بزرگترین ماشین مکانیکی جهان

 غول پیکر ترین وسیله نقیله زمینی دنیا با بیش از 200 متر طول و بیش از 100 متر ارتفاع؛ محصول غول صنعتی دنیا یعنی کشور آلمان  

در واقع کار اصلی این ماشین ها حفاری جاده های طولانی و خاک سخت می باشد.

از این کوچولو ها 6 عدد در دنیا وجود دارد  که بیشتر توسط شرکت MAN TAKRAF آلمان ساخته شده اند.

این ماشین ها بیش از 100 میلیون دلار  ارزش دارند و فقط مرحله مونتاژ آن 5 سال طول می کشد.

 برای هدایت آن به 5 اپراتور نیاز است. 
 

بر روی این ماشین تسمه نقاله ای وجود دارد که ظرفیت حمل 40000 تن ماده را در ساعت دارد.

بیش از 13000 تن وزن دارند و ظرفیت تئوری برداشت بیش از 12000 متر مکعب در ساعت را دارند

موتور محرک این ماشین قدرتی معادل 15000kw را دارا می باشد.

مدل RB293 این ماشین به عنوان بزرگترین وسیله محرک روی زمین ثبت شده است.

رشته کارشناسی ارشد مکانیک (گرایش تبدیل انرژی)

دروس اصلی

 

الف) اجباری

1- ریاضیات پیشرفته

۲- مکانیک محیط پیوسته

3- محاسبات عددی پیشرفته

 

ب) انتخابی

۴- انتقال حرارت پیشرفته( هدایت)

۵- انتقال حرارت پیشرفته( جابجایی)

6- انتقال حرارت پیشرفته( تشعشع)

۷- مکانیک سیالات پیشرفته

8- ترمودینامیک پیشرفته

 

دروس اختیاری

 

۱- دینامیک سیالات پیشرفته

2- موتورهای احتراق داخلی پیشرفته

3- لایه های مرزی

۴- دینامیک سیالات محاسباتی

۵- ترمودینامیک ومکانیک سیستمهای جلوبرنده

6- مباحث برگزیده درانرژی(حرارت وسیالات)

۷- سوخت واحتراق پیشرفته

۸- دینامیک گازهای پیشرفته

9- توربوماشینهای پیشرفته

عنوان و ضريب درس هاي کنکور کار شناسي ارشد مهندسي مکانيک

نام دروس:
۱- زبان عمومي و تخصصي
۲-
رياضي
۳-
حرارت و سيالات( ترموديناميك/ مکانيک سيالات/ انتقال حرارت)
۴-
جامدات (استاتيك/ مقاومت مصالح/ طراحي اجزا)
۵-
ديناميک و ارتعاشات (ديناميك/ ارتعاشات/ ديناميك ماشين/ کنترل)
۶-
ساخت و توليد ( ماشين ابزار/ قالب پرس/ علم مواد/ ماشين هاي کنترل عددي/ اندازه گيري/   توليد مخصوص/ هيدروليك و نيوماتيک/ مديريت توليد)

  ضرايب هر يک از دروس براي گرايش هاي مختلف (به ترتيب):


 
۱- ساخت و توليد (۱/۲/۱/۲/۱/۴)
 
۲-
طراحي کاربردي (۱/۲/۲/۳/۲/۰)
 
۳-
تبديل انرژي (۱/۲/۳/۲/۲/۰)
 
۴-
مهندسي پزشکي بيو مکانيک (۳/۴/۳/۴/۳/۳)
 
۵-
سيستم محرکه خودرو (۲/۳/۳/۳/۲/۰)
 
۶-
طراحي سيستم هاي تعليق ترمز و فرمان (۲/۳/۱/۳/۴/۰)
 
۷-
سازه بدنه خودرو (۲/۳/۲/۴/۳/۰)

سیستم خودکار پارک خودرو

پارک کردن موازی ، یک کار شاق و نا خوشایند برای اکثر رانندگان است ، ولی با فضای محدود موجود برای پارک کردن خودرو در شهرهای بزرگ ، هنر جا دادن خودرو در یک فضای ناچیز یک مهارت حیاتی برای شماست . عمل پارک خودرو به ندرت به آسانی صورت می گیرد و معمولاً می تواند منجر به ایجاد گره های ترافیکی و به هم ریختن اعصاب خود و دیگران می گردد .

خوشبختانه ، تکنولوژی دارای پاسخی برای حل این مشکل می باشد ، و آن پارک خودرو توسط خود آن است . تصور کنید که مکان مناسب جهت پارک را پیدا کرده اید ، اما به جای تقلا برای جلو و عقب کردن خودرو ، تنها یک دکمه را فشار داده و در جای خود به آسودگی می نشینید . تکنولوژیهایی مشابه آنچه در پارک خودکار خودرو استفاده می شود ، می تواند در سیستمهای ممانعت کننده از تصادف و در مراحل پشرفته تر در سیستمهای رانندگی خودکار نیز استفاده شود .

سازندگان خودرو به دلیل تقاضای مصرف کنندگان ، شروع به تولید انبوه خودروهای خود پارک کننده و عرضه آنها به بازار مصرف کرده اند . پارک موازی اغلب یک بخش وحشتناک در آزمون رانندگی است و بخشی است که هر کس مجبور به انجام آن در چند جای مختلف است . ممکن است مردمی که در شهر های بزرگ زندگی می کنند هر روز مجبور به انجام این کار شوند .برطرف کردن سختی و استرس موجود در این کار مشکل روز مره ، بسیار جذاب و خوشایند است .

خودروهای خود پارک کننده همچنین می توانند به حل برخی مشکلات ترافیکی در پارک خودرو در مناطق شهری پرجمعیت کمک کنند . خودروهای خود پارک کننده می توانند در فضاهای کوچکتری نسبت به مکانهایی که خود راننده توانایی پارک خودرو را دارد ، جای گیرند . این امر موجب آسانتر شدن کار یافتن جای پارک برای مردم شده و باعث می شودکه تعداد مشابهی خودرو ، فضای کوچکتری را اشغال کنند .

هنگامی که شخصی خودروی خود را به طور موازی پارک می کند ، حداقل برای چند ثانیه موجب مسدود کردن خیابان و ایجاد ترافیک می گردد . از طرفی اگر فرد برای پارک دچار مشکل شود ، حداقل چندین دقیقه این کار طول می کشد و به طور محسوسی نظم ترافیکی را به هم می ریزد .

نهایتاً ممکن است سختی پارک موازی منجر به تو رفتگی و خراشهای کوچک در بدنه خودرو شود . فناوری پارک خودکار خودرو از وقوع بسیاری از این وریدادها جلوگیری خواهد کرد . این کار همچنین می تواند موجب ذخیره پول شما گردد ، چون شما دیگر نگران ادعای خسارت بیمه برای آسیبهای مرتبط به پارک خودرو نخواهید بود .

برو خودت را پارک کن!

فناوری پارک خودکار خودرو به طور وسیعی در مکانهایی که نیازمند پارک موازی هستند ، استفاده می شود . ( شرکت BMW دارای یک نمونه اولیه برای پارک خودکار خودرو در مکانهای مسطح بدون شیب مثل برخی گاراژهای کوچک است ) پارک موازی نیازمند این است که خودرو موازی با جدول ( یاپیاده رو ) و هم خط با دیگر خودروهای پارک شده ، قرار گیرد . اکثر مردم برای یک پارک موفق نیازمند فضایی با  6 ft طول بیشتر از طول خودرو هستند ، اگر چه برخی رانندگان حرفه ای می توانند این کار را در فضای کمتری انجام دهند . برای پارک موازی ، راننده باید پنج مرحله اصلی زیر را دنبال کند :

1 – به طرف فضای جلویی مکان پارک حرکت کرده و در کنار خودروی جلویی توقف کند .

2 – چرخهای خودرو را به سمت پیاده رو چرخانده  و با زاویه ای حدود 45 به سمت جای پارک به سمت عقب حرکت کند .

3 – وقتی چرخهای جلوی خودرو در نزدیکی چرخهای عقب خودروی جلویی قرار گرفت ، چرخها را به حالت مستقیم در آورده و به حرکت دنده عقب ادامه دهد .

4 – وقتی مطمئن شد که ادامه حرکت موجب برخورد به خودروی عقب می شود ، چرخها را به سمت خیابان چرخانده تا قسمت جلوی خودرو در جای پارک قرار گیرد .

5 – در نهایت ، راننده باید خودرو را به عقب و جلو حرکت داده تا در فاصله 1 فوتی پیاده رو یا جدول قرار گیرد .

خودروهای خود پارک کننده که امروزه در بازار موجود هستند ، به طور کاملاً مستقل عمل نمی کنند ولی با این وجود این سیستمها کار پارک موازی خودرو را بسیار آسان کرده اند . راننده هنوز سرعت خودرو را با فشار دادن و رها کردن ترمز تنظیم می کند ( سرعت هرزگردی یا دور آرام خودرو برای حرکت دادن آن به درون جای پارک بدون فشار بر روی پدال گاز کافی می باشد ) وقتی جریان کار آغاز می گردد ، کامپیوتری که روی خودرو نصب شده است ، کار هدایت چرخها را به عهده می گیرد .

خودرو به سمت جلو و به سوی مکانی در کنار خودروی جلویی حرکت می کند و یک سیگنال راننده را آگاه می کند تا خودرو را متوقف کند . سپس راننده خودرو را در حالت دنده عقب قرار می دهد و ترمز را به آرامی رها می کند تا حرکت به سمت عقب آغاز شود . کامپیوتر با استفاده از سیستم فرمان خودکار ، چرخها را می چرخاند و خودرو را در جای پارک قرار می دهد . وقتی خودرو به اندازه کافی درون جای پارک به عقب آمد ، سیگنال دیگری راننده را جهت توقف و حرکت به سمت جلو مطلع می کند . سپس خودرو به اندازه ای که توسط مانور چرخها جایش در محل پارک تنظیم شود ، جلو می آید . پیغام نهایی به راننده اعلام می کند که کار پارک خودرو تمام شده است . ( در تویوتای Prius انگلیسی ، این سیگنال صدای زنی است که عبارت " The assist is finished " را اعلام می کند )

Toyota Pirus بر روی داشبورد صفحه نمایشی دارد تا به راننده بگوید چه کار کند.

در Biritish Toyota Prius ، یک صفحه کامپیوتری بزرگ بر روی داشبورد نصب شده که اطلاعاتی نظیر زمان توقف ، زمان تعویض دنده عقب و زمان رها کردن آرام ترمز برای حرکت خودرو به طرف جای پارک را در اختیار راننده قرار می دهد . سیستمهای مختلف پارک خودکار خودرو روشهای متفاوتی برا ی حس کردن اشیا اطراف خودرو دارند . بعضی ار آنها دارای سنسورهایی هستند که در سپرهای جلو و عقب خودرو قرار گرفته اند و به عنوان فرستنده و گیرنده عمل می کنند . بعضی از این سنسورها ، سیگنالهایی را به طرف اشیا اطراف می فرستند که آنها پس از برخورد به اشیا به سنسور بر می گردند . پس از این کار ، کامپیوتر خودرو ، زمانی را برای برگشت این سیگنالها و محاسبه محل قرار گیری اشیا صرف می کند . سیستمهای دیگر ، دوربینهایی دارند که روی سپرها نصب شده اند و یا از رادارهایی استفاده می کنند که محل قرار گیری اشیا را پیدا می کنند .

نتیجه نهایی برای همه سیستمها مشابه است : خودرو ، مکان خودروهای پارک شده دیگر ، اندازه جای پارک و فاصله از جدول را مشخص کرده و سپس درون جای پارک قرار می گیرد .

تکنولوژیهای امروزی و آینده :

در سال 1992 ، شرکت فولکس واگن یک سیستم پارک خودکار خودرو را در مدل مفهومی IRVW Futura به کار برد . خودروی IRVW  ، کاملاً مستقل کار پارک را انجام می داد ، به طوریکه راننده می توانست از خودرو پیاده شده و مراحل پارک را تماشا کند . یک کامپیوتر با سایز pc که در بدنه خودرو قرار داشت سیستم پارک را کنترل می کرد . شرکت فولکس واگن تخمین زد که  اضافه کردن این سیستم به خودرو حدود 3000 $ به قیمت خودرو می افزاید ، در نتیجه این مدل هرگز برای تولید انبوه پیشنهاد نشد .

در سال 2003 ، شرکت تویوتا شروع به ارائه یک آپشن در خودروهای خود به نام " همکار هوشمند پارک " در مدل Japanese Prius hybrid کرد . سه سال بعد رانندگان انگلیسی حق انتخاب آپشن سیستم خودکار پارک را با قیمتی حدود 700 $ برای خودروی Prius داشتند . تا کنون ، هفتاد درصد از خریداران خودروی British Prius  این آپشن را انتخاب کرده اند . خودروساز تویوتا در آینده ای نزدیک تصمیم به عرضه خودروی خود پارک کننده Prius را در آمریکا دارد ولی هنوز تاریخ دقیق آن مشخص نشده است .

اگر چه امروزه شرکت تویوتا تنها کمپانی ارائه کننده خودروهای دارای سیستم پارک خودکار در بازار است ، اما شرکتهای دیگر نیز این سیستم را در دستور کار خود دارند . در سال 2004 یک گروه از دانشجویان دانشگاه Linkoping سوئد با شرکت ولوو در پروژه ای که Evolve نامیده می شد ، همکاری کردند . خودروی Evolve می تواند عمل پارک را کاملاً مستقل انجام دهد . دانشجویان خودروی Volvo S60 را با سنسورها و کامپیوتری در بدنه آن تجهیز کردند که هدایت چرخها را به خوبی پدالهای گاز و ترمز کنترل می کند .

خودرویی که بتواند کنترل چرخها را به عهده گرفته و پارک کند یک چیز و خودرویی که بتواند به طور خودکار حرکت کند ( خود راننده ) چیز دیگری است .

کمپانی جنرال موتورز تصمیم به ارائه خودروی Opel vectra 2008 با سیستم رانندگی خودکار ( Self-driving ) را به رانندگان آلمانی دارد . این خودرو با استفاده از سیستمهای مجهز به دوربین ، لیزر و کامپیوتر قادر به ردیابی و تشخیص مسیر ، علائم رانندگی راهها ، پیچها ، موانع و دیگر خودروها بوده و می تواند بدون کمک راننده تا سرعت 60 مایل  بر ساعت حرکت کند .

 برخی از خودروهای امروزی یک سیستم کنترل سرعت نیمه اتوماتتیک دارندکه با عنوانadaptive cruiser control شناخته می شود . این سیستم به راننده اجازه می دهد که سرعت خودرو را در یک مقدار مشخص تنظیم کرده و ثابت نگه دارد . این سیستم با استفاده از لیزر ، فاصله خودرو را از دیگر وسایل نقلیه که در جلوی آن حرکت می کنند ، تعیین می کند و اگر این فاصله کم باشد ، به طور خودکار سرعت را کاهش می دهد .

فناوری دیگری که در آینده نزدیک ظهور خواهد کرد استفاده از یک سیستم بی سیم است که خودروها را به یکدیگر ارتباط می دهد . اگر یک خودرو در یک پیچ لیز بخورد ، خودروهای پشت آن اطلاع پیدا کرده و سرعتشان را کاهش می دهند . به علاوه این سیستم می تواند شرایط ترافیکی را با تعیین سرعت خودروهای دیگر ، تشخیص داده و مسیر دیگری را پیشنهاد دهد.

شاید خودروهای خود پارک کننده در حال حاضر به عنوان یک فناوری تجملی بیهوده به نظر آیند ، اما در واقع این خودروها گام بعدی در سیر تکاملی صنعت خودرو هستند . 

دینامیک حرکت (Motion Dynamics)

دینامیک از واژه لاتین به معنی حرکت شناسی گرفته شده است و در مکانیک کلاسیک بررسی دلایل حرکت و به بیانی دقیق بررسی حرکت به کمک نیروها و قوانین مربویه می‌باشد.


دید کلی

در حالت کلی حرکت یک ذره از دو دیدگاه مختلف می‌تواند مورد بررسی قرار گیرد به بیان دیگر می‌توان گفت، بطور کلی مکانیک کلاسیک که در آن حرکت اجسام مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد، شامل دو قسمت سینماتیک و دینامیک است . در بخش سینماتیک از علت حرکت بخشی به میان نمی‌آید و حرکت بدون توجه به عامل ایجاد کننده آن بررسی می‌شود. بنابراین در سینماتیک حرکت بحث بیشتر جنبه هندسی دارد.

اما در دینامیک علتهای حرکت مورد توجه قرار می‌گیرند. یعنی هر ذره یا جسم همواره در ارتباط با محیط اطراف خود و متأثر از آنها فرض می‌شود محیط اطراف حرکت را تحت تأثیر قرار می‌دهد. به عنوان مثال فرض کنید، جسمی با جرم معین بر روی یک سطح افقی در حال لغزش است. در این مثال سطح افقی به عنوان یکی از محیطهای اطراف جسم با اعمال نیروی اصطکاک در مقابل حرکت جسم مقاومت می‌کند.

عوامل مؤثر بر حرکت

حرکت یک ذره معین را ماهیت و آرایش اجسام دیگری که محیط ذره را تشکیل می‌دهند، مشخص می‌کند. تأثیر محیط اطراف بر حرکت ذره با اعمال نیرو صورت می‌گیرد. بنابراین مهمترین عاملی که در حرکت ذره باید مورد توجه قرار گیرد، نیروهای وارد بر ذره و قوانین حاکم بر این نیروها می‌باشد.

قوانین حرکت

در قلمرو مکانیک کلاسیک ، یعنی در سرعتهای کوچکتر از سرعت نور حرکت اجسام مختلف بر اساس قوانین حرکت نیوتن بطور کامل قابل تشریح است. این قوانین عبارتند از:

  • قانون اول

این قانون که در واقع بیانی در مورد چارچوبهای مرجع می‌باشد، به این صورت بیان می‌شود هر جسم که در حال سکون ، یا در حالت حرکت یکنواخت در امتداد خط مستقیم باشد، به همان حال باقی می‌ماند مگر آنکه در اثر نیروهای خارجی مجبور به تغییر آن حالت شود.

  • قانون دوم

این قانون به صورتهای مختلف بیان می‌شود که یکی از آنها بر اساس تعریف اندازه حرکت خطی و دیگری برای تعریف شتاب حرکت می‌باشد. در حالت اول چنین گفته می‌شود که میزان تغییر اندازه حرکت خطی یک جسم ، با نیروی وارد بر آن متناسب و هم جهت می‌باشد. اما بر اساس تعریف شتاب گفته می‌شود که هر گاه بر جسمی نیرویی وارد شود جسم در راستای آن نیرو ، شتاب می‌گیرد که اندازه آن نیرو متناسب است.

img/daneshnameh_up/2/29/newtonlaw2.gif


 

  • قانون سوم

این قانون که تحت عنوان قانون عمل و عکس‌العمل معروف است، حتی در بعضی از رفتارهای اجتماعی نیز مصداق دارد. بیان قانون سوم به این صورت است که هر عملی را عکس‌العملی است که همواره با آن برابر بوده و در خلاف جهت آت قرار دارد. به عنوان مثال هنگام راه رفتن در روی زمین ، نیرویی از جانب و به طرف جلو بر ما وارد می‌شود که سبب حرکت ما به سمت جلو می‌شود، برعکس ما نیز بر زمین نیرو وارد کرده و آن را به سمت عقب می‌رانیم. ولی چون جرم زمین در مقایسه با جرم ما خیلی زیاد است، حرکت زمین به سمت عقب نامحسوس است.

img/daneshnameh_up/7/71/newtonlaw3.gif

قضیه کار و انرژی

در مکانیک برخلاف آنچه در بین عامه رایج است، واژۀ کار زمانی به کار می‌رود که بر روی جسمی نیرویی اعمال شده و آن را جابجا کند ، و یا موجب تغییر در حرکت آن شود. بنابراین در دینامیک حرکت کار مفهوم با ارزشی است. اما کار به دو صورت می‌تواند بر روی جسم انجام شود. فرض کنید‌، جسمی با سرعت معین در حال حرکت است‌، اگر بر روی جسم کار انجام شود، این کار یا می‌تواند سرعت حرکت جسم را افزایش دهد و یا اینکه مانع حرکت شده و سرعت جسم را کاهش دهد.

در حالت اول که سرعت جسم افزایش پیدا می‌کند، اصطلاحا گفته می‌شود که کار انجام شده ، سبب ذخیره انرژی در جسم می‌شود. اما در حالت دوم ما با صرف انرژی و انجام کار ، سرعت جسم را کاهش می‌دهیم. از اینرو انرژیی که وابسته به سرعت جسم بوده و انرژی جنبشی نام دارد، تعریف می‌شود و قضیه کار و انرژی جنبشی بیان می‌کند که کار انجام شده بر روی جسم متناسب با تغییر انرژی جنبشی آن است.



مکانیک لاگرانژی و حرکت جسم صلب

حرکت ذره یک حالت تقریباً ایده آل و آرمانی از حرکت واقعی اجسام در فضای سه بعدی است. یعنی در بعضی موارد ، تقریب حرکت جسم به عنوان یک ذره نمی تواند مفید واقع باشد. بنابراین در حالت کلی جسم به صورت یک جسم صلب در فضا در نظر گرفته می‌شود و با تعریف مختصات تعمیم یافته (که متناسب با نوع حرکت بعد آن معین می شود ) و نیروهای تعمیم یافته و با استفاده از معادلات لاگرانژ حرکت جسم مورد بررسی قرار می‌گیرد. معادلات لاگرانژ و یا به بیان بهتر فرمولبندی مکانیک لاگرانژ نسبت به مکانیک نیوتنی (بر اساس قوانین نیوتن) حالت کلی‌تر و کاملتری می‌باشد.

در مکانیک لاگرانژی ابتدا کمیتی به عنوان لاگرانژی (و یا هامیلتونین که برابر با تفاضل انرژی پتانسیل از انرژی جنبشی است) که به صورت مجموع انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل جسم تعریف می‌شود، محاسبه می‌گردد. و با قرار دادن آن در معادلات لاگرانژ ، معادله حرکت جسم حاصل می‌شود.

جوشکاري زير آب

به گزارش پايگاه اطلاع رساني SMEIR جناب مهندس ياشار جوادي طي دفاع از پروژه فوق ليسانس خود در زمينه جوشکاري زير آب گفت: جوشکاري زير آب از زمان جنگ جهاني دوم هنگامي که کشتي هاي خسارت ديده بايد سريعاً در آب تعمير مي شدند به وجود آمد. بيرون آوردن کشتي براي تعمير کردن آن، هم اکنون هم بسيار هزينه بر است و صرفه اقتصادي ندارد.
شايد بسياري از مردم جوشکاري زير آب را بسيار عجيب مي پندارند چون ماهيت آن را از آتش مي دانند. ولي جوشکاري ماهيت قوس الکتريکي دارد و روشن شدن آن زير آب کار عجيبي نيست. براي جوشکاري در خشکي، هوا يونيزاسيون مي شود و در آب، بخار آب يونيزاسيون مي شود.
جوشکاري زير آب به دو صورت انجام مي شود: جوشکاري خشک و مرطوب. اثرات منفي جوشکاري مرطوب عبارتنداز ترک خوردگي هيدروژني، افت شديد دما که باعث تغييرات ساختاري و متالورژيکي مي شود و همچنين اکسيژن با عناصر آلياژي ترکيب مي شود و اکسيد اين آلياژها در آب حل مي شوند.
جوشکاري خشک در يک اتاقک در داخل آب انجام مي گيرد و داخل اتاقک هواي فشرده وجود دارد که فشار داخل و خارج اتاقک را بالانس مي کند. اتاقک ها را دو تکه مي سازند و داخل آب، و روي قطعه مورد نظر دو تکه را به هم وصل مي کنند. يک لوله رابط بين کشتي و اتاقک است و وسايل مورد نياز را به وسيله اين لوله به اتاقک مي فرستند. اين روش براي اولين بار در آمريکا انجام گرفت اما چون بسيار پرهزينه و وقت گير است دانشمندان سعي مي کنند مشکلات جوشکاري مرطوب را حل کنند چون سريعتر و ارزانتر است.
وسايل ايمني همان وسايل ايمني جوشکاري روي خشکي است بعلاوه وسايل غواصي.
وي در پايان گفت : جوشکاري زير آب با صنعت نفت و گاز کشورمان گره خورده است و کشور ما نيز داراي منابع عظيم نفت و گاز است درنتيجه تحقيق در اين زمينه براي ما يک ضرورت محسوب مي شود ولي ما در جوشکاري مرطوب هنوز اول راه هستيم. 
                                   

توضیحی مختصر درباره رشته نقشه کشی صنعتی

 برای دانش آموزان علاقه مند به این رشته تحصیلی

  • مقدمه

به طور کلی نقشه کشی را می توان به یک معنا ،تدبیر نمودن وبررسی نمودن در مورد یک موضوع یا یک مسئله دانست. زمانی که موضوع نقشه کشی مطرح می شود مطالبی همچون اندازه گیری ، دقت ، خلاقیت به ذهن انسان خطور می کند و در رشته مورد بحث ما نقشه کشی در نقش یک علم ظاهر شده که در سطح صنعت جهانی به زبان گویای صنعت شهرت یافته .
در مورد نقش مهم نقشه های ترسیم در صنعت ذ کر این نکته کافیست که فرایند تولید صنعتی حتما باید از سیر نقشه باشد .
طراحی قطعات مختلف صنعتی به عوامل گوناگونی وابسته است که می توان از علوم پایه،تجسم درست اجسام ، نوآوری وخلاقیت ،استفاده از تکنولوژی وبا الهام از طبیعت و هنر نام برد .
آنچه هنر جویان و علاقمندان به این رشته در طی تحصیل تا حدودی با آن آشنا می شوند عبارتند از نقشه کشی صنعتی فنی، هندسه ترسیم ، محاسبات فنی ، آزمایشگاه اندازه گیری دقیق ، نقشه کشی به کمک رایانه ، جوش قطعات ، طراحی قطعات صنعتی ، کار با ماشین های تراش ، فرز وصفحه تراش به منظور ساخت قطعات نام برد .

 

  • درس های رشته نقشه کشی صنعتی در هنرستان های فنی و حرفه ای

رديف نام درس نظري عملي
1 آمادگی دفاعی 2 0
2 ادبیات فارسی (2) 2 0
3 تربیت بدنی (2) 0 1
4 تعلیمات دینی و قرآن (2) 3 0
5 تکنولوژی و کارگاه جوشکاری یا ریخته گری 1 1
6 جغرافیای عمومی و استان 3 0
7 ریاضی (2) 4 0
8 زبان خارجه (2) 2 0
9 زبان فارسی (2) 2 0
10 شناخت و خواص مواد 2 0
11 عربی (1/2) 1 0
12 فیزیک (2) 2 0
13 محاسبات فنی (1) 2 0
14 نقشه کشی (1) 2 2
15 کارگاه مکانیک عمومی 1 1

رديف نام درس نظري عملي
1 اجزاء ماشین 2 0
2 اندازه گیری دقیق و آزمایشگاه 1 1
3 تاریخ معاصر ایران 2 0
4 تربیت بدنی (3) 0 1
5 تعلیمات دینی و قرآن (3) 3 0
6 ریاضی (3) 1 1
7 عربی (2/2) 1 0
8 مبانی و کاربرد رایانه 1 1
9 محاسبات فنی (2) 2 0
10 نقشه کشی (2) 2 2
11 نقشه کشی به کمک کامپیوتر 2 1
12 هندسه ترسیمی 2 0
13 کارآموزی 0 2
14 کارگاه ماشین ابزار 2 2

 

  • صنعت و بازار کار

زمینه های شغلی رشته مذکور عبارت است از :
نقشه کشی نقشه های مونتاژ
نقشه کشی صنعتی
گرافیست صنعتی
طراح قالب و ماشین
نقشه کشی کامپیوتری
سرپرستی کارگاههای تراش و فرز و ........
کنترل کننده کیفیت در کارگاه تولید
تراشکار و فرزکار صنعتی
و ..............

45 توصيه براي كاهش مصرف بنزين

1- پیش از آنكه بخواهيد سوار خودروي خود شويد، از خودتان بپرسيدآيا اين سفر من ضروري است ؟

 

2- مسيرهای كوتاه را پياده برويد و يا از دوچرخه استفاده كنيد. اين امر به سلامتی شما نيز كمك خواهد كرد.

 

3- با دوستان و همسايگان قرار بگذاريد كه هر روز يكی از شماها ماشين بياورد. به اين ترتيب هم خرج بنزينتان را كاهش می دهيد و هم اينكه كمتر در اثر رانندگی احساس خستگی می نمایید.

 

4- هميشه كوتاهترين مسير را انتخاب كنيد و از گذرگاههای پُر ترافيك حذر كنيد.

 

5- كارهايی را كه بايد انجام دهيد سازماندهی كنيد ، تا در هر سفر بتوانيد كارهای بيشتری را انجام دهيد.

 

6- هر وقت كه ممكن است ، از رانندگی در ساعات پرازدحام پرهيز كنيد.

 

7- برای كارهايی كه امكان پيگيری اش با تلفن وجود دارد، از وسيلۀ نقليه استفاده ننماييد.

 

8- هر جا كه سرويس توزيع دارد از آن استفاده كنيد.

 

9- خريدهايتان را فهرست نموده و همه آنها را بجای خريد هر روزه در دفعات هفته ای انجام دهيد.

 

10- در صورت امكان از فرزندانتان برای انجام خريدهای منزل كمك بگيريد و در صورت نزديك بودن مدرسه شان آنها را پياده به مدرسه بفرستيد.

 

11- استفاده از وسايل نقليه عمومی نظير اتوبوس، مترو و تاكسی بسيار از استفادۀ تك نفره از خودروی شخصی به صرفه تر می باشد.

 

12- تا حد امكان از حمل وسايل اضافی خودداری كنيد. به هر ميزان كه خودرويتان سبك تر باشد، بنزين كمتری مصرف خواهيد كرد.

 

13- با سرعت رانندگی نكنيد. اگر با سرعت 90 كيلومتر بر ساعت رانندگی كنيد، می توانيد 21 درصد بيشتر از زمانی كه با سرعت 110 كيلومتر بر ساعت رانندگي میكنيد، پيش برويد.

 

14- به گونه ای برنامه ريزی نماييد كه مجبور نشويد برای به موقع رسيدن با سرعت زيادی رانندگي كنيد.

 

15- زمانی كه خودرو را روشن می كنيد، لازم نيست بيش از 30 ثانيه درجا كار كند. خودروهای جديد طوری طرّاحی شده اند كه حتی در هوای سرد می توانند بلافاصله راه  بيفتند.

 

16- اگر بايد بيش از 30 ثانيه بايستيد، نگذاريد خودرو درجا كار كند. برای كاهش مصرف سوخت بهتر است موتور را خاموش كنيد و بعداً دوباره آنرا روشن نماييد.

 

17- فشار پايتان را روی پدال گاز تغيير ندهيد. حتی الامكان سعی نماييد كه با گاز يكنواختی برانيد.

 

18- باد چرخها را هميشه تنظيم نماييد؛ بخصوص زمانی كه هوا سرد می شود يا در جاده با سرعت بالا می رانيد حتماً برای تنظيم باد مراجعه كنيد.

  

19- تا جايی كه ممكن است تهويه هوا را روشن نكنيد و به جای آن شيشه ها را پايين بكشيد.

 

20- تيك آف نكنيد. وقتي خودرو را روشن می نماييد خيلی آرام پدال گاز را فشار بدهيد.

 

21- از ترمزهای ناگهانی بپرهيزيد. هر جا كه امكان دارد، مثلاً در بعضی چراغ قرمزها از خيلی قبل پايتان را از روی گاز برداريد و خودرو را خلاص كنيد تا خودرو خودبخود و آرام بايستد.

 

22- وسايل اضافی را كه موجب ايجاد مقاومت در برابر باد می شوند، برداريد. مثلا باربند يا باربند چوب اسكی را در هنگامی كه به آنها احتياج نداريد باز كنيد.

 

23- حواستان را جمع نماييد كه حتماً پيش از حركت خودرو ترمز دستی را بخوابانيد.

 

24- هيچ وقت پيش از خاموش كردن خودرو، پدال گاز را فشار ندهيد. اين كار هم موجب هدر رفتن بنزين و هم باعث فرسوده شدن سيلندرها می شود.

 

25- پيش از راه افتادن از طريق راديو به محلهايی كه بسته يا پر ترافيك است توجه نماييد.

 

26- درب باك بنزين خود را وارسی نماييد كه بدرستی بسته شده باشد.

 

27- هرچه زودتر به دنده های سبك برويد. اگر خودرويتان مجهّز به گيربكس اتوماتيك است، يك ثانيه زودتر پايتان را از روی پدال گاز برداريد.

 

28- در هنگامی كه قصد سبقت از خودرويی را داريد، هرچه سريعتر اين كار را انجام دهيد و معطل ننماييد.

 

29- سيستم سوخت رسانی خودرو را هر ماه بازديد كنيد تا از مصرف بيش از اندازه سوخت جلوگيری نماييد.

 

30- هرچند وقت يكبار ترمزهای خودرو را بازديد نماييد. در صورتیكه ترمز كاملا تنظيم نباشد، مقاومت زياد و مصرف سوخت بيشتری ايجاد می شود.

 

31- در هنگام خريد خودرو حتی الامكان خودروی كوچكتری را انتخاب كنيد. هرچه خودرو كوچكتر و بالطبع سبك تر باشد، بنزين كمتری مصرف می شود.

 

32- در هنگام خريد خودرو، آنهايی را كه به لوازم پرمصرفی نظير تهويه مطبوع، شيشه بالابر و دنده اتوماتيك مجهزند، كنار بگذاريد.

 

33- اگر در شهری با آب و هوای گرم زندگی می كنيد، خودرويی با رنگ روشن خريداری نماييد؛ تودوزی آنرا هم روشن انتخاب كنيد تا نور و گرما را بازبتاباند. شيشه های مات نيز از گرم شدن داخل خودرو جلوگيری میكنند.

 

34- از تایرهای راديال استفاده نماييد تا اصطكاك كمتری بين تاير و سطح جاده ايجاد شود.

 

35- هنگام رانندگی بگذاريد چشمانتان بيش از پاهايتان حركت كند. از دور مراقب چراغ قرمزها و ساير موانع باشيد تا لازم نباشد به يكباره ترمز كنيد.

 

36- فرمان خودرو را حتی الامكان ثابت نگه داريد. به هر ميزان كه در عرض خيابان حركت كنيد، خودروی شما مسافت بيشتری را می پيمايد و بنزين بيشتری میسوزاند.

 

37- باك خودرو را زيادی پر نكنيد، چرا كه ممكن است سرريز شود.

 

38- زمستانها تاير خودروی خود را با تايرهای زمستانی يا يخ شكن جايگزين نماييد؛ زيرا اين تايرها كشش مناسب‌تری را مابين سطح جاده و تاير فراهم می كنند.

 

39- هنگامی كه از دور می بينيد جاده سر بالايی میشود، پيش از آنكه به آن برسيد، سرعت بگيريد؛ و وقتی روی شيب هستيد، سرعت تان را همان اندازه حفظ كنيد. اگر در سربالايی گاز بدهيد بنزين خيلی زيادی مصرف خواهيد كرد.

 

40- فيلتر هوا را به موقع بازديد نموده و در صورت لزوم آنرا تعويض نماييد. اگر فيلتر هوا كثيف باشد، جريان هوا به موتور مختل شده و بنزين بيشتری سوزانده میشود.

 

41- ممكن است تايرهای پهن و اسپورت به نظر زيبا باشند، اما مقاومت حركت و مصرف سوخت را بالا میبرند.

 

42- روغن خودرو را به موقع تعويض نماييد. اگر روغن خودرو پاك باشد، اصطكاك كمتری در موتور ايجاد میشود و با مقدار سوخت ثابتی می توانيم مسافت بيشتری را بپيماييم.

 

43- به جای برنامه های تفريحی بيرون از خانه و گشت و گذار در خيابانها (خيابان گردی) دوستانتان را به خانه دعوت كنيد.

 

44- اگر نوع شغل تان طوری است كه می توانيد آنرا در خانه انجام دهيد، از رئيس تان اجازه بگيريد و يك يا دو روز در هفته را به محل كار نرويد و كارها را در خانه دنبال كنيد. اگر هم خودتان رئيس جماعتی از كارمندان هستيد، جستجو كنيد كه كدام يك از كارمندانتان می تواند كارش را در خانه انجام بدهد؛ پس از يافتن به او اين اجازه را بدهيد.

 

45- هنگامی كه نزديك مقصد مورد نظرتان می شويد، در اولين جای پاركی كه پيدا می كنيد، پارك كنيد و به اميد پيدا كردن جای پارك در مقابل مقصدتان، در خيابان بالا و پايين نرويد. از كمی پياده روی ضرر نمی بينيد.

موتور های شعاعی چگونه کار می کنند؟

اگر شما بمب افکن های جنگ جهانی دوم مانند B-25 یا B-17 ، یا اگر هواپیما های بار بری مانند DC-3 را دیده باشید شما با چیزی آشنا می شوید که موتور شعاعی نامیده می شود . بیشتر هواپیما ها در زمان جنگ جهانی دوم استفاده می شدند ، دارای موتور های شعاعی خیلی قدرتمند شعاعی هستند که ملخ هواپیما را می چرخاند .  

بمب افکن B-25

 در این مقاله ما یاد خواهیم گرفت که موتور های شعاعی چطور کار می کنند ، چه چیز های آنها را از ساختار موتور های دیگر متفاوت می سازد و چرا آنها برای هواپیما مناسب هستند .

ايده اساسى

اگر در مورد طرز کار موتور های ماشین خوانده باشید با مفهوم موتور های چهار زمانه آشنا می شوید . پیستون ها در موتور ماشین ها در سه طرح نمونه زیر نشانه داده شده چیده می شوند .

خطی – سیلندر ها در یک ردیف مستقیم در طول یک خط چیده می شوند . 

V شکل – سیلندر ها در دو ردیف با زاویه ای نسبت به هم چیده می شوند

تخت – سیلندر ها مرتب شده اند در دو ردیف متقابل

هر شکل متفاوت مزایایی متفاوتی هم دارد ، هزینه ساخت و مشخصات یک وسیله نقلیه بخصوص را ، شکل می دهد و مناسبتر می سازد . 

ما در قسمت بعدی یک ساختار دیگری را برای پیستون های خواهیم دید که موتور شعاعی نامیده می شوند .

داخل يك موتور شعاعى

  طرح موتور های شعاعی خیلی ساده است . پیستون ها در اطراف  میل لنگ دایره ای وار قرار گرفته اند و مرتب شده اند ، که در شکل زیر نشان داده شده :

    

   شما می توانید در تصویر یک موتور پنج سیلندره را ببینید . موتور های شعاعی در نوع سه و نه پیستونی وجود دارند . موتور شعاعی همانند هر نوع موتور چهار زمانه پیستونی  ، پیستون ها ، سوپاپ ها و شمع دارد . تفاوت بزرگ آن در میل لنگ است .

در عوض استفاده از یک شفت بلند در ماشین های چند سیلندره در آن توپی وجود دارد که همه شاتون های پیستون ها به توپی وصل شده اند . یکی از شاتون ها ثابت است که به آن شاتون اصلی (master rod) گفته می شود و بقیه شاتون ها به انتهای چند ضلعی شاتون اصلی وصل می شوند که به آنها شاتون های اتصال (articulating rods  ) گفته می شود که باعث چرخش میل لنگ و حرکت پیستونها می شود .

 کاربرد ها  

موتور های شعاعی چندین مزایا برای هواپیما دارند :

·    آنها می توانند توان زیادی تولید کنند . یک نوع موتور شعاعی در یک هواپیمای B-17  با نه سیلندر و حجم 1800 اینچ مکعب  ( 29.5 لیتر) ، 1200 اسب بخار توان تولید می کند .

·    rpm  ماکزیمم( دور در دقیقه ) موتور های شعاعی نسبتاً پایین است بنابراین آنها می توانند بدون هر نوع کاهش دنده ای ملخ هواپیما را بچرخانند .

·   همه پیستون ها این هواپیما با سیستم هوا خنک کن سرد می شوند که نسبت به سیستم های آب خنک کن وزن کمتری دارند .

اوج استفاده از موتور های شعاعی در طول جنگ جهانی دوم بود . امروزه موتور های شعاعی یافت می شود ولی متداول نیستند . بیشتر هواپیما های امروزی اغلب از ساختار موتور های سنتی ( مانند موتور های چهار سیلندر تخت ) یا موتور های توربینی گازی جدید استفاده می کنند . توربین های گازی نسبت به موتور های شعاعی که برای تولید توان استفاده می شوند ، سبکتر هستند .

یکی از جاهای که شما هنوز می توانید تاثیر مفهوم موتور های شعاعی را در موتور دو سیلندره ببینید ، موتورسیکلت هارلی دیویدسون است .

نمای از موتور دو سیلندره هارلی که نمونه ای از موتور های شعاعی را نشان می دهد .

 در موتور هارلی هر دو پیستون در یک نقطه به میل لنگ متصل هستند ، مانند یک موتور شعاعی .   

انواع موتور های جت

موتور های جت کلا به هفت دسته تقسيم می شوند:

 

۱.توربين گاز

۲.توربو فن

۳.رم جت

۴.پالس جت

۵.پرشر جت

۶.توربو جت

۷.توربو پراپ

 

 ۱. توربين گاز

 در حقیقت تمامی موتورهای جتی که دارای توربین هستند توربین گاز ناميده می شوند ولی اصطلاح توربین گاز بیشتر به موتورهای جتی داده میشود که هدف استفاده از آنها تولید رانش نیست بلکه چرخاندن توربین و اکثرا برای تولید برق است و برخی اوقات در طراحی و نحوه قرار گرفتن توربین ها و نازل با انواع دیگر موتور جت تفاوت عمده ای دارند .  در توربین های بخار برای چرخاندن توربینها ابتدا آب را توسط سوختهای فسیلی حرارت میدهند تا آب تبدیل به بخار شود و بخار سبب چرخش توربین میشود که این سیستم دارای ضعفهایی است از جمله حجیم بودن دستگاهها و تشکیلات نیروگاه ولی در توربین گاز مرحله تبدیل آب به بخار حذف شده است و گاز های داغ خروجی که در توربین بخار هدر میشوند در این حالت مستقیما سبب چرخش توربین میگردد .

 

۲. توربوفن

موتور های توربو فن در واقع دارای فرآیندی مابین دو موتور توربوجت و توربو پراپ هستند . تفاوت این موتور با موتور توربو پراپ در این نکته است که پنکه موتور توربوپراپ کاملا خارج از  پوسته و بدنه موتور قرار دارد ولی در موتور توربوفن این پنکه کاملا در داخل پوسته موتور قرار دارد . از این نوع موتور جت برای سرعت های مادون صوت استفاده میگردد .توربوفن ها دارای بازدهی نسبی زیادی هستند . بخشی از هوای ورودی توسط پنکه این موتور توسط داکتی و جدا از محفظه احتراق و توربین ولی در امتداد آنها به سمت نازل پیش برده میشود که در نهایت نیز به گاز های داغ تولیدی میپیوندد و بر نیروی رانش تولیدی میافزاید . در زیر شکلی  برش خورده از یک موتور توربو فن مشاهده میشود ولی داکت هدایت هوا در شکل مشخص نیست .

 

3. رم جت

 

رم جتها را توربین گازی به حساب نمی آورند زیرا این نوع از موتور جت دارای کمپرسور و توربین نمیباشد موتور رم جت اکثرا به عنوان موتور دوم مورد استفاده قرار میگیرد به اینصورت که هواپیما یا راکت  در ابتدا توسط موتور اصلی خود به پرواز در میاید و پس از رسیدن به سرعت معین که میزان فشار و سرعت لازم هوای ورودی برای رم جت تامین گردید موتور رم جت خود را روشن میکند . رم جتها نسبت به انواع دیگر موتورهای جت تولید رانش بیشتری میکنند ولی برای شروع پرواز مناسب نمیباشند .

 

4. پالس جت 

پالس جتها یکی از انواع قدیمی موتور جت میباشند که بعضی اوقات بدلیل مشترکاتی با رم جت یکی شمرده میشوند .پالس جت ها همانند رم جت نه دارای کمپرسور هستند و نه دارای توربین ولی از نظر کار کرد تفاوت عمده ای دارند .موتورهای پالس جت  در گذشته کاربرد داشتند و در هواپیما های قدیمی به عنوان پیشران استفاده میشدند ولی هم اکنون استفاده چندانی ندارند چراکه امروزه موتور های توربو جت با بازدهی بالا جایی برای انواع دیگر باقی نگذاشتند ولی به دلیل سیستم کارکرد جالبی که این موتور دارد به تشریح دونوع از این موتور میپردازیم .در موتورهای پالس جت به خصوص نوع دریچه دار عمل احتراق با فرض ایده آل حجم ثابت است . دقت شود که پالس جت ها بر خلاف رم جت ها در سرعت صفر نیز قابلیت استارت و کار آیی هستند .( در مورد پالس جت ها این باور عمومی وجود دارد که حداکثر سرعت پرنده ای که با پیشران پالس جت حرکت میکند زیر 750 کیلومتر بر ساعت میباشد )

 

 

سیکل کارکرد پالس جت دریچه دار :  

 

احتراق : 

در اين فاز احتراق سوخت منجر به تشكيل توده بزرگي از گرما و فشار ميشود فشار حاصل منجر به بسته ماندن شير يكطرفه كه در پشت هوا و سوخت محترق ميباشد ميگردد در نتيجه توده محترق بناچار فقط در مسيرمورد نظر ميتواند حركت كند.     

 

انفجار:

در اين مرحله سوخت و هواي منبسط شده از نازل خارج ميگرددو گازهاي داغ خروجي منجر به توليد نيروي رانش ميگردد.

 

سوخت گيری:

 گازهاي داغ بدليل انعطاف پذيري و دارا بودن جرم تمايل به حفظ حركت خود به سمت نازل را دارند حتي اگرفشار داخل موتور كمتر فشار محيط باشد خروج اين گازها از محفظه احتراق موجب افت فشار در محفظه و بازشدن شير يكطرفه ميگردد و مقداري سوخت و هوا به اين محفظه وارد ميشود

فشردگی:

بدليل فشار كم موجود بين هوا و سوخت ورودي    و  گازهاي داغ خروجي مقداري از اين گازهاي داغ به محفظه احتراق باز ميگرددكه اين عمل موجت محترق شدن اين توده هوا و سوخت ميشود و سيكل به مرحله اول باز ميگردد .

 

سیکل کارکرد پالس جت بدون دریچه :

 

در پالس جت های بدون دریچه خمی که مابین محفظه احتراق و نازل قرار دارد دقیقا کاری را انجام میدهد که دریچه در نوع دریچه دار انجام میدهد .با وجود این خم در این ناحیه کاهش فشار ایجاد شده و مقداری از گاز های در حال خروج را به محفظه احتراق باز میگرداند .و بقیه مراحل دقیقا همانند نوع دریچه دار میباشد که در بالا توضیح داده شد .

 

۵. پرشر جت 

 اين موتور جت امروزه كاربردي در صنايع هوايي و به عنوان پيشران جت ندارد . اين موتور را ميتوان طرحي ابتدايي از موتور رم جت دانست . در اين پیشران جت سوخت از قسمت بالايي  به داخل لوله اي چند تكه كه از بالا به پايين قطور تر ميگردد پاشيده ميشود و از قسمت بالایی و دهانه لوله و همچنین از فواصلي كه مابين اين لوله چند تكه وجود دارد هواي تازه وارد لوله شده و با سوخت مخلوط ميگردد . سپس مخلوط سوخت و هوا وارد محفظه احتراق شده و محترق ميگردند . براي گرم كردن  سوخت پيش از عمل احتراق ، لوله سوخت رسان را در محفظه احتراق و بدور جدار داخلي آن ميپيچانند  و به اين ترتيب سوخت گرما را از توده گاز داغ محترق شده دريافت ميكند و گرم ميشود ، به اين ترتيب عمل احتراق نيز با كيفيت بهتري انجام ميگردد.

 

۶. توربو جت

توربو جتها از انواع متداول موتورهای جت هستند که در اکثرهواپیماهای جنگنده و پرنده هایی که با سرعتهای زیاد حرکت میکنند استفاده میگردد . در زیر به طرز کار موتور توربو جت میپردازیم

1 . در مرحله اول هوا از طریق دهانه ورودی وارد ابتدای قسمت کمپرسور میشود .

2 . در مرحله بعدی هوا توسط کمپرسور فشرده شده و بطرف دیفیوژر فرستاده میشود .

3 . پس از کاسته شدن سرعت و افزایش فشار و دمای هوا در دیفیوژر هوا به محفظه احتراق و سپس لوله احتراق فرستاده میشود .

4 . پس از عملیات احتراق در موتور گاز های داغ تولیدی باعث چرخش توربین و در نتیجه محور متصل به توربین میگردد.از نکات قابل توجه در طراحی یک توربو جت طراحی بخش نازل و خروجی است چراکه هدف استفاده از توربوجت نیروی رانش پرنده میباشد . در بهترین حالت فشار ستون هوای داغی که از موتور خارج میگردد با فشار جو اطراف  پرنده برابر است .

 

 

توربو جت با جریان محوری (با کمپرسور محوری چند مرحله ای):

 

 

توربو جت با جریان مرکزی (با کمپرسور سانتریفیوژ چند مرحله ای):

 

۷. توربو پراپ

 موتور جت توربو پراپ ، موتوری است ما بین موتور توربوفن و توربو جت .طرز کارکرد این موتور با توربو جت دقیقا همسان میباشد  . پروانه بزرگ که به شفت اصلی متصل است نیروی رانش یا تراست تولید میکند نیروی تراست تولیدی پروانه همراه با نیروی رانش تولیدی توسط گازهای داغ خروجی نیروی رانش برآیند را تولید میکند

لینکهای زیر هم لینکهای مفیدی در این رابطه اند : (این لینکها فقط قسمتهایی از سایتها هستند نام لینک نام کامل سایت است)

jet engine    و toffsworld.com   و   aircraftenginedesign.com

 

موتور ملی

آیا تا کنون چیزی در مورد موتور ملی و خانواده موتور ملی شنیده اید؟ آیا می دانید کدام شرکت مسئول طراحی موتور ملی بوده و می بایست آن را به تولید انبوه برساند؟ و ..............

شاید برخی بگویند چرا این بحث را بعد از سال که از بحث موتور ملی آغاز گردیده و در 25 آبان امسال نیز  یکی از خانواده های موتور ملی (موتور 1700cc  مجهز به توربوشارژر) توسط وزیر صنایع و معادن و با حضور دکتر منطقی، مهندس میرسلیم و مهندس زالی و ........) افتتاح گردید. اما بحث آن است که هر گاه به کلمه ملی در هر صنایع و به طور کلی در هر جائی برخورد می کنم یک احساس غرور و شادی از این بابت که ما هم توانسته ایم حرفی برای گفتن در عرصه جهانی داشته باشیم به من و همه افراد دیگر دست خواهد داد و از اینرو دلم نیامد چیزی نگویم و چون خود در افتتاح موتور ملی حضور داشتم دوست دارم شما عزیزان را از نظر فنی نیز آشنا کنم. خوب فکر می کنم تا اینجا کافی باشه و دیگر نمی خواهم سر شما عزیزان را درد بیاورم.

مقدمه:

موتور ملی یک پروژه مشترک بین مرکز تحقیقات موتور ایران خودرو (IPCO) و مرکز تحقیقات موتور آلمان (FEV) می باشد که خانواده موتور ملی (EF7) از پایه بر اساس سوخت گاز طبیعی طراحی گردیده و قابلیت کارکرد با بنزین نیز دارد. خانواده موتور ملی در سه کلاس 1700 cc  مجهز به توربوشارژر، 1700 cc  با تنفس طبیعی و 1400 cc   می باشد. که کار طراحی موتور 1700 cc مجهز به توربوشارژر به اتمام رسید و قرار است از سال آینده نیز به تولید انبوه برسد. موتور ملی طراحی شده در لیست 10 موتور برتر دنیا و در لیست 3 موتور برتر دنیا از لحاظ طراحی بر اساس سوخت گاز طبیعی قرار دارد.

مشخصات فنی:

همان طور که گفته شد موتور ملی در سه کلاس مختلف بوده و قابلیت نصب بر روی خودوهای از کلاس B تا E را در ایران دارد.

 

1.7L TC

1.7L NA

1.4L

Engine

78.6

78.6

78.6

Bore (mm)

84

84

84

Cylinder Bore Distance (mm)

265

265

265

Cylinder Block Total Height

 

 

1.7L TC

1.7L NA

1.4L

Engine (Gasoline)

110

83

63

Max Power (KW)

6000

6000

6000

Speed at Max Power (rpm)

215

142

111

Max Torque (Nm)

2200…4800

3500…4500

3500…4500

Speed at Max Torque (rpm)

 

 

1.7L TC

1.7L NA

1.4L

Engine (CNG)

110

74

55.5

Max Power (KW)

6000

6000

6000

Speed at Max Power (rpm)

215

136

102

Max Torque (Nm)

2200…4800

3500…4500

3500…4500

Speed at Max Torque (rpm)

 

   TC = Turbocharger توربوشارژر                تنفس طبیعی     NA = Naturally Aspirated

 

بنزین = Gasoline      گاز فشرده شده طبیعی = CNG (Compressed Natural Gas)     قطر سیلندر = Bore

 

قابل ذکر است که موتور ملی مجهز به مبدل کاتالیزور سه راهه (Catalytic Converter – Three Way) و قابلیت دریافت استاندارد Euro4 نیز دارد. جنس مانیفولد دود از چدن و محاسبات دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) هم روی مانیفولد دود و هم روی مانیفولد هوا برای چگونگی ورود و خروج دود و هوا انجام شده است. همچنین آزمایشات ارتعاشی (NVH) روی بلوکه سیلندر و سرسیلندر صورت گرفته است. خانواده موتور ملی مجهز به کنیستر (سیستم جمع آوری بخارات سوخت در بالای باک بنزین و تقطیر آن)، سیستم بلوبای (Blow-By)  یا سیستم تهویه گازهای حاصل از احتراق از محفظه میل لنگ و کارتل، سیستم سوپاپ بندی متغیر پیوسته (CVVT) و سیستم روغنکاری جدید (Oil Module) می باشد که در مورد چهار سیستم فوق در آینده به طور مفصل صحبت خواهد شد.

 

 

 

 

 

 

مبدل کاتالیزور

تاریخچه: تکنولوژی استفاده از مبدلهای کاتالیزوری از سال 1970 با الزام اجرای قوانین سختگیرانه آلایندگی مطرح گردید و امروزه از مفیدترین روشها و وسایل برای کاهش آلاینده های خروجی از موتور است.

تعریف مبدل کاتالیزور: وسیله ای است که گازهای خروجی و خطرناک از موتور را به گازهای بی خطر تبدیل می نماید.

همانطور که می دانید اگر احتراق در شرایط استوکیومتری رخ دهد خروجیهای حاصل از احتراق آب، نیتروژن (N2) و دی اکسید کربن (CO2) می باشد و اگر احتراق در شرایط استوکیومتری رخ ندهد مثلا برای احتراق هوای مناسب وجود نداشته و یا .... در اینصورت خروجیهای حاصل از احتراق گازهای زیان آوری همچون مونو اکسید کربن (CO)، گروه گازهای (NOx) و هیدروکربنهای نسوخته (CH) می باشند که مبدل کاتالیزور، گازهای فوق را به گازهای بی خطر تبدیل می کند.

مونو اکسید کربن (CO) : گازی سمی است و بدون بو و بی رنگ می باشد که در اثر کمبود هوای مناسب در احتراق ایجاد می شود.

هیدروکربنهای نسوخته (CH) : در اثر مناسب نسوختن سوخت ایجاد می شود.

گروه گازهای (NOx) : گازهای خطرناکی می باشند که باعث مشکلات تنفسی برای انسان و یکی از عوامل ایجاد باران اسیدی می باشند.

 

                                       

 

شکل 1 – نمائی از یک مبدل کاتالیزور

 

 

هر مبدل کاتالیزوری از دو کاتالیزور کاهنده (Reduction Catalytic) و کاتالیزور اکسید کننده (Oxidation Catalytic) تشکیل شده است. در هر مبدل کاتالیزور یک ماده ای به نام سریم (Cerium) وجود دارد که باعث ذخیره اکسیژن در مبدل و افزایش کارآئی آن می شود.

 

عملکرد مبدل کاتالزور(Catalytic Converter Operation):

گازهای خروجی از موتور در اولین مرحله از روی کاتالیزور کاهنده (که رادیم می باشد) ابتدا عبور می کنند که بوسیله این کاتالیزور واکنش زیر اتفاق می افتد:

NOx → O2 + N2

 

بعد از مرحله فوق گازهای خروجی از موتور از روی کاتالیزورهای اکسید کننده (که پلاتینیم و پلادیم می باشند) عبور کرده و بوسیله کاتالیزورهای فوق واکنش زیر اتفاق می افتد:

2CO + O2 → 2CO2

CxHy + nO2 → xCO2 + mH2O

 

در اینجا نکته حائز اهمیت آن است که از کجا بدانیم اکسیژن موجود در مبدل کاتالیزور برای عمل اکسیداسیون یا به عبارتی برای تبدیل هیدروکربنهای نسوخته به دی اکسید کربن و آب و برای تبدیل مونو اکسید کربن به دی اکسید کربن کافی می باشد؟

جواب:  وظیفه عمل فوق به عهده سنسور اکسیژن (Oxygen Sensor) می باشد. سنسور فوق در بالادست مبدل کاتالیزوری نصب می شود و مقدار اکسیژن موجود در گازهای خروجی از موتور را اندازه گرفته و به کنترل کننده الکترونیکی خودرو (ECU) می فرستد. واحد الکترونیکی خودرو میزان اکسیژن موجود در گازهای خروجی از اگزوز را با بالا یا پائین بردن نسبت هوا به سوخت تنظیم می نماید. در نتیجه سنسور اکسیژن باعث نزدیک شدن شرایط احتراق به شرایط استوکیومتری و تنظیم مناسب و کافی اکسیژن در گازهای خروجی از اگزوز برای عمل اکسیداسیون می شود.

 

انواع مبدل کاتالیزوری (Catalytic Converter Types):

1-       مبدل کاتالیزوری دو راهه – اکسید کننده (Two Way Catalytic): در مبدل فوق فقط واکنش اکسیداسیون اتفاق می افتد.

2-    مبدل کاتالیزوری سه راهه – اکسید احیاء کننده (Three Way Catalytic): در مبدل فوق هر دو واکنش اکسیداسیون و کاهندگی اتفاق می افتد.

قابل ذکر است که مبدلهای کاتالیزوری سه راهه مرسوم تر می باشند.

 

مبدلهای کاتالیزوری بسته به پایه بکار رفته در آنها به دو دسته تقسیم بندی می شوند:

1-         مبدل کاتالیزوری پایه سرامیکی

2-         مبدل کاتالیزوری پایه فلزی

 -پایه قسمتی از مبدل است که کاتالیستها را روی آن قرار می دهند و در تماس گازهای خروجی با این کاتالیستها گازهای بی خطر بوجود می آیند.

 

مبدلهای کاتالیزوری از نظر ساختاری نیز به دو نوع شانه عسلی (Honey Comb) و دانه ای سرامیکی (Ceramic Beads) تقسیم می شوند که در اشکال زیر نمونه هائی از  شانه عسلی را مشاهده می فرمائید.

 

 

                                      

 

شکل 2 – ساختار شانه عسلی

 

 

 

 

شکل 3 – مبدل کاتالیزوری با پایه سرامیکی و ساختار شانه عسلی

سوخت هیدروژن

امروزه گاز هيدروژن براي استفاده در موتورهاي احتراقي و وسايل نقليه الكتريكي باتريدار مورد بررسي قرار گرفته است. هيدروژن در دما و فشار طبيعي، يك گاز است و به اين علت، انتقال و ذخيره آن از سوخت هاي مايع ديگر، دشوارتر است. سامانه ‌هايي كه براي ذخيره هيدروژن توسعه يافته‌اند، عبارتند از:

هيدروژن فشرده، هيدروژن مايع و پيوند شيميايي ميان هيدروژن و يك ماده ذخيره (براي مثال، هيدريد فلزات).

با اين كه تاكنون هيچ سامانه حمل و نقل و توزيع مناسبي براي هيدروژن وجود نداشته، اما توانايي توليد اين سوخت از مجموعه متنوعي از منابع و خصوصيت پاك سوز بودن آن، هيدروژن را به سوخت جانشين مناسبي تبديل كرده است.
هيدروژن يکي از ساده‌ترين و سبك‌ترين سوخت هاي گازي است که در فشار اتمسفري و دماي جوي حالت گاز دارد. سوخت هيدروژن همان گاز خالص هيدروژن نيست، بلكه مقدار كمي اكسيژن و ديگر مواد را نيز با خود دارد. منابع توليد سوخت هيدروژن شامل گاز طبيعي ، زغال سنگ ، بنزين و الكل متيليك هستند. فرآيند فتوسنتز در باكتري ها يا جلبك ها و يا شكافتن آب به دو عنصر هيدروژن و اكسيژن به كمك جريان الكتريسيته يا نور مستقيم خورشيد از آب، روش هاي ديگري براي توليد هيدروژن هستند.
در صنعت و آزمايشگاه هاي شيمي، توليد هيدروژن به طور معمول با استفاده از دو روش شدني است:

 1- الكتروليز

 2- توليد گاز مصنوعي از بازسازي بخار يا اكسيداسيون ناقص

 در روش الكتروليز با استفاده از انرژي الكتريكي، مولكول‌هاي آب به هيدروژن و اكسيژن تجزيه مي‌شوند. انرژي الكتريكي را مي‌توان از هر منبع توليد الكتريسيته كه شامل سوخت هاي تجديد پذير نيز مي‌شوند، به دست آورد. وزارت نيروي آمريكا به اين نتيجه رسيده است كه استفاده از روش الكتروليز براي توليد مقادير زياد هيدروژن در آينده مناسب نخواهد بود.
روش ديگر براي توليد گاز مصنوعي، بازسازي بخار گاز طبيعي است. در اين روش، مي‌توان از هيدروكربن‌هاي ديگر نيز به عنوان ذخاير تامين مواد استفاده كرد. براي نمونه، مي‌توان زغال سنگ و ديگر مواد آلي (بيوماس) را به حالت گازي درآورد و آن را در فرآيند بازسازي بخار براي توليد هيدروژن به كار برد. از طرفي چون هيدروکربن هاي فسيلي محدود و رو به اتمام هستند، پس بهتر است ديد خود را به سمت استفاده از منابع تجديد شونده معطوف کنيم.
گاز هيدروژن مي تواند هم از منابع اوليه تجديد پذير و هم از منابع تجديد ناپذير توليد شود. امروزه توليد گاز هيدروژن از منابع تجديد پذير به سرعت مراحل توسعه و رشد خود را مي پيمايد. اين در حالي است که توليد گاز هيدروژن از منابع تجديد ناپذير به ويژه منابع فسيلي به علت محدود بودن اين منابع روز به روز کاهش مي يابد.

گاز هيدروژن در اثر واکنش هاي تخميري ميکروارگانيسم هاي زنده، به ويژه باکتري ها و مخمرها روي بيوماس، توليد ميشود. بيوماس از منابع اوليه تجديد پذير است که از موادي مانند علوفه، ضايعات گياهان و فضولات حيوانات به دست مي آيد. در روند توليد گاز هيدروژن، باکتري هاي بي هوازي با استفاده از پديده تخمير، مواد آلي و آب را به گاز هيدروژن تبديل مي کنند.

براي توليد هيدروژن به وسيله باکتري ها دو نوع تخمير وجود دارد: يک نوع تخمير نوري است که در آن به منبع نور نياز است و نوع ديگر، تخمير در تاريکي است که نيازي به نور ندارد. در اين واکنش ها منابع کربني زيادي استفاده مي شود که همگي از بيوماس تامين مي شوند.

در طبيعت ميکروارگانيسم هاي بي هوازي در غياب اکسيژن و با استفاده از پديده تخمير، گاز هيدروژن توليد مي کنند، ولي مقدار اين گاز از نظر کمي پايين است و از نظر اقتصادي براي مصارف صنعتي و خانگي و ... قابل توجيه نيست؛ از اين رو بايد با استفاده از روش هايي، بازده توليد گاز هيدروژن را افزايش داد. يکي از روش هايي که مي توان بازده توليد گاز هيدروژن را بالا برد، تغييرات ژنتيک در ژنوم اين باکتري ها با استفاده از روش هاي مهندسي ژنتيک و بيوتکنولوژي است. روش ديگر، استفاده از ترکيبي از باکتري هاي هوازي و بي هوازي در کنار هم است. در اين روش چون باکتري هاي بي هوازي در فرآيند تخمير توليد اسيد هاي آلي مي کنند، رفته رفته محيط واکنش اسيدي مي شود و PH پايين مي آيد؛ از اين رو توليد هيدروژن کاهش مي يابد. ولي هنگامي که باکتري هاي هوازي در محيط باشند، از اسيد هاي آلي استفاده و آنها از محيط خارج مي کنند؛ در نتيجه راندمان توليد گاز هيدروژن بالا مي رود.

تحقيق و توسعه

وزارت نيروي آمريكا براي توسعه استفاده از هيدروژن دو برنامه اصلي را دنبال مي‌كند که يکي برنامه هيدروژن وزارت نيرو و ديگري شبكه اطلاعاتي تكنولوژي‌هاي هيدروژن است. هيدروژن، سومين انرژي فراوان بر روي سطح زمين است. همان طور كه به صورت ابتدايي در آب و تركيبات آلي يافت مي شود. هيدروژن از هيدروكربن ها يا آب به دست مي آيد و هنگامي كه به عنوان سوخت مصرف مي شود، يا براي توليد الكتريسيته از آن استفاده مي شود و يا با تركيب مجدد با اكسيژن توليد آب مي كند. از اين رو و با توجه به قابليت بالاي توليد انرژي در اين سوخت اخيراً تلاش هاي زيادي براي جانشين کردن اين سوخت صورت مي گيرد.

مسائل ايمني

هيدروژن از ديدگاه ايمني نيز مطمئن و مطلوب است و براي حمل ونقل ، نگهداري و استفاده، خطرناك تر از سوخت هاي رايج ديگر نيست. به هر صورت مسائل ايمني همچنان به عنوان يكي از اساسي‌ترين مقوله ها در استفاده از انرژي هيدروژن باقي مي ماند.استانداردهاي متداول دنيا امنيت استفاده از آن را با سختگيري در طراحي‌ و انجام آزمايش هاي متعدد فراهم مي آورد. همچنين در حوزة نگهداري و حمل آن، استانداردهاي بسياري براي تمام تجهيزات مرتبط تدوين شده است.

اقتصاد هيدروژن

براي هيدروژن به عنوان يك سوخت، سيستم توزيعي مناسبي وجود ندارد. با اين كه معمولاً انتقال از طريق خط لوله با صرفه‌ترين راه انتقال سوخت‌هاي گازي است، اما در حال حاضر سيستم خط لوله مناسبي موجود نيست. انتقال هيدروژن به طور خاص از طريق مخزن و تانكرهاي گاز صورت مي‌گيرد. استفاده از هيدروژن به عنوان سوخت به يك زير ساختار براي حمل ونقل و نگهداري و با توجه به مسائل ايمني و اقتصادي نياز دارد.
ديدگاه ايجاد يك زير ساختار كه هيدروژن را به عنوان منبع انرژي مورد استفاده قرار مي‌دهد، مفهوم اقتصادي بودن اين طرح را پديد آورده كه بهترين راه جهت ايجاد تقاضاي بيشتر براي توليد و مصرف اين انرژي است، زيرا منابع توليد هيدروژن بسيار ارزان و دردسترس هستند. هيدروژن قابليت بالايي براي توليد انرژي دارد و ميزان آلودگي ناشي از مصرف اين سوخت در محيط زيست بسيار کم است. اين سوخت به عنوان منبعي تجديدپذير، پاک و فراوان تر از سوخت فسيلي مي تواند کاربرد زيادي براي نيروگاه ها و بخش حمل و نقل داشته باشد.