تبلیغات
وبلاگ مهندسی مکانیک - مطالب ابر فشار
 

نوشته شده توسط : سهیل پوررحیمی

آیرودینامیک یا هواپویش، شاخه‌ای از دینامیک گازها و در حالت کلی‌تر دینامیک سیّالات است که به بررسی رفتار جریان هوا و اثر آن بر اجسام متحرک می‌پردازد. منظور از حل یک مسألهٔ آیرودینامیکی، محاسبهٔ میدان سرعت، فشار، و دمای هوا در اطراف یک جسم است. برای این منظور باید معادله‌های حاکم بر جریان سیّال را حل کرد. سپس به کمک حل به دست آمده می‌توان نیروها و گشتاورهای وارد بر جسم را حساب کرد.

مسأله‌های آیرودینامیکی را می‌توان از جنبه‌های مختلف طبقه‌بندی کرد. یک طبقه‌بندی معمول بر اساس الگوی جریان هواست. اگر مسألهٔ آیرودینامیکی مربوط به جریان هوا در اطراف یک جسم باشد به آن آیرودینامیک بیرونی و اگر مربوط به جریان هوا داخل یک محیط بسته باشد به آن آیرودینامیک درونی گفته می‌شود. مثال آیرودینامیک بیرونی، جریان هوا در اطراف یک هواپیما و مثال آیرودینامیک درونی، جریان هوا داخل یک موتور جت یا تونل باد است.

روش دوم طبقه‌بندی بر اساس چگالی هواست. اگر چگالی جریان هوا در همهٔ نقاط میدان سیّال ثابت باشد و با زمان تغییر نکند، جریان تراکم‌ناپذیر و در غیر این صورت تراکم‌پذیر است.

روش سوم طبقه‌بندی مسأله‌های آیرودینامیکی بر اساس عدد ماخ جریان هوا است. اگر عدد ماخ کوچک‌تر از یک باشد جریان فروصوتی، اگر نزدیک یک باشد جریان هَماصوتی، اگر بزرگ‌تر از یک و کوچک‌تر از پنج باشد جریان زبرصوتی، و اگر بزرگ‌تر از پنج باشد جریان فوق‌صوتی خوانده می‌شود.

روش چهارم طبقه‌بندی بر اساس گرانروی هواست. اگر ضریب گرانروی ناچیز فرض شود جریان غیرلزج و در غیر این صورت لزج خوانده می‌شود.




:: مرتبط با: پروژه,جزوه و تحقیق مهندسی ,
:: برچسب‌ها: آیرودینامیک یا هواپویش , شاخه‌ای از دینامیک گازها و در حالت کلی‌تر دینامیک سیّالات است که به بررسی رفتار جریان هوا و اثر آن بر اجسام متحرک می‌پردازد. منظور از حل یک مسألهٔ آیرودینامیکی , محاسبهٔ میدان سرعت , فشار , و دمای هوا در اطراف یک جسم است. برای این منظور باید معادله‌های حاکم بر جریان سیّال را حل کرد. سپس به کمک حل به دست آمده می‌توان نیروها و گشتاورهای وارد بر جسم را حساب کرد. مسأله‌های آیرودینامیکی را می‌توان از جنبه‌های مختلف طبقه‌بندی کرد. یک طبقه‌بندی معمول بر اساس الگوی جریان هواست. اگر مسألهٔ آیرودینامیکی مربوط به جریان هوا در اطراف یک جسم باشد به آن آیرودینامیک بیرونی و اگر مربوط به جریان هوا داخل یک محیط بسته باشد به آن آیرودینامیک درونی گفته می‌شود. مثال آیرودینامیک بیرونی , جریان هوا در اطراف یک هواپیما و مثال آیرودینامیک درونی , جریان هوا داخل یک موتور جت یا تونل باد است. روش دوم طبقه‌بندی بر اساس چگالی هواست. اگر چگالی جریان هوا در همهٔ نقاط میدان سیّال ثابت باشد و با زمان تغییر نکند ,

تاریخ انتشار : 1393/09/28 | نظرات
نوشته شده توسط : سهیل پوررحیمی

پوشش دهی به روش  رسوب فیزیکی بخار (PVD)  

Physical Vapour Deposition

روش پراکنشی: در این روش یک نمونه از ماده پوشش و زیر لایه در محفظه خلاء قرار می گیرد محفظ تا فشار 10-5Torr و یا کمتر تخلیه شده و سپس یک گاز خنثی معمولاً آرگون به داخل آن   به     نحوی فرستاده 
می شود که فشار تا حد  تور و یا بیشتر افزایش یابد نمونه پوشش که در بوته است از زمین عایق شده است به یک منبع الکتریکی با 1000 ولت منفی DC وصل می شود اعمال این ولتاژ  تخلیه شدید الکتریکی را موجب می شود بنابراین هاله ای از یون های آرگون به وجود می آید.

یون های آرگون تولید شده با انرژی زیاد جذب نمونه پوشش یا هدف شده و بنابراین توسط یک فرآیند انتقال گشتاور در اتم های نمونه پوشش از آن جدا می شود.

اتم های خارج شده به سمت زیر لایه حرکت کرده و بر روی آن رسوب می کند.

پوشش دهی یونی Ion Plating

در واقع این روش روشی اصلاح شده یا توسعه یافته دو روش قبلی می باشد و به عنوان یک فرآیند مجزا و مستقل تعریف نمی شود.

کتاب های وکیوم برای انواع پمپ ها

اگر در ضمن فرآیندهای تبخیری در خلاء و یا پراکنشی پتانسیل منفی زیادی بر روی زیر لایه اعمال گردد به نحوی که توسط یون های مثبت موجود در پلاسما بمب باران شود به این روش پوشش دهی یونی گویند در این روش درضمن فرآیند تبخیر در خلاء گاز آرگون باید به داخل سیستم تزریق گشت تا اینکه هاله ای از یونهای آرگون برقرار شود بمب باران یونی زیر لایه در ضمن رسوب گذاری می تواند بهبود چسبندگی و ساختار پوشش را موجب شود.

نکته 1: محفظ این کوره ها را معمولاً از فولادهای زنگ نزن غیر مغناطیسی می سازند و کوره های آزمایشگاهی را می توان از محفظ های شیشه ای ساخت.

نکته 2: جهت ایجاد سیستم خلاء از یک پمپ روغنی نفوذی همراه با یک پمپ مکانیکی استفاده می شود با استفاده از پمپ های روغنی نفوذی می توان خلاء های بسیار زیاد (UHV) در حد  تور جهت تشکیل پوشش Ultra High Vacum ها با درصد خلوص بالا استفاده کرد.

نکته 3: ماده ای که قرار است تبخیر شود باید در بوته و یا روی نگهدارنده های مستقر گردد که با آن واکنش انجام ندهد.

نکته 4: منبع حرارتی می تواند یک فیلمان سیمی از جنس تنگستن تانتان و یا مولیبدن باشد.

نکته 5: نوع ساختار ایجاد شده بر روی سطح بستگی به فلز پوشش فشار کوره دمای تبخیر و .... دارد.

پوشش دهی به روش رسوب شیمیایی بخار

 (CVD) Chemical Vapour Deposition

 رسوب شیمیایی بخار در این روش بر اساس واکنش شیمیایی بین یک فاز گازی و سطح گرم شده یک زیر لایه به منظور ایجاد یک پوشش است می توان دامنه وسیعی از پوشش های فلزی و سرامیکی را پوشش داد. مثلاً تانتالیم برای خوردگی یا کاربید تیتانیم برای سابش
 یالایه های تزئینی یا نیمه هادی ها یا تولید لایه های مغناطیسی و نوری همچنین این روش را می توان   برای لایه های بسیار نازک استفاده کرد واکنش ها در این روش معمولاً در محدودۀ 150 تا 2200 درجه سانتی گراد انجام می شود. اگر تشکیل رسوب همراه با نفوذ بین اتم های رسوب و زیر لایه نباشد لایه هایی با ترکیب شیمیایی کاملاً مستقل و مجزا از زیر لایه تشکیل می شود تحت چنین شرایطی می توان از عدم چسبندگی بین پوشش و زیر لایه استفاده کرد و یک لایه نازک آزاد از جنس فلز پوشش تهیه کرد مثلاً یک لایه نازک AL تولید کنیم.

اگر اتم های رسوب و زیر لایه بتوانند در زیر لایه نفوذ کنند تحت چنین شرایطی اتصالات قوی یا زیر لایه حاصل می شود و امکان تشکیل ترکیبات و یا آلیاژها در فصل مشترک زیر لایه رسوب وجود دارد.

برخی از پارامترها عبارتند از دما، فشار، نرخ جریان گاز نحوه حرارت دادن زیر لایه و همچنین شکل کلی دستگاه و تجهیزات مورد استفاده (ص 433 – 432 برای مطالعه).

 

به طور کلی CVD به دو سیستم تقسیم می شود.

1- باز            2- بسته

سیستم بسته: اغلب برای تصفیه و افزایش درصد خلوص فلزات استفاده می شود و نرخ رسوب گذاری کم است.

سیستم باز: اکثر فرآیندها با این روش است گازهای واکنش کننده به طور ممتد وارد و از طرف دیگر محصولات گازی واکنش ها خارج می شود.

مزایای CVD

1- امکان تشکیل انواع مختلف پوشش ها

2- تشکیل رسوبات با کیفیت بالا

3- سرعت زیاد تشکیل رسوب

محدودیت های CVD

1- نیاز به دمای بالا در برخی حالات

2- فشارهای کم (پمپ خاص)

3- مشکلات حرارت دادن زیر لایه در برخی مواقع مثلاً پلاستیک ها

محمد رضا ابراهیمی




:: مرتبط با: پروژه,جزوه و تحقیق مهندسی ,
:: برچسب‌ها: پوشش دهی به روش رسوب فیزیکی بخار (PVD) Physical Vapour Deposition روش پراکنشی: در این روش یک نمونه از ماده پوشش و زیر لایه در محفظه خلاء قرار می گیرد محفظ تا فشار 10-5Torr و یا کمتر تخلیه شده و سپس یک گاز خنثی معمولاً آرگون به داخل آن به نحوی فرستاده می شود که فشار تا حد تور و یا بیشتر افزایش یابد نمونه پوشش که در بوته است از زمین عایق شده است به یک منبع الکتریکی با 1000 ولت منفی DC وصل می شود اعمال این ولتاژ تخلیه شدید الکتریکی را موجب می شود بنابراین هاله ای از یون های آرگون به وجود می آید. یون های آرگون تولید شده با انرژی زیاد جذب نمونه پوشش یا هدف شده و بنابراین توسط یک فرآیند انتقال گشتاور در اتم های نمونه پوشش از آن جدا می شود. اتم های خارج شده به سمت زیر لایه حرکت کرده و بر روی آن رسوب می کند. پوشش دهی یونی Ion Plating در واقع این روش روشی اصلاح شده یا توسعه یافته دو روش قبلی می باشد و به عنوان یک فرآیند مجزا و مستقل تعریف نمی شود. کتاب های وکیوم برای انواع پمپ ها اگر در ضمن فرآیندهای تبخیری در خلاء و یا پراکنشی پتانسیل منفی زیادی بر روی زیر لایه اعمال گردد به نحوی که توسط یون های مثبت موجود در پلاسما بمب باران شود به این روش پوشش دهی یونی گویند در این روش درضمن فرآیند تبخیر در خلاء گاز آرگون باید به داخل سیستم تزریق گشت تا اینکه هاله ای از یونهای آرگون برقرار شود بمب باران یونی زیر لایه در ضمن رسوب گذاری می تواند بهبود چسبندگی و ساختار پوشش را موجب شود. نکته 1: محفظ این کوره ها را معمولاً از فولادهای زنگ نزن غیر مغناطیسی می سازند و کوره های آزمایشگاهی را می توان از محفظ های شیشه ای ساخت. نکته 2: جهت ایجاد سیستم خلاء از یک پمپ روغنی نفوذی همراه با یک پمپ مکانیکی استفاده می شود با استفاده از پمپ های روغنی نفوذی می توان خلاء های بسیار زیاد (UHV) در حد تور جهت تشکیل پوشش Ultra High Vacum ها با درصد خلوص بالا استفاده کرد. نکته 3: ماده ای که قرار است تبخیر شود باید در بوته و یا روی نگهدارنده های مستقر گردد که با آن واکنش انجام ندهد. نکته 4: منبع حرارتی می تواند یک فیلمان سیمی از جنس تنگستن تانتان و یا مولیبدن باشد. نکته 5: نوع ساختار ایجاد شده بر روی سطح بستگی به فلز پوشش فشار کوره دمای تبخیر و .... دارد. پوشش دهی به روش رسوب شیمیایی بخار (CVD) Chemical Vapour Deposition رسوب شیمیایی بخار در این روش بر اساس واکنش شیمیایی بین یک فاز گازی و سطح گرم شده یک زیر لایه به منظور ایجاد یک پوشش است می توان دامنه وسیعی از پوشش های فلزی و سرامیکی را پوشش داد. مثلاً تانتالیم برای خوردگی یا کاربید تیتانیم برای سابش یالایه های تزئینی یا نیمه هادی ها یا تولید لایه های مغناطیسی و نوری همچنین این روش را می توان برای لایه های بسیار نازک استفاده کرد واکنش ها در این روش معمولاً در محدودۀ 150 تا 2200 درجه سانتی گراد انجام می شود. اگر تشکیل رسوب همراه با نفوذ بین اتم های رسوب و زیر لایه نباشد لایه هایی با ترکیب شیمیایی کاملاً مستقل و مجزا از زیر لایه تشکیل می شود تحت چنین شرایطی می توان از عدم چسبندگی بین پوشش و زیر لایه استفاده کرد و یک لایه نازک آزاد از جنس فلز پوشش تهیه کرد مثلاً یک لایه نازک AL تولید کنیم. اگر اتم های رسوب و زیر لایه بتوانند در زیر لایه نفوذ کنند تحت چنین شرایطی اتصالات قوی یا زیر لایه حاصل می شود و امکان تشکیل ترکیبات و یا آلیاژها در فصل مشترک زیر لایه رسوب وجود دارد. برخی از پارامترها عبارتند از دما , فشار , نرخ جریان گاز نحوه حرارت دادن زیر لایه و همچنین شکل کلی دستگاه و تجهیزات مورد استفاده (ص 433 – 432 برای مطالعه). به طور کلی CVD به دو سیستم تقسیم می شود. 1- باز 2- بسته سیستم بسته: اغلب برای تصفیه و افزایش درصد خلوص فلزات استفاده می شود و نرخ رسوب گذاری کم است. سیستم باز: اکثر فرآیندها با این روش است گازهای واکنش کننده به طور ممتد وارد و از طرف دیگر محصولات گازی واکنش ها خارج می شود. مزایای CVD 1- امکان تشکیل انواع مختلف پوشش ها 2- تشکیل رسوبات با کیفیت بالا 3- سرعت زیاد تشکیل رسوب محدودیت های CVD 1- نیاز به دمای بالا در برخی حالات 2- فشارهای کم (پمپ خاص) 3- مشکلات حرارت دادن زیر لایه در برخی مواقع مثلاً پلاستیک ها محمد رضا ابراهیمی ,

تاریخ انتشار : 1391/08/1 | نظرات
نوشته شده توسط : سهیل پوررحیمی
PLCدر یك نگاه

كنترل عبارت است از هدایت یك فرآیند درجهت رسیدن به نقطه ی مورد نظر . هویت كنترل اساساً از سه جز اصلی تشكیل شده است:


1- ورودی ها

2- منطق كنترل
3- خروجی ها

در دهه ی 1960 میلادی با رشد صنعت اتومبیل سازی و به وجود آمدن رقابت شدید بین سازندگان نیاز به سیستم های پیچیده و تغییرات مداوم در خطوط تولید احساس می گردید . از یك طرف برای تعویض هر خط تولید مدت زمان زیادی صرف تغییرات كنترل (سیم كشی و رله ها) می شد و از طرف دیگر یافتن عیب و یافتن رله های معیوب دشوار بود. اولین كنترل كننده ی منطقی برنامه پذیر (PLC) در سال 1969 در همین راستا یعنی كاهش زمان توقف خطوط تولید بوسیله ی كارخانه ی اتومبیل سازی جنرال موتور (General motor) به كار گرفته شد.


PLC (Progromable Logic Contoroller ):


كنترل كننده ی برنامه پذیری است كه از خانواده كامپیوتر ها به شمار می آید این كنترل كننده عمدتا در مقاصد صنعتی به كار می رود . ورودی سیگنالهای متنوع دیجیتال یا آنالوگ را ( از field ) قبول می كند و سپس آنها را برای cpu به صورت سیگنالهای منطقی (001) سیستم باینری تبدیل می نمایدو cpu مطابق برنامه هایی كه در آن ذخیره شده دستورات را اجرا و خروجی را به صورت سیگنالهای منطقی به خروجی می فرستد این سیگنالها می توانند به فرم آنالوگ یا دیجیتال به تجهیزات یا عملگرها ارسال شوند. Plc در جهت اهداف كنترلی و برای استفاده در محیط های صنعتی به كار گرفته شد چون به سادگی قابل برنامه پذیری بود. و تغییر در سیستم كنترل با تغییر در نرم افزار برنامه كنترل به سهولت امكان پذیر بود مزایای فوق به همراه كوچكتر شدن ابعاد سیستم كنترل ، عیب یابی سریع تر ، خرابی كمتر ، توانایی اجرای برنامه ها ی پیچیده تر ، توانایی تبادل اطلاعات با سیستم های دیگر و ... باعث شد كه مدارهای رله ای به سرعت میدان را برای حضور PLC ها خالی كنند.


انواع سیستمPLC :


PLC ها را می توان از نظر اندازه حافظه یا تعداد ورودی و... می توان به انواع زیر تقسیم بندی كرد.


PLC های كوچك: جایگزینی برای كنترل كننده های سنتی است. تابعیت گسترش محدود و حداكثر یك یا دو ورودی/خروجی دارند. و برنامه نویسی آنها ،نردبانی یا با دستورات نمادی صورت می گیرد.

PLC های متوسط: این PLC ها ساختار مدولار دارند در نتیجه توسعه و یا تغییر آنها ساده است و تنها با اضافه نمودن یا تغییر مدولها صورت می گیرد . تعداد ورودی/ خروجی زیاد و توسعه سیستم در آینده متصل می باشد. امكانات ارتباطی زیاد دارند و می توان از آنها در كنترل گسترده استفاده كرد و برنامه نویسی آنها نردبانی یا نمادی و یا دستورات گرافیكی است.

PLC های بزرگ : در مواردی كه تعداد ورودی ها/ خرروجی ها زیاد است و یا عملیات كنترلی پیچیده است از PLC های بزرگ استفاده می گردد از این PLC ها برای هدایت تعدادی PLC كوچك نیز استفاده می شود و برنامه نویسی این نوع PLC ها معمولا با استفاده از زبان های سطح بالا صورت می گیرد.



هر plc از 5 قسمت اصلی تشكیل شده است:


1- مبع تغذیه (power supply) : ولتاژ AC موجود در سیستم را از برق سیستم به عهده دارد كه باعث ایمنی در برابر نویز و نوسانات ولتاژ ورودی در محیط های صنعتی است.

2- واحد پردازنده ی مركزی (cpu ) : ریز پردازنده با در نظر گرفتن وضعیت ورودی ها برنامه را كه در PLC ذخیره شده است اجرا می كند. و بر اساس آن به خروجی دستور فعال كردن خروجی مورد نظر را می دهد.
3- حافظه (Memory) : جهت ذخیره سازی برنامه و اطلاعات استفاده می شود.
4- رابطه برنامه نویسی (programmer) : جهت نوشتن برنامه و انتقال آن به حافظه PLC توسط كاربر استفاده می گردد و از لحاظ شكل ظاهری به دو دسته تقسیم می شوند: 1- یك صفحه كلید كوچك به همراه یك صفحه نمایشگر LCD 2-استفاده از كامپیوتر های شخصی (pc) و یا (LaptoP ( و نصب نرم افزارهای مورد نیاز ویژه ی برنامه نویسی می باشد.
5- واحد ورودی / خروجی (I/O ) : در ارتباط PLC را با دنیای خارج برقرار می كند و سایل ورودی و خروجی دیجیتال تنها دارای دو وضعیت on/off می باشند.


انواع وسایل ورودی:


سنسورها ابزاری هستند كه كمیت های فیزیكی نظیر : دما، فشار ، جریان ثابت و سیال ، سطح مایع در مخزن ، وزن ، حركت مكانیكی سرعت ، شتاب، رطوبت و... را می توان حس كند و این عكس العمل را می تواند به صورت دیجیتال (باز و بسته شدن یك كنتاكت) و یا آنالوگ (ولتاژ پیوسته ) آشكار كند. در طبیعت كمیت های فیزیكی همه پیوسته می باشند بنابراین برای اندازه گیری آنها از انواع سنسورها به همراه مدارات الكترونیكی مورد نیاز استفاده می كنیم.

كارت های ورودی در سه نوع Ac، DC ،و یا AC/DC ساخته می شوند.
از انواع سنسورها می توان به انواع لمیت سوئیچ ها ،LVDT،RTD ، سنسور اثرهال (Hall effect) ، اینكودر (Encoder)كرنش سنج(Stain Guage)و ...


انواع وسایل خروجی :


سو لو نوئید(solenoid) اساس كار اكثر وسائل خروجی دیجیتال است كه سیگنال الكتریكی را به حركت مكانیكی تبدیل می كند. سولونوئید یك سیم پیچ است كه به دور یك هسته توخالی پیچیده می شود و با عبور جریان از سیم پیچ میدان مغناطیسی ویژه ای ایجاد می شود كه توسط آن هسته ی متحرك را به داخل می كشد.

و كارت خروجی آْنالوگ PLC سیگنال4 mA تا 20mA را به مبدل جریان الكتریكی به هوای فشرده تبدیل و به (I/P) یا (I to P) می فرستد و در صنایع شیمیایی برای اینكه بتوانیم كیفیت كار را ثابت نگه داریم ازشیر كنترل استفاده می كنیم . كارت های خروجی در سه نوع رله ای ، ترانزیستوری(مربوط به وسائل خروجی DC) و تریاكی ( مربوط به وسائل خروجی AC) ساخته می شوند.



واحد حافظه (cpu):


1- PLC تمام ورودی ها را امتحان می كند كلیدهای قطع معادل 0 و كلیدهای وصل معادل 1 در نظر گرفته می شوند (input scan).

2- ارزش ورودی ها را در داخل قسمتی از حافظه (Data ram) ذخیره می كند این قسمت را تصویر ماژول ورودی (IIR) Input Image Rejister می گوئیم .
3- Cpu برنامه ی موجود در User Progrom RAM را خط به خط خوانده و اجرا می كند و در طی برنامه چنانچه تغییری در ورودی ها ایجاد شود PLC متوجه آن نمی شود چون PLC وضعیت را از IIR می خواندو (User Progrom RAM) جهت نگه داری برنامه در داخل PLC استفاده می شود و می تواند به یكی از صورت های CMOSRAM،EPROMوEEPROM باشد.
4- PLC وضعیت خروجی را در طی اجرای برنامه در (OIR) Image Registe Output تصویر ماژول خروجی ذخیره می كند.
5- پس از پایان اجرای برنامه وضعیت خروجی را از OIR به خروجی می فرستد. كل زمان این مراحل را ُScan time می نامند. چنانچه این زمان از مقدار یعنی بیشتر شودبیانگر این مطلب است كه یكی از قسمت های PLC دچار اشكال شده است بنابراین تایمر سگ نگهبان Watch Dog Time درون PL عمل می كند و تمامی خروجی ها را غیر فعال میكند تا عملكرد اشتباه PLC منجر به حادثه نگردد.
پاسخ زمانی PLC حاصل جمع تاخیر نرم افزاری و سخت افزاری موجود در آن می باشد.


انواع زبان های برنامه نویسی در نرم افزار PLC:


IL(Instroction List) : یك زبان سطح پایین و قدیمی است كه به صورت متنی می باشد و بیشتر شبیه زبان اسمبلر های میكرو پروسسور است.

FBD( Function Block Diagram) : زبان گرافیكی است كه قبلا نیز مورد استفاده قرار می گرفت در FBD برنامه نویسی توسط یك سری بلوك های پایه كه در كنار هم قرار می گیرند انجام می شود.
LD(Ladder Diagram) : روش گرافیكی است كه قبلا مورد استفاده بوده ولی به صورت پیشرفته تر، روش LD و FBD می توانند به صورت توام در برنامه به كار روند.
ST ( Structured Text ) :یك زبان سطح بالا شبیه C و پاسكال است و كاربردی عالی در الگوریتم های پیچیده ی ریاضی داراست .
SFC( Scquential Function Control): روش جدیدی است در این روش برنامه به مراحلی كه ترتیب الگوریتم های كنترلی را نشان می دهد تقسیم می گردد و شامل Step های مختلف برنامه است.

انواع PLC:


از لحاظ شكل ظاهری به دو گروه یكپارچه و مدولاتور تقسیم بندی می شوند.

1- PLC های كوچك معمولا به صورت (Compact) یكپارچه طراحی و ساخته شده اند به این معنا كه منبع تغذیه و cpu و ماژول های ورودی و خروجی به صورت یكپارچه در كنار هم متصل هستند و یك واحد تلقی می شوند در این نوع PLC قادر به نگهداری فقط 1000 خط برنامه می باشد اما مكانی جهت اتصال به پروگرام و ورودی و خروجی هی اضافی وجود دارد .
2- در انواع مدولاتور بر خلاف نوع یكپارچه كاربر می تواند ماژول های ورودی و خروجی دلخواه را از آن خانواده بسته به نیاز خود انتخاب و در كنار هم قرار دهد . كه شامل كارت های جداگانه منبع تغذیه ، cpu، وردی و خروجی به تعداد مورد نیاز می باشد كه به ترتیب روی RACK و در داخل (SLOTS) شكاف ها نصب می شوند.

مد های كاری PLC:


STOP: در این در پردازش برنامه متوقف می شود ، دسترسی I/O نداریم و cpu به صورت Reedو Write قابل دسترسی است یعنی می توان برنامه را خواند و یا برنامه جدیدی به آن انتقال داد.


RUN: در این دو برنامه اجرا می شود cpu به I/O (ورودی/خروجی) دسترسی دارد ،برنامه به صورت فقط خواندنی است یعنی نمی توان برنامه جدیدی را به آن (Down Load) وارد كرد.

RUN-P : در این برنامه اجرا می شود cpu به I/O (ورودی/خروجی) دسترسی دارد و cpu هم به صورت خواندنی و نوشتنی قابل دسترسی است.
Mers: این وضعیت برای ری ست كردن حافظه cpu به كار می رود یعنی هم مقادیر متغیر های حافظه و هم برنامه ای توسط كاربر به حافظه ارسال شده پاك می گردد.
در PLC ها اپراتور تنها با دانستن روش كار با كامپیوتر و نرم افزار مورد نیاز بدون نیاز به اطلاعات تخصصی می تواند سیستم را كنترل كند،از جمله PLC می توان به نمونه های زیر اشاره كرد:

1- خانواده PLC های S5 و S7 زیمنس آلمان

2- خانواده PLCهای OMRON ژاپن
3- خانواده PLC های تله مكانیك فرانسه
4- خانواده PLCمیتسوبیشی ژاپن
5- خانواده PLC ،LG كره
6- خانواده PLC آلن برادلی آمریكا
7- خانواده PL آلن برادلی آمریكا
8- ...

در این دسته بندی ی توان محصولات PLC شركت كنترونیك ایران را نیز طبقه بندی كرد. این شركت 24 سال پیش توسط سازمان گسترش و نوسازی صنایع ایران تاسیس گردید و در سال 1372 به بخش خصوصی واگذار گردید.

زمینه فعالیت شركت اتوماسیون صنعتی بوده و در این سالها همواره در جهت گسترش زمینه های مختلف گام برداشته است. مهمترین تولیدات این شركت عبارتند از سیستم های كنترا صنعتی شامل PLC ،كنترلرCNC – درایو برای موتورهای AC و DC و كنترلرهای خاص صنعتی و زبان برنامه نویسی CSTL جهت سیستم های PLC تولید شده این شركت ابداع شده و این زبان شباهت زیادی به S5 شركت زیمنس دارد شركت كنترونیك معتقد است كه توانایی رقابت با نمونه های خارجی PLC خود را دارد .
و البته برای ارزیابی یك PLC باید به ویژگی هایی نظیر زمان اجرای یك سیكل، سادگی زبانبرنامه نویسی و قابلیت توسعه و ... را در نظر گرفت . اما در اكثر موارد به دلیل فاكتورهایی نظیر استاندارد بودن ،قابلیت پیشرفت و آموختن نحوه ی كار و... در اكثر مواردی نظیر آموزش و كاربرد و... از زیمنس آلمان استفاده می كنند.
در طبقه بندی محصولات زیمنس ، PLC ها در مجموعه محصولات Simatic قرار می گیرند.
Simatic s5 : این PLC ها نسبتاً قدیمی هستند و انواع مختلفی دارند و در هر دو نوع compact و Modular وجود دارند اما حوزه عملكرد ی محدود دارند و برای سیستم های كنترلی با ابعاد متوسط به كار می روند . برنامه نویسی PLC با نرم افزار step 5 انجام می گیرد.

Simatic s7 :این PLC ها بعد از S5 عرضه شده اند و به سه خانواده مختلف تقسیم می شوند.

S7-200 كه به صورت compact و برای سیستم های كنترلی كوچك به كار می رود.
S7-300 كه modular است و عملكرد متوسط دارد.
S7-400 نیز modular است ولی می تواند حوزه عملكرد وسیع داشته باشد . این PLC ها با نرم افزار step 7 برنامه نویسی و پیكر بندی می شود. در step 7 علاوه بر برنامه نویسی می توان سخت افزار سیستم و شبكه را از طریق آن پیكر بندی نمود.

Logo!Logic Modules :


Logo كنترل كننده ی ساده و ارزان قدیمی است كه برای كارهای كنترلی كوچك (مانند ساختمانها یا ماشینها ی كوچك )كاربرد دارد.این PLC به صورت compact است و برنامه ریزی آن توسط كلیدهای روی آن انجام می شود و این PLC از طریق كامپیوتر باید نرم افزار Comfort Logo!Soft نصب گردد.


Simatic c7 :


C7 تركیبی است از operator control و s7-300 . علاوه بر این كه كارهای كنترلی را انجام می هد بر روی نمایشگر آن می توان پیغام ها ،رخدادها، مقادیر مربوط به فرآیند را دید. برای برنامه نویسی این PLC باید علاوه بر step7 نرم افزار protool نیز روی كامپیوتر نصب شود.


Simatic 505 :


سری 505 كه خود انواع مختلفی دارد برای كاربرد در حوزه های كوچك و متوسط است همه اعضای این خانواده به صورت compact هستند و برنامه نویسی آنها با نرم افزار TI SOFT انجام میگیرد.


PLC های سریs7-400:


PLC های سری s7-400 در نیروگاه اتمی اسفاده می شوند. s7-400 ،كاربرد وسیعی دارد modular است و حجم وسیعی از سیگنالها را می تواند تحت پوشش قرار دهد . در مقایسه با s7-300 سرعت پردازش ،حافظه بیشتر و امكانات وسیع تری را داراست و برنامه نویس آن با step7 انجام می گیرد.

s7-400H : پایه آن همان s7-400 است ولی در جایی كه High Availability مورد نیاز است به كار می رود.
s7-400FH : پایه آن همان s7-400 است توانایی s7-400FH را دارد و توانایی F-system را نیز دارد یعنی برای كاربرد هایی كه درجه ایمنی بالا نیاز داد مناسب است.

جایگاه نرم افزار step7 :


در هنگام طراحی معمولاً نیازی به این كه PLC یا ماشین در كنار PCیا PG موجود باشد ، نیست فقط لازم است كه قبل از شروع به كار فرآیند به خوبی مطالعه شده ، ورودی و خروجی ها مشخص باشند و منطق كنترل معلوم شده باشد وپس از تكمیل برنامه لازم است آن را به PLC دانلود كنیم و در این حالت PC یا PG نرم افزار و PLC ابزار كار هستند.


اجزای اصلی تشكیل دهنده ی s7-400:


رك (Rack) : نگهدارنده ی ماژول ها ، تغذیه كننده ماژول ها و ایجاد ارتباط با آنها

منبع تغذیه (power supply motules :ps)
واحد پردازشگر مركزی (central processing :cpu)
(Interface module : IM) : ایجاد ارتباط بین چند رك
(signal module : SM) : اتصال با سیگنالهای ورودی و خروجی( I/O)
commumcation processor :CP ) ) : ایجاد ارتباط با شبكه
(function module : FM) : ماژول هایی هستند كه فانكشن خاصی از cpu را اجرا می كنند و به اصطلاح باری از دوش كارتCPU بر میدارند و در عین حال می توانند با CPU تبادل اطلاعات داشته باشد.
كارت حافظه (Memory Cards): برای ذخیره برنامه و پارامتر های كاربر.



استاندارد IEC 1131 :


در سال 1979 یك گروه متخصص در IEC ،كار بررسی جامع PLC ها را شامل سخت افزار و نرم افزار برعهده گرفت هدف این گروه تدوین روش های خاصی بود كه موارد فوق را پوشش دهد و توسط سازندگان PLC به كار گرفته شود این كار 12 سال طول كشید و نهایتاً استاندارد IEC 1131 شكل گرفت و جنبه های مختلف ان وسیله از طراحی سخت افزار گرفته تا نصب ،تست ،برنامه ریزی و ارتباطات آن را زیر پوشش قرار داد.


كاربرد PLC در صنایع:


امروزه كاربرد PLC در صنایع در فرآیندهای مختلف صنعتی به وفور به چشم می خورد.

1- صنایع خودرو سازی : از قبیل عملیات سوراخ كاری خودكار ، اتصال قطعات ، همچنین آزمودن قطعات و تجهیزات اتومبیل ، سیستم های رنگ پاش وشكل دادن بدنه به وسیله پرس های خودكار و....
2- صنایع پلاستیك سازی : از قبیل ماشینهای ذوب و قالب گیری تزریقی ، دمش هوا سیستم های تولید و آنالیز پلاستیك.
3- صنایع سنگین: از قبیل كولرهای صنعتی ،سیستم های كنترل خودكار وسایل و تجهیزات كه ذوب فلزات استفاده می شود.
4- صنایع شیمیایی: از قبیل سیستم های مخلوط كننده دستگاههای تركیب كننده مواد با نسبت های متفاوت و غیره ...
5- صنایع غذایی: از قبیل سیستم های سانتر فیوژ ، سیستم های عصاره گیری و بسته بندی و ...
6- صنایع ماشینی: ازقبیل صنایع بسته بندی ،صنایع چوب ، سیستم های سوراخ كاری ، سیستم های اعلان خطر و هشدار ، سیستم های مورد استفاده در جوش فلزات و...
7- خدمات ساختمانی : از قبیل آسانسور ها كنترل هوا و تهویه ی مطبوع ،سیستم های روشنایی خودكارو...
8- سیستم های حمل و نقل : از قبیل جرثقیل ها ، سیستم های نوار نقاله و تجهیزات حمل و نقل و ...
9- صنایع تبدیل انرژی(برق ، گاز ،آب) : از قبیل استگاههای تویت فشار گاز ، ایستگاههای توید نیرو، كنترل پمپ های آب ، سیستم های آب و هوای صنعتی ، سیستم های تصفیه و باز یافت گازو...



:: مرتبط با: پروژه,جزوه و تحقیق مهندسی ,
:: برچسب‌ها: PLCدر یك نگاه كنترل عبارت است از هدایت یك فرآیند درجهت رسیدن به نقطه ی مورد نظر . هویت كنترل اساساً از سه جز اصلی تشكیل شده است: 1- ورودی ها 2- منطق كنترل 3- خروجی ها در دهه ی 1960 میلادی با رشد صنعت اتومبیل سازی و به وجود آمدن رقابت شدید بین سازندگان نیاز به سیستم های پیچیده و تغییرات مداوم در خطوط تولید احساس می گردید . از یك طرف برای تعویض هر خط تولید مدت زمان زیادی صرف تغییرات كنترل (سیم كشی و رله ها) می شد و از طرف دیگر یافتن عیب و یافتن رله های معیوب دشوار بود. اولین كنترل كننده ی منطقی برنامه پذیر (PLC) در سال 1969 در همین راستا یعنی كاهش زمان توقف خطوط تولید بوسیله ی كارخانه ی اتومبیل سازی جنرال موتور (General motor) به كار گرفته شد. PLC (Progromable Logic Contoroller ): كنترل كننده ی برنامه پذیری است كه از خانواده كامپیوتر ها به شمار می آید این كنترل كننده عمدتا در مقاصد صنعتی به كار می رود . ورودی سیگنالهای متنوع دیجیتال یا آنالوگ را ( از field ) قبول می كند و سپس آنها را برای cpu به صورت سیگنالهای منطقی (001) سیستم باینری تبدیل می نمایدو cpu مطابق برنامه هایی كه در آن ذخیره شده دستورات را اجرا و خروجی را به صورت سیگنالهای منطقی به خروجی می فرستد این سیگنالها می توانند به فرم آنالوگ یا دیجیتال به تجهیزات یا عملگرها ارسال شوند. Plc در جهت اهداف كنترلی و برای استفاده در محیط های صنعتی به كار گرفته شد چون به سادگی قابل برنامه پذیری بود. و تغییر در سیستم كنترل با تغییر در نرم افزار برنامه كنترل به سهولت امكان پذیر بود مزایای فوق به همراه كوچكتر شدن ابعاد سیستم كنترل , عیب یابی سریع تر , خرابی كمتر , توانایی اجرای برنامه ها ی پیچیده تر , توانایی تبادل اطلاعات با سیستم های دیگر و ... باعث شد كه مدارهای رله ای به سرعت میدان را برای حضور PLC ها خالی كنند. انواع سیستمPLC : PLC ها را می توان از نظر اندازه حافظه یا تعداد ورودی و... می توان به انواع زیر تقسیم بندی كرد. PLC های كوچك: جایگزینی برای كنترل كننده های سنتی است. تابعیت گسترش محدود و حداكثر یك یا دو ورودی/خروجی دارند. و برنامه نویسی آنها , نردبانی یا با دستورات نمادی صورت می گیرد. PLC های متوسط: این PLC ها ساختار مدولار دارند در نتیجه توسعه و یا تغییر آنها ساده است و تنها با اضافه نمودن یا تغییر مدولها صورت می گیرد . تعداد ورودی/ خروجی زیاد و توسعه سیستم در آینده متصل می باشد. امكانات ارتباطی زیاد دارند و می توان از آنها در كنترل گسترده استفاده كرد و برنامه نویسی آنها نردبانی یا نمادی و یا دستورات گرافیكی است. PLC های بزرگ : در مواردی كه تعداد ورودی ها/ خرروجی ها زیاد است و یا عملیات كنترلی پیچیده است از PLC های بزرگ استفاده می گردد از این PLC ها برای هدایت تعدادی PLC كوچك نیز استفاده می شود و برنامه نویسی این نوع PLC ها معمولا با استفاده از زبان های سطح بالا صورت می گیرد. هر plc از 5 قسمت اصلی تشكیل شده است: 1- مبع تغذیه (power supply) : ولتاژ AC موجود در سیستم را از برق سیستم به عهده دارد كه باعث ایمنی در برابر نویز و نوسانات ولتاژ ورودی در محیط های صنعتی است. 2- واحد پردازنده ی مركزی (cpu ) : ریز پردازنده با در نظر گرفتن وضعیت ورودی ها برنامه را كه در PLC ذخیره شده است اجرا می كند. و بر اساس آن به خروجی دستور فعال كردن خروجی مورد نظر را می دهد. 3- حافظه (Memory) : جهت ذخیره سازی برنامه و اطلاعات استفاده می شود. 4- رابطه برنامه نویسی (programmer) : جهت نوشتن برنامه و انتقال آن به حافظه PLC توسط كاربر استفاده می گردد و از لحاظ شكل ظاهری به دو دسته تقسیم می شوند: 1- یك صفحه كلید كوچك به همراه یك صفحه نمایشگر LCD 2-استفاده از كامپیوتر های شخصی (pc) و یا (LaptoP ( و نصب نرم افزارهای مورد نیاز ویژه ی برنامه نویسی می باشد. 5- واحد ورودی / خروجی (I/O ) : در ارتباط PLC را با دنیای خارج برقرار می كند و سایل ورودی و خروجی دیجیتال تنها دارای دو وضعیت on/off می باشند. انواع وسایل ورودی: سنسورها ابزاری هستند كه كمیت های فیزیكی نظیر : دما , فشار , جریان ثابت و سیال , سطح مایع در مخزن , وزن , حركت مكانیكی سرعت , شتاب , رطوبت و... را می توان حس كند و این عكس العمل را می تواند به صورت دیجیتال (باز و بسته شدن یك كنتاكت) و یا آنالوگ (ولتاژ پیوسته ) آشكار كند. در طبیعت كمیت های فیزیكی همه پیوسته می باشند بنابراین برای اندازه گیری آنها از انواع سنسورها به همراه مدارات الكترونیكی مورد نیاز استفاده می كنیم. كارت های ورودی در سه نوع Ac , DC , و یا AC/DC ساخته می شوند. از انواع سنسورها می توان به انواع لمیت سوئیچ ها , LVDT , RTD , سنسور اثرهال (Hall effect) , اینكودر (Encoder)كرنش سنج(Stain Guage)و ... انواع وسایل خروجی : سو لو نوئید(solenoid) اساس كار اكثر وسائل خروجی دیجیتال است كه سیگنال الكتریكی را به حركت مكانیكی تبدیل می كند. سولونوئید یك سیم پیچ است كه به دور یك هسته توخالی پیچیده می شود و با عبور جریان از سیم پیچ میدان مغناطیسی ویژه ای ایجاد می شود كه توسط آن هسته ی متحرك را به داخل می كشد. و كارت خروجی آْنالوگ PLC سیگنال4 mA تا 20mA را به مبدل جریان الكتریكی به هوای فشرده تبدیل و به (I/P) یا (I to P) می فرستد و در صنایع شیمیایی برای اینكه بتوانیم كیفیت كار را ثابت نگه داریم ازشیر كنترل استفاده می كنیم . كارت های خروجی در سه نوع رله ای , ترانزیستوری(مربوط به وسائل خروجی DC) و تریاكی ( مربوط به وسائل خروجی AC) ساخته می شوند. واحد حافظه (cpu): 1- PLC تمام ورودی ها را امتحان می كند كلیدهای قطع معادل 0 و كلیدهای وصل معادل 1 در نظر گرفته می شوند (input scan). 2- ارزش ورودی ها را در داخل قسمتی از حافظه (Data ram) ذخیره می كند این قسمت را تصویر ماژول ورودی (IIR) Input Image Rejister می گوئیم . 3- Cpu برنامه ی موجود در User Progrom RAM را خط به خط خوانده و اجرا می كند و در طی برنامه چنانچه تغییری در ورودی ها ایجاد شود PLC متوجه آن نمی شود چون PLC وضعیت را از IIR می خواندو (User Progrom RAM) جهت نگه داری برنامه در داخل PLC استفاده می شود و می تواند به یكی از صورت های CMOSRAM , EPROMوEEPROM باشد. 4- PLC وضعیت خروجی را در طی اجرای برنامه در (OIR) Image Registe Output تصویر ماژول خروجی ذخیره می كند. 5- پس از پایان اجرای برنامه وضعیت خروجی را از OIR به خروجی می فرستد. كل زمان این مراحل را ُScan time می نامند. چنانچه این زمان از مقدار یعنی بیشتر شودبیانگر این مطلب است كه یكی از قسمت های PLC دچار اشكال شده است بنابراین تایمر سگ نگهبان Watch Dog Time درون PL عمل می كند و تمامی خروجی ها را غیر فعال میكند تا عملكرد اشتباه PLC منجر به حادثه نگردد. پاسخ زمانی PLC حاصل جمع تاخیر نرم افزاری و سخت افزاری موجود در آن می باشد. انواع زبان های برنامه نویسی در نرم افزار PLC: IL(Instroction List) : یك زبان سطح پایین و قدیمی است كه به صورت متنی می باشد و بیشتر شبیه زبان اسمبلر های میكرو پروسسور است. FBD( Function Block Diagram) : زبان گرافیكی است كه قبلا نیز مورد استفاده قرار می گرفت در FBD برنامه نویسی توسط یك سری بلوك های پایه كه در كنار هم قرار می گیرند انجام می شود. LD(Ladder Diagram) : روش گرافیكی است كه قبلا مورد استفاده بوده ولی به صورت پیشرفته تر , روش LD و FBD می توانند به صورت توام در برنامه به كار روند. ST ( Structured Text ) :یك زبان سطح بالا شبیه C و پاسكال است و كاربردی عالی در الگوریتم های پیچیده ی ریاضی داراست . SFC( Scquential Function Control): روش جدیدی است در این روش برنامه به مراحلی كه ترتیب الگوریتم های كنترلی را نشان می دهد تقسیم می گردد و شامل Step های مختلف برنامه است. انواع PLC: از لحاظ شكل ظاهری به دو گروه یكپارچه و مدولاتور تقسیم بندی می شوند. 1- PLC های كوچك معمولا به صورت (Compact) یكپارچه طراحی و ساخته شده اند به این معنا كه منبع تغذیه و cpu و ماژول های ورودی و خروجی به صورت یكپارچه در كنار هم متصل هستند و یك واحد تلقی می شوند در این نوع PLC قادر به نگهداری فقط 1000 خط برنامه می باشد اما مكانی جهت اتصال به پروگرام و ورودی و خروجی هی اضافی وجود دارد . 2- در انواع مدولاتور بر خلاف نوع یكپارچه كاربر می تواند ماژول های ورودی و خروجی دلخواه را از آن خانواده بسته به نیاز خود انتخاب و در كنار هم قرار دهد . كه شامل كارت های جداگانه منبع تغذیه , cpu , وردی و خروجی به تعداد مورد نیاز می باشد كه به ترتیب روی RACK و در داخل (SLOTS) شكاف ها نصب می شوند. مد های كاری PLC: STOP: در این در پردازش برنامه متوقف می شود , دسترسی I/O نداریم و cpu به صورت Reedو Write قابل دسترسی است یعنی می توان برنامه را خواند و یا برنامه جدیدی به آن انتقال داد. RUN: در این دو برنامه اجرا می شود cpu به I/O (ورودی/خروجی) دسترسی دارد , برنامه به صورت فقط خواندنی است یعنی نمی توان برنامه جدیدی را به آن (Down Load) وارد كرد. RUN-P : در این برنامه اجرا می شود cpu به I/O (ورودی/خروجی) دسترسی دارد و cpu هم به صورت خواندنی و نوشتنی قابل دسترسی است. Mers: این وضعیت برای ری ست كردن حافظه cpu به كار می رود یعنی هم مقادیر متغیر های حافظه و هم برنامه ای توسط كاربر به حافظه ارسال شده پاك می گردد. در PLC ها اپراتور تنها با دانستن روش كار با كامپیوتر و نرم افزار مورد نیاز بدون نیاز به اطلاعات تخصصی می تواند سیستم را كنترل كند , از جمله PLC می توان به نمونه های زیر اشاره كرد: 1- خانواده PLC های S5 و S7 زیمنس آلمان 2- خانواده PLCهای OMRON ژاپن 3- خانواده PLC های تله مكانیك فرانسه 4- خانواده PLCمیتسوبیشی ژاپن 5- خانواده PLC , LG كره 6- خانواده PLC آلن برادلی آمریكا 7- خانواده PL آلن برادلی آمریكا 8- ... در این دسته بندی ی توان محصولات PLC شركت كنترونیك ایران را نیز طبقه بندی كرد. این شركت 24 سال پیش توسط سازمان گسترش و نوسازی صنایع ایران تاسیس گردید و در سال 1372 به بخش خصوصی واگذار گردید. زمینه فعالیت شركت اتوماسیون صنعتی بوده و در این سالها همواره در جهت گسترش زمینه های مختلف گام برداشته است. مهمترین تولیدات این شركت عبارتند از سیستم های كنترا صنعتی شامل PLC , كنترلرCNC – درایو برای موتورهای AC و DC و كنترلرهای خاص صنعتی و زبان برنامه نویسی CSTL جهت سیستم های PLC تولید شده این شركت ابداع شده و این زبان شباهت زیادی به S5 شركت زیمنس دارد شركت كنترونیك معتقد است كه توانایی رقابت با نمونه های خارجی PLC خود را دارد . و البته برای ارزیابی یك PLC باید به ویژگی هایی نظیر زمان اجرای یك سیكل , سادگی زبانبرنامه نویسی و قابلیت توسعه و ... را در نظر گرفت . اما در اكثر موارد به دلیل فاكتورهایی نظیر استاندارد بودن , قابلیت پیشرفت و آموختن نحوه ی كار و... در اكثر مواردی نظیر آموزش و كاربرد و... از زیمنس آلمان استفاده می كنند. در طبقه بندی محصولات زیمنس , PLC ها در مجموعه محصولات Simatic قرار می گیرند. Simatic s5 : این PLC ها نسبتاً قدیمی هستند و انواع مختلفی دارند و در هر دو نوع compact و Modular وجود دارند اما حوزه عملكرد ی محدود دارند و برای سیستم های كنترلی با ابعاد متوسط به كار می روند . برنامه نویسی PLC با نرم افزار step 5 انجام می گیرد. Simatic s7 :این PLC ها بعد از S5 عرضه شده اند و به سه خانواده مختلف تقسیم می شوند. S7-200 كه به صورت compact و برای سیستم های كنترلی كوچك به كار می رود. S7-300 كه modular است و عملكرد متوسط دارد. S7-400 نیز modular است ولی می تواند حوزه عملكرد وسیع داشته باشد . این PLC ها با نرم افزار step 7 برنامه نویسی و پیكر بندی می شود. در step 7 علاوه بر برنامه نویسی می توان سخت افزار سیستم و شبكه را از طریق آن پیكر بندی نمود. Logo!Logic Modules : Logo كنترل كننده ی ساده و ارزان قدیمی است كه برای كارهای كنترلی كوچك (مانند ساختمانها یا ماشینها ی كوچك )كاربرد دارد.این PLC به صورت compact است و برنامه ریزی آن توسط كلیدهای روی آن انجام می شود و این PLC از طریق كامپیوتر باید نرم افزار Comfort Logo!Soft نصب گردد. Simatic c7 : C7 تركیبی است از operator control و s7-300 . علاوه بر این كه كارهای كنترلی را انجام می هد بر روی نمایشگر آن می توان پیغام ها , رخدادها , مقادیر مربوط به فرآیند را دید. برای برنامه نویسی این PLC باید علاوه بر step7 نرم افزار protool نیز روی كامپیوتر نصب شود. Simatic 505 : سری 505 كه خود انواع مختلفی دارد برای كاربرد در حوزه های كوچك و متوسط است همه اعضای این خانواده به صورت compact هستند و برنامه نویسی آنها با نرم افزار TI SOFT انجام میگیرد. PLC های سریs7-400: PLC های سری s7-400 در نیروگاه اتمی اسفاده می شوند. s7-400 , كاربرد وسیعی دارد modular است و حجم وسیعی از سیگنالها را می تواند تحت پوشش قرار دهد . در مقایسه با s7-300 سرعت پردازش , حافظه بیشتر و امكانات وسیع تری را داراست و برنامه نویس آن با step7 انجام می گیرد. s7-400H : پایه آن همان s7-400 است ولی در جایی كه High Availability مورد نیاز است به كار می رود. s7-400FH : پایه آن همان s7-400 است توانایی s7-400FH را دارد و توانایی F-system را نیز دارد یعنی برای كاربرد هایی كه درجه ایمنی بالا نیاز داد مناسب است. جایگاه نرم افزار step7 : در هنگام طراحی معمولاً نیازی به این كه PLC یا ماشین در كنار PCیا PG موجود باشد , نیست فقط لازم است كه قبل از شروع به كار فرآیند به خوبی مطالعه شده , ورودی و خروجی ها مشخص باشند و منطق كنترل معلوم شده باشد وپس از تكمیل برنامه لازم است آن را به PLC دانلود كنیم و در این حالت PC یا PG نرم افزار و PLC ابزار كار هستند. اجزای اصلی تشكیل دهنده ی s7-400: رك (Rack) : نگهدارنده ی ماژول ها , تغذیه كننده ماژول ها و ایجاد ارتباط با آنها منبع تغذیه (power supply motules :ps) واحد پردازشگر مركزی (central processing :cpu) (Interface module : IM) : ایجاد ارتباط بین چند رك (signal module : SM) : اتصال با سیگنالهای ورودی و خروجی( I/O) commumcation processor :CP ) ) : ایجاد ارتباط با شبكه (function module : FM) : ماژول هایی هستند كه فانكشن خاصی از cpu را اجرا می كنند و به اصطلاح باری از دوش كارتCPU بر میدارند و در عین حال می توانند با CPU تبادل اطلاعات داشته باشد. كارت حافظه (Memory Cards): برای ذخیره برنامه و پارامتر های كاربر. استاندارد IEC 1131 : در سال 1979 یك گروه متخصص در IEC , كار بررسی جامع PLC ها را شامل سخت افزار و نرم افزار برعهده گرفت هدف این گروه تدوین روش های خاصی بود كه موارد فوق را پوشش دهد و توسط سازندگان PLC به كار گرفته شود این كار 12 سال طول كشید و نهایتاً استاندارد IEC 1131 شكل گرفت و جنبه های مختلف ان وسیله از طراحی سخت افزار گرفته تا نصب , تست , برنامه ریزی و ارتباطات آن را زیر پوشش قرار داد. كاربرد PLC در صنایع: امروزه كاربرد PLC در صنایع در فرآیندهای مختلف صنعتی به وفور به چشم می خورد. 1- صنایع خودرو سازی : از قبیل عملیات سوراخ كاری خودكار , اتصال قطعات , همچنین آزمودن قطعات و تجهیزات اتومبیل , سیستم های رنگ پاش وشكل دادن بدنه به وسیله پرس های خودكار و.... 2- صنایع پلاستیك سازی : از قبیل ماشینهای ذوب و قالب گیری تزریقی , دمش هوا سیستم های تولید و آنالیز پلاستیك. 3- صنایع سنگین: از قبیل كولرهای صنعتی , سیستم های كنترل خودكار وسایل و تجهیزات كه ذوب فلزات استفاده می شود. 4- صنایع شیمیایی: از قبیل سیستم های مخلوط كننده دستگاههای تركیب كننده مواد با نسبت های متفاوت و غیره ... 5- صنایع غذایی: از قبیل سیستم های سانتر فیوژ , سیستم های عصاره گیری و بسته بندی و ... 6- صنایع ماشینی: ازقبیل صنایع بسته بندی , صنایع چوب , سیستم های سوراخ كاری , سیستم های اعلان خطر و هشدار , سیستم های مورد استفاده در جوش فلزات و... 7- خدمات ساختمانی : از قبیل آسانسور ها كنترل هوا و تهویه ی مطبوع , سیستم های روشنایی خودكارو... 8- سیستم های حمل و نقل : از قبیل جرثقیل ها , سیستم های نوار نقاله و تجهیزات حمل و نقل و ... 9- صنایع تبدیل انرژی(برق , گاز , آب) : از قبیل استگاههای تویت فشار گاز , ایستگاههای توید نیرو , كنترل پمپ های آب , سیستم های آب و هوای صنعتی , سیستم های تصفیه و باز یافت گازو... ,

تاریخ انتشار : 1391/07/27 | نظرات
نوشته شده توسط : سهیل پوررحیمی

پنیوماتیک یکی از انواع انرژی هایی است که در حال حاضر از آن استفاده وافر در انواع صنایع می شود و می توان گفت امروزه کمترکارخانجات یا مراکز صنعتی را می توان دید که از پنیوماتیک استفاده نکند و در قرن حاضر یکی از انواع انرژی های اثبات شده ای است که بشر با اتکا به آن راه صنعت را می پیماید.
پنیوما در زبان یونانی یعنی تنفس باد و پنیوماتیک علمی است که در مورد حرکات و وقایع هوا صحبت می کند امروزه پنیوماتیک در بین صنعتگران به عنوان انرژی بسیار تمیز و کم خطر و ارزان مشهور است و از آن استفاده وافر می کنند.
خواص اصلی انرژی پنوماتیم به شرح زیر است:

عامل اصلی کارکرد سیستم پنیوماتیک هواست و هوا در همه جای روی زمین به وفور وجود دارد.
هوای فشرده را می توان از طریق لوله کشی به نقاط مختلف کارخانه یا مراکز صنعتی جهت کارکرد سیستم های پنیوماتیک هدایت کرد.
هوای فشرده را می توان در مخازن مخصوص انباشته و آن را انتقال داد یعنی همیشه احتیاج به کمپرسور نیست و می توان از سیستم پنیوماتیک در مکان هایی که امکان نصب کمپرسور وجود ندارد نیز استفاده نمود .
افزایش و کاهش دما اثرات مخرب و سوئی بر روی سیستم پنیوماتیک ندارد و نوسانات حرارتی از عملکرد سیستم جلوگیر ی نمی کند.
هوای فشرده خطر انفجار و آتش سوزی ندارد به این دلیل تاسیسات حفاظتی نیاز نیست.
قطعات پنیوماتیک و اتصالات آن نسبتا ً ارزان و از نظر ساختمانی قطعاتی ساده هستند لذا تعمیرات آنها راحت تر از سیستم های مشابه نظیر هیدرولیک می باشد.
هوای فشرده نسبت به روغن هیدرولیک مورد مصرف در هیدرولیک تمیز تر است و به دلیل این تمیزی از سیستم پنیوماتیک در صنایع دارویی و نظایر آن استفاده می شود .
سرعت حرکت سیلندر های عمل کننده با هوای فشرده در حدود 1 الی 2 متر در ثانیه است و در موارد خاصی به 3 متردر ثانیه می رسد که این سرعت در صنایع قابل قبول است و بسیاری ازعملیات صنعتی را می تواند عهده دار شود.
عوامل سرعت و نیرو در سیستم پنیوماتیک قابل کنترل و تنظیم است .
عناصر پنیوماتیک در مقابل بار اضافه مقاوم بوده و به آنها صدمه وارد نمی شود مگر اینکه افزایش بار سبب توقف آنها گردد .
تعمیرات و نگه داری سیستمای پنیوماتیک بسیار کم خطر است زیرا در انرژی های قابل مقایسه نظیر برق خطر جانی و آتش سوزی و در هیدرولیک انفجار و جانی وجود دارد اما در پنیوماتیک خطر جانی به صورت جدی وجود ندارد وآتش سوزی اصلا ً وجود ندارد و بدین دلیل در صنایع جنگ افزارسازی از سیستم تمام پنیوماتیک استفاده می شود .

 معایب سیستم پنیوماتیک به شرح زیر است: 
چون سیال اصلی مورد استفاده در سیستم پنیوماتیک هوای فشرده و جهت تهیه هوای فشرده باید با کمپرسور آن را فشرده کرد همراه هوای فشرده شده مقداری رطوبت وناخالصی هوا ومواد آئروسل وارد سیستم شده و سبب برخی خرابی در قطعات می شود لذا باید جهت تهیه هوای فشرده فیلتراسیون مناسب استفاده نمود .
هزینه استفاده از هوای فشرده تا حد معینی اقتصادی می باشد و این میزان تا وقتی است که فشار هوا برابر 7 بار و نیروی حاصله با توجه به طول کورس و سرعت حداکثر بین 20000 تا 30000 نیوتن می باشد .
به طور خلاصه می توان گفت که جهت قدرت های فوق العاده زیاد مقرون به صرفه تر است از نیروی هیدرولیک استفاده شود .
هوای مصرف شده در سیستم پنیوماتیک در هنگام تخلیه از سیستم دارای صدای زیادی است که این مسئله نیاز به کاربرد صدا خفه کن را الزامی می کند.
به علت تراکم پذیری هوا به خصوص در سیلندر های پنیوماتیکی که زیر بار قرار دارند امکان ایجاد سرعت ثابت و یکنواخت وجود ندارد که این مسئله از معایب پنیوماتیک به شمار می رود اما قابل ذکر است که اخیرا ً یک نوع سیلندر که بجای شفت سیلندر از نوار لاستیکی استفاده می کند ساخته شده است که این عیب را بر طرف می کنند .
به طور کلی در مقایسه مزایا و معایب پنیوماتیک می توان گفت با توجه به مزایای بسیار نسبت به معایب کمتر می توان از پنیوماتیک بعنوان یک انرژی شایسته در صنایع استفاده کرد به خصوص با توجه به مزیت تمیزی سیستم تعمیر و نگه داری راحت تر ، نداشتن خطر جانی جهت پرسنل عملیاتی و تعمیراتی در سیستم که در سیستم های دیگر نظیر الکتریک و هیدرولیک وجود ندارد ضمنا ٌ این سیستم بی همتاست و گاهی فقط از این سیستم در جهت عملیات تولیدی باید استفاده شود نظیر : صنایع غذایی ، دارویی ، جنگ افزار که حتما ً عملیات تولیدی توسط سیستم پنیوماتیک انجام می پذیرد.
تعریف و تاریخچه هیدرولیک
هیدرولیک از کلمه یونانی " هیدرو " مشتق گردیده است و این کلمه بمعنای جریان حرکات مایعات می باشد.
در قرون گذشته مقصود از هیدرولیک فقط آب بوده و البته بعدها عنوان هیدرولیک مفهوم بیشتری بخود گرفت و معنی ومفهوم آن بررسی در مورد بهره برداری بیشتری از آب و حرکت دادن چرخ های آبی و مهندسی آب بوده است.
مفهوم هیدرولیک در این قرن دیگر مختص به آب نبوده بلکه دامنه وسیعتری بخود گرفته و شامل قواعد و کاربرد مایعات دیگری ، بخصوص " روغن معدنی "  میباشد ، زیرا که آب بعلت خاصیت زنگ زدگی ، در صنایع نمی تواند بعنوان انرژی انتقال دهنده مورداستفاده قرار گیرد و بعلت آنکه روغن خاصیت زنگ زدگی دارد ، امروزه در صنایع از آن بخصوص برای انتقال انرژی در سیستم کنترل استفاده بسیار میگردد

بطور خلاصه میتوان گفت:
فنی که انتقال و تبدیل نیرو را توسط مایعات انجام دهد " هیدرولیک " نامیده میشود.
از آنجائیکه هیدرولیک آبی دارای خاصیت زنگ زدگی است لذا در صنایع از هیدرولیک روغنی هم بخاطر روغن کاری قطعات در حین کار و هم بخاطر انتقال انرژی در سیستم های کنترل استفاده میشود . وقتیکه در صنعت از هیدرولیک نام برده میشود ، مقصود همان " هیدرولیک روغنی " می باشد .
بطور دقیق میتوان گفت که : حوزه کاربرد هیدرولیک روغنی استفاده از انرژی دینامیکی و استاتیکی آن بوده و در مهندسی کنترل برای انتقال زیگنال ها و تولید نیرو می باشد.
وسائل هیدرولیکی که نحوه استفاده هیدرولیک را در صنعت میسر میسازد خود دارای تاریخچه بسیار قدیمی میباشد.
یکی از قدیمی ترین این وسائل ، پمپ های هیدرولیکی بوده ، که برای اولین بار کتزی بیوس یونانی در حدود اواسط قرن سوم قبل از مسیح ، پمپی از نوع پیستون اهرمی که دارای دو سیلندر بود اختراع و ساخته است .
تا اوائل قرن هشتم دیگر در این زمینه وسیله جدیدی پدید نیامد و در اوائل این قرن انواع چرخ های آبی اختراع و رواج بسیار پیدا نمود.
قرن شانزده را میتوان توسعه پمپهای آبی دانست و در این قرن بود که انواع پمپ با ساختمانهای مختلفی پدیدار گردیدند و اصول ساختمانی این پمپ ها ، امروزه بخصوص از نوع چرخ دنده ئی ، هنوز هم مورد توجه و اهمیت بسیاری را دارا می باشد.
در اواخر قرن شانزدهم اصول ساختمان پرس هیدرولیکی طراحی گردیده و حدوداً بعد از یک قرن اولین پرس هیدرولیکی که جنبه عملی داشت ، شروع بکار نمود.
قرن نوزدهم زمان کاربرد پرسهای هیدرولیک آبی بود و اوائل قرن بیستم را میتوان شروع و زمان توسعه هیدرولیکی روغنی در صنایع و تاسیسات صنعتی دانست.
سال 1905 پیدایش گیربکس هیدرواستاتیکی تا فشار 40 بار
سال 1910 پیدایش ماشین های پیستون شعاعی
سال 1922 پیدایش ماشین های شعاعی با دور سریع
سال 1924 پیدایش ماشین های پیستون محوری با محور مایل
سال 1940 پیدایش و تولید انواع مختلف وسائل و ابزار هیدرولیکی برای فشارهائی  بیش از 350 بار ، که بعضی از آن وسایل در حال حاضر بطور سری تولید میگردد.
توسعه وسیع و کاربرد هیدرولیک روغنی پس از جنگ جهانی دوم پدید آمد ، ودر اثر همین توسعه ، 
بسیاری از قطعات و لوازم هیدرولیک روغنی در حال حاضر بصورت استاندارد شده تولید میگردند.

خواص هیدرولیک روغنی و کاربرد آن در صنایع:
استفاده از هیدرولیک روغنی به طراحان ماشین امکانات جدیدی را داده ، که میتوانند به نحو ساده تری ایده و طرح خود را عملی سازند، بخصوص قطعات استاندارد شده هیدرولیک روغنی کمک بسیار جامعی در حل مسائل طراحان مینماید.
امروزه طراح ماشین میتواند با کمک هیدرولیک روغنی مسایل پیچیده کنترل مکانیکی را بنحو ساده تری و در زمان کوتاه تری حل نموده و در نتیجه طرح را با مخازن کمتری عرضه نماید.
خواص مثبت هیدرولیک روغنی
تولید و انتقال نیروهای قوی توسط قطعات کوچک هیدرولیکی ، که دارای وزن کمتری بوده و نسبت وزنی آنها نسبت به دستگاههای الکتریکی 1 به 10 میباشد.
نصب ساده قطعات بعلت استاندارد بودن آنها
تبدیل ساده حرکت دورانی به حرکت خطی اسیلاتوری (رفت و برگشتی)
قابلیت تنظیم و کنترل قطعات هیدرولیکی
امکان سریع معکوس کردن جهت حرکت
استارت حرکت قطعات کار کننده هیدرولیکی ، در موقعیکه زیر بار قرار گرفته باشند.
قابلیت تنظیم غیر پله ئی نیرو ، فشار ، گشتاور، سرعت قطعات کار کننده
ازدیاد عمر کاری قطعات هیدرولیکی در اثر موجودیت روغن در این قطعات
مراقبت ساده دستگاهها و تاسیسات هیدرولیکی توسط مانومتر
امکان اتوماتیک کردن حرکات
در مقابل این خواص مثبت ، البته خواص منفی نیز در هیدرولیک موجود است که طراحان بایستی با آنها نیز آشنا گردند ، البته لازم بتذکر است که بزرگترین خاصیت منفی هیدرولیک ، افت فشار میباشد ، که در حین انتقال مایع فشرده پدید می آید.
خواص منفی هیدرولیک روغنی خطر در موقع کار با فشارهای قوی ، لذا توجه بیشتری بایستی به محکم وجفت شدن مهره ماسورهها با لوله ها و دهانه تغذیه و مسیر کار قطعات کار کننده نمود
راندمان کمتر مولدهای نیروی هیدرولیکی نسبت به مولدهای نیروی مکانیکی، بعلت نشت فشار روغن و همچنین افت فشار در اثر اصطکاک مایعات در لوله و قطعات 
بعلت قابلیت تراکمی روغن و همچنین نشت آن ، امکان سینکرون کردن جریان حرکات بطور دقیق میسر نمی باشد.
گرانی قطعات در اثر بالا بودن مخارج تولید.

کاربرد هیدرولیک امروزه در اغلب صنایع بخصوص صنایع ذیل متداول میباشد:
ماشین ابزار
پرس سازی 
تاسیسات صنایع سنگین
ماشین های راه و ساختمان و معادن
هواپیما سازی
کشتی سازی
تبدیل انرژی در تاسیسات هیدرولیکی
انرژی مکانیکی اغلب توسط موتورهای احتراقی و یا الکترو موتورها تولید میگردد، در هیدرو پمپها تبدیل به انرژی هیدرولیکی گشته و این انرژی از طریق وسائل هیدرولیکی به قطعات کار کننده هیدرولیکی منتقل میگردد، واز این قطعات کارکننده میتوان مجددا انرژی مکانیکی را بدست آورد.
کاربرد پمپ ها در سیستم های هیدرولیک
کارآیی سیستم های هیدرولیک برای سهولت انتقال نیرو، موجب گسترش روز افزون این سیستم ها شده است. می توان پمپ های سیستم های هیدرولیک را به مثابه قلب سیستم در نظر گرفت.
پمپ های هیدرولیک تنها یک وظیفه مهم را بدوش دارند و آن به جریان انداختن سیالات هیدرولیک است. عامه مردم تصور می کنند که پمپ ها، فشار مورد نیاز را ایجاد می کنند، لیکن این تصور نادرست است. فشار ناشی از عواملی مانند مقاومت خطوط لوله، گرانروی و بار روی محرک ها (Actuator
) در مقابل جریان سیال، مقاومت می کنند. در واقع شفت پمپ، انرژی مکانیکیِ موتور الکتریکی یا موتورهای دیزلی و بنزینی را به انرژی سیال تبدیل می کند. پمپ های سیستم های هیدرولیک از نوع پمپ های جابجایی مثبت هستند. در این پمپ ها که با آب بندهای خاص و لقی های بسیار کم طراحی می شوند، با هر جابجایی حجم معینی از سیال تحت فشارهای نرمال پمپ می گردد به طوری که احتمال برگشت سیال تقریباً غیرممکن است. 
در نتیجه هنگامی که فشار سیستم به دلیل بار روی محرک (Actuator) افزایش می یابد، موتور الکتریکی یا موتور دیزلی باید شدیدتر کار کند تا حجم مورد نیاز را منتقل کند که این به معنای توان الکتریکی بیشتر و یا افزایش مصرف سوخت است. در واقع چون این جریان به نواحی حساس سیستم پمپ می شود (آب بندها، شلنگ ها و غیره ) همیشه سیستم به یک شیر اطمینان مجهز می شود.

انواع  پمپ های هیدرولیک:
با وجود تنوع پمپ های هیدرولیک ، می توان آنها را در چند گروه تقسیم بندی کرد: 
دانده ی،پره ای وپیستونی. 
پمپ های دنده ای: پمپ های دنده ای بسیار ارزان بوده، به نوع سیال هیدرولیک حساسیت ندارند. این پمپ ها در مقابل آلودگی مقاوم بوده و نیاز به طراحی های خاص ندارند. فشار در این سیستم ها بین1500 تا 5000psi
 می باشد. این ویژگی ها باعث شده که در تجهیزات متحرک، بیشتر از پمپ های دنده ای استفاده شود چرا که که مقاومتشان در برابر آلودگی بسیار زیاد و کارایی آنها در خور توجه است. 
درون پمپ های دنده ای، دو چرخ دنده در خلاف جهت یکدیگر حرکت می کنند که اولی به شفت موتور متصل بوده و دومی چرخ دنده هرز گرد (Idler
) می باشد. سیال از محفظه ورودی وارد پمپ شده و از میان دندانه های چرخ دنده ها و جداره محفظه پمپ منتقل می شود. به دلیل فواصل بسیار کم، سیال از مرکز پمپ نمی تواند عبور کند. پس دو جریان دوباره با هم مخلوط شده و به سمت خروجی پمپ رانده می شوند.
پمپ های دنده ای می توانند در هر دو جهت عمل کنند و این ویژگی قابل توجهی در بعضی از سیستم ها است. از آنجایی که یاتاقان های این پمپ ها تنها از یک جهت، (جهت فشار پمپ خروجی) تحت بار قرار دارند، به پمپ های نامتوازن معروفند. در نتیجه این پمپ ها به طور نامتناسب و تنها از یک جهت، تمایل به سایش دارند. پمپ های دنده ای در انواع خارجی (که بس
یار متداول است)، داخلی و یا از نوع چرخان (Gerotor) ساخته می شوند.(شکل1)
پمپ های پره ای: این نوع پمپ ها کارآیی و موارد استفاده زیادی دارند ولی سیال آنها باید خواص ضد سایش فوق العاده ای داشته باشد. در پمپ های پره ای چند نقطه در معرض سایش قرار دارند. این نقاط نوک پره ها، صفحات دوار و شیار پره ها در روتور هستند. یک مزیت پمپ های پره ای این است که سایش تمام سطوح آن یکنواخت است و این وضعیت راندمان را افزایش می دهد.
هم چنین، پمپ های پره ای که با دو ورودی و دو خروجی در جهات مختلف طراحی می شوند متوازن بوده و با توجه به این ویژگی، تنش یکنواخت و کمتری بر روی یاتاقان ها وارد می شود. می توان پمپ های پره ای را با تغییر شکل مکانیکی محفظه پمپ، به صورت پمپ های جا بجایی متغیر ساخت که در نتیجه راندمان آنها افزایش یافته و البته هزینه اولیه‌(ساخت) پمپ ها نیز افزایش می یابد.
تحمل پمپ های پره ای در مقابل آلودگی کم است و ذرات آلودگی، سبب سایش غیرمنتظره پره ها می شود. پمپ های پره ای در محدوده فشار1000 تا 3000psi توانایی عملکرد دارند. 
پمپ های پیستونی: این نوع از پمپ ها به دو شکل شعاعی یا محوری طراحی می شوند. در نوع شعاعی، پیستون ها از محور یک محفظه استوانه ای حلقوی شکل شبیه چرخ پره دار می چرخند و در نوع محوری، محور گردش پیستون ها و سیلندرها موازی می باشد. از طرفی لقی های پمپ های پیستونی بسیار کم بوده و به همین دلیل این پمپ ها به ذرات ناشی از سایش خراشیدگی بسیار حساس هستند. 
پمپ های پیستونی به دو شکلِ جابجایی ثابت یا متغیر طراحی می شوند. طراحی های جابجایی متغیر، تغییرات فشار سیستم را جبران می کنند و دارای بیشترین بازدهی (یعنی بین92 تا97 درصد) هستند.
صرف نظر از نوع پمپ ها، سیستم های هیدرولیک، باید قبل از راه اندازی به طور کامل تمیز و شسته شوند و کلیه منابع آلودگی باید تا حد امکان به حداقل برسد. هم چنین سیال هیدرولیک نو یا سیال هیدرولیک که سر ریز می شود باید قبل از استفاده در سیستم به طور کامل فیلتر شود چرا که یک سیستم هیدرولیکی که در شرایط مناسب عملیاتی به سر می برد و سیال هیدرولیک آن فیلتر می شود، در مقایسه با یک سیال هیدرولیک نو تمیزتر است. علاوه بر تمیزی سیال، نوع سیال، محدوده دما، گرانروی سیال، شرایط سیال (اکسیداسیون، آلودگی با آب و غیره) فشاری که بر روی سیستم وارد می شود، ورود هوا و کاویتاسیون، همگی بر پمپ و عمر آن موثر هستند.
سیستم تعلیق هیدرولیکی یا hydraulic Suspension
 چیست؟
کاربرد سیستم های هیدرولیک در طراحی خودروها با جایگزینی ترمز هیدرولیکی بجای ترمزهای مکانیکی نوع کابلی و یا اهرمی آغاز شد. در این سیستم و با توجه به قابلیت های انعطاف پذیری مایعات و با ایجاد فشار روی مایع امکان انتقال نیروی ترمز به تمام چرخها بوجود آمد. بعدها از سیستم هیدرولیک و به روش مشابهی با ترمزهای هیدرولیکی در مکانیزم کلاچ خودروها استفاده شد. در ادامه روند توسعه تکنولوژی در ساخت خودروها، کاربرد هیدرولیک وسعت بیشتری یافت و در سیستم های دیگر خودرو مانند جذب کننده ضربات (کمک فنر)، فرمانهای هیدرولیکی و گیربکس اتوماتیک بکار گرفته و متداول شد.
ایده بکارگیری سیستم هیدرولیک در مکانیزم تعلیق خودروها اولین بار در سال 1952 در شرکت خودرو سازی سیتروئن مطرح شد. طراحان شرکت سیتروئن در طراحی و ساخت سیتروئن مدل DS19
 از تمام مکانیزم های هیدرولیکی که تا آن زمان ابداع شده بود استفاده کردند. آنها در طرح این خودرو بجای استفاده از سیستم های هیدرولیکی متعدد و مستقل برای هر کدام از مکانیزم ها، اقدام به طراحی یک سیستم هیدرولیکی مرکزی نمودند. به این ترتیب از نصب پمپ، مخزن و روغن و مکانیزم های جداگانه خودداری کرده و یک مجموعه مشترک و اصلی جایگزین تجهیزات فوق گردید. این سیستم هیدرولیک مرکزی و مشترک چندین زیر مجموعه که هر کدام عمل مستقلی در خودرو انجام می دادند را تغذیه می کرد. این طرح باعث آسانتر شدن طراحی و یکپارچگی بیشتر خودرو گردید. میزان قابل توجه توان هیدرولیکی که توسط موتور برای سیستم هیدرولیک این خودرو در نظر گرفته شده بود به طراحان آزادی عمل و ابتکار بیشتری می داد. در اینجا بود که ایده بکارگیری سیستم هیدرولیک در مکانیزم تعلیق نه فقط بعنوان ضربه گیر (کمک فنر) بلکه بعنوان یک سیستم تعلیق کاملاً هیدرولیکی شکل گرفت. طراحان سیتروئن به این فکر افتادند که می توانند بجای استفاده از روشهای متداول در سیستم تعلیق، یعنی استفاده از انواع فنرها و یا میله های پیچشی که تا آن زمان بکار می رفت، سیستم هیدرولیکی جدیدی را جایگزین کنند که ضمن تحمل بار خودرو عمل ضربه گیری را نیز انجام دهد.
این یک طرح آزمایشی بود که در سال 1955 روی خودروی سیتروئن مدل DS19
 نصب گردید. این روش بطور باورنکردنی باعث نرمی خودرو و بی تکان شدن رانندگی شده بود و ویژگی را بوجود آورده بود که به هیچ وجه با روشهای متداول سیستم تعلیق قابل تصور نبود. جالب ترین ویژگی در این خودرو امکان تغییر و تنظیم ارتفاع بود. برای این کار با تنظیم حجم روغن ارسالی به جک های هیدرولیکی که جایگزین فنر شده بودند امکان بالا و پایین بردن اتاق خودرو نسبت به سطح جاده بوجود آمده بود. از ویژگیهای دیگر این خودرو تراز اتوماتیک سطح ماشین هنگام قرار گرفتن در سطوح ناهموار بود و این عمل با توجه به موقعیت بازوهای سیستم تعلیق نسبت به بدنه و تغییر اتوماتیک حجم روغن در جک های خودرو انجام می گردید.
طراحان DS19
 به مرور زمان تغییرات زیادی در سیستم هیدرولیک نمونه اولیه ایجاد کردند ولی آنچه که اهمیت داشت بکارگیری روش کاملاً جدیدی از کاربرد هیدرولیک در خودرو بود که قبلاً هرگز انجام نشده بود.
اصول کار سیستم تعلیق هیدرولیکی که در بعضی مواقع بنام هیدروپنوماتیک نیز از آن نام برده می شود بر اصل تراکم پذیری گازها و غیرقابل تراکم بودن مایعات بنا نهاده شده است. هر کدام از جک های بکار برده شده در سیستم تعلیق که جایگزین فنرهای معمولی شده اند شامل یک سیلندر و پیستون ساده و یک مخزن یا انباره که تحت فشار گاز نیتروژن است و در بالای جک نصب می شود هستند. روغن هیدرولیک می تواند بین جک و انباره حرکت رفت و برگشت داشته باشد. وزن بدنه خودرو که روی چرخها وارد می شود باعث بالا آمدن پیستون در سیلندر شده و در نتیجه خروج روغن از جک و ورود آن را به انباره در پی خواهد داشت. با اضافه شدن روغن به انباره تراکم گاز نیتروژن حبس شده در داخل انباره افزایش می یابد تا با وزن خودرو به تعادل برسد. به این ترتیب گاز نیتروژن داخل انباره با متراکم شدن بیشتر مانند یک فنر عمل می کند. با قرار دادن یک اورفیس (مجرای تنگ) بین پیستون و انباره سرعت نوسان پیستون کاهش داده می شود و ضربات ناشی از سطوح ناهموار جذب می گردد، عملی که در خودروهای معمولی توسط کمک فنر انجام می شود.
در مدلهای جدید خودروهای شرکت سیتروئن که با نام زانتیا به بازار معرفی شده اند. نمونه های بسیار پیشرفته و جدیدی از سیستم های هیدرولیکی نصب شده اند در این خودرو قابلیت های متعددی ایجاد گردیده است. کنترل الکترونیکی زانتیا که به آن هیدرواکتیو می گویند به سیستم اجازه می دهد که مکانیزم تعلیق آن برای جذب ضربات متناسب با وضعیت ناهمواری جاده تغییر کند در اکسل های بکار گرفته شده در این خودروها بجز انباره های بالای جکها یک انباره در مرکز اکسل نصب شده است و با وصل شدن و یا قطع شدن ارتباط این انباره به مدار تعلیق هیدرولیکی ماشین میزان نرمی و یا سفتی حرکتهای بدنه تغییر می کند برای این منظور  با قرار دادن تعدادی سنسور شرایط مختلف رانندگی مانند سرعت ماشین، سرعت و میزان فرمانگیری، نوسانات مربوط به جاده، شتابگیری و یا توقف را دریافت و به کامپیوتر دستگاه ارسال می کنند و بعد از پردازش داده های ورودی سیگنال ارسالی از کامپیوتر به شیر برقی تعبیه شده در مدار هیدرولیک ارسال می شود و از طریق این شیر رگلاتورهای کنترل نرمی (stiffness regulator
) مقدار دهانه اورفیس بین جکهای دو طرف اکسل و انباره مرکزی را تغییر می دهند، در نتیجه مقدار و سرعت تبادل روغن بین جکها و انباره تغییر کرده و به این ترتیب شدت نوسانات جک ها متناسب با شرایط جاده تنظیم می گردد. با این روش ترکیب بی نظیری از سواری راحت و کنترل بالای جاده ای ایجاد می گردد با اضافه شدن امکانات جدید الکترونیکی سطح تراز دستگاه با توجه به سرعت فرمانگیری و پیچ های تند، شتاب گیری و ترمزهای ناگهانی حفظ می گردد و در سخت ترین شرایط رانندگی راحتی سرنشینان و امکان کنترل خودرو را به حداکثر می رساند و تمام این قابلیت ها با توجه به بکارگیری سیستم تعلیق هیدرولیکی خودرو امکان پذیر شده است. 
امروزه از سیستم های تعلیق هیدرولیکی در بسیاری از ماشین آلات سنگین و خودروهای نظامی استفاده می شود
جایی که بکارگیری سیستمهای مرسوم فنری مشکلات فراوانی به همراه دارد و کیفیت و کارایی لازم را نیز نخواهد داشت بگونه ای که تصور عدم استفاده از سیستم تعلیق هیدرولیکی در ماشین آلاتی نظیر کامیونهای معدن و بسیاری از جرثقیل های غول پیکر و تریلرهای بزرگ با تعداد چرخهای فراوان تا حدودی غیرممکن بنظر می رسد.
کاربرد هیدرولیک و پنوماتیک
سیستم هیدرولیک در موارد زیر کاربرد دارد
1.در صنعت کشاورزی : که کشاورزدر ضمن راندن تراکتور می تواند 
از توان سیال استفاده کند و همچنین در دستگاه های نظیر خرمن کوب وکمباین
وکلوخ شکن و میوه چین و ماشین حفاری و بیل مکانیکی

2.در خودرو سازی : تر مز هیدرولیک و فرمان هیدرولیک و تنظیم پنوماتیکی
صندلی و همچنین در مراحل ساخت بدنه و شکل دادن به ورق خودرو که از پرسهای با تنهای مختلف استفاده می شود
3.در صنا یع هوای خلبان با کمک این سیستم ارابه های فرود و شهپرها و سکانهای عمودی وبالا برها و با لچه ها را مهار می کند و بدنه هوا پیما هم با پرسهای کششی ساخته می شود
و جالب است که برای تست اینکه بدانند بدنه هواپیما سوراخ نشده باشد 
فشار باد را بین جداره های بدنه قرار میدهند در صورتی افت فشار داشتیم
می فهمیم که جای از بدنه سوراخ است 
تست هواپیما 
عبارتند از 1.تست باد چرخها که 300 بار فشار است2.تست کلیه سیستم هیدرولیک 
هواپیما 3.تست بدنه هواپیما4. دستگاه میول که برای تست هیدرولیک هواپیمای F14 
4.صنایع دفاعی : در هدایت تانک نفر بر و هدایت موشک و در ناوها هدایت ناو و ...
5.صنایع غذای: کنسرو سازی و ظروف یکبار مصرف و ...

6. صتایع چوب : برش الوار و پردا خت سطوح مبلها 
7. جا به جای مواد (لیفتراک و جرثقیل و .)
8.ماشین تراشکاری و CNC و نظیر این دستگاه ها
9.صنایع دریای : بالا کشیدن تور از آب و کشیدن کشتی به ساحل و ......
10. معدن : در ماشینهای معدن 
11. در صنایع بسته بندی : پر کن شیشه ها ی نوشابه و ماشین چسب زنی و لفاف پیچی
12. کا غذ سازی : در این صنعت خمیر کاغذ باید از غلتک ها بگذرد و مهمترین هیدرولیک و پنوماتیک 
تنظیم غلطک ها است
13. صنعت نفت : پالا یشگاه ها 
14. صنایع پلاستیک 
15. صنعت چاپ : 
16. راه آهن : تر مز قطارودر بهای اتوماتیک جدید
17. لاستیک : 
18 . صنعت فولاد : فشار زیاد برای کشش آهن و یا فلز دیکر و تخلیه کوره ها 
که در ذوب آهن و فولاد مبارکه و.. شاهد آن هستید
19 . نساجی 
اول از سیستم پنوماتیک می نویسم قطعات آن عبارت است از:
1.کمپرسور باد : که دارای مخزنی است که با مکیدن هوا داخل خود هوا را ذخیره میکند
درست مانند کپسول گاز اما با این تفاوت که درون کپسول گاز گازمتان است ولی در کمپرسور 
هوا است شاید شما کمپرسور هوا را در آپاراتی ها دیده باشید ممکن است که با استفاده از برق یا موتور دیزل یا موتور بنزینی هوا درون آن ذخیره گردد
2سیلندر پنوماتیک:برای اینکه یک حرکت خطی یا دورانی را داشته باشیم از سیلندر استفاده می کنیم
پنوماتیک علم استفاده از هوای فشرده  
سیستم های هیدرولیک گیربکس های اتوماتیک
تمام سیستم‌های هیدرولیکی گیربکس اتوماتیک از یک مخزن، یک چشمة ورودی، سوپاپ‌های کنترل و یک عمل کنندة خروجی استفاده می کنند. مخزن عبارت است از یک کارتل، یک تانگ و یا هر نوع ظرف دیگری که روغن را برای ما ذخیره می‌کند. چشمة ورودی یک پیستون یا یک پمپ است که نیروی لازم را تهیه می‌کند. سوپاپ‌های کنترل عبارتند از هر قطعه‌ای که جریان روغن را محدود، هدایت و یا به عبارت دیگر تنظیم کند. کارانداز خروجی یک پیستون و یا سرو و موتور است که نیروی ایجاد دشه به وسیلة فشار هیدرولیکی را منتقل می کند.
کاربرد هیدرولیک و پنوماتیک
سیستم هیدرولیک در موارد زیر کاربرد دارد :
1. در صنعت کشاورزی : که کشاورزدر ضمن راندن تراکتور می تواند از توان سیال استفاده کند و همچنین در دستگاه های نظیر خرمن کوب وکمباین و کلوخ شکن و میوه چین و ماشین حفاری و بیل مکانیکی
2. در خودرو سازی : تر مز هیدرولیک و فرمان هیدرولیک و تنظیم پنوماتیکی صندلی و همچنین در مراحل ساخت بدنه و شکل دادن به ورق خودرو که از پرسهای با تنهای مختلف استفاده می شود.
3. در صنا یع هوای خلبان با کمک این سیستم ارابه های فرود و شهپرها و سکانهای عمودی وبالا برها و با لچه ها را مهار می کند و بدنه هوا پیما هم با پرسهای کششی ساخته می شود. و جالب است که برای تست اینکه بدانند بدنه هواپیما سوراخ نشده باشد فشار باد را بین جداره های بدنه قرار می دهند در صورتی افت فشار داشتیم می فهمیم که جای از بدنه سوراخ است.
طراحی سیستم های هیدرولیک
پرسهای هیدرولیکی :
پرسهای هیدرولیک نیروی خود را از حرکت یک پیستون در داخل یک سیلندر به دست می آورند. این حرکت زمانی ایجاد میشود که یک سیال تحت فشار وارد محفظه سیلندر شود. وضعیت سیال توسط پمپ و شیرهائی جهت افزایش، کاهش و یا حفظ فشار به صورت مورد نیاز درآمده و می تواند نیروی لازم برای به حرکت درآوردن پیستون را فراهم کند. بنابراین نیروی موجود در پرس هیدرولیک با حداکثر فشار موجود در سیلندر تعیین می شود.
پرسهای هیدرولیک قادرند تناژ کامل خود را در هر وضعیتی از حرکت سیلندرها به قطعه کار اعمال نمایند. همچنین طول حرکت سیلندرها را می توان در هر حدی از مسیر حرکت محدود ساخت. این در حالی است که در پرس های مکانیکی تناژ کامل را تنها در انتهای مسیر حرکت ضربه زدن می توان کسب نمود. همچنین مسیر حرکت ضربه زدن در این پرس ها مقدار ثابتی است.

ویژگیهای پرسهای هیدرولیک را به صورت ذیل می توان خلاصه نمود:
1- تغییر و تنظیم سرعت کورس در حالت ایجاد نیروی ثابت
2- تنظیم نیروی وارده به میزان مورد نیاز




:: مرتبط با: پروژه,جزوه و تحقیق مهندسی ,
:: برچسب‌ها: پنیوماتیک یکی از انواع انرژی هایی است که در حال حاضر از آن استفاده وافر در انواع صنایع می شود و می توان گفت امروزه کمترکارخانجات یا مراکز صنعتی را می توان دید که از پنیوماتیک استفاده نکند و در قرن حاضر یکی از انواع انرژی های اثبات شده ای است که بشر با اتکا به آن راه صنعت را می پیماید. پنیوما در زبان یونانی یعنی تنفس باد و پنیوماتیک علمی است که در مورد حرکات و وقایع هوا صحبت می کند امروزه پنیوماتیک در بین صنعتگران به عنوان انرژی بسیار تمیز و کم خطر و ارزان مشهور است و از آن استفاده وافر می کنند. خواص اصلی انرژی پنوماتیم به شرح زیر است: عامل اصلی کارکرد سیستم پنیوماتیک هواست و هوا در همه جای روی زمین به وفور وجود دارد. هوای فشرده را می توان از طریق لوله کشی به نقاط مختلف کارخانه یا مراکز صنعتی جهت کارکرد سیستم های پنیوماتیک هدایت کرد. هوای فشرده را می توان در مخازن مخصوص انباشته و آن را انتقال داد یعنی همیشه احتیاج به کمپرسور نیست و می توان از سیستم پنیوماتیک در مکان هایی که امکان نصب کمپرسور وجود ندارد نیز استفاده نمود . افزایش و کاهش دما اثرات مخرب و سوئی بر روی سیستم پنیوماتیک ندارد و نوسانات حرارتی از عملکرد سیستم جلوگیر ی نمی کند. هوای فشرده خطر انفجار و آتش سوزی ندارد به این دلیل تاسیسات حفاظتی نیاز نیست. قطعات پنیوماتیک و اتصالات آن نسبتا ً ارزان و از نظر ساختمانی قطعاتی ساده هستند لذا تعمیرات آنها راحت تر از سیستم های مشابه نظیر هیدرولیک می باشد. هوای فشرده نسبت به روغن هیدرولیک مورد مصرف در هیدرولیک تمیز تر است و به دلیل این تمیزی از سیستم پنیوماتیک در صنایع دارویی و نظایر آن استفاده می شود . سرعت حرکت سیلندر های عمل کننده با هوای فشرده در حدود 1 الی 2 متر در ثانیه است و در موارد خاصی به 3 متردر ثانیه می رسد که این سرعت در صنایع قابل قبول است و بسیاری ازعملیات صنعتی را می تواند عهده دار شود. عوامل سرعت و نیرو در سیستم پنیوماتیک قابل کنترل و تنظیم است . عناصر پنیوماتیک در مقابل بار اضافه مقاوم بوده و به آنها صدمه وارد نمی شود مگر اینکه افزایش بار سبب توقف آنها گردد . تعمیرات و نگه داری سیستمای پنیوماتیک بسیار کم خطر است زیرا در انرژی های قابل مقایسه نظیر برق خطر جانی و آتش سوزی و در هیدرولیک انفجار و جانی وجود دارد اما در پنیوماتیک خطر جانی به صورت جدی وجود ندارد وآتش سوزی اصلا ً وجود ندارد و بدین دلیل در صنایع جنگ افزارسازی از سیستم تمام پنیوماتیک استفاده می شود . معایب سیستم پنیوماتیک به شرح زیر است: چون سیال اصلی مورد استفاده در سیستم پنیوماتیک هوای فشرده و جهت تهیه هوای فشرده باید با کمپرسور آن را فشرده کرد همراه هوای فشرده شده مقداری رطوبت وناخالصی هوا ومواد آئروسل وارد سیستم شده و سبب برخی خرابی در قطعات می شود لذا باید جهت تهیه هوای فشرده فیلتراسیون مناسب استفاده نمود . هزینه استفاده از هوای فشرده تا حد معینی اقتصادی می باشد و این میزان تا وقتی است که فشار هوا برابر 7 بار و نیروی حاصله با توجه به طول کورس و سرعت حداکثر بین 20000 تا 30000 نیوتن می باشد . به طور خلاصه می توان گفت که جهت قدرت های فوق العاده زیاد مقرون به صرفه تر است از نیروی هیدرولیک استفاده شود . هوای مصرف شده در سیستم پنیوماتیک در هنگام تخلیه از سیستم دارای صدای زیادی است که این مسئله نیاز به کاربرد صدا خفه کن را الزامی می کند. به علت تراکم پذیری هوا به خصوص در سیلندر های پنیوماتیکی که زیر بار قرار دارند امکان ایجاد سرعت ثابت و یکنواخت وجود ندارد که این مسئله از معایب پنیوماتیک به شمار می رود اما قابل ذکر است که اخیرا ً یک نوع سیلندر که بجای شفت سیلندر از نوار لاستیکی استفاده می کند ساخته شده است که این عیب را بر طرف می کنند . به طور کلی در مقایسه مزایا و معایب پنیوماتیک می توان گفت با توجه به مزایای بسیار نسبت به معایب کمتر می توان از پنیوماتیک بعنوان یک انرژی شایسته در صنایع استفاده کرد به خصوص با توجه به مزیت تمیزی سیستم تعمیر و نگه داری راحت تر , نداشتن خطر جانی جهت پرسنل عملیاتی و تعمیراتی در سیستم که در سیستم های دیگر نظیر الکتریک و هیدرولیک وجود ندارد ضمنا ٌ این سیستم بی همتاست و گاهی فقط از این سیستم در جهت عملیات تولیدی باید استفاده شود نظیر : صنایع غذایی , دارویی , جنگ افزار که حتما ً عملیات تولیدی توسط سیستم پنیوماتیک انجام می پذیرد. تعریف و تاریخچه هیدرولیک هیدرولیک از کلمه یونانی " هیدرو " مشتق گردیده است و این کلمه بمعنای جریان حرکات مایعات می باشد. در قرون گذشته مقصود از هیدرولیک فقط آب بوده و البته بعدها عنوان هیدرولیک مفهوم بیشتری بخود گرفت و معنی ومفهوم آن بررسی در مورد بهره برداری بیشتری از آب و حرکت دادن چرخ های آبی و مهندسی آب بوده است. مفهوم هیدرولیک در این قرن دیگر مختص به آب نبوده بلکه دامنه وسیعتری بخود گرفته و شامل قواعد و کاربرد مایعات دیگری , بخصوص " روغن معدنی " میباشد , زیرا که آب بعلت خاصیت زنگ زدگی , در صنایع نمی تواند بعنوان انرژی انتقال دهنده مورداستفاده قرار گیرد و بعلت آنکه روغن خاصیت زنگ زدگی دارد , امروزه در صنایع از آن بخصوص برای انتقال انرژی در سیستم کنترل استفاده بسیار میگردد بطور خلاصه میتوان گفت: فنی که انتقال و تبدیل نیرو را توسط مایعات انجام دهد " هیدرولیک " نامیده میشود. از آنجائیکه هیدرولیک آبی دارای خاصیت زنگ زدگی است لذا در صنایع از هیدرولیک روغنی هم بخاطر روغن کاری قطعات در حین کار و هم بخاطر انتقال انرژی در سیستم های کنترل استفاده میشود . وقتیکه در صنعت از هیدرولیک نام برده میشود , مقصود همان " هیدرولیک روغنی " می باشد . بطور دقیق میتوان گفت که : حوزه کاربرد هیدرولیک روغنی استفاده از انرژی دینامیکی و استاتیکی آن بوده و در مهندسی کنترل برای انتقال زیگنال ها و تولید نیرو می باشد. وسائل هیدرولیکی که نحوه استفاده هیدرولیک را در صنعت میسر میسازد خود دارای تاریخچه بسیار قدیمی میباشد. یکی از قدیمی ترین این وسائل , پمپ های هیدرولیکی بوده , که برای اولین بار کتزی بیوس یونانی در حدود اواسط قرن سوم قبل از مسیح , پمپی از نوع پیستون اهرمی که دارای دو سیلندر بود اختراع و ساخته است . تا اوائل قرن هشتم دیگر در این زمینه وسیله جدیدی پدید نیامد و در اوائل این قرن انواع چرخ های آبی اختراع و رواج بسیار پیدا نمود. قرن شانزده را میتوان توسعه پمپهای آبی دانست و در این قرن بود که انواع پمپ با ساختمانهای مختلفی پدیدار گردیدند و اصول ساختمانی این پمپ ها , امروزه بخصوص از نوع چرخ دنده ئی , هنوز هم مورد توجه و اهمیت بسیاری را دارا می باشد. در اواخر قرن شانزدهم اصول ساختمان پرس هیدرولیکی طراحی گردیده و حدوداً بعد از یک قرن اولین پرس هیدرولیکی که جنبه عملی داشت , شروع بکار نمود. قرن نوزدهم زمان کاربرد پرسهای هیدرولیک آبی بود و اوائل قرن بیستم را میتوان شروع و زمان توسعه هیدرولیکی روغنی در صنایع و تاسیسات صنعتی دانست. سال 1905 پیدایش گیربکس هیدرواستاتیکی تا فشار 40 بار سال 1910 پیدایش ماشین های پیستون شعاعی سال 1922 پیدایش ماشین های شعاعی با دور سریع سال 1924 پیدایش ماشین های پیستون محوری با محور مایل سال 1940 پیدایش و تولید انواع مختلف وسائل و ابزار هیدرولیکی برای فشارهائی بیش از 350 بار , که بعضی از آن وسایل در حال حاضر بطور سری تولید میگردد. توسعه وسیع و کاربرد هیدرولیک روغنی پس از جنگ جهانی دوم پدید آمد , ودر اثر همین توسعه , بسیاری از قطعات و لوازم هیدرولیک روغنی در حال حاضر بصورت استاندارد شده تولید میگردند. خواص هیدرولیک روغنی و کاربرد آن در صنایع: استفاده از هیدرولیک روغنی به طراحان ماشین امکانات جدیدی را داده , که میتوانند به نحو ساده تری ایده و طرح خود را عملی سازند , بخصوص قطعات استاندارد شده هیدرولیک روغنی کمک بسیار جامعی در حل مسائل طراحان مینماید. امروزه طراح ماشین میتواند با کمک هیدرولیک روغنی مسایل پیچیده کنترل مکانیکی را بنحو ساده تری و در زمان کوتاه تری حل نموده و در نتیجه طرح را با مخازن کمتری عرضه نماید. خواص مثبت هیدرولیک روغنی تولید و انتقال نیروهای قوی توسط قطعات کوچک هیدرولیکی , که دارای وزن کمتری بوده و نسبت وزنی آنها نسبت به دستگاههای الکتریکی 1 به 10 میباشد. نصب ساده قطعات بعلت استاندارد بودن آنها تبدیل ساده حرکت دورانی به حرکت خطی اسیلاتوری (رفت و برگشتی) قابلیت تنظیم و کنترل قطعات هیدرولیکی امکان سریع معکوس کردن جهت حرکت استارت حرکت قطعات کار کننده هیدرولیکی , در موقعیکه زیر بار قرار گرفته باشند. قابلیت تنظیم غیر پله ئی نیرو , فشار , گشتاور , سرعت قطعات کار کننده ازدیاد عمر کاری قطعات هیدرولیکی در اثر موجودیت روغن در این قطعات مراقبت ساده دستگاهها و تاسیسات هیدرولیکی توسط مانومتر امکان اتوماتیک کردن حرکات در مقابل این خواص مثبت , البته خواص منفی نیز در هیدرولیک موجود است که طراحان بایستی با آنها نیز آشنا گردند , البته لازم بتذکر است که بزرگترین خاصیت منفی هیدرولیک , افت فشار میباشد , که در حین انتقال مایع فشرده پدید می آید. خواص منفی هیدرولیک روغنی خطر در موقع کار با فشارهای قوی , لذا توجه بیشتری بایستی به محکم وجفت شدن مهره ماسورهها با لوله ها و دهانه تغذیه و مسیر کار قطعات کار کننده نمود راندمان کمتر مولدهای نیروی هیدرولیکی نسبت به مولدهای نیروی مکانیکی , بعلت نشت فشار روغن و همچنین افت فشار در اثر اصطکاک مایعات در لوله و قطعات بعلت قابلیت تراکمی روغن و همچنین نشت آن , امکان سینکرون کردن جریان حرکات بطور دقیق میسر نمی باشد. گرانی قطعات در اثر بالا بودن مخارج تولید. کاربرد هیدرولیک امروزه در اغلب صنایع بخصوص صنایع ذیل متداول میباشد: ماشین ابزار پرس سازی تاسیسات صنایع سنگین ماشین های راه و ساختمان و معادن هواپیما سازی کشتی سازی تبدیل انرژی در تاسیسات هیدرولیکی انرژی مکانیکی اغلب توسط موتورهای احتراقی و یا الکترو موتورها تولید میگردد , در هیدرو پمپها تبدیل به انرژی هیدرولیکی گشته و این انرژی از طریق وسائل هیدرولیکی به قطعات کار کننده هیدرولیکی منتقل میگردد , واز این قطعات کارکننده میتوان مجددا انرژی مکانیکی را بدست آورد. کاربرد پمپ ها در سیستم های هیدرولیک کارآیی سیستم های هیدرولیک برای سهولت انتقال نیرو , موجب گسترش روز افزون این سیستم ها شده است. می توان پمپ های سیستم های هیدرولیک را به مثابه قلب سیستم در نظر گرفت. پمپ های هیدرولیک تنها یک وظیفه مهم را بدوش دارند و آن به جریان انداختن سیالات هیدرولیک است. عامه مردم تصور می کنند که پمپ ها , فشار مورد نیاز را ایجاد می کنند , لیکن این تصور نادرست است. فشار ناشی از عواملی مانند مقاومت خطوط لوله , گرانروی و بار روی محرک ها (Actuator) در مقابل جریان سیال , مقاومت می کنند. در واقع شفت پمپ , انرژی مکانیکیِ موتور الکتریکی یا موتورهای دیزلی و بنزینی را به انرژی سیال تبدیل می کند. پمپ های سیستم های هیدرولیک از نوع پمپ های جابجایی مثبت هستند. در این پمپ ها که با آب بندهای خاص و لقی های بسیار کم طراحی می شوند , با هر جابجایی حجم معینی از سیال تحت فشارهای نرمال پمپ می گردد به طوری که احتمال برگشت سیال تقریباً غیرممکن است. در نتیجه هنگامی که فشار سیستم به دلیل بار روی محرک (Actuator) افزایش می یابد , موتور الکتریکی یا موتور دیزلی باید شدیدتر کار کند تا حجم مورد نیاز را منتقل کند که این به معنای توان الکتریکی بیشتر و یا افزایش مصرف سوخت است. در واقع چون این جریان به نواحی حساس سیستم پمپ می شود (آب بندها , شلنگ ها و غیره ) همیشه سیستم به یک شیر اطمینان مجهز می شود. انواع پمپ های هیدرولیک: با وجود تنوع پمپ های هیدرولیک , می توان آنها را در چند گروه تقسیم بندی کرد: دانده ی , پره ای وپیستونی. پمپ های دنده ای: پمپ های دنده ای بسیار ارزان بوده , به نوع سیال هیدرولیک حساسیت ندارند. این پمپ ها در مقابل آلودگی مقاوم بوده و نیاز به طراحی های خاص ندارند. فشار در این سیستم ها بین1500 تا 5000psi می باشد. این ویژگی ها باعث شده که در تجهیزات متحرک , بیشتر از پمپ های دنده ای استفاده شود چرا که که مقاومتشان در برابر آلودگی بسیار زیاد و کارایی آنها در خور توجه است. درون پمپ های دنده ای , دو چرخ دنده در خلاف جهت یکدیگر حرکت می کنند که اولی به شفت موتور متصل بوده و دومی چرخ دنده هرز گرد (Idler) می باشد. سیال از محفظه ورودی وارد پمپ شده و از میان دندانه های چرخ دنده ها و جداره محفظه پمپ منتقل می شود. به دلیل فواصل بسیار کم , سیال از مرکز پمپ نمی تواند عبور کند. پس دو جریان دوباره با هم مخلوط شده و به سمت خروجی پمپ رانده می شوند. پمپ های دنده ای می توانند در هر دو جهت عمل کنند و این ویژگی قابل توجهی در بعضی از سیستم ها است. از آنجایی که یاتاقان های این پمپ ها تنها از یک جهت , (جهت فشار پمپ خروجی) تحت بار قرار دارند , به پمپ های نامتوازن معروفند. در نتیجه این پمپ ها به طور نامتناسب و تنها از یک جهت , تمایل به سایش دارند. پمپ های دنده ای در انواع خارجی (که بسیار متداول است) , داخلی و یا از نوع چرخان (Gerotor) ساخته می شوند.(شکل1) پمپ های پره ای: این نوع پمپ ها کارآیی و موارد استفاده زیادی دارند ولی سیال آنها باید خواص ضد سایش فوق العاده ای داشته باشد. در پمپ های پره ای چند نقطه در معرض سایش قرار دارند. این نقاط نوک پره ها , صفحات دوار و شیار پره ها در روتور هستند. یک مزیت پمپ های پره ای این است که سایش تمام سطوح آن یکنواخت است و این وضعیت راندمان را افزایش می دهد. هم چنین , پمپ های پره ای که با دو ورودی و دو خروجی در جهات مختلف طراحی می شوند متوازن بوده و با توجه به این ویژگی , تنش یکنواخت و کمتری بر روی یاتاقان ها وارد می شود. می توان پمپ های پره ای را با تغییر شکل مکانیکی محفظه پمپ , به صورت پمپ های جا بجایی متغیر ساخت که در نتیجه راندمان آنها افزایش یافته و البته هزینه اولیه‌(ساخت) پمپ ها نیز افزایش می یابد. تحمل پمپ های پره ای در مقابل آلودگی کم است و ذرات آلودگی , سبب سایش غیرمنتظره پره ها می شود. پمپ های پره ای در محدوده فشار1000 تا 3000psi توانایی عملکرد دارند. پمپ های پیستونی: این نوع از پمپ ها به دو شکل شعاعی یا محوری طراحی می شوند. در نوع شعاعی , پیستون ها از محور یک محفظه استوانه ای حلقوی شکل شبیه چرخ پره دار می چرخند و در نوع محوری , محور گردش پیستون ها و سیلندرها موازی می باشد. از طرفی لقی های پمپ های پیستونی بسیار کم بوده و به همین دلیل این پمپ ها به ذرات ناشی از سایش خراشیدگی بسیار حساس هستند. پمپ های پیستونی به دو شکلِ جابجایی ثابت یا متغیر طراحی می شوند. طراحی های جابجایی متغیر , تغییرات فشار سیستم را جبران می کنند و دارای بیشترین بازدهی (یعنی بین92 تا97 درصد) هستند. صرف نظر از نوع پمپ ها , سیستم های هیدرولیک , باید قبل از راه اندازی به طور کامل تمیز و شسته شوند و کلیه منابع آلودگی باید تا حد امکان به حداقل برسد. هم چنین سیال هیدرولیک نو یا سیال هیدرولیک که سر ریز می شود باید قبل از استفاده در سیستم به طور کامل فیلتر شود چرا که یک سیستم هیدرولیکی که در شرایط مناسب عملیاتی به سر می برد و سیال هیدرولیک آن فیلتر می شود , در مقایسه با یک سیال هیدرولیک نو تمیزتر است. علاوه بر تمیزی سیال , نوع سیال , محدوده دما , گرانروی سیال , شرایط سیال (اکسیداسیون , آلودگی با آب و غیره) فشاری که بر روی سیستم وارد می شود , ورود هوا و کاویتاسیون , همگی بر پمپ و عمر آن موثر هستند. سیستم تعلیق هیدرولیکی یا hydraulic Suspension چیست؟ کاربرد سیستم های هیدرولیک در طراحی خودروها با جایگزینی ترمز هیدرولیکی بجای ترمزهای مکانیکی نوع کابلی و یا اهرمی آغاز شد. در این سیستم و با توجه به قابلیت های انعطاف پذیری مایعات و با ایجاد فشار روی مایع امکان انتقال نیروی ترمز به تمام چرخها بوجود آمد. بعدها از سیستم هیدرولیک و به روش مشابهی با ترمزهای هیدرولیکی در مکانیزم کلاچ خودروها استفاده شد. در ادامه روند توسعه تکنولوژی در ساخت خودروها , کاربرد هیدرولیک وسعت بیشتری یافت و در سیستم های دیگر خودرو مانند جذب کننده ضربات (کمک فنر) , فرمانهای هیدرولیکی و گیربکس اتوماتیک بکار گرفته و متداول شد. ایده بکارگیری سیستم هیدرولیک در مکانیزم تعلیق خودروها اولین بار در سال 1952 در شرکت خودرو سازی سیتروئن مطرح شد. طراحان شرکت سیتروئن در طراحی و ساخت سیتروئن مدل DS19 از تمام مکانیزم های هیدرولیکی که تا آن زمان ابداع شده بود استفاده کردند. آنها در طرح این خودرو بجای استفاده از سیستم های هیدرولیکی متعدد و مستقل برای هر کدام از مکانیزم ها , اقدام به طراحی یک سیستم هیدرولیکی مرکزی نمودند. به این ترتیب از نصب پمپ , مخزن و روغن و مکانیزم های جداگانه خودداری کرده و یک مجموعه مشترک و اصلی جایگزین تجهیزات فوق گردید. این سیستم هیدرولیک مرکزی و مشترک چندین زیر مجموعه که هر کدام عمل مستقلی در خودرو انجام می دادند را تغذیه می کرد. این طرح باعث آسانتر شدن طراحی و یکپارچگی بیشتر خودرو گردید. میزان قابل توجه توان هیدرولیکی که توسط موتور برای سیستم هیدرولیک این خودرو در نظر گرفته شده بود به طراحان آزادی عمل و ابتکار بیشتری می داد. در اینجا بود که ایده بکارگیری سیستم هیدرولیک در مکانیزم تعلیق نه فقط بعنوان ضربه گیر (کمک فنر) بلکه بعنوان یک سیستم تعلیق کاملاً هیدرولیکی شکل گرفت. طراحان سیتروئن به این فکر افتادند که می توانند بجای استفاده از روشهای متداول در سیستم تعلیق , یعنی استفاده از انواع فنرها و یا میله های پیچشی که تا آن زمان بکار می رفت , سیستم هیدرولیکی جدیدی را جایگزین کنند که ضمن تحمل بار خودرو عمل ضربه گیری را نیز انجام دهد. این یک طرح آزمایشی بود که در سال 1955 روی خودروی سیتروئن مدل DS19 نصب گردید. این روش بطور باورنکردنی باعث نرمی خودرو و بی تکان شدن رانندگی شده بود و ویژگی را بوجود آورده بود که به هیچ وجه با روشهای متداول سیستم تعلیق قابل تصور نبود. جالب ترین ویژگی در این خودرو امکان تغییر و تنظیم ارتفاع بود. برای این کار با تنظیم حجم روغن ارسالی به جک های هیدرولیکی که جایگزین فنر شده بودند امکان بالا و پایین بردن اتاق خودرو نسبت به سطح جاده بوجود آمده بود. از ویژگیهای دیگر این خودرو تراز اتوماتیک سطح ماشین هنگام قرار گرفتن در سطوح ناهموار بود و این عمل با توجه به موقعیت بازوهای سیستم تعلیق نسبت به بدنه و تغییر اتوماتیک حجم روغن در جک های خودرو انجام می گردید. طراحان DS19 به مرور زمان تغییرات زیادی در سیستم هیدرولیک نمونه اولیه ایجاد کردند ولی آنچه که اهمیت داشت بکارگیری روش کاملاً جدیدی از کاربرد هیدرولیک در خودرو بود که قبلاً هرگز انجام نشده بود. اصول کار سیستم تعلیق هیدرولیکی که در بعضی مواقع بنام هیدروپنوماتیک نیز از آن نام برده می شود بر اصل تراکم پذیری گازها و غیرقابل تراکم بودن مایعات بنا نهاده شده است. هر کدام از جک های بکار برده شده در سیستم تعلیق که جایگزین فنرهای معمولی شده اند شامل یک سیلندر و پیستون ساده و یک مخزن یا انباره که تحت فشار گاز نیتروژن است و در بالای جک نصب می شود هستند. روغن هیدرولیک می تواند بین جک و انباره حرکت رفت و برگشت داشته باشد. وزن بدنه خودرو که روی چرخها وارد می شود باعث بالا آمدن پیستون در سیلندر شده و در نتیجه خروج روغن از جک و ورود آن را به انباره در پی خواهد داشت. با اضافه شدن روغن به انباره تراکم گاز نیتروژن حبس شده در داخل انباره افزایش می یابد تا با وزن خودرو به تعادل برسد. به این ترتیب گاز نیتروژن داخل انباره با متراکم شدن بیشتر مانند یک فنر عمل می کند. با قرار دادن یک اورفیس (مجرای تنگ) بین پیستون و انباره سرعت نوسان پیستون کاهش داده می شود و ضربات ناشی از سطوح ناهموار جذب می گردد , عملی که در خودروهای معمولی توسط کمک فنر انجام می شود. در مدلهای جدید خودروهای شرکت سیتروئن که با نام زانتیا به بازار معرفی شده اند. نمونه های بسیار پیشرفته و جدیدی از سیستم های هیدرولیکی نصب شده اند در این خودرو قابلیت های متعددی ایجاد گردیده است. کنترل الکترونیکی زانتیا که به آن هیدرواکتیو می گویند به سیستم اجازه می دهد که مکانیزم تعلیق آن برای جذب ضربات متناسب با وضعیت ناهمواری جاده تغییر کند در اکسل های بکار گرفته شده در این خودروها بجز انباره های بالای جکها یک انباره در مرکز اکسل نصب شده است و با وصل شدن و یا قطع شدن ارتباط این انباره به مدار تعلیق هیدرولیکی ماشین میزان نرمی و یا سفتی حرکتهای بدنه تغییر می کند برای این منظور با قرار دادن تعدادی سنسور شرایط مختلف رانندگی مانند سرعت ماشین , سرعت و میزان فرمانگیری , نوسانات مربوط به جاده , شتابگیری و یا توقف را دریافت و به کامپیوتر دستگاه ارسال می کنند و بعد از پردازش داده های ورودی سیگنال ارسالی از کامپیوتر به شیر برقی تعبیه شده در مدار هیدرولیک ارسال می شود و از طریق این شیر رگلاتورهای کنترل نرمی (stiffness regulator) مقدار دهانه اورفیس بین جکهای دو طرف اکسل و انباره مرکزی را تغییر می دهند , در نتیجه مقدار و سرعت تبادل روغن بین جکها و انباره تغییر کرده و به این ترتیب شدت نوسانات جک ها متناسب با شرایط جاده تنظیم می گردد. با این روش ترکیب بی نظیری از سواری راحت و کنترل بالای جاده ای ایجاد می گردد با اضافه شدن امکانات جدید الکترونیکی سطح تراز دستگاه با توجه به سرعت فرمانگیری و پیچ های تند , شتاب گیری و ترمزهای ناگهانی حفظ می گردد و در سخت ترین شرایط رانندگی راحتی سرنشینان و امکان کنترل خودرو را به حداکثر می رساند و تمام این قابلیت ها با توجه به بکارگیری سیستم تعلیق هیدرولیکی خودرو امکان پذیر شده است. امروزه از سیستم های تعلیق هیدرولیکی در بسیاری از ماشین آلات سنگین و خودروهای نظامی استفاده می شود جایی که بکارگیری سیستمهای مرسوم فنری مشکلات فراوانی به همراه دارد و کیفیت و کارایی لازم را نیز نخواهد داشت بگونه ای که تصور عدم استفاده از سیستم تعلیق هیدرولیکی در ماشین آلاتی نظیر کامیونهای معدن و بسیاری از جرثقیل های غول پیکر و تریلرهای بزرگ با تعداد چرخهای فراوان تا حدودی غیرممکن بنظر می رسد. کاربرد هیدرولیک و پنوماتیک سیستم هیدرولیک در موارد زیر کاربرد دارد 1.در صنعت کشاورزی : که کشاورزدر ضمن راندن تراکتور می تواند از توان سیال استفاده کند و همچنین در دستگاه های نظیر خرمن کوب وکمباین وکلوخ شکن و میوه چین و ماشین حفاری و بیل مکانیکی 2.در خودرو سازی : تر مز هیدرولیک و فرمان هیدرولیک و تنظیم پنوماتیکی صندلی و همچنین در مراحل ساخت بدنه و شکل دادن به ورق خودرو که از پرسهای با تنهای مختلف استفاده می شود 3.در صنا یع هوای خلبان با کمک این سیستم ارابه های فرود و شهپرها و سکانهای عمودی وبالا برها و با لچه ها را مهار می کند و بدنه هوا پیما هم با پرسهای کششی ساخته می شود و جالب است که برای تست اینکه بدانند بدنه هواپیما سوراخ نشده باشد فشار باد را بین جداره های بدنه قرار میدهند در صورتی افت فشار داشتیم می فهمیم که جای از بدنه سوراخ است تست هواپیما عبارتند از 1.تست باد چرخها که 300 بار فشار است2.تست کلیه سیستم هیدرولیک هواپیما 3.تست بدنه هواپیما4. دستگاه میول که برای تست هیدرولیک هواپیمای F14 4.صنایع دفاعی : در هدایت تانک نفر بر و هدایت موشک و در ناوها هدایت ناو و ... 5.صنایع غذای: کنسرو سازی و ظروف یکبار مصرف و ... 6. صتایع چوب : برش الوار و پردا خت سطوح مبلها 7. جا به جای مواد (لیفتراک و جرثقیل و .) 8.ماشین تراشکاری و CNC و نظیر این دستگاه ها 9.صنایع دریای : بالا کشیدن تور از آب و کشیدن کشتی به ساحل و ...... 10. معدن : در ماشینهای معدن 11. در صنایع بسته بندی : پر کن شیشه ها ی نوشابه و ماشین چسب زنی و لفاف پیچی 12. کا غذ سازی : در این صنعت خمیر کاغذ باید از غلتک ها بگذرد و مهمترین هیدرولیک و پنوماتیک تنظیم غلطک ها است 13. صنعت نفت : پالا یشگاه ها 14. صنایع پلاستیک 15. صنعت چاپ : 16. راه آهن : تر مز قطارودر بهای اتوماتیک جدید 17. لاستیک : 18 . صنعت فولاد : فشار زیاد برای کشش آهن و یا فلز دیکر و تخلیه کوره ها که در ذوب آهن و فولاد مبارکه و.. شاهد آن هستید 19 . نساجی اول از سیستم پنوماتیک می نویسم قطعات آن عبارت است از: 1.کمپرسور باد : که دارای مخزنی است که با مکیدن هوا داخل خود هوا را ذخیره میکند درست مانند کپسول گاز اما با این تفاوت که درون کپسول گاز گازمتان است ولی در کمپرسور هوا است شاید شما کمپرسور هوا را در آپاراتی ها دیده باشید ممکن است که با استفاده از برق یا موتور دیزل یا موتور بنزینی هوا درون آن ذخیره گردد 2سیلندر پنوماتیک:برای اینکه یک حرکت خطی یا دورانی را داشته باشیم از سیلندر استفاده می کنیم پنوماتیک علم استفاده از هوای فشرده سیستم های هیدرولیک گیربکس های اتوماتیک تمام سیستم‌های هیدرولیکی گیربکس اتوماتیک از یک مخزن , یک چشمة ورودی , سوپاپ‌های کنترل و یک عمل کنندة خروجی استفاده می کنند. مخزن عبارت است از یک کارتل , یک تانگ و یا هر نوع ظرف دیگری که روغن را برای ما ذخیره می‌کند. چشمة ورودی یک پیستون یا یک پمپ است که نیروی لازم را تهیه می‌کند. سوپاپ‌های کنترل عبارتند از هر قطعه‌ای که جریان روغن را محدود , هدایت و یا به عبارت دیگر تنظیم کند. کارانداز خروجی یک پیستون و یا سرو و موتور است که نیروی ایجاد دشه به وسیلة فشار هیدرولیکی را منتقل می کند. کاربرد هیدرولیک و پنوماتیک سیستم هیدرولیک در موارد زیر کاربرد دارد : 1. در صنعت کشاورزی : که کشاورزدر ضمن راندن تراکتور می تواند از توان سیال استفاده کند و همچنین در دستگاه های نظیر خرمن کوب وکمباین و کلوخ شکن و میوه چین و ماشین حفاری و بیل مکانیکی 2. در خودرو سازی : تر مز هیدرولیک و فرمان هیدرولیک و تنظیم پنوماتیکی صندلی و همچنین در مراحل ساخت بدنه و شکل دادن به ورق خودرو که از پرسهای با تنهای مختلف استفاده می شود. 3. در صنا یع هوای خلبان با کمک این سیستم ارابه های فرود و شهپرها و سکانهای عمودی وبالا برها و با لچه ها را مهار می کند و بدنه هوا پیما هم با پرسهای کششی ساخته می شود. و جالب است که برای تست اینکه بدانند بدنه هواپیما سوراخ نشده باشد فشار باد را بین جداره های بدنه قرار می دهند در صورتی افت فشار داشتیم می فهمیم که جای از بدنه سوراخ است. طراحی سیستم های هیدرولیک پرسهای هیدرولیکی : پرسهای هیدرولیک نیروی خود را از حرکت یک پیستون در داخل یک سیلندر به دست می آورند. این حرکت زمانی ایجاد میشود که یک سیال تحت فشار وارد محفظه سیلندر شود. وضعیت سیال توسط پمپ و شیرهائی جهت افزایش , کاهش و یا حفظ فشار به صورت مورد نیاز درآمده و می تواند نیروی لازم برای به حرکت درآوردن پیستون را فراهم کند. بنابراین نیروی موجود در پرس هیدرولیک با حداکثر فشار موجود در سیلندر تعیین می شود. پرسهای هیدرولیک قادرند تناژ کامل خود را در هر وضعیتی از حرکت سیلندرها به قطعه کار اعمال نمایند. همچنین طول حرکت سیلندرها را می توان در هر حدی از مسیر حرکت محدود ساخت. این در حالی است که در پرس های مکانیکی تناژ کامل را تنها در انتهای مسیر حرکت ضربه زدن می توان کسب نمود. همچنین مسیر حرکت ضربه زدن در این پرس ها مقدار ثابتی است. ویژگیهای پرسهای هیدرولیک را به صورت ذیل می توان خلاصه نمود: 1- تغییر و تنظیم سرعت کورس در حالت ایجاد نیروی ثابت 2- تنظیم نیروی وارده به میزان مورد نیاز ,

تاریخ انتشار : 1391/04/19 | نظرات
نوشته شده توسط : سهیل پوررحیمی
شرایط طراحی شهرهای ایران

  مشخصات شهر های ایران(رطوبت نسبی،دمای خشک،دمای مرطوب،فشار،نقطه شبنم،و...)





:: مرتبط با: پروژه,جزوه و تحقیق مهندسی ,
:: برچسب‌ها: شرایط طراحی شهرهای ایران مشخصات شهر های ایران(رطوبت نسبی , دمای خشک , دمای مرطوب , فشار , نقطه شبنم , و...) ,

تاریخ انتشار : 1391/04/19 | نظرات
نوشته شده توسط : سهیل پوررحیمی

ترانسدیوسرها و ترانسمیترها ( ‏transducers & transmitters‏ )

سنسور وسیله ای است که بتواند در اثر روبرو شدن با کمیت مطلوب آن را به کمیت فیزیکی قابل سنجش بدون دریافت انرژی از دنیای خارج مثل دماسنج ، بالشتک و غیره . . . ، تبدیل کند.مبدل وسیله ایست که کمیتی فیزیکی را با دریافت انرژی به کمیتی دیگر تبدیل کند .به مجموعه ی مبدل وتقویت کننده ترانسدیوسر و به مجموعه ی سنسور وترانسدیوسر ، ترانسمیتر گویند .

4 کمیتی که در کنترل مورد اندازه گیری قرار می گیرند عبارتند از دما ، فشار ، فلو و سطح که هر کدام ترانسمیتر و ابزارهای کنترلی مخصوص به خود را دارند .

FT: ترانسمیتر فلو

PT:ترانسمیتر فشار

LT:ترانسمیترسطح

TT:ترانسمیتردما

چون سنسورها عموما کمیتها را به شکل مکانیکی تبدیل می کنند معمولا ورودی ترانسدیوسرها که همان خروجی سنسور می باشد مکانیکی است و ترانسدیوسری که بتواند حرکت مکانیکی را به سیگنال 4~20mA تبدیل کند ساختار ساده و مشخصی دارد و معمولا قسمت سنسور ترانسمیترها ست که خیلی متفاوت می باشد.

 

ترانسمیتر دما از نوع(RTD (Resistance Temperature Detector

RTD یك ترمومتر از نوع 2 سیمه، 3 سیمه یا 4 سیمه میباشد. نوع 2 سیمه كمترین دقت و نوع 4 سیمه بیشترین دقت را دارا میباشد اما از آنجا كه تنظیم و كالیبراسیون نوع 4 سیمه مشكلاتی را به همراه دارد معمولا استفاده از نوع 3 سیمه مرسوم تر است.

 در نوع 2 سیمه مقاومت سیم و دمای‌ محیط ایجاد خطا میكند اما در نوع 4 سیمه به دو سر ترمومتر منبع جریان ثابتی‌اعمال می گردد. پس مقدار اندازه گیری شده دقیقا نسبت ولتاژ دو سر ترمومتر به جریان عبوری از آن یعنی در واقع مقاومت ترمومتر است. در نوع 3 سیمه چون در یك سمت مسیر عبور جریان با نقطه ای كه ولتاژ آن اندازه گیری میشود مشترك است كمی خطا وجود دارد. ترمومترها انواع مختلف دارند كه هر كدام برای ‌رنج دمایی و شرایط خاصی مناسب هستند .

یکی از معروفترین ترمومترها PT100 است كه در صنعت كاربرد فراوان دارد. عدد 100 نشان دهنده مقدار مقاومت سنسور در دمای صفر درجه سلسیوس می باشد.

                            PT 100

 

ترموکوپل (thermocouple )

وقتی دو سیم ساخته شده از فلزات متفاوت را در هر دو طرف به هم متصل نموده و یک طرف را حرارت بدهیم ،یک جریان پیوسته در مدار ترموکوپل برقرار می شود.اگر یک طرف را باز کنیم و به دو سر فلز (که به هم جوش نخورده اند) دو تکه سیم متصل نماییم آنگاه با حرارت دادن سر دیگر ترموکوپل ،ولتاژی بین دو سیم بوجود می آید که ولتاژ سی بک نام دارد.این ولتاژ تابعی از درجه حرارت محل اتصال آن دو فلز خواهد بود..البته با اتصال سیم ها ترموکوپل جدیدی نیز پدید می آید که روشهایی برای حذف کردن اثر آن وجود دارد.

 

 

ترموکوپل-مدار ترموکوپل و اندازه گیری دما نسبت به یک رفرنس دمایی ثابت(خنثی کردن خاصیت ترموکوپلی سیمها)

 

ترانسمیتر فلو

 FTها انواع مختلف دارند که بسته به شرایط میتوان از هریک استفاده کرد .

1-    نوع توربینی

این نمونه دارای پره هایی می باشد که در اثر برخورد با سیال به چرخش درآمده وسبب تولید پالس هایی می شود که فرکانس این پالسها متناسب با فلو سیال می باشد

2-    ونچوری و اورفیس

برای لوله های کوچکتر می توان از اورفیس استفاده کرد . اورفیس صفحه ای است با یک سوراخ که درمسیر سیال نصب می شود . این سوراخ باعث به وجود آمدن اختلاف فشارمیشود ، که این اختلاف فشار با فلو رابطه دارد . ونچوری از قراردادن دو قیف در لوله ساخته می شود که اساس عملکرد آن مانند اورفیس است .

3-    آلتراسونیک

دراین روش امواج صوتی(آلتراسونیک) به صورت مایل درلوله منتشر می شود تا مدت زمان بیشتری درحال برخورد با سیال باشند . یک گیرنده هم در پایین لوله نصب می شود. حال میزان فلو مواد برروی زمان بین ارسال و دریافت تاثیر میگذارد .

ماژول التراسونیک دربازار به صورت یک پکیج فرستنده گیرنده آماده موجود است . این ماژول با امواج صوتی کار می کند و برد و دقت کمی دارد. برای استفاده های با دقت و برد بیشتر می توان از لیز راستفاده کرد.

 

تصویر فوق یک ترانسمیتر فلو را نشان می دهد که از خاصیت تفاضل فشار ورودی و خروجی برای اندازه گیری فلو استفاده می کند .در فشار های مختلف جریانی بین 4 تا 20 میلی آمپر تولید می شود که توسط آن فلو قابل اندازه گیری می باشد.

 

ترانسمیتر فشار

برای اندازه گیری فشار  و کنترل آن از روش های مختلفی استفاده  می شود که فقط به ذکر تعدادی از روشهای آن بسنده می کنم :

اندازه گیرهای مانومتری که با بهره گیری از رابطه P = ρgh  و تغییر ارتفاع سطح مایع میزان فشار را اندازه گیری می نمایند.

نمونه ای دیگر با استفاده از خاصیت ارتجاعی دیافراگم ها وکپسولها یا لوله های بوردن فشار را اندازه گیری می کند.

دسته دیگر که معروفتر نیز می باشند اندازه گیرهای فشار از نوع استرین گیج هستند و اساسا برای اندازه گیری فشارهای بالا مورد استفاده قرار می گیرند .

                     ترانسمیتر فشار تفاضلی

 

ترانسمیتر سطح


در  واحدهای صنعتی برای اندازه گیری سطح مخازن مربوط به بویلرها و همچنین بخشهایی که نیازمند اندازه گیری دقیق ارتفاع سیال مورد نظر میباشند ،از ترانسمیتر های مختلفی استفاده می شود. بعنوان مثال ممکن است در یک بویلراز نوعی ترانسمیتر آلتراسونیک استفاده شود که ارتفاع سوخت مورد نیاز موجود در مخازن را نمایش دهد.انواع دیگر از سیستمهای لیزر ،اختلاف فشار و ... استفاده می کنند.

 

          ترانسمیتر سطح آلتراسونیک

 

 




:: مرتبط با: پروژه,جزوه و تحقیق مهندسی ,
:: برچسب‌ها: ترانسدیوسرها و ترانسمیترها ( ‏transducers & transmitters‏ )‏ سنسور وسیله ای است که بتواند در اثر روبرو شدن با کمیت مطلوب آن را به کمیت فیزیکی قابل سنجش بدون دریافت انرژی از دنیای خارج مثل دماسنج , بالشتک و غیره . . . , تبدیل کند.مبدل وسیله ایست که کمیتی فیزیکی را با دریافت انرژی به کمیتی دیگر تبدیل کند .به مجموعه ی مبدل وتقویت کننده ترانسدیوسر و به مجموعه ی سنسور وترانسدیوسر , ترانسمیتر گویند . 4 کمیتی که در کنترل مورد اندازه گیری قرار می گیرند عبارتند از دما , فشار , فلو و سطح که هر کدام ترانسمیتر و ابزارهای کنترلی مخصوص به خود را دارند . FT: ترانسمیتر فلو PT:ترانسمیتر فشار LT:ترانسمیترسطح TT:ترانسمیتردما چون سنسورها عموما کمیتها را به شکل مکانیکی تبدیل می کنند معمولا ورودی ترانسدیوسرها که همان خروجی سنسور می باشد مکانیکی است و ترانسدیوسری که بتواند حرکت مکانیکی را به سیگنال 4~20mA تبدیل کند ساختار ساده و مشخصی دارد و معمولا قسمت سنسور ترانسمیترها ست که خیلی متفاوت می باشد. ترانسمیتر دما از نوع(RTD (Resistance Temperature Detector RTD یك ترمومتر از نوع 2 سیمه , 3 سیمه یا 4 سیمه میباشد. نوع 2 سیمه كمترین دقت و نوع 4 سیمه بیشترین دقت را دارا میباشد اما از آنجا كه تنظیم و كالیبراسیون نوع 4 سیمه مشكلاتی را به همراه دارد معمولا استفاده از نوع 3 سیمه مرسوم تر است. در نوع 2 سیمه مقاومت سیم و دمای‌ محیط ایجاد خطا میكند اما در نوع 4 سیمه به دو سر ترمومتر منبع جریان ثابتی‌اعمال می گردد. پس مقدار اندازه گیری شده دقیقا نسبت ولتاژ دو سر ترمومتر به جریان عبوری از آن یعنی در واقع مقاومت ترمومتر است. در نوع 3 سیمه چون در یك سمت مسیر عبور جریان با نقطه ای كه ولتاژ آن اندازه گیری میشود مشترك است كمی خطا وجود دارد. ترمومترها انواع مختلف دارند كه هر كدام برای ‌رنج دمایی و شرایط خاصی مناسب هستند . یکی از معروفترین ترمومترها PT100 است كه در صنعت كاربرد فراوان دارد. عدد 100 نشان دهنده مقدار مقاومت سنسور در دمای صفر درجه سلسیوس می باشد. PT 100 ترموکوپل (thermocouple ) وقتی دو سیم ساخته شده از فلزات متفاوت را در هر دو طرف به هم متصل نموده و یک طرف را حرارت بدهیم , یک جریان پیوسته در مدار ترموکوپل برقرار می شود.اگر یک طرف را باز کنیم و به دو سر فلز (که به هم جوش نخورده اند) دو تکه سیم متصل نماییم آنگاه با حرارت دادن سر دیگر ترموکوپل , ولتاژی بین دو سیم بوجود می آید که ولتاژ سی بک نام دارد.این ولتاژ تابعی از درجه حرارت محل اتصال آن دو فلز خواهد بود..البته با اتصال سیم ها ترموکوپل جدیدی نیز پدید می آید که روشهایی برای حذف کردن اثر آن وجود دارد. ترموکوپل-مدار ترموکوپل و اندازه گیری دما نسبت به یک رفرنس دمایی ثابت(خنثی کردن خاصیت ترموکوپلی سیمها) ترانسمیتر فلو FTها انواع مختلف دارند که بسته به شرایط میتوان از هریک استفاده کرد . 1- نوع توربینی این نمونه دارای پره هایی می باشد که در اثر برخورد با سیال به چرخش درآمده وسبب تولید پالس هایی می شود که فرکانس این پالسها متناسب با فلو سیال می باشد 2- ونچوری و اورفیس برای لوله های کوچکتر می توان از اورفیس استفاده کرد . اورفیس صفحه ای است با یک سوراخ که درمسیر سیال نصب می شود . این سوراخ باعث به وجود آمدن اختلاف فشارمیشود , که این اختلاف فشار با فلو رابطه دارد . ونچوری از قراردادن دو قیف در لوله ساخته می شود که اساس عملکرد آن مانند اورفیس است . 3- آلتراسونیک دراین روش امواج صوتی(آلتراسونیک) به صورت مایل درلوله منتشر می شود تا مدت زمان بیشتری درحال برخورد با سیال باشند . یک گیرنده هم در پایین لوله نصب می شود. حال میزان فلو مواد برروی زمان بین ارسال و دریافت تاثیر میگذارد . ماژول التراسونیک دربازار به صورت یک پکیج فرستنده گیرنده آماده موجود است . این ماژول با امواج صوتی کار می کند و برد و دقت کمی دارد. برای استفاده های با دقت و برد بیشتر می توان از لیز راستفاده کرد. تصویر فوق یک ترانسمیتر فلو را نشان می دهد که از خاصیت تفاضل فشار ورودی و خروجی برای اندازه گیری فلو استفاده می کند .در فشار های مختلف جریانی بین 4 تا 20 میلی آمپر تولید می شود که توسط آن فلو قابل اندازه گیری می باشد. ترانسمیتر فشار برای اندازه گیری فشار و کنترل آن از روش های مختلفی استفاده می شود که فقط به ذکر تعدادی از روشهای آن بسنده می کنم : اندازه گیرهای مانومتری که با بهره گیری از رابطه P = ρgh و تغییر ارتفاع سطح مایع میزان فشار را اندازه گیری می نمایند. نمونه ای دیگر با استفاده از خاصیت ارتجاعی دیافراگم ها وکپسولها یا لوله های بوردن فشار را اندازه گیری می کند. دسته دیگر که معروفتر نیز می باشند اندازه گیرهای فشار از نوع استرین گیج هستند و اساسا برای اندازه گیری فشارهای بالا مورد استفاده قرار می گیرند . ترانسمیتر فشار تفاضلی ترانسمیتر سطح در واحدهای صنعتی برای اندازه گیری سطح مخازن مربوط به بویلرها و همچنین بخشهایی که نیازمند اندازه گیری دقیق ارتفاع سیال مورد نظر میباشند , از ترانسمیتر های مختلفی استفاده می شود. بعنوان مثال ممکن است در یک بویلراز نوعی ترانسمیتر آلتراسونیک استفاده شود که ارتفاع سوخت مورد نیاز موجود در مخازن را نمایش دهد.انواع دیگر از سیستمهای لیزر , اختلاف فشار و ... استفاده می کنند. ترانسمیتر سطح آلتراسونیک ,

تاریخ انتشار : 1391/02/24 | نظرات
نوشته شده توسط : سهیل پوررحیمی

معرفی نرم افزار ABAQUS

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

کاربردها:

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

-پایداری موتور                                                                     

-کارایی جعبه دنده

-یکپارچگی آب بندی

-طراحی قطعات

-سیستم انتقال

-بررسی واشرها

-نویز و لرزش

-انتقال حرارت

-شکل دهی صفحات فلزی

-تحلیل های فورج

-تحلیل مکانیزم

-مونتاژ

 

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

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

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

-طراحی سیستم های حفاظتی در برابر سقوط و غیره

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

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

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

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

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

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

-ساخت مواد ترموپلاستیکی و پلیمری

-شبیه‌سازی جوشکاری

 

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

-بوش زنی

-سیستم های درزبندی

-پایه موتور

-محصولات ورزشی

-سیستم های حذف لرزش

-تحلیل ترمومکانیکی محصولات لاستیکی

-مدل سازی تایر و شبیه سازی کارکرد آن :

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

-تحلیل های تصادف

-مدل سازی تنش های تسمه

-شبیه سازی سایش

-تحلیل های آکوستیکی

 

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

-تحلیل های استاتیکی، دینامیکی وآکوستیکی-ساختاری بدنه هواپیما

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

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

-ارزیابی گیرکردن پره ها و برخورد با پرندگان

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

-بررسی طراحی‌های مختلف تیغه‌ توربین‌ها

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

-طراحی قطعات مقاوم در برابر انفجار

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

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

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

 

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

-آزمون سقوط

-فشار و بارگذاری بر روی بسته بندی و بدنه

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

-برهمکنش بدن انسان- دستگاه

-طراحی و ارزیابی خواص آکوستیکی تجهیزات صوتی

-شبیه سازی ترمومکانیکی محصولات الکترونیکی

-تحلیل حرارتی بسته بندی چبپ‌ها

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

 

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

-طراحی تجهیزات مختلف پزشکی

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

-طراحی انواع پروتزها از قبیل پروتزهای زانو و پروتزهای دندان

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

-گرفتن تائیدیه‌ها برای محصولات پزشکی

-طراحی دریچه قلب

-ارزیابی و پیشبینی جراحت ها

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

-مدل سازی مفاصل

-شبیه سازی فیزیولوژیکی پاسخ سیستم های مختلف بدن




:: مرتبط با:
:: برچسب‌ها: معرفی نرم افزار ABAQUS ABAQUS نرم افزاری برای تحلیل های المان محدود می‌باشد. این نرم افزار بطور گسترده ای در صنعت اتومبیل سازی , هوافضا و صنایع ساخت کالاهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین این بسته نرم‌افزاری به خاطر قابلیت گسترده در مدل سازی مواد مختلف و نیز توانائی سفارشی کردن(Customize) آن بوسیله برنامه نویسی , در محیطهای تحقیقاتی آکادمیک بسیار محبوبیت دارد. در ابتدا ABAQUS برای بررسی رفتارهای فیزیکی غیرخطی طراحی شده است. در نتیجه این این بسته ی نرم افزاری دارای گستره ی وسیعی از مدل های مواد می باشد. کاربردها: 1-صنعت اتومبیل سازی: این نرم افزار کاربرد گسترده ای در این صنعت دارد و استفاده کننده گان از آن را قادر به ارزیابی و بهینه کردن کارایی و قابلیت اعتماد طراحی و فرآیند ساخت می کند. از کاربردهای abaqus در این صنعت می توان به موارد زیر اشاره کرد : -پایداری موتور -کارایی جعبه دنده -یکپارچگی آب بندی -طراحی قطعات -سیستم انتقال -بررسی واشرها -نویز و لرزش -انتقال حرارت -شکل دهی صفحات فلزی -تحلیل های فورج -تحلیل مکانیزم -مونتاژ 2-صنعت ماشین سازی و ساخت: از کاربردهای ABAQUS در این صفت می توان به موارد زیر اشاره کرد : -تحلیل های دینامیکی و صوتی ماشین های چرخنده از قبیل پمپ ها , موتورها و کمپرسورها -تحلیل های ترمومکانیکی , خستگی دستگاه های مولد های انرژی مانند بویلرها , توربین ها و تبادل کننده‌های حرارت -طراحی سیستم های حفاظتی در برابر سقوط و غیره -شبیه سازی عملکرد ابزاری چون دریل ها , سمباده زنها و دریل های بادی تحت ضربه و یا بار شدید -تحلیل تصادف دستگاه های ریلی از قبیل لکوموتیوها و واگن ها -تحلیل استاتیکی و دینامیکی سیستم‌های لوله کشی تحت بارهای مختلف از قبیل حرارتی , فشار , زلزله و بارها -تحلیل طول عمر و فرسودگی ساختار دستگاه های ساختمان‌سازی و کشاورزی -پیشبینی طول عمر مکانیزم های مختلف از قبیل انتقال نیروی محرکه , ترمز و کلاچ -شبیه سازی ترمومکانیکی در عملیات فرآوری مواد از قبیل نورد , قالب ‌گیری و غیره -ساخت مواد ترموپلاستیکی و پلیمری -شبیه‌سازی جوشکاری 3-صنعت لاستیک: از کاربردهای ABAQUS در این صنعت می توان به موارد زیر اشاره کرد : -بوش زنی -سیستم های درزبندی -پایه موتور -محصولات ورزشی -سیستم های حذف لرزش -تحلیل ترمومکانیکی محصولات لاستیکی -مدل سازی تایر و شبیه سازی کارکرد آن : -پنچری , چرخش , ترمز , ردگذاری و شبیه سازی در شرایط مختلف جاده -تحلیل های تصادف -مدل سازی تنش های تسمه -شبیه سازی سایش -تحلیل های آکوستیکی 4-صنایع دفاعی و هوافضا: از کاربردهای ABAQUS در این صنعت می توان به موارد زیر اشاره کرد : -تحلیل های استاتیکی , دینامیکی وآکوستیکی-ساختاری بدنه هواپیما -شبیه سازی ساختارهای عظیم فضایی همچون سلول های خورشیدی , رادارهای فضایی و آنتن‌های منعکس کننده -شبیه سازی کارکرد قسمت های مختلف هواپیما از قبیل دیواره‌های تحت فشار , پیچش و عدم تعادل بال‌ها و -انتشار ترک ها در بدنه -ارزیابی گیرکردن پره ها و برخورد با پرندگان -شبیه سازی ترمومکانیکی موتور هواپیماها وراکت ها در شرایط کاری مختلف -بررسی طراحی‌های مختلف تیغه‌ توربین‌ها -شبیه سازی مکانیزم‌های مختلف هواپیما , از قبیل ارابه فرود , فلپ بال‌ها و درهای محموله -طراحی قطعات مقاوم در برابر انفجار -شبیه سازی اثرات انفجار در زیر آب در کشتی‌ها و زیر دریایی‌ها -کاهش نویز ایجاد شده توسط زیر دریایی ها و سیستم های نقلیه زیرآبی -طراحی و شبیه سازی قطعات حیاتی از قبیل نازل‌ها , موتورهای پیزو الکتریکی , لولاها و یاتاقان‌ها 5-کالاهای مصرفی و الکترونیکی : از کاربردهای ABAQUS در این صنعت می توان به موارد زیر اشاره کرد : -آزمون سقوط -فشار و بارگذاری بر روی بسته بندی و بدنه -طراحی و ساخت مواد جدید از قبیل کاغذ ها و فیلم ها -برهمکنش بدن انسان- دستگاه -طراحی و ارزیابی خواص آکوستیکی تجهیزات صوتی -شبیه سازی ترمومکانیکی محصولات الکترونیکی -تحلیل حرارتی بسته بندی چبپ‌ها -طراحی وسایل خانگی از قبیل شوینده ها و خشک کننده ها 6-پزشکی : از کاربردهای ABAQUS در این صنعت می توان به موارد زیر اشاره کرد : -طراحی تجهیزات مختلف پزشکی -طراحی رابط های مکانیکی که عموماً در تجهیزات پزشکی استفاده می شوند -طراحی انواع پروتزها از قبیل پروتزهای زانو و پروتزهای دندان -شبیه سازی فرسودگی و اثرات ضربه برای افزایش طول عمر و قابلیت اعتماد ایمپلنت‌ها -گرفتن تائیدیه‌ها برای محصولات پزشکی -طراحی دریچه قلب -ارزیابی و پیشبینی جراحت ها -طراحی سیستم های داروسازی , vascular stents , catheters و غیره -مدل سازی مفاصل -شبیه سازی فیزیولوژیکی پاسخ سیستم های مختلف بدن ,

تاریخ انتشار : 1390/12/27 | نظرات
نوشته شده توسط : سهیل پوررحیمی

فیلم آموزشی دز زمینه ممز (MEMS and Microsystems )

نام دوره : فیلم آموزشی دز زمینه ممز (MEMS and Microsystems )

نام استاد : Prof. Santiram Kal

دانشگاه ارایه دهنده دوره آموزشی :

Department of Mechanical Engineering Indian Institute of Technology, Kanpur

زبان تدریس : انگلیسی (بدون متن سخرانی استاد)

توضیحات تكمیلی :

این دوره آموزشی ....

 32 جلسه 60 دقیقه با كیفیت خوب

ریتم و بیان بسیار شیوا  با لغات ساده انگلیسی

این دوره برای چه كسانی مفید می باشد ؟

حوزه های عملكردMEMS  شامل موارد زیر است :

1- مکانیکی: نیرو،فشار،سرعت،شتاب و موقعیت

2- حرارتی: دما،گرما

3- شیمیایی: غلظت،ترکیب شیمیایی و سرعت واکنش

4- نورانی: شدت موج الکترومغناطیس،طول موج،فاز،بازتاب قطبی، شکست نور،فرستنده

5- مغناطیس: شدت میدان،چگالی شار،گشتاورمغناطیسی،قابلیت گذردهی(پرمابلیته)

6- الکتریکی: ولتاژ،جریان،بار،مقاومت،خازن،

 کاربردهای MEMS

 Biotechnology ( اعمال و قواعد زیست شناسی در انسان و ماشین آلات ) :

   فناوری MEMS  كشفیات جدید در علوم و مهند سی مانند : (( میكرو سیستمهای واكنش زنجیره ای پلیمری (PCR) برای تقویت و شناسایی DNA  و میكروسكوپهای سوراخ كن برای ساخت میكرو ماشین ها (STMs)  ، ساخت چیپها با الهام از قواعد زیست شناسی برای كشف عوامل زیستی و شیمیایی خطرناك و میكرو سیستم هایی برای انتخاب و نمایش دارو با توان عملیاتی بسیار بالا )) را ممكن می سازد.

صنایع هوا فضا و ارتباطات

MEMS ها در سالهای اخیر در زمینه های ارتباطات، هوا فضا و مینیاتور کردن کاربردهای زیادی پیدا کرده اند:

صنایع هوا فضا: در نشانگرهای کابین خلبان، ابزار  Ejection، اندازه گیرهای تونل هوا و میکرو ماهواره ها کاربرد دارند.

صنایع ارتباطات:

از دو نوع MEMS در این صنایع به طور متداول استفاده می شود: MOEMS وRFMEMS

مدارهای فركانس بالا به طور قابل ملاحظه ای از زمان ظهور فناوری مفید بوده و هستند . اجزاء الكتریكی مانند القاگرها و خازنهای متغیر می توانند به طور معنی داری توسعه پیدا  كنند . اگر برای استفاده در تكنولوژی MEMS  ساخته شوند با مجتمع سازی تعدادی از این اجزاء كارایی مدارهای ارتباطی توسعه می یابد ، فضای كل مدار، هزینه و مصرف برق كاهش می یابد . در ادامه ، سوئیچ های مكانیكی همچنانكه با تحقیقات توسعه پیدا می كند ، می توانند به یك جزء كلیدی با توان بالقوه بالا در مدارهای میكروویو مختلف تبدیل شوند. نمونه های ساخته شده از سوئیچ های مكانیكی حاكی از دارا بودن فاكتورهای كیفیت بالاتری از انواع قبلی موجود هستند.

MOEMS ها به دلیل وجود فوتون بدون جرم نیاز به نیروی کمی دارند، مکان کوچکی را اشغال می کنند، دقت بالایی دارند و با سرعت نور کار می کنند. تکنولوژی ساخت آنها مانند نیمه هادیها می باشد که این امر سبب تولید ارزان قیمت و افزایش کارایی آنها شده است. ساختار جزء آنها میکرو آینه است که باعث افزایش سرعت کار در تکنولوژی جریان اطلاعات شده است. کاربرد MOEMS در فیلترها، مدولاتورها، آنتن ها و فرستنده ها می باشد.

RFMEMS ها امروزه کاربردهای بسیار  وسیعی در صنعت ساخت موبایل پیدا کرده اند به طوری که با پیشرفت آنها موبایلها  ارزانترشده و اندازه کوچکتری پیدا کرده اند .

صنعت خودرو سازی

فشارسنج

برای اندازه گیری فشار روغن موتور،فشار خلا،فشار تزریق سوخت،فشار خط ترمز ABS  ،فشار هوای ذخیره شده برای کیسه هوایی.

شتاب سنج

   شتاب سنج های ساخته شده با فناوری MEMS ، به سرعت با شتاب سنج های رایج جهان جایگزین شد، كه شتاب سنج های قدیمی در آرایش سیستم های كیسه هوا در موقعیت های نا گهانی در اتومبیل ها به كار می رفتند. در روش سنتی و مرسوم كه چند ین شتاب سنج بزرگ ساخته شده از مؤلفه های گسسته در جلوی اتومبیل با سیستم الكترونیك جداگانه نزدیك كیسه هوا نصب می شد كه این روش برای هر اتومبیل با لغ بر 50 دلار هزینه داشت.

   فناوری مجتمع سازی MEMS  ساخت شتاب سنج ها و مدارهای الكترو نیكی را روی یك تراشه سیلیكونی با هزینه ای بین 5 تا 10 دلار، ممكن ساخت . این شتاب سنج های MEMS كوچكتر ، وظیفه مندتر، سبكتر وقابل اطمینان تر بوده و با كسری از هزینه عناصر شتاب سنج های مقیاس بزرگ، ساخته شده اند

حسگرهای شتاب

تحت تاثیر شتاب ، اینرسی جسم باعث می شود که نیرویی بر آن وارد شود و کمی جابه جا شده و باعث تغییر مقاومت وولتاژپیزو شود و با اندازه گیری آن میزان شتاب را می توان به دست آورد.

شتاب سنج ها :

1-حساسیت کمی دارند و شتاب زیاد را اندازه گیری می کنند.

کاربرد انها در:

سیستم ترمز ضد قفلAntilock Brake system

سیستم تعلیقAutomatic Balance Control

سیستم کیسه هوایی خودروها استفاده می شود.

Airbag Accelerometers XL76

2-حساسیت بالایی دارند.

رباتها،سیستمهای هدایت اتومبیل ناوبری هواپیما و فضاپیما و زیردریایی استفاده می شود.

دماسنج های  MEMS 

کاربرد در:

خواندن دمای روغن موتور،ضد یخ،و دمای هوا استفاده می شود.

ژیروسکوپهایMEMS

 وسایلی برای تشخیص حرکت هستند.

شتاب سنج ها، سیگنالی متناسب با حرکت خطی خود تولید می کنند.

ژیروسكوپها، سیگنالی متناسب با حرکت دورانی در اتومبیل برای سیستم کنترل نیروی گریز از مرکز یا کشش جاده تولید می کنند.

عملکرد ژیروسکوپها در صنعت خودرو:

1-فراهم کردن سیگنالی متناسب با میزان چرخش اتومبیل وقتیکه بر روی  پیچ حرکت می کند.

2- مقایسه زاویه شیب  پیچ و میزان چرخش واقعی اتومبیل که از ژیروسکوپ  به دست می اید .

3- تشخیص سیستم کنترل که آیا اتومبیل دچار کمبود نیروی کشش جاده شده است یا نه ؟

4-اگر شرایط غیر ایمن تشخیص داده شود،سیستم  کنترل سیگنالی را به سیستم ترمز ضد قفل می فرستد تا از واژگون شدن ان جلوگیری کند.

سایر کاربردهای در حال توسعه ژیروسکوپ ها

برای تشخیص شرایط :

1-واژگونی اتومبیل

2-کنترل دینامیک اتومبیل

3-سیستم ناوبری اتومبیل

کاربرد MEMS  در هد پرینترهای جوهر افشان

 با ورود MEMSها به این عرصه, تکنولوژی سنسورهای فشار اتوماتیکی به کنار رفته است در این نوع پرینترها از یک سری از افشانکها استفاده شده که جوهر را به طور مستقیم در سطح کاغذ می افشاند. دو نوع تکنولوژی در این رابطه وجود دارد:

1-THERMAL

2- PIEZO

1- Thermal: این  تکنولوژی در سال 1979 توسط شرکت Hewlett-Packard ابداع شده است که از بخار جوهر استفاده می کند. در این نوع, مقاومتهای کوچکی بکار رفته که به هنگام On بودن در كسری از ثانیه گرم می شوند و از این گرما در تبخیر جوهر استفاده می کنند.

2- Piezo: این تکنولوژی  توسط شرکت Epson ابداع شده است که از طریق فشار مکانیکی ناشی از عبور جریان الکتریسیته بر هد پرینتر جوهر را می افشاند.


سرفصل های دوره آموزشی

  • 1)     مقدمه ای بر میکرو سیستم ها MEMS
  • 2)      مقدمه ای بر میکرو سنسورها
  • 3)      پیشرفت های MEMS و میکرو سنسور ها
  • 4)      کاربردهای MEMS
  • 5)      مواد MEMS
  • 6)      خواص مواد MEMS
  • 7)      خواص مواد MEMS (ادامه جلسه قبل )
  • 8)      تکنولوژی میکروالکترونیک با کمک MEMS
  • 9)      تکنولوژی میکروالکترونیک با کمک MEMS
  • 10)  تکنولوژی میکروماشین ها با کمک MEMS
  • 11)  پروسه های میکرو ماشین ها
  • 12)  Etch Stop Techniques and Micro structure
  • 13)  Surface and Quartz Micro machining
  • 14)  Fabrication of Micro machined Micro structure
  • 15)  میکرو استریو  لیتوگرافی
  • 16)  میکرو سنسورهای حرارتی به کمک MEMS
  • 17)  میکرو ماشین ها و میکرو سنسورها در مکانیک
  • 18)  سنسورهای فشار و جریان MEMS
  • 19)  میکروماشینهای سنسور جریان
  • 20)  سنسور های لختی به کمک MEMS
  • 21)  میکرو ماشین ها و میکرو شتاب سنج ها با کمک MEMS
  • 22)  شتاب سنج های MEMS برای استفاده در وسایل الکتریکی در هوانوردی و نجوم
  • 23)  تجزیه و تحلیل رانش دما و میرایی
  • 24)  شتاب سنج با تکنولوژی  
  • 25)  شتاب سنج های خازنی با استفاده از MEMS
  • 26)  پروسه های شتاب سنج های خازنی با استفاده از MEMS
  • 27)  MEMS Gyro Sensor
  • 28)  لوله کربن های نانو و وکاربرد MEMS در پلیمر
  • 29)  بسته بندی با کمک MEMS
  • 30)  الکترونیک رابطی برای MEMS
  • 31)  استفاده از MEMS در برنامه های  پزشکی (Bio-MEMS) و پیشرفت های MEMS و بررسی بازار

برای دانلود به لینک زیر مراجعه فرمائید

MEMS and Microsystems online video lectures


برای مهندسین عزیزی که امکان دانلود ندارند این مجموعه عالی برای فروش مجمود است

مجموعه 32 قسمتی فیلم های آموزشی MEMS and Microsystems

در قالب یک DVD
قیمت: 12000 تومان

به همراه چندین کتاب آموزشی در زمینه ممز


  نحوه خرید محصولات وبلاگ مهندسی مکانیک

با ما در ارتباط باشید
mechanic_spa@yahoo.com
matrix.spa@gmail.com



:: مرتبط با: فروشگاه ,
:: برچسب‌ها: فیلم آموزشی دز زمینه ممز (MEMS and Microsystems ) نام دوره : فیلم آموزشی دز زمینه ممز (MEMS and Microsystems ) نام استاد : Prof. Santiram Kal دانشگاه ارایه دهنده دوره آموزشی : Department of Mechanical Engineering Indian Institute of Technology , Kanpur زبان تدریس : انگلیسی (بدون متن سخرانی استاد) توضیحات تكمیلی : این دوره آموزشی .... 32 جلسه 60 دقیقه با كیفیت خوب ریتم و بیان بسیار شیوا با لغات ساده انگلیسی این دوره برای چه كسانی مفید می باشد ؟ حوزه های عملكردMEMS شامل موارد زیر است : 1- مکانیکی: نیرو , فشار , سرعت , شتاب و موقعیت 2- حرارتی: دما , گرما 3- شیمیایی: غلظت , ترکیب شیمیایی و سرعت واکنش 4- نورانی: شدت موج الکترومغناطیس , طول موج , فاز , بازتاب قطبی , شکست نور , فرستنده 5- مغناطیس: شدت میدان , چگالی شار , گشتاورمغناطیسی , قابلیت گذردهی(پرمابلیته) 6- الکتریکی: ولتاژ , جریان , بار , مقاومت , خازن , کاربردهای MEMS Biotechnology ( اعمال و قواعد زیست شناسی در انسان و ماشین آلات ) : فناوری MEMS كشفیات جدید در علوم و مهند سی مانند : (( میكرو سیستمهای واكنش زنجیره ای پلیمری (PCR) برای تقویت و شناسایی DNA و میكروسكوپهای سوراخ كن برای ساخت میكرو ماشین ها (STMs) , ساخت چیپها با الهام از قواعد زیست شناسی برای كشف عوامل زیستی و شیمیایی خطرناك و میكرو سیستم هایی برای انتخاب و نمایش دارو با توان عملیاتی بسیار بالا )) را ممكن می سازد. صنایع هوا فضا و ارتباطات MEMS ها در سالهای اخیر در زمینه های ارتباطات , هوا فضا و مینیاتور کردن کاربردهای زیادی پیدا کرده اند: صنایع هوا فضا: در نشانگرهای کابین خلبان , ابزار Ejection , اندازه گیرهای تونل هوا و میکرو ماهواره ها کاربرد دارند. صنایع ارتباطات: از دو نوع MEMS در این صنایع به طور متداول استفاده می شود: MOEMS وRFMEMS مدارهای فركانس بالا به طور قابل ملاحظه ای از زمان ظهور فناوری مفید بوده و هستند . اجزاء الكتریكی مانند القاگرها و خازنهای متغیر می توانند به طور معنی داری توسعه پیدا كنند . اگر برای استفاده در تكنولوژی MEMS ساخته شوند با مجتمع سازی تعدادی از این اجزاء كارایی مدارهای ارتباطی توسعه می یابد , فضای كل مدار , هزینه و مصرف برق كاهش می یابد . در ادامه , سوئیچ های مكانیكی همچنانكه با تحقیقات توسعه پیدا می كند , می توانند به یك جزء كلیدی با توان بالقوه بالا در مدارهای میكروویو مختلف تبدیل شوند. نمونه های ساخته شده از سوئیچ های مكانیكی حاكی از دارا بودن فاكتورهای كیفیت بالاتری از انواع قبلی موجود هستند. MOEMS ها به دلیل وجود فوتون بدون جرم نیاز به نیروی کمی دارند , مکان کوچکی را اشغال می کنند , دقت بالایی دارند و با سرعت نور کار می کنند. تکنولوژی ساخت آنها مانند نیمه هادیها می باشد که این امر سبب تولید ارزان قیمت و افزایش کارایی آنها شده است. ساختار جزء آنها میکرو آینه است که باعث افزایش سرعت کار در تکنولوژی جریان اطلاعات شده است. کاربرد MOEMS در فیلترها , مدولاتورها , آنتن ها و فرستنده ها می باشد. RFMEMS ها امروزه کاربردهای بسیار وسیعی در صنعت ساخت موبایل پیدا کرده اند به طوری که با پیشرفت آنها موبایلها ارزانترشده و اندازه کوچکتری پیدا کرده اند . صنعت خودرو سازی فشارسنج برای اندازه گیری فشار روغن موتور , فشار خلا , فشار تزریق سوخت , فشار خط ترمز ABS , فشار هوای ذخیره شده برای کیسه هوایی. شتاب سنج شتاب سنج های ساخته شده با فناوری MEMS , به سرعت با شتاب سنج های رایج جهان جایگزین شد , كه شتاب سنج های قدیمی در آرایش سیستم های كیسه هوا در موقعیت های نا گهانی در اتومبیل ها به كار می رفتند. در روش سنتی و مرسوم كه چند ین شتاب سنج بزرگ ساخته شده از مؤلفه های گسسته در جلوی اتومبیل با سیستم الكترونیك جداگانه نزدیك كیسه هوا نصب می شد كه این روش برای هر اتومبیل با لغ بر 50 دلار هزینه داشت. فناوری مجتمع سازی MEMS ساخت شتاب سنج ها و مدارهای الكترو نیكی را روی یك تراشه سیلیكونی با هزینه ای بین 5 تا 10 دلار , ممكن ساخت . این شتاب سنج های MEMS كوچكتر , وظیفه مندتر , سبكتر وقابل اطمینان تر بوده و با كسری از هزینه عناصر شتاب سنج های مقیاس بزرگ , ساخته شده اند حسگرهای شتاب تحت تاثیر شتاب , اینرسی جسم باعث می شود که نیرویی بر آن وارد شود و کمی جابه جا شده و باعث تغییر مقاومت وولتاژپیزو شود و با اندازه گیری آن میزان شتاب را می توان به دست آورد. شتاب سنج ها : 1-حساسیت کمی دارند و شتاب زیاد را اندازه گیری می کنند. کاربرد انها در: سیستم ترمز ضد قفلAntilock Brake system سیستم تعلیقAutomatic Balance Control سیستم کیسه هوایی خودروها استفاده می شود. Airbag Accelerometers XL76 2-حساسیت بالایی دارند. رباتها , سیستمهای هدایت اتومبیل ناوبری هواپیما و فضاپیما و زیردریایی استفاده می شود. دماسنج های MEMS کاربرد در: خواندن دمای روغن موتور , ضد یخ , و دمای هوا استفاده می شود. ژیروسکوپهایMEMS وسایلی برای تشخیص حرکت هستند. شتاب سنج ها , سیگنالی متناسب با حرکت خطی خود تولید می کنند. ژیروسكوپها , سیگنالی متناسب با حرکت دورانی در اتومبیل برای سیستم کنترل نیروی گریز از مرکز یا کشش جاده تولید می کنند. عملکرد ژیروسکوپها در صنعت خودرو: 1-فراهم کردن سیگنالی متناسب با میزان چرخش اتومبیل وقتیکه بر روی پیچ حرکت می کند. 2- مقایسه زاویه شیب پیچ و میزان چرخش واقعی اتومبیل که از ژیروسکوپ به دست می اید . 3- تشخیص سیستم کنترل که آیا اتومبیل دچار کمبود نیروی کشش جاده شده است یا نه ؟ 4-اگر شرایط غیر ایمن تشخیص داده شود , سیستم کنترل سیگنالی را به سیستم ترمز ضد قفل می فرستد تا از واژگون شدن ان جلوگیری کند. سایر کاربردهای در حال توسعه ژیروسکوپ ها برای تشخیص شرایط : 1-واژگونی اتومبیل 2-کنترل دینامیک اتومبیل 3-سیستم ناوبری اتومبیل کاربرد MEMS در هد پرینترهای جوهر افشان با ورود MEMSها به این عرصه , تکنولوژی سنسورهای فشار اتوماتیکی به کنار رفته است در این نوع پرینترها از یک سری از افشانکها استفاده شده که جوهر را به طور مستقیم در سطح کاغذ می افشاند. دو نوع تکنولوژی در این رابطه وجود دارد: 1-THERMAL 2- PIEZO 1- Thermal: این تکنولوژی در سال 1979 توسط شرکت Hewlett-Packard ابداع شده است که از بخار جوهر استفاده می کند. در این نوع , مقاومتهای کوچکی بکار رفته که به هنگام On بودن در كسری از ثانیه گرم می شوند و از این گرما در تبخیر جوهر استفاده می کنند. 2- Piezo: این تکنولوژی توسط شرکت Epson ابداع شده است که از طریق فشار مکانیکی ناشی از عبور جریان الکتریسیته بر هد پرینتر جوهر را می افشاند. سرفصل های دوره آموزشی 1) مقدمه ای بر میکرو سیستم ها MEMS 2) مقدمه ای بر میکرو سنسورها 3) پیشرفت های MEMS و میکرو سنسور ها 4) کاربردهای MEMS 5) مواد MEMS 6) خواص مواد MEMS 7) خواص مواد MEMS (ادامه جلسه قبل ) 8) تکنولوژی میکروالکترونیک با کمک MEMS 9) تکنولوژی میکروالکترونیک با کمک MEMS 10) تکنولوژی میکروماشین ها با کمک MEMS 11) پروسه های میکرو ماشین ها 12) Etch Stop Techniques and Micro structure 13) Surface and Quartz Micro machining 14) Fabrication of Micro machined Micro structure 15) میکرو استریو لیتوگرافی 16) میکرو سنسورهای حرارتی به کمک MEMS 17) میکرو ماشین ها و میکرو سنسورها در مکانیک 18) سنسورهای فشار و جریان MEMS 19) میکروماشینهای سنسور جریان 20) سنسور های لختی به کمک MEMS 21) میکرو ماشین ها و میکرو شتاب سنج ها با کمک MEMS 22) شتاب سنج های MEMS برای استفاده در وسایل الکتریکی در هوانوردی و نجوم 23) تجزیه و تحلیل رانش دما و میرایی 24) شتاب سنج با تکنولوژی 25) شتاب سنج های خازنی با استفاده از MEMS 26) پروسه های شتاب سنج های خازنی با استفاده از MEMS 27) MEMS Gyro Sensor 28) لوله کربن های نانو و وکاربرد MEMS در پلیمر 29) بسته بندی با کمک MEMS 30) الکترونیک رابطی برای MEMS 31) استفاده از MEMS در برنامه های پزشکی (Bio-MEMS) و پیشرفت های MEMS و بررسی بازار برای دانلود به لینک زیر مراجعه فرمائید MEMS and Microsystems online video lectures برای مهندسین عزیزی که امکان دانلود ندارند این مجموعه عالی برای فروش مجمود است مجموعه 32 قسمتی فیلم های آموزشی MEMS and Microsystems در قالب یک DVD قیمت: 12000 تومان به همراه چندین کتاب آموزشی در زمینه ممز نحوه خرید محصولات وبلاگ مهندسی مکانیک با ما در ارتباط باشید mechanic_spa@yahoo.com matrix.spa@gmail.com ,

تاریخ انتشار : 1390/12/27 | نظرات
نوشته شده توسط : سهیل پوررحیمی

 هیدرولیک و پنوماتیک

 

امتیازات هیدرولیک روغنی

معایب هیدرولیک روغنی

ویژگیهای هیدرولیک روغنی

سرگذشت پنوماتیک(نیوماتیک)

سیستم پنوماتیک و قطعات آن

امتیازات اصلی انرژی پنیوماتیك

معایب سیستم پنیوماتیك

کاربرد هیدرولیک و پنوماتیک

سرگذشت هیدرولیک

هیدرولیک از کلمه یونانی " هیدرو " مشتق گردیده است و این کلمه بمعنای جریان حرکات مایعات می باشد. در قرون گذشته مقصود از هیدرولیک فقط آب بوده و البته بعدها عنوان هیدرولیک مفهوم بیشتری بخود گرفت و معنی و مفهوم آن بررسی در مورد بهره برداری بیشتری از آب و حرکت دادن چرخ های آبی و مهندسی آب بوده است.

مفهوم هیدرولیک در این قرن دیگر مختص به آب نبوده بلکه دامنه وسیعتری بخود گرفته و شامل قواعد و کاربرد مایعات دیگری ، بخصوص روغن صنعتی میباشد. زیرا که آب بعلت خاصیت زنگ زدگی، در صنایع نمی تواند بعنوان انرژی انتقال دهنده مورداستفاده قرار گیرد و بعلت آنکه روغن خاصیت ضد زنگ زدگی دارد، امروزه در صنایع از آن بخصوص برای انتقال انرژی در سیستم کنترل استفاده بسیار میگردد.

 

بطور خلاصه میتوان گفت: فنی که انتقال و تبدیل نیرو را توسط مایعات انجام دهد "هیدرولیک " نامیده میشود.

 

از آنجائیکه هیدرولیک آبی دارای خاصیت زنگ زدگی است لذا در صنایع از هیدرولیک روغنی هم بخاطر روغن کاری قطعات در حین کار و هم بخاطر انتقال انرژی در سیستم های کنترل استفاده میشود . وقتیکه در صنعت از هیدرولیک نام برده میشود، مقصود همان "هیدرولیک روغنی" می باشد .

بطور دقیق میتوان گفت که: حوزه کاربرد هیدرولیک روغنی استفاده از انرژی دینامیکی و استاتیکی آن بوده و در مهندسی کنترل برای انتقال سیگنالها و تولید نیرو می باشد.

وسائل هیدرولیکی که نحوه استفاده هیدرولیک را در صنعت میسر میسازد خود دارای تاریخچه بسیار قدیمی میباشد. یکی از قدیمی ترین این وسائل، پمپ های هیدرولیکی بوده، که برای اولین بار کتزی بیوس یونانی در حدود اواسط قرن سوم قبل از مسیح، پمپی از نوع پیستون اهرمی که دارای دو سیلندر بود اختراع و ساخته است .

 

تا اوائل قرن هشتم دیگر در این زمینه وسیله جدیدی پدید نیامد و در اوائل این قرن انواع چرخ های آبی اختراع و رواج بسیار پیدا نمود. قرن شانزده را میتوان توسعه پمپهای آبی دانست و در این قرن بود که انواع پمپ با ساختمانهای مختلفی پدیدار گردیدند و اصول ساختمانی این پمپ ها امروزه بخصوص از نوع چرخ دنده ئی، هنوز هم مورد توجه و اهمیت بسیاری است.

در اواخر قرن شانزدهم اصول ساختمان پرس هیدرولیکی طراحی گردیده و حدوداً بعد از یک قرن اولین پرس هیدرولیکی که جنبه عملی داشت، شروع بکار نمود. قرن نوزدهم زمان کاربرد پرسهای هیدرولیک آبی بود و اوائل قرن بیستم را میتوان شروع و زمان توسعه هیدرولیکی روغنی در صنایع و تاسیسات صنعتی دانست.

 

سال 1905 پیدایش گیربکس هیدرواستاتیکی تا فشار 40 بار

سال 1910 پیدایش ماشین های پیستون شعاعی

سال 1922 پیدایش ماشین های شعاعی با دور سریع

سال 1924 پیدایش ماشین های پیستون محوری با محور مایل

سال 1940 پیدایش و تولید انواع مختلف وسائل و ابزار هیدرولیکی برای فشارهائی  بیش از 350 بار ، که بعضی از آن وسایل در حال حاضر بطور سری تولید میگردد.

 

توسعه وسیع و کاربرد هیدرولیک روغنی پس از جنگ جهانی دوم پدید آمد، و در اثر همین توسعه بسیاری از قطعات و لوازم هیدرولیک روغنی اکنون با رعایت استانداردهای لازم  تولید میگردند.

 

امتیازات هیدرولیک روغنی

تولید و انتقال نیروهای قوی توسط قطعات کوچک هیدرولیکی، که دارای وزن کمتری بوده و نسبت وزنی آنها نسبت به دستگاههای الکتریکی 1 به 10 میباشد.

امکان اتوماتیک کردن حرکات.

قابلیت تنظیم و کنترل قطعات هیدرولیکی

امکان سریع معکوس کردن جهت حرکت

نصب ساده قطعات بعلت استاندارد بودن آنها

مراقبت ساده دستگاهها و تاسیسات هیدرولیکی توسط مانومتر

تبدیل ساده حرکت دورانی به حرکت خطی رفت و برگشتی

قابلیت تنظیم غیر پله ئی نیرو ، فشار ، گشتاور و سرعت قطعات کار کننده

ازدیاد عمر کاری قطعات هیدرولیکی در اثر وجود روغن در این قطعات

استارت حرکت قطعات کارکننده هیدرولیکی، در زمانی که زیر بار قرار گرفته باشند.

 

معایب هیدرولیک روغنی

در مقابل این امتیازات، البته معایبی نیز در هیدرولیک دیده میشود. بزرگترین عیب هیدرولیک، افت فشار میباشد که در حین انتقال مایع فشرده پدید می آید.

خطر در موقع کار با فشارهای قوی، لذا توجه بیشتری باید به محکم و جفت شدن مهره ماسوره ها با لوله ها و دهانه تغذیه و مسیر کار قطعات کار کننده نمود.

راندمان کمتر مولدهای نیروی هیدرولیکی نسبت به مولدهای نیروی مکانیکی، بعلت نشت فشار روغن و همچنین افت فشار در اثر اصطکاک مایعات در لوله و قطعات بعلت قابلیت تراکمی روغن و همچنین نشت آن، امکان سینکرون کردن جریان حرکات بطور دقیق میسر نمی باشد.

گرانی قطعات در اثر بالا بودن مخارج تولید.

کاربرد هیدرولیک امروزه در اغلب صنایع بخصوص این صنایع متداول است:

ماشین ابزار، پرس سازی، تاسیسات صنایع سنگین، ماشین های راه و ساختمان و معادن، هواپیما سازی، کشتی سازی و تبدیل انرژی در تاسیسات هیدرولیکی.

 

نمایی از سیستم هیدرولیک برای افزایش نیرو

(پیستون A2 بزرگتر از A1 است و نیروی بالابرنده بیشتری را اعمال میکند)

 

 

 

 

نمایی درونی از یک فیلتر سیستم هیدرولیک بمنظور فیلتراسیون سیال در فرایند عملیاتی

 

 

 

ویژگیهای هیدرولیک روغنی

استفاده از هیدرولیک روغنی به طراحان ماشین امکانات جدیدی را داده ، که میتوانند به نحو ساده تری ایده و طرح خود را عملی سازند، بخصوص قطعات استاندارد شده هیدرولیک روغنی کمک بسیار جامعی در حل مسائل طراحان مینماید. امروزه طراح ماشین میتواند با کمک هیدرولیک روغنی مسایل پیچیده کنترل مکانیکی را بنحو ساده تری و در زمان کوتاه تری حل نموده و در نتیجه طرح را با مخازن کمتری عرضه نماید.

 

سرگذشت پنوماتیک(نیوماتیک)

پنیوما در زبان یونانی یعنی تنفس باد و پنیوماتیك علمی است كه در مورد حركات و وقایع هوا صحبت می كند امروزه پنیوماتیك در بین صنعتگران به عنوان انرژی بسیار تمیز و كم خطر و ارزان مشهور است و از آن استفاده وافر می كنند.

پنیوماتیك یكی از انواع انرژی هایی است كه در حال حاضر از آن استفاده زیاد در انواع صنایع می شود و می توان گفت امروزه كمتر كارخانجات یا مراكز صنعتی را می توان دید كه از پنیوماتیك استفاده نكند و در قرن حاضر یكی از انواع انرژی های اثبات شده ای است كه بشر با اتكا به آن راه صنعت را می پیماید.

 

سیستم پنوماتیک و قطعات آن

1.کمپرسور باد: که دارای مخزنی است که با مکیدن هوا داخل خود هوا را ذخیره میکند درست مانند سیلندر گاز اما با این تفاوت که درون سیلندر گاز متان وجود دارد ولی درون کمپرسور هوا است. کمپرسور هوا معمولا در تعمیرات خودرویی کابرد دارد.

2. سیلندر پنوماتیک: برای اینکه یک حرکت خطی یا دورانی تولید شود از سیلندر پنوماتیک استفاده می کنیم.

امتیازات اصلی انرژی پنیوماتیك

عامل اصلی كاركرد سیستم پنیوماتیك هواست و هوا در همه جای روی کره زمین به وفور وجود دارد. هوای فشرده را می توان از طریق لوله كشی به نقاط مختلف كارخانه یا مراكز صنعتی برای فعالیت سیستم های پنیوماتیك هدایت كرد.

هوای فشرده را می توان در مخازن مخصوص انباشته و آن را انتقال داد یعنی همیشه احتیاج به كمپرسور نیست و می توان از سیستم پنیوماتیك در مكان هایی كه امكان نصب كمپرسور وجود ندارد نیز استفاده نمود .

افزایش و كاهش دما اثرات مخرب و سوئی بر روی سیستم پنیوماتیك ندارد و نوسانات حرارتی از عملكرد سیستم جلوگیری نمی كند.

هوای فشرده خطر انفجار و آتش سوزی ندارد به این دلیل تاسیسات حفاظتی نیاز نیست.

 

قطعات پنیوماتیك و اتصالات آن نسبتا ً ارزان و از نظر ساختمانی قطعاتی ساده هستند لذا تعمیرات آنها راحت تر از سیستم های مشابه نظیر هیدرولیك می باشد.

هوای فشرده نسبت به روغن هیدرولیك مورد مصرف در هیدرولیك تمیزتر است و به دلیل این تمیزی از سیستم پنیوماتیك در صنایع دارویی و نظایر آن استفاده می شود .

سرعت حركت سیلندرهای عمل كننده با هوای فشرده در حدود 1 الی 2 متر بر ثانیه است و در موارد خاصی به 3 متر در ثانیه می رسد كه این سرعت در صنایع قابل قبول است و بسیاری از عملیات صنعتی را می تواند عهده دار شود.

 

عوامل سرعت و نیرو در سیستم پنیوماتیك قابل كنترل و تنظیم است .

عناصر پنیوماتیك در مقابل بار اضافه مقاوم بوده و به آنها صدمه وارد نمی شود مگر اینكه افزایش بار سبب توقف آنها گردد .

تعمیرات و نگهداری سیستمهای پنیوماتیك بسیار كم خطر است زیرا در انرژی های قابل مقایسه نظیر برق خطر جانی و آتش سوزی و در هیدرولیك انفجار و جانی وجود دارد اما در پنیوماتیك خطر جانی به صورت جدی وجود ندارد و آتش سوزی اصلا ً وجود ندارد و بدین دلیل در صنایع جنگ افزارسازی از سیستم تمام پنیوماتیك استفاده می شود .

 

 معایب سیستم پنیوماتیك

چون سیال اصلی مورد استفاده در سیستم پنیوماتیك هوای فشرده و جهت تهیه هوای فشرده باید با كمپرسور آن را فشرده كرد همراه هوای فشرده شده مقداری رطوبت و ناخالصی هوا و مواد آئروسل وارد سیستم شده و سبب برخی خرابی در قطعات می شود لذا باید جهت تهیه هوای فشرده فیلتراسیون مناسب استفاده نمود .

هزینه استفاده از هوای فشرده تا حد معینی اقتصادی می باشد و این میزان تا وقتی است كه فشار هوا برابر 7 بار و نیروی حاصله با توجه به طول كورس و سرعت حداكثر بین 20000 تا 30000 نیوتن می باشد .به طور خلاصه می توان گفت كه جهت قدرت های فوق العاده زیاد مقرون به صرفه تر است از نیروی هیدرولیك استفاده شود .

 

هوای مصرف شده در سیستم پنیوماتیك در هنگام تخلیه از سیستم دارای صدای زیادی است كه این مسئله نیاز به كاربرد صدا خفه كن را الزامی می كند.

به علت تراكم پذیری هوا به خصوص در سیلندر های پنیوماتیكی كه زیر بار قرار دارند امكان ایجاد سرعت ثابت و یكنواخت وجود ندارد كه این مسئله از معایب پنیوماتیك به شمار می رود اما قابل ذكر است كه اخیرا ً یك نوع سیلندر كه بجای شفت سیلندر از نوار لاستیكی استفاده می كند ساخته شده است كه این عیب را بر طرف می كنند .

به طور كلی در مقایسه مزایا و معایب پنیوماتیك می توان گفت با توجه به مزایای بسیار نسبت به معایب كمتر می توان از پنیوماتیك بعنوان یك انرژی شایسته در صنایع استفاده كرد به خصوص با توجه به مزیت تمیزی سیستم تعمیر و نگهداری راحت تر، نداشتن خطر جانی جهت اپراتورهای عملیاتی و تعمیراتی در سیستم كه در سیستم های دیگر نظیر الكتریك و هیدرولیك وجود ندارد ضمنا ٌ این سیستم بی همتاست و گاهی فقط از این سیستم در جهت عملیات تولیدی باید استفاده شود نظیر: صنایع غذایی، دارویی، جنگ افزار كه حتما عملیات تولیدی توسط سیستم پنیوماتیك انجام می پذیرد.

 

انرژی مکانیکی اغلب توسط موتورهای احتراقی و یا الکتروموتورها تولید میگردد، در هیدروپمپها تبدیل به انرژی هیدرولیکی گشته و این انرژی از طریق وسائل هیدرولیکی به قطعات کار کننده هیدرولیکی منتقل میگردد، و از این قطعات کارکننده میتوان مجددا انرژی مکانیکی را بدست آورد.

 

کاربردهای هیدرولیک و پنوماتیک

1.    صنعت کشاورزی : که کشاورزدر ضمن راندن تراکتور می تواند از توان سیال استفاده کند و همچنین در دستگاه های نظیر خرمن کوب و کمباین وکلوخ شکن و میوه چین و ماشین حفاری و بیل مکانیکی.

2. خودرو سازی : تر مز هیدرولیک و فرمان هیدرولیک و تنظیم پنوماتیکی صندلی و همچنین در مراحل ساخت بدنه و شکل دادن به ورق خودرو که از پرسهای با تنهای مختلف استفاده می شود

3. صنایع هوانوردی: خلبان با کمک این سیستم ارابه های فرود و شهپرها و سکانهای عمودی و بالابرها را مهار می کند و بدنه هواپیما هم با پرسهای کششی ساخته می شود و جالب است که برای تست اینکه بدانند بدنه هواپیما سوراخ نشده باشد فشار باد را بین جداره های بدنه قرار میدهند در صورتی افت فشار دیده شود به این معنی است که نقطه ای از بدنه هواپیما سوراخ است. (تست هواپیما عبارت است از:  1.تست باد چرخها که 300 بار فشار است2.تست کلیه سیستم هیدرولیک هواپیما 3.تست بدنه هواپیما 4. دستگاه میول که برای تست هیدرولیک هواپیمای F14 )

4. صنایع دفاعی: در هدایت تانک نفر بر و هدایت موشک و در ناوها هدایت ناو و ...

5. صنایع غذای: کنسرو سازی و ظروف یکبار مصرف و ...

6. صنایع چوب: برش الوار و پردا خت سطوح مبلها

7. جا به جایی مواد (لیفتراک و جرثقیل و ...)

8. ماشین تراشکاری و CNC و نظیر این دستگاه ها

9. صنایع دریایی: بالا کشیدن تور از آب و کشیدن کشتی به ساحل و ......

10. معدن و حفاری: در ماشینهای معدن

11. در صنایع بسته بندی: پر کن شیشه ها ی نوشابه و ماشین چسب زنی و لفاف پیچی

12. کا غذ سازی: در این صنعت خمیر کاغذ باید از غلتک ها بگذرد و مهمترین هیدرولیک و پنوماتیک تنظیم غلطک ها است

13. صنعت نفت: پالا یشگاه ها

14. صنایع پلاستیک

15. صنعت چاپ

16. راه آهن و قطار شهری: تر مز قطار و درهای اتوماتیک جدید

17. لاستیک

18 . صنعت فولاد: فشار زیاد برای کشش آهن و یا فلز دیگر و تخلیه کوره ها که در ذوب آهن و فولاد مبارکه و...

19 . نساجی

20. و ...




:: مرتبط با: پروژه,جزوه و تحقیق مهندسی ,
:: برچسب‌ها: هیدرولیک و پنوماتیک امتیازات هیدرولیک روغنی معایب هیدرولیک روغنی ویژگیهای هیدرولیک روغنی سرگذشت پنوماتیک(نیوماتیک) سیستم پنوماتیک و قطعات آن امتیازات اصلی انرژی پنیوماتیك معایب سیستم پنیوماتیك کاربرد هیدرولیک و پنوماتیک سرگذشت هیدرولیک هیدرولیک از کلمه یونانی " هیدرو " مشتق گردیده است و این کلمه بمعنای جریان حرکات مایعات می باشد. در قرون گذشته مقصود از هیدرولیک فقط آب بوده و البته بعدها عنوان هیدرولیک مفهوم بیشتری بخود گرفت و معنی و مفهوم آن بررسی در مورد بهره برداری بیشتری از آب و حرکت دادن چرخ های آبی و مهندسی آب بوده است. مفهوم هیدرولیک در این قرن دیگر مختص به آب نبوده بلکه دامنه وسیعتری بخود گرفته و شامل قواعد و کاربرد مایعات دیگری , بخصوص روغن صنعتی میباشد. زیرا که آب بعلت خاصیت زنگ زدگی , در صنایع نمی تواند بعنوان انرژی انتقال دهنده مورداستفاده قرار گیرد و بعلت آنکه روغن خاصیت ضد زنگ زدگی دارد , امروزه در صنایع از آن بخصوص برای انتقال انرژی در سیستم کنترل استفاده بسیار میگردد. بطور خلاصه میتوان گفت: فنی که انتقال و تبدیل نیرو را توسط مایعات انجام دهد "هیدرولیک " نامیده میشود. از آنجائیکه هیدرولیک آبی دارای خاصیت زنگ زدگی است لذا در صنایع از هیدرولیک روغنی هم بخاطر روغن کاری قطعات در حین کار و هم بخاطر انتقال انرژی در سیستم های کنترل استفاده میشود . وقتیکه در صنعت از هیدرولیک نام برده میشود , مقصود همان "هیدرولیک روغنی" می باشد . بطور دقیق میتوان گفت که: حوزه کاربرد هیدرولیک روغنی استفاده از انرژی دینامیکی و استاتیکی آن بوده و در مهندسی کنترل برای انتقال سیگنالها و تولید نیرو می باشد. وسائل هیدرولیکی که نحوه استفاده هیدرولیک را در صنعت میسر میسازد خود دارای تاریخچه بسیار قدیمی میباشد. یکی از قدیمی ترین این وسائل , پمپ های هیدرولیکی بوده , که برای اولین بار کتزی بیوس یونانی در حدود اواسط قرن سوم قبل از مسیح , پمپی از نوع پیستون اهرمی که دارای دو سیلندر بود اختراع و ساخته است . تا اوائل قرن هشتم دیگر در این زمینه وسیله جدیدی پدید نیامد و در اوائل این قرن انواع چرخ های آبی اختراع و رواج بسیار پیدا نمود. قرن شانزده را میتوان توسعه پمپهای آبی دانست و در این قرن بود که انواع پمپ با ساختمانهای مختلفی پدیدار گردیدند و اصول ساختمانی این پمپ ها امروزه بخصوص از نوع چرخ دنده ئی , هنوز هم مورد توجه و اهمیت بسیاری است. در اواخر قرن شانزدهم اصول ساختمان پرس هیدرولیکی طراحی گردیده و حدوداً بعد از یک قرن اولین پرس هیدرولیکی که جنبه عملی داشت , شروع بکار نمود. قرن نوزدهم زمان کاربرد پرسهای هیدرولیک آبی بود و اوائل قرن بیستم را میتوان شروع و زمان توسعه هیدرولیکی روغنی در صنایع و تاسیسات صنعتی دانست. سال 1905 پیدایش گیربکس هیدرواستاتیکی تا فشار 40 بار سال 1910 پیدایش ماشین های پیستون شعاعی سال 1922 پیدایش ماشین های شعاعی با دور سریع سال 1924 پیدایش ماشین های پیستون محوری با محور مایل سال 1940 پیدایش و تولید انواع مختلف وسائل و ابزار هیدرولیکی برای فشارهائی بیش از 350 بار , که بعضی از آن وسایل در حال حاضر بطور سری تولید میگردد. توسعه وسیع و کاربرد هیدرولیک روغنی پس از جنگ جهانی دوم پدید آمد , و در اثر همین توسعه بسیاری از قطعات و لوازم هیدرولیک روغنی اکنون با رعایت استانداردهای لازم تولید میگردند. امتیازات هیدرولیک روغنی تولید و انتقال نیروهای قوی توسط قطعات کوچک هیدرولیکی , که دارای وزن کمتری بوده و نسبت وزنی آنها نسبت به دستگاههای الکتریکی 1 به 10 میباشد. امکان اتوماتیک کردن حرکات. قابلیت تنظیم و کنترل قطعات هیدرولیکی امکان سریع معکوس کردن جهت حرکت نصب ساده قطعات بعلت استاندارد بودن آنها مراقبت ساده دستگاهها و تاسیسات هیدرولیکی توسط مانومتر تبدیل ساده حرکت دورانی به حرکت خطی رفت و برگشتی قابلیت تنظیم غیر پله ئی نیرو , فشار , گشتاور و سرعت قطعات کار کننده ازدیاد عمر کاری قطعات هیدرولیکی در اثر وجود روغن در این قطعات استارت حرکت قطعات کارکننده هیدرولیکی , در زمانی که زیر بار قرار گرفته باشند. معایب هیدرولیک روغنی در مقابل این امتیازات , البته معایبی نیز در هیدرولیک دیده میشود. بزرگترین عیب هیدرولیک , افت فشار میباشد که در حین انتقال مایع فشرده پدید می آید. خطر در موقع کار با فشارهای قوی , لذا توجه بیشتری باید به محکم و جفت شدن مهره ماسوره ها با لوله ها و دهانه تغذیه و مسیر کار قطعات کار کننده نمود. راندمان کمتر مولدهای نیروی هیدرولیکی نسبت به مولدهای نیروی مکانیکی , بعلت نشت فشار روغن و همچنین افت فشار در اثر اصطکاک مایعات در لوله و قطعات بعلت قابلیت تراکمی روغن و همچنین نشت آن , امکان سینکرون کردن جریان حرکات بطور دقیق میسر نمی باشد. گرانی قطعات در اثر بالا بودن مخارج تولید. کاربرد هیدرولیک امروزه در اغلب صنایع بخصوص این صنایع متداول است: ماشین ابزار , پرس سازی , تاسیسات صنایع سنگین , ماشین های راه و ساختمان و معادن , هواپیما سازی , کشتی سازی و تبدیل انرژی در تاسیسات هیدرولیکی. نمایی از سیستم هیدرولیک برای افزایش نیرو (پیستون A2 بزرگتر از A1 است و نیروی بالابرنده بیشتری را اعمال میکند) نمایی درونی از یک فیلتر سیستم هیدرولیک بمنظور فیلتراسیون سیال در فرایند عملیاتی ویژگیهای هیدرولیک روغنی استفاده از هیدرولیک روغنی به طراحان ماشین امکانات جدیدی را داده , که میتوانند به نحو ساده تری ایده و طرح خود را عملی سازند , بخصوص قطعات استاندارد شده هیدرولیک روغنی کمک بسیار جامعی در حل مسائل طراحان مینماید. امروزه طراح ماشین میتواند با کمک هیدرولیک روغنی مسایل پیچیده کنترل مکانیکی را بنحو ساده تری و در زمان کوتاه تری حل نموده و در نتیجه طرح را با مخازن کمتری عرضه نماید. سرگذشت پنوماتیک(نیوماتیک) پنیوما در زبان یونانی یعنی تنفس باد و پنیوماتیك علمی است كه در مورد حركات و وقایع هوا صحبت می كند امروزه پنیوماتیك در بین صنعتگران به عنوان انرژی بسیار تمیز و كم خطر و ارزان مشهور است و از آن استفاده وافر می كنند. پنیوماتیك یكی از انواع انرژی هایی است كه در حال حاضر از آن استفاده زیاد در انواع صنایع می شود و می توان گفت امروزه كمتر كارخانجات یا مراكز صنعتی را می توان دید كه از پنیوماتیك استفاده نكند و در قرن حاضر یكی از انواع انرژی های اثبات شده ای است كه بشر با اتكا به آن راه صنعت را می پیماید. سیستم پنوماتیک و قطعات آن 1.کمپرسور باد: که دارای مخزنی است که با مکیدن هوا داخل خود هوا را ذخیره میکند درست مانند سیلندر گاز اما با این تفاوت که درون سیلندر گاز متان وجود دارد ولی درون کمپرسور هوا است. کمپرسور هوا معمولا در تعمیرات خودرویی کابرد دارد. 2. سیلندر پنوماتیک: برای اینکه یک حرکت خطی یا دورانی تولید شود از سیلندر پنوماتیک استفاده می کنیم. امتیازات اصلی انرژی پنیوماتیك عامل اصلی كاركرد سیستم پنیوماتیك هواست و هوا در همه جای روی کره زمین به وفور وجود دارد. هوای فشرده را می توان از طریق لوله كشی به نقاط مختلف كارخانه یا مراكز صنعتی برای فعالیت سیستم های پنیوماتیك هدایت كرد. هوای فشرده را می توان در مخازن مخصوص انباشته و آن را انتقال داد یعنی همیشه احتیاج به كمپرسور نیست و می توان از سیستم پنیوماتیك در مكان هایی كه امكان نصب كمپرسور وجود ندارد نیز استفاده نمود . افزایش و كاهش دما اثرات مخرب و سوئی بر روی سیستم پنیوماتیك ندارد و نوسانات حرارتی از عملكرد سیستم جلوگیری نمی كند. هوای فشرده خطر انفجار و آتش سوزی ندارد به این دلیل تاسیسات حفاظتی نیاز نیست. قطعات پنیوماتیك و اتصالات آن نسبتا ً ارزان و از نظر ساختمانی قطعاتی ساده هستند لذا تعمیرات آنها راحت تر از سیستم های مشابه نظیر هیدرولیك می باشد. هوای فشرده نسبت به روغن هیدرولیك مورد مصرف در هیدرولیك تمیزتر است و به دلیل این تمیزی از سیستم پنیوماتیك در صنایع دارویی و نظایر آن استفاده می شود . سرعت حركت سیلندرهای عمل كننده با هوای فشرده در حدود 1 الی 2 متر بر ثانیه است و در موارد خاصی به 3 متر در ثانیه می رسد كه این سرعت در صنایع قابل قبول است و بسیاری از عملیات صنعتی را می تواند عهده دار شود. عوامل سرعت و نیرو در سیستم پنیوماتیك قابل كنترل و تنظیم است . عناصر پنیوماتیك در مقابل بار اضافه مقاوم بوده و به آنها صدمه وارد نمی شود مگر اینكه افزایش بار سبب توقف آنها گردد . تعمیرات و نگهداری سیستمهای پنیوماتیك بسیار كم خطر است زیرا در انرژی های قابل مقایسه نظیر برق خطر جانی و آتش سوزی و در هیدرولیك انفجار و جانی وجود دارد اما در پنیوماتیك خطر جانی به صورت جدی وجود ندارد و آتش سوزی اصلا ً وجود ندارد و بدین دلیل در صنایع جنگ افزارسازی از سیستم تمام پنیوماتیك استفاده می شود . معایب سیستم پنیوماتیك چون سیال اصلی مورد استفاده در سیستم پنیوماتیك هوای فشرده و جهت تهیه هوای فشرده باید با كمپرسور آن را فشرده كرد همراه هوای فشرده شده مقداری رطوبت و ناخالصی هوا و مواد آئروسل وارد سیستم شده و سبب برخی خرابی در قطعات می شود لذا باید جهت تهیه هوای فشرده فیلتراسیون مناسب استفاده نمود . هزینه استفاده از هوای فشرده تا حد معینی اقتصادی می باشد و این میزان تا وقتی است كه فشار هوا برابر 7 بار و نیروی حاصله با توجه به طول كورس و سرعت حداكثر بین 20000 تا 30000 نیوتن می باشد .به طور خلاصه می توان گفت كه جهت قدرت های فوق العاده زیاد مقرون به صرفه تر است از نیروی هیدرولیك استفاده شود . هوای مصرف شده در سیستم پنیوماتیك در هنگام تخلیه از سیستم دارای صدای زیادی است كه این مسئله نیاز به كاربرد صدا خفه كن را الزامی می كند. به علت تراكم پذیری هوا به خصوص در سیلندر های پنیوماتیكی كه زیر بار قرار دارند امكان ایجاد سرعت ثابت و یكنواخت وجود ندارد كه این مسئله از معایب پنیوماتیك به شمار می رود اما قابل ذكر است كه اخیرا ً یك نوع سیلندر كه بجای شفت سیلندر از نوار لاستیكی استفاده می كند ساخته شده است كه این عیب را بر طرف می كنند . به طور كلی در مقایسه مزایا و معایب پنیوماتیك می توان گفت با توجه به مزایای بسیار نسبت به معایب كمتر می توان از پنیوماتیك بعنوان یك انرژی شایسته در صنایع استفاده كرد به خصوص با توجه به مزیت تمیزی سیستم تعمیر و نگهداری راحت تر , نداشتن خطر جانی جهت اپراتورهای عملیاتی و تعمیراتی در سیستم كه در سیستم های دیگر نظیر الكتریك و هیدرولیك وجود ندارد ضمنا ٌ این سیستم بی همتاست و گاهی فقط از این سیستم در جهت عملیات تولیدی باید استفاده شود نظیر: صنایع غذایی , دارویی , جنگ افزار كه حتما عملیات تولیدی توسط سیستم پنیوماتیك انجام می پذیرد. انرژی مکانیکی اغلب توسط موتورهای احتراقی و یا الکتروموتورها تولید میگردد , در هیدروپمپها تبدیل به انرژی هیدرولیکی گشته و این انرژی از طریق وسائل هیدرولیکی به قطعات کار کننده هیدرولیکی منتقل میگردد ,

تاریخ انتشار : 1390/09/18 | نظرات