دانشنامه مکانیک

[mojtaba_a_m]

مهندسي مكانيك

ديباچه: مكانيك؛ يعني تعمير خودرو و مهندس مكانيك؛ يعني فردي با دست‌هاي آلوده به بنزين يا روغن ماشين! چنين ديدگاهي را مي‌توانيد در بين تعداد قابل توجهي از عامه مردم و حتي داوطلبان آزمون سراسري بيابيد، در حالي كه رشته مهندسي مكانيك به جز يك درس تك واحدي، تقريباً هيچ ارتباطي با شغل مكانيكي ماشين ندارد. البته دانشجويان در اين رشته با اصول طراحي و طرز كار مكانيزم‌هاي مختلف به كار رفته در اتومبيل به طور اصولي و پايه‌اي آشنا مي‌شوند اما به تعمير خودرو نمي‌پردازند. در حقيقت رشته مكانيك بخشي از علم فيزيك است كه با استفاده از مفاهيم پايه علم فيزيك و به تبع آن رياضي به بررسي حركت اجسام و نيروهاي وارد بر آنها مي‌پردازد و مي‌كوشد تا با توجه به نتايج بررسي‌هاي خود، طرحي نو در زمينه فن شناسي وضعيت ارائه دهد و در راه پيشرفت انسان گامي به جلو بردارد.اين رشته‌ را شايد بتوان‌ از نقطه‌ نظر تنوع‌ موضوعات‌ تحت‌ پوشش‌، جامع‌ترين‌ رشته‌ مهندسي‌ به‌ شمار آورد. چون‌ رشته‌ مهندسي‌ مكانيك‌ در برگيرنده‌ تمامي‌ علوم‌ و فنوني‌ است‌ كه‌ با توليد، تبديل‌ و استفاده‌ از انرژي‌، ايجاد و تبديل‌ حركت‌ و انجام‌ كار، توليد و ساخت‌ قطعات‌ و ماشين‌آلات‌ و به‌ كارگيري‌ مواد مختلف‌ درساخت‌ آنها و همچنين‌ طراحي‌ و كنترل‌ سيستم‌هاي‌ مكانيكي‌، حرارتي‌ و سيالاتي‌ مرتبط‌ مي‌باشد.به‌ عبارت‌ ديگر محاسبات‌ فني‌، مدلسازي‌ و شبيه‌سازي‌، طراحي‌ و تهيه‌ نقشه‌ها، تدوين‌ روش‌ ساخت‌، توليد و آزمايش‌ تمامي‌ ماشين‌ آلات‌ و تأسيسات‌ موجود در دنيا، با تكيه‌ بر توانايي‌هاي‌ مهندسين‌ مكانيك‌ انجام‌ مي‌گيرد. مهندسي‌ مكانيك‌ داراي‌ گرايش‌هاي‌ طراحي‌ جامدات‌ ، حرارت‌ و سيالات‌ ، ساخت‌ و توليد و مهندسي‌ دريا است‌

 

[mojtaba_a_m]

دروس‌ مشترك‌ در‌ گرايش‌هاي مختلف مهندسي مكانيك:
رياضيات‌، فيزيك‌ عمومي‌، شيمي‌ عمومي‌، برنامه‌نويسي‌ كامپيوتر، محاسبات‌ عددي‌، معادلات‌ ديفرانسيل‌، رياضي‌ مهندسي‌، مباني‌ مهندسي‌ برق‌، نقشه‌كشي‌ صنعتي‌، استاتيك‌، ديناميك‌، مقاومت‌ مصالح‌، علم‌ مواد، ترموديناميك‌، مكانيك‌ سيالات‌، طراحي‌ اجزاء، انتقال‌ حرارت‌، ديناميك‌ ماشين‌، ارتعاشات‌ مكانيكي‌، كنترل‌ اتوماتيك‌

 

[mojtaba_a_m]

گرايش‌ حرارت‌ و سيالات:
‌ در گرايش حرارت و سيالات، عوامل مؤثر بر خواص مختلف حركت سيال بخصوص سيال داغ مطالعه مي‌شود و اثر عبور سيال بر محيط، مانند نيروهايي كه در نتيجه عبور خود در محل ايجاد مي‌كند يا طول‌هاي ناشي از افزايش يا كاهش دما در اعضاي مختلف يك دستگاه، بررسي مي‌شود. به عبارت ديگر دانشجويان‌ اين‌ گرايش‌ در زمينه‌ تهويه‌ مطبوع‌، دستگاه‌هاي‌ آب‌ و فاضلاب‌ و گرم‌كننده‌ ساختمان‌ها مطالعه مي‌كنند و درباره‌ طراحي‌ نيروگاه‌ها، موتورهاي‌ احتراق‌ داخلي‌ و طراحي‌ انواع‌ موتورهاي‌ درونسوز اتومبيل آموزش مي‌بينند.

 

[mojtaba_a_m]

دروس‌ تخصصي‌ گرايش‌ حرارت‌ و سيالات‌:
توربوماشين‌، توربين‌ گاز و موتور جت‌، موتورهاي‌ احتراق‌ داخلي‌، سوخت‌ و احتراق‌، نيروگاه‌، تهويه‌ مطبوع‌، سيستم‌هاي‌ تبريد و سردخانه‌، سيستم‌هاي‌ انتقال‌ سيال‌، كنترل‌ آلودگي‌ محيط‌ زيست‌.( بسياري از درس‌هاي مهندسي مكانيك در گرايش‌هاي مختلف همراه با آزمايشگاه و كارگاه است.)

 

[mojtaba_a_m]

گرايش‌ طراحي‌ جامدات:
‌ مهندس‌ طراح‌ جامدات‌ بايد تمامي‌ نيروها و گشتاورهايي‌ را كه‌ به‌ هر عضو ماشين‌ وارد مي‌شود بررسي‌ كرده‌ و بهترين‌ حالت‌ قطعه‌ مورد نظر را براي‌ تمامي‌ آن‌ نيروها و گشتاورها و همچنين‌ براي‌ داشتن‌ بهترين‌ كارايي‌ به‌ دست‌ آورد و كارايي‌ مناسب‌ آن‌ قطعه‌ را در زمان‌ طولاني‌ تضمين‌ كند. همچنين‌ طراحي‌ سيستم‌، طراحي‌ ماشين‌هاي‌ تراش‌، فرز، چاپ‌ و قسمت‌هاي‌ تعليق‌، سيستم‌هاي‌ انتقال‌ قدرت‌ و ديناميك‌ يك‌ خودرو، توسط‌ مهندسين‌ اين‌ گرايش‌ طراحي‌ مي‌شود. در ضمن‌ در يك‌ هواپيما قسمت‌هاي‌ مربوط‌ به‌ فرود، پرواز، كنترل‌ پرواز به‌ نحوي‌ مربوط‌ به‌ طراحي‌ جامدات‌ مي‌گردد

 

[mojtaba_a_m]

دروس‌ تخصصي‌ گرايش‌ طراحي‌ جامدات‌:
روش‌هاي‌ توليد و كارگاه‌، طراحي‌ مكانيزم‌ها، ياتاقان‌ و روغنكاري‌، روش‌هاي‌ طراحي‌مهندسي‌، طراحي‌ ماشين‌هاي‌ ابزار و توليد، طراحي‌ بدنه‌ و شاسي‌ خودرو، طراحي‌ ماشين‌ به‌ كمك‌ كامپيوتر، ساخت‌ به‌ كمك‌ كامپيوتر، رباتيك‌

 

[mojtaba_a_m]

گرايش‌ ساخت‌ و توليد:
يك‌ قطعه‌ بايد به‌ چه‌ روشي‌ ساخته‌ شود تا داراي‌ توليدي‌ سريع‌، ارزان‌ و همچنين‌ كيفيت‌ مناسب‌ و كارايي‌ مطلوب‌ باشد؟ پاسخ‌ به‌ اين‌ سؤال‌ مهم‌ بر عهده‌ مهندسين‌ گرايش‌ ساخت‌ و توليد است‌. گرايش‌ ساخت‌ و توليد به‌ زمينه‌هاي‌ كاربردي‌ مهندسي‌ مكانيك‌ مي‌پردازد و مهندس‌ اين‌ گرايش‌ در زمينه‌ شكل‌ دادن‌ فلزات‌، طراحي‌ قالب‌ها و ساخت‌ قطعه‌هاي‌ گوناگون‌ فعاليت‌ مي‌كند.

 

[mojtaba_a_m]

دروس‌ تخصصي‌ مجموعه‌ ساخت‌ و توليد:
قالب‌ و پرس‌، ماشين‌هاي‌ كنترل‌ عددي‌، اندازه‌گيري‌، توليد مخصوص‌، هيدروليك‌ و پنوماتيك‌
گرايش‌ مهندسي‌ دريا:
دانشجوي‌ مهندسي‌ دريا گرايش‌ كشتي‌سازي‌ مسائلي‌ از قبيل‌ طراحي‌ بدنه‌، استحكام‌ بدنه‌، سيستم‌هاي‌ پيشرانه‌، پايداري‌ كشتي‌ در مقابل‌ امواج‌ كناري‌ و جانبي‌ كشتي‌ و طراحي‌ سيستم‌هاي مربوط‌ به‌ ناوبري‌ را مطالعه‌ مي‌كند. به‌ عبارت‌ ديگر يك‌ مهندس‌ دريا، مهندس‌ مكانيكي‌ است‌ كه‌ در كاربردهاي‌ دريايي‌ مشغول‌ به‌ كار مي‌شود. گفتني‌ است‌ اين‌ گرايش‌ تنها در دانشگاه‌ صنعتي‌ شريف‌ ارائه‌ مي‌شود و در دانشگاه‌هاي‌ ديگر به‌ عنوان‌ يك‌ رشته‌ مجزا مطرح‌ است‌

 

[mojtaba_a_m]

توانايي‌هاي‌ لازم :
دانشجوي‌ مهندسي‌ مكانيك‌ بايد در دو درس‌ رياضي‌ و فيزيك‌ قوي‌ بوده‌ و همچنين‌ از هوش‌، استعداد و قدرت‌ تجسم‌ خوبي‌ برخوردار باشد. فعاليت‌ در رشته‌ مهندسي‌ مكانيك‌ بسيار متنوع‌ است‌ و در نتيجه‌ هم‌ دانشجوي‌ علاقه‌مند به‌ كارهاي‌ تئوريك‌ مي‌تواند جذب‌ اين‌ رشته‌ شود‌ و در بخش‌هاي‌ نظري‌ و تئوري‌ فعاليت‌ كند و هم‌ دانشجوي‌ خلاق‌ و علاقه‌مند به‌ طراحي‌ و ساخت‌ وسايل‌ و دستگاه‌هاي‌ مختلف‌ مي‌تواند اين‌ رشته‌ را انتخاب‌ نمايد

 

[mojtaba_a_m]

موقعيت‌ شغلي‌ در ايران :
توسعه‌ سخت‌ افزاري‌ و رشد مسايل‌ مهندسي‌، گرايش‌ به‌ سمت‌ توليد داخل‌ و ايجاد تكنولوژي‌ توليد تجهيزات‌ و وسايل‌ در داخل‌ كشور و روي‌ آوردن‌ به‌ خدمات‌ مهندسي‌ در داخل‌ كشور به‌ علت‌ محدوديت‌هاي‌ ارزي‌ و كاهش‌ درآمدهاي‌ نفتي‌، باعث‌ رشد چشمگير بازار كار مهندسين‌ مكانيك‌ در ايران‌ شده‌ است‌. يك‌ مهندس‌ مكانيك‌ در حال‌ حاضر در زمينه‌هاي‌ مختلفي‌ فعاليت‌ مي‌كند كه‌ از جمله‌ آنها مي‌توان‌ طراحي‌ و ساخت‌ ماشين‌آلات‌ و قطعات‌ آنها، طراحي‌ و ساخت‌ تجهيزات‌ مكانيكي‌ نيروگاه‌ها، طراحي‌ و ساخت‌ تجهيزات‌ و سيستم‌هاي‌ انتقال‌ و تصفيه‌ آب‌، سيستم‌هاي‌ مكانيكي‌ وكنترلي‌ پالايشگاه‌ها و كارخانجات‌ شيميايي‌، طراحي‌ و ساخت‌ تأسيسات‌ حرارتي‌ و برودتي‌ ساختمان‌ها ، ساخت‌ ماشين‌آلات‌ تغليظ‌ و بازيافت‌ مواد مثل‌ كارخانجات‌ قند، كاغذ سازي‌ ، سيمان‌، نساجي‌، نمك‌ و كنسانتره‌، طراحي‌ و ساخت‌ وسايل‌ و تجهيزات‌ حمل‌ و نقل‌ زميني‌، دريايي‌ و هوايي‌، ساخت‌ تجهيزات‌ دفاعي‌ و ساخت‌ ربات‌ها، بازوهاي‌ مكانيكي‌ و سيستم‌هاي‌ توليد را نام‌ برد. در ضمن‌ يك‌ مهندس‌ مكانيك‌ مي‌تواند به‌ عنوان‌ كارشناس‌ و مشاور فني‌ در بانك‌ها، شركت‌هاي‌ سرمايه‌گذاري‌ و بيمه‌ و شركت‌هاي‌ بازرسي‌ و نظارت‌ امور بين‌المللي‌ فعاليت‌ كند.

 

[santimanatal]

نمای کلی از رشته مکانیک

نمای کلی از رشته مکانیک

سلام-ترم 4 هستم
من یک عادت بدی که دارم همیشه دوست دارم درباره ی یک موضوع اول یک نمای کلی از اون رو توی ذهنم داشته باشم و بعد به مرور وارد جزئیات بشم

الان در مورد رشته خودم مکانیک نمی دونم چه جوری و از کجا باید این نمای کلی رو بدست بیارم؟

مثلا یک دفعه وارد می شوم و می بینم در مورد توربین گازی و سیستم هیدرولیک و ....دوستان بحث کردند در حالی که من صرفنظر از این که توربین گازی چیه نمی دونم چند نوع توربین داریم؟یا مثلا چه سیستم هایی داریم که یک نوع از اون شده هیدرولیک!؟
لذا اگر از دوستان کسی جزوه ای ،برگه ای کتابی... چیزی داره که این کلیات رو یک جا داشته باشه من واقعا ممنون می شم که مثلا تشریح کرده باشد ما از کجا آمدیم و رسیدیم به توربین و نیروگاه و غیره....
می دونم شاید سوال عجیبی باشه من پیشاپیش عذر می خوام

 

[Zaneti]

میل را بده تا برات بفرستم.

 

[santimanatal]

این هم میل دوست عزیز!
sk8611313@gmail.com

 

[یکی مثل شما 100]

این هم میل دوست عزیز!
sk8611313@gmail.com

اگه امکانش هست برا منم بفرستید
mz2021@yahoo.com
ممنون

 

[Zaneti]

این هم میل دوست عزیز!
sk8611313@gmail.com

برات فرستادم به دستت رسید؟

 

[santimanatal]

آره رسید دستت درد نکنه!خیلی ممنون

 

[mr mhm]

mhmaftoh@yahoo.com

 

[milad85me]

اگه ممکنه برا منم بفرستید
milad85me@gmail.com

 

[Zaneti]

اگه ممکنه برا منم بفرستید
milad85me@gmail.com mhmaftoh@yahoo.com

فرستادم.

 

[SIR MAMAD]

سلام برای منم بفرستید ممنون

sir_mamad123@yahoo.com

 

[ثانی‌۱۱۰]

سلام
اگه ممکنه فایل رو ضمیمه همین تاپیک کنید یا اینکه روی یکی از سایت های شیر آپلودش کنید. ممنون!




----------------------------

 

[Zaneti]

این هم فایل درباره ی چگونگی کارکرد توربین.

 

[khosroshahiy]

دانشنامه مکانیک

مطالب مفید تالار و مرتبط با دانش عمومی مکانیک در این تایپیک ارائه خواهد شد.


با تشکر از مطالب مفید دوستان

​

 

[khosroshahiy]

فهرست موضوعی دانشنامه مکانیک

فهرست موضوعی دانشنامه مکانیک

​

شناسايي الماسه هاي تراشكاري :
عمر ابزار و عوامل تاثیر گذار
یاتاقان
فرسایش ابزارهای برشی
تولید قطعات سوپرآلیاژی
مواد چرخدنده ها ، خواص و رفتار آن ها
ساچمه زنی
چسبهای صنعتی
پریفرم چیست
ساخت بطری
شکل دادن فلزات در مقیاس نانو
چرخدنده سیاره ای
جوشكاري زير آب
بررسی کیفیت اتصال در فرآیند جوشکاری انفجاری
بررسی روشهای نمونه سازی سریع – بخش اول
بررسی روشهای نمونه سازی سریع – بخش دوم
عمليات خان كشي و ويژگيهاي آن
جوشکاری با ليزر
ماشینکاری سریع (High Speed Machining)
آلیاژهای حافظه دار
آزمونهای غیر مخرب
بررسی علل ایجاد عیوب سطحی و شکست در قطعات ریخته گری خودرو
متالوژی پودر
خوردگی
اصول فرزکاری
صنعت و كاليبراسيون
راهنمای جوشکاری فولادهای زنگ نزن بر اساس استاندارد EN-1011
مولتی اسپیندل
عوامل خستگی و شکست دندانه های چرخدنده

 

[ALIROOD]

دانشنامه مکانیک

شناسايي الماسه هاي تراشكاري :

براي الماسه هاي تراشكاري آنها را از روي حروف و علامت هاي اختصارات مخصوص مي توان شناسايي كرد كه اين علامت اختصارات به صورت ده فاكتور بيان مي گردد. (XXXXfffXXf)
1- شكل ظاهري الماسه: اولين حرف الماسه از چپ بيان كننده شكل ظاهري و اندازه زاويه اي الماسه است كه مي تواند مربع ، مثلث، لوزي و… باشد.
2- زاويه آزاد : دومين حرف الماسه بيان كننده زاويه آزاد لبه برنده الماسه است با توجه به اندازه هاي آن داراي علائم مشخصي است (مثلاً A=3)
3- تلرانس : سومين حرف الماسه تلرانس است در واقع فاصله ميان خط مماس به دايره IC در الماسه و خط مماس به قله يك الماسه را تلرانس الماسه گويند كه داراي مقادير متفاوتي مي تواند باشد.
دايره (internal circle) IC : براي آنكه سنبه وماتريس با دو تكه قالب يكديگر را شناسند و دقيقا در مركز كار روي هم بيفتند ويكديگر را پيدا كنند لازم است دو دايره محاطي در داخل سنبه و ماتريس وجود داشته باشد تا مركز دو دايره دقيقا روي هم قرار گيرد يا در حد تلرانس ميكرون از يكديگر فاصله گيرند.
4- شكل شيار و سوراخ : چهارمين حرف الماسه مربوط به شكل شيار و سوراخ و براده شكن الماسه مي باشد كه با توجه به وجود يا عدم وجود سوراخ يا شكل سوراخ آن (داراي سوراخ استوانه اي يا استوانه اي يك سر خزينه يا دوسر خزينه) تغيير مي كند.
5- طول لبه برنده : پنجمين فاكتور حرف الماسه مربوط به طول لبه برنده ست كه براساس سيستم متريك است .
6- ضخامت الماسه : شسين فاكتور الماسه مربوط به ضخامت آن است كه با توجه به هر مقدار آن استانداراي براي آن تعريف گرديده است مانند 01=1.59) )



7- زاويه گوشه الماسه : هفتمين فاكتور الماسه مربوط به ميزان R يا زاويه گوشه اي الماسه است كه با توجه به مقادير متفاوت آن استانداردهاي براي آن‌تعريف شده است كه هرچه R بزرگتر بوده كارتراش خشن تر است و هرچه R كوچكتر بوده به مرحله پرداخت نزديكتر است .
8- شكل لبه برنده : هشتمين حرف الماسه نشان گر شكل لبه برنده الماسه است كه مي تواند T,E,F يا S باشد يعني مي تواند مستقيم يا با Fillet يا chamfer يا هر دو باشد.
9- جهت حركت و برش:نهمين حرف الماسه مربوط به جهت برش الماسه مي گردد كه راست گرد است(R ) يا چپ گرد L) ) يا نرمال(N ) است.
10- براده شكن: دهمين حرف الساسه براده شكن (chipbreaker ) است .
هر الماسه در مسير حركت خود قطعه مورد نظر را مي تراشد و بار برداشته شده اگر از ميسر حركت الماسه خارج نشود مانع از براده برداري خوب شده و يا الماسه را مي شكند
براده شكن مسئوليت شكست يا تغيير مسير حركت براده را بعده دارد براده شكن ها در شيبهاي -a,+a 0, تنظيم مي شوند هر چه اين شيب از سمت صفر به +a افزايش يابد براده برداري كمتر است يا در واقع باركمتري از قطعه بر مي داريم كه در نهايت به مرحله پرداخت (fine )مي رسيم چون در اين مراحل براده ها سبك بوده براده شكن طوري طراحي مي شود كه با شيب مثبت آنها را به سمت بالاي كار هدايت مي كند حال هرچه از سمت صفر به سمت -a نزديك شديم برداه برداري افزايش مي يابد و در نهايت به مرحله خشن تراشي
مي رسيم در اين مرحله برداه ها سنگين بوده و تحت تاثير نيروي وزن خودشان مايلند كه به سمت پايين منحرف شوند پس براده شكنها با شيب منفي برارده ها را به سمت پايين هدايت مي كنند البته هميشه نياز به براده شكن نيست مثلاً در براده برداري 3تا5/3 مي توان از براده شكن در مدار خاصي استفاده نكرد كد گذاري براده شكن ها هم بستگي به تعريفي دارد كه براي آنها در نظر مي گيرند كه معمولاً به صورت زير است
براده شكن با كدab :
a :راهنماي مقدار بار مثلاً عدد3 بيان كننده 0.03 mm/rev مي باشد
b: الف :1-5 ــ داراي لبه برش مستقيم
ب: 6-9 ــ لبه برش منحني
كه البته در بسياري از شرايط كه براده شكنها خاص باشند و بر روي الماسه هاي خاص تعريف شوند از اين قانون تعبيت نمي كنند .

 

[ALIROOD]

عمر ابزار و عوامل تاثیر گذار

عمر ابزار و عوامل تاثیر گذار

از جمله مهمترين مسائلي كه در زمينه ماشينكاري با آن روبرو هستيم، مسأله عمر ابزار و عوامل تأثير گذار بر روي آن است. لذا در اين مقاله سعي بر اين است كه بتوانيم تعريف درست و مشخصي از عمر ابزار و عوامل تأثير گذار بر روي آن داشته باشيم و علاوه بر آن در مورد مهمترين عواملي كه تأثير بسزايي در عمر ابزار دارند، بحث مي شود. عمر ابزار به عوامل گوناگوني وابسته است:
1. درجه حرارت(محيط و ابزار)
2. هندسه ابزار برنده
3. مايع خنك كننده
4. جنس قطعه كار از لحاظ تركيب شيميايي
5. جنس خود ابزار
6. پارامترهاي ماشينكاري (سرعت برشي، عمق براده برداري، سرعت پيشروي و...)
7. ارتعاش دستگاه
8. معيار شكست ابزار

كه از اين ميان معيار شكست ابزار مهمترين عامل تأثير گذار بر عمر ابزار به شمار مي آيد. معيار شكست ابزار Tool Life Criterion يك مقدار از قبل تعيين شده(بر اساس كيفيت و دقت برده برداري و...) براي فرسايش و خوردگي ابزار يا رخ دادن يك پديده(مانند ترك و شكست) را گويند. عمرابزار نيز از روي همين معيار شكست تعريف مي شود: زمان مورد نياز براي رسيدن به معيار شكست.

◄ انواع معيارهاي شكست:
1.معيار شكست مستقيم: كه با خود ابزار برنده سر و كار دارد.
2. معيار شكست غير مستقيم: كه با عوامل فرسوده شدن ابزار سر و كار دارد.

◄ انواع معيار شكست مستقيم:
الف-Chiping : جدا شدن براده از ابزار برنده را گويند.
ب- Fine Cracks: ترك خوردن ابزار برنده را گويند.
ج- Crater Wear , Wear Land : كه دو نوع فرسايش مستقيم و بسيار حائز اهميت در ابزار به شمار مي آيند.

◄ انواع معيار شكست غير مستقيم:
الف- نيروهاي براده برداري: با قرار دادن حد مشخصي براي اين نيروها (بر اساس كيفيت سطح و دقت كاري لازم) و اندازه گيري اين نيروها بر روي ابزار برشي، مي توان معيار شكست و عمر ابزار را تعيين كرد.
اين مسأله بخصوص در دستگاه هاي اتوماتيك (CNC) كاربرد فراواني دارد زيار با اندازه گيري اين نيروها و زمان رسيدن به حد مشخصي (كه قبلاً توضيح داده شد) مي توان معيار شكست و عمر ابزار را به راحتي تخمين زد.
ب- كيفيت سطح
ج- دق
متن کامل در http://alirood.blogfa.com/post-42.aspx ببینید
تشکر یادتون نره

 

[-->ali<--]

یاتاقان..............................درس ته ساده اما شاید به درد یکی بخوره

یاتاقان..............................درس ته ساده اما شاید به درد یکی بخوره

[FONT=&quot]Bearings [/FONT][FONT=&quot]یاتاقان[/FONT][FONT=&quot][/FONT] ​

[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ALIMAS%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.jpg[/FONT][FONT=&quot][/FONT]​ [FONT=&quot]یاتاقانها:[/FONT][FONT=&quot] یاتاقانها تكیگاه اصلی اجزائ چرخنده پمپ بوده ومعیوب شدن آنها ممكن است موقعیت اجزاء چرخشی پمپ را تغییر دهد كه در این صورت باعث برخورد قطعات ثابت ومتحرك پمپ می شود معیوب شدن كلی یاتاقانها ممكن است موجب خم شدن محور پمپ شود و در نهایت موجب شكستگی محور شود و در سایر موارد باعث داغ شدن موضعی قطعات پمپ شود . [/FONT][FONT=&quot]یاتاقانهای لغزشی :[/FONT][FONT=&quot] این یاتاقانها برای تكیه نمودن وحفظ كردن اجزاء چرخشی در هر دو جهت شعاعی و محوری بكار می روند محافظ شعاعی معمولا شامل پوستهای سیلندر شكل از مواد و ابعاد مناسب می باشد كه در محفظه صلب نصب وثابت شده اند.محافظ محوری معمولا ریگهای صلبی است كه در محفظه یاتاقان نسب شده اند و بوشهای متحریكی را بصورت سفت ومحكم به اجزاءچرخشی سوار شده ، تحمل می كند گاهی اوقات این بوشها را بصورت كروییا مخروطی می سازند تا محافظت محوری و شعاعی را مهیا سازند . [/FONT][FONT=&quot]یاتاقانهای غلتشی : [/FONT][FONT=&quot]یاتاقانهای غلتشی در واقعه شامل دو عدد ریگ یا حلقه و یك سری ساچمه هستند كه بصورت مماس و به اندازهبین حلقه ها قرار گرفته اند ساچمه ها توسط قفسی كه از صفحات موازی برنجی پلاستیكی یا هر ماده مناسب دیگر ساخته شده اند جدا از هم نگه داشته می شوند .[/FONT] [FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ALIMAS%7E1/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image003.jpg[/FONT][FONT=&quot][/FONT]​ [FONT=&quot]roller bearing: 1 outer race, 2 cage, 3[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]roller, 4 inner race[/FONT][FONT=&quot] [/FONT]​ [FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مزایای یاتافانهای لغزشی نسبت به غلتشی : [/FONT][FONT=&quot]1. زمانی كه محور تحت بارهای مداوم و ثابت قرار می گیرد قسمتهای تحت بار یاتاقان تحت تنش ثابت قرار می گیرند كه موجب كاهش خطر معیوب شدن در اثر خستگی می شوند 2. چناچه یاتاقانهای لغزشی از مواد مناسب ساخته شده باشند قادر خواهند بود در داخل مایع مورد پمپاژ كار نموده و روانكاری و خنك كاری شوند . 3. توسط روانكاری و روغنكاری مناسب در سرعت های بالا یاتاقانهای لغزشی نسبت به یاتاقانهای غلتشی می توانند بارهای بیشتری را تحمل كنند . بررسی معایب یاتاقانهای لغزشی نسبت به غلتشی : 1. ضریب اصطكاك انها 10 تا 15 برابر یاتاقانهای غلتشی است و این امر موجب اتلاف پر هزینه می شود 2. غالب ضریب اصطكاك بیشتر دمای روانسازی را تا حدی افزایش می دهد كه نسب سیستمهای دقیق وپرهزینه خنك كاری را اجتناب ناپذیر می سازد. [/FONT][FONT=&quot]بررسی علل خرابی یاتاقانهای لغزشی : [/FONT][FONT=&quot]1. روغنكاری نامناسب :این پدیده شامل كیفیت روانساز مورد استفاده و همچنین دفعات تعویض روغن میباشد . 2. خنك كاری نا مناسب روانساز :این پدیده در اثر اشكال در سیستم خنكاری یا قصور اپراتور در باز كردن شیر مستقیم مایع خنك كننده قبل از راه اندازی پمپ بوجود می اید . 3. عدم هم محوری چناچه پمپ جهت تعمییر یا نگهداری پیاده شود این اشكال بعد از سوار نمودن آشكار می شود عدم هم محوری می تواند در اثر ماندن آلودگی بین پایه یاتاقان و محفظه پمپ ویا با توجه به ناهمواریها در اثر ضربه یا سفت نمودن غیر یكسان مهره ها حاصل شود همچنین ممكن است در اثر بار های اضافی وارده بر یاتاقانها ،خم شدن محور یا برخورد فلزی بین قطعات ثابتوچرخیدن كه غالبا منجر به سایش زیاد و گیر پاژ می شود حاصل گردد. عدم هم محوری، از بیرون خود را توسط حرارت زیاد و محفظه یاتاقان آشكار می سازد. 4. پیچهای شل: منبع دیگر مشكلات كه توسط یاتاقان بوجود می آید زمانی است كه پیچهای نگهدارنده پایه یاتاقان بطور یكسان و كافی سفت نشده اند و یا در حین كار پمپ شل شده اند در این موارد ممكن است یاتاقان انقدر از محور خود جابجا شود كه تمام بار ها برروی رینگهای پروانه یا آب بند وارد شود. [/FONT][FONT=&quot]یاتاقانها: [/FONT][FONT=&quot]یاتاقانها تكیگاه اصلی اجزائ چرخنده پمپ بوده ومعیوب شدن آنها ممكن است موقعیت اجزاء چرخشی پمپ را تغییر دهد كه در این صورت باعث برخورد قطعات ثابت ومتحرك پمپ می شود معیوب شدن كلی یاتاقانها ممكن است موجب خم شدن محور پمپ شود و در نهایت موجب شكستگی محور شود و در سایر موارد باعث داغ شدن موضعی قطعات پمپ شود . [/FONT][FONT=&quot]یاتاقانهای لغزشی :[/FONT][FONT=&quot] این یاتاقانها برای تكیه نمودن وحفظ كردن اجزاء چرخشی در هر دو جهت شعاعی و محوری بكار می روند محافظ شعاعی معمولا شامل پوستهای سیلندر شكل از مواد و ابعاد مناسب می باشد كه در محفظه صلب نصب وثابت شده اند.محافظ محوری معمولا ریگهای صلبی است كه در محفظه یاتاقان نسب شده اند و بوشهای متحریكی را بصورت سفت ومحكم به اجزاءچرخشی سوار شده ، تحمل می كند گاهی اوقات این بوشها را بصورت كروییا مخروطی می سازند تا محافظت محوری و شعاعی را مهیا سازند . [/FONT][FONT=&quot]مزایای یاتافانهای لغزشی نسبت به غلتشی :[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]1. زمانی كه محور تحت بارهای مداوم و ثابت قرار می گیرد قسمتهای تحت بار یاتاقان تحت تنش ثابت قرار می گیرند كه موجب كاهش خطر معیوب شدن در اثر خستگی می شوند 2. چناچه یاتاقانهای لغزشی از مواد مناسب ساخته شده باشند قادر خواهند بود در داخل مایع مورد پمپاژ كار نموده و روانكاری و خنك كاری شوند . 3. توسط روانكاری و روغنكاری مناسب در سرعت های بالا یاتاقانهای لغزشی نسبت به یاتاقانهای غلتشی می توانند بارهای بیشتری را تحمل كنند . بررسی معایب یاتاقانهای لغزشی نسبت به غلتشی : 1. ضریب اصطكاك انها 10 تا 15 برابر یاتاقانهای غلتشی است و این امر موجب اتلاف پر هزینه می شود 2. غالب ضریب اصطكاك بیشتر دمای روانسازی را تا حدی افزایش می دهد كه نسب سیستمهای دقیق وپرهزینه خنك كاری را اجتناب ناپذیر می سازد. [/FONT][FONT=&quot]بررسی علل خرابی یاتاقانهای لغزشی :[/FONT][FONT=&quot] 1. روغنكاری نامناسب :این پدیده شامل كیفیت روانساز مورد استفاده و همچنین دفعات تعویض روغن میباشد. 2. خنك كاری نا مناسب روانساز :این پدیده در اثر اشكال در سیستم خنكاری یا قصور اپراتور در باز كردن شیر مستقیم مایع خنك كننده قبل از راه اندازی پمپ بوجود می آاید. 3. عدم هم محوری چناچه پمپ جهت تعمییر یا نگهداری پیاده شود این اشكال بعد از سوار نمودن آشكار می شود عدم هم محوری می تواند در اثر ماندن آلودگی بین پایه یاتاقان و محفظه پمپ ویا با توجه به ناهمواریها در اثر ضربه یا سفت نمودن غیر یكسان مهره ها حاصل شود همچنین ممكن است در اثر بار های اضافی وارده بر یاتاقانها ،خم شدن محور یا برخورد فلزی بین قطعات ثابتوچرخیدن كه غالبا منجر به سایش زیاد و گیر پاژ می شود حاصل گردد. عدم هم محوری، از بیرون خود را توسط حرارت زیاد و محفظه یاتاقانآشكار می سازد. 4. پیچهای شل: منبع دیگر مشكلات كه توسط یاتاقان بوجود می آید زمانی است كه پیچهای نگهدارنده پایه یاتاقان بطور یكسان و كافی سفت نشده اند و یا در حین كار پمپ شل شده اند در این موارد ممكن است یاتاقان انقدر از محور خود جابجا شود كه تمام بار ها برروی رینگهای پروانه یا آب بند وارد شود. [/FONT][FONT=&quot]مزایای عمده یاتاقانهای غلتشی : [/FONT][FONT=&quot]1. هزینه اولیه كم می باشد . 2. آنها میتوانند بدون مراقبت با پریودهای طولانی كار كنند . 3. آنها معمولا نیبت به یاتاقانهای لغزشی با وظیفه مشابه محفظه های كوچكتر و كم هزینه ای لازم دارند. 4. بمنظور تعویض سریع می توان از منابع متنوعی استفاده كرد. 5. موجب صرفه جویی انرژی می شوند .تعویض روانساز بدلیل ضریب اصطكاك كم به دفعات بسیار كمتری نسبت به یاتاقانهای لغزشی انجام می شود و بیشتر یاتاقانهایغلتشی توسط روانكار داخلی با درپوش آببند تهیه شده كه برای عمر كاری انها كافی است . [/FONT][FONT=&quot]معایب یاتاقانها غلتشی :[/FONT][FONT=&quot] 1. حلقه و تمام اجزائ چرخشی در معرض تنشهای متناوب و سریع می باشند كه باعث عیب ناشی از خستگی می شود . 2. بسیاری از یاتاقانهای لغزشی هنگام منتاژ و دمنتاژ نیازمند احتیاط زیاد و مراقبتهای ویژه ای هستند. 3. نیازمند مراقبتهای ویژهای از نظر میزان روانساز می باشند (نه كم نه زیاد ) . [/FONT][FONT=&quot]روانكاری یاتاقانهای غلتشی:[/FONT][FONT=&quot] روانكاری نا مناسب باعث می شود یاتاقانها خیلی سریع فرسوده شوند بطور مثال روانكاری بیش از حد می تواند باعث كوتاه شدن عمر یاتاقان گردد.روانكاری بیش از حد سبب داغ شدن یاتاقانها می گردد و در نتیجه میزان اكسید اسیون روانساز افزایش پیدا می كند و این پدیده موجب معیوب شدن زودرس یاتاقانها می شود . [/FONT][FONT=&quot]میایب ناشی از روغنكاری نامناسب خود را به چند روش نشان میدهد :[/FONT][FONT=&quot] 1. نبود روانساز در محفظه یاتاقانها 2. وجود آب در روانسازو محفظه یاتاقانها 3. تغییر جلای حلقه ساچمه ها 4. پریدگی بر روی شیارها و ساچمه ها 5. خراشهای موئین بر روی حلقه ها 6. و حرارت ایجاد شده در اثر نبود روانساز برای جلوگیری از این موارد بسیاری از كارخانه های سازنده روانكاری با گریس و روغن را توصیه می كنند. [/FONT][FONT=&quot]مزایای گریس:[/FONT][FONT=&quot] 1. گریس میتواند بدون محفظه خاصی ابقاء شود حتی در محورهای عمودی 2. بعضی گریسها با پایه كلسیم می توانند عایقی برای رطوبت باشند. 3. بعضی گریسها با پایه لیتیم می تواند یاتاقان را از خوردگی شیمیای حفظ كنند 4. گریسهای سنگین، پوششی در برابر مواد آلوده كننده هستند 5. گریسها نسبت به روغنها به دفعات كمتری نیاز به تجدید گریسكاری دارند. [/FONT][FONT=&quot]معایب گریس كاری: [/FONT][FONT=&quot]1. خنك كاری موثر یاتاقانهای كه با گریس روانكاری می شوند مشكل است و این پدیده مانعی برای استفاده از گریس در دورهای بالا می باشد 2. انتخاب گرانروی گریس با توجه به استفاده ان در دماهای متغییر قابل توجه می باشد و در نتیجه گریسها را برای محیطهایی كه نوسانات دمایی زیادی دارند مناسب نمی باشد . 3. مشخص كردن میزان واقعی گریس برای یاتاقانها بسیار مشكل است و باعث روانكاری زیاد یا كم یاتاقانها می گردد. [/FONT][FONT=&quot] مزایای عمده روانكاری با روغن:[/FONT][FONT=&quot] 1. سطح روغن را براحتی می توان كنترل نمود و ثابت نگه داشت. 2. روغن می تواند براحتی خنك شود و در واقه استفاده از روغن در دورهای بالا بسیار مفید است برای خنك كاری. 3. عمده روغنها دارای گرانروی بالای هستند و این امر باعث استفاده انها در رنجهای متغییر دمای می شود. 4. تعویض روغن به مراتب اسان تر از تعویض گریس است 5. برخی روغنها ضریب اصطكاك كمتری نسبت به گریس دارند و این خاصیت باعث كاركرد مناسب انهادر سرعتها بالا می شود . [/FONT][FONT=&quot]معایب روغن:[/FONT][FONT=&quot] 1. بسیار پر هزینه است چون نیاز به مكتنیكال سیل دارد 2. نیازمند تعویضهای بسیار بیشتر از گریس می باشد 3. برای محورهای عمودی نیازمند طراحی دقیق و پرهزینه محفظه یاتاقان می باشد 4. برای محیطهای مرطوب و خورنده نسبت به گریس از مرغوبیت كمتری برخودار است [/FONT][FONT=&quot][/FONT]

 

[-->ali<--]

فرسایش ابزارهای برشی

فرسایش ابزارهای برشی

فرسایش ابزارهای برشی از عوامل گفته شده در بالا، مهمترين آنها كه تأثير بسزايي در عمر ابزار دارد و به طور مستقيم با خود ابزار سر و كار دارد، دو نوع فرسايش اساسي در ابزار به نام Crater Wear Land است كه در ادامه اين مقاله سعي بر شناسايي و راه حلهاي جلوگيري از اين دو فرسايش شده است.
Wear Land:
اين نوع فرسايش ابتدا در سطح هاي آزاد ابزار برشي به وجود مي آيد كه با گذشت زمان، ناحيه وسيعي از نوك ابزار را در بر مي گيرد و با افزايش خوردگي و فرسايش ابزار و اصطكاك بين قطعه كار و نوك ابزار و به دنبال آن سوختگي نوك ابزار، نوك ابزار ترك برداشته و مي شكند.
Wear land خود به دو نوع تقسيم مي شود:
1. wear land يكنواخت
2. wear land غير يكنواخت
هر يك از اين دو نوع wear land در شكل(1) نشان داده شده اند.
يك wear land كه در عمق به صورت يكنواخت و بدون شيارهاي عميق است نشان مي دهد كه براده هايي كه باعث به وجود آمدن آن شده اند نازك هستند.
wear land يكنواخت حالت خوب و ايده آلي براي ابزار برشي محسوب مي شود و معمولاً ابزارهايي كه مواد با سختي كم را ماشينكاري مي كنند اين نوع فرسايش در آنها بوجود مي آيد.
بيشتر اوقات يك wear land يكنواخت زماني نمايان ميشود كه ابزار، داراي برشي پيوسته با عمق براده برداري كم مي باشد.

wear land غير يكنواخت نشانه اي از براده برداري غير پيوسته مي باشد و معمولاً در ابزارهايي كه مواد با سختي بالا را براده برداري مي كنند به وجود مي آيد. اين نوع فرسايش حاصل براده برداري با عمق زياد و سرعت برشي زياد مي باشد. حال به اين بحث مي پردازيم كه عمق مجاز براي يك wear land كه معيار شكست و در نتيجه عمر ابزار را تعيين مي كند تا چه مقداري مي تواند باشد و اين عمق چگونه اندازه گيري مي شود.
مباحث ارائه شده در اين مقاله حاصل مطالعات و تحقيقات Mr. Leo J.St. Clair در يكي از كارگاه هاي ماشينكاري واقع در ايالات متحده آمريكا مي باشد.
مطالعات انجام شده در زمينه سرعت سوختن نسوك ابزار نشان مي دهد مواد مختلف كه ماشينكاري مي شوند داراي نتيجه يكساني نيستند و سرعت سوختن نوك ابزار با يك سرعت يكنواختي انجام مي شود كه به صورت تصاعدي مي باشد. مقدار سوختن نوك ابزار بوسيله عمق weae land در كنار و آخر سطح آزاد ابزار اندازه گيري مي شود.
قطعات ماشينكاري شده در اين تحقيق، قطعات چدني مي باشد. ابزار برشي H.S.S (و ديگر ابزارهاي برشي نظير carbide) با عمق پيشروي in 02/0 ، ميانگين عمق برشي in و سرعت fmp 150 است.
تعداد قطعات ماشينكاري شده بر حسب هر in 01/0 عمق فرسايش در جدول(1) و شكل(2) نشان داده شده است. ابزار به طور كامل بعد از ماشينكاري 330 قطعه به طور كامل بعد شكسته مي شود كه معادل عمق wear land در اين زمان حدوداً in 06/0 است.
جدول(1) نشان مي دهد كه افزايش سرعت فرسايش بعد از اين كه عمق wear land از in 03/0تجاوز كرد، اتفاق مي افتد كه سرعت فرسايش از اين زمان به بعد تا 7 برابر سريع تر از سرعت فرسايش با عمق in 01/0 است.
ابزار حدوداً 75% عمر خود را قبل از مرحله اي كه عمق فرسايش به in 03/0 برسد، انجام مي دهد و مابقي عمر خود را يعني 25% باقيمانده را بعد از مرحله اي كه عمق فرسايش به in 03/0 مي رسد، انجام مي دهد. اين عمل مرزي را به وجود مي آورد. كه به طور قطع، غير اقتصادي است يعني مرزي به وجود مي آيد كه سرعت رسيدن به شكست عامل در اين مرز بسيار زياد است.

تحقيقات نشان مي دهد كه يك ابزار carbide زماني كه به 60/0 طول عمر خود(طول عمرابزار نقطه است كه مقدار wear land به in 06/0 برسد كه در اين هنگام شكست كامل ابزار رخ مي دهد) مي رسد و يك ابزار H.S.S يا ابزار آلياژي زماني كه به 70% طول عمر خود مي رسد بايد تعويض و سنگ زني شود و همان طور كه گفته شد اين موقعيت در جدول (1) و شكل (2) به صورت شماتيك نشان داده شده است(كه اين نتايج حاصل استفاده از ميكروسكوپ هاي نوري مي باشد.) در شكل (A-2) ملاحظه مي شود كه نقطه طول عمر اقتصادي براي ابزار H.S.S حدوداً 75% طول عمر ممكن ابزار است و بعد از ماشينكاري 250 قطعه از كل تعداد قطعات كه 330 قطعه است ابزار بايد سنگ زني شود و 80 قطعه آخر تحت شرايطي ماشين كاري
مي شوند كه ابزار سنگ خورده باشد.
.

همچنين براي يك ابزار carbide نقطه تعويض ابزار وسنگ زني آن، حدود 60% عمر كل ابزار است كه در اين زمان 190 تا 200 قطعه ماشينكاري مي شود. دليل اين كه چرا يك ابزار carbide بايد زودتر از يك ابزار H.S.S و يا ابزار آلياژي سنگ زني شود آن است كه ابزار carbide داراي شكنندگي زيادتري مي باشد كه اين خاصيت شكنندگي بيشتر سبب مي شود هنگامي كه wear land عميق تر مي شود نوك ابزار به راحتي شكسته شود.
زماني كه wear land عميق تر مي شود فشار زيادي از طرف قطعه كار بر روي سطح wear land وارد مي شود و وقتي ابزار carbide باشد اين فشار به طور پيوسته شوكي را به وجود مي آورد كه باعث مي شود ابزار لب پر شود. لب پر شدن بدين معناست كه نوك ابزار شكسته مي شود و همان طور كه گفته شد اين دليل عمق زياد wear land و فشار پيوسته ناشي از قطعه كار بر روي سطح wear land مي باشد مطالب گفته شده در شكل(B-2) نشان داده شده است.لب پريدگي به ندرت در ابزارهاي H.S.S و آلياژي رخ مي دهد و اين به دليل سختي و چقرمگي خوب آنها مي باشد.
اگر شكستگي زياد باشد ابزار خوب و كاملاً غير قابل استفاده مي شود از اين رو به دليل آسيب زياد ناشي از فشار wear land ، نقطه برگشتي ابزار carbide براي سنگ زني بايد 60% طول عمرش باشد كه اين برخلاف مقدار 70% براي ابزارهاي برشي ديگر(H.S.S) مي باشد.
روش ديگري براي اندازه گيري عمق مجاز wear land وجود دارد كه بر اساس تعريف زير از عميق مجاز به دست مي آيد: ثابت نگه داشتن يك نقطه تعويض ابزار در توليد انبوه.
اين تعريف بدين معناست كه با در نظر گرفتن دقت كاري و قطعه كار و كيفيت سطح مورد نياز در توليد انبوه، آخرين قطعه اي كه داراي دقت و كيفيت لازم است را به عنوان نقطه تعويض ابزار و عمق wear land در اين زمان را عمق مجاز در نظر مي گيريم.
عمق مجاز wear land كه از فرسايش مخرب ابزار جلوگيري مي كند، به اندازه ابزار نيز بستگي دارد. يك ابزار توانايي پراكنده سازي گرمايي بهتري نيست به يك ابزار كوك دارد. از اين رو در ابزارهاي بزرگ به دليل پراكنده سازي گرمايي زياد و زمان زياد براي بالا رفتن دماي نوك ابزار، فرسايش به كندي انجام مي شود.
عمق مجاز wear land نسبت به اندازه ابزار در زير آمده است:
up to ½ (in) squar 1/32(in)
3/4 (in) and 1 (in) squar 3/64 (in)
(in) and (in) squar 1/16 (in)
2(in) squar or more 1/8 (in)
عمق مجاز wear land در نزديكي نقطه پرداختكاري ابزار بيشتر از نقاط ديگر است.اين قسمت وخيم ترين قسمت لبه برشي است زيرا بيشتر گرما در اين قسمت متمركز است. از اين رو زماني كه wear land مشاهده مي شود بهتر است اندازه آن در نزديكي نقطه پرداختكاري ابزار اندازه گيري شود.
Crater
زماني كه براده با سطح بالايي ابزار تماس مي گيرد باعث به بوجود آمدن
فرورفتگي هايي در سطح بالايي ابزار، نزديك به لبه برشي مي شود. نيروهاي فرسايشي سخت كه در برابر جريان براده مقاومت مي كنند عامل به وجود آمدن اين نوع فرورفتگي ها هستند. اين نوع فرسايش را اصطلاحاً crater مي گويند.
رشد crater در ابتداي امر به كندي انجام مي گيرد اما با رسيدن به مقدار معيني، سرعت رشد افزايش مي يابد. اين به دليل افزايش زياد نيروهاي فرسايشي در سطح بالا مي باشد.
سطح زير وسخت بالايي ابزار مقاومت در برابر جريان براده را افزايش مي دهد و در نتيجه عمل فرسايش سريع تر انجام مي شود.
با ادامه اين عمل (فرسايش در سطح بالا)، Crater به سمت لبه برشي پيشرفت مي كند كه باعث مي شود شرايط لبه بسيار ضعيف شود و اين معمولاً شكست سخت لبه برش را به دنبال دارد. رشد يك Crater و تأثير آن در شكل (A-3) نشان داده شده است.

شكل(B-3) چندين تغيير مهم را كه در منطقه نزديك لبه برش، هنگامي كه Crater رخ مي دهد، نشان مي دهد.
اولين تغييري كه ايجاد مي شود اين است كه زاويه شيب برش(زاويه براده) از زاويه شيب مؤثر كمتر مي شود(زاويه شيب مؤثر، زاويه بين نقطه تلاقي جايي كه شعاع Crater با سطح تماس مي گيرد و سطح افقي را گويند) با افزايش عمق Crater اين زاويه مقداري بين 30 تا 50 درجه تغيير مي كند.
اندازه زياد زاويه شيب مؤثر، لبه ابزار را به مقدار زيادي ضعيف مي كند و غالباً باعث شكست لبه برش مي شود.
دومين تغييري كه انجام مي شود آن است كه شعاع براده كاهش مي يابد و باعث مي شود شعاع و اندازه Crater افزايش يابد.
در ابتداي انجام عمل برش غالباً خواهيم ديد كه براده در شعاع يا قوس بزرگ بوجود مي آيد اما هنگامي كه ابزار فرسوده مي شود شعاع براده كوچكتر مي شود و براده ها غالباً تكه تكه هستند. اين نشان ميدهد كه Crater بزرگتر و عميق تر شده است. بدين وسيله براده ها به صورت دايره هاي سخت از قطعه جدا مي شوند.
شكست ابزار غالباً در اين هنگام به وسيله اندازه براده پيش بيني مي شود. وقتي كه ابزار در نتيجه Crater در حال شكست است، طول براده كوچك مي باشد (غالباً يبن in تا in ) و بايد در اين هنگام از شكست كامل ابزار از طريق سنگ زني و پرداختكاري دقيق مجدد، جلوگيري كنيم.
سومين تغييري كه ديده مي شود آن است كه اندازه لبه built-up تغيير مي كند. وقتي Crater به سمت لبه برشي پيش مي رود، اين لبه (built -up) كوچكتر مي شود.
اندازه لبه built-up به گسترش شيب مؤثر بستگي دارد. يعني اين كه وقتي Crater بزرگتر مي شود شيب مؤثر افزايش مي يابد كه در نتيجه اين عمل اندازه لبه built - up كاهش مي يابد.
ابزاري كه بتواند در برابر رشد Crater مقاومت زيادي داشته باشد، از طول عمر بيشتري نسبت به ابزاري كه مقاومت كمتري در براب Crater دارد، برخوردار مي باشد.
هر چيزي كه شروع و رشد يك Crater مقاومت زيادي داشته باشد، از طول عمر بيشتري نسبت به ابزاري كه مقاومت كمتري در برابر Crater دارد، برخوردار مي باشد.
هر چيزي كه شروع و رشد يك Crater را به تأخير بياندازد، در افزايش طول عمر ابزار مؤثر است.
چگونه شروع يك Crater را به تأخير بيندازيم؟
توسعه منطقه Crater بستگي زيادي به دو فاكتور دارد:
1. واحد فشار وارد بر لبه
2. مقاومت در برابر جريان براده
با مينيمم كردن اين دو عامل مي توانيم شروع يك Crater را و در نتيجه رشد آن را به تأخير بيندازيم.
واحد فشار وارد برلبه به مقدار براده برداري و زاويه برش بستگي دارد. وقتي براده برداري از قطعه كم و به صورت آهسته انجام شود، Crater نسبت به هنگامي كه براده برداري زياد است، نزديك تر به لبه برش شروع به شكل گيري مي كند. از اين رو با افزايش بار، Crater در فاصله زيادي از لبه برش شروع به شكل گيري و رشد مي كند و اين، زمان زيادي را مي خواهد تا اين كه رشد Crater براي لبه برشي مخرب باشد.(واحد فشار وارد بر لبه با نزديك شدن Crater به لبه برش افزايش مي يابد.)
مقدار زاويه برش تأثير قطعي در واحد فشار وارد بر لبه برش و از اين رو در شكل گيري Crater دارد. بزرگ شدن زاويه برش باعث كم شدن واحد فشار لبه ميشود(شايد دليلش همان شكل گيري Crater درمناطق دور از لبه برش باشد.)
بنابراين براي به تأخير انداختن شروع يك Crater زاويه برشي را تا حد امكان بايد افزايش داد.
مقاومت در برابر جريان براده شايد مهمترين عامل درتوسعه Crater باشد. هر چيزي كه بتواند اين مقاومت را كاهش دهد در شكل گيري Crater تأخير ايجاد مي كند و در نتيجه عمر ابزار را افزايش مي دهد. حال چگونه مقاومت در برابر جريان براده را كاهش دهيم.
سه راه حل مهم در كاهش مقاومت در برابر جريان براده وجود دارد:
1. پرداختكاري دقيق و جلا دادن سطح بالاي بازار
2. سنگ زني در جهت جريان براده
3. انتخاب يك روان ساز مناسب كه فرسايش بين جريان براده و سطح بالا را كاهش دهد.
از اين سه راه حل، راه حل هاي اول و دوم معمولاً شكل گيري Crater را بيشتر به تأخير مي اندازند و باعث افزايش بيشتر طول عمر ابزار نسبت به راه حل سوم مي شوند. حال به تجزيه و تحليل اين دو راه حل مي پردازيم.
درجه پرداختكاري در سطح بالا در تشكيل Crater و طول عمر ابزار دخالت دارد.
اگر سطح بالايي ابزار توسط يك چرخ زبر و خشن سنگ زني شود يك سري از شيارهاي نسبتاً عميق در سطح بالايي ابزار شكل مي گيرد كه به creating hills valleys معروفند(شكل 4)

زماني كه نوك هاي hills باريك و نسبتاً كوچك هستند، سطح تماس براده با سطح بالايي ابزار بسيار جزيي است و در نتيجه مقاومت سطحي كمي در برابر جريان براده خواهيم داشت كه اين منجر به تأخير در شكل گيري و رشد Crater مي شود.
اما زماني كه نوك هاي hills در اثر جريان براده ساييده و خورده مي شوند، سطح تماس براده با سطح بالايي ابزار افزايش مي يابد كه اين منجر به رشد سريع Crater در سطح بالا مي شود.
پرداختكاري دقيق مي تواند شروع Crater را به تأخير بياندازد. شيارها در يك پرداختكاري دقيق خيلي كوچك و در عين حال بسيار زياد هستند و براده برخلاف تعداد زيادي از نوك hills جريان مي يابد. در اين حال سطح تماس براده با سطح بالايي ابزار بسيار كم است و همين باعث به تأخير افتادن شكل گيري و رشد Crater مي شود.
جهت سنگ زني در سطح بالا، تأثير بسزايي در مقاومت در برابر جريان براده دارد.
برا اين كه يك مقاومت مينيمم را در برابر جريان براده داشته باشيم. بايد خط هاي سنگ زني در سطح بالايي ابزار جهش يكسان با جهت جريان براده داشته باشد.
اگر خط هاي سنگ زني زاويه اي متضاد نسبت به جهت جريان براده داشته باشند باعث افزايش مقاومت در برابر جريان براده شده و در نتيجه شكل گيري و رشد Crater به همراه خواهند داشت.
در آزمايشاتي كه به عمل آمد نشان داده شد در ابزارهايي كه جهت سنگ زني آنها با جهت جريان براده يكسان است، عمر آنها 30% بيشتر از عمر ابزارهايي است كه جهت سنگ زني آنها برخلاف جهت جريان براده است.
ممكن است شرايطي بوجود آيد كه هم جهت سازي خط هاي سنگ زني با جهت جريان براده بسيار مشكل باشد مانند ابزارهاي فرم تراشي. در اينجا هم ممكن است كارهايي بتوانيم انجام دهيم كه جهت اين گونه خطاها(خط هاي سنگ زني) را آنقدر تغيير دهيم كه در جهت درست قرار گيرد. اين عمل به وسيله سنگ زني قسمت هاي نزديك به لبه برشي انجام مي شود كه اين موضوع در شكل (5) نشان داده شده است.
براي كاستن زمان سنگ زني، سنگ بايد طوري قرار گيرد كه زاويه آن با زاويه لبه برش 1 تا 3 درجه اختلاف داشته باشد. اين عمل سطح باريكي را كه حدوداً عرض آن in 1/0 مي باشد به وجود مي آورد. حركت سنگ بايد در جهت جريان براده باشد. اين عمل تا زماني كه خط هاي سنگ زني هم جهت با جريان براده شوند، بايد ادامه پيدا كند.


در آخر پيشنهاد مي شود كه سنگ زني همه شكل از ابزارها بايد به صورت گفته شده انجام شود يعني سعي كنيم خط هاي سنگ زني در جهت جريان براده باشند كه قيمت عرف ابزار و افزايش عمر ابزار را در اين كار به دنبال خواهد داشت كه بسيار باارزش و معتبر است. به علاوه پرداختكاري بهتر قطعه كار نيز نتيجه اين كار است.

 

[-->ali<--]

تولید قطعات سوپرآلیاژی

تولید قطعات سوپرآلیاژی

تولید قطعات سوپرآلیاژی [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]روش شکل­دهي: اين روش، شامل فرآيندهايي چون فورج و نورد است و محصولات آن از قبيل ديسک، ورق، ميلگرد، لوله و مفتول مي­باشد. به اين گروه از محصولات، "قطعات سوپرآلياژي کارپذير" (Wrought Super alloy) گفته مي­شود. [/FONT]
[FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]در روش ريخته­گري، مهم­ترين تجهيزات مورد نياز يک کورة تحت خلاء است، ولي در مورد روش شکل­دهي، معمولاً تجهيزات پيچيده­تر است. البته در حال حاضر امکانات وسيع شکل­دهي در سطح کشور وجود دارد و مشکل اصلي در اين بخش، ضعف در دانش فني است. [/FONT] [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]توليد قطعات سوپرآلياژي به روش ريخته­گري [/FONT] [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]براي توليد يک قطعة سوپرآلياژي به روش ريخته­گري به­خصوص پرة توربين که مهم­ترين قطعه سوپرآلياژي است، چهار مرحله بايد انجام شود: [/FONT]

1. [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]مهندسي معکوس (جهت تهية نقشه و مشخصات فني) [/FONT]
2. [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif] ساخت- قالب و ريخته­گري دقيق [/FONT]
3. [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif] ماشين­کاري قطعات ريخته­شده [/FONT]
4. [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif] پوشش­دهي [/FONT]

[FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]اين چهار مرحله براي توليد پره، به خصوص "پره­هاي متحرک" رديف اول و دوم بايد انجام شوند. البته "پره­هاي ثابت" ممکن است بخش پوشش­دهي را نداشته باشند. همچنين پره­هاي متحرک در رديف­هاي سوم و بالاتر در بعضي موتورها ممکن است از طريق فرايند فورجينگ توليد شده و پوشش نداشته باشند. همچنين براي ايجاد هر صنعت، سه عامل تجهيزات، نيروي انساني ماهر و دانش فني، لازم است كه با توجه به اين سه عامل، مي­توان به بررسي وضعيت کشور در مورد مراحل چهارگانة فوق و نيز مشکلات آنها پرداخت: [/FONT] [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]1- مهندسي معکوس [/FONT] [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]در اينجا منظور از مهندسي معکوس فرايندي است که در آن از تعدادي نمونه موجود، مشخصات فني و نقشه­هاي مورد نياز براي توليد و ساخت نمونه­هاي مشابه بدست آيد. [/FONT] [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]اين فرايند شامل اندازه­گيري­هاي ابعادي به وسيله CMM و دستگاه­هاي مخصوص ديگر و سپس تهية نقشه مي­باشد. تجهيزات لازم، تقريباً در کشور موجود بوده و CMM و نرم­افزارهاي مورد نياز نيز موجود است. نياز اصلي به نيروي انساني متخصصي است که توانايي Surface modeling با دقت کافي را داشته باشد. [/FONT] [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]مشکلي که در توليد پره­هاي توربين وجود دارد، اين است که پره، محصول نهايي نيست بلکه محصول نهايي "توربين" است و پره­ها بايد طوري دقيق ساخته شوند، تا وقتي تعداد زيادي پره در توربين نصب مي­شوند شرايط لازم را ايجاد نمايند. ممکن است قطعه توليد شده چيزي شبيه به پره اصلي باشد، اما رعايت تلرانس­هاي مجاز، بالاخص در نقاط حساس پره، نيازمند تجربه کافي است. تلرانس­هاي قسمت­هاي مختلف پره بالاخص در نقاط حساس بر توان خروجي موتور بويژه در موتورهاي هوايي تا‌ثير تعيين­کننده­اي دارد. [/FONT] [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]براي حل اين مشکلات و تربيت نيروهاي ماهر، بايد انتقال دانش فني لازم انجام شود و اين دانش فني بايد از شرکت­هايي انتقال يابد که داراي اعتبار بين­المللي در اين زمينه هستند. معمولاً شرکت­هايي توانايي اين کار را دارند که از اطلاعات OEM بهره­مند ­باشند؛ يعني با طراحي موتور آشنا بوده و تلرانس­ها را بدانند، حساسيت­ها را بشناسند و با پارامترهايي که بايد از نظر ابعادي کنترل شوند، آشنايي داشته باشند.(رجوع شود به: نقد و بررسي روش انتقال تکنولوژي پره‌هاي توربين) [/FONT] [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]با توجه به مطالب بالا شايد اين تصور پيش آيد که بحث مهندسي معکوس منتفي است، چون نيازمند دانش طراحي و ساخت توربين است. اما بايد توجه کرد که در قطعات با حساسيت كم و نيز توربين­هايي که قدرت پاييني دارند، براحتي مي­توان مهندسي معکوس را پياده كرد. براي قطعات بزرگ و حساس و به­خصوص پره­هاي هوايي اين نکات قابل چشم­پوشي نيست و بايد با شرکتي که توان کافي را دارا باشد، همکاري شود. فعاليتي که در اين بخش در کشور انجام شده روي پره­هاي کوچک و ساده بوده که در آنها حفره­هاي خنک­کننده وجود ندارد. [/FONT] [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]2- ريخته­گري دقيق [/FONT] [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]در ريخته­گري دقيق، ابتدا قالب موم ساخته­شده و سپس قطعات از جنس تزريق شده و پس از مونتاژ روي خوشه مومي پوسته سراميک ايجاد مي­شود. در مرحله بعد موم تبخير شده و پوستة سراميكي به­عنوان قالب عمل كرده و ريخته­گري انجام مي­گردد. [/FONT] [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]براي ساخت قطعات کوچک، دو کورة دوچمبره (Double chamber vim) موجود است. اما براي ساخت قطعات بزرگتر نياز به کوره­هايي با ظرفيت بالاتر است. در حال حاضر براي ظرفيت­هاي بالا، در داخل كشور فقط دستگاه تک­چمبره وجود دارد که معمولاً براي توليد شمش به صورت نيمه­صنعتي بکار مي­رود. تاکنون چند قطعه به­صورت آزمايشگاهي ريخته­گري شده است. در اين راستا چند بازديد انجام شده و امکاناتي نيز وارد شده است ولي اين امکانات جهت توليد انبوه جوابگو نيست. [/FONT] [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]موضوع حايز اهميت ديگر اين است که در فرايند ريخته­گري پارامترهاي بسياري از جمله پارامترهاي محيطي مثل رطوبت، دما و غيره دخيل است که تجهيزات خاصي را جهت كنترل نياز دارد. در شرکت­هاي معتبر اين پارامترها از طريق سيستم کنترل مرکزي تنظيم مي­شوند که بايد روي اين موارد کار شود. از نظر دانش فني قلب فرايند ريخته­گري ساخت قالب سراميکي بويژه براي پره­هاي نازک و ماهيچه­خور است. [/FONT] [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]از نظر نيروي انساني، در اين 10 سال خوب عمل شده است اما از نظر دانش فني بايد روي قطعات مورد نظر با دقت کار شود، چون توليد قطعات به اين روش دشواري خاص خود را دارد. [/FONT] [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]البته براي توليد قطعات ساده و با ضخامت­هاي زياد (توربين­هاي قديمي و صنعتي) که از نظر تلرانس­هاي ابعادي حساسيت کمتري دارند، مشکل چنداني وجود ندارد. اما در مورد قطعات نازك و قطعات ماهيچه­خور و سوراخ­دار پيچيدگي­ها و حساسيت­هاي خاص وجود دارد. از آنجا که در ريخته­گري دقيق، دانش پاية آن موجود است، در بحث دانش فني بايد بيشتر به نکات پيچيده و ظريف توجه شود. يعني بعد از اين بايد براي کسب دانش فني قطعات نازک، قطعات پيچيده و قطعات بزرگ داراي حساسيت بيشتر، تلاش شود. قطعات پس از ريخته­گري معمولاً بايد تحت عمليات HIP قرار گيرند. به دليل عدم وجود تجهيزات مورد نياز در حال حاضر قطعات ريختگي در خارج از کشور HIP مي­شوند. [/FONT] [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]3- ماشين‌كاري [/FONT] [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]قطعات سوپرآلياژي بعد از ريخته­گري بايد ماشين­کاري شوند که نقشه­ها و دستورالعمل­هاي لازم از طريق مهندسي معکوس آماده مي­شود. ماشين‌كاري سوپرآلياژها صنعت مربوط به خود را دارد. سوپرآلياژها و به­خصوص آنهايي كه ريخته­گري مي‌شوند، بسيار سخت و محكم مي­باشند. در 10 سال گذشته براي تراشكاري‌هاي ساده، تجهيزات خوبي خريداري شده است و دانش فني آن در حال تکميل و توسعه مي‌باشد و تقريباً در تراشكاري پرة ريخته شده، مشكلي وجود ندارد. [/FONT] [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]اما تكنولوژي بعدي مورد نياز در اين قسمت، تکنولوژي سوراخكاري پره­ها به روش الکتروشيميايي جهت ايجاد سوراخ­هاي خنک­کننده هوا روي پره­ها مي‌باشد. در اين بخش فعلاً دانش فني و تجهيزات لازم موجود نيست و وزارت نيرو در حال وارد كردن تكنولوژي آن است. در حال حاضر شركت‌هاي داخلي براي سوراخكاري قطعات، آنها را به خارج از كشور ارسال مي‌كنند. [/FONT] [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]4- پوشش‌دهي [/FONT] [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]براي پوشش‌دهي در كشور، دو مركز خوب موجود است. يك مركز در "صها" است كه پوشش‌دهي پره‌هاي هوايي را انجام مي‌دهد و با استانداردهاي 30 سال پيش كار مي‌كند. مشكل اين مركز، قطع ارتباط با صنعت مادر خود و عدم به­روزكردن استانداردهاي خود است. مركزي نيز در کرج وجود دارد که روي پوشش­دهي پره‌هاي صنعتي وزارت نيرو مشغول فعاليت است. [/FONT] [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]مطلب قابل توجه در اينجا، حرکت به سمت پوشش‌هاي جديد است. در حال حاضر قطعاتي در داخل کشور وجود دارند که با "پلاسما اسپري" تحت خلاء، پوشش داده مي‌شوند. هرچند که تجهيزات آن قبلاً خريداري شده است، ولي به طور متمرکز روي آن کاري صورت نگرفته است، لذا برنامه­ريزي در اين زمينه نيز ضروري است. [/FONT] [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]وضعيت كنوني كشور در رابطه با توليد توربين گازي [/FONT] [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]اقداماتي توسط وزارت­خانه­هاي نيرو و نفت، جهت تمركز توليد توربين در حال انجام است. يكي از مشكلات مهم در بحث ساخت و تعمير توربين­ها، تنوع آنها مي­باشد كه در نتيجه توجيه اقتصادي از بين مي­رود. بنابراين در اين وزارت خانه­ها تصميم گرفته شد كه تنوع، پايين آورده شود و انتقال دانش روي موتور­هاي خاصي انجام گيرد. [/FONT] [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]در اين رابطه وزارت نيرو براي توليد 30 عدد توربين گازي "زيمنس" که با استفاده از شرکت­هاي داخلي ساخته خواهد شد، قراردادي با شرکت Ansaldo ايتاليا منعقد کرده است كه در اين راستا شرکت "توگا" تأسيس شده است. در اين قرارداد، تکنولوژي تمامي بخش­هاي توربين بجز پره­هاي آن انتقال داده مي­شود و اخيراً براي توليد پره­هاي اين توربين­ها با شرکت­هاي Non-OEM ارتباط برقرار شده است. [/FONT] [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]وزارت نفت نيز قراردادي با "Alstom" جهت ساخت 50 دستگاه توربين، براي انتقال دانش فني به داخل کشور منعقد کرده است که البته در اينجا نيز پره­ها جزء قرارداد نيست. [/FONT] [FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]در بخش هوايي اطلاعات دقيقي در مورد برنامه کلان ساخت موتورهاي توربين گازي در دسترس نيست. اما رشد صنعت پره­هاي هوايي در کشور نياز مبرم به برنامه­ريزي کلان و تعيين اهداف درازمدت در اين زمينه دارد. [/FONT]
[FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif][/FONT]

 

[-->ali<--]

مواد چرخدنده ها ، خواص و رفتار آن ها

مواد چرخدنده ها ، خواص و رفتار آن ها

مواد چرخدنده ها ، خواص و رفتار آن ها [SUP]فولاد [/SUP] [SUP]انواع مختلف فولاد کاربرد فراوانی در ساخت چرخدنده دارند که این به دلیل حیطه ی وسیع و تغییر پذیر مشخصات همراه با قابل دسترس بودن و توانایی ترکیب استحکام بالا و قیمت کم در واحد کیلو گرم . انواع وسیع فولاد که بکار می روند از فولاد های کربنی ساده تا فولاد های پر آلیاژ درجه بندی می شوند . باز فولادهای بکاررفته خود در مقدار کربن متفاوت اند . انتخاب نهایی ، البته با توجه به فاکتور هایی چون مقدار استحکام ، اندازه ی مورد نیاز چرخدنده ، شرایط کار و سایر ملاک های طراحی انجام می شود .[/SUP] [SUP]فاکتور بسیار مهم برای طراحی یک مجموعه چرخدنده سختی چرخدنده های ترکیبی است که در مجموعه تحت فشار قرار می گیرند .با تغییر دادن مقدار سختی چرخدنده ها از کم به زیاد امکان تقلیل حجم مجموعه به نصف میسر می شود و به این وسیله وزن نیز به 8/1 مقدار اولیه می رسد که در نتیجه ، طراحی خلاصه تر و صرفه جویی بیشتر و هزینه ها کمتر می گردد که شامل مواد و فضای مورد نیاز است . [/SUP] [SUP]تا آنجایی که به سختی ارتباط دارد چرخدنده های فولادی به دو گروه کلی تقسیم می شوند: [/SUP] [SUP]آن هایی که تحت سخت کاری سطحی قرار گرفته اند و آن هایی که سخت سازی کامل شده اند . سخت کاری سطحی تنها سطح دندانه ها را سخت می کند و هسته ی چرخدنده تقریبا نرم باقی می ماند . سخت کاری سطحی توسط پروسه های معمولی چون کربورایزینگ ، نیتریدینگ ، سخت کاری شعله ای و القایی انجام می شود . ظرفیت نیرو مربوط به چرخدنده ها اساسا به چیزی به نام دوام سطح وابسته است . دوام سطح را مقاومت در مقابل سایش نیز می گویند و آن توانایی مقاومت سطح چرخدنده در مقابل یک نوع خستگی به نام پیتینگ ( تخلخل سطحی ) که در اثر تنش های تماسی به وجود می آید است . [/SUP] [SUP]دوام سطح نتیجه ی استحکام فشاری است که این به نوبه ی خود به طور مستقیم با سختی در رابطه است . استحکام فشاری بالا ظرفیت بار را افزایش می دهد بدلیل اینکه بار مجاز روی دندانه ها با توان دوم استحکام فشاری تغییر می کند . پس می توان نتیجه گیری کرد استحکام فشاری با سختی متناسب است همچنین دوام سطح بیشتر در گرو داشتن استحکام فشاری بالا است . از این رو طراحان باید بکوشند تا به سختی های بالا دست یابند اما در اینجا محدودیتی که وجود دارد این است که در سختی بالا فولاد ترد و شکننده می شود . طراحان باید میان سختی و انعطاف پذیری توازن برقرار کنند . [/SUP] [SUP]غالبا چرخدنده های سطح سخت شده در مقایسه با چرخدنده های کامل سخت شده تحمل بار بیشتری دارند اما چرخدنده های کامل سخت شده در عمل آرام تر و بی صدا ترند . و نیز دارای دوام بیشتر و هزینه ی کمتراند در عین حال در مقابل تغییر شکل آسیب پذیرند و برای حرکت های پرسرعت پیشنهاد نمی شوند . به علاوه بدون سنگ زنی این چرخدنده ها نمی بایست در مواردی که دقت بسیار مهم است بکار روند . این چرخدنده ها دارای استحکام مرکزی بیشترند بدلیل مقدار کربن بیشتر اما به همین دلیل دارای چقرمگی و مقاومت به سایش کمتر اند . سختی به طور معمول بین 30-55 راکول سی تغییر می کند . این چرخدنده ها غلابا برای استحکام معتدل و مقاومت به ضربه مفید اند . در حرارت دهی دوباره ، چرخدنده های سخت شده ی فولادی تمپر می شوند تا ملشین کاری دندانه ها راحت تر صورت گیرد . بدین وسیله مقداری از سختی کاسته می شود اما سایر خواص به قشری و مرزی تغییر می کنند . [/SUP] [SUP]بدلیل نرمی نسبی هسته ، چرخدنده های سطح سختی شده دارای چقرمگی داخلی اند که این به چرخدنده ها مقاومت در مقابل ضربه و شک را می دهد . [/SUP] [SUP]در اینجا انواع روش های سخت سازی سطحی فقط نام برده می شود.[/SUP]

• [SUP]کربورایزینگ [/SUP]
• [SUP]نیتریدینگ [/SUP]
• [SUP]القایی [/SUP]
• [SUP]شعله ای[/SUP]

[SUP] [/SUP] [SUP]فولاد ریختگی برای چرخدنده ها[/SUP] [SUP]هنگامی که چرخدنده ها از فولاد ریختگی ساخته شوند فولاد بکار رفته باید با الزامات و خواص شیمیایی که در قوانین مربوط به فولاد چرخدنده ها قرار می گیرند مطابقت کند . معمولا ، چنین فولادی در کوره ی باز یا الکتریکی ساخته می شود . باید توجه شود که تمام فولاد های ریخته شده برای چرخدنده باید بطور کامل نرماله یا آنیل گردد . دما و زمان عملیات حرارتی باید مناسب انتخاب شود تا در نهایت ساختار های دانه ای بدون عملیات حرارتی شده باقی نماند . ما تا کنون در مورد فولاد کربنی بحث کرده ایم . از زمره ی فولاد های آلیاژی منگنز – نیکل با درصد بالا مقاومت در مقابل حرارت ، سایش و تنش های خمشی بالایی ارایه می دهند . فولاد های ضد زنگ مارتنزیتی برای چرخدنده ها زمانی بکار می روند که خواص مکانیکی بالا همراه با مقاومت در مقابل خوردگی لازم و ضروری است . وقتی که چرخدنده ای با سطح مقطع بزرگ باید سخت شود فولاد های آلیاژی پیشنهاد می شود زیرا عناصر آلیاژی سختی پذیری لازم را به قطعه کار می دهند . واقعیت این است فولاد های آلیاژی به نسبت فولاد های کربنی بیشتر تابع و مهیای روش های عملیات حرارتی اند همچنین در مورد چرخدنده هایی با سطح مقطع و شکل ویژه نتایج زیان باری ندارند . [/SUP] [SUP]عموما در مصارف صنعتی فولاد های کربنی ساده ی عملیات حرارتی شده بسیار معمول ترند از فولاد های آلیاژی که این به دلیل هزینه ی زیاد این آلیاژها در بسیاری از ملاحظات طراحی و شرایط کاری . [/SUP] [SUP]فولاد های کربنی ساده برای بسیاری از کاربرد های صنعتی بسیار مفید و اقتصادی اند . هنگامی که فولاد آلیاژی عملیات حرارتی شده را با فولاد کربنی عملیات حرارتی شده مقتیسه می کنیم فولاد آلیازی فواید زیر را به ما می دهد :[/SUP] [SUP] [/SUP] [SUP]1- درصد کربن و شرایط کوئنچ شدن یکسان است ، فولاد های آلیاژی توان تولید سطح و عمق سخت شده ی بیشتری دارند . [/SUP] [SUP]2- فولاد آلیاژی دارای نقطه تسلیم بالا تر و کاهش و افزایش سطح بیشتری است بنابراین دارای چقرمگی بیشتری است .[/SUP] [SUP]3- در دماهای پایین کوئنچ ممکن است به یک سطح سخت شده ی یکسان برسیم بعلاوه قطعات فولاد های آلیاژی کمتر در معرض تغییر شکل قرار می گیرند .[/SUP] [SUP]4- سایز دانه ها ریزتر است در نتیجه مقاومت در مقابل ضربه و سایششان بیشتر است . [/SUP] [SUP]5- توانایی ماشین کاری بالا و سختی بیشتر نسبت به فولاد کربنی ساده .[/SUP] [SUP]عناصر آلیاژی مختلف خواص متفاوتی را به فولاد می دهند . کاراکترهای مربوط به این عناصر به طور خلاصه در زیر شرح داده می شود . در اینجا فقط تاثیر عناصر آلیاژی مطرح است و مقدار و درصد کربن را ثابت در نظر می گیریم . [/SUP] [SUP]نیکل - باعث افزایش سختی و استحکام ، و کاهش مرزی شکل پذیری .[/SUP] [SUP]کرومیوم – سختی و استحکام را بالا می برد حتی بالا تر از مقداری که با نیکل بدست می آید اما کاهش شکل پذیری در اینجا زیاد است .[/SUP] [SUP]وانادیوم - افزایش سختی و استحکام و چکش خواری . مقاومت در مقابل ضربه زیاد ولی ماشین کاری آن سخت است .[/SUP] [SUP]منگنز - تاثیرش مانند وانادیوم است . [/SUP] [SUP]مولیبدینوم - استحکام را بالا می برد ولی روی شکل پذیری تاثیری ندارد . خواص خوبی از لحاظ شکل پذیری به آلیاژ می دهد . [/SUP] [SUP]کروم – نیکل - این ترکیب استحکام بالایی را نتیجه می دهد ، شکل پذیری بیشتر و مقاومت به سایش اما ماشین کاری خوبی ندارد و عملیات حرارتی آن سخت است . [/SUP] [SUP]کروم – وانادیوم - تقریبا مشابه ترکیب ترکیب کروم نیکل است اما سختی پذیری ، استحکام ضربه ای و مقاومت در مقابل سایش بهتری دارد .[/SUP] [SUP]کروم – مولیبدنیوم - از لحاظ عملی شبیه فولاد مولیبدنی ساده است اما عمق سختی پذیری بیشتر است و مقاومت به سلیش بیشتری دارد . ماشین کاری خوب و عملیات حرارتی مطمئن دارد . [/SUP] [SUP]نیکل – مولیبدن- مشابه خواص فولاد های کروم مولیبدنیوم است . چکش خواری بیشتر اما ماشین کاری آن خیلی خوب نیست . [/SUP] [SUP] [/SUP] [SUP]آهن ریختگی[/SUP] [SUP]چرخدنده های ساخته شده از آهن ریختگی ارزان است و ظرفیت ضربه ی زیادی دارد . وقتی چرخدنده ها دارای شکل پیچیده می شوند در موارد مشخص آهن ریختگی تنها انتخاب است . آهن ریختگی نسبت به فولاد ضعیف تر و ترد تر است . گرافیت زیادی که در آهن ریختگی وجود دارد نقش روانکاری را انجام می دهد و از سایش دندانه ها جلوگیری می کند . هنگامی که ظرفیت بار بیشتر و استحکام در برابر تنش های تماسی مطرح است ممکن است از گرافیت کروی و یا چدن مالیبل استفاده شود . در سال هلی اخیر چرخ دنده های سینتر شده توسط فرایند های متالورژی پودر از پودر آهن ساخته شده که دارای هزینه ی کم ماشین کاری است و در جایی که استحکام آنقدر مورد نیاز نیست بکار می روند . این چرخدنده ها دارای مقاومت سایشی و روانکاری ساده اند .[/SUP] [SUP] [/SUP] [SUP]فلزات غیر آهنی[/SUP] [SUP]در میان فلزات غیر آهنی که در ساخت چرخدنده کاربرد دارند آلیاژ برنز دارای بیشترین استفاده است. انواع مختلف برنزها به عنوان ماده ی خام برای چرخدنده بکار می رود و این بخاطر مقاومت خوب آن در مقابل نیرو های برشی است که به طور مثال در حلزون و چرخ حلزون وجود دارد .همچنین مانند چدن ، برنز ها نیز به سهولت می توانند برای دست یابی به اشکال پیچیده در صورت لزوم ریخته شوند . [/SUP] [SUP]فسفر برنز برای حلزون و چرخ حلزون پیشنهاد می شود که همراه با سختی بالا و دقت فراوان است و معمولا برای بار متوسط و سرعت متوسط تا زیاد بکار می رود . [/SUP] [SUP]قلع برنز ها استحکام خوب و سختی و ارتجاعیت مناسبی دارند و برای حلزون و چرخ حلزون در موارد مختلف بکار می روند . سیلیکون برنز ها دارای خواص مشابه با فسفر برنز ها هستند . در کنار اینها سرب برنز ؛ منگنز برنز ؛ آلومینیوم برنز و نیکل برنز نیز کاربرد بسیاری به عنوان مواد چرخدنده پیدا کرده اند .[/SUP] [SUP] [/SUP] [SUP]مواد غیر فلزی[/SUP] [SUP]علاوه بر انتخاب چرخ دنده های فلزی گاهی اوقات به سبب آرام کار کردن و بی صدایی چرخ دنده ها را از مواد نساجی یا چوب و یا فیبر و یا پوست خام تهیه می نمایند . وزن این نوع چرخ دنده کم بوده و چرخ دنده های تهیه شده از مواد نساجی نیز غیر قابل نفوذ آب می باشند و در مقابل روغن دوام دارند که معمولا آن ها بچرخ دنده های بی صدا معروفند. [/SUP] [SUP]کار چرخ دنده های ساخته شده از مواد نساجی مثل نووتکست و رزیتکست که عبارتند از قشر نخ متراکمی که با صمغ مصنوعی تحت حرارت و فشار زیاد پرس شده رضایت بخش است و لنکنوفل که عبارت است از الیاف چوبی که با صمغ مصنوعی تحت حرارت زیاد پرس شده باشد .[/SUP] [SUP]چرخ دنده های نساجی و فیبری برای دستگاه های راه انداز بکار برده نمی شود زیرا در غیر این صورت دنده های آن ها خواهد شکست . [/SUP] [SUP]موارد استعمال این نوع چرخ دنده ها برای انتقال سرعت های زیاد و فشار کم در حالی که جنس چرخ دنده ی درگیر با آن ها از فلز انتخاب گردد مناسب می باشد . [/SUP] [SUP]

---

[/SUP] [SUP]منبع:[/SUP]

[FONT=Tahoma, Arial, Helvetica, sans-serif]HANDBOOK of GEAR TECHNOLOGY​

​

[/FONT]