[M.Hashem.M]

http://www.getpersonas.com/en-US/gallery/All/Popular

کسایی که از مرورگر موزیلا فایرفاکس استفاده میکنند از این سایت میتونند برای مرورگرشون THEME انتخاب کنن

[EsmaeiL]

In Tha Name of Allah The Beneficent The Merciful

این قسمت جهت افزایش فرهنگ کتاب وکتابخوانی اعضا و بازدیدکنندگان سایت ایجاد شده است.
در این قسمت میتوانید کتاب های با ارزش و تاثیر گزاری را که خوانده اید را به سایر اعضای سایت معرفی کنید. همچنین افرادی که در جستجوی کتاب خاصی میباشند میتوانند موضوع کتاب مورد نظر خود را در این تایپیک قرار دهند و از راهنمایی سایرین استفاده کنند.
توجه داشته باشید کتابی که که معرفی میکنید حتما باید شامل:موضوع کتاب، نام و نویسنده کتاب،و در صورت امکان گزیده ای از مطالب آن کتاب باشد.
همچنین میتوانید لینک دانلود کتاب های الکترونیکی و کتابهای موبایل را در این قسمت قرار دهید.
با تشکر

جامی وکتاب:

«انیس گنج تنهایی کتاب است فروغ صبح دانایی کتاب است
بود بی مزد و منت اوستادی زدانش بخشدت هر دم مرادی
درونش همچو غنچه از ورق پر به قیمت هر ورق زان یک طبق پر
گهی اسرار قرآن باز گویند گه از قول پیمبر راز گویند
گهی آرند در طی عبادات به حکمت های یونانی اشارات
گهی از رفتگان تاریخ خوانند گه از آینده اخبارت رسانند
گهی ریزندت از دریای اشعار به جیب عقل گوهرهای بسیار»

[EsmaeiL]

موضوع کتاب:برای هر مشکلی یک راه حل معنوی وجود دارد.
There is a spiritual solution to every problem
نویسنده:وین دایر(Wayne Dyer)
دکتر وین دایر نویسنده پرطرفدار،در کتاب خود تحت عنوان "برای هر مشکلی یک راه حل معنوی وجود دارد" دلایل قانع کننده ای مبنی بر تاثیر نیروی عشق ،سازگاری وخدمت به دیگران اریه میدهد.
شما به هنگام مواجه شدن با مشکلاتی از قبیل بیماری،مسایل مالی یا اختلافات خانوادگی،اغلب به نیروی عقلانی خود مراجعه میکنیدتا راه حلی برای آن بیابید.اما وین دایر در این کتاب توجه عنوان میکند نیروی معنوی که در دسترس ما قرار دارد راه حل تمام مشکلات ما به شمار می آید.وین دایر با در نظر گرفتن روایات معنوی مختلف به ویژه دعای فرانسیس قدیس به ما کمک میکند تا از این دنیای مادی فاصته بگیریم وبه نیروی الهی در ردون خو پی ببریم. ،


معنی مشکل چیست ؟

من با تمام وجود احساس می کنم برای هر یک از ما فقط یک مشکل وجود دارد. این مشکل زمانی آشکار می شود که به خویشتن اجازه می دهیم تا از خدا جدا باشیم . اما حقیقت این است که ما هرگز نمی توانیم از خدا جدا شویم زیرا جایی نیست که خدا در آن حضور نداشته با شد. بنابر این در اینجا تناقضی وجود دارد .وقتی ما با خدا در ارتباط باشیم مشکلی نداریم همچنین ما همیشه با خدا در ارتباط هستیم .در عین حال ٬ هنوز معتقدیم که مشکلات زیادی داریم . مشکلاتی نظیر بیماری , اختلاف , نا سازگاری , ترس , اضطراب , فقر , خشم , نا امیدی در باره دیگران و غیره , همه در ذهن ما شکل می گیرند . هنگامی که چنین مشکلاتی داریم احساسی تنهایی , بیگانگی , انزوا, عصبانیت , آسیب دیدگی , افسردگی , ترس و اضطراب بسیار به سراغ ما می آید در عین حال هنگامی که با تمام وجود به منشاء واقعی خود می پیوندیم همه این احساسات نا پدید می شوند.
من از واژه مشکل جوری استفاده می کنم گوئی واقعا وجود دارد , اما در عین حال هر بار که آن را به کار می برم می دانم توهمی بیش نیست. بنابر این هر بار که این واژه را در اینجا می بینید بدانید من آن را توهمی می دانم که توسط ذهن ایجاد شده زیرا در آن لحظه خود را از خدا جدا ساخته ایم.


جمله پر باری در کتاب "راه اعجاز" وجود دارد . که این نکته مهم را به من یاد آوری می کند :
(( درک این که همه چیز , همه وقایع , همه برخورد ها و شرایط , مفید هستند نیاز به آموزش گسترده ای دارد .)) آموزش گسترده حق مطلب را در این جمله ادا نمی کند . داشتن چنین دیدگاهی در زندگی نیاز به ایمان و شهامتی فوق العاده دارد.

تا چه حدی ارزو دارید واقعا و بدون هیچ شک و تردیدی بدانید هر مشکلی که تجربه می کنید و بد ترین مصائب زندگی شما در بر دارنده بذر نیکی هستند ؟ ما می توانیم بیاموزیم که هر مو قعیت بحرانی را به چشم یک فرصت طلائی بنگریم . این موقعیت , زندگی ما را اسان تر نمی کند بلکه ما را خرسند تر و راضی تر می کند . در این حالت ما نمی توانیم رویدادی را منفی تلقی کنیم زیرا همه چیز را مفید می بینیم .

اگر هر روز با مشکلاتی روبرو می شوید که بر طرف شدن آنها به نظر غیر ممکن است , این روش را در پیش گیرید تا مشکلات برایتان ساده تر شود من از شما می خواهم تا ذهنی روشن و باز داشته باشید و عقاید مذهبی گذشته خود را با منطق و استدلال تطبیق دهید . منطق و استدلال فضایی را به وجود می آورند تا شما بتوانید ارتباط معنوی خود را برای حل مشکلاتتان بر قرار سازید و نیز در چنین شرایطی زمینه دستیابی به ابزارهای حل مشکل برای شما فراهم می شود.


منبع : کتاب "برای هر مشکلی راه حل معنوی وجود دارد"
از : وین دایر

[EsmaeiL]

همه چیز در باره امواج فرا صوت( ULTRA- SUNIC)


دید کلی
تصور شما از موج صوتی چیست؟
چرا وقتی به یک شی ضربه می‌زنیم صدا تولید می‌شود؟
فکر می‌کنید که صوت می‌تواند در خلا منتشر شود؟
پدیده‌هایی مانند تاخل ، انعکاس و ... در مورد صوت چگونه بررسی می‌گردند؟
امواج صوتی جزو کدام گروه از امواج عرضی یا طولی است؟

هوا دارای خاصیت ارتجاعی می‌باشد هنگامی که یک لایه از مولکولهای هوا به جلو رانده می‌شود، این لایه به نوبه خود لایه دیگری را به جلو می‌راند و خود به حال اول بر می‌گردد. لایه جدیدی نیز لایه دیگری را به جلو می‌راند و به همین ترتیب این عمل بارها و بارها تکرار می‌گردد تا انرژی به پایان برسد. این جابجایی مولکولها اگر بیش از 16 مرتبه در ثانیه تکرار می‌گردد صدا بوجود می‌آید. هر رفت و برگشت لایه هوا یک سیکل نام دارد و تعداد سیکل در ثانیه تواتر یا بسامد یا فرکانس نامیده می‌شود.






موج صوتی چیست؟

امواج صوتی ، امواج مکانیکی طولی هستند. این فیزیک امواج می‌توانند در جامدات ، مایعات و گازها منتشر شوند. ذرات مادی منتقل کننده این فیزیک امواج ، در راستای انتشار موج نوسان می‌کنند. فیزیک امواج مکانیکی طولی در گستره وسیعی از بسامدها به وجود می‌آیند و در این میان بسامدهای فیزیک امواج صوتی در محدوده‌ای قرار گرفته‌اند که می‌توانند گوش و مغز انسان را برای شنیدن تحریک کنند.

این محدوده تقریبا از 20 هرتز تا حدود 20000 هرتز است و گستره شنیده شدنی نامیده می‌شود. فیزیک امواج مکانیکی طولی را که بسامدشان زیر گستره شنیده شدنی باشد امواج فرو صوتی ، و آنهایی که بسامدشان بالای این گستره باشد ، امواج فراصوتی گویند.

تولید صوت


هر گاه به جسمی ضربه می‌زنیم لایه‌های هوا بین دست ما در جسم جابجا می‌شوند و اگر این جابجاییها بیش از 16 بار در ثانیه باشند، صدا ایجاد می‌شود. برای اینکه بهتر بتوانیم نقش اندامهای گفتار را در تولید آواهای زبان فارسی مورد مطالعه قرار دهیم، ابتدا به نظر می‌رسد لازم است مطالب مختصری درباره چگونگی تولید آوا یا صوت ارائه کنیم.
آوا یا صوت از ارتعاش مولکولهای هوا حاصل می‌شود. ارتعاش یعنی حرکت مولکولهای هوا از جای خود در مسیر معین و بازگشت آنها به جای اولیه. این پدیده فیزیکی را اصطلاحا موج می‌نامیم. برای آنکه بتوانیم یک تصویر تقریبی از طرز بوجود آمدن موج صوتی را مجسم کنیم پاندولی را در نظر می‌گیریم. اگر وزنه پاندول را به یک طرف کشیده آن را رها سازیم، پاندول با سرعت ، به منتهی الیه طرف دیگر رفته دوباره در همان مسیر بجای اول می‌گردد. این حرکت به دفعات زیاد صورت می‌گیرد، ولی در هر دفعه خط سیر آن اندکی کوتاهتر می‌شود تا اینکه وزنه پاندول دوباره به حالت اولیه یعنی سکون در آید.
وزنه پاندول در این حرکت ، لایه‌ای از مولکولهای هوا را با خود به جلو می‌راند و این عمل موجب می‌شود که در یک سوی وزنه ، رقت مولکولی در سوی دیگر تراکم مولکولی ایجاد شود. رقت یعنی زیاد شدن فاصله بین مولکولها و تراکم یعنی کم شدن فاصله آنها. اگر با دو دست یک لاستیک را بکشیم طول لاستیک زیاد می‌شود یا به سخن دیگر ، لاستیک کش می آید.
علت این موضوع آن است که فاصله بین مولکولها در قسمتهای میانی لاستیک زیاد شده و مولکولها بین دو سر لاستیک زیاد شده و مولکولها به طرف دو سر لاستیک کشانده می‌شوند و در نتیجه فاصله میان مولکولها در دو سر لاستیک کم می‌شود. بدین ترتیب در قسمت میانی لاستیک رقت مولکولی و در دو سر آن تراکم مولکولی ایجاد می‌شود. اکنون اگر دو سر لاستیک را رها کنیم مولکولها دوباره به جای اولیه خود بر می‌گردند.



خاصیت ارتجاعی هوا
هوا نیز دارای همین خاصیت ارتجاعی است، منتهی به مراتب بیشتر از لاستیک. هر رقت و تراکم مولکولی در هوا موجب رقت و تراکمهای دیگر می‌گردد. بدین معنی که ، هنگامی که یک لایه از مولکولهای هوا به جلو رانده می‌شود این لایه به نوبه خود لایه دیگری را به جلو می‌راند و خود به حال اول بر می‌گردد. لایه جدیدی نیز لایه دیگری را ، و به همین ترتیب این عمل بارها و بارها تکرار می‌گردد تا انرژی به پایان برسد. این جابجایی مولکولها اگر بیش از 16مرتبه در ثانیه تکرار گردد صدا بوجود می‌آید.

اگر کتابی را از ارتفاع معینی به طرف زمین رها کنیم بر اثر سقوط کتاب ، فشار هوای بین کتاب و زمین زیاد می‌شود و این فشار ، مولکولهای هوا را به اطراف می‌راند. مولکولهای رانده شده به نوبت مولکولهای مجاور خود را به جلو رانده و خود به حالت اول بر می‌گردند. این عمل آنقدر تکرار می‌شود تا انرژی حاصل از سقوط کتاب به پایان برسد. هنگام تماس کتاب با زمین صدایی به گوش می‌رسد، در صورتی که در اثنای سقوط آن صدایی شنیده نمی‌شود.

علت این است که هنگام تماس کتاب با زمین ، بر اثر زیاد بودن مقدار انرژی جابجا شدن مولکولها یا همان رقت و تراکم هوا خیلی بیشتر از 16 مرتبه در ثاینه است و به این علت صدای حاصله قابل شنیدن می‌باشد. هر رقت و تراکم یک سیکل نام دارد و تعداد سیکل در ثانیه تواتر یا بسامد نامیده می‌شود. بنابراین ، وقتی می‌گوییم فرکانس (تواتر) موج مثلا 500 سیکل است، یعنی 500 مرتبه رقت و تراکم در مولکولهای هوا ایجاد شده است. هر قدر بسامد بیشتر باشد صدا به اصطلاح زیرتر است و نیز قدر بسامد کمتر باشد صدا اصطلاحا بمتر است.

چشمه فیزیک امواج فروصوتی و فراصوتی
فیزیک امواج فروصوتی که با آنها سروکار داریم معمولا توسط چشمه‌های بزرگ تولید می‌شوند. امواج زمین لرزه‌ای از آن جمله‌اند. بسامدهای بالای مربوط به فیزیک امواج فراصوتی را می‌توان به وسیله ارتعاشات کشسان یک بلور کوارتز که بر اثر تشدید با یک میدان الکتریکی متناوب در بلور القا شده است ، ایجاد کرد. به این طریق می‌توان بسامدهای فراصوتی به بزرگی 6x108 هرتز تولید کرد. طول موج متناظر با این بسامد در هوا در حدود 5x10-5 سانتی‌متر است که همان حدود طول موج نور مرئی است.

مشخصات فیزیکی
جابجایی یا ارتعاش مولکولهای هوا در تمام جهات صورت می‌گیرد و بسته به مقدار انرژی موجود ، هر لایه از مولکولها مسافتی را طی می‌کنند. به سخن دیگر هر چه انری بیشتر باشد مسافتی را که موج می‌پیماید بیشتر است. طول مسافتی را که هر طبقه از مولکولهای هوا طی نموده و دوباره به جای اولیه خود بر می‌گردد دامنه نوسان نامند. هر چه آن مسافت زیادتر باشد صدا بلندتر است. بلندی صدا را با زیر و بمی آن نباید اشتباه کرد، زیرا بلندی صدا مربوط به تعداد ارتعاش در ثانیه است.

بنابراین صدای ممکن است بم ولی بلند باشد. بالعکس صدای دیگری ممکن است زیر ولی کوتاه باشد. اگر امواج صوتی در مسیر حرکت خود به جسمی از قبیل پرده گوش برخورد کنند و آن را به همان اندازه مرتعش سازند، ارتعاش پرده گوش بوسیله اندامهای گوش داخلی به مراکز اعصاب شنوایی منتقل گشته و در نتیجه صدا شنیده می‌شود و عکس العمل لازم صادر می‌شود.






چشمه فیزیک امواج شنیده شدنی
فیزیک امواج شنیده شدنی در تارهای مرتعش (بلندگو ، طبل) ایجاد می‌شوند. همه این عناصر مرتعش به تناوب هوای پیرامون خود را در حرکت به طرف جلو ، فشرده و در حرکت به طرف عقب ، رقیق می‌کنند. هوا این آشفتگیها را بصورت موج از چشمه به خارج انتقال می‌دهد. این فیزیک امواج به هنگام وارد شدن در گوش ، احساس صوت را بوجود می‌آورند. موجهایی که تقریبا متناوب هستند و یا تعداد کمی از مؤلفه‌های تقریبی متناوب را شامل می‌شوند، احساس خوشایندی بوجود می‌آورند (اگر شدت خیلی زیاد نباشد) اصوات موسیقی از این جمله‌اند. صوتی که شکل موج آن متناوب نباشد ، بصورت نوفه شنیده می شود. نوفه را می‌توان برهمنهشی از امواج متناوب دانست که در آن تعداد مؤلفه‌ها خیلی زیاد است.

یک آزمایش ساده
دو سر یک سیم فولادی به طول یک متر و به قطر یک میلیمتر را که کشیده شده و بوسیله دو قطعه سنگ یا آهن محکم شده است ، در نظر می‌گیریم. حال اگر وسط سیم را به کناری کشیده و رها کنیم صدایی شنیده نمی‌شود، در صورتی که ارتعاش آن کاملا به چشم دیده می‌شود. ولی اگر یک طرف سیم را به کنار یک لنگه در تخته‌ای متصل کنیم و آزمایش را دوباره انجام دهیم، صدای آن کاملا شنیده می‌شود، با وجود آنکه ارتعاش آن مشهود نیست. علت این امر آن است که در دفعه اول هوای مجاور سیم بجای اینکه تراکم و انبساط پیدا کند، روی سیم لغزیده است و در مرتبه دوم هوای مجاور لنگه در ، مجال لغزیدن و رسیدن به کنار آن را قبل از تجدید ارتعاش نداشته است.

امواج صوتی در جامدات و مایعات
همانطور که درون هوا ارتعاشات طولی توام با تراکم و انبساط منتشر می‌شود، به همان طریق نیز ارتعاشات طولی توأم با تراکم و انبساط در داخل مایعات و جامدات انتشار پیدا می‌کنند. اگر میله فلزی را برای لحظه کوتاهی در امتداد خودش کشیده و رها کنیم ، تراکم و انبساط در طول میله انتشار پیدا خواهد کرد و همین طور اگر نقطه‌ای از جسم جامد را مرتعش سازیم (به عنوان مثال با چکش به گوشه یک قطعه سنگ یا فلز بزنیم) تراکم و انبساط به شکل سطوح کروی در تمام جسم مرتعش منتشر می‌شوند.

مخصوصا نباید چنان کرد که انتشار تراکم و انبساط درون اجسام مختص به ارتعاشات شنیدنی است، بلکه هر نوع ارتعاش با هر فرکانس ممکن است در آنها انتشار یابد. تنها فرقی که جامدات و مایعات در انتقال صوت با هوا و گاز دارند در زیاد بودن سرعت انتشار صوت در آنهاست.






مشاهدات تجربی
چیزی که در موقع انتشار صوت در هوا انتقال می‌یابد، هوا نیست. به دلیل اینکه صدای هواپیما از ابر و دود غلیظ عبور کرده و به ما می‌رسد. بدون آنکه ابر را پراکنده ساخته و با خود به طرف ما بیاورد.


هوا در حین انتشار صوت جلو و عقب می‌رود. یعنی مرتعش می‌شود. برای مشاهده این امر کافی است یک قطعه فیلم عکاسی را بین دو انگشت گرفته و در مقابل آن با آواز بلند بخوانیم، در اینصورت حرکت رفت و آمد تند فیلم را به خوبی در محل اتصال انگشتان خود با فیلم حس می‌نماییم.


عبور فیزیک امواج صوتی در هوا با کم و زیاد شدن فشار (انبساط و تراکم) همراه می‌باشد. در جدار لوله صوتی سوراخی درست کرده و سپس ورقه نازک کاغذی روی آن می‌چسبانیم و از خارج به این کاغذ پاندول سبک ساده از چوب آقطی آویزان نموده و لوله را بطور افقی نگاه به بالا و پایین رفتن می‌کند. اگر تنها هوا حرکت می‌کرد و اختلاف فشار در آن وجود نداشت پاندول رفت و آمد نمی‌کرد زیرا حرکت ارتعاشی هوای درون لوله موازی با سطح کاغذ بوده و ممکن نبود که تولید حرکت متناوب در ورقه کاغذ بنماید.


در نتیجه وجود همین انبساط و تراکم ، در فیزیک امواج صوتی ، اختلاف چگالی متناوب پیدا می شود. زیرا اگر تغییر فشار را در فیزیک امواج صوتی قبول کنیم لازم است که تغییر چگالی در آنها رانیز قبول کنیم. به کمک چندین پاندول که در طول لوله صوتی افقی بطریق فوق آویزان کرده‌ایم می‌توانیم ثابت کنیم که هنگام ایجاد صوت در لوله ، پاندولی که نزدیکتر به دهانه لوله است زودتر از پاندولهای دیگر به ارتعاش در می‌آید.

پس وقتی قسمتی از هوای درون لوله در داخل آن به سمت انتهای آن حرکت کرده و قسمت دیگری از هوای درون لوله ساکن است، ناچار چگالی قسمتی که بین این دو قسمت متحرک و ساکن قرار دارد ، تغییر کرده است. موضوع وجود اختلاف چگالی در هوای مرتعش عملا به تحقیق رسیده است و از تغییر چگالی هوا در موقع ارتعاش که باعث تغییر ضریب شکست می‌شود، استفاده کرد. و فیزیک امواج صوتی را به کمک جرقه الکتریکی عکسبرداری نموده‌اند.
تولید ماورای صوت
مقدمه

علم صوت به معنی وسیع کلمه تولید ، تراگسیل و دریافت انرژی بصورت ارتعاش در ماده است. اگر اتمها و مولکولهای شاره یا جامد از اوضاع طبیعی خود تغییر مکان یابند، نیروی الاستیک در آن پدید می‌گردد، که مربوط به سختی جسم است و می‌خواهد جسم را به حالت نخست باز گرداند، این را نیروی برگرداننده گویند. تأثیر این نیروی الاستیک برگرداننده توأم با خاصیت اینرسی دستگاه ، ماده را برای ارتعاشهای نوسانی و در نتیجه تراگسیل موجهای آکوستیکی قابل می‌سازد. امواج صوتی امواج مادی بوده که هم طولی و هم عرضی می‌تواند باشد. در شاره ها بصورت طولی است و در محیطهای دیگر هم بصورت طولی و هم بصورت عرضی است. یعنی فرضا اگر صوت وارد یک ماده جامد شود، به موج طولی و عرضی با سرعتهای متفاوت تجزیه می‌شود.










امواج ماورای صوت را به روشهای مکانیکی و الکتریکی و مغناطیسی می‌توان تولید کرد. ابزار مکانیکی تولید ماورای صوت عبارت است از: سیرن ، سوتک گالتن ، مولد الکتریکی ، مولد مغناطیسی ، نوسانگر پیزو الکتریک و نوسانگر مانیتواستریکتیو که در زیر برخی از آنها که کاربرد وسیعی دارند شرح مختصری می‌دهیم.

سیرن
سیرن از یک ظرف محکم ساخته شده است که بوسیله لوله‌ای به تلمبه تراکم هوا مربوط می‌شود و می‌توان در آن هوای با فشار زیاد متراکم کرد. در قسمتی از سطح بالایی این ظرف دو صفحه فلزی گرد محور واحدی قرار دارند که بر روی آنها تعدادی سوراخ به یک فاصله از محور موجود است. صفحه پایین ثابت است و صفحه بالایی می‌تواند بر روی آن با سرعت زیاد دوران کند.


سوراخهایی که بر روی این دو صفحه موجود است، می‌توانند در مقابل یکدیگر قرار گیرند. ولی امتداد آنها در صفحه بالایی و پایینی برهم قرار ندارد و طوری است که وقتی هوایی با فشار زیاد از سوراخهای پایینی به دهانه سوراخهای بالایی می‌رسد، تغییر جهت و امتداد می‌دهد. و همین تغییر جهت حرکت هوا سبب می‌گردد که بر صفحه بالایی نیرویی اثر کند و آن را به چرخش در آورد. فرکانس صوتی که سیرن تولید می‌کند با تعداد سوراخهای صفحه دوّار (p) و نیز تعداد دوری که صفحه گردان سیرن در ثانیه دوران می کند (n) نسبت مستقیم دارد (f = pn). که در آن f فرکانس صوت می‌باشد.


معمولا بر روی سیرنها دستگاهی است که می تواند صوت حاصل را مشخص کند. ولیکن اگر تعداد سوراخها در صفحه بسیار زیاد و نیز فشار هوا یا بخار آب که در ظرف سیرن متراکم شده است، بسیار زیاد باشد، ارتعاشات ماورای صوت تولید می‌شود. به کمک این سیرنها امواجی تا فرکانس200 کیلو هرتز تولید کرده‌اند.
وتک گالتن
در سال 1883 نخستین بار گالتن متوجه امواج ماورای صوت شد. او با استفاده از لوله بسته‌ای که به کمک یک پیچ می‌توانست طول آن را تغییر دهد، ارتعاشات صوتی بسیار ریزی با فرکانس زیاد تولید کرد. و ضمن کاهش تدریجی طول لوله بسته متوجه شد که در هنگام دمیدن در آن صدایی را نمی‌شنود. ولیکن سگی که در نزدیکی وی بود عکس العمل نشان می‌دهد. همین موضوع او را متوجه امواج ماورای صوت کرد.


در سال 1900 میلادی آ. ادلمان سوتک گالین را کامل کرد و آن را به فرکانس حدود 170000 هرتز رسانید. در سال 1916 میلادی هارتمان بر اساس کارهای قبلی سوتکی ساخت که در آن هوای متراکم از یک سوراخ مخروطی شکل خارج و به دهانه لوله استوانه‌ای شکل که طول و قطر آن برابر است وارد می‌گردد و تولید صوت می‌کند. در سوتک هارتمان سرعت خروج هوا و برخورد آن به لوله سوتک بسیار زیاد و بیش از سرعت صوت است.









نوسانگر مغناطیسی
این نوسانگرها براساس خاصیت ماگنتوستریکشن و استفاده از یک میدان الکتریکی متناوب ساخته می‌شود. خاصیت ماگنتوستریکشن عبارت است از تغییر شکل و تغییر حجم یک ماده مغناطیسی (آهن ، نیکل و کبالت) در اثر آهنربا شدن. ساده‌ترین تغییری که در اثر آهنربا شدن یک ماده مغناطیسی بررسی می‌شود تغییر نسبی طول یعنی Δl/l است. که در این رابطه Δl تغییر طول و ا طول اولیه ماده مغناطیسی است.

اگر میله ای از یک ماده مغناطیسی مانند نیکل را انتخاب کنیم و در اطراف آن یک سیم روپوش دار بپیچیم و آن را در یک مدار الکتریکی قرار دهیم، مشاهده می‌شود که هر گاه جریان الکتریکی از سیم پیچ بگذرد طول میله کوتاه می شود و پس از قطع جریان میله به طول اولیه خود باز می گردد. چنانچه بتوانیم به کمک یک رئوستا شدت جریان الکتریکی را افزایش دهیم، تغییر طول میله Δl بیشتر می شود.

ضمنا اگر جهت جریان الکتریکی را تغییر دهیم باز هم میله منقبض خواهد شد. مشخص می‌شود که کاهش طول میله که در اثر میدان مغناطیسی سیم پیچ و آهنربا شدن آن ظاهر می‌شود، به جهت میدان الکتریکی بستگی ندارد. ولیکن اندازه تغییر طول میله به اندازه شدت میدان الکتریکی بستگی دارد. در عمل نوسانگرهای مغناطیسی را به این ترتیب می‌سازند که به جای میله‌های نیکلی ورقه‌های نازک نیکلی که رویه‌ای از یک ماده عایق الکتریکی دارند، بکار می‌برند.

این ورقه ها را مانند آنچه در هسته‌های ترانسفورماتور مشاهده می‌کنیم بر روی یکدیگر قرار می‌دهند و به هم متصل می‌کنند. علت بکار بردن ورقه‌های نیکل به جای میله نیکل جلوگیری از جریانهای گردابی (جریان فوکو) است. ضمنا بجای آنکه فقط از یک سیم پیچ استفاده شود، دو سیم پیچ به دور هسته نیکلی پیچیده می‌شود، که از یکی جریان مستقیم و از سیم پیچ دیگر جریان متناوب عبور می‌کند.

نوسانگر پیزوالکتریک
خاصیت پیزوالکتریک عبارت است از ایجاد اختلاف پتاسیل الکتریکی در دو طرف یک بلور هنگامی که آن بلور تحت فشار یا کشش قرارگیرد و نیز انبساط و انقباض آن بلور هنگامی که تحت تأثیر یک میدان الکتریکی واقع شود.


پدیده پیزوالکتریک که در سال 1880 توسط پیرکوری کشف شد، نه تنها در تولید ارتعاشات ماورای صوت مورد استفاده قرار می‌گیرد، بلکه در بسیاری دیگر از ابزارها از جمله در میکروفونهای کریستالی ، پیک آپ گرامافون ، تولید نوسانهای الکتریکی و فندک بکار می‌رود. خاصیت پیزو الکتریک در بلورهای کوارتز ، تورمالین ، تاتارات سدیم و پتاسیم و تیتانات باریم مشاهده شده است.
ماورای صوت در صنعت


کاربرد ماورای صوت در تولید آلیاژها:



در به هم آمیختن فلزات برای تولید آلیاژهای مناسب از امواج ماورای صوت می توان بهره گرفت. روش استفاده به این ترتیب است که به نسبتی که می خواهیم آلیاژتهیه کنیم، فلزات مذاب را روی هم می ریزیم و آنها را در مسیر امواج با فرکانس زیاد قرار می دهیم. در این صورت جنبش مولکولی ذرات افزایش می یابد و فلزات با هم می آمیزند و در همین موقع است که مخلوط را به تدریج سرد می کنند و آلیاژ مورد نظر به دست می آورند.



اشمید وارت فیزیکدانان آلمانی از آزمایشهای خود درباره به هم آمیختن فلزات به نتایج جالبی رسیدند. آنها با عبور دادن ماورای صوت از دو فلز سرب و آلومینیوم آلیاژی تهیه کردند که قابلیت چکشخواری و مفتول شدن آن بسیار زیاد بود آنها توانستند سرب را به نسبت 25% در آلومینیوم پخش کنند. دانه های سرب پخش شده در آلومینیوم قطری در حدود 50 میکرون خواهد داشت.



تشخیص شکاف و حفره در فلزات:

پیش از این ، اشعه ایکس را برای تشخیص ترکیدگی و وجود حفره هایی هوایی در فلزات به کار می برند و لیکن در مورد قطعات خیلی ضخیم فلزات استفاده از این اشعه عملی نیست. زیرا اشعه ایکس جذب فلزات می شود اما با استفاده از امواج ماورای صوت با فرکانس بالا می توان محل شکاف یا حباب هوا را مشخص کرد.



سوراخ کردن مواد سخت:

چنانچه امواج ماورای صوت با فرکانس بالا را در یک نقطه خاص از یک فلز و یا یک بلور متمرکز کنیم انرژی این امواج سبب بالا رفتن دمای آن نقطه می گردد و در نتیجه ، آن نقطه ذوب شده و به آسانی سوراخ می گردد. برای سوراخ کردن مواد سخت مته های مخصوص به کار می برند دراین مته ها سرمته حرکت دورانی نداشته و تنها نوسان می کند.



سایر کاربردهای ماورای صوت در صنعت:

علاوه بر موارد بالا امواج ماورای صوت را برای تعیین ضخامت فلزی در موقع کار و نیز جوش دادن فلزات و نیمه هادیها به کار می برند. بعضی از انواع جوشکاری فقط به وسیله این امواج امکانپذیر است. برای نمونه در کپسول های فضایی بدنه داخلی از فولاد کرم نیکل و بدنه خارجی از آلومینیوم است که این دو قطعه به کمک امواج ماورای صوت انجام می شد.

[EsmaeiL]

ماشین كاری با روش تخلیه الكتریكی(EDM)
ماشین كاری با روش تخلیه الكتریكی(EDM) یكی ازروش های تولید مخصوص است كه كاربرد وسیعی یافته است. در این روش برای براده برداری هیچگونه تماس مستقیمی بین قطعه كار و الكترود بر قرار نمی‌شود و در نتیجه نیروی فیزیكی نخواهیم داشت. آهنگ جداشدن فلز یا براده برداری به رسانایی الكتریكی قطعه كار بستگی دارد نه سختی آن
اساس این روش:
این روش برایماشین كاری كلیه مواد هادی جریان به كار می رود با هر مقدار سختی كه داشته باشند و از چهار بخش تشكیل می شود:
1- الكترود
2- قطعه كار
3- سیال دی الكتریك
4- منبعتامین جریان
هدف از استفاده از دی الكتریك (آب یا نفت سفید) كاهش دما درمنطقه ماشینكاری و انتقال ذرات ماشین كاری شده از منطقه ماشین كاری می‌باشد تا جرقهها مناسب زده شوند و اصطلاحا پدیده آرك (Arc) اتفاق نیافتد.
چنانچه بین دو الكترود(قطعه كار و الكترود) اختلاف پتانسیلی اعمال شود در اثر برخورد شدید الكترون ها بهدی الكتریك بین دو الكترود مولكولهای دی الكتریك یونیزه می شوند و كانالی از یونبین دو الكترود به وجود می آید كه به آن كانال پلاسما گویند.(پلاسما حالت چهارمماده است). و در اثر بر خورد شدید یونها به قطعه كار باربرداری صورت می گیرد.

[img height=74 width=102]http://www.hamedmonsef.com/images/papers/spark2.gif[/img]

با زدن جرقه از یك سو و پیشروی ابزار به سمت قطعه كار از سوی دیگر (به صورت ارتعاش رفت و برگشتی با فركانس بالا) به مرور زمان شكلابزار در قطعه كار براده برداری می شود. هر جرقه درجه حراتی بین 8000 تا 12000 درجهسانتیگراد تولید می كند . اندازه چاله ای كه هر جرقه از قطعه بار برمی دارد بهمیزان انرژی جرقه بستگی دارد كه مهمترین عامل موثر منبع تامین جریان است عمق چالهبه وجود آمده از چندین میكرون تا 1 میلیمتر متفاوت است.

[img height=101 width=204]http://www.hamedmonsef.com/images/papers/spark3.gif[/img]

فرآیند EDM شش مرحله دارد:
1-الکترود به قطعه کار نزدیکشده. هر دو بار دار میشوند (معمولا قطعه کار مثبت و الکترود منفی)
2-چون سطح الکترودو قطعه کار هر دو در اشل میکرونی دارای پستی و بلندی می باشند بنابراین بین دونقطه که نزدیکترین فاصله را نسبت به جاهای دیگر با هم دارند جرقه الکترونی شکل میگیرد.
3- کانال پلاسما شکل می گیرد.
4- در اثر تمرکز بالای کانال پلاسما چاله ای ازقطعه کار ذوب می شود.
5- فشار کانال پلاسما بسیار بالا است .با قطع شدن جرقه و درپی آن قطع شدن کانال پلاسما چون مذاب در آن دما و فشار نمی تواند دوام داشته باشدبه یکباره با حالت انفجاری به اطراف پراکنده می شود.
6-دی الکتریک با شستشوی خودذرات پراکنده شده را جمع آوری می‌کند.

[img height=314 width=291]http://www.hamedmonsef.com/images/papers/spark1.gif[/img]

صافی سطح و سرعت ماشیکاری:
صافی سطحبه ابعاد جرقه تولیدی بستگی دارد. هر چه جرقه قوی تر باشد سطح خشن تر ولی سرعتماشین کاری خیلی بیشتر خواهد بود. با این روش به صافی Ra 0.10 می توان رسید، سطحیکه مثل آینه عمل می کند. صافی سطح های استاندارد معادل Ra 0.8/1 (N5 - N6) میباشد. بسته به انرژی جرقه سرعت بار برداری از 1 تا چند صد میلیمتر مکعب بر دقیقه می‌باشد.
اضافه می شود که جرقه حداقل باید 5 سانتیمتر زیر دی الکتریک زده شود تا خطراشتعال را در پی نداشته باشد چون انرژی جرقه بسیار بالا است.
از دستگاه هایمتداول می توان به اسپارک و وایرکات اشاره کرد .

كارایی این سیستم با آهنگ براده‌برداری بر حسب میلیمتر مكعب یا اینچ مكعب بر دقیقه سنجیده می‌شود و توسط سیستمهای كنترل عددی كنترل می‌شود.
الكترود این فرایند معمولا از جنس مس(در اسپارك) و مسس یا تنگستن (در وایر كات) می‌باشد.
.

یك نمونه از ماشین اسپارك

[EsmaeiL]

ماشینکاری الکتروشیمیایی(ECM):
الکترولیز به طور موفقیت آمیزی درفرآیندهای آبکاری برقی،شکل دهی برقی و پرداختکاری برقی بکار گرفته شده است.فرآیند برداشت ماده توسط تجزیه یا حل شدن شیمیایی از سال 1780 میلادی کشف شده است ، اما در طی چند دهه گذشته این روش بهتر مورد استفاده قرار گرفته است.این فرآیند همچنین به عنوان فرآیند شکل دهی الکتروشیمیایی غیر تماسی نیز شناخته میشود.مشخصه قابل توجه الکترولیز این است که انرژی الکتریکی برای تولید واکنش شیمیایی مورد استفاده قرار میگیرد.بنابراین ، فرآیند ماشینکاری راکه بر اساس این اصل استوار است به عنوان ماشینکاری شیمیایی میشناسند.این فرآیند بر اساس قوانین تجزیه الکتریکی فاراده عمل میکند.در ECM اختلاف پتانسیل الکتریکی DC کمی(25-5)ولت به دو الکترود یا به عبارت دیگر به کاتد و آندی (آند قطعه کار است و کاتد ابزار)که در الکترولیت قراردارند اعمال میشود انتقال الکترونها بین یونها و الکترودها مدار الکتریکی را کامل میسازد.فلز به صورت اتم های منفرد از سطح آند جدا میشود و در الکترولیت به صورت یونهای مثبت ظاهر میشود.در ماشینکاری الکتروشیمیایی فلزجدا شده به صورت هیدروکسیدهای فلزی جامدرسوب کرده ظاهر میشود.
الکترولیتهای مورد استفاده در ECM حاوی اسیدها یا در حالت کلی تر، نمکهای قلیایی محلول در آب میباشند.وقتی که الکترولیت با سرعت زیاددرحد فاصل بین دو الکترود حرکت میکندچندین کاررا انجام میدهد.این الکترولیت محصولات واکنش الکتروشیمیایی رارقیق میکند و آنها را از این فاصله خارج میسازد، حرارت رابا سرعت بیشتر وبه مقدار زیادتری منتقل میکند و تمرکز یونها را بر روی سطح الکترود محدود میکند تا نرخ های ماشینکاری بیشتری حاصل شود.دبی حجمی الکترولیت بر اساس سرعت جریان الکترولیت ، فاصله بین دو الکترود و سایز قطعه ای که ماشینکاری میشود تعیین میگردد. خواص الکترولیت (ترکیب،غلظت،مقدارPH،دما و غلظت عناصرخارجی) همراه با شکل ابزار به دلیل اینکه متغیرهای مهمی هستند که شکل قطعه ماشینکاری شده (پروفیل آند)را تعیین میکنند باید دقیقا کنترل شوند.انتخاب الکترولیت بسیار مهم است.اغلب از کلرید سدیم(نمک معمولی)به عنوان ماده ای که ارزان و به راحتی موجود میباشد استفاده میشود.به منظورحفظ MRR مطلوب لازم است الکترولیت تحت فشار بالایی یه فاصله بین دوالکترود پمپاژگردد. بنابراین،شکلی که قراراست درآند ایجاد شود به عوامل زیادی بستگی دارد اما این عوامل را میتوان فقط به چگالی شدت جریان و شکل کاتد محدود کرد.

ماشین ابزار ECM شامل چهار زیر سیستم اصلی میشود:
1- مولد قدرت
2- سیستم تغذیه و تمیز کردن الکترولیت
3- سیستم ابزار و تغذیه آن
4- قطعه کار و سیستم نگهداری آن
نمای شماتیک ماشین ابزار ECM را در شکل زیر مشاهده میکنید:



۱- مولد قدرت:
در حین فرآیند ECM یک جریان مستقیم بالا (ممکن است تا 40000A نیز باشد) و یک اختلاف پتانسیل الکتریکی پایین(در حدود 5-25V)در حد فاصل بین دو الکترود مطلوب است تا کنون بالاترین چگالی جریان بدست آمده در حدود 20000A/CM[sup]2[/sup] بوده است. بنابراین جریان متناوب سه فاز به کمک یک رکتیفایر و یک ترانس به یک جریان بالای مستقیم با ولتاژ پایین تبدیل میشود. رکتیفایرهای کنترل شده سیلیکونی
(SCR)به خاطر عکس العمل سریع در برابرتغیرات به وجود آمده درحین فرآیند و کوچک بودن ، جهت انجام عمل یکسوکنندگی و همچنین تنظیم ولتاژ،مورد استفاده قرار میگیرند.

۲- سیستم تغذیه و تمیز کردن الکترولیت:
سیستم تغذیه و تمیزکاری الکترولیت شامل یک پمپ،فیلترها، لوله ها، شیرهای کنترل ، سیم پیچهای گرم کننده یا سرد کننده ، فشارسنجها و مخزن ذخیره میباشد.دریچه های تغذیه الکترولیت ممکن است در ابزاریا قطعه کار یا فیکسچربا توجه به نوع حرکت مورد نیاز الکترولیت ساخته شوند.جهت بدست آوردن MRR زیادو دقت بالا معمولا فاصله بین دو الکترود باید کمتر از 1mm باشد.جریان آرام الکترولیت باید حفظ گردد و به این منطور باید از هر نوع انسداد این فاصله کم توسط ذراتی که الکترولیت با خود حمل میکند جلوگیری به عمل آید. بنابراین تمیزی الکترولیت ضروری میباشد معمولا الکترولیت به کمک فیلترهایی از جنس فولاد زنگ نزن ، مونل یا هر ماده مقاومدر برابر خوردگی تمیز میشود.جهت عملکرد مناسب ، این فیلترها باید به طور متناوب تمیز گردند. بمنظوربدست آوردن نتایج مطلوب میتوان فیلترها را در لوله تغذیه الکترولیت درست قبل از ظرفی که قطعه کاردرآن قرارگرفته است نصب نمود.

۳- ابزار و سیستم پیشروی آن:
نظر به اینکه ابزار و فیکسچرها باید برای مدت زمانی طولانی در یک محیط خورنده بکار گرفته شوند استفاده از موادی که در برابر خوردگی مقاوم باشند در این محیط ضروری است. هدایت حرارتی و الکتریکی بالای ابزار نیز از ضروریات اصلی میباشد. ماشینکاری آسان ابزار نیز به همین اندازه مهم است به این دلیل که دقت ابعادی و پرداخت سطح ابزار بطور مستقیم بر دقت و پرداخت سطح قطعه تاثیر میگذارد. آلومینیم ، برنج ، برنز ، مس ، کربن ، فولادزنگ نزن و مونل از موادی هستند که برای این منظور استفاده میشوند . علاوه براین قسمتهایی از ابزار که عمل ECM در آنجا مورد نیاز نیست باید عایق کاری شوند. برای مثال ، عدم عایق کاری دیواره های جانبی ابزار قالبسازی باعث ماشینکاری ناخواسته قطعه ودرنتیجه از بین رفتن دقت قطعه ماشینکاری شده میشود. برای ساخت فیکسچرها استفاده از مواد غیر خورنده و مواد نارسانای الکتریکی توصیه مشود. همچنین فیکسچرها و ابزار باید به اندازه کافی صلب باشند تا وقتی تحت نیروهای بالای هیدرولیکی قرار میگیرند مرتعش یا خم نشوند.

۴- قطعه کاروسیستم نگهداری آن:
با این فرآیند تنها قطعات کاری که از لحاظ الکتریکی رسانا باشند را میتوان ماشینکاری نمود.خواص شیمیایی جنس آند (قطعه) به مقدار زیادی بر نرخ برداشت ماده (MRR) تاثیر میگذارد. وسایل نگهدارنده قطعه کار از موادی که از لحاظ الکتریکی نارسانا باشند ساخته میشود و دارای خواص پایداری حرارتی خوب و جذب رطوبت پایین میباشند.
برای مثال پلاستیک های تقویت شده با گرافیت ، پلاستیکها ، پرپلکس و... موادی هستند که برای ساخت وسایل نگهدارنده قطعه کار مورد استفاده قرار میگیرند.

مزایا و محدودیتهای ماشین ابزار ECM :
ECM مزایای قابل توجهی را ارائه می دهد. این فرآیند میتواند اشکال بسیار پیچیده و منحنی شکل را دریک مرحله ماشینکاری ایجاد نماید. تنها از یک ابزار برای ماشینکاری تعداد زیادی قطعه میتوان استفاده نمود ، بدون اینکه این ابزار شکل و سایز خودش راازدست بدهد.از لحاظ تئوری عمر ابزار در ECM خیلی طولانی است. این فرآیند چند مزیت دارد از جمله اینکه توانایی ماشینکاری قطعه کار مسقل از خواص فیزیکی و مکانیکی آن است. سطوح ماشینکاری شده بدون تنش و پلیسه با پرداخت سطح خوب مقاومت بهتر در برابر خوردگی و دقت بهتررا میتوان با این فرآیند ایجاد نمود. این فرآیند دورریزکمتری ایجاد کرده ، کارکردی اتوماتیک دارد و کل زمان ماشینکاری و هزینه های مربوط به انبارداری را نیز کاهش می دهد.
ECM محدودیتهای خاص خود را دارد و تنها میتواند برای موادی که رسانای الکتریسیته هستند به کاررود. علاوه براین دقت قطعات ماشینکاری شده به عواملی مانند طرح ابزار، مقدار کنترل اعمال شده بر فرآیند ، پیچیدگی اشکال تولیدی و .... بستگی دارد. ماشینکاری موادی که دارای نقاط سخت ، ذرات ناخالص ، ماسه و پوسته باشند مشکلات اجرایی را ایجاد میکند. ECM تحت بعضی شرایط قادر به تولید اقتصادی تلرانس های ابعادی مطلوب در قطعه کار نیست. این فرآیند نمیتواند گوشه ها و لبه های تیز ایجاد کند. به منظور غلبه براین مشکل محققان بطور مداوم درگیربهبود تکنولوژی سیستم و تجهیزات ECM هستند.



کاربردهای ماشین ابزار ECM :
سالهاست اصول ECM برای انجام عملیاتهای ماشینکاری متعددی بکار گرفته شده که چند نمونه از آنها عبارتند از: گرد تراشی (تراشکاری)،واشربری،خان کشی،سنگ زنی،مته کاری سوراخهای ریز،قالب سازی،سوراخ کاری،پلیسه زدایی و برش سنبه ای،این فرآیند بطوروسیعی درصنایع مرتبط باهواپیمایی،تکنولوژی هسته ای، سفینه های فضایی،خودروها، توربین ها وغیره استفاده میشود. مثال هایی از کاربرد هایECM عبارتند از: ماشینکاری پره های توربین از جنس آلیاژهای محکم ومقاوم در مقابل حرارت، کپی کاری سطوح داخلی و خارجی،برشکاری شیارهای منحنی الخط ، ماشینکاری قطعات پیجیده، تولید مقاطع منحنی دار طویل،ماشینکاری چرخ دنده ها،تولید صحیح وبدون عیب نازل تیغه دار برای مصرف در لوکوموتیوهای دیزلی،تولید رینگ های استلیتی و شاتون،ماشینکاری دیافراگم های نازک با قطر زیاد و.... .
این فرآیند بیشتر مورد توجه کسانی قرار گرفته که با ماشینکاری مواد سخت وچقرمه مخصوصا برای قطعاتی با اشکال پیچیده سروکاردارند. با وجود این از تمامی توانایی های این فرآیند بدلیل مشکلات طبیعی که در طراحی ابزار وسازگاری با محیط وجود دارداستفاده نشده است.

خواص مکانیکی قطعات ماشینکاری شده توسط ECM :
آگاهی ازتاثیرات ECM بر خواص مکانیکی قطعاتی که توسط این فرآیند ماشینکاری
شده اند اهمیت بسیاری دارد و به مقدار زیادی بر استفاده از آن در صنایع مختلف تاثیر گذار می باشد.به سختی می توان مدرکی دال بر تردی هیدروژنی قطعات ماشینکاری شده توسطECM یافت. دلیل اصلی این مطلب این است که در حالیکه برداشت فلز دراثر تجزیه آندی درآند صورت می گیرد، هیدروژن در کاتد ظاهر می شود. گزارش شده است که فرآیند مورد بحث تاثیری برشکل پذیری،استحکام تسلیم،استحکام نهایی و میکرو سختی قطعات ماشینکاری شده ندارد.
لایه های سطحی صدمه دیده در حین ماشینکاری قراردادی یا توسط فرآیندهای دیگر را
می توان با استفاده از این فرآیند برداشت و به این ترتیب خواص قطعه کار را بهبود بخشد.
با وجود این، برداشت لایه ها به این طریق از سطح قطعه کار استحکام خستگی قطعات ماشینکاری شده را با روشهای قراردادی را کاهش می دهد. سطوحی که به روش قراردادی ماشینکاری شده اند دارای تنش های پس ماند فشاری هستند که باعث استحکام خستگی بالاتر آنها میشود. این حقیقت بطور تجربی مورد تائید قرارگرفته است. با این حال،استحکام خستگی مورد نیاز را میتوان بعدها دوباره با عملیات مناسب پرداخت مکانیکی دیگری ایجاد نمود. عملیاتهای مکانیکی بعدی در سطح قطعه تنش های فشاری ایجاد می کند. بطوریکه قطعه کار نهایی میتواند خواص خستگی را به گونه ای که قابل مقایسه و یا بهتر از خواص خستگی قطعاتی که به صورت مکانیکی پرداخت شده اند به نمایش بگذارد. پرداخت سطح ایجاد شده توسط ecm ممکن است عامل کاهش خواص خستگی نیز باشد. سطح تولیدی با ecm عموما خواص سایشی ، اصطکاکی و مقاومت در برابر خوردگی بهتری نسبت به سطوحی که توسط روشهای مکانیکی تولید شده اند دارند.

[EsmaeiL]

کلیاتی از هیدرولیک و پنوماتیک(نیوماتیک)ومعرفی انواع پمپ های هیدرولیک:

امروزه در بسیاری از فرآیندهای صنعتی ، انتقال قدرت آن هم به صورت کم هزینه و بادقت زیاد مورد نظر است در همین راستا بکارگیری سیال تحت فشار در انتقال و کنترلقدرت در تمام شاخه های صنعت رو به گسترش است. استفاده از قدرت سیال به دو شاخه مهمهیدرولیک و نیوماتیک ( که جدیدتر است ) تقسیم میشود . از نیوماتیک در مواردی کهنیروهای نسبتا پایین (حدود یک تن) و سرعت های حرکتی بالا مورد نیاز باشد (مانندسیستمهایی که در قسمتهای محرک رباتها بکار می روند) استفاده میکنند در صورتیکهکاربردهای سیستمهای هیدرولیک عمدتا در مواردی است که قدرتهای بالا و سرعت های کنترلشده دقیق مورد نظر باشد(مانند جک های هیدرولیک ، ترمز و فرمان هیدرولیک و...). حال این سوال پیش میاید که مزایای یک سیستم هیدرولیک یا نیوماتیک نسبت به سایرسیستمهای مکانیکی یا الکتریکی چیست؟در جواب می توان به موارد زیر اشاره کرد:
۱) طراحی ساده
۲) قابلیت افزایش نیرو
۳) سادگی و دقت کنترل
۴) انعطافپذیری
۵) راندمان بالا
۶) اطمینان

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


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

● اجزایتشکیل دهنده سیستم های هیدرولیکی: ۱) مخزن : جهت نگهداری سیال
۲) پمپ : جهت به جریان انداختن سیال در سیستم که توسط الکترو موتور
۳) موتور های احتراقداخلی به کار انداخته می شوند.
۴) شیرها : برای کنترل فشار ، جریان و جهت حرکتسیال
۵) عملگرها : جهت تبدیل انرژی سیال تحت فشار به نیروی مکانیکی مولدکار(سیلندرهای هیدرولیک برای ایجاد حرکت خطی و موتور های هیدرولیک برای ایجاد حرکتدورانی).


● اجزای تشکیل دهنده سیستم های نیوماتیکی:
۱) کمپرسور
۲) خنککننده و خشک کننده هوای تحت فشار
۳) مخزن ذخیره هوای تحت فشار
۴) شیرهایکنترل
۵) عملگرها


● یک مقایسه کلی بین سیستمهای هیدرولیک و نیوماتیک:
۱) در سیستمهای نیوماتیک از سیال تراکم پذیر مثل هوا و در سیستمهای هیدرولیک ازسیال تراکم ناپذیر مثل روغن استفاده می کنند.
۲) در سیستمهای هیدرولیک روغنعلاوه بر انتقال قدرت وظیفه روغن کاری قطعات داخلی سیستم را نیز بر عهده دارد ولیدر نیوماتیک علاوه بر روغن کاری قطعات، باید رطوبت موجود در هوا را نیز از بین بردولی در هر دو سیستم سیال باید عاری از هر گونه گرد و غبار و نا خالصی باشد
۳) فشار در سیستمهای هیدرولیکی بمراتب بیشتر از فشار در سیستمهای نیوماتیکی می باشد ،حتی در مواقع خاص به ۱۰۰۰ مگا پاسکال هم میرسد ، در نتیجه قطعات سیستمهای هیدرولیکیباید از مقاومت بیشتری برخوردار باشند.
۴) در سرعت های پایین دقت محرک هاینیوماتیکی بسیار نامطلوب است در صورتی که دقت محرک های هیدرولیکی در هر سرعتی رضایتبخش است .
۵) در سیستمهای نیوماتیکی با سیال هوا نیاز به لوله های بازگشتی ومخزن نگهداری هوا نمی باشد.
۶) سیستمهای نیوماتیک از بازده کمتری نسبت بهسیستمهای هیدرولیکی برخوردارند.
پمپ های هیدرولیک
با توجه به نفوذ روز افزون سيستم هاي هيدروليکي در صنايع مختلف وجود پمپ هايي با توان و فشار هاي مختلف بيش از پيش مورد نياز است . پمپ به عنوان قلب سيستم هيدروليک انرژي مکانيکي را که توسط موتورهاي الکتريکي، احتراق داخلي و ... تامين مي گردد به انرژي هيدروليکي تبديل مي کند. در واقع پمپ در يک سيکل هيدروليکي يا نيوماتيکي انرژي سيال را افزايش مي دهد تا در مکان مورد نياز اين انرژي افزوده به کار مطلوب تبديل گردد.
فشار اتمسفر در اثر خلا نسبي بوجود آمده به خاطر عملکرد اجزاي مکانيکي پمپ ، سيال را مجبور به حرکت به سمت مجراي ورودي آن نموده تا توسط پمپ به ساير قسمت هاي مدار هيدروليک رانده شود.
حجم روغن پر فشار تحويل داده شده به مدار هيدروليکي بستگي به ظرفيت پمپ و در نتيجه به حجم جابه جا شده سيال در هر دور و تعداد دور پمپ دارد. ظرفيت پمپ با واحد گالن در دقيقه يا ليتر بر دقيقه بيان مي شود.
نکته قابل توجه در در مکش سيال ارتفاع عمودي مجاز پمپ نسبت به سطح آزاد سيال مي باشد ، در مورد روغن اين ارتفاع نبايد بيش از 10 متر باشد زيرا بر اثر بوجود آمدن خلا نسبي اگر ارتفاع بيش از 10 متر باشد روغن جوش آمده و بجاي روغن مايع ، بخار روغن وارد پمپ شده و در کار سيکل اختلال بوجود خواهد آورد . اما در مورد ارتفاع خروجي پمپ هيچ محدوديتي وجود ندارد و تنها توان پمپ است که مي تواند آن رامعين کند.

پمپ ها در صنعت هيدروليک به دو دسته کلي تقسيم مي شوند :
1- پمپ ها با جا به جايي غير مثبت ( پمپ های ديناميکي)
2- پمپ های با جابه جايي مثبت

پمپ ها با جا به جايي غير مثبت : توانايي مقاومت در فشار هاي بالا را ندارند و به ندرت در صنعت هيدروليک مورد استفاده قرار مي گيرند و معمولا به عنوان انتقال اوليه سيال از نقطه اي به نقطه ديگر بکار گرفته مي شوند. بطور کلي اين پمپ ها براي سيستم هاي فشار پايين و جريان بالا که حداکثر ظرفيت فشاري آنها به 250psi تا3000si محدود مي گردد مناسب است. پمپ هاي گريز از مرکز (سانتريفوژ) و محوري نمونه کاربردي پمپ هاي با جابجايي غير مثبت مي باشد.

[img height=167 alt=پمپ سانتريفوژ width=380]http://www.hamedmonsef.com/images/papers/hydrualics4.jpg[/img]
پمپ هاي با جابجايي مثبت : در اين پمپ ها به ازاي هر دور چرخش محور مقدار معيني از سيال به سمت خروجي فرستاده مي شود و توانايي غلبه بر فشار خروجي و اصطکاک را دارد . اين پمپ ها مزيت هاي بسياري نسبت به پمپ هاي با جابه جايي غير مثبت دارند مانند مانند ابعاد کوچکتر ، بازده حجمي بالا ، انعطاف پذيري مناسب و توانايي کار در فشار هاي بالا ( حتي بيشتر از psi)

پمپ ها با جابه جايي مثبت از نظر ساختمان :
1- پمپ های دنده ای
2 - پمپ های پره ای
3- پمپ های پيستونی

پمپ ها با جابه جايي مثبت از نظر ميزان جابه جايي :
1- پمپ ها با جا به جايي ثابت
2- پمپ های با جابه جايي متغيير

در يک پمپ با جابه جايي ثابت (Fixed Displacement) ميزان سيال پمپ شده به ازاي هر يک دور چرخش محور ثابت است در صورتيکه در پمپ هاي با جابه جايي متغير (Variable Displacement) مقدار فوق بواسطه تغيير در ارتباط بين اجزاء پمپ قابل کم يا زياد کردن است. به اين پمپ ها ، پمپ ها ي دبي متغير نيز مي گويند.
بايد بدانيم که پمپ ها ايجاد فشار نمي کنند بلکه توليد جريان مي نمايند. در واقع در يک سيستم هيدروليک فشار بيانگر ميزان مقاومت در مقابل خروجي پمپ است اگر خروجي در فشار يک اتمسفر باشد به هيچ وجه فشار خروجي پمپ بيش از يک اتمسفر نخواهد شد .همچنين اگر خروجي در فشار 100 اتمسفر باشد براي به جريان افتادن سيال فشاري معادل 100 اتمسفر در سيال بوجود مي آيد.

پمپ هاي دنده اي Gear Pump
اين پمپ ها به دليل طراحي آسان ، هزينه ساخت پايين و جثه کوچک و جمع و جور در صنعت کاربرد زيادي پيدا کرده اند . ولي از معايب اين پمپ ها مي توان به کاهش بازده آنها در اثر فرسايش قطعات به دليل اصطکاک و خوردگي و در نتيجه نشت روغن در قسمت هاي داخلي آن اشاره کرد. اين افت فشار بيشتر در نواحي بين دنده ها و پوسته و بين دنده ها قابل مشاهده است.

پمپ ها ي دنده اي :
1- دنده خارجی External Gear Pumps
2– دنده داخلی Internal Gear Pumps
3- گوشواره ای Lobe Pumps
4- پيچی Screw Pumps
5- ژيروتور Gerotor Pumps


[img height=15 width=15]http://www.maghaleh.net/_Hamed%20Monsef_پمپهاي%20هيدروليكي% 20(قسمت%20دوم)_files/bullets.gif[/img] 1- دنده خارجي External Gear Pumps
در اين پمپ ها يکي از چرخ دنده ها به محرک متصل بوده و چرخ دنده ديگر هرزگرد مي باشد. با چرخش محور محرک و دور شدن دنده هاي چرخ دنده ها از هم با ايجاد خلاء نسبي روغن به فضاي بين چرخ دنده ها و پوسته کشيده شده و به سمت خروجي رانده مي شود.
لقي بين پوسته و دنده ها در اينگونه پمپ ها حدود ( (0.025 mm مي باشد.

[img height=298 alt=پمپ دنده خارجي width=362]http://www.hamedmonsef.com/images/papers/hydrualics3.jpg[/img]
افت داخلي جريان به خاطر نشست روغن در فضاي موجود بين پوسته و چرخ دنده است که لغزش پمپ (Volumetric efficiency ) نام دارد.
با توجه به دور هاي بالاي پمپ که تا rpm 2700 مي رسد پمپاژ بسيار سريع انجام مي شود، اين مقدار در پمپ ها ي دنده اي با جابه جايي متغيير مي تواند از 750 rpm تا 1750 rpm متغيير باشد. پمپ ها ي دنده اي براي فشارهاي تا (كيلوگرم بر سانتي متر مربع200 ) 3000 psi طراحي شده اند که البته اندازه متداول آن 1000 psi است.

2– دنده داخلي Internal Gear Pumps
اين پمپ ها بيشتر به منظور روغنکاري و تغذيه در فشار هاي کمتر از 1000 psi استفاده مي شود ولي در انواع چند مرحله اي دسترسي به محدوده ي فشاري در حدود 4000 psi نيز امکان پذير است. کاهش بازدهي در اثر سايش در پمپ هاي دنده اي داخلي بيشتر از پمپ هاي دنده اي خارجي است.

[img height=276 alt=پمپ دنده داخلي width=378]http://www.hamedmonsef.com/images/papers/hydrualics2.jpg[/img]

3- پمپ هاي گوشواره اي Lobe Pumps
اين پمپ ها از خانواده پمپ هاي دنده اي هستند که آرامتر و بي صداتر از ديگر پمپ هاي اين خانواده عمل مي نمايد زيرا هر دو دنده آن داراي محرک خارجي بوده و دنده ها با يکديگر درگير نمي شوند. اما به خاطر داشتن دندانه هاي کمتر خروجي ضربان بيشتري دارد ولي جابه جايي حجمي بيشتري نسبت به ساير پمپ هاي دنده اي خواهد داشت.

[img height=185 alt=پمپ گوشواره‌اي width=181]http://www.hamedmonsef.com/images/papers/hydrualics1.jpg[/img]

[img height=15 width=15]http://www.maghaleh.net/_Hamed%20Monsef_پمپهاي%20هيدروليكي% 20(قسمت%20دوم)_files/bullets.gif[/img] 4- پمپ هاي پيچي Screw Pumps
پمپ پيچي يک پمپ دنده اي با جابه جايي مثبت و جريان محوري بوده که در اثر درگيري سه پيچ دقيق (سنگ خورده) درون محفظه آب بندي شده جرياني کاملا آرام ، بدون ضربان و با بازده بالا توليد مي کند. دو روتور هرزگرد به عنوان آب بندهاي دوار عمل نموده و باعث رانده شدن سيال در جهت مناسب مي شوند.حرکت آرام بدون صدا و ارتعاش ، قابليت کا با انواع سيال ، حداقل نياز به روغنکاري ، قابليت پمپاژ امولسيون آب ، روغن و عدم ايجاد اغتشاش زياد در خروجي از مزاياي جالب اين پمپ مي باشد.


5- پمپ هاي ژيروتور Gerotor Pumps
عملکرد اين پمپها شبيه پمپ هاي چرخ دنده داخلي است. در اين پمپ ها عضو ژيروتور توسط محرک خارجي به حرکت در مي آيد و موجب چرخيدن روتور چرخ دندهاي درگير با خود مي شود.
در نتيجه اين مکانيزم درگيري ، آب بندي بين نواحي پمپاژ تامين مي گردد. عضو ژيروتور داراي يک چرخ دندانه کمتر از روتور چرخ دنده داخلي مي باشد.
حجم دندانه کاسته شده ضرب در تعداد چرخ دندانه چرخ دنده محرک ، حجم سيال پمپ شده به ازاي هر دور چرخش محور را مشخص مي نمايد.
[img height=219 alt=پمپ ژيروتور width=304]http://www.hamedmonsef.com/images/papers/hydrualics5.jpg[/img]

پمپ هاي پره اي :
به طور کلي پمپ هاي پره اي به عنوان پمپ هاي فشار متوسط در صنايع مورد استفاده قرار مي گيرند. سرعت آنها معمولا از 1200 rpm تا 1750 rpm بوده و در مواقع خاص تا 2400 rpm نيز ميرسد. بازده حجمي اين پمپ ها 85% تا 90% است اما بازده کلي آنها به دليل نشت هاي موجود در اطراف روتور پايين است ( حدود 75% تا 80% ). عمدتا اين پمپها آرام و بي سر و صدا کار مي کنند ، از مزاياي جالب اين پمپ ها اين است که در صورت بروز اشکال در ساختمان پمپ بدون جدا کردن لوله هاي ورودي و خروجي قابل تعمير است.
فضاي بين روتور و رينگ بادامکي در در نيم دور اول چرخش محور ، افزيش يافته و انبساط حجمي حاصله باعث کاهش فشار و ايجاد مکش مي گردد، در نتيجه سيال به طرف مجراي ورودي پمپ جريان مي يابد. در نيم دور دوم با کم شدن فضاي بين پره ها سيال که در اين فضاها قرار دارد با فشار به سمت خروجي رانده مي شود. همانطور که در شکل مي بينيد جريان بوجود آمده به ميزان خروج از مرکز(فاصله دو مركز) محور نسبت به روتور پمپ بستگي دارد و اگر اين فاصله به صفر برسد ديگر در خروجي جرياني نخواهيم داشت.
[img height=258 alt=پمپ پره‌اي width=380]http://www.hamedmonsef.com/images/papers/hydrualics13.jpg[/img]

پمپ هاي پره اي که قابليت تنظيم خروج از مرکز را دارند مي توانند دبي هاي حجمي متفاوتي را به سيستم تزريق کنند به اين پمپ ها ، جابه جايي متغيير مي گويند. به خاطر وجود خروج از مرکز محور از روتور(عدم تقارن) بار جانبي وارد بر ياتاقان ها افزايش مي يابد و در فشار هاي بالا ايجاد مشکل مي کند.
براي رفع اين مشکل از پمپ هاي پره اي متقارن (بالانس) استفاده مي کنند. شکل بيضوي پوسته در اين پمپ ها باعث مي شود که مجاري ورودي و خروجي نظير به نظير رو به روي هم قرار گيرند و تعادل هيدروليکي برقرار گردد. با اين ترفند بار جانبي وارد بر ياتاقان ها کاهش يافته اما عدم قابليت تغيير در جابه جايي از معايب اين پمپ ها به شمار مي آيد .( چون خروج از مرکز وجود نخواهد داشت)
[img height=273 alt=پمپ پره‌اي بالانس width=240]http://www.hamedmonsef.com/images/papers/hydrualics12.jpg[/img]
حداکثر فشار قابل دستيابي در پمپ هاي پره اي حدود 3000 psi است.

پمپ هاي پيستوني
پمپ هاي پيستوني با دارا بودن بيشترين نسبت توان به وزن، از گرانترين پمپ ها هستند و در صورت آب بندي دقيق پيستون ها مي تواند بالا ترين بازدهي را داشته باشند. معمولا جريان در اين پمپ ها بدون ضربان بوده و به دليل عدم وارد آمدن بار جانبي به پيستونها داراي عمر طولاني مي باشند، اما به خاطر ساختار پيچيده تعمير آن مشکل است.
از نظر طراحي پمپ هاي پيستوني به دو دسته شعاعي و محوري تقسيم مي شوند.

پمپ هاي پيستوني محوري با محور خميده (Axial piston pumps(bent-axis type)) :
در اين پمپ ها خط مرکزي بلوک سيلندر نسبت به خط مرکزي محور محرک در موقعيت زاويه اي مشخصي قرار دارد ميله پيستون توسط اتصالات کروي (Ball & socket joints)به فلنج محور محرک متصل هستند به طوري که تغيير فاصله بين فلنج محرک و بلوک سيلندر باعث حرکت رفت و برگشت پيستون ها در سيلندر مي شود. يک اتصال يونيورسال ( Universal link) بلوک سيلندر را به محور محرک متصل مي کند.

[img height=374 alt=پمپ پيستوني width=380]http://www.hamedmonsef.com/images/papers/hydrualics11.jpg[/img]

ميزان خروجي پمپ با تغيير زاويه بين دو محور پمپ قابل تغيير است.در زاويه صفر خروجي وجود ندارد و بيشينه خروجي در زاويه 30 درجه بدست خواهد آمد.
پمپ هاي پيستوني محوري با صفحه زاويه گير (Axial piston pumps(Swash plate)) :
در اين نوع پمپ ها محوربلوک سيلندر و محور محرک در يک راستا قرار مي گيرند و در حين حرکت دوراني به خاطر پيروي از وضعيت صفحه زاويه گير پيستون ها حرکت رفت و برگشتي انجام خواهند داد ، با اين حرکت سيال را از ورودي مکيده و در خروجي پمپ مي کنند. اين پمپ ها را مي توان با خاصيت جابه جايي متغير نيز طراحي نمود . در پمپ هاي با جابه جايي متغيير وضعيت صفحه زاويه گير توسط مکانيزم هاي دستي ، سرو کنترل و يا از طريق سيستم جبران کننده تنظيم مي شود. حداکثر زاويه صفحه زاويه گير حدود 17.5 درجه مي باشد.
[img height=240 alt=پمپ پيستوني width=380]http://www.hamedmonsef.com/images/papers/hydrualics10.jpg[/img]

[img height=259 alt=پمپ پيستوني width=380]http://www.hamedmonsef.com/images/papers/hydrualics9.jpg[/img]
پمپ هاي پيستوني شعاعي (Radial piston pumps)
در اين نوع پمپ ها ، پيستون ها در امتداد شعاع قرار ميگيرند.پيستون ها در نتيجه نيروي گريز از مرکز و فشار سيال پشت آنها همواره با سطح رينگ عکس العمل در تماسند.
براي پمپ نمودن سيال رينگ عکس العمل بايد نسبت به محور محرک خروج از مرکز داشته باشد ( مانند شکل ) در ناحيه اي که پيستون ها از محور روتور فاصله دارند خلا نسبي بوجود آمده در نتيجه مکش انجام ميگيرد ، در ادامه دوران روتور، پيستون ها به محور نزديک شده و سيال موجود در روتور را به خروجي پمپ مي کند. در انواع جابه جايي متغيير اين پمپ ها با تغيير ميزان خروج از مرکز رينگ عکس العمل نسبت به محور محرک مي توان مقدار خروجي سيستم را تغيير داد.
[img height=339 alt=پمپ پيستوني شعاعي width=380]http://www.hamedmonsef.com/images/papers/hydrualics8.jpg[/img]
[img height=15 width=15]http://www.maghaleh.net/_Hamed%20Monsef_پمپهاي%20هيدروليكي% 20(قسمت%20سوم)_files/bullets4.gif[/img][img height=15 width=15]http://www.maghaleh.net/_Hamed%20Monsef_پمپهاي%20هيدروليكي% 20(قسمت%20سوم)_files/bullets.gif[/img] پمپ هاي پلانچر (Plunger pumps)
پمپ هاي پلانچر يا پمپ هاي پيستوني رفت و برگشتي با ظرفيت بالا در هيدروليک صنعتي کاربرد دارند. ظرفيت برخي از اين پمپ ها به حدود چند صد گالن بر دقيقه مي رسد.
پيستون ها در فضاي بالاي يک محور بادامکي (شامل تعدادي رولر برينگ خارج از مرکز) در آرايش خطي قرار گرفته اند. ورود و خروج سيال به سيلندر ها از طريق سوپاپ ها(شير هاي يک ترفه) انجام مي گيرد.
[img height=353 alt=پمپ پلانجر width=342]http://www.hamedmonsef.com/images/papers/hydrualics7.jpg[/img]
راندمان پمپ ها (Pump performance):
بازده يک پمپ بطور کلي به ميزان تلرانسها و دقت بکار رفته در ساخت ، وضعيت مکانيکي اجزاء و بالانس فشار بستگي دارد. در مورد پمپ ها سه نوع بازده محاسبه مي شود:
1- بازده حجمي که مشخص کننده ميزان نشتي در پمپ است و از رابطه زير بدست مي آيد
( دبي تئوري كه پمپ بايد توليد كند /ميزان دبی حقيقی پمپ )=بازده حجمي
2- بازده مکانيکي که مشخص کننده ميزان اتلاف انرژي در اثر عواملي مانند اصطکاک در ياتاقان ها و اجزاي درگير و همچنين اغتشاش در سيال مي باشد.
= بازده مکانيکي
(قدرت حقيقی داده شده به پمپ /قدرت تئوری مورد نياز جهت کار پمپ )
3- بازده کلي که مشخص کننده کل اتلاف انرژي در يک پمپ بوده و برابر حاصضرب بازده مکانيکي در بازده حجمي مي باشد.
[img height=253 alt=رانرمان پمپها width=380]http://www.hamedmonsef.com/images/papers/hydrualics6.jpg[/img]

[EsmaeiL]

غول پیکرترین وسیله ی نقله دنیا:

[table][tr] [td]
غول پیکر ترین وسیله نقله زمینی دنیا با بیش از 200 متر طول و بیش از 100 متر ارتفاع.
محصول غول صنعتی دنیا یعنی کشور آلمان
برای درک بزرگی این ماشین غول پیکر به اتومبیلی نگاه کنید که به صورت یک لکه نورانی در قسمت پایین سمت چپ عکس قرار دارد.
[/td][/tr] [tr] [td] [/td][/tr] [tr] [td][/td][/tr] [tr] [td][/td][/tr] [tr] [td]در واقع کار اصلی این ماشین ها حفاری جاده های طولانی و از نظر جنس خاک سخت می باشد. [/td][/tr] [tr] [td] [img height=368 width=559]http://www.ssme.ir/newpic/robo/3.jpg?[/img][/td][/tr] [tr] [td][/td][/tr] [tr] [td] آن طور که من تحقیق کرده ام از این کوچولو ها 6 عدد در دنیا وجود دارد. که بیشتر توسط شرکت MAN TAKRAF آلمان ساخته شده اند.[/td][/tr] [tr] [td] [img height=432 width=610]http://www.ssme.ir/newpic/robo/4.jpg?[/img][/td][/tr] [tr] [td][/td][/tr] [tr] [td] این ماشین ها بیش از 100 میلیون دلار! ارزش دارند و فقط مرحله مونتاژ آن 5 سال طول می کشد و برای هدایت آن به 5 اپراتور نیاز است.
بیش از 13000 تن وزن دارند و ظرفیت تئوری برداشت بیش از 12000 متر مکعب در ساعت را دارند!!![/td][/tr] [tr] [td] [/td][/tr] [tr] [td][/td][/tr] [tr] [td] [img height=266 width=500]http://www.ssme.ir/newpic/robo/5.jpg?[/img] بر روی این ماشین تسمه نقاله ای وجود دارد که ظرفیت حمل 40000 تن ماده را در ساعت دارد.[/td][/tr] [tr] [td] [/td][/tr] [tr] [td][/td][/tr] [tr] [td][/td][/tr] [tr] [td] [img height=350 width=530]http://www.ssme.ir/newpic/robo/6.jpg?[/img] [/td][/tr] [tr] [td][/td][/tr] [tr] [td][/td][/tr] [tr] [td] [/td][/tr] [tr] [td] موتور محرک این ماشین قدرتی معادل 15000kw را دارا می باشد.
[/td][/tr] [tr] [td] [img height=422 width=563]http://www.ssme.ir/newpic/robo/7.jpg?[/img][/td][/tr] [tr] [td][/td][/tr] [tr] [td]مدل RB293 این ماشین در کتاب گینس به عنوان بزرگترین وسیله محرک روی زمین ثبت شده است.
[img height=245 width=350]http://www.ssme.ir/newpic/robo/8.jpg?[/img][/td][/tr] [tr] [td][/td][/tr] [tr] [td] به آدمی نگاه کنید که در کنار تیغه های این ماشین غول پیکر ایستاده است و عظمت آن را ببینید.[/td][/tr][/table]

[img height=224 width=403]http://www.ssme.ir/newpic/robo/9.jpg?[/img]

[EsmaeiL]

ترمز ضد فقل چگونه کار میکند؟

[table] [tr] [td]نگه داشتن ناگهانی یک اتومبیل در جاده ی لغزنده می تواند بسیار خطرناک باشد.ترمزهای ضد قفل خطر های این واقعه ی ترسناک را کاهش می دهد.در واقع روی سطوح لغزنده حتی راننده های حرفه ای بدون ترمزهای ضد قفل نمی توانند به خوبی یک راننده ی معمولی با ترمزهای ضد قفل ترمز کنند.

مکان ترمز های ضد قفل

در این مقاله ما همه چیز را درباره ی ترمز های ضد قفل یاد می گیریم:اینکه چرا به آنها نیاز داریم،چه چیز هایی در آنها به کار رفته است،چگونه کار می کنند،بعضی از انواع رایج و بعضی از مشکلات مربوط به آن.
بدست آوردن یک مفهوم کلی از ترمزهای ضد قفل:
تئوری ترمز های ضد قفل بسیار ساده است.یک چرخ در حال لیز خوردن(به طوری که سطح تماس تایر نسبت به زمین سر بخورد) نسبت به چرخی که لیز نمی خورد نیروی اصطکاک کمتری دارد.اگربا اتومبیل خود در یخ گیر کرده باشید می دانید که اگر چرخها بچرنخد هیچ نیروی جلو بری به اتومبیل وارد نمی شود زیرا سطح تماس چرخ نسبت به یخ لیز می خورد.
ترمزهای ضد قفل با جلوگیری کردن از سر خوردن چرخ ها در هنگام ترمز کردن،دو مزیت را بوجود می آورند:اول اینکه خودرو زود تر متوقف می شود و دوم اینکه می توان خودرو را هنگام ترمز کردن نیز هدایت کرد.
در ترمز های ضد قفل چهار بخش اصلی وجود دارد:
● حسگر های سرعت
●پمپ
●سوپاپ ها
●کنترل کننده

پمپ وسوپاپ های ترمز ضد قفل

حسگرهای سرعت:
سیستم ترمز ضد قفل باید بداند چه موقع چرخ در حال قفل کردن است،حسگرهای سرعت که در هر چرخ یا در بعضی مواقع در دیفرانسیل قرار گرفته اند این اطلاعات را فراهم می کنند
سوپاپ ها:
در هر لوله ی ترمز که به هر ترمز می رود یک سوپاپ وجود دارد که با کنترل کننده کنترل می شود،در بعضی از سیستم ها سوپاپ سه حالت دارد:
●در حالت اول سوپاپ باز است و فشار از سیلندر اصلی مستقیما به ترمز می رسد
●در حالت دوم سوپاپ لوله ی ترمز را می بندد و ترمز را از سیلندر اصلی جدا می کند،این حالت از افزایش بیش از حد فشار ترمز وقتی راننده روی پدال فشار می آورد،جلو گیری می کند
●در حالت سوم سوپاپ مقداری از فشار ترمز را کم می کند
پمپ:
چون سوپاپ می تواند فشار ترمز را کم کند باید به طریقی این فشار از دست رفته را جبران کرد واین کاری است که پمپ انجام می دهد.بعد از اینکه سوپاپ فشار را در یک ترمز کم کرد پمپ دو باره فشار ایجاد می کند
کنترل کننده:
کنترل کننده یک پردازنده است که با توجه به حسگرهای سرعت، سوپاپ ها را کنترل می کند.
ترمز ضد قفل هنگام عمل کردن:
انواع مختلف و الگوریتم های کنترل گوناگونی برای ترمز های ضد قفل وجود دارد.ما درباره ی طرز کار یکی از ساده ترین انواع آن توضیح می دهیم.
کنترل کننده همیشه حسگرهای سرعت را کنترل می کند و به دنبال کاهش سرعت غیر معمول در چرخ ها می گردد.دقیقا قبل از اینکه چرخی قفل کند کاهش سرعت شدیدی را تجربه می کند اگر این چرخ کنترل نشود بسیار زودتر از زمانی که خودرو برای متوقف شدن نیاز دارد قفل خواهد کرد.یک خودرو که با سرعت ٦۰مایل در ساعت حرکت می کند درشرایط ایده آل حدود ٥ ثانیه زمان لازم دارد تا بایستد اما یک چرخ در کمتر از یک ثانیه از چرخیدن می ایستد و قفل می کند.
کنترل کننده می داند که یک چنین کاهش سرعتی در چرخها غیرممکن است.بنابراین در چرخی که کاهش سرعت غیر معمول داشته فشار ترمز را کاهش می دهد تا زمانی که حسگر آن چرخ افزایش سرعت را ثبت کند آنگاه کنترل کننده دوباره فشار ترمز را افزایش می دهد تا اینکه حسگر ها کاهش سرعت را گزارش کنند.کنترل کننده این کار را بسیار سریع وقبل از آنکه تایر تغییر سرعت زیادی داشته باشد انجام می دهد نتیجه این است که حرکت چرخ ها با همان شدتی که از سرعت خودرو کم می شود کند می گردد و ترمز ها چرخ ها را نزدیکی نقطه ی قفل کردن نگه می دارند که این به سیستم بیشترین نیروی ترمز کردن را می دهد.
وقتی ترمز ضد قفل در حال کار کردن است شما ضربات منظمی در پدال ترمز احساس می کنید که به خاطر باز و بسته شدن سریع سوپاپ ها است.بعضی از ترمزهای ضد قفل تا ۱٥بار در ثانیه این کار را انجام می دهند.
انواع ترمزهای ضد قفل:
ترمزهای ضد قفل طراحی های مختلفی دارند که به نوع ترمز به کار رفته بستگی دارد.ما به آنها بر اساس تعداد کانال ها(تعداد سوپاپ هایی که به طور جداگانه کنترل می شوند) و تعداد حسگر های سرعت اشاره می کنیم:
●ترمز ضد قفل با چهار کانال و چهار حسگر سرعت:این بهترین طراحی است که در آن برای هر چرخ حسگر و سوپاپ جداگانه ای وجود دارد با این روش کنترل گر هر چرخ را به طور مجزا بررسی می کند تا به هر چرخ بیشترین نیروی اصطکاک وارد شود.
●سه کانال و سه حسگر:این روش بیشتر در وانت ها و کامیون ها با چهار چرخ ضد قفل استفاده می شود و در آن برای هر چرخ جلو یک حسگر و یک سوپاپ وجود دارد اما برای دو چرخ عقب فقط یک حسگر و یک سوپاپ وجود دارد.حسگر سرعت چرخ های عقب روی محور عقب قرار دارد.
در این حالت برای هر چرخ جلو کنترل جداگانه وجود دارد بنابراین چرخ های جلو به بیشترین نیروی ترمزی می رسند. چرخ های عقب قبل از فعال شدن سیستم ضد قفل، قفل می کنند. با این سیستم ممکن است یکی از چرخهای عقب هنگام ترمز کردن قفل کند که نسبت به حالت چهار کاناله باعث کاهش کارایی ترمز می شود.
●یک کانال و یک حسگر:این سیستم در وانت ها و کامیون ها با محور عقب ضد قفل وجود دارد که یک سوپاپ برای کنترل هر دو چرخ عقب و یک حسگر سرعت واقع در محور عقب دارد
این سیستم مشابه قسمت عقب سه کاناله عمل می کند دو چرخ عقب با هم کنترل می شوند و قبل از فعال شدن سیستم ضد قفل هر دو قفل می کنند.در این روش هم ممکن است یکی از چرخ های عقب هنگام ترمز کردن قفل کند که باز هم باعث کاهش کارایی ترمز می شود.
این سیستم به سادگی قابل تشخیص است.معمولا یک لوله ی ترمز وجود دارد که با یک اتصالT شکل به دو چرخ عقب وصل می شود.شما می توانید حسگر های سرعت را با مشاهده ی اتصالات الکتریکی نزدیک دیفرانسیل در محورعقب پیدا کنید.
[/td] [td] [/td][/tr] [tr] [td] [/td][/tr][/table]

[EsmaeiL]

بررسی واتر جت Water Jet Machining

اگرچه سالهاست كه از استفاده از تكنولوژی جت مواد ساینده و جت آب میگذرد و لیكن اخیراً این دو فرآیند در زمینه بازار ماشین ابزار جایگاه مناسبی پیدا كرده است. این موضوع مهم و قابل توجه است و تعدادی از نوآوران قدیمی با استفاده از جایگزینی و تكمیل فرآیندهای معمولی ماشینكاری خود با استفاده از این دو فرآیند (ماشینكاری با جت آب و جت مواد ساینده) سود فراوانی برده اند.

اخیراً بر طبق گزارش Frost و Sullivan كه یك شركت بازاریابی كار می كنند، اعلام نموده اند كه abrasive waterjet به نحو چشمگیری رشد و گسترش قابل ملاحظه ای پیدا كرده است. رشد 1/9 درصد در فاصله سال های 2002-1997 برای بازار واترجت و جت مواد آینده پیش بینی میشود.
هم واترجت و هم لیزر قادرند فلزات و دیگر مواد را برش دهند. ولیكن دستگاه های واترجت ارزان تر از دستگاه های لیزر می باشند و عملاً دستگاه های واترجت برتر از ماشین های برش معمولی می باشند.
چرا تعداد زیادی از مردم به خرید دستگاه های واترجت روی آورده اند، زیرا: چون می توانند سریع برنامه ریزی كرده و در مدت كوتاهی پولدار شده و سود زیادی عایدشان شود. همچنین میتوانند سریعاً دستگاه را تنظیم كرده و كل مجموعه تنظیمات دستگاه را تنظیم كرده و كل مجموعه تنظیمات دستگاه را چك كنند آنها از ابزار دستگاه خیلی تعریف میكنند. چونكه ابزار، هم در ماشینكاری اولیه و هم در ماشینكاری ثانویه (نهایی) یكی است و نیازی به تغییر ابزار نمی باشد. سرعت ساخت قطعات بسیار بالا و خارج از تصور می باشد. این روش باعث ایجاد اثرات حرارتی روی قطعه نمیشود. آنها می توانند هزینه خرید دستگاه را در مدت كوتاهی تامین نمایند. شما قبلاً عبارات واترجت و جت مواد ساینده را شنیده اید، این مهم است كه بدانید جهت مواد ساینده همان واترجت نمی باشد، اگرچه خیلی به هم شبیه هستند. تكنولوژی جت آب به حدود 20 سال پیش برمیگردد و جت مواد ساینده حدوداً 10 سال بعد به وجود آمد. اساس هر دو روش مبتنی بر افزایش فشار آب تا حد خیلی زیاد و خروج آب از یك روزنه كوچك به خارج میباشد. سیستم واترجت از یك باریكه آب استفاده میكند كه از دهانه (orifice) خارج میشود و میتواند مواد نرمی از قبیل پارچه و مقوا را برش دهد و لیكن نمیتواند مواد سختتری را برشكاری كند. آب در دهانه ورودی از 20 تا 55 هزار پوند بر اینچ مربع تحت فشار قرار میگیرد، سپس از دهانه (jewel) كه قطر آن به طور نمونه 015/0-010/0 اینچ میباشد. با فشار خارج میشود و در سیستم جت مواد ساینده، مواد ساینده به جت آب افزوده شده تا بتواند مواد سخت*تر را نیز برش دهد. سرعت خیلی زیاد جت آب باعث ایجاد خلاء شده و مواد ساینده را به داخل نازل مكش میكند. اغلب مردم زمانی كه منظورشان جت ساینده است، به غلط اصطلاح واترجت را به كار میبرند. یك مجموعه كامل نازل واترجت حدود 500 تا 1000 دلار می باشد در صورتی كه نازل جت سازنده حدود 800 تا 2000 دلار هزینه در بر دارد. هزینه عملیاتی جت مواد ساینده به خاطر سایش تیوپ مخلوط كننده مواد ساینده با آب و همچنین به خاطر مصرف مواد ساینده نسبت به واترجت خیلی زیاد است.


تنها محدودیت جت آب نازل های آن می باشد و jewel دارای سوراخ بسیار ریزی بوده كه آب با فشار از آن به بیرون پاشیده می شود. Jewel ممكن است ترك برداشته و یا در اثر رسوب در آن مسدود شدن دهانه یاقوتی نازل در اثر ورود مواد زائد و گرد و كثافت در دهانه ورودی آب (inlet water) می باشد و می توان براحتی و با استفاده از یك فیلتراسیون مناسب از بروز چنین مواردی جلوگیری نمود. رسوبات در اثر مواد معدنی موجود در آب نیز ممكن است پدید آید. Jewelها را می توان در مدت كوتاهی حدود 2 تا 10 دقیقه تعویض نمود. همچنین قیمت بالایی نداشته و حدود 5 تا 50 دلار می باشد، البته نازل های الماسه نیز وجود دارند ولیكن قیمت آنها حدود 200 دلار می باشد و همچنین ساخت آنها نیز مشكل تر از نازل های یاقوتی می باشد. ابعاد و شكل هندسی دهانه نازل در نحوه عملكرد آن تاثیر بسیار مهمی داشته و در مورد نازل های الماسی تامین این دقت و تلرانس كمی مشكل و هزینه بر می باشد.
محدودیت های موجود در مورد نازل های مربوط به جت مواد ساینده : نازل های جت مواد ساینده علاوه بر طرح ساده ای كه دارند گاه گاهی ایجاد مشكلاتی نیز می كنند. طرح های گوناگونی ساخته شده اند ولی همگی در بروز یكسری مشكلات مشترك هستند.
تیوپ مخلوط كننده یك قطعه و مجموعه گران قیمت بوده و به علت سایش در اثر مواد ساینده دارای عمر كوتاهی نیز می باشد. همانطوری كه گفته شد، جت مواد ساینده قادر است هر چیزی را برش دهد و این توانایی بالایی فرسایش و در نتیچه آن برش مسیر عبور و تیوپ مخلوط كننده را نیز تحت تاثیر قرار می دهد و همین مسئله در افزایش قیمت نهایی قطعه تولیدی تاثیر می گذارد.
از دیگر مشكلات موجود در مورد دستگاه های جت مواد ساینده این است كه تیوپ مخلوط كننده به همیشه بلكه گاه گاهی مسدود می شود. معمولاً علت این امر در اثر مواد زاید و كثیف (dirt) و همچنین دانه های مواد ساینده كه از اندازه استاندارد بزرگ تر باشند نیز حاصل می شود. مزایای ماشین كاری با جت مواد ساینده : برنامه ریزی و تنظیم فوق العاده سریع
در این فرآیند نیازی به تغییر ابزار جهت كارهای مختلف نمی باشد، برعكس دیگر دستگاه های ماشین كاری كه حتی برای تعویض ابزار نیر باید برای دستگاه برنامه ریزی كرد. تنها برنامه ریزی لازم برای انجام عملیات ارائه نقشه قطعه به دستگاه می باشد و اگر مشتری نقشه قطعه كار را روی یك دیسكت به شما تحویل دهد، نصف كار انجام شده است و این به این معنی است كه شما در تولیدات كم و حتی تك سازی هم می توانید سود قابل توجهی ببرید.
برای اغلب كارها نیاز به فیكسچر خیلی كمی نیاز است
برای مواد تخت می توان پس از قرار دادن آنها روی میزكار با قراردادن دو وزنه 10 پوندی روی آن قطعه كار را فیكس نمود و برای قطعات كوچك می تواند با استفاده از رویندهای كوچك، كار را محكم نمود.
امكان ماشین كاری تقریباً هر قطعه (شكل) دو بعدی و برخی از قطعات (اشكال) سه بعدی
امكان ماشین كاری شعاع ها و گوشه های داخلی با شعاع كم، امكان ساخت فلانج كاربراتور با سوراخ ها و همه چیزهای لازم آن. برخی از دستگاه های فوق العاده پیشرفته قادر به ماشین كاری سه بعدی می باشند. ماشین كاری سه بعدی نیازمند و مستلزم دقت زیادی می باشد. به همین دلیل ماشین كاری سه بعدی صرفاً جهت كاربردهای خاص به كار می رود.
به هر حال ماشین كاری جت مواد ساینده دارای توانمندی فوق العاده در تولید اشكال دو بعدی است و لیكن در مورد اشكال سه بعدی دارای محدودیت هایی می باشد.
اعمال نیروی جانبی بسیار كم به قطعه حین ماشین كاری
بدین معنی كه شما می توانید با اطمینان قطعاتی كه ضخامت دیواره آنها به كوچكی 0025/0 اینچ باشد را به راحتی و بدون تركیدگی و یا حتی لب پریدگی، ماشین كاری كنید. همچنین پایین بودن زیاد میزان نیروی جانبی برش این امكان را فراهم می كند تا بتوان اشكال لانه زنبوری و تو در تو تولید نموده و با این كار را از متریال حداكثر استفاده را كرد.
اغلب هیچ گونه گرمایی روی قطعه كار ایجاد نمی شود.شما می توانید قطعه كار را ماشین كاری كنید. بدون ایجاد افزایش دما و سخت شدن قطعه كار و بدون تولید دودهای سمی، بدون ایجاد پیچیدگی در قطعه كار، و بدون تولید دودهای سمی، و بدون ایجاد پیچیدگی در قطعه كار.
شما می توانید قطعاتی را كه قبلاً سخت كاری شده اند و عملیات حرارتی بر روی آنها انجام شده است را به راحتی ماشین كاری كنید. در ایجاد سوراخ بر روی فولاد به ضخامت 2 اینچ حداكثر دمای قطعه كار به 120 درجه فارنهایت می رسد و لیكن ماشین كاری بر روی دیگر قطعات در دمای اتاق انجام می شود.
نیازی به ایجاد سوراخ اولیه نمی شود:
بر خلاف ماشین كاری با وایركات كه نیاز به ایجاد سوراخ اولیه می باشد در این روش نیازی به ایجاد سوراخ اولیه نمی باشد. موضوع ضخامت قطعه كار : محدودیت مشخصی برای ضخامت معلوم نمی باشد و لیكن سرعت برش تابعی از ضخامت قطعه كار می باشد. عدم آسیب رسانی به محیط : شما می توانید از مواد ساییده شده قرمز رنگ كه از garnet بجای مانده است جهت تزئین باغچه استفاده كنید حتی اگر شما می خواهید قطعات زیادی از جنس مواد خطرناك از قبیل سرب و … را ماشین كاری كنید، این مهم است كه مقدار خیلی كمی از ماده برداشته می شود. این خود در حفاظت محیط زیست موثر است.
باقی مانده مواد خام نیز قابل استفاده است
هنگام ماشین كاری قطعات گران قیمت از قبیل تییانیوم، باقی مانده ماده خام نیز ارزشمند است زیر عرض برش این فرآیند كوچك بوده و پس از تولید قطعه اصلی، می توان از مواد باقی مانده مجدداً قطعات دیگری تولید نمود.
تنها و تنها فقط به یك ابزار نیاز است
در این روش نیازی به تغییر ابزار نمی باشد و حتی نیازی به برنامه ریزی جهت تغییر ابزار نمی باشد. برنامه ریزی و تنظیم دستگاه و تمیز كردن نیز زمان زیادی نمی برد، از این رو در این روش سرعت تولید و بهره وری خیلی زیاد است. افسانه ها و موهومات معمول در مورد جت مواد ساینده:
اوه! شما می توانید فولاد به ضخامت 6 اینچ را با آب ببرید!؟
خیر! اگر شما مشاهده می كنید كه یك قطعه فولادی به ضخامت 6 اینچ در حال برش كاری است، بدانید كه این واترجت نیست بلكه جت مواد ساینده است كه این كار را انجام می دهد. وظیفه آب در اینجا فقط اعمال شتاب فوق العاده زیاد بر مواد ساینده است. و این مواد ساینده است كه فولاد را می برد، نه آب! عمر نازل برش كاری : به اشتباه خیال می شود كه عمر نازل خیلی مهم و حساس است و این در حالی است كه عمر قسمت نازل دستگاه اهمیت آن چنانی ندارد و آنچه كه مهم است عمر تیوپ مخلوط كننده مواد ساینده با آب است.
Orifice یا jewelها ارزان هستند و اصلاً قابل قیاس با تیوپ اختلاط نمی باشد. Jewelها (قسمت نازل یا دهانه خروجی آب است كه از جنس لعل یا یاقوت می باشد) تقریباً ارزان و حدود 15 تا 50 دلار می باشند و این در حالی است كه قیمت تیوپ مخلوط كننده 100 تا 200 دلار می باشد. Jewelها نوعاً در اثر رسوبات معدنی موجود در آب آسیب می بینند كه البته این رسوبات قابل برداشت می باشند. Jewel از جنس یاقوت قرمز و آبی تقریباً یكسان هستند و تفاوتشان فقط در رنگشان است. علت رنگ قرمز rubyها به علت درصد بالای كرم موجود در آنها بوده و در مقابل sapphireها علت رنگ آبی، درصد بالای آهن موجود در آنها است ولیكن هر دو سنگ یاقوت معدنی می باشند. اما اگر هنوز عمر مفید نازل برای شما خیلی مهم است می توانید بجای نازل از جنس یاقوت قرمز یا آبی، از نازل الماسه استفاده كنید ولی بهتر است فعلاً از یك سامانه مناسب فیلتراسیون آب استفاده كنید
.
مدت كاركرد مفید تیوب مخلوط كننده چقدر است؟ برای روشن شدن موضوع بدانید استفاده از یك تیوب مخلوط كننده كهنه و آسیب دیده در اثر كاركرد مانند بكارگیری یك تیغچه الماسه كند شده می باشد. این مشكل است كه بگوییم چه وقت یك تیوب كاملاً آسیب دیده و قابل كاربرد نمی باشد. اما این مهم است كه ساییدگی در تیوب باعث كاهش كارآیی ماشین كاری می گردد. برای كارهای دقیق بهتر است از یك تیوب جدید استفاده نمود.
عمر مفید تیوب به پارامترهای زیادی بستگی دارد، به عنوان مثال نوعاً از 20 تا 100 ساعت می تواند عمر مفید متوسط فرض شود. البته با توجه به شرایط ممكن است از این زمان سریع تر یا كندتر نیز سایش اتفاق بیفتد كه البته باز به شرایط كاری بستگی دارد. پس هزینه اصلی عملیاتی چه چیزی است؟ وقتی هزینه هایی از قبیل تیوب اختلاط و دهنه های نازل كه قطعات گران قیمت و فرسایشی هستند را مورد توجه قرار می دهید بایستی هزینه كل عمیات را نیز در نظر گرفته و آن را با سودمندی و قدرت تولید دستگاه مقایسه كنید وقتی شما چنین مقایسه ای را انجام دهید خواهید دید كه دستگاه جت مواد ساینده شاید سودآورترین دستگاه در كارگاه شما باشد.
توجه داشته باشید كه قیمت ساعت كار دستگاه بین 20 تا 35 دلار متغیر است. البته كارگاه هایی نیز مشاهده شده اند كه به علت انجام كارهای فوق العاده دقیق، ساعت كار دستگاهشان بین 500 تا 2000 دلار می باشد. البته كمی غیر عادی نیز می باشد و همچنین گاهگاهی كارگاه هایی نیز دیده می شوند كه كارهایی انجام می دهند كه انجام آنها با سایر روش ها یا تقریباً غیر ممكن و یا با استفاده از روش هایی كه بتواند جایگزین جت مواد ساینده شود، خیلی گران می شود.
تلرانس ها و دقت های قابل دستیابی : جهت تولید قطعات دقیق نیاز به دستگاه دقیق نیز می باشد. البته پارامترهای دیگری نیز وجود دارند كه مهم و قابل توجه می باشند. یك میزكار دقیق در دقت كار تاثیر دارد. فاكتور اصلی در دقت و تلرانس، نرم افزار دستگاه است نه سخت افزار آن! تلرانس قابل دستیابی به مقدار زیادی به مهارت استفاده كننده بستگی دارد. اخیراً پیشرفت های مهمی در خصوص كنترل فرآیند جهت دستیابی به تلرانس های بالاتر صورت گرفته است. دستگاه 10 سال پیش دارای تلرانس كاری بین 060/0 تا 10/0 اینچ بوده است و لیكن امروزه دستگاه هایی تولید شده اند كه قادرند قطعاتی با تلرانس 002/0 اینچ تولید كنند. جنس قطعه كار : مواد سخت تر نوعاً پس از برشكاری كمتر taper شده اند و این مسئله در تعیین میزان تلرانس قابل دستیابی، قابل توجه است.

ضخامت قطعه كار : هنگامی كه ضخامت قطعه كار افزایش می یابد، كنترل رفتار خروجی جت ساینده در محلی كه از قطعه كار خارج می شود، مشكل می گردد و هر چه ضخامت قطعه كار افزایش یابد، میزان شیب دار شدن و احتمال لب پریدگی افزایش می یابد. دقت میزكار : واضح است است دقت بالاتر وقتی حاصل می شود كه حركت میز دقیق تر و قابل كنترل تر باشد. استحكام و پایداری میزكار: ارتعاشات بین سیستم حركتی و قطعه كار و ضعف در كنترل سرعت و تغییر ناگهانی در وضعیت دستگاه می تواند باعث بروز عیب در قطعه كار گردیده كه اغلب witness marks نامیده می شود .
شکل زیر قطعات تولید شده توسط این روش را نشان میدهد.
[table] [tr] [td]
[/td] [td]
[/td][/tr][/table]
[img height=480 width=640]http://i1.tinypic.com/o08lzs.jpg[/img] كنترل جت مواد ساینده : چون اساساً ابزار برشی یك جریانی از آب پر فشار همراه با مواد ساینده است . هنگام خروج از قطعه كار حالت اریبی شكل بوجود می آید، لذا جهت حصول تلرانس و دقت لازم بایستی این عقب افتادگی با كنترل مناسب جبران گردد. این مسلئه عقب افتادگی (lag) می تواند در موارد ذیل بروز اشكال نماید : الف- در اطراف منحنی ها
هنگامی كه جت می خواهد از یك مسیر منحنی شكل عبور نماید، lag باعث شیب دار شدن می گردد، بنابراین برای جلوگیری از این امر بایستی سرعت حركت خطی مسیر برش را پایین آورد و اجازه داد كه قسمت انتهایی جت و قسمت ابتدایی آن كه این دو مابین محل ورود جت و محل خروج آن از قطعه كار قرار دارد در یك راستا قرار گرفته و از شیب دار شدن آن جلوگیری گردد.
ب- گوشه های داخلی
هنگامی كه جت وارد یك گوشه داخلی از مسیر برش می گردد بایستی سرعت پیشروی را پایین آورد تا عقب افتادگی قسمت انتهایی جت جبران شده و مسیر برش صاف و بدون شیب دار شدن تولید شود در غیر این صورت احتمال افزایش شعاع گوشه وجود خواهد داشت. همچنین پس از اتمام ماشینكاری گوشه ها و رسیدن به خط مستقیم نبایستی سرعت پیشروی یكمرتبه افزایش یابد زیرا این عمل باعث پس زدن ناگهانی جت و آسیب دیدگی قطعه كار می گردد.
ج- میزان پیشروی
هنگامی كه سرعت پیشروی كاهش داده می شود، عرض مسیر برش قه مقدار اندكی افزایش می یابد.
د- شتاب
هر گونه حركت ناگهانی از قبیل تغییر در میزان پیشروی به طور ناگهانی باعث آسیب دیدگی قطعه كار می گردد. لذا بایستی برای كارهای فوق العاده دقیق، شتاب به خوبی كنترل گردد.
هـ- فاصله نازل تا قطعه كار
برخی از نازل ها نسبت به برخی دیگر باعث شیب دار شدن بیشتری در مسیر برش می گدرد. نازل های بلندتر معمولاً شیب كمتری ایجاد می نمایند، كاهش فاصله نازل تا سطح قطعه كار باعث كمتر شدن شیب می گردد.
و- عرض برش
عرض برش كه همان قطر یا عرض پرتو جت می باشد، مشخص می كند كه تا چه حد شما می توانید گوشه هایی تیز و با حداقل شعاع گوشه تولید نمایید. تقریباً كوچكترین قطر پرتو جت تولید عرض برشی به پهنای 030/0 اینچ می نماید. دستگاه هایی با قدرت عملیاتی بالاتر نیازمند نازل های بزرگتری می باشد زیرا حجم آب و مواد ساینده نیز بیشتر خواهد بود.
ز- ثبات فشار پمپ
تغییرات در فشار پمپ واترجت می تواند باعث ایجاد اثراتی بر روی قطعه نهایی گردد. بنابراین لازم است كه در حین انجام عملیات طوری برنامه ریزی گردد كه تغییرات فشار پمپ به حداقل رسیده تا از ایجاد اثرات نامطلوب بر قطعه كار جلوگیری شود و این موضوع بخصوص در مواردی كه تلرانس مورد نظر در حدود 005/0 اینچ باشد، رعایت این مسئله الزامی است پمپ های قدیمی تر اغلب بیشتر باعث بروز چنین مشكلاتی می شدند ولیكن پمپ هایی كه با استفاده از سیستم میل لنگ كار می كنند باعث توزیع فشار یكنواخت تر و منظم تر می گردند.
ح- تجربه اپراتور
با توجه به فاكتورهای ذكر شده سیستم جت مواد ساینده قادر است قطعات را با تلرانسی از 020/0 اینچ تا 001/0 اینچ تولید نماید. امتیاز و برتری یك دستگاه جت مواد ساینده نسب به نوع مشابه خود، در سهولت دستیابی به تلرانس های مذكور می باشد در صورتی كه نازل بتواند در هر موقعیت لازم نسبت به محورهای x و y با تلرانس 01/0 اینچ قرار گیرد، بنابراین شما می توانید قطعه ای با ضخامت 5/0 اینچ را با تلرانس 002/0 اینچ تولید نمایید. علاوه بر مطالب فوق، تجربه اپراتور نیز حائز اهمیت می باشد.

چیزهایی نصیب ما می‌شود که آن‌ها را باور داریم.

اي کاش ياد بگيريم، که زير بارهاي خمشي و پيچشي زندگي نقطه تسليم را بالا بگيريم و مقاومت شکست را حداکثر کنيم تا چرخ‌دنده‌هاي زندگيمان از لهيدگي و تداخل در امان باشد.