب یکی از انواع نوشیدنیها محسوب می‌شود که اکثراً رایج‌ترین شکل نوشیدنی می‌‌باشد. آبـهای مدنی صنعتی و آبهای معدنی طبیعی نیز جـزء آبـهای آشامیدنی محسوب می‌شوند.

آبهای درمانی:

بیشتر منظور چشمه‌های آبگرم و معدنی است، معمولاً بدلیل املاح فراوان دارای اهمیت زیادی در درمان بیماریهای مختلف می‌باشند. گاهی در صورت تجویز پزشک آب چشمه‌‌های فوق مورد استفادة خوراکی نیز قرر می‌گیرد.

شیر بعنوان نوشابه (Milk drinks):

نوشیدنیهای دیگری که از زمانهای قدیم مورد استفاده قرار میگرفته مایعاتی با منشاء شیر بوده است. این نوشیدنیها مخلوطی از شیر کامل، شیر چرخ شده یا شیر چربی گرفته می‌باشند که در حقیقتت بصورت شیر مخلوط با افزودنی‌های ته نشین شونده مانند کاکائو، شکلات و غیره و یا با افزودنی‌های غیر ته نشین شونده مانند آب میوه تهیه می‌شوند. علاوه بر این نوشابه‌های گازدار تولید از شیر که در اثر تخمیر طبیعی و یا آمیختن با گاز کربنیک می‌باشند، بسیار رایج هستند. این نوشابه‌ها از شیر ترش و یا ماست تهیه می‌شوند (دوغ). در کشورهای آنگلوساکس مصرف این نوشابه‌ها
“Flavored milks” ، Fruit Flavored milks فراوان و متداول است.

نوشابه‌های گازدار از موادمصنوعی:

همانطور که قبلاً اشاره شد نوشابه‌های صنعتی بسته به منابع اولیه دارای انواع مختلفی هستند. در تهیة‌ این نوع نوشابه‌ها از اسانسهای مصنوعی و مواد رنگی استفاده می‌شود.

مصرف، اسانسهای مصنوعی، مصنوعی، تماماً یا قسمتی از آن معمولاًبه منظور طعم‌دهندگی بهتر می‌باشد همچنن از اسیدهای خوراکی نیز به این منظور استفاده می‌کنند.

نوشابه‌های گازدار از مواد گیاهی:‌

رایج‌ترین شکل نوشیدنی در صنعت نوشابه‌سازی، نوشابه‌هایی هستند که از عصاره‌ها و اسانسهای طبیعی گیاهی با شکر خالص و یا شکر مایع و همچنین اسیدهای خوراکی با آبهای گازدار و یا آبهای آشامیدنی دیگر ساخته می‌شوند و عملاً غیرالکلی می‌باشند. برای ساخت نوشابه‌ عصارة میوه را توسط شکر بصورت سیروپ میوه مقاوم کرده و یا آب میوه غلیظ و کنسرو شده (آنزیمهای آن غیر فعال شده) را با عمل تبخیر (به ندرت هم با روش یخ زدن) به تا حجم اولیه میرسانند. چون کارخانجات نوشابه‌سازی باید در تمام سال از ذخایر عصاره‌های نوشابه‌ بتوانند استفاده کنند (به علت فصلی بودن برداشت محصول و هزینة زیاد تهیة عصاره) معمولاً برای کنسرو کردن به آنها اسید فریک (حداکثر 25/0 درصد) اسید بنزوئیک (5/1 درصد) یا استرهای آن اضافه می‌کنند.

آب میوه و کنسانتره‌های آن (غلیظ شده) در مقابل اسانس‌های مصرفی (لیمونادها) دارای محاسن زیر می‌باشند:

1- غنی از ویتامین‌ها و سایر مواد مهم از نظر تغذیه‌ای هستند.

2- حاوی رنگهای طبیعی هستند.

نوشابه‌هایی که از اسانس‌های طبیعی تهیه می‌شوند نیز از نظر کمی، مقدار قابل توجهی هستند.

اسانس‌های طبیعی مواد استخراجی (Extract) از میوه‌ها مانند مرکبات و یا قسمتی از گیاهان رایحه‌دار مانند زنجبیل، دارچین و غیره می‌باشند.

این اکتسراکت را توسط تقطیر Destilation،‌ پرکولاسیون perculation و یا دیژسیون Digestion با حلالهای اختصاصی تهیه می‌کنند.

الف) عصاره‌ها:

عصاره را از میوه‌های رسیده و تازه توسط روش مکانیکی تهیه می‌کنند با عصارة غلیظ شده یا همان عصارة اولیه نوشابه ساخته می‌شود. از میوه‌های تازه پرس شده عصاره‌ای بدست می‌آید که امکان نگهداری آن خیلی کمتر از خود میوه‌ای است که عصاره را از آن تهیه کرده‌اند.

در این عصاره مواد خیلی سریع تغییر حالت داده و در نتیجه موادی مانند الکل و اسیدلاکتیک در اثر وجود قندها و اسیدهای موجود ( اسید مالیک ) و فعالیت‌های تخمیری و باکتریولوژیکی ایجاد می‌شود. از این نظر وظیفة تصفیة عصاره‌ها (که امروزه برای آن دیگر مشکلی وجود ندارد) این است که از اثرات مضر و میکروارگانیزمها (مخمرها، قارچها، کپک‌ها ، باکتریها) جلوگیری کند. بطوریکه بلافاصله پس از تهیة‌ عصاره این کار به دقت انجام می‌گیرد، زیرا ممکن است عصاره تازه دارای مقدار زیادی از میکرو ارگانیزمهای نامبرده باشد. اکثر عصاره‌های در اثر اکسیداسیون آنزیمی سریعاً تغییر رنگ داده و طعم خود را از دست می‌دهند. از این روی از نظر شیمی تکنولوژی، دقت در جلوگیری از اکسیداسیون واکنشهای تغییر رنگ غیرآنزیمی (واکنش میلارد) و نیز واکنش با یون‌های فلزات مانند آهن،‌ مس و غیره ضروری بنظر میرسد.

عرقیات سنتینوشابه‌گیاهان داروئیاستفاده از گیاهان در تهیه نوشابهنمودار فرآیند تولید نوشابهنمودار فرآیند تولید عرقیات سنتیویژگیهای میکروبیولوژی عرقیات سنتیبررسی گیاهان تیره جعفری

بررسی رفتار بیرون کشیدن نخ

در انتخاب ، افراد والد ( به منظور تکثیر برای نسل آینده ) انتخاب شده هستند اولین گام تابع برازندگی است هر فرد در فضای (‌استخر ) انتخاب ، یک احتمال تولید مثل (reproduction) که وابسته به مقدار هدف خودش و مقدار هدف بقیه افراد دیگر در فضای انتخاب دارد را دریافت می کند این برازندگی بعنوان انتخاب واقعی جلو رونده و مرحله‌ای ، انجام میگیرد

دسته بندی	نساجی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	2295 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	23

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

فهرست :

1-3- تابع برازندگی بر اساس رتبه بندی

1-1-3- رتبه بندی خطی

2-1-3- رتبه بندی غیر خطی

3-1-3- مقایسه بین رتبه بندی خطی و غیر خطی

4-1-3- آنالیز رتبه بندی خطی

2-3- رتبه بندی چند منظوره ( چند تابع )

1-2-3- رتبه بندی پارتو

2-2-3- دستیابی هدف یا روش عدم تساویها

3-2-3- اشتراک

4-2-3- اطلاعات بیشتر درمورد بهینه سازی چند منظوره

5-2-3- برآیند مجموع وزن دار شده یا عددی کردن چند منظوره

3-3- انتخاب چرخ دولت

4-3- نمونه گیری کلی تصادفی ( دارای تغییر در مواقع مختلف )

5-3- انتخاب محلی

6-3- انتخاب برشی ( کاهشی )

1-6-3- آنالیز انتخاب برشی

7-3- انتخاب مسابقه‌ای ( رقابتی )

1-7-3-آنالیز انتخاب مسابقه‌ای

8-3- مقایسه طرحهای انتخاب

1-8-3- پارامتر انتخاب و قدرت انتخاب

2-8-3- عدم تنوع و قدرت انتخاب

3-8-3- واریانس انتخاب و قدرت انتخاب

3- انتخاب

در انتخاب ، افراد والد ( به منظور تکثیر برای نسل آینده ) انتخاب شده هستند اولین گام تابع برازندگی است هر فرد در فضای (‌استخر ) انتخاب ، یک احتمال تولید مثل (reproduction) که وابسته به مقدار هدف خودش و مقدار هدف بقیه افراد دیگر در فضای انتخاب دارد را دریافت می کند . این برازندگی بعنوان انتخاب واقعی جلو رونده و مرحله‌ای ، انجام میگیرد .

ابتدا بعضی از عبارتهای خاص که برای مقایسه طرحهای مختلف انتخاب ، استفاده شده تعریف می‌گردد . تعریف این عبارت از [Bak87],[BT95] بدست آمده است .

فشار انتخاب

احتمال بهترین فرد انتخاب شده در مقایسه با احتمال انتخاب متوسط بقیه افراد

تمایل( پایه و اساس )

قدر مطلق اختلاف بین برازندگی نرمال شده فرد و احتمال مورد انتظار تولید مثل آن (میانگین احتمال تولید مثل )

محدوده

محدودة مقادیر احتمال برای تعداد تکثیر فرد

عدم تنوع

نسبت افراد جمعیت که در طول فرآیند انتخاب ، انتخاب نشده اند.

قدرت انتخاب

مقدار برازندگی متوسط (مورد انتظار) جمعیت و بصورت توزیع نرمال استاندارد شده بعد از بکاربردن یک روش انتخاب

واریانس انتخاب

واریانس مورد انتظار ( میانگین واریانس ) توزیع برازندگی جمعیت به صورت توزیع نرمال استاندارد شده بعد از بکاربردن یک روش انتخاب

1-3- تابع برازندگی بر اساس رتبه بندی

در تابع برازندگی بر اساس رتبه ، جمعیت مطابق با مقادیر هدف دسته بندی می شود . این برازندگی برای هر فرد فقط وابسته به موقعیت رتبه افراد ( نه مقدار واقعی هدف ) تعیین می گردد .

تابع برازندگی بر اساس رتبه بر مشکلات مقیاس بندی تابع برازندگی متناسب ، غلبه می کند.

(‌حالت ایستایی یا سکون : وقتی که فشار انتخابی بیش از اندازه کوچک باشد ، یا همگرایی نابهنگام :وقتی که جستجوی روش انتخاب در محدودة کوچکی انجام شود بنابراین بیش از اندازه سریع خواهد بود )

همچنین محدودة‌ تولید مثل محدود شده است بنابراین هیچکدام از افراد تعداد زاد و ولد اضافی را تولید
نمی کنند .

رتبه بندی یک مقیاس همگن در جمعیت را معرفی می کند و.همچنین یک روش مؤثر و ساده برای کنترل کردن فشار انتخابی را ارائه می دهد .

تابع برازندگی بر اساس رتبه بندی حالت قوی تر نسبت به تابع برازندگی متناسب عمل می کند و بنابراین روش نخبه گرایا برگزیده ، است .

1-1-3- رتبه بندی خطی

Nind تعداد افراد جامعه ،Pos موقعیت یک فرد در جامعه (حداقل برازندگی فرد Pos=1 و برازنده ترین فرد Pos= Nind است ) و SP هم فشار انتخاب است مقدار برازندگی برای یک فرد بصورت ذیل محاسبه می گردد.

(1-3)

در رتبه بندی خطی مقادیر فشار انتخاب بین [2-1] خواهد بود

2-1-3- رتبه بندی غیر خطی

روش جدیدبرای رتبه بندی با استفاده از توزیع غیر خطی در [poh95] معرفی شده است استفاده از رتبه بندی غیر خطی ، فشار انتخاب بیشتری رانسبت به روش رتبه‌بندی خطی ارائه می دهد.

(2-3)

x ریشه معادله چند جمله‌ای ذیل می باشد .

(3-3)

در رتبه بندی غیر خطی مقادیر فشار انتخاب بین [1,Nind-2] خواهد بود

3-1-3- مقایسه رتبه بندی خطی و غیر خطی

شکل 1-3، رتبه بندی خطی و غیر خطی را بصورت گرافیکی مقایسه می‌کند .

احتمال هر فرد انتخاب شده برای تولید مثل ، به برازندگی نرمال شده ، نسبت به برازندگی کل جمعیت آن بستگی دارد .

جدول ذیل، مقادیر برازندگی افراد در مقادیر مختلف فشار انتخاب ، با فرض اینکه جمعیت 11 نفر با هدف مینیمم کردن را نشان می دهد .

4-1-3- آنالیز رتبه بندی خطی

در [BT95] آنالیز انتخاب رتبه بندی خطی ارایه گردیده است .

قدرت انتخاب

(4-3)

عدم تنوع

(5-3)

واریانس انتخاب :

(6-3)

2-3- رتبه بندی چند منظوره ( چند تابع )

در تابع برازندگی بر اساس رتبه بندی و تناسبی ، فرض شده است که افراد فقط یک مقدار تابع هدف رانشان می دهند. در صورتیکه معمولاً در جهان واقعی چند مقدار (بیش از یک مشکل ) وجود دارد . بنابراین باید چند معیار برای ارزیابی کیفیت فرد در نظر گرفته شود . فقط بر اساس مقایسه این چند معیار ( در نتیجه چند هدف ) می‌توان در مورد برتری یک فرد نسبت به دیگری تصمیم گیری نمود .

بنابراین ، مشابه مشکلات با یک هدف ، ترتیب افراد در جمعیت از مقایسه متقابل رتبه بندی چند منظوره ، می تواند بدست آید .

بعد از اینکه این ترتیب حاصل گردید روشهای رتبه بندی با یک هدف (از قسمت 1-3) می تواند برای برگردان کردن ترتیب افراد مرتبط با مقادیر برازندگی آنها استفاده گردد . بنابراین تابع برازندگی چند منظوره ( بهینه کردن چند تابع ) با، هم زمان مینیمم کردن Nobj‌با معیار fr( بطوریکه r=1,…..,Nobj) انجام گیرد .

این مقادیر fr بوسیله تابع هدف که به متغیرهای افراد ( متغیرهای تصمیم ) وابسته است مشخص می گردند . یک مثال می تواند نکات قابل توجه در این نوع مسائل را روشن کند . فرض کنید کالایی تولید می شود که می‌خواهیم هزینه های تولید پایین و همچنین کالا را سریع تولید کند .

راه حل های مختلفی در طراحی تولید وجود دارد که به پارامترهای مختلفی شامل تعداد و نوع ماشین های به کار رفته ، همچنین تعداد کارگرها بستگی دارند .

معیار هزینه های تولید f₁ و زمان تولید f₂ هر دو بوسیله تابع هدف و بکاربردن ارزیابی معیار برای هر راه حل ، مشخص خواهد گردید .

1-2-3- رتبه بندی پارتو

برتری یک راه حل نسبت به دیگری بوسیله مقایسه دو راه حل می تواند تصمیم گیری گردد. که هم بصورت کلی و هم بصورت چند معیار مورد نظر می‌تواند انجام گیرد (مطابق با طرح شماتیک در معادله 7-3)

: غلبه پارتو .رتبه بندی پارتو

(7-3)

اگر P راه حل (1)، کمتر ( قسمتی کمتر ) از راه حل (2) باشد . بنابراین ، یعنی راه حل اول بر راه حل دوم غلبه کرده است . با توجه به مثال قبلی خواهیم داشت ، اگر هزینه ها و زمان برای راه حل اول نسبت به راه حل دوم کمتر هستند پس نتیجه می دهد که راه حل اول ، نسبت به راه حل دومی برتری دارد . لازم به ذکر است که اگر حتی یکی از دو مقادیر برای هر دو راه حل مساوی باشند و مقداردیگر کمتر باشد ( بطور مثال هزینه ها برای هر دو راه حل یکسان و برای راه حل اول زمان کمتر باشد ) نیز رضایت بخش می باشد.

اگر هیچکدام از راه حل ها بر دیگری غلبه پیدا نکند هر دو راه حل بعنوان معادل در ترتیب پارتو در نظر گرفته می شود و رتبه یکسان برای افرادیکه بر یکدیگر غلبه پیدا نکرده اند شناسایی می شوند .

رتبه یک فرد در جمعیت (Rank_i) به تعداد افرادیکه Numlnd _dominated)) بر این فرد غلبه پیدا کرده بستگی خواهد داشت [Fon95]

(8-3) Rang=1+Numlnd _(dominated)

برای همه راه حل هائیکه در طول مدت بهینه کردن بدست آمده و توسط ترکیب راه حل‌های مختلف از راه حل های بهینه پارتو ( مجموعه بهینه پارتو) مربوط به مسئله (‌بهینه‌سازی پارتو) نمی توانند بر این راه حل ها غلبه کنند رتبه 1 در نظر گرفته می شود و غیر ممکن است که در مورد این راه حل بهینه پارتو، بتوان ملاک یا معیاری را، بدون اینکه یک یا چند معیار دیگر از بین برود، را توسعه داد.

بیرون کشیدن نخنخانتخاب چرخ دولت

بررسی ساختار سطحی الیاف نساجی استفاده شده در امباسینگ غلتکی

طرح استفاده از الیاف نساجی ترموپلاستیک شکل گرفته است ، کاربرد جدیدی از نانو ساختارهای سطحی یک نمونه از رول امباسینگ شکل گرفته در جایی که یک فلز انعطاف پذیر برجسته که طرح در سطح آن برروی یک سیلندر فلزی سوار شده است با تنظیم دقیق پارامترهای فرآیند‌، شبکه های دوره‌ای با جزئیات واحد زیر بوده انتقال پیدا میکند ،برروی الیاف پلی استر با قطر 180 میکرومتر

دسته بندی	نساجی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	2130 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	98

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

چکیده :

طرح استفاده از الیاف نساجی ترموپلاستیک شکل گرفته است ، کاربرد جدیدی از نانو ساختارهای سطحی یک نمونه از رول امباسینگ شکل گرفته در جایی که یک فلز انعطاف پذیر برجسته که طرح در سطح آن برروی یک سیلندر فلزی سوار شده است با تنظیم دقیق پارامترهای فرآیند‌، شبکه های دوره‌ای با جزئیات واحد زیر بوده انتقال پیدا میکند ،برروی الیاف پلی استر با قطر 180 میکرومتر .

کلمات کلیدی : رول امباسینگ ، قالب ترموپلاستیک ، الیاف نساجی .

1- مقدمه :

بسیاری از پیشرفت های تکنولوژی تولید الیاف مصنوعی مبنی بر توسعه ( تغییر ) در سطح الیاف می باشد [1] در بیشتر موارد الیاف پروفیلی ( سطح مقطع غیر دایره‌ای ) به وسیله نازل اسپینرت ، به ایجاد یک سطح پروفیلی در طی ریسندگی لیف می انجامد به هر حال این تکنولوژی 2 اشکال دارد :

1- پروفیلی شدن فقط در جهت طولی اتفاق می افتد ( پروفیلی شدن طولی )

2- شکل پروفیلی محدود به شکل نازل اسپینرت ، ویسکوزیته مواد شکل دهندة الیاف و تورم در طی الکستروژن کردن الیاف می باشد بنابراین سطح الیاف نسبتاً زبر می باشد

در نتیجه بسیاری از اثرات مبنی بر سطوح نانو ساختاری نمی تواند کاربردی موثر داشته باشد با تولید برجستگی هایی در موقعیت مکانیی دلخواه ( پروفیل افقی ) مشخصات مهم سطح الیاف ، ممکن است در محدودة وسیعی بهبود پیدا کند (‌گسترش پیدا کند )

نمونه های امکان پذیر عبارتند از :

- منسوج با افزایش مساحت سطح که قادر است ، مقدار زیادی از رطوبت را برداشت کند و توانایی خشک شدن سریع بااجاره دادن آب در چسبیدن به سطح بدون نفوذ به داخل لیف .

- نخ با استحکام کششی بالا به وسیلة افزایش اصطکاک بین تک لیف ها

- دستمال کاغذی ساخته شده برای کاربرد پزشکی باکنترل رشد سلول

- این مقاله روشی ارائه می دهد که چگونه الیاف می توانند دارای ساختار سطحی شوند .

با استفاده از رول امباسینگ(‌همچنین وب امباسینگ نامیده می شود ) ( به شکل 1 توجه کنید )

برجستگی های طرح از یک غلتک منقوش بر روی سطحی از لیف که با شکل گیری از یک مادة ترموپلاستیک در یک دمای مناسب بالای دمای انتقال شیشه‌ای (Tg) منتقل می شود . این پروسه به امباسینگ داغ برروی سطح نازکی از صفحة‌پلیمری برای ساخت المنت های نوری شباهت دارد [‍2] یا برروی لایة‌نازک مقاوم ترموپلاستیک در فرآیند چاپ نانو استفاده می شود [5-3] و چاره‌ای برای روش های قطع عضو لیزری می باشد

2- رول امباسینگ برروی فویل ( صفحة فلزی نازک ) و الیاف :

در رول امباسینگ از سطح با مساحت های بزرگ ، مثلاًٌ‌ در امباسینگ داغ (‌هات امباسینگ)‌یک ساختة برجسته (‌منقوش ) برروی لایة پلیمر ترموپلاستیک فشار وارد می کند .

یک لایة‌نازک فلز قابل خم شدن برروی غلتک منقوش مورد استفاده قرار می گیرد که می تواند به عنوان یک پوشش برروی سیلندرنصب شود تا کنون لایة مصرفی یک لایة نازک پلیمری یا فویل یا پارچة بافته شده بوده است ‍]6] چنانچه سیلندر دوران کند طرح از غلتک منقوش خمیده به صورت مداوم برروی فویل که به سمت شکاف دو سیلندر تغذیه می شود ، فشار وارد می کند . سپس تا زمانی که به سمت بیرون شیار حرکت می کند قالب می خورد فویل وقالب ( شکل )‌در حرارت پایدار نیستند زیرا فقط وقتی که سیلندر سخت ، داغ هست در تماس با سطح فویل می تواند دمای پلیمر در آن محل را در حدود دمای Tg بالا بیاورد .

پروسه حالتی برای شکل دهی دارد که اجازه می دهد سطح با دوام خوب تغییر شکل دهد بدون اینکه تأثیری بروی شکل فویل داشته باشد رول امباسینگ یک پروسة مناسب برای تولید در مقیاس صنعتی می باشد در سرعت 0.25m/sel ؟؟ فویل با ضخامت 60cm توان عملیاتی 0.1m²/s قابل دستیابی می باشد

آن می تواند سطوح بزرگ را فلس دار کند و برای تولید واشرهای زیر فرایند ترکیب مجدد ( به عنوان مثال برای استفادة مرحله‌ای و تکرار امباسینگ ) و مناطق بزرگ آبکاری دارای پیشرفت می باشد [7.8]

بنابراین برای فویل ساخت الیاف یک تکنولوژی مداوم ضروری می باشد .

به هر حال یک غلتک منقوش برروی لیف استفاده می شود که باعث می شود لیف کوبیده و نرم شود وتغییر شکل دهد و ساختار فقط در یک منطقة‌محدودی می تواند انتقال پیدا کند آن منطقه‌ای که مستقیماً در معرض غلتک برجسته قرار گرفته است (‌شکل 2)

اگر قادر باشیم این تغییر شکل را نگه داریم می توان با استفاده از امباسینگ توسط غلتک هایی از طرفهای مختلف تمام محیط اطراف لیف را پوشش داد همپوشانی امباسینگ در بیشتر موارد می تواند پذیرفته شود ، چنانچه مواد ترموپلاستیک اجازة شکل گیری مجدد بدهند چنانچه الیاف بتوانند در طی پروسة شکل گیری ، کمی در جهت موادی با طول بچرخند به عنوان مثال به وسیلة وارد کردن نیروی پیچشی در این مورد روشی ایجاد شده است که می تواند تمام الیاف را در مرحلة امباسینگ قادر به چرخش کند .

3-آزمایشات

برای رول امباسینگ برروی فویل و پلیمر ، بوش ( صفحة الکتریکی ) بزرگ و صاف از جنس نیکل با ضخامت تقریبی استفاده می شودبوش با همین ضخامت همچنین برای رول امباسینگ الیاف مناسب می باشد آنها دارای سختی کافی می مباشند و می توانند به دور یک سیلندر با قطر چند سانتیمتر ، خمیده شوند در این آزمایش ، بوش برروی یک سیلندر فلزی قطر ( 50mm) نصب می شود و یک مهرة ‌فلزی پهن ثابت استفاده شده این سیلندر از روبرو برروی یک سیلندر دوم بی شکل نصب می شود ( شکل 3)

توضیحات شکل 3:

رول امباسینگ سوار شده سیلندر زیری بدون بوش نصب شده است با راهنمای لیف ( چپ و راست ) و فشار به سمت یک سیلندر فلزی بی شکل کوچک ( بالا ) محل عبور الیاف به وسیلة‌یک خط تیره نشان داده شده است .

( سیلندر بی شکل ) داغ شده و یک فن هوای داغ در صورتی که محیط در دمای محیط نگهداشته شود استفاده می شود و لیف از میان یک شکاف ( شیار ) بین سیلندرها هدایت می شود چنانچه سیلندر در حال چرخش باشد طرح از سیلندر بزرگ به صورت مداوم برروی سطح لیف انتقال پیدا می کند زمانی که در غلتک برجستة‌امباسینگ ( شکل 2) دمای تقریبی به دست آید ، برای الیاف مصنوعی بسیار مناسب می باشد برای مثال پلی استر (PET –PES Tg80-100) و پلی آمید (PA66Tg90-95, PA6Tg80-85) به هر حال کیفیت برای دمای فرآیند و فشار فقط ارزیابی‌ها را برای نصب جاری به هم می زند .

3-نتایج :

شکل 4 یک رول امباسینگ الیاف PES ( قطر 180) رانشان می دهد که در طرح نصب شده در شکل 3 استفاده می شود در نتیجه یک تیرک (‌master) ، یک بوش نیلکی با لبه سینوسی و 200nm عمق استفاده می شود .

در نتیجة اصلی گزارش شده است که :

- رول امباسینگ اجازه می دهد سطح الیاف PES به صورت مداوم شکل بگیرد با سرعتی به مقدار دهم mm/s و دمای C°210 شبیه به آن چیزی که در امباسینگ داغ با یک سطح برجستة مسطح وجود دارد ساختار برجستگی های دوره‌ای به وضوح قابل مشاهده می باشد

- شکل 4: گراف SEM از یک رول امباسینگ الیاف PES

a) مناطق طرح با قالب خمیده به وسیلة‌یک فلش در سمت راست نشان داده شده است

b) بزرگنمایی نشان داده شده و با برگرداندن سینوس لبه

c) الگوی نشان داده شده از الیاف تحت فشار

5- نتیجه

نتایج نشان داد که رول امباسینگ می تواند برای ساختار جانبی سطح الیاف پلیمری به کار می رود یک دمای فشاری محدودة سرعت ،؛ برای الیاف ؟؟؟جنس قالب ریزی می شود ، که اجازه می دهد طرح برروی الیاف زمنیه شکل بگیرد ، در حالی که مغزی الیاف فقط به صورت جزئی تغییر شکل پیدا می کند این مهم به دلیل اینکه الیاف نیاز دارند شکل ماکروسکوپی و خواص مکانیکی به مراحل مختلف فرآیند الیاف مربوط هست نگه دارند و برای کاربردهای خاص در آینده خواص فیزیکی الیاف تکی اندازه گیری خواهد شد و وضعیت فرآیند برای الیاف قطرها و مواد مختلف تعیین می شود تحقیقات زیادی لازم است برای اینکه چگونه نانوساختارها می توانند به خوبی در این فرآیند مداوم شکل بگیرند و چه الیافی بعد از امباسینگ بر می گردند (ریلکس )

اگرچه نتایج حاصل هنوز در یک رژیم زیر ، است نمی تواند محدودة اصلی فرآیند را نشان دهد بنابراین چنانچه قبلاً‌اشاره شد برای دیگر فرآیندهای تکرار پذیر می توان روی الیاف مورد استفاده و رول امباسینگ تکرار شوند

فرایند هنوز برای سرعت و توان عملیاتی بهینه نشده است ، هنوز در مقایسه با فرآیند رول امباسینگ روی فویل می تواند رد سرعت های بسیار بالا انجام شود و می توان انتظار داشت که بتوان شبیه این سرعت را برای الیاف به دست آورد برای بهبود توان عملیاتی لیف می توان انجام داد امباس در ایجاد امباسینگ مداوم و دستة الیاف در مسیر موازی امباسینگ شوند .

برای تولید انبوه سرعت امباسینگ در چندین دهم از متر بر ثانیه مورد نیاز است.

غلتک های امباسینگ :

قدیمی ترین نوع امباسینگ برای چاپ کردن اثر برروی پارچه ، چرم مصنوعی و غیره بوده است انها عموماً از 2 یا 3 غلتک ساخته شده اند در ماشین دوغلتکی ، گرما ،و غلتک فلزی برجسته به صورت تلفیقی ( کنار هم ) با یک غلتک پنبه یا کاغذی که قطر آن برابرغلتک فلزی است استفاده می شود در ماشین سه غلتکی غلتک فلزی برجسته عموماً روی محور استیل نصب می شود که بین دو غلتک پنبه یا کاغذی که قطر آن حدود سه برابر غلتک فلزی است نصب می شود اخیراً یک امباسینگ غلتکی برای کمک به تکمیل پارچه کرپ درست شده است کالای نمونه از نقش و نگار دادن به کرپ ابریشمی واقعی بوده عکس برداشته یم شود و سپس روی غلتک فلزی حکاکی می شود این طرح ممکن است به وسیلة‌امباسینگ روی پارچة کرپ خام ریون انتقال پیدا کند بنابراین طرح روی پارچه‌ای که در عملیات بعدی کرپ ثابت نگه داشته می شود اجرا می شود غلتک بالایی معمولاً با طرحی که روی صفحة کاغذ پایینی فشار می آورد حکاکی می شود . رطوبت دما ، و فشار طرح کرپ را روی پارچه‌ای که از بین غلتک ها عبور می کند ، منتقل می کند .

تاثیز امباسینگ روی کرپ:

منابع یک طرح موفق برای غلبه بر کرپ شدن بی قاعده ‌(‌نا منظم ) توسط امباسینگ یا غالب زدن پارچه می باشد در این روش یک طرح روی نخ های جمع شده شکل می گیرد تا مستقیم شود آن هست بیلیود که غلتک امباسینگ که سعی میند در ایجاد طرح کرپ ابریشمی با یک کیفیت بالا روی سیلندر امباسینگ که طرح به وسیلة گرما و فشار ، قبل از هر نوع عملیات‌تر روی پارچة کرپ ، انتقال پیدا می کند .

فرآیند امباسینگ گاهی اوقات پیش کرپ گفته می شود (Pre-Creping) اما نباید پنداشت که عملیات کرپ تأثیر می پذیرد و به وسیلة امباسینگ که فقط طرح شکل با شیارهایی برروی پارچه بر جای می گذارد هنگامی که طرح شکل گرفت و یکنواخت شد نتیجة نهایی بهبود می یابد

فرآیند امباسینگ با ثبات زیاد به دلیل ماهیت ترموپلاستیک استات ریون می باشد .

معمولاً طرز کار در بخار و سپس امباس در دمای 120-130° انجام می شود قبل از اینکه تکه پارچه از میان غلتک های امباسینگ عبور کند بهتر است از چروک بودن و تمایل به برگشتن لبه مطمئن شد مقدار کشش به کار رفته برروی وپارچه باید فقط به اندازة برای صاف کردن پارچه باشد .

مراقبت مهم و ضروری برای عملیات موفقیت آمیز فرآیند امباسینگ عبور کند بهتر است از چروک بودن و تمایل به برگشتن لبه مطمئن شد . مقدار کشش به کار رفته رروی پارچه باید فقط به اندازة برای صاف کردن پارچه باشد

مراقبت مهم و ضروری برای عملیات موفقیت آمیز فرآیند امباسینگ لازم می باشد از طرف دیگر فیلامنت های ظریف سائیده و معیوب می شوند و تا زمانی که استنترهایی نشود ظاهر نمی شود .

برطبق تحقیقات به عمل آمده عمق برش و شکاف در تاب زیاد پود با دما و فشار به کار برده شده بین غلتک های کالندر متناسب می باشد این نشان داده شده است به وسیلة‌نتایج به دست آمده درجدول پیوست ) که ارجاع می دهد به مقایسة‌تست استحکام 3 اینچ پارچه سرتاسری پودی دارای 220 پود نیروی وارده وقتی که پارچه شروع به پارگی می کند را مطالعه کنید

«‌کشش 7 پوند ممکن است نرمال مورد توجه قرار گیرد »

این نتایج نشان داد که هر شکل از امباسینگ حتی با فشار کم یک اثر مخرب روی استحکام ویژه سطح پارچه دارد اگر چه آن باید 700-550 پوند بر اینچ مربع در c°30 بدون کاهش قابل ملاحظه در استحکام به نظر می رسد دمای بیشتر برای پارچه حساس تر می باشد اما اغلب برای تأثیر دائمی بیشتر ضروری می باشد در این قبیل موارد فشار از 50 پوند بر اینچ مربع نباید تجاوز کند .

زیرا طبیعت ترموپلاستیک تار استات عملیات امباسینگ در کالاهای استاتی از همه بهتر است

در وضعیت مناسب دما و فشار طرح امباسینگ ثبات پیدا می کند اما برای کسب بهترین نتیجه کالا باید در مدت 24 ساعت از امباسینگ کرپ شده باشد در ادامه برای شکل گیری یک قاب و شکل که نخ های مستقیم راجمع کند ، عملیات امباسینگ برای اصلاح کشش های نابرابر در همة‌نخ های ریون همچنین برای تنظیم کردن آهار یکنواخت که ممکن است باعث جمع شدگی نایکنواخت شود از این رو ممکن است امباسینگ در کرپ های بیشتر شامل همة انواع ویسکوز یک قاعدة موثر به دست آید .

انواع تکمیل :

منظور ازانواع تکمیل عبارتست از چگونگی ثبات تکمیل انجام شده در روی پارچه و به سه گروه تقسیم می شود :

1)‌تکمیل موقت Temporary Finish

2)‌تکمیل دائم Permanent Finish

3)‌تکمیل ثابت Durable Finish

1)‌تکمیل موقت

در تکمیل موقت ، کالا را به منظور خاصی تحت عملیات تکمیلی قرار می دهند بطوریکه اثر تکمیلی آن در عملیات بعدی مثل شستشو یا خشک شوئی از بین می رود ، مانند تقویت استحکام نخهای تار پارچه های پنبه‌ای بوسیله آهار دادن برای عملیات بافندگی و شستشو و یا برطرف کردن این آهار پس از خاتمه عملیات بافندگی تکمیل موقت را می توان با بکار گرفتن یکی از روشهای زیر بدست آورد

1-روشهای مکانیکی یا فیزیکی : مانند ازدیاد عرض پارچه به وسیله استنتر یا اطو کردن

2- روشهای پرکردن : بوسیله نشاسته ، صمغ و یا سایر پرکننده های معمولی

3- روشهای نرم کردن : به وسیله روغن ها – واکسها یا صابون مناسب

الیاف نساجیرول امباسینگقالب ترموپلاستیکرول امباسینگ برروی فویل صفحه فلزی نازک و الیاف

بررسی وابستگی متقابل صنایع پوششی و منسوجات

ATMA و NIFT سازمانهایی که حمایت مالی این سمینار را بر عهده داشتند، در بروشور خود، به سناریویی که صنایع پوشاک و نساجی هند احتمالاً در هزارة بعدی با آن روبرو می شوند، اشاره کرده اند آماده سازی صنایع پوشاک و نساجی هند برای هزارة بعدی ، موضوع اصلی این سمینار است این بروشور با توصیف سناریوی احتمالی که صنایع پوشاک و نساجی هند با آن روبرو خواهند شد

دسته بندی	نساجی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	103 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	237

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

صنایع پوششی و خرده فروشی : رقابت جهانی

1-3- مقدمه

ATMA و NIFT سازمانهایی که حمایت مالی این سمینار را بر عهده داشتند، در بروشور خود، به سناریویی که صنایع پوشاک و نساجی هند احتمالاً در هزارة بعدی با آن روبرو می شوند، اشاره کرده اند. آماده سازی صنایع پوشاک و نساجی هند برای هزارة بعدی ، موضوع اصلی این سمینار است. این بروشور با توصیف سناریوی احتمالی که صنایع پوشاک و نساجی هند با آن روبرو خواهند شد، اظهار می کند که :

هزارة بعدی ، برای صنایع پوشاک و نساجی یک رقابت شدید جهانی را نوید می دهد. رقابت قریب الوقوع پیش از این سایه فکنی کرده است و بخت و اقبال قدرها در صنعت نساجی را تحت تأثیر قرار داده است.

موضوع مورد بحث در این سمینار، وابستگی متقابل صنایع پوششی و منسوجات است. با این وجود، تمایل داریم توجه بیشتر را بر صنایع پوششی و خرده فروشی معطوف داریم تا بر منسوجات. این بدین دلیل است که بخشهای پوشاک و خرده فروشی فی نفسه، ارزش بیشتری به زنجیرة عرضة نساجی می افزایند، و نیز بدلیل اینکه این بخشها گرایشهای بازار را هدایت می کنند. دوم اینکه تمایل داریم توجه خود را بر جهان متمرکز کنیم تا صرفاً بر هند، چرا که صنعت هند بر مبنای صادرات هدایت می شود و نیاز به درک درست سناریوی جهانی دارد و نیز بدین جهت که پیشرفت ها در هند مهمترین روال کار جهانی را دنبال خواهند کرد.

مصرف کنندگان نهایی در تمام دنیا، دیگر پارچه ها را به عنوان یک محصول خریداری نمی کنند. صنعت نساجی هند نیز باید بداند که محصولات به سرعت در حال از دست دادن ماهیت خود به عنوان محصولات مصرفی هستند. آنها به طور روز افزون تبدیل به محصولات صنعتی می شوند که هدف آنها صنایع پوشاک است و باید نیازهای این صنایع را برآورده سازند. بنابراین ، درک ماهیت رقابتی که صنایع پوشاک در سالهای نزدیک با آن مواجه خواهند شد و ایجاد راهبردهایی مطابق با آن، برای مدیریت صنعت نساجی حائز اهمیت است. هدف این مقاله ایجاد پیش زمینه ایست که به مدیریت عالی رتبة هر دو صنعت کمک می کند در مورد موضع استراتژیک خود جهت رویارویی با رقابت شدید، تصمیم گیری کنند. در بخش 2-3 ، در خصوص ماهیت رقابتی که صنایع پوشاک و نساجی در سالهای نزدیک با آن روبرو خواهند بود، بحث می کنیم. مشخصات مهمی که موضع استراتژیک این صنایع باید در بر داشته باشد، موضوع بحث بخش 3-3 است.

2-3- ماهیت رقابت در صنایع پوشاک و نساجی

1-2-3- جابجایی قدرت خریدار در صنعت پوشاک

جهت درک ماهیت رقابت، باید قدرت چانه زنی خریداران را دریابیم، چرا که عنصر مهمی است که به ماهیت رقابت، شکل می دهد. در سطح جهانی ، قدرت خریدار، از عاملان توزیع به خرده فروش ها و کانال آفرین های امروزی ، انتقال یافته است.

کانال آفرین ها ، آن دسته از سازمانهایی هستند که با مصرف کنندگان سر و کار دارند، مارک هایی را که مصرف کننده توسط آن شناسایی می کند را در اختیار دارند، و الزاماً دارای تجهیزات تولید، جهت تولید آنچه که معامله می کنند، نیستند. آنها به هنگام برخورد با مصرف کنندگان، منحنی نوآوری را شرح می دهند، به نیازهای مصرف کننده پی می برند و خرسندی و رضایت را انتقال می دهند، آنها طراحان ، مدیران تولید،‌معامله گران، و بازاریاب ها هستند. آنها محصولات را در سطح جهانی از کارآمدترین منابع تهیه می کنند. آنها در سطح بین المللی خریداری می کنند و در سطح بین المللی می فروشند و راهبردهای جهانی را جهت بازاریابی علائم تجاری خود، به کار می گیرند. چنین کانال آفرین هایی شامل سازمانهایی از قبیل رالف لورن، تومی هیل فیگر، گپ، لوی استراس ، هوگوباس و وال مارت هستند.

جابجایی در قدرت خرید از اوایل دهة 1990 تاکنون، در شکل 1-3 نشان داده شده است.

قدرت کانال آفرین ها، از شناخت آنها نسبت به نیازهای مختلف مصرف کنندگان و گرایشهای خرده فروشی و توانایی آنها در تنظیم راهبردهای خود بر مبنای این شناخت،‌ناشی می شود. موفقیت شغلی آنها بستگی به «سرمایه های معنوی» (درک و ارتباط با مصرف کننده) دارد تا اینکه وابسته به سرمایه های مادی باشد. بنابراین ، اینکه آنها خرده فروش یا تولید کننده باشند، اهمیت چندانی ندارد.

مصرف کنندگان روز به روز متوقع تر می شوند. مصرف کنندگان:

·رو به «فردگرا» شدن هستند، چیز متفاوتی می خواهند و پیوسته تقاضای محصولاتی را دارند که شخص دیگری آن را نداشته باشند.

·وفادار به نشان تجاری می شوند، اما در صورتیکه تولیدکنندگان و بازاریاب ها نتوانند توقعات آنان را ، برای بار دوم، برآورده سازند، آماده تغییر مارک ها می شوند.

·خواهان صرف زمان کمتری برای خرید هستند (شکل 2-3) خواستار خدمات و طالب برآورده شدن نیازها در اسرع وقت هستند.

·روز به روز ، آگاه از ارزش می شوند، از لحاظ طرح محصول، کیفیت و خدمات به دنبال ارزش هستند، اما خواهان مزایای قیمت نیز هستند و می پرسند زمانی که قیمت کامل را می پردازند آیا پول زیادی نمی دهند . (جدول 1-3).

بررسی که اعضای پیوستة کورت سلمون (KSA) در کشورهای مختلف انجام دادند (شکل 2-3) نشان می دهد که مصرف کنندگان کمترین زمان را برای خرید صرف می کنند چرا که ضرورتهای رقابتی در زمینة وقت آنها وجود دارد. گر چه خرید در هند هنوز دارای اولویت بیشتری است اما در سطح جهانی، در خصوص حق تقدم مصرف کننده ، در مقام پایینی قرار دارد.

در سه کشور، یعنی آمریکا، آلمان و فرانسه، به غیر از آن شش کشوری که KSA مورد بررسی قرار داد، بیش از نیمی از پاسخ دهندگان اظهار کردند ترجیح می دهند بجای پول وقت آزاد بیشتری داشته باشند. درصد پاسخ دهندگانی که همین مورد را اظهار کردند، حتی در سه کشور دیگر، یعنی ژاپن، انگلیس و ایتالیا ، بسیار زیاد است.(شکل 3-3) . بنابراین شرکتهای پوشاک و نساجی هند باید بدانند که زمان، ضروری است و ضروری تر نیز می شود، و این شرکتها باید داد و ستد خود را بر مبنای آن تنظیم کنند.

نیازهای مصرف کننده سه مشخصه برجسته دارند. اول تقاضای صرفه جوئی در وقت به هنگام خرید است. دوم، تقاضای خدمات است. نیاز به دریافت ارزش به ازای پول صرف شده،‌اضافه بر دو تقاضای اول، خواست سوم مصرف کننده است. جهت صرفه جوئی در وقت، مصرف کنندگان از طریق اینترنت و از طریق کاتالوگ ها خرید می کنند. مصرف کنندگان درخواست خدمات دارند تا در انتخاب به آنها کمک شود. مصرف کنندگان نیاز به کسی دارند که مشخصه های محصول را برای آنان توضیح دهد تا در خرید محصولی که جویای آن هستند، به آنها کمک کند. آنها نمی خواهند کل سناریوی خرید را خودشان بررسی کنند. فروشگاههای کالاهای اختصاصی ، مثل گپ ، رشد چشمگیری داشته اند، زیرا خدماتی را که مشتریان انتظار دارند، ارائه می دهند.

علاوه بر پاسخ به نیاز مصرف کنندگان،‌شرکتهای پوشاک و منسوجات،‌همچنین باید پاسخگوی تغییراتی که در خرده فروشی صورت می گیرد باشند. خرده فروش ها در حال افزایش قدرت خرید خود، از طریق ادغام و از طریق افزایش خرده فروشی بین مرزی هستند، خصوصیات مهم سناریوی در حال تغییر خرده فروشی عبارتند از:

·ادغام تجارت خرده فروشی، خرده فروشان بزرگ از طریق اختلاط و جلب منفعت در حال افزایش سهم خود هستند.

·خرده فروشی بین مرزی رو به افزایش است و بسیاری از خرده فروشان سراسر دنیا در حال افزایش کسب و کار خود، خارج از بازار داخلی هستند. حتی در آسیا ، تعداد خرده فروشانی که در کشورهای مختلف عمل می کنند، از سال 1990 تا 1996 شدیداً افزایش یافته است .

CAGR نشانگر میزان متوسط رشد ترکیبی است.

منبع: عصر فروشگاه زنجیره ای و تحلیل KSA

به استثنای فروشگاههای کره و ژاپن

2-2-3- راهبرد کانال آفرین ها

کانال آفرین ها،‌زنجیره عرضه را به عنوان یک مجموعة عرضه،‌سازماندهی مجدد کرده اند. این مجموعه عرضه، مصرف کننده را در مرکز قرار می دهد و تضمین می کند که مصرف کننده هر پروسه را هدایت کند. این امر با شیوة یک انتهای زنجیره که درک نیازهای مصرف کننده، برگرداندن آن به طراحی و سپس گذراندن آن از زنجیره ای از فرآیندها تا لحظة تحویل محصول می باشد، تباین دارد.

برنامه ریزی کانال آفرین ها با مصرف نهایی پوشاک آغاز و با طرح ریزی در زمینة سامان دهی و فروش آن به پایان می رسد. مسائلی که روند طرح ریزی بدان می پردازد در برگیرندة طراحی پوشاک،‌جایی که پوشاک باید تولید شود و منابعی که مواد اولیه باید از آنجا خریداری شود، می باشد.

سؤالاتی که هر زنجیرة عرضه با آن سر و کار دارد عبارت خواهد بود از:

·آیا پوشاک مورد نظر یک مد است و یا یک محصول پایه

·کالای مطلوب چه تراکم و آهاری را جلوه می دهد و لمس پارچه تراکم و آهاری را القاء می کند؟ به طور مشابه، کالای مطلوب چه مشخصاتی را برای پارچه های پوشاک جلوه می دهد و لمس پوشاک چه مشخصاتی برای پارچة پوشاک القا می کند؟

·مواد اولیه ای که باید در تولید پارچة مورد استفاده در تولید پوشاک بکار رود، چه باید باشد؟

·آیا باید محصول را به طور محلی تولید کنیم و یا در منطقه یا هر جای دیگر جهان؟

· آیا باید یک محصول را جهت برآوردن یک تقاضای ناگهانی تولید کنیم؟

· آیا باید آن را در کارخانجات خود تولید کنیم یا اینکه در کارخانة یک فروشنده؟

· محصول از کجا آمده است، خرده فروش چه زمانی آن را می خواهد، و چگونه باید آن را ارسال کنیم به گونه ای که خرده فروش زمانی که آن را می خواهد با کمترین هزینه آن را دریافت کند؟

· محصولاتی که باید به نمایش بگذاریم، در چه حیطه ای باید باشد؟

· چگونه باید محصولات را به فروش برسانیم؟

· چگونه باید عملکرد خرید و فروش را سازماندهی کنیم؟

تفاوت در شیوه ای که کانال آفرین ها در پیش می گیرند به صورت زیر است:

·آنها در جهت به حداکثر رساندن کارآیی هر نوع عملکرد خاص مثل عملکرد طراحی و یا عملکرد تولید و یا عملکرد توزیع و فروش، تصمیم گیری نمی کنند. آنها تصمیماتی اتخاذ می کنند که تضمین می کند آنها نیازهای مشتری نکته سنج را به نحوی مؤثر و کارآمد برآورده می کنند.

· در تمام این تصمیمات، کانال آفرین ها ، کنترل مالک را اعمال نمی کنند. بلکه قدرت خریداران خود را به کار می گیرند تا مطمئن شوند کلیة افراد مربوطه تصمیمات را به نحوی مؤثر و کارآمد تحقق بخشیده اند. برای انجام این کار، آنها ایجاد ارتباط می کنند و مهارتها و سیستمهای اطلاعاتی به وجود می آورند.

مصرف کننده، پوشاکی را که مصرف کننده می خواهد معین می کند و نیز به نوبت،‌طرح پوشاک و تمام مواد اولیه ای که به کار خواهد رفت تا پوشاک تولید شود، را تعیین می کند. شاید تأکید بر واضحات باشد زمانیکه می گوییم الیافی که صنعت نساجی به کار می برد، نخی که تولید می کند و پارچه هائی که به وجود می آورد، به خودی خود مهم نیستند. بلکه اینها ابزاری هستند که بازاریابان واقعی جهت دستیابی به یک هدف - هدف برآوردن نیازهای مشتری نکته سنج به نحوی مؤثر و کارآمد – از آن استفاده می کنند.

بحث ما در بخش 1-2-3- و 2-2-3- ، استراتژی کانال آفرین و خرده فروش در خصوص خرید پوشاک به طور جهانی را برجسته می سازد. رشد تجارت بین المللی در زمینه پوشاک اقدام جایگزینی است که ما در جدول 4-3- عنوان کردیم تا خریداری پوشاک در سطح جهانی را نشان دهیم که کانال آفرین ها و خرده فروشان بزرگ انجام داده اند.

نرخ رشد تجارت بین المللی در زمینة پوشاک، در طی دوره های 1997 – 1980 و 2004 – 1998 ، واقعاً قابل ملاحظه است. این تجارت،‌علیرغم محدودیتهایی که MFA (تدارک الیاف مختلط) بر آن تحمیل می کند، رشد یافته است.

3-2-3- تصمیمات خرید کانال آفرین ها و خرده فروشان بزرگ

چگونه این خریداران مهم، پارچه را در سطح جهانی خریداری می کنند؟ در انتخاب عرضه کنندگان خود چه معیاری دارند؟

خریداران می توانند تصمیمات خرید خود را بر مبنای تجربة قبلی با عرضه کنندگان و تماسهای پیشین ، قرار دهند. نظر بی پیرایه ای که تحت تأثیر الغامی است که خریداران در سالن فرودگاه دریافت می کنند،‌ و خبرهایی که دهان به دهان پخش می شود، همچون خبرهایی در مورد مزایای خرید از یک کشور عرضه کنندة خاص، تصمیمات خرید را هدایت می کند. گاهی اوقات، حس ناخودآگاه خریدار نیز رفتار وی را تحت تأثیر قرار می دهد. با این وجود، اکنون خطر یک تصمیم نادرست بسیار زیاد است. بنابراین، خریداران بزرگی چون وال مارت (با فروش سالانة 160 میلیارد دلار آمریکا) تصمیمات خود را جدی تر، تحلیلی تر و راهبردی تر اتخاذ می کنند.

خریداران،‌در تلاش برای خرید منطقی تر، عرضه کنندگان را بر مبنای چرخة حیات محصول انتخاب می کنند. به این ترتیب، برای یک محصول استاندارد که تغییر چندانی نمی کند، و می توان آن را طی 2، 3 یا 4 سال با تغییرات جزئی به فروش رساند، خریداران عرضه کنندگان با صرفه را انتخاب می کنند که بتوانند موجودی ها را به سرعت دوباره تهیه کنند. سپس خریدار با عرضه کننده، مقدار محصول اساسی را تدارک می بیند که وی باید عرضه کند و زمانیکه مصرف کنندگان نیازمند تغییرات جزئی در محصول هستند. به سرعت دوباره تهیه کند. از سوی دیگر، برای یک محصول مد ، خریداران عرضه کنندگانی را بر می گزینند که قادر به نوآوری و پاسخ سریع باشند. مسلماً، خریداران بدین دلیل به چنین عرضه کنندگانی نیاز دارند که تقاضای تشخیص داده شده، ممکن است 6 تا 8 هفته قبل از فصل مورد نظر باشد و ممکن است تنها در حدود 4 یا 5 هفته طول بکشد. خریداران به طور روزافزون از شیوه های سنتی خرید، که خریدار مجبور بود زمان پیشی طولانی به عرضه کننده بدهد، تغییر جهت می دهند. این راهبرد،‌پیامد طبیعی تغییر نمای مصرف کنندگان است که در بخش 1-2-3- شرح دادیم.

خریداران، همچنین، به انتخاب کشورهای عرضه کننده به گونه ای ساختاری تر و منطقی تر می نگرند. در قضاوت در مورد کشور (محل زندگی) عرضه کننده،‌خریداران به ثبات کشور، فضای سیاسی آن ، زیربنای اقتصادی موجود در کشور از قبیل ارتباطات راه دور، قابلیت دسترسی کشور و سهولت کار در کشور مورد نظر،‌می نگرند. آنها مهارتهای کشور وصنعت را در خصوص توسعة محصول، تولید و قابلیت عرضة کیفیت مناسب مورد ارزیابی قرار می دهند. معیار خدماتی از قبیل عملکرد به موقع،‌زمان پاسخ و توانایی ارائه کالا در مقدار جزئی، بعد دومی است که بر مبنای آن خریداران در مورد یک کشور قضاوت می کنند. خریداران،‌هزینه کل خرید کالا از عرضه کننده را نیز در نظر می گیرند. هزینه کل عبارتست از قیمتی که خیدار باید به عرضه کننده بپردازد، عوارض واردات، و هزینة انبار و حمل و نقل که خریدار متحمل می شود و شامل هزینة مالی نیز است.

خریداران اولویت های بارزی نسبت به عرضه کنندگان قائل می شوند که عبارتند از:

·عرضه کنندگانی که خدمات کامل ارائه می کنند: خریداران بزرگ به طور روزافزون به دنبال عرضه کنندگان خدمات کامل هستند. آنها از عرضه کنندگان می خواهند پارچه ای با مشخصاتی که آنها می دهند، خریداری کنند، پوشاک را تولید کنند و پوشاک تکمیل شده را برای آنها ارسال کنند. آنها به دنبال عرضه کنندگانی هستند که از نزدیک با آنها کار کنند، نیازهای آنها را بفهمند و برای توسعه محصول و نظارت بر موجودی کالا، تخصص داشته باشند. به این ترتیب، خریداران از عرضه کنندگان توقع دارند خدمات کامل به آنها ارائه دهند. در این روند، آنها اکنون صلاح می دانند با عرضه کنندگان معدودی که دارای قابلیت ارائه خدمات کامل هستند، کار کنند.

· (CMT) CUT Make Trim : عرضه کنندگان CMT نیز رو به رشد هستند، جایی که در آن سازندگان نشان تجاری از قبیل لوی استراس، در حال تبدیل شدن به خرده فروش هستند. عرضه کننده تنها مسیر تولید و نشان تجاری را کنترل می کند؛ خرده فروش و کانال آفرین کلیه چیزهای دیگر را کنترل می نمایند. ما این جریان را حتی در میان خرده فروشانی که محصولات دارای برچسب خصوصی را می فروشند نیز ملاحظه می کنیم.

خریداران به طور قطع در حال فاصله گرفتن از داشتن مالکیت کارخانه ها هستند. سازندگان نشان تجاری توجه خود را به مصرف کنندگان معطوف می دارند و تولید را به عرضه کنندگان قابل، واگذار می کنند. استفاده از واسطه های تجاری از قبیل کارگزاران و خدمات خرید طرف سوم، واردکنندگان و سازندگان نشان تجاری، رو به کاهش است که در پاسخ به نیاز به برآوردن احتیاجات مصرف کننده به نحوی مؤثر و کارآمد است.

اکنون می توانیم ماهیت رقابتی که صنایع پوشاک و نساجی در سالهای نزدیک با آن روبرو خواهند بود را جمع بندی کنیم، از مشخصه های مهم این رقابت این است که :

1- بستگی به توانایی عرضه کننده (نساجی و پوشاک) دارد که نیازهای کل خریداران را به نحوی نتیجه بخش و کارآمد، عرضه کند. کارآیی به معنای توانایی پاسخ سریع در توسعه محصول، و فراهم آوردن کالا با زمان پیشی کوتاه می باشد. بازدهی به معنای توانایی حفظ هزینه ها در سطح پایین و میزان کیفیت در سطح بالا می باشد (به تصمیمات خرید کانال آفرین ها و خرده فروشان در بخش 2-2-3- و راهبرد رقابتی کانال آفرین ها در بخش 1-2-3- رجوع کنید.)

2- هزینه های عامل نقش کاهنده در رقابت ایفا می کند.

اکنون به بحث مربوط به ویژگیهای ضروری راهبرد رقابت جویانه ای که صنایع پوشاک و نساجی در سالهای آتی باید در پیش گیرند، روی می آوریم.

3-3- ویژگیهای مهم مواضع راهبردی صنایع پوشاک و نساجی

صنایع پوشاک و نساجی چه باید بکنند تا با موفقیت با تغییرات عمده ای که در سطح جهانی رخ می دهد، روبرو شوند؟

اول اینکه،‌باید به فراسو نگاه کنیم، فراسوی کسب و کار خود،‌فراسوی بخش خاص خود (چه نخ، چه پارچه و چه پوشاک) و فراسوی مرزهای خود تغییرات و چالشها همگی دور و بر ما هستند و ما باید آنها را قبول کنیم و درک کنیم. در حوزة تکنولوژیکی هر دو صنایع پوشاک و نساجی باید مهارتهای جدید ایجاد کنند. این صنایع:

·باید قابلیت فراهم کردن خدمات کامل برای خریداران را ایجاد کنند،‌باید قادر به پیش بینی نیازهای یک خریدار متوقع باشند و نگرش برآوردن نیازهای کلی خریدار را ملکه ذهن خود کنند.

·باید توانایی ایجاد ارتباطات عمودی در میان صنایع پوشاک و نساجی را داشته باشند. عرضه کنندگان باید در ارتباط بسیار نزدیک با عرضه کنندگان پارچه و نیز عرضه کنندگان نخ،‌کار کنند. عرضه کنندگان پارچه باید با کارخانجات ریسندگی و پوشاک در ارتباط نزدیک باشند. کارفرمایان باید بتوانند مشترکاً ، کیفیت، تحویل کالا و لجستیک را کنترل نمایند.

· کارفرمایان آنها باید شدیداً بر نوآوری محصول و کنترل هزینه ها و کیفیت، تمرکز کنند. این مسأله شامل ایجاد طرحهای نوین و توجه بسیار به مهندسی تولید می باشد.

به طور مشابه در حوزه سازمانی و مدیریتی باید اطمینان حاصل شود که :

·راهبردهای آنها بر مبنای ارتباط نزدیک بین شرکتهای مختلف در صنایع پوشاک و نساجی قرار داده شده اند به گونه ای که شرکتها بتوانند نیازهای مشتریان قدرتمند و نکته سنج را برآورده سازند.

· شرکتها باید کل کسب و کار خود – روندهای شغلی، ساختار مدیریت،‌اقدامات اجزئی، ارتباط با مشتری و ارتباطات زنجیرة عرضه – را مورد بررسی مجدد قرار دهند.

· این راهبردها باید بهترین فن آوری ها را به کار گیرند که شامل فن آوری اطلاعات می باشد، و از بهترین تکنیک ها و روندها ،‌مهارت ها و آموزش ها استفاده کنند. شرکتها به سرمایه گذاری در زمین، ساختمان و تجهیزات قانع می شوند اما به سرمایه گذاری در «بخش ضعیف تر کار» توجهی نمی کنند.

·چشم انداز باید طولانی مدت باشد و توجه باید به همکاری در زمینة توسعه دانش و مهارتها و البته در زمینه توسعه محصول و تجارت،‌معطوف شود. باید از رابطة خصمانه ای که معمولاً بین خریداران و عرضه کنندگان سرتاسر زنجیره (نخ بافنده کشباف / بافنده پارچه تولید کننده پارچه ) وجود دارد، دور شد.

رقابت پیرامون ماست و نه تنها از کشورهای تولید کنندة دیگر با هزینة پایین می آید بلکه از منابع دیگر نیز می آید. چند نمونه از چنین رقابتی در ذیل آورده شده است:

1- صادر کنندة پوشاک در هونگ کونگ که به یک مشتری آمریکایی پیراهن عرضه می کند:

·عرضة فصلی را در ارتباط بسیار نزدیک با خریدار طرح ریزی می کند و ظرفیت قابل توجهی را به این مشتری اختصاص می دهد.

·یک جریان طرح ریزی مشابه و متصل با عرضه کنندگان پارچه و تزئینات دارد.

·پس از اولین دسته ها ، سفارشات الکترونیکی تهیة مجدد ( تا سقف 600 سفارش دو هفته یکبار)

·سفارشات تولید به طور خودکار توسط یک سیستم کنترل تولید کامپیوتری پردازش می شوند.

·پارچه تا برش، صبح روز بعد، و پارچة مجدد سفارش شده تا عرضه ،‌طی یک هفته.

·معمولاً پوشاک آماده ارسال به آمریکا، طی 48 ساعت پس از دریافت سفارش از فروشگاه بزرگ ، می باشد.

·یادداشت آگهی محمولة کشتی را به طور الکترونیکی، به همراه جزئیات کامل بسته بندی جهت ممکن ساختن برنامه ریزی توزیع سریع داخلی در آمریکا، ارائه می کنند.

·محموله های دارای بار کد به مرکز توزیع خریدار آمریکایی ظرف 12 روز می رسد و اکثر کارتن ها همان روز روانة فروشگاههای خاص می شوند.

2- یک تولید کنندة ترکیبی برزیلی از ریسندگی پنبه تا پوشاک را یکی کرده است.

·کارخانة پوشاک بیش از یک هزار کارگر را در خود جای داده است.

· تی شرت های پنبه ای بر کیفیت با قیمتی ارزان تر تولیدکنندگان چینی.

· کارخانه در حد بالایی ماشینی شده و روزانه دو شیفت در عملیات دوزندگی وجود دارد.

· از لحاظ خدمات ، پاسخگویی ، کیفیت و هماهنگی و نیز هزینه دارای رقابت جهانی است.

3- صنعت پوشاک و نساجی آمریکا، جایی که اقدامات پاسخ سریع ، تاکنون مبلغ تقریبی 35 میلیارد دلار از هزینه های زنجیرة عرضه، ذخیره کرده است.

·یک تحقیق جدید حمایت شده از سوی دولت آمریکا، که توسط مجتمع ترکیبی نساجی آمریکا (US ITC) هدایت می شود.

·هدف کاهش زمان صرف شده برای یک محصول پوششی در زنجیرة عرضه نزدیک به بیش از 50 درصد از سطح رایج ، به عبارت دیگر، تولیدکنندگان پوشاک آمریکایی باید بتوانند تقاضای عرضه مشتریان خود را در نصف زمانی که اکنون صرف می کنند، برآورده سازند.

·سودآوری و سود ناخالص بهره برداری بهتر برای خرده فروشان که ناشی از وضعیت بهتر موجودی کالا و تهیه مجدد است جهت جلوگیری از فروش های از دست رفته،‌و سفارش دادن نزدیک به نیازهای بازار (پیش بینی دقیق، و ارزان فروش های کمتر).

صنایع پوششیمنسوجاتصنعت پوشاک