فنی و مهندسی

دانلود فایل جدید پروژه و تحقیق-شناخت و اصول کار ماشینهای-CNC

دانلود فایل جدید پروژه و تحقیق-شناخت و اصول کار ماشینهای-CNC

امروزه قطعات صنعتي داراي پيچيدگي هاي هندسي متفاوتي مي باشند كه فقط با استفاده از ماشين ابزارهايي با دقت بالا قابل توليد اند. با پيشرفت چشمگيري كه در صنعت الكترونيك در دهه هفتاد ميلادي به وجود آمد بكارگيري ميني كامپيوتر ها در صنعت ماشينكاري مرسوم گرديد.

ماشين ابزارهايي كه به كمك كامپيوتر هدايت مي شدند CNC نام گرفتند. به كمك CNC به تدريج دقت مورد نياز براي توليد قطعات پيچيده در صنايع مختلف مانند هوافضا و قالب سازي حاصل شد. با دست يابي به تلرانسهاي بسيار دقيق براي توليد يك قطعه تدريجا انديشه بالاتر بردن سرعت توليد نيز قوت يافت. با ساخت ابزارهايي با سختي زياد، شرايط براي بالا بردن نرخ توليد نيز بهبود يافت «2». تا اينكه امروزه با بكارگيري تكنيكهاي ماشينكاري با سرعتهاي بالا قطعاتي با تلرانسهاي دقيق در زمان بسيار كوتاهي توليد مي گردند. براي دست يابي به قابليت ماشين كاري با سرعتهاي بالا مي بايد در زمينه هاي مختلف مانند طراحي سازه اي، كنترل ارتعاشات خود برانگيخته، يافتن بهترين نرخ براده برداري و كنترل حركت و سرعت در راستاي مسير مورد نظر به پيشرفتهايي دست يافت.

فصل اول :

Cnc :

كنترل حركت در راستاي يك مسير در ماشينهاي CNC در واحد درونياب صورت مي گيرد. اكثر درونيابهاي CNC فقط قابليت درونيابي در راستاي خط و دايره را دارا مي باشند. به دليل اينكه براي ماشينكاري يك مسير منحني شكل در حالت عمومي با بكارگيري اين نوع درونيابها نياز به شكسته شدن منحني به قطعاتي از خط و دايره مي باشد، لذا اين دو نوع درونيابي به تنهايي پاسخگوي همه كاربردها از جمله ماشينكاري در سرعتهاي بالا، نيستند. بنابراين بكارگيري نوع ديگري از درونيابها يعني درونيابي در راستاي يك منحني ضروري به نظر مي رسد. محققين مختلفي در اين زمينه به تحقيق پرداخته اند و الگوريتمهاي مختلفي را بر مبناي بكارگيري منحني هاي پارامتري چند جمله اي در حالت عمومي ارائه داده اند.

Korn در ابتدا با توسعه درونيابي دايره اي، روشهايي را براي درونيابي منحني ها درجه دو ارائه داد Korn , Yang , Kong, Huang , Yang با بكارگيري منحني هاي پارامتري چند جمله اي روشهايي را براي درونيابي يك منحني ارائه دادند اما اين روشها قاعدتاً براي درونيابي يك منحني درجه سه به كار مي رود و در بكارگيري منحني هاي درجه بالاتر كارآيي لازم را ندارند. به تدريج با بكارگيري مفاهيم B-Spline ها، Bedi و همكاران روش ديگري را براي درونيابي در راستاي يك منحني ارائه دادند. تقريباً در همين زمان Wang Yang , بر اساس پارامتر سازي طول كمان روش بسيار مناسبي را براي مسأله درونيابي Real-Time در راستاي منحني ارائه دادند.كه اين روش براي بكارگيري در CNC نسبتاً رواج يافت. با بهبود روش پارامتر سازي طول كمان توسط Wang , Wright اين روش براي بكارگيري منحني هاي درجه پنج بسيار كارا گرديد. همچنين اين روش توسط [1]Altintas نيز با بكارگيري پروفيل سرعت متفاوتي استفاده شده اتس. اما تمامي اين روشه كه مبتني بر پارامتر سازي طول كمان مي باشند روشهاي تقريبي هستند.

با بكارگيري منحني هاي خاصي بنام منحني هاي فيثاغورث – هدوگراف[1] (PH) كه زير مجموعه اي از منحني هاي پارامتري چند جمله اي مي باشند مسأله درونيابي Real-Time را مي توان به صورت تحليلي نيز حل نمود. اين منحني ها كه توسط Farouki , Sakkalis معرفي شدند خواص رياضي ويژه اي دارند كه اين خواص قابليت محاسبه طول كمان به صورت يك عبارت پارامتري چند جمله اي را ممكن مي سازند. روشهاي درونيابي مختلفي به صورت Real-Time بر مبناي اني منحني ها توسط Farouki ارائه گرديده است. همچنين با بكارگيري منحني هاي فيثاغورث-هدوگراف مي توان سرعت پيشروي بهينه را براي حركت بر روي يك مسير منحني با توجه به قدرت ماشين نيز بدست آورد.

همچنين تركيب متفاوتي از انواع پروفيل هاي سرعت براي ماشينكاري يك مسير منحني بررسي شده و بهترين پروفيل سرعت جهت بكارگيري در ماشينكاري با سرعتهاي بالا پيشنهاد مي گردد. در بخشهاي بعدي مسأله يافتن سرعت پيشروي بهينه بر روي يك منحني فيثاغورث-هدوگراف با توجه به توانايي و قدرت ماشين مورد استفاده بيان شده و پروفيلهاي سرعت متفاوتي براي حل اين مسأله بكار گرفته مي شوند.

ضمن اينكه با وارد كردن نيروهاي برشي در قيود موجود و بكارگيري پروفيلهاي سرعت مناسب تر، فرمول بندي جديدي براي مسأله صورت مي گيرد و جوابهاي واقعي تري براي حل اين مسأله ارائه مي گردد. در پايان الگوريتمهاي شبيه سازي شده براي درونيابي در راستاي خط، دايره و منحني با بكارگيري تكنيكهاي خاصي عملاً بر روي دستگاه CNC موجود پياده مي گردند.

فصل دوم: مباني ماشينكاري

1-2- مقدمه

سيستم هاي توليد پيشرفته و رباتهاي صنعتي سيستم هاي اتوماتيك پيشرفته اي هستند كه از كامپيوترها به عنوان واحد كنترل استفاده مي كنند. كامپيوترها امروزه اصلي ترين قسمت اتوماسيون مي باشند كه سيستم هاي مختلف توليد مانند ماشينهاي ابزار پيشرفته، ماشين هاي جوشكاري دستگاههاي برش ليزري و غيره را كنترل مي كنند.

پس از اينكه مكانيزم توليد اتوماتيك و توليد انبوه در اواخر قرن 18 توسعه يافت اولين ماشينهاي ابزار اتوماتيك مانند ماشينهاي كپي تراش بوجود آمدند [1]. نخستين ماشين ابزار كنترل عددي بوسيله شركت پارسونز و MIT در سال 1952 ساخته شد. اولين نسل ماشين هاي كنترل عددي از مدارهاي الكترونيكي ديجيتال استفاده مي كردند و در حقيقت در آنها هيچ واحد پردازش مركزي وجود نداشت. در دهه 1970 با بكارگيري ميني كامپيوترها به عنوان واحد كنترل ماشين هاي ابزار با كنترل عددي به كمك كامپيوتر (CNC) گسترش يافتند.

اين ماشينها تواناي ماشينكاري انواع شكلهاي پيچيده در صنعت قالب سازي و هوافضا را به خوبي دارا بودند. از اواسط دهه 80 با توسعه صنعت ساخت ابزارهايي با سختي بالا ماشينكاري با سرعتهاي بالا (HSM[2]) به منظور افزايش نرخ توليد رواج يافت. بكارگيري اين قابليت در CNC نياز به داشتن اطلاعات ويژه اي درباره نرخ براده برداري بهينه ، پيش بيني وقوع ارتعاشات خود برانگيخته، طراحي سازه اي و نحوه كنترل محورها را بيش از پيش ضروري ساخت. امروزه علاوه بر اين موارد انتخاب صحيح نرخ پيشروي و شتاب گيري محورها در ماشينكاري با سرعت بالا حايز اهميت مي باشد بطوري كه سعي مي شود به نحوي مقادير بهينه آنها در ماشينكاري بكار گرفته شود.

هم اكنون با پيشرفت در صنعت الكترونيك و كامپيوتر ماشينهاي CNC با بكارگيري چندين ميكروپرسسور و كنترل كننده منطقي بطور موازي قابليتهاي بسياري را دارا مي باشند بطوري كه اين ماشينها قابليت كنترل موقعيت و سرعت چندين محور و قابليت برنامه ريزي بصورت Real-Time و نمايش گرافيكي مراحل مختلف كار و پروسه برش و نمايش تغيير اندازه قطعه در حل ماشينكاري را دارا مي باشند.

در اين فصل ضمن بيان مباني كنترل عددي و معرفي اجزاي CNC و ساختار برنامه اي آن به طبقه بندي سيستم هاي NC و معرفي HSM نيز پرداخته مي شود.

2-2- مباني كنترل عددي NC:

كنترل يك ماشين ابزار بوسيله يك برنامه تهيه شده را كنترل عددي (NC) مي نامند. يك سيستم كنترل عددي توسط (Electronic Industrial Association) EIA بصورت زير تعريف مي گردد:

سيستم كنترل عددي سيستمي است كه حركات در آن بوسيله وارد كردن اطلاعات بصورت عددي در هر نقطه صورت مي گيرد و اين سيستم مي بايد اين اطلاعات را به عنوان فرمان به صورت اتوماتيك اجرا كند.

در يك سيستم NC اطلاعات عددي مورد نياز براي توليد يك قطعه بصورت برنامه قطعه به ماشين داده مي شود كه اين برنامه در گذشته بوسيله نوار پانچ به ماشين وارد مي شد. برنامه يك قطعه به صورت بلوكهايي از اطلاعات مرتب مي شود كه هر بلوك حاوي اطلاعات عددي مربوط به توليد يك قسمت از قطعه كار مانند: طول قطعه، سرعت برش، نرخ پيشروي و … مي باشد. اطلاعات ابعادي (طول، عرض، شعاع دواير) و نوع درونيابي (خطي، دايره اي، در راستاي منحني) با توجه به طراحي قطعه مشخص مي گردند. همچنين سرعت برش، نرخ پيشروي و توابع كمكي مانند خاموش و روشن كردن مايع خنك كننده جهت چرخش اسپيندل و … با توجه به پرداخت نهايي سطح و تلرانسهاي مورد نياز در برنامه قطعه كار وارد مي گردند.

در مقايسه با ماشينهاي ابزار سنتي، سيستم NC جايگزين عملياتي مي شود كه اپراتور بصورت دستي انجام مي دهد. در ماشينكاري سنتي يك قطعه با حركت ابزار در طول قطعه كار بوسيله چرخاندن دستگيره متصل به پيچهاي راهنما توسط اپراتور توليد مي شود. بنابراين نياز به اپراتوري با تجربه و زبردست مي باشد كه بتواند قطعه مورد نظر را ماشينكاري كند. اما در ماشين هاي NC نيازي به اپراتور با مهارت نيست در حقيقت اپراتور فقط مي بايد مراقب درست انجام شدن روند ماشينكاري با توجه به دستورات منتقل شده به ماشين باشد.

كليه ابعادي كه در برنامه وارد مي گردند بر اساس واحد طول-مبني (Basic Length Unit) BLU مقياس بندي شده و به محورها ارسال مي گردند. واحد طول – مبني (BLU) به عنوان اندازه نمو نيز شناخته مي شود كه در عمل مربوط به دقت سيستم NC مي شود و در حقيقت كوچكترين اندازه نموي مي باشد كه هر يك از محورهاي مي توانند حركت كنند. در سيستم NC براي صدور فرمان حركت هريك از محورها ابتدا طول حقيقي بر واحد-طول مبني تقسيم مي گردد. بعنوان مثال در يك سيستم NC كه در آن BLU=0.0001 است براي حركت 0.7 mm محور x در جهت مثبت دستور حركت x+700 صادر مي شود.

در ماشينهاي NC هريك از محورهاي حركت مجهز به يك وسيله محرك جداگانه مي باشند. اين وسيله محرك مي تواند يك dc موتور، يك عمل كننده هيدروليكي و يا يك موتور پله اي باشد كه بر اساس قدرت مورد نياز دستگاه انتخاب مي شوند.

1-2-2- اج

[1] Pythagorean-Hodograph

[2] High Speed Machining

دانلود فایل جدید پاورپوینت جوش و جوشکاری و اصول آن (52 اسلاید)

دانلود فایل جدید پاورپوینت جوش و جوشکاری و اصول آن (52 اسلاید)

پاورپوینت جوش و جوشکاری و اصول آن (52 اسلاید)
این پاورپوینت در مورد جوش و جوشکاری و اصول آن در 52 اسلاید می باشد.

جوشکاری از مسائل خیلی مهم در صنعت ساختمان است .اهمیت این امر به سبب ساخت و سازهای مرتفع که امروزه در تمام نقاط شهری و حتی روستایی به سرعت در حال پیشرفت است چندین برابر شده تا آنجا که سازمان نظام مهندسی نیز با درک این مسئله دوره های مختلفی را برای بالا بردن آگاهی اعضای خود و بروز کردن اطلاعات مهندسین محترم مرتبا برگزار میکند.

در قسمت ذیل عناوینی مشاهده میشود که خود شامل زیر مجموعه های دیگری می باشند(که در ادامه مطلب بطور کامل آمده است). تلاش من در ارائه این مطلب بر این بوده تا حد امکان این مهم کامل و جامع بررسی شود. باشد که مورد توجه علاقمندان قرار گیرد…

نکاتی در مورد جوشکاری ساختمانهای فلزی

انواع اتصالات در جوشکاری

خطاهاى جوشکارى اتصالات در ساختمانهاى فولادى

آزمایشهای جوش

انواع و روش های جوشکاری

جوشهای بی کیفیت ساختمانها

جوشکاری با قوس الکتریکی

نکاتی در مورد جوشکاری ساختمانهای فلزی

فرآیند برپا سازی اسکلت ساختمانهای فلزی (غالباً مسکونی و تجاری های کوچک) در زمان کوتاهی٬ حدوداً یک روزه٬ انجام می شود. به همین دلیل نمی توان تمام جوشکاریها را در همان روز انجام داد. در این حالت در قدم اول جوشکار سعی می کند تیر و ستونهای ساختمان را با حداقل جوش بر پا کند و بعد از رفتن جرثقیل٬ هزینه ساعتی اجاره جرثقیل زیاد است و برای همین نمی توان چند روز از آن استفاده کرد مضافاً اینکه اگر حتی یک ساعت در روز از آن استفاده شود باید هزینه کل روز را پرداخت نمود٬ شروع به جوشکاری کامل کند.
برای همین است که پایداری ساختمان فلزی در چند روز اول که جوشکاری ها هنوز نیمبند هستند بسیار کم است. بلای جان این وضعیت٬ باد است. بله وزش باد. تصور اینکه یک ساختمان به خاطر وزش باد فرو بریزد بسیار وحشتناک است. چه باید کرد؟

خب٬ این خودش یک بحث علمی را میطلبد. آیا تابه حال به واژه ‘بارهای حین ساخت’ (Construction Loads) برخورده اید؟ اساس قضیه اینست که تکنولوژی ساخت نیز علاوه بر بارهای اعمالی بر سازه٬ ممکن است بارهای جدیدی را به سازه اعمال کند. مثلاً در مبحث پل سازی٬ اگر برای ساخت پل مجبوریم که از تکنولوژی ساخت خاصی استفاده کنیم٬ شاید که لازم باشد سازه را برای یک بارگذاری جدید که ریشه آن فقط و فقط روش ساخت است طراحی کنیم. حالا جالب است که بعضی مواقع این بارها هستند که در طراحی سازه حاکم می شوند. بهر حال٬ می توان یک تحقیق علمی خوب در این زمینه مربوط به مسئله ای که اشاره شد انجام داد. اما اگر بخواهیم این مسئله را بصورت تقریبی و تجربی حل کنیم٬ بهتر است که دستورالعمل های ساده ای را رعایت کنیم.

– به هواشناسی اهمیت دهیم. روزهایی که وزش باد زیاد است (Windy Weather) از الم کردن سازه اجتناب کنیم.

– اگر که مجبور به ادامه کار در حین وزش باد هستیم در طول برپاسازی به ارتفاع و عرض سازه عمود بر جهت وزش باد (سطح بادگیر سازه) دقت کنیم. طوری باید کار را پیشرفت داد که همواره این عامل حداقل باشد.

– اگر در یک سایت با محوطه باز هستید احتمال تغییر جهت باد به نفع خود با آرایش و چیدمان مهندسی و حساب شده ماشین آلات کانتینرها و هر چیز دم دستتان که دارای حجم و سطح مناسبی است را بررسی کنید.

– استفاده از حائل برای افزایش پایداری هم گزینه مناسبی است.

– از علم مهندسی سازه نیز استفاده کنید. در حین الم سازی سازه دقت کنید که اگر بعضی از اتصالات کامل جوشکاری شوند می توانید حداقل یک سازه معین پایدار داشته باشید. اکنون باید مطمئن باشید که سازه معین انتخابی شما پایدار است.

– موارد دیگری که نسبت به جایی که شما هستید احتمالاً وجود دارند که شما باید از خلاقیت خود کمک بگیرید.



انواع اتصالات در جوشکاری

مراحل اجرایی جوشکاری قوس الکترود دستی
آلودگی ها از قبیل چربی، کثافات، رنگ، اکسیدها و پوسته ها از لبه های مورد جوش حداقل تا فاصله 15mm از هر طرف قطعه. اصولاً کار به کمک سنگ زنی، برس زنی و سمباده انجام می گیرد. روش شیمیایی بیشتر برای زدودن چربی ها می باشد.
جوشکاری (Beveling): متناسب با ضخامت ورق و شرایط کار و نهایتاً به کمک استانداردها لبه سازی انجام می شود. برای ورق های ضخیم از لبه سازی (Beveling) دو طرفه و برای ورق های با ضخامت متوسط از لبه سازی یک طرفه استفاده می شود. مسلماً شیار (Groove) نیز می تواند برای قطعات با ضخامت متوسط از یکطرف و برای قطعات ضخیم در دو طرف قطعه ایجاد شود. 1-برطرف کردن کلیه مواد زائد، ناخالصی ها، 2- یخ زدن لبه های مورد

زاویه پخ و شعاع انحناء تحتانی لبه ها بر حسب حساسیت به ترک، پیچیدگی، وزن قطعه در هنگام جوشکاری، نوع الکترود، مهارت جوشکار و هزینه یخ سازی انجام می گیرد. مثلاً لبه سازی به صورت لاله فلز جوش متری نسبت به لبه سازی به صورت V نیاز دارد. یا لبه سازی به شکل V به بعضی ترک خوردگی ها نسبت به شکل لاله (U) حساس تر است و یا قطعات لبه سازی شده از دو طرف نسبت به قطعات لبه سازی شده از یک طرف حساسیت کمتری به پیچیدگی دارند.

البته بعضی اوقات از شکل ظاهری قطعات می توان استفاده کرده و لبه سازی انجام نمی دهند.

لبه سازی معمولاً به کمک سنگ زنی، ماشین کاری و یا با استفاده از Totch و یا قوس انجام می گیرد که هر یک مستلزم هزینه می باشد و به هزینه جوشکاری افزوده می گردد.

3- استقرار اجزاء در کنار یکدیگر برای عملیات جوشکاری:

ترجیحاً استقرار قطعات را طوری کنار یکدیگر فراهم می سازند که راحت ترین موقعیت (Position) برای جوشکاری آنها تامین گردد. در این راستا می توان از گیره، نگهدارنده و وضعیت دهند ها استفاده نمود که اکثراً شرایط کار را خیلی ساده می کنند.

4- تک بندی (Tack Weld): قطعات در فواصل مناسب بطوریکه از پیچیدگی آنها جلوگیری به عمل آید و پیچیدگی آنها به حداقل برسد نسبت به یکدیگر با خال جوش کنار هم استقرار می یابند.

5- عملیات جوشکاری

انتخاب الکترود و تنظیم آمپر و قراردادن کار در موقعیتی که جوشکار احساس راحتی کند. تنظیم آمپر اصولاً روی تکه قراضه ای انجام می گیرد.

پس از راه اندازی قوس و تنظیم آمپر، قوس را به داخل محل اتصال جهت می دهند تا فلز جوش در محل اتصال رسوب داده می شود. لذا جوشکار حرکت های زیر را بایستی همزمان به طور یکنواخت و قابل کنترل انجام دهد این حرکت ها عبارتند از:

الف) تثبیت فاصله نوک الکترود با سطح مذاب حوضچه. در حقیقت الکترود را باید به سمت حوضچه در اثر مصرف پایین آورد.

ب) حرکت الکترود و قوس در سرتاسر مسیر جوش که در اصل تعیین کننده سرعت جوشکاری است. این حرکت توام با حرکت های زیگزاگی یاموجی شکل است که هر جوشکار بر حسب عادت یک نوع حرکت را انجام می دهد.

حرکت موجی الکترود سبب می گردد تا سرباره به کناره ها جارو گردد، البته این حرکت بایستی طوری انجام گیرد که سرباره در جوش حبس نشود و زاویه الکترود نسبت به قطعه و زاویه کاردرست انتخاب شود.

قطع قوس به منظور تعویض الکترود بایستی به آرامی انجام گیرد یعنی الکترود به آهستگی به عقب کشیده شود تا عیب دهانه آتش فشان در جوش بوجود نباید بایستی الکترود را به طرف عقب حرکت داد و همزمان فاصله قوس را زیاد کرد تا قوس خاموش شود. الکترود بعدی که مورد استفاده قرار گیرد ابتدا بایستی انتهای حوضچه سنگ بخورد و جوش از جلو شروع شود و به طرف عقب برگردد و مجدداً ادامه یابد. محل تعویض الکترود منبع جدی برای بوجود آمدن عیوب جوش از قبیل سرباره، حباب گاز و فقدان ذوب کامل می باشد.

در جوشکاری چند پاسه بایستی سرباره از روی هر پاس بطور کامل تمیز گردد و سپس جوشکاری در پاس های بعدی انجام گیرد. هر پاس حداقل 3/1 پاس زیری را می پوشاند.

زاویه کار (Work Angle)

زاویه بین الکترود با خط عمود بر جوش در صفحه عرضی را زاویه کار می گویند.

زاویه راهنما (Lead Angle

دانلود فایل جدید پاورپوینت انواع بتن و نحوه فرآوری و کاربرد آنها در سازه (90 اسلاید)

دانلود فایل جدید پاورپوینت انواع بتن و نحوه فرآوری و کاربرد آنها در سازه (90 اسلاید)

پاورپوینت انواع بتن و نحوه فرآوری و کاربرد آنها در سازه (90 اسلاید)
این پاورپوینت در مورد  انواع بتن و نحوه فرآوری و کاربرد آنها در سازه در 90 اسلاید می باشد.

بتن و خصوصیات

بتن و فولاد دو نوع مصالحی هستند که امروزه بیشتر از سایر مصالح در ساختمان انواع بناها از قبیل ساختمان پلها،ساختمان سدها، ساختمان متروها،ساختمان فرودگاه ها و ساختمان بناهای مسکونی و اداری و غیره به کار برده می شوند.و شاید به جرأت می توان گفت که بدون این دو پیشرفت جوامع بشری به شکل کنونی میسر نبودبتن به طور کلی محصولی است که از اختلاط آب با سیمان آبی و سنگدانه های مختلف در اثر واکنش آب با سیمان در شرایط محیطی خاصی به دست می آیدو دارای ویژگیهای خاص است. بتن اینک با گذشت بیش از ۱۷۰ سال از پیدایش سیمان پرتلند به صورت کنونی توسط یک بنّای لیدزی، دستخوش تحولات و پیشرفتهای شگرفی شده است.در دسترس بودن مصالح آن، دوام نسبتاً زیاد و نیاز به ساخت و سازهای فراوان سازه های بتنیاین ماده را بسیار پر مصرف نموده است. اینک حدود سه تا چهار دهه است که کاربرد این ماده ارزشمند در شرایط ویژه و خاص مورد توجه کاربران آن گشته است.

چند سالی است که مسأله پایایی و دوام بتن در محیط های مختلف و به ویژه خورنده برای بتن و بتن مسلح مورد توجه خاص قرار گرفته است. مشاهده خرابی هایی با عوامل فیزیکی و شیمیایی در بتن ها در اکثر نقاط جهان و با شدتی بیشتر در کشور های در حال توسعه، افکار را به سمت طرح بتن هایی با ویژگی خاص و با دوام لازم سوق داده است.

در این راستا در پاره ای از کشورها مشخصات و دستورالعمل ها و استانداردهایی نیز برای طرح بتن با عملکرد بالا تهیه شده و طراحان و مجریان در بعضی از این کشورهای پیشرفته ملزم به رعایت این دستورالعملها گشته اند.

افزودنی های خاص در شرایط ویژه :

برای ساخت بتن های ویژه در شرایط خاص نیاز به استفاده از افزودنی های مختلفی می باشد. پس از پیدایش مواد افزودنی حباب هواساز در سالهای ۱۹۴۰ کاربرد این ماده در هوای سرد و در مناطقی که دمای هوا متناوباً به زیر صفر رفته و آب بتن یخ می زند، رونق بسیار یافت. این ماده امروز یکی از پر مصرف ترین افزودنی ها در مناطق سرد نظیر شمال آمریکا و کانادا و بعضی کشورهای اروپایی است.

ساخت افزودنی های فوق روان کننده که ابتدا نوع نفتالین فرمالدئید آن در سالهای ۱۹۶۰ در ژاپن و سپس نوع ملامین آن بعداً در آلمان به بازار آمد شاید نقطه عطفی بود که در صنعت افزودنی ها در بتن پیش آمد. ابتدا این مواد برای کاستن آب و به دست آوردن کارایی ثابت به کار گرفته شد و چند سال بعد با پیدایش بتن های با مقاومت زیاد نقش این افزودنی اهمیت بیشتری یافت.

بتن های با کارآیی بسیار زیاد که چند سالی است از پیدایش آن در جهان و برای اولین بار در ژاپن نمی گذرد، تحول جدیدی در صنعت ساخت و ساز بتنی ایجاد کرده است. این بتن که نیاز به لرزاندن نداشته و خود به خود متراکم می گردد، مشکل لرزاندن در قالب های با آرماتور انبوه و محلهای مشکل برای ایجاد تراکم را حل نموده است. این بتن علیرغم کارایی بسیار زیاد خطر جدایی سنگدانه ها و خمیر بتن را نداشته و ضمن ثابت بودن کارایی و اسلامپ تامدتی طولانی می تواند بتنی با مقاومت زیاد و دوام و پایاپی مناسب ایجاد کند.

طرح اختلاط این بتن باید نسبت های خاصی را رعایت نمود. به عنوان مثال شن حدود ۵۰ درصد حجم مواد جامد بتن را تشکیل داده و ماسه حدود ۴۰ درصد حجم ملات انتخاب می شود. نسبت آب به مواد ریزدانه و پودری بر اساس خواص مواد ریز بین ۹/۰ تا ۱ می باشد. با روش آزمون و خطا نسبت دقیق آب به سیمان و مقدار ماده فوق روان کننده مخصوص برای مصالح مختلف تعیین می گردد. از این بتن با استفاده از افزودنی دیگری که گرانروی بتن را می افزاید در زیر آب استفاده شده است.

بتن (به فرانسوی: Béton)، از ریشه لاتین (به لاتین: Bitume) در مفهوم وسیع به هر ماده یا ترکیبی که از یک ماده چسبنده با خاصیت سیمانی شدن تشکیل شده باشد گفته می‌شود. بتن ممکن است از انواع مختلف سیمان ونیز پوزولان‌ها، سرباره کوره‌ها، مواد مضاف، گوگرد، مواد افزودنی، پلیمرها، الیاف و غیره تهیه شود. همچنین در نحوه ساخت آن ممکن است حرارت، بخار آب، اتوکلاو، خلأ، فشارهای هیدرولیکی و متراکم کننده‌های مختلف استفاده شود.[۱] با توجه به گسترش و پیشرفت علم و پیدایش تکنولوژی‌های فراوان در قرن اخیر، شناخت بتن و خواص آن نیز توسعه قابل ملاحظه‌ای داشته است، به نحوی که امروزه شاهد کاربرد انواع مختلف بتن با مصالح مختلف هستیم که هر یک خواص و کاربری مخصوص به خود را داراست. در حال حاضر انواع مختلفی از سیمانها که شامل پوزولانها، سولفورها، پلیمرها، الیافهای مختلف و افزودنیهای متفاوتی هستند، تولید می‌شوند.

بتن از پر کاربردترین مصالح ساختمانی است. ویژگی اصلی بتن ارزان بودن و در دسترس بودن مواد اولیه آن است. همچنین می‌توان خاطر نشان کرد که تولید انواع بتن با استفاده از حرارت، بخار، اتوکلاو، تخلیه هوا، فشار هیدرولیکی ویبره و قالب انجام می‌گیرد. بتن به طور کلی محصولی است که از مخلوط آب با سیمان آبی و سنگدانه‌های مختلف در اثر واکنش آب با سیمان در شرایط محیطی خاصی به حاصل می‌شود و دارای ویژگیهای خاص است. بتن اینک با گذشت بیش از ۱۷۰ سال از پیدایش سیمان پرتلند به صورت کنونی توسط یک بنّای لیدزی، دستخوش تحولات و پیشرفتهای شگرفی شده است. در دسترس بودن مصالح آن، دوام نسبتاً زیاد و نیاز به ساخت و سازهای فراوان سازه‌های بتنی چون ساختمان‌ها، سازه‌ها، سدها، پل‌ها، تونل‌ها و راه‌ها، این ماده را بسیار پر مصرف نموده است. اینک حدود سه تا چهار دهه است که کاربرد این ماده در شرایط خاص مورد استقبال کاربران آن قرار گرفته است. امروزه با پیشرفت علم و تکنولوژی مشخص شده است که صرف توجه به مقاوت به عنوان یک معیار برای طرح بتن برای محیطهای مختلف و کاربردهای مختلف نمی‌تواند جوابگوی مشکلاتی باشد که در درازمدت در سازه‌های بتنی ایجاد می‌گردد. چند سالی است که مسئله دوام بتن در محیط‌های مختلف مورد توجه قرار گرفته است. مشاهده خرابی‌هایی با عوامل فیزیکی و شیمیایی در بتن‌ها در اکثر نقاط جهان و با شدتی بیشتر در کشورهای در حال توسعه، افکار و اذهان را به سمت طرح بتن‌هایی با ویژگی خاص و با دوام لازم سوق داده است. در این راستا در پاره‌ای از کشورها دستورالعمل‌ها و استانداردهایی نیز برای طرح بتن با عملکرد بالا تهیه شده و طراحان و مجریان در بعضی از این کشورهای پیشرفته ملزم به رعایت این دستورالعمل‌ها گشته‌اند.

مواد تشکیل دهنده

سنگدانه‌ها در بتن تقریباً سه چهارم حجم آنرا تشکیل می‌دهند و ملات سیمان و آب یک چهارم برمبنای حجم، سنگدانه‌های مورد استفاده در بتن را به سه دسته تقسیم می‌کنند.

سنگدانه‌ها با حجم کم (سبک دانه) که در تولیدبتن سبک مورد استفاده قرار می‌گیرند. مانند پامیس، توف، دیاتومیت، رس، شیل و غیره
سنگدانه‌های با حجم بالا (سنگین دانه) برای ساخت بتن سنگین. نظیر سرپانتی، مگنتیت، فولاد، آهن، باریت و لیمونیت
سنگدانه‌های با حجم و وزن معمولی که در ساخت مخلوط بتن معمولی کاربرد دارند.
سیمان (Cement)[

سیمان پرتلند از مخلوط و آسیاب کردن سنگ آهک و خاک رس به نسبت ۳به۱، و پختن گرد همگن و یکنواخت زیر دمای ۱۰۰۰درجه، تا CO2 از سنگ آهک و آب شیمیایی از خاک رس جدا شوند. در گرمای زیر ۱۲۰۰ درجه سانتی گراد آهک با سیلیس و رس ترکیب می‌شود. در گرمای بالای ۱۲۰۰درجه، رویه دانه‌های گرد داغ شده و ضمن عرق کردن به هم می‌چسبند و به صورت کلوخ‌های کلینکر درمی آیند. از سرد کردن کلوخ‌ها و سپس آسیاب کردن آنها با کمی سنگ گچ، سیمان تولید می‌شود.

آب (Water)[

کیفیت آب در بتن از آن جهت حائز اهمیت است که ناخالصی‌های موجود در آن ممکن است در گیرش سیمان اثر گذاشته و اختلالاتی به وجود آورند. همچنین آب نامناسب ممکن است روی مقاومت بتناثر نامطلوب گذاشته و سبب بروز لکه‌هایی در سطح بتن و حتی زنگ زدن آرماتور بشود.[۲] در اکثر اختلاط‌ها آب مناسب برای بتن آبی است که برای نوشیدن مناسب باشد.[۲] مواد جامد چنین آبی به ندرت بیش از ۲۰۰۰ قسمت در میلیون ppm خواهد بود به طور معمول کمتر از ۱۰۰۰ ppm می‌باشد. این مقدار به ازای نسبت آب به سیمان ۰٫۵ معادل ۰٫۰۵ وزن سیمان می‌باشد. معیار قابل آشامیدنبودن آب برای اختلاط مطلق نیست و ممکن است یک آب آشامیدنی به جهت داشتن درصد بالایی از یونهای سدیم و پتاسیم که خطر واکنش قلیایی دانه‌های سنگی را به همراه دارد، برای بتن سازی مناسب نباشد. به عنوان یک قاعده کلی هر آبی که PH (درجه اسیدیته) آن بین ۶ الی ۸ بوده و طعم شوری نداشته باشد می‌تواند برای بتن مصرف شود. رنگ تیره و بو لزوماً وجود مواد مضر در آب را به اثبات نمی‌رساند

مقدار آب مصرفی

مقدار آب مصرفی در داخل بتن بسیار با اهمیت است. به منظور تکمیل فرایند واکنش سیمان با آب مقدار مشخصی آب مورد نیاز است. در صورتی که این مقدار کمتر از آن حد باشد قسمتی از سیمان برای واکنش آب کافی دریافت نمی‌کند و واکنش نداده باقی می‌ماند. در صورتی که بیش از مقدار مورد نیاز آب به مخلوط بتن اضافه شود پس از تکمیل واکنش، مقداری آب به صورت آزاد در داخل بتن باقی می‌ماند که پس از سخت شدن بتن باعث پوکی آن و نتیجتاً کاهش مقاومت خواهد شد. به همین دلیل دقت در مصرف نکردن آب زیاد در داخل بتن به منظور حصول مقاومت بالا ضروری است.

مقدار آب لازم برای تکمیل واکنش به صورت پارامتر نسبت آب به سیمان تعریف می‌شود. این نسبت برای سیمان پرتلند معمولی حدود ۲۵ درصد است. با این مقدار آب بتن فاقد کارایی لازم خواهد بود و معمولاً نسبت آب به سیمان مورد استفاده در کارگاه‌های ساختمانی بیش از این مقدار است. در تعیین نسبت اختلاط بتن پارامتری لحاظ می‌شود که مقدار رطوبت سنگدانه‌ها را نیز قبل از افزودن آب به بتن لحاظ می‌کند که در تعیین مقدار آب مورد نیاز حائز اهمیت است. این رطوبت اضافی (یا کمبود رطوبت) مقدار رطوبت مازاد (کمبود رطوبت) سنگدانه‌ها از حالت اشباع با سطح خشک SSD یا(Saturated Surface Dry)است.

عمل آوری

با ادامه یافتن Hydration مقاومت بتن افزایش می‌یابد و این واکنش عامل افزایش مقاومت بتن یا همان گیرش سیمان است. برای عمل آوری یا ادامه یافتن فرایند Hydration باید رطوبت نسبی حداقل ۸۰ درصد باشد. در صورتی که رطوبت کمتر از این مقدار شود عمل آوری متوقف شده و درصورتی رطوبت تسبی به بالای ۸۰ درصد بازگردد فرایند هیدراسیون یا Hydration دوباره شروع خواهد شد. به دلیل تبخیر قسمتی از آب مورد نیاز قبل از تکمیل واکنش بین آب و سیمان (که چندین روز طول می‌کشد) قسمتی از سیمان موجود در مخلوط بتن واکنش نداده باقی می‌ماند. پس از بتن ریزی باید بلافاصله توجه لازم به فرایند عمل آوری معطوف گردد. عمل آوری عبارت است از حفظ رطوبت بتن تا زمانی که واکنش بین سیمان و آب تکمیل شود. این عمل می‌تواند به وسیله عایقکاری موقت، پاشش آب یا تولید بخار صورت گیرد. از دیدگاه عملی، حفظ رطوبت بتن برای ۷ روز توصیه می‌شود. در شرایطی که این کار ممکن نباشد حداقل زمان عمل آوری بتن نباید کمتر از ۲ روز باشد.

سنگدانه‌ها (Aggregates)[

سنگدانه‌ها در بتن تقریباً سه چهارم حجم آنرا تشکیل می‌دهند از اینرو کیفیت آنها از اهمیت خاصی برخوردار است. در حقیقت خواص فیزیکی، حرارتی و پاره‌ای از اوقات شیمیایی آنها در عملکرد بتن تأثیر می‌گذارد. دانه‌های سنگی طبیعی معمولاً بوسیله هوازدگی و فرسایش و یا به طور مصنوعی باخرد کردن سنگ‌های مادر تشکیل می‌شوند.[۴] البته این مطلب نباید درمورد سنگدانه‌ها فراموش شود. سطح سنگدانه‌های اگر آغشته به گل و لای باشد باید سطح آن تمیز شود حتی الامکان باید شسته شود در صورت لزوم.[۵]

اندازه دانه‌های سنگی[

بتن عموماً از سنگدانه‌هایی به اندازه‌های مختلف که حداکثر قطر آن بین ۱۰ میلیمتر و۵۰ میلیمتر می‌باشد ساخته می‌شود. به طور متوسط از سنگدانه‌هایی با قطر ۲۰ میلیمتر استفاده می‌شود.[۶]توزیع اندازه ذرات به نام «دانه بندی سنگدانه» مرسوم است. به طور کلی دانه‌های با قطر بیشتر از چهار یا پنج میلیمتر به نام شن و کوچکتر از آن به نام ماسه نامگذاری شده‌اند که این حد فاصل توسط الک ۴٫۷۵ میلیمتری یا نمره چهار مشخص می‌گردد. حد پایین ماسه عموماً ۰٫۰۷ میلیمتر یا کمی کمتر می‌باشد. مواد با قطر بین ۰٫۰۶ میلیمتر و ۰٫۰۲ میلیمتر به نام لای(سیلت)و مواد ریزتر رسنامگذاری شده‌اند. گل ماده نرمی است که شامل مقادیر نسبتاً مساوی ماسه و لای و رس می‌باشد.

کانیهای مهم

کانیهای مهم و متداول سنگدانه‌ها در زمینه استفاده در بتن عبارتند از: کانی‌های سیلیسی (کوارتز، اوپال، کلسه دون، تریمیت، کریستوبالیت) فلدسپاتها، کانیهای میکا، کانیهای کربناتی، کانیهای سولفاتی، کانیهای سولفور آهن، کانیهای فرومنیزیم، کانیهای اکسیدآهن، زئولیت‌ها و کانیهای رس.[۷]

طبقه‌بندی براساس شکل ظاهری[

در استاندارد ASTM سنگها از لحاظ شکل ظاهری به پنج گروه تقسیم شده‌اند:کاملاً گرد گوشه، گرد گوشه، نسبتاً گرد گوشه، نسبتاً تیز گوشه و تیز گوشه.[۸]

در استاندارد BS این نامگذاری به صورت:گرد گوشه، بی شکل-بی نظم، پولکی، تیز گوشه، طویل، پولکی طویل می‌باشد.

افزودنی‌ها آرتاپ (Admixtures)[

ماده افزودنی بتن آرتاپ یا (Admixtures) ماده‌ای است به غیر از سیمان پرتلند، سنگدانه، و آب، که به صورت گرد یا مایع، به عنوان یکی از مواد تشکیل دهنده بتن و برای اصلاح خواص بتن، کمی قبل از اختلاط یا در حین اختلاط به آن افزوده می‌شود.[۱۰] مواد افزودنی به دو گروه مواد افزودنی‌های شیمیایی و مواد افزودنی‌های معدنی تقسیم می‌شوند.

انواع معمول مواد افزودنی بتن به شرح زیر است.

شتاب دهنده سرعت هیدراتاسیون بتن (سخت شدن).
کاهش دهنده سرعت گیرش بتن.
افزودنی‌های حباب زا باعث ایجاد حباب‌های با هندسه کروی و بسیار ریز درون بتن می‌شوند. افزودنی‌های حباب زا عمداً برای ایجاد و تثبیت حباب‌های میکروسکوپی هوا در بتن استفاده می‌شود.
روان‌ساز بتن که به منظور کاهش دهنده مقدار آب بتن استفاده می‌گردد.
مواد افزودنی که شامل رنگدانه‌ها که می‌تواند برای تغییر رنگ بتن و زیبایی استفاده گردد.
ضدیخ بتن
چسببتن
سخت‌کننده بتن
کاربرد دیرگیرکننده در مواد افزودنی بتن: کار مواد افزودنی دیرگیرکننده بتن به تأخیر انداختن گیرش بتن است. مواد افزودنی دیرگیرکننده بتن در بتن ریزی‌های حجیم استفاده می‌شود. مواد افزودنی دیرگیرکننده بتن برای جلوگیری از ترک‌های ناشی از گیرش در بتن‌ریزی های پشت سر هم مناسب می‌باشد. مواد افزودنی دیرگیرکننده بتن برای حمل بتن در فاصله‌های زیاد استفاده می‌شود.

از جمله از مواد افزودنی بتن می‌توان از ژل میکرو سیلیس میکروسیلیکا ژل سیلیکافیوم نام برد همچنین گروت انواع روان‌کننده‌ها فایبر نیز از انواع افزودنی بتن می‌باشند.

معمولاً به جای استفاده از یک سیمان بخصوص، این امکان وجود دارد که بعضی از خواص سیمانهای معمولی مورد استفاده را به وسیله ترکیب کردن آن با یک افزودنی تغییر داد. قابل توجه اینکه نباید عبارات ‘مواد ترکیبی’ و ‘مواد افزودنی’ با معانی مترادف به کار روند، زیرا مواد ترکیبی موادی هستند که در مرحله تولید به سیمان اضافه می‌شوند در حالی که مواد افزودنی در مرحله مخلوط کردن به بتن اضافه می‌شوند. افزودنی‌های شیمیایی اساساً عبارتند از:تقلیل دهنده‌های آب، کندگیر کننده‌ها و تسریع کننده‌های گیرش که در آیین نامه ASTM به ترتیب تحت عنوان‌های تیپ‌های C،B،Aطبقه‌بندی شده‌اند. دسته‌بندی افزودنی‌ها در استاندارد BS نیز مشابه می‌باشد. در ضمن افزودنی‌های دیگری نیز وجود دارند که هدف اصلی از کاربرد آنها محافظت بتن از اثرات زیان آور یخ زدگی و ذوب یخ است

تسریع کننده‌ها

افزودنی‌هایی هستند که سخت شدگی بتن را تسریع می‌کنند و مقاومت اولیه بتن را بالا می‌برند. چند نمونه از ت

دانلود فایل جدید پاورپوینت کاویتاسیون چیست (54 اسلاید)

دانلود فایل جدید پاورپوینت کاویتاسیون چیست (54 اسلاید)

کاویتاسیون عبارتست از تشکیل حباب هایی از بخار سیال که معمولاً در نواحی کم فشار در داخل سیال تولید می شوند و متعاقب آن متلاشی شدن حباب ها پس از افزایش فشار سیال. این متلاشی شدن با تمرکز انرژی در یک نقطه خاص، آن هم بصورت یک جت سیال در کسری از ثانیه عمل کرده و باعث وارد آوردن ضربه ای شدید با دما و فشار نقطه ای بسیار بالا به سطوح داخلی پمپ (معمولاً پروانه) شده و در صورت تداوم آسیب های شدیدی شبیه به خوردگی pitting بر سطح باقی می گذارد.

کاویتاسیون پدیده ای است که در سرعتهای بالا باعث خرابی و ایجاد گودال در سطح می گردد . گاهی در یک سیستم هیدرولیکی به علت بالا رفتن سرعت‚فشار منطقه ای پائین می اید و ممکن است این فشار به حدی پائین بیاید که برابر فشار بخار سیال در آن شرایط باشد و یا در طول سرریز یا حوضچه خلاءزایی در اثر وجود ناصافیها و یا ناهمواریهای کف سرریز خطوط جریان از بستر خود جدا شده و بر اثر این جداشدگی فشار موضعی در منطقه جداشدگی کاهش یافته و ممکن است که به فشار بخار سیال(فشار بخار فشاری است که در ان مایع شروع به جوشیدن کرده و با بخار خود به حالت تعادل می رسد) برسد . در این صورت بر اثر این دوعامل بلافاصله مایعی که در آن قسمت از مایع در جریان است به حالت جوشش درامده و سیال به بخار تبدیل شده و حبابهایی از بخار بوجود میاید . این حبابها پس از طی مسیر کوتاهی به منطقه ای با فشار بیشتر رسیده و منفجر میشود و تولید سر وصدا می کند و امواج ضربه ای ایجاد می کند و به مرز بین سیال و سازه ضربه زده و پس از مدت کوتاهی روی مرز جامد ایجاد فرسایش و خوردگی میکند .(corrotion( تبدیل مجدد حبابها به مایع و فشار ناشی از انفجار آن گاهی به ١٠٠٠ مگا پاسکال میرسد . از انجایی که سطوح تماس این حبابها با بستر سرریز بسیار کوچک می باشند نیروی فوق العاده زیادی در اثر این انفجارها به بسترهای سرریز ها و حوضچه های آرامش وارد می کند . این عمل در یک مدت کوتاه و با تکرار زیاد انجام می شود که باعث خوردگی بستر سرریز می شود و به تدریج این خوردگیها تبدیل به حفره های بزرگ می شوند . این مرحله را : Cavitation erosion or cavitation pitting می نامند. در سرریز های بلند چون سرعت سیال فوق العاده زیاد می باشد ‚در نتیجه نا صا فیهای حتی در حد چند میلیمتر هم می تواند باعث ایجاد جدا شدگی جریان شود . هر نوع روزنه با برامدگی تعویض ناگهانی سطح مقطع هم می تواند باعث جدایی خطوط جریان شود . این پدیده معمولا در پایه های دریچه ها بر روی سرریز ها‚در قسمت زیر دریچه های کشویی و انتهای شوتها رخ دهد . شرایطی که موجب کاویتاسیون می گردد اغلب در جریانهای با سرعت بالا پدید می اید . بطور مثال سطح آبروی سریز که ۴٠ تا ۵٠ متر پایین تر از سطح تراز آب مخزن می باشد بطور حاد در معرض خطر کاویتاسیون قرار دارد . پدیده کاویتاسیون در جریانات فوق اشفته در پرش هیدرولیکی در مکانهایی مثل حوضچه های خلاءزایی مشکلات فراوانی ایجاد می کند . صدمه کاویتاسیون به سازه های طراهی شده برای سرعتهای بالا و در سد های بلند و سرریزهای بزرگ یک مشکل دائمی است . کمیت بدون یعدی را که بیانگر جوشش ناشی از جریان مایع باشد عدد کاویتاسیون می نامند:

کاویتاسیون چیست، cavitation،حباب‌زایی،پدیده کاویتاسیون،خوردگی،کاویتاسیون،حفره‌سازی، خلازایی،انواع کاویتاسیون،راههای جلوگیری از کاویتاسیون،کاویتاسیون در پمپها،

==================================================================

فاکتورهای موثر در پدیده کاویتاسیون :

در طی حداقل ٢٠سال تجربه و بررسی عملکرد سرریزها ( شامل مدل و آزمایش بر روی پروتوتیپ ) این طور نتیجه گیری شده که کاویتاسیون در اثر عملکرد مجموعه ای از عوامل و شرایط است . معمولا یک عامل به تنهایی برای ایجاد مسئله کاویتاسیون کافی نیست ولی ترکیبی از عوامل هندسی و هیدرودینامیکی و فاکتورهای وابسته دیگر ممکن است منجر به خسارت کاویتاسیون گردد . از مهمترین عواملی که می توانند در این زمیه ممکن است دخیل باشند می توان به موارد زیر اشاره کرد :

۱٫عوامل هندسی : که شامل موارد زیر می شود .
ناهمواریهای سطحی سرریز‚خصوصا برامدگیها و فرورفتگیهای موضعی – شکافهای دریچه های کشویی و پایه های دریچه های قطاعی – ستونها piers – درزهای ساختمانی -جدا کننده جریان ودفلکتورها Flow splitter & deflector – دهانه مجاری و لوله Ports of ducts & pipe – تغیر در شکل عبور جریان Change of water passage shape – انحنا یا انحراف در مسیر جریان در آبراهه Misalignment of conduit 2.عوامل هیدرودینامیکی :

– دبی مخصوص – سرعت جریان – عملکرد دریچه – توسعه لایه مرزی
۳٫عوامل متفرقه :

– انتقال حرارت در طی فروریختن – درجه حرارت آب – تعداد واندازه حبابهای درون آب Diffusion of air – پراکندگی هوا

یکی از مثال های بارز و خطرناک کاویتاسیون در پره های توربین دیده می شود و به راحتی میتواند باعث تخریب پره گردد.از دیکر مثال هل برای این پدیده میتوان به کاویتاسیون در پروانه ی کشتی ها اشاره کرد.

حُفره‌زایی (نام‌های دیگر: حباب‌زایی، خوردگی، کاویتاسیون، حفره‌سازی، خلاءزایی) (به انگلیسی: cavitation) پدیده‌ای است که در آن کاهش فشار باعث تبخیر موضعی مایع و ایجاد حباب‌هایی شود. این پدیده در پروانهٔ کشتی‌ها، اژدرها و پمپ‌های سانتریفیوژ و سرریز سدها رخ می‌دهد.

در این پدیده که معمولاً در مایعات با حرکت متلاطم به دلیل اختلاف فشار در مایع رخ می‌دهد، فشار موضعی کم‌تر از فشار بخار مایع می‌شود. این امر باعث می‌شود تا مثلاً آب که در شرایط متعارف در ۱۰۰ درجه سانتیگراد شکل گازی پیدا می‌کند در دماهایی پایین‌تر زودتر به صورت گاز درآید.

حباب‌های گازی ایجاد شده زمانی که دوباره به منطقه پرفشارتر وارد می‌شوند معمولاً منفجر می‌شوند. این ترکیدن حباب‌ها شوکی موج‌مانند ایجاد می‌کند که صدادار است و می‌تواند از طریق خوردگی حبابی به پروانه‌های کشتی آسیب برساند. هر نوع کشتی و هر نوع پروانه صدای حفره‌زایی ویژهٔ خود را تولید می‌کند و این باعث می‌شود تا خدمه زیردریایی‌ها بتوانند نوع کشتی‌های پیرامون خود را شناسایی کنند.

حفره‌زایی انواع گوناگونی دارد:[۱]

گونه‌های حفره‌زایی

حفره‌زایی حبابی
حفره‌زایی پره
حفره‌زایی بُن پروانه
حفره‌زایی ابری
حفره‌زایی محفظهٔ پروانه
حفره‌زایی نوکگردابه
حفره‌زایی میانهٔ گردابه

توزیع فشار در پیرامون پرهٔ پروانه کشتی

سطح مکش
سطح فشار
لبهٔ جلو
زاویهٔ
شارش
p: فشار هیدرواستاتیک
pu: فشار منفی
po: فشار مثبت
pv: فشار تبخیر
Vac. : خلاء

حفره‌زایی همچنین یکی از دلایل اولیه لرزش در پمپ‌های سانتریفوژ است. تولید حباب در پروانه پمپ وقتی رخ می‌دهد که طول مکش خالص مثبت مجاز (NPSHa) کمتر از عمق مکش درخواستی (NPSHr) پمپ شود. به این ترتیب به دلیل مکش موجود در محفظه پمپ، فشار مایع درون محفظه کاهش می‌یابد. طول مکش خالص مثبت (NPSH) عبارتی است که درباره شرایط مرتبط با پدیده حباب زایی پمپ توضیح می دهد.

چنانچه فشار محفظه پمپ از فشار بخار مایع در دمای عملیاتی کمتر شود، مایع درون محفظه پمپ تبخیر شده و بصورت حباب درمی‌آید. این حبابها در برخورد با پروانه‌های پمپ ترکیده و نه تنها باعث لرزش پمپ می‌شوند بلکه آسیبهای جدی از جمله خوردگی زیاد در لبه پروانه‌ها و بدنه ایجاد می‌کنند که به مرور زمان باعث کاهش راندمان پمپ می‌گردد. وجود مانع در مسیر مکش، وجود زانویی در فاصله نزدیک ورودی پمپ و یا شرایط غیرعادی بهره‌برداری از عوامل این مسئله هستند.[۲]

عمدتاً پدیده کاویتاسیون در سرریز سدها در سرعتهای بالا رخ می‌دهد گاهی در یک سیستم هیدرولیکی به علت بالا رفتن سرعت فشار منطقه‌ای کاسته شده و به حدی برسد که با فشار سیال در آن شرایط برابر شود، و یا در طول سرریز به دلیل ناصافی‌ها خطوط جریان از بستر خود جدا شده و در اثر این جداشدگی فشار موضعی در محل جداشدگی کاسته شود، و به فشار بخار سیال برسد، که در اثر این عوامل مایعی که در آن قسمت وجود دارد بلافاصله به جوشش درآمده و حباب‌هایی بوجود می‌آید که سرریز یا کانال در اثر ترکیدن این حبابها دچار صدمه و آسیب می‌شود، بطور معمول در سرعت‌های تقریباً ۲۰ متر بر ثانیه و بیشتر احتمال ایجاد پدیده کاویتاسیون وجود دارد، ولی کنترل این پدیده در سرعت ۱۵ متر بر ثانیه انجام می‌شود.

تونل‌های حفره‌زایی

در ایران، در دو دانشگاه تونل حفره‌زایی وجود دارد:

آزمایشگاه دریا دانشگاه صنعتی شریف
آزمایشگاه کاربردی هیدرودینامیک،دانشگاه علم و صنعت
حفره زایی اولتراسونیک

یکی از روش‌هایی که به طور گسترده برای تخریب سلول و همگن سازی استفاده می‌شود، استفاده از فراصوت است. هموژنایزر اولتراسونیک با ایجاد امواج شدید فشاری در یک محیط مایع، کار می‌کند. امواج فشاری باعث جریان در مایع شده و تحت شرایط مناسب موجب تشکیل سریع میکرو حباب می‌گردد که رشد و یکی شدن این حباب‌ها تا رسیدن به اندازه بیشینه و در نهایت ترکیدن آنها حرارت شدیدی ایجاد می‌نماید. به این پدیده کاویتاسیون گفته می‌شود. انفجار حباب‌ها تولید موج ضربه‌ای با انرژی کافی برای شکستن پیوند کووالانسی می‌کند. نیروی برشی حاصل از انفجار حباب و همچنین از جریان‌های اغتشاشی ناشی از ارتعاش صوتی برای همگن سازی و تخریب سلول استفاده می‌شود. این فرایند می‌تواند به پاشش مایع با سرعتی در حدود ۴۲۰ کیلومتر در ساعت، ایجاد فشاری معادل ۲۰۰ بار و یا دمای بالای نقطه‌ای ۴۵۰۰ درجه سانتیگرادی در آن شود.[۳

هر گاه دمای مایع، در فشار ثابت افزایش و یا فشار آن در دمای ثابت، کاهش یابد، در نهایت حالت مایع شروع به تغییر کرده و حبابهای پر شده از بخار آب و یا گاز تولید می‌گردند. این حبابها را می‌توان به عنوان فضاهای خالی در مایع در نظر گرفت (در زبان انگلیسی کاویتی Cavity نام دارند).

بنابراین هم بوسیله افزایش دما در فشار ثابت و هم کاهش فشار دینامیکی در دمای ثابت، حباب در مایع بوجود می‌آید. نخستین روش جوشیدن (Boiling) و دومین روش کاویتاسیون نام دارد .

کاویتاسیون باعث ایجاد حباب در یک مایع در اثر کاهش فشار آن مایع می‌گردد. آب یا هر مایع دیگری، در هر درجه حرارتی به ازای فشار معینی تبخیر می‌شود.
هرگاه در حین جریان مایع، فشار مایع در نقطه‌ای از فشار تبخیر مایع در درجه حرارت مربوطه کمتر شود،
حبابهای بخار یا گازی در فاز مایع به وجود می‌آیند که به همراه مایع به نقطه‌ای دیگر با فشار بالاتر
حرکت می‌نمایند.

شاید برای برخی سوال باشد که تفاوت کاویتاسیون با فرایند تبخیر چیست، این تفاوت رامی توان از تعاریفی که از هر یک از آنها می‌شود جستجو کرد. تبخیر به صورت زیر بیان می‌شود:اگر تبدیل مایع به گاز ناشی از افزایش دما باشد آن را تبخیر می گوینددر حالی که تعریف تحت لفظی کاویتاسیون در زیر آمده است:

اگر تبدیل مایع به گاز ناشی از کاهش

دانلود فایل جدید پاورپوینت ریخته گری گریز از مرکز (33 اسلاید)

دانلود فایل جدید پاورپوینت ریخته گری گریز از مرکز (33 اسلاید)

اساساً دو نوع ریخته گری گریز از مرکز وجود دارد .گریز افقی که حول محور افقی خود میچرخد و گریز عمودی که حول محور عمودی خود میچرخد .از ماشین ریخته گریز از مرکز افقی عموماً برای تولید لوله، تیوپ، بوش، غلاف های سیلندری و قطعات استوانه ای یا تیوپ مانند که شکل ساده ای دارند (مطلب بخش پیش ریخته گری گریز از مرکز افقی را ببینید )استفاده میشود. دامنه ی کاربرد ماشین ریخته گری گریز از مرکز عمودی وسیعتر است. قطعاتی که استوانه ای ویا حتی متقارن نیستند می توانند با استفاده از ریخته گری گریز از مرکز عمودی تولید شوند. فرآیند ریخته گری گریز از مرکز از قالب دواری استفاده می کند تا مذاب را به طور یکسان داخل محفظه قالب کند. انجماد جهت دار قطعه ای چگالتر با خصوصیات فیزیکی عالی تری نسبت به فرآیند ریخته گری ثقلی تولید می کند.

قطعات تولیدی به روش ریخته گری گریز از مرکز،توسط ریختن فلز مذاب داخل قالب دوار تولید می شوند. نیروی گریز از مرکز ناشی از دوران قالب فلز مذاب را به داخل حفره (حفرات) قالب هل می دهد تا اینکه در زیر فشار ممتد فلز مذاب منجمد شود. قطعات ریختگی استوانه ای عموماً مناسب تر است تا با استفاده از ریخته گری گریز از مرکز تولید شوند. قطعات استوانه ای تولید شده در قالب های دائم به روش ریخته گری گریز از مرکز دارای نقطه تسلیم بالاتر و خواص مکانیکی بالاتری نسبت به قطعات تولید شده در ریخته گری ثقلی هستند. اقتصادی ترین روش در تولید قطعات سیلندری یا استوانه ای با کیفیت عالی با توجه به نقاط تسلیم قطعه، هزینه تمیز کاری و هزینه قالب، ریخته گری گریز از مرکز می باشد.

قطعات تولیدی گریز از مرکز می توانند با استفاده از واژه ‘هموژن’ بهتر تعریف شوند، یعنی اینکه دارای خواص کاملاً یکنواخت در تمامی جهات باشند. که این مطلب در مورد فورجینگ صادق نیست. با استفاده از مزایای عالی به وجود آمده ناشی از نیروی گریز از مرکز قالب دوار، قطعات ریختگی با کیفیت بالا و بدون عیب به دلیل چگالی بالا و به دور از گاز های اکسیدی و سایر آخالهای غیر فلزی می توانند تولید شوند. مزیت اقصادی روش ریخته گری گریز از مرکز حذف و یا به حداقل رساندن راه گاه و تغذیه ها می باشد.

تمام فلزاتی که توسط ریخته گری ثقلی تولید می شوند می توانند با استفاده از روش ریخته گری گریز از مرکز نیز تولید شوند. از قبیل فولاد های کربنی و آلیاژی، فولاد های پُر آلیاژ مقاوم به خوردگی و مقاوم در برابر حرارت، چدن خاکستری، چدن داکتیل و چدن نشکن، چدن های پر آلیاژ، فولاد های زنگ نزن، فولاد نیکل دار، آلیاژهای آلومینیوم، مس منیزیم، آلیاژ های پایه نیکل و کبالت و آلیاژهای تیتانیم. غیر فلزات نیز با استفاده از روش ریخته گری گریز از مرکز می توانند تولید شوند، از قبیل: سرامیک ها، شیشه ها، پلاستیک ها و تقریباً هر ماده ای که بتوان آن را ذوب کرده و به صورت مایع درآورد.

قالب های ماسه ای، نیم ریژه و قالب های دائم میتوانند در فرآیند ریخته گری گریز از مرکز به کار روند. انتخاب نوع قالب به شکل قطعه، میزان کیفیت مورد نیاز و تعداد قطعه مورد نیاز بستگی دارد.

فرآیند های ریخته گری گریز از مرکز

سه نوع ریخته گری گریز از مرکز وجود دارد:

1- ریخته گری گریز از مرکز حقیقی (rue centrifugal casting)

2- ریخته گری نیمه گریز از مرکز (semi centrifugal casting)

3- ریخته گری گریز از مرکزمرکز گرا (centrifuge centrifugal casting)

ریخته گری گریز از مرکز حقیقی:

ریخته گری گریز از مرکز حقیقی برای تولید قطعات ریختگی لوله ای یا سیلندری ، توسط چرخش قالب حول محور خودش استفاده میشود . این فرآیند میتواند عمودی ویا افقی باشد ونیاز به ماهیچه مرکزی کاملاًٌ برطرف میشود . قطعه ریختگی تولید شده به این روش دارای یک حفره عمیق استوانه ای با شعاع درونی مشخص بدون توجه به شکل یا پیکربندی قطعه خواهد بود. حفره قطعه ریختگی تولید شده بدون شیب ویا با شیب خواهد بود بسته به نوع محور دوران افقی یا عمودی استفاده شده .قطعات ریختگی تولید شده در مدل فلزی دارای انجماد جهت دارحقیقی از بیرون قطعه به سمت مرکز دوران هستند . انجماد جهت دار منجر به تولید قطعاتی با کیفیت عالی و بدون عیب انقباضی، که بزرگترین دلیل معیوب شدن قطعات در ریخته گری ماسه ای است خواهد شد.

ریخته گری نیمه گریز از مرکز :

برای تولید قطعات ریختگی با پیکربندی که به طورکامل از شکل قالب در تمام وجوه، داخل و بیرون توسط چرخیدن قالب و قطعه حول محور خودش نشئت می گیرد استفاده می شود. محور چرخش عمودی عموماً در این روش استفاده می شود. اگر که قطعه ریختگی دارای حفراتی باشد، از ماهیچه ممکن است استفاده شود. انجماد جهت دار باطراحی صحیح راهگاه به مانند ریختگری ثقلی قابل حصول است. قطعات ریختگی که تولیدآنها به روش ثقلی مشکل است، از نظر اقتصادی می توانند با این روش تولید شوند. به دلیل اینکه در ریختگری گریز از مرکز فلز مذاب تحت فشاری چندین برابر ریختگری ثقلی به قطعات تغذیه می شود. که این مطلب باعث افزایش نقطه تسلیم قطعه به مقدار قابل توجهی (85%-90%) و پر کردن تمام حفرات و منافذ قالب به طور کامل و در نتیجه تولید قطعه ای با کیفیت عالی و به دور از حفرات و منفذ در جوش خواهد شد.

در مقایسه با ریخته گری ثقلی قطعات ریختگی با جداره نازک میتوانند با این روش تولید شوند. قطعاتی از این دسته شامل پولک دنده ، فولی چرخ قرقره، چرخها، پره ها، روتور های موتورهای الکتریکی.

ریخته گری گریز از مرکز مرکزگریز:

ریخته گری گریز از مرکز مرکز گریز دارای وسیع ترین زمینه ی کاربرد هستند. در این روش حفرات قطعات ریختگی حول محور چرخش درست مانند پره های چرخ اتومبیل مرتب میشوند. بنابراین می توان ریخته گری چند گانه با این روش انجام داد. نیروی گریز از مرکز فشار مورد نیاز فلز مذاب را درست مانند ریخته گری نیمه گریز از مرکز تأمین میکند. این روش ریخته گری برای تولید بدنه شیرآلات، توپی ها، ماهک ها، دیوار کوب ها وحوزه وسیعی از قطعات صنعتی گوناگون استفاده می شود.

طراحی قالب

تکنیک راهگاه. عملی بودن ریخته گری یک قطعه با استفاده از ریخته گری نیمه گریز از مرکز یا گریز از مرکز مرکز گریز توسط پیکر بندی قطعه مشخص می شود . سیستم راهگاهی ریخته گری گریز از مرکز معمولاً یک راهگاه تنها را به خدمت می گیرد، که عملکرد یک راهگاه و تغذیه را با هم ترکیب می کند. نیروی گریز از مرکز اثر عملکرد مذاب رسانی تغذیه را تقویت می کند و قطعه ای با فلز چگالتر تولید می کند، در غیر این صورت چنین نتیجه نمی توانست به دست آید. شکل1 نشان می دهد که قالب ریخته گری گریز از مرکزی که با سرعت محیطی 305 متر بر دقیقه () در قطر بیرونی قطعه می چرخد ارتفاعی تغذیه ای هم ارز با 9 متر (ft30) خواهد داشت .که این هم ارز فشاری برابر kPa 703 (psi 102) است. نمونه قطعه ریختگی ساکن ارتفاع تغذیه ای کمتر از 3ر0 متر دارد. نیروی گریز ازمرکز عمل مذاب رسانی بهتری نسبت به فشار مایع (فشار هیدرو استاتیک فلز در منبع تغذیه ) در ریخته گری ثقلی فراهم می کند. بنا براین مذاب رسانی فلز مذاب به درون و از میان قسمت های باریک تر و سبک تر قالب به درون قسمت های سنگین تر قالب امکان پذیر می شود وخیلی راحتر از ریختگری ثقلی است.

پیکر بندی برخی از قطعات ریختگی که ذاتاً انجماد جهت داری تولید نمی کنند می توانند توسط برخی از تکنیک های قالب گیری به انجماد جهت دار تبدیل شوند. عایق ها، راه گاه های کمکی، مبرد ها یا تغذیه های کور می توانند مورد استفاده قرار بگیرند. هر چند ، قطعه ای که دارای قسمت های غیر یکسانی در ضخامت باشد ممکن است نیاز به روش های پیچیده قالب گیری داشته باشد که هزینه ی قالب گیری و تمیز کاری را افزایش می دهد.

قالب های ماسه ای

وقتی که از قالب های ماسه ای به خصوص ماسه تر استفاده می شود ، باید که عمل ریختن فلز مذاب به درون قالب در سرعت آهسته دوران- قالب شروع شود. وقتی که قسمتی از قالب یا تمام آن ریخته شد، سرعت چرخش تا حد مورد نیاز افزایش پیدا می کند، تا از فرسایش حفرات قالب توسط فلز مذاب جلو گیری کند یا کاهش دهد. قالب همواره باید تحت گردش ریخته شود، حتی اگر سرعت گردش قالب فقطrpm 5 (دور بر دقیقه )باشد. این مطلب توزیع صحیح فلز داغ و سرد در قالب را برای عملکرد بهینه تغذیه رسانی تأیید می کند.

قالب های ماسه ای تر : قطعات ریخته گری گریز از مرکز می توانند در قالب های ماسه ای تر یا خشک تولید شود. وقتی که از قالب های ماسه تر استفاده می شود، درجه (ترجیحاً گرد) مورد نیاز است. از سه روش می توان برای محکم کردن قالب ماسه ای تر به میز ماشین گریز استفاده کرد.

در روش اول، دو تا پین محکم

دانلود فایل جدید پروژه و تحقیقی در مورد فیبر نوری در 70 صفحه-docx

دانلود فایل جدید پروژه و تحقیقی در مورد فیبر نوری در 70 صفحه-docx

مقدمه

فیبر نوری یا تار نوری رشتهٔ باریک و بلندی از یک مادّهٔ شفاف مثل شیشه یا پلاستیک است که می‌تواند نوری را که از یک سرش به آن وارد شده، از سر دیگر خارج کند. فیبر نوری داری پهنای باند بسیار بالاتر از کابل‌های معمولی می‌باشد، با فیبر نوری می‌توان داده‌های تصویر، صوت و داده‌های دیگر را به راحتی با پهنای باند بالا تا ۱۰ گیگابیت بر ثانیه و بالاتر انتقال داد.[۱] امروزه مخابرات فیبر نوری، به دلیل پهنای باند وسیعتر در مقایسه با کابلهای مسی، و تاخیر کمتر در مقایسه با مخابرات ماهواره ای از مهمترین ابزار انتقال اطلاعات محسوب می‌شود. اولین کسانی که در قرون اخیر به فکر استفاده از نور برای انتقال اطلاعات افتادند، انتشار نور را در جو زمین تجربه کردند. اما وجود موانع مختلف نظیر گرد و خاک، دود، برف، باران، مه و… انتشار اطلاعات نوری در جو را با مشکل مواجه ساخت. بعدها استفاده از لوله و کانال برای هدایت نور مطرح گردید. نور در داخل این کانالها بوسیله آینه‌ها و عدسی‌ها هدایت می‌شد، اما از آنجا که تنظیم این آینه‌ها و عدسی‌ها کار بسیار مشکلی بود این کار نیز غیر عملی تشخیص داده شد و مردود ماند.[۲]

شاید اولین تلاش در سیر تکاملی سیستم ارتباط نوری به وسیله الکساندر گراهام بل صورت گرفت که در سال ۱۸۸۰، درست ۴ سال پس از اختراع تلفن، اختراع تلفن نوری (فوتوفون) یا سیستمی که صدا را تا فواصل چندین صد متر منتقل می‌کرد، به ثبت رساند. تلفن نوری بر مبنای مدوله کردن نور خورشید بازتابیده با به ارتعاش در آوردن آینه ای کار می‌کرد. گیرنده یک فتوسل بود. در این روش نور در هوا منتشر می‌شد و بنابراین امکان انتقال اطلاعات تا بیش از ۲۰۰ متر میسر نبود. به همین دلیل، اگرچه دستگاه بل ظاهراً کار می‌کرد اما از موفقیت تجاری برخوردار نبود.
ایده استفاده از انکسار (شکست) برای هدایت نور (که اساس فیبرهای نوری امروزی است) برای اولین بار در سال ۱۸۴۰ توسط Daniel Colladon و Jacques Babinet در پاریس پیشنهاد شد. همچنین John Tyndall در سال ۱۸۷۰ در کتاب خود ویژگی بازتاب کلی را شرح داد: «وقتی نور از هوا وارد آب می شود به سمت خط عمود بر سطح خم می‌شود و وقتی از آب وارد هوا می شود از خط عمود دور می شود. اگر زاویه ی پرتو نور با خط عمود در تابش از داخل آب بزرگتر از ۴۸ درجه شود هیچ نوری از آب خارج نمی‌شود در واقع نور به طور کامل از سطح آب منعکس می شود. زاویه ای که انعکاس کلی آغاز می شود را زاویه بحرانی می نامیم».[۳]

کاکو و کوکهام انگلیسی برای اولین بار استفاده از شیشه را بعنوان محیط انتشار مطرح ساختند. آنان مبنای کار خود را بر آن گذاشتند که به سرعتی حدود ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه و بیشتر بر روی محیط‌های انتشار شیشه دست یابند. این سرعت انتقال با تضعیف زیاد انرژی همراه بود. این دو محقق انگلیسی، کاهش انرژی را تا آنجا می‌پذیرفتند که کمتر از ۲۰ دسی بل نباشد. اگر چه آنان در رسیدن به هدف خود ناکام ماندند، اما شرکت آمریکایی (کورنینگ گلس) به این هدف دست یافت. در اوایل سال ۱۹۶۰ میلادی با اختراع اشعه لیزر ارتباطات فیبرنوری ممکن گردید. در سال ۱۹۶۶ میلادی، دانشمندان در این نظریه که نور در الیاف شیشه‌ای هدایت می‌شود پیشرفت کردند که حاصل آن از کابلهای معمولی بسیار سودمندتر بود. چرا که فیبرنوری بسیار سبکتر و ارزانتر از کابل مسی است و در عین حال ظرفیت انتقالی تا چندین هزار برابر کابل مسی دارد.

توسعه فناوری فیبرنوری از سال ۱۹۸۰ میلادی به بعد باعث شد که همواره مخابرات نوری بعنوان یک انتخاب مناسب مطرح باشد. تا سال ۱۹۸۵ میلادی در دنیا نزدیک به ۲ میلیون کیلومتر کابل نوری نصب شده و مورد بهره برداری قرار گرفته‌است.

از فیبر نوری (معمولاً از جنس سیلیسیم دی‌اکسید) برای انتقال داده‌ها توسط نور لیزر استفاده میشود. یک کابل فیبر نوری که کمتر از یک اینچ قطر دارد از مجموعه ای از این فیبرها تشکیل شده و می‌تواند صدها هزار مکالمهٔ صوتی را حمل کند. فیبرهای نوری تجاری ظرفیت ۲٫۵ گیگابایت در ثانیه تا ۱۰۰ گیگابایت در ثانیه را فراهم می‌سازند. فیبر نوری از چندین لایه ساخته می‌شود. درونی‌ترین لایه را هسته می‌نامند. هسته شامل یک تار کاملاً بازتاب کننده از شیشه خالص (معمولاً) است. هسته در بعضی از کابل‌ها از پلاستیک کا ملاً بازتابنده ساخته می‌شود، که هزینه ساخت را پایین می‌آورد. با این حال، یک هسته پلاستیکی معمولاً کیفیت شیشه را ندارد و بیشتر برای حمل داده‌ها در فواصل کوتاه به کار می‌رود. حول هسته بخش پوسته قرار دارد، که از شیشه یا پلاستیک ساخته می‌شود. هسته و پوسته به همراه هم یک رابط بازتابنده را تشکیل می‌دهند که با عث می‌شود که نور در هسته تا بیده شود تا از سطحی به طرف مرکز هسته باز تابیده شود که در آن دو ماده به هم می‌رسند. این عمل بازتاب نور به مرکز هسته را (بازتاب داخلی کلی) می‌نامند.

فیبر نوری

در نوع مرسوم فیبر نوری قطر هسته و پوسته با هم حدود ۱۲۵ میکرون است (هر میکرون معادل یک میلیونیم متر است)، که در حدود اندازه یک تار موی انسان است. بسته به سازنده، حول پوسته چند لایه محافظ، شامل یک پوشش معمولاً از جنس پلاستیک قرار می‌گیرد.

یک پوشش محافظ پلاستکی سخت لایه بیرونی را تشکیل می‌دهد. این لایه کل کابل را در خود نگه می‌دارد، که می‌تواند صدها فیبر نوری مختلف را در بر بگیرد. قطر یک کابل نمونه کمتر از یک اینچ است.

از لحاظ کلی دو نوع فیبر وجود دارد: تک حالتی و چند حالتی. فیبر تک حالتی یک سیگنال نوری را در هر زمان انتشار می‌دهد، در حالی که فیبر چند حالتی می‌تواند صدها حالت نور را به طور هم‌زمان انتقال بدهد.

سیستم‌های مخابرات فیبر نوری

کابل زیر دریایی فیبر نوری

گسترش ارتباطات راه دور و راحتی انتقال اطلاعات از طریق سیستم‌های انتقال و مخابرات فیبر نوری یکی از پر اهمیت ترین موارد مورد بحث در جهان امروز است. سرعت دقت و تسهیل از مهم‌ترین ویژگی‌های مخابرات فیبر نوری می‌باشد. یکی از پر اهمیت‌ترین موارد استفاده از مخابرات فیبر نوری آسانی انتقال در فرستادن سیگنال‌های حامل اطلاعات دیجیتالی است که قابلیت تقسیم بندی در حوزه زمانی را دارا می‌باشد. این به این معنی است که مخابرات دیجیتال تامین کننده پتانسیل کافی برای استفاده از امکانات مخابره اطلاعات در پکیج‌های کوچک انتقال در حوزه زمانی است. برای مثال عملکرد مخابرات فیبر نوری با توانایی ۲۰ مگا هرتز با داشتن پهنای باند ۲۰ کیلو هرتز دارای گنجایش اطلاعاتی ۰٫۱٪ می‌باشد.

در سال ۱۸۸۰ میلادی الکساندر گراهام بل ۴ سال بعد از اختراع تلفن موفق به اخذ امتیاز نامه خود در زمینه مخابرات امواج نوری برای دستگاه خود با عنوان فوتو تلفن گردید. در ۱۵ سال اخیر با پیشرفت لیزر به عنوان یک منبع نور بسیار قدرتمند و خطوط انتقال فیبرهای نوری فاکتورهای جدیدی از تکنولوژی و تجارت بهتر را برای انسان به ارمغان آورده‌است. مخابرات فیبر نوری ابتدا به عنوان یک مخابرات از راه دور قرار دادی تلقی می‌شد که در آن امواج نوری به عنوان حامل یک یا چند واسطه انتقال استفاده می‌شد. با وجود آنکه امواج نوری حامل سیگنالهای آنالوگ بودند اما سیگنالهای نوری همچنان به عنوان سیستم مخابرات دیجیتال بدون تغییر باقی‌مانده‌است. از دلایل این امر می‌توان به موارد زیر اشاره کرد: ۱)تکنیکهای مخابرات در سیستم‌های جدید مورد استفاده قرار می‌گرفت. ۲)سیستم‌های جدید با بالاترین تکنولوژی برای داشتن بیشترین گنجایش کارآمدی سرعت و دقت طراحی شده بود. ۳)انتقال به کمک خطوط نوری امکان استفاده از تکنیک‌های دیجیتال را فراهم می‌ساخت. این مطلب نیاز انسان را به دسترسی به مخابره اطلاعات رابه صورت بیت به بیت پاسخگو بود.

توانایی پردازش اطلاعات در حجم وسیع: از آنجایی که مخابرات فیبر نوری دارای کارایی بالاتری نسبت به سیم‌های مسی سنتی هستند بشر امروزی تمایل چندانی برای پیروی از سنت دیرینه خود ندارد و توانایی پردازش حجم وسیعی از اطلاعات در مخابره فیبر نوری او را مجذوب و شیفته خود ساخته‌است.
آزادی از نویزهای الکتریکی: بافت یک فیبر نوری از جنس پلاستیک یا شییشه به دلیل رسانندگی انتخاب می‌شود. در نتیجه یک حامل موج نوری می‌تواند از پتانسیل مؤثر میدان‌های الکتریکی در امان باشد. از قابلیت‌های مهم این نوع مخابرات می‌توان به امکان عبور کابل حامل موج نوری از میان یک میدان الکترومغناطیسی قوی اشاره کرد که سیگنالهای نام برده بدون آلودگی از پارازیت‌های الکتریکی و یا سیگنالهای مداخله گر به حد اکثر کارایی خود خواهند رسید.
کاربردهای فیبر نوری

کاربرد در مخابرات: یکی از مرسوم ترین کاربردهای فیبر نوری انتقال اطلاعات توسط نور لیزر است.
کاربرد در حسگرها: استفاده ازحسگرهای فیبر نوری برای اندازه‌گیری کمیت‌های فیزیکی مانند جریان الکتریکی، میدان مغناطیسی، فشار، حرارت، جابجایی، آلودگی آب‌های دریا، سطح مایعات، تشعشعات پرتوهای گاما و ایکس در سال‌های اخیر شروع شده‌است. در این نوع حسگرها، از فیبر نوری به عنوان عنصر اصلی حسگر بهره‌گیری می‌شود بدین ترتیب که ویژگی‌های فیبر تحت میدان کمیت مورد اندازه‌گیری تغییر یافته و با اندازه شدت کمیت تأثیرپذیر می‌شود.
کاربردهای نظامی: فیبر نوری کاربردهای بی‌شماری درصنایع جنگ‌افزاری دارد که از آن جمله می‌توان برقراری ارتباط و کنترل با آنتن رادار، کنترل و هدایت موشکها، ارتباط زیردریاییها (هیدروفون) را نام برد.
کاربردهای پزشکی: فیبرنوری در تشخیصبیماریها و آزمایشهای گوناگون در پزشکی کاربرد فراوان دارد که از آن جمله می‌توان دُزیمتری غدد سرطانی، شناسایی نارسایی‌های داخلی بدن،جراحی لیزری، استفاده در دندانپزشکی و اندازه‌گیری مایعات و خون نام برد. همچنین تارهای نوری در دستگاه‌هایی به نام درون بین یا آندوسکوپ استفاده می‌شود تا به درون نای، مری، روده ومثانه فرستاده شود و درون بدن انسان به طور مستقیم قابل مشاهده باشد.
کاربرد فیبرنوری در روشنابی: از جمله کاربردهای فیبر نوری که در اواخر قرن بیستم به عنوان یک فناوری روشنایی متداول شده و در چند سال قرن اخیر توسعه و رشد فراوانی پیدا کرده‌است کاربرد آن در سیستم‌های روشنایی است. در این فناوری نور از منبع نوری که می‌تواند نور مصنوعی (نورلامپهای الکتریکی) و یا نور طبیعی (نور خورشید) باشد وارد فیبر نوری شده و از این طریق به محل مصرف منتقل می‌شود. به این ترتیب نور به هر نقطه‌ای که در جهت تابش مستقیم آن نمی‌باشد منتقل می‌شود. امتیاز این نور که موجبات رشد سریع به کارگیری و توجه زیاد به این فناوری شده‌است این است که فاقد الکتریسیته گرما و تشعشعات خطرناکماورای بنفش بوده (نور خالص و بی خطر) و دیگر اینکه بااین فناوری می‌شود نور روز (بدون گرما واشعه‌های ماورائ بنفش) را هم به داخل ساختمانها و نقاط غیر قابل دسترسی به نور خورشید منتقل کرد.
فناوری ساخت فیبرهای نوری

ویرایش شمیایی

برای تولید فیبر نوری، نخست ساختار آن در یک میله شیشه‌ای موسوم به پیش‌سازه از جنس سیلیکا ایجاد می‌گردد و سپس در یک فرایند جداگانه این میله کشیده شده تبدیل به فیبر می‌شود. از سال ۱۹۷۰ روش‌های متعددی برای ساخت انواع پیش‌سازه‌ها به کار رفته‌است که اغلب آنها بر مبنای رسوب‌دهی لایه‌های شیشه‌ای در داخل یک لوله به عنوان پایه قرار دارند.

روشهای ساخت پیش‌سازه

روش‌های فرایند فاز بخار برای ساخت پیش‌سازه فیبر نوری را می‌توان به سه دسته تقسیم کرد:

رسوب‌دهی داخلی در فاز بخار
رسوب‌دهی بیرونی در فاز بخار
رسوب‌دهی محوری در فاز بخار
موادلازم در فرایند ساخت پیش سازه

تتراکلرید سیلیکون: این ماده برای تأمین لایه‌های شیشه‌ای در فرایند مورد نیاز است.
تتراکلرید ژرمانیوم: این ماده برای افزایش ضریب شکست شیشه در ناحیه مغزی پیش‌سازه استفاده می‌شود.
اکسی کلرید فسفریل: برای کاهشدمای واکنش در حین ساخت پیش‌سازه، این مواد وارد واکنش می‌شود.
گاز فلوئور: برای کاهش ضریب شکست شیشه در ناحیه غلاف استفاده می‌شود.
گاز هلیم: برای نفوذ حرارتی و حباب‌زدایی در حینواکنش شیمیایی در داخل لوله مورد استفاده قرار می‌گیرد.
گاز کلر: برای آب‌زدایی محیط داخل لوله قبل از شروع واکنش اصلی مورد نیاز است.
مراحل ساخت

مراحل صیقل گرمایشی: پس از نصب لوله با عبورگازهای کلر و اکسیژن، در دمای بالاتر از ۱۸۰۰ درجه سلسیوس لوله صیقل داده می‌شود تا بخار آب موجود در جدار درونی لوله از آن خارج شود.
مرحله اچینگ: در این مرحله با عبور گازهای کلر، اکسیژن وفرئون لایه سطحی جدار داخلی لوله پایه خورده می‌شود تا ناهمواری‌ها و ترک‌های سطحی بر روی جدار داخلی لوله از بین بروند.
لایه‌نشانی ناحیه غلاف: در مرحله لایه‌نشانی غلاف، ماده تتراکلرید سیلیسیوم و اکسی کلرید فسفریل به حالتبخار به همراه گازهای هلیم وارد لوله شیشه‌ای می‌شوند و در حالتی که مشعل اکسی هیدروژن با سرعت تقریبی ۱۲۰ تا ۲۰۰ میلی‌متر در دقیقه در طول لوله حرکت می‌کند و دمایی بالاتر از ۱۹۰۰۰ درجه سلسیوس ایجاد می‌کند، واکنش‌های شیمیایی زیر به دست می‌آیند.
ذرات شیشه‌ای حاصل از واکنش‌های فوق به علت پدیده ترموفرسیس کمی جلوتر از ناحیه داغ پرتاب شده و بر روی جداره داخلی رسوب می‌کنند و با رسیدن مشعل به این ذرات رسوبی حرارت کافی به آنها اعمال می‌شود به طوری که تمامی ذرات رسوبی شفاف می‌گردند و به جدار داخلی لوله چسبیده و یکنواخت می‌شوند. بدین ترتیب لایه‌های شیشه‌ای مطابق با طراحی با ترکیب در داخل لوله ایجاد می‌گردند و در نهایت ناحیه غلاف را تشکیل می‌دهند.

فیبر نوری در ایران

در ایران در اوایل دهه ۶۰، فعالیت‌های پژوهشی در زمینه فیبر نوری در پژوهشگاه، برپایی مجتمع تولید فیبر نوری در پونک تهران را درپی داشت و در سال ۱۳۶۷، کارخانه تولید فیبر نوری در یزد به بهره برداری رسید. عملاً در سال ۱۳۷۳ تولید فیبر نوری با ظرفیت ۵۰٫۰۰۰ کیلومتر در سال در ایران آغاز شد. فعالیت استفاده از کابل‌های نوری در دیگر شهرهای بزرگ ایران آغاز شد تا در آینده نزدیک از طریق یک شبکه ملی مخابرات نوری به هم بپیوندند. در همان سال ۱۳۶۷ نخستین خط مخابراتی تار نوری بین تهران و کرج به کار افتاد.

اولین پروژه فیبرنوری با اجرای ۷۰۰ کیلومتر کابل با ۱۳ هزار کانال بین چندین مسیر با هزینه‌ای بالغ بر ۴۰ میلیارد ریال بین سالهای ۶۹ تا ۷۳ انجام شد. در برنامه دوم توسعه پروژه فیبرنوری با ۱۱۶۰۰ کیلومتر کابل با ۶۲۰ هزار کانال بین شهری با هزینه ۶۵۴ میلیارد ریال در سالهای ۷۴ تا ۷۸ به انجام رسید و نهایتاً در برنامه سوم توسعه ۱۷۸۵۰ کیلومتر تا ۲ میلیون کانال با پروتکشن بین شهرهای کشور با هزینه‌ای بالغ بر ۱۰۳۵ میلیارد در سالهای ۷۹ تا ۸۳ اجرا شد.

پروژه تار نوری آسیا-اروپا که به TAE مشهور است دارای ۲۴۰۰۰ کیلومتر طول است و از چین، قرقیزستان، ازبکستان و ترکمنستان، ایران، ترکیه، اوکراین و آلمان می‌گذرد. ظرفیت قابل حمل این خط، ۷۵۶۰۰ کانال تلفنی است.

فیبرنوری یک موجبر استوانهای از جنس شیشه یا پلاستیک است که دو ناحیه مغزی و غلاف با ضریب شکست متفاوت و دو لایه پوششی اولیه و ثانویه پلاستیکی تشکیل شده‌است. برپایه قانون اسنل برای انتشار نور در فیبر نوری شرط: می‌بایست برقرار باشد که به ترتیب ضریب شکست‌های مغزی و غلاف هستند. انتشار نور تحت تأثیر عواملی ذاتی و اکتسابی دچار تضعیف می‌شود. این عوامل عمدتآ ناشی از جذب فرابنفش، جذب فروسرخ، پراکندگی رایلی، خمش و فشارهای مکانیکی بر آنها هستند.

فیبر نوری(لوله نوری) POF ,PCF , QOF در ایران

از سال ۱۳۸۷ تحقیقات وسیعی در مورد این نوع از فیبرها در مرکز فناوری تخصصی صورت گرفت و با دستیابی به تکنولوژی ساخت و تولیدآنها ایران در زمره معدود کشورهای دارنده تکنولوژی ساخت (POLYMER OPTICAL FIBER , PLASTIC CLAD FIBER) قرار گرفت. فیبرهای نوری POF برای انتقال نور مرئی و بسیاری از کاربری‌های دیگر قابل استفاده هستند و در بحث انتقال دیتا سرعتی حدود ۴۰ گیگا بیت در ثانیه دارند که در مقایسه با فیبرهای نوری شیشه‌ای حدود ۴۰۰ برابر بیشتر می‌باشد. فیبرهای PCF , QOF جهت مصارف خاص صنایع مختلف از قبیل سنسورها و انتقال دیتا بسیار کار آمد است. در کل موارد استفاده از این فیبرهاموجب دستیابی به ابزارآلات هایتکی است که در انحصار بعضی از دولتها قرار داشته‌است.

در POFها شار نوری.

فیبرهای نوری نسل سوم

طراحان فیبرهای نسل سوم، فیبرهایی را مد نظر داشتند که دارای کمترین تلفات و پاشندگی باشند. برای دستیابی به این نوع فیبرها، محققین از حداقل تلفات در طول موج ۱۵۵۰ نانومتر و از حداقلپاشندگی در طول موج ۱۳۱۰۰ نانومتر بهره جستند و فیبری را طراحی کردند که دارای ساختار نسبتاً پیچیده‌تری بود. در عمل با تغییراتی در پروفایل ضریب شکست فیبرهای تک مد از نسل دوم، که حداقل پاشندگی آن در محدوده ۱٫۳ میکرون قرار داشت، به محدوده ۱٫۵۵ میکرون انتقال داده شد و بدین ترتیب فیبر نوری با ماهیت متفاوتی موسوم به فیبر دی. اس. اف (D.S.F. Fiberِ) ساخته شد.

فيبر نوري يكي از محيط هاي انتقال داده با سرعت بالا است . امروزه از فيبر نوري در موارد متفاوتي نظير: شبكه هاي تلفن شهري و بين شهري ، شبكه هاي كامپيوتري و اينترنت استفاده بعمل مي آيد. فيبرنوري رشته اي از تارهاي شيشه اي بوده كه هر يك از تارها داراي ضخامتي معادل تار موي انسان را داشته و از آنان براي انتقال اطلاعات در مسافت هاي طولاني استفاده مي شود.

مباني فيبر نوري

فيبر نوري ، رشته اي از تارهاي بسيار نازك شيشه اي بوده كه قطر هر يك از تارها نظير قطر يك تار موي انسان است . تارهاي فوق در كلاف هائي سازماندهي و كابل هاي نوري را بوجود مي آورند. از فيبر نوري بمنظور ارسال سيگنال هاي نوري در مسافت هاي طولاني استفاده مي شود.

مزاياي فيبر نوري

فيبر نوري در مقايسه با سيم هاي هاي مسي داراي مزاياي زير است :

ارزانتر. هزينه چندين كيلومتر كابل نوري نسبت به سيم هاي مسي كمتر است.
نازك تر. قطر فيبرهاي نوري بمراتب كمتر از سيم هاي مسي است.
ظرفيت بالا. پهناي باند فيبر نوري بمنظور ارسال اطلاعات بمراتب بيشتر از سيم مسي است.
تضعيف ناچيز. تضعيف سيگنال در فيبر نوري بمراتب كمتر از سيم مسي است.
سيگنال هاي نوري . برخلاف سيگنال هاي الكتريكي در يك سيم مسي ، سيگنا ل ها ي نوري در يك فيبر تاثيري بر فيبر ديگر نخواهند داشت.
مصرف برق پايين . با توجه به سيگنال ها در فيبر نوري كمتر ضعيف مي گردند ، بنابراين مي توان از فرستنده هائي با ميزان برق مصرفي پايين نسبت به فرستنده هاي الكتريكي كه از ولتاژ بالائي استفاده مي نمايند ، استفاده كرد.
سيگنال هاي ديجيتال . فيبر نور ي مناسب بمنظور انتقال اطلاعات ديجيتالي است.
غير اشتعال زا . با توجه به عدم وجود الكتريسيته ، امكان بروز آتش سوزي وجود نخواهد داشت.
سبك وزن . وزن يك كابل فيبر نوري بمراتب كمتر از كابل مسي (قابل مقايسه) است.
انعطاف پذير . با توجه به انعظاف پذيري فيبر نوري و قابليت ارسال و دريافت نور از آنان، در موارد متفاوت نظير دوربين هاي ديجيتال با موارد كاربردي خاص مانند : عكس برداري پزشكي ، لوله كشي و …استفاده مي گردد.
با توجه به مزاياي فراوان فيبر نوري ، امروزه از اين نوع كابل ها در موارد متفاوتي استفاده مي شود. اكثر شبكه هاي كامپيوتري و يا مخابرات ازراه دور در مقياس وسيعي از فيبر نوري استفاده مي نماين

بخش هاي مختلف فيبر نوري

يك فيبر نوري از سه بخش متفاوت تشكيل شده است :

هسته (Core)

هسته نازك شيشه اي در مركز فيبر كه سيگنا ل هاي نوري در آن حركت مي نمايند.

روكش Cladding بخش خارجي فيبر بوده كه دورتادور هسته را احاطه كرده و باعث برگشت نورمنعكس شده به هسته مي گردد.

بافر رويه Buffer Coating

روكش پلاستيكي كه باعث حفاظت فيبر در مقابل رطوبت و ساير موارد آسيب پذير ، است .

انواع فيبر نوري

صدها و هزاران نمونه از رشته هاي نوري فوق در دسته هائي سازماندهي شده و كابل هاي نوري را بوجود مي آورند. هر يك از كلاف هاي فيبر نوري توسط يك روكش هائي با نام Jacket محافظت مي گردند. فيبر هاي نوري در دو گروه عمده ارائه مي گردند:

فيبرهاي تك حالته (Single-Mode)

بمنظور ارسال يك سيگنال در هر فيبر استفاده مي شود نظير : تلفن

فيبرهاي چندحالته Multi-Mode

بمنظور ارسال چندين سيگنال در يك فيبر استفاده مي شود( نظير : شبكه هاي كامپيوتري)

فيبرهاي تك حالته داراي يك هسته كوچك ( تقريبا’ ۹ ميكرون قطر ) بوده و قادر به ارسال نور ليزري مادون قرمز ( طول موج از ۱۳۰۰ تا ۱۵۵۰ نانومتر) مي باشند. فيبرهاي چند حالته داراي هسته بزرگتر ( تقريبا’ ۵ / ۶۲ ميكرون ق

دانلود فایل جدید پاورپوینت-اصول مطالعات استانداردهای طراحی ویلاهای مسکونی (72 اسلاید)

دانلود فایل جدید پاورپوینت-اصول مطالعات استانداردهای طراحی ویلاهای مسکونی (72 اسلاید)

معماری یعنی ارائه بهترین راه حل، چه استفاده از راه‌حل‌های گذشته، چه آفریدن راه‌حل جدید برای رسیدن به هر هدفی۰
برای طی کردن یک پروژه باید ابتدا دانش و آگهی خود را نسبت به آن پروژه بالا ببریم شناسایی فضاها و گونه های معماری در آغاز هر طرحی باید انجام گیرد. از همین روست که در هنگام انجام فاز صفر( فاز مطالعات) ، فصلی به مطالعات گونه شناسی و شناسایی اصول و مقررات و فضاهای لازم برای هر گونه، اختصاص داده می شود.لازم به یادآوری است که هراندازه دانش ما نسبت به موضوع افزایش یابد، نتیجه کار نهایی ما پخته تر شده و از ارزشی افزون تر برخوردار خواهد بود. با مطالعه و دیدن کارهای معماران بزرگ می توانیم به نقاط قوت و ضعف آنها پی برده و تکنیکهای آفرینش فضا را از آنها اقتباس نماییم.چگونگی مطالعه معماران هم شیوه ویژه خود را دارد. برای شناخت هر چیزی باید اجزای تشکیل دهنده آن را یک به یک تجزیه و از دیدگاه های مختلفی تجزیه نمود. برای شناخت یک اثر معماری لازم است افزون بر شناخت ایده آن، آن اثر را از دیدگاه های مختلفی همچون نورپردازی، هندسه، الحاق و حذف حجم ها یا سطوح و خطوط، تناسبات به کاررفته،ریتم و تکرار موجود در بنا، عناصر تک و مجرد و عناصر تکراری و…. مورد بررسی قرار دارد دانش دیگر، همانا دانش چگونگی خلق فضای معماری است. از دیگر دانش ها ,دانش هندسه است. هندسه دانشی است کهن و به غایت ورجاوند( مقدس). دانش بعدی ، همانا داشتن آگاهی و دانش نسبت به تجربه های کهن بشری و از جمله تجربه نیاکان ایرانی ما در درازای ۷۰۰۰ سال تمدن ایرانی است.

نور:

نور عنصری است که با آن دیدن اشیا ممکن می شود۰ نور می تواند ریتم خلاقانه ای به یک فضای داخلی ببخشد۰ بدون نور، نه فرم را احساس می توان کرد، نه رنگ را و نه بافت را۰ نورپردازی در یک فضای داخلی پیامدهای مهمی در بردارد چه بسا نورپردازی مناسب یک فضا آن فضا را خوشامد و چشم نواز کند۰ نورپردازی در کنار ابعاد زیباشناختی، بعد عملکردی هم دارد۰ نور مناسب در طول شب در یک فضای داخلی می تواند حس محدود بودن یا ابهام و هراس را بر طرف کند۰ نور مناسب یک اتاق حتی می تواند چهره آدمی را گرم و صمیمی کند۰ به کمک نورپردازی می توان یک فضای داخلی را به جزایر نورانی متنوعی تبدیل کرد۰ پس، از باب مثال، غذاخوری باید نور ملایم و گرمی داشته باشد یا بهترین نورها برای حمام، منابع نوری کم ولتاژ هستند.

برای توضیحات بیشتر و دریافت رساله به ادامه مطلب مراجعه نمائید…

شناسایی فرم:
فرم، توده فیزیکی یک شیء است که سه بعدی بوده و وزن دارد.۰ فرم معمولاً به پوسته بیرونی بنا نسبت داده می شود، در حالی که فضای داخلی هم فرم خاص خود را تشکیل می دهد. معمولاً فرم فضای داخلی تابعی از عوامل مختلف است۰ هر چند نمود فرم بیشتر در پوسته بیرونی یک بنا است با این حال نمود بیرون و درون می تواند یک شکل نباشد۰
احساس کردن فضا:
در طراحی داخلی معمولاً استفاده مؤثر از فضا و ارتباط آن با محیط، مهم است۰ مسأله ای که در رابطه با فضا مطرح می شود، رعایت ابعاد انسانی در طراحی داخلی است۰ از قرن ها پیش رویکرد عمده فیلسوفان و معماران به عنصر فضا، برجسته بوده است۰ در طی سال های اخیر هم ارتباط بین ابعاد انسانی با فضاهای داخلی به یکی از فاکتورهای مهم طراحی بدل شده که از آن تحت عنوان ارگونومی یا کار پژوهی در دید کلی و اندام سنجی در دید جزئی، یاد می شود. در طراحی داخلی می بایست رابطه درسـت انسان با فضا تعریـف شود و ابعاد بدن انسان ها برای سهولت دسترسی های فضایی مد نظر قرار گیرد۰
بافت:
بافـت مشخصـه ای از یک شیء اسـت که با لمس کـردن یا دیدن به چشـم می آید. بافت می تواند نرم یا خشن، کشیده یا برجسته، زبر یا ابریشمی باشد. در طراحی داخلی پوسته ها و سطوح فضایی معمولاً بسته به عملکرد هر فضا تغییر می کند. چه بسا طراحی داخلی یک خانه نیازمند سطوحی نرم و منعطف باشد، اما فضای داخلی یک سینما چنین سطوحی را برنتابد.
شکل:
شکل، خط بیرونی یک شیء را تشکیل می دهد. در معماری معمولاً شکل و فرم را با هم اشتباه می گیرند ۰معمولاً شکل ها یا طبیعی هستند یا غیـرقابل مشاهـده یا هندسی. در ترکیب بندی یک فضا شکل اشیـا عامل تعیین کننده ای است. طراحان داخلی به کمک این عامل می توانند ترکیبات بصری گوناگونی پدید آورند۰
رنگ:
در تعریف رنگ آن را خاصیت بصری فرم دانسته اند. در حقیقت عنصر فرم از طریق رنگ معنا می یابد. رنگ در طراحی داخلی احساس آدمی را تحت تأثیر قرار داده و روی فرم تأکید می کند، ضمن آنکه رنگ، حس مقیاس را هم موجب می شود. کاربرد رنگ هم، از یک فضای داخلی به فضای دیگر فرق می کند و در کاربرد رنگ، توجه به خصلت های روانی آدمیان ضرورت تام دارد.

استاندارد ها
سقف:
ایزوله کردن کف آشپزخانه به خاطر شرایط خاص آن الزامی است. می توان
برای ایجاد عایق رطوبتی از دو شیوه قیر گونی و ایزولاسیون ـ ایزوگام استفاده کرد. . در شیوه قیر گونی برای اطمینان بیشتر از دویا سه لایه قیر گونی استفاده می شود . ایزوگام لایه ای ظریف ،بدون چین و چروک واطمینان بخشی است که با استفاده از حرارت چسبانده می شود. می توان کف آشپزخانه را با سنگ ،سرامیک و کف پوش های پلاستیکی مفروش کرد ،البته گاهی اوقات درز های بین سنگ و سرامیک محل تجمع مواد غیر بهداشتی می شود . می توان برای عدم تجمع آلودگی ها در بین درزها از سنگ و سرامیک با ابعاد بزرگ استفاده کرد . اصولاً سنگها بر اساس جلوه وکارآرایی دارای قیمت های متفاوتی هستند . سنگ گوهره پر مصرف ترین سنگ در صنعت ساختمان سازی است اما این سنگ جاذب آب است و ایجاد گرد و غبار می کند .
دیوار:
دیوار آشپزخانه است . برای ایمن شدن دیوار ها در برابر رطوبت عایق
رطوبتی کف را تا ۸۰ سانتی متر از دیوار ها بالا می آورند . در دیوار پشت کابینت ها از رنگ کاشی و سنگ ارزان استفاده می شود . بعلت متغیربودن جای یخچال اجاق گازوغیره دیوار پشت آنها را با کاشی مرغوب می پوشانند. بهتر است در آشپزخانه از رنگ روغنی براق استفاده شود
سقف:
. در سقف آشپزخانه باید از مصالحی که جاذب رطوبت نبوده و قابل شستشو باشند استفاده کرد . رنگ آمیزی سقف آشپزخانه بوسیله رنگهای روغنی براق صورت می گیرد.
حرارت و برودت:
حرارت و برودت در آشپزخانه است ،که اهمیت زیادی دارد . در بعضی از اقلیم ها ممکن است فضای آشپزخانه به شوفاژ یامنبع حرارتی دیگری که از انرژی برق تغذیه

دانلود فایل جدید پروژه و تحقیق ريخته گری تحت فشار و ریژه (60 صفحه word)

دانلود فایل جدید پروژه و تحقیق ريخته گری تحت فشار و ریژه (60 صفحه word)

مقدمه

ریخته‌گری تحت فشار یا دایکاست (به انگلیسی: Die casting) نوعی ریخته‌گری است که مواد مذاب تحت فشار به داخل قالب تزریق می‌شود. در این سیستم بر خلاف روش‌های دیگر ریخته‌گری که مذاب تحت نیروی وزن خود به داخل قالب می‌رود ، مواد مذاب با فشار داخل قالب تزریق میشود و در همان حالت یعنی تحت فشار مواد مذاب منجمد می شود و امکان تولید قطعات با استحکام بالا را می‌دهد. ریخته‌گری تحت فشار کوتاه‌ترین راه تولید یک محصول ازفلز می‌باشد. یکی از مزایای این روش، تولید قطعات بسیار نازک و همچنین با استحکام بسیار زیاد می‌باشد که ساخت آن توسط روش‌های دیگر ریخته گری تقریباً غیرممکن می‌باشد. دراین روش از قالب‌های فلزی استفاده می‌شود. تفاوت اساسی روش‌های تحت فشار ریژه در روش پُر شدن قالب است. در روش ریژه پر شدن قالب براساس نیروی ثقل مذاب می‌باشد در حالی که درریخته گری تحت فشار، پر شدن قالب در اثر فشار وارد بر مذاب بوده و انجماد نیز تحت فشار انجام می‌گیرد. به همین دلیل در روش ریخته‌گری تحت فشار امکان تولید قطعات پیچیده‌تر وجود داشته و از لحاظ مک و حفره‌های گازی و نیز خواص مکانیکی شرایط بهتری نسبت به ریخته‌گری در قالب‌های ریژه دارد

ریخته‌گری تحت فشار بر اساس نیروی فشار اعمال شده به دو دسته تقسیم می‌شود:

۱-ریخته‌گری تحت فشار بالا

۲-ریخته‌گری تحت فشار کم

روش ریخته‌گری تحت فشاربالا کاربرد وسیع‌تری نسبت به روش ریخته‌گری تحت فشار کم دارد و در صنعت اصطلاحاً به آن (ریخته‌گری تحت فشار) و یا (دایکاست) گفته می‌شود؛ بنابراین زمانی که اصطلاح تحت فشار آورده شد، مقصود ریخته‌گری تحت فشار بالا می‌باشد از جنبه ای دیگر به دو دسته زیر تقسیم می شود:

الف) ریخته گری تحت فشار با محفظه داغ در ریخته گری تحت فشار با محفظه داغ، مخزنی از فلز مذاب در کوره مربوط به دستگاه نگهداری می شود. سپس پمپ دستگاه به داخل فلز مذاب فروبرده می شود و پمپ، مذاب را به داخل قالب می راند (شکل 1). استفاده از فرآیند محفظه داغ به فلزات زودگداز عمدتاً آلیاژهای روی که در دمای ۴۰۰ تزریق صورت می گیرد، منحصر می شود.ب)ریخته گری تحت فشار با محفظه سرد روش ریخته گری تحت فشار با محفظه سرد برای آلیاژهایی که دمای ذوب بالایی دارند مانند آلیاژهای آلومینیم که تزریق در بالاتر از ۵۰۰ درجه سانتیگراد صورت می پذیرد، مورد استفاده قرار می گیرد. در این روش محفظه در مجاورت قالب با فلز مذاب، بارگیری شده و سپس مذاب با فشار به داخل قالب رانده می شود. در این روش فشار اعمال شده در حدود4000-15000psi می باشد. شکل (2) شماتیكی از این روش را نشان می دهد.
پرتال جامع انرژی

مزایای ریخته گری تحت فشار Die Casting

ریخته گری تحت فشار نوعی ریخته گری می باشد که مواد مذاب تحت فشار به داخل قالب تزریق می شود. این سیستم بر خلاف سیستم هایی که مذاب تحت نیروی وزن خود به داخل قالب می رود، دارای قابلیت تولید قطعات محکم و بدون مک (حفره های درونی) می باشد. دای کاست سریع ترین راه تولید یک محصول از فلز می باشد.

مزایای ریخته گری تحت فشار:
1- تولید انبوه و با صرفه
2- تولید قطعه مرغوب باسطح مقطع نازک
3- تولید قطعات پیچیده
4- قطعات تولید شده در این سیستم از پرداخت خوبی برخوردار است.
5- قطعه تولید شده استحکام خوبی دارد.
6- در زمان کوتاه تولید زیادی را امکان می دهد.

معایب ریخته گری تحت فشار:
1- هزینه بالا
2- وزن قطعات در این سیستم محدویت دارد.
3- از فلزاتی که نقطه ذوب آنها در حدود آلیاژ مس می باشد می توان استفاده نمود.

ماشین های دایکاست:
این ماشین ها دو نوع کلی دارند:
1- ماشین های با محفظه تزریق سرد: Cold chamber در این نوع سیلندر تزریق خارج از مذاب بوده و فلزاتی مانند AL و Cu و mg تزریق می شود و مواد مذاب توسط دست به داخل سیلندر تزریق منتقل می شود.
2- ماشین های با محفظه تزریق گرم: Hot chamber در این نوع سیلند تزریق داخل مذاب و کوره بوده و فلزاتی مانند سرب خشک و روی تزریق می شود و مذاب اتوماتیک تزریق می شود.

محدودیت های سیستم سرد کار افقی:
1- لزوم داشتن کوره های اصلی و فرعی برای تهیه مذاب و رساندن مذاب به داخل سیلندر تزریق
2- طولانی بودن مراحل کاری
3- امکان به وجود آمدن نقص در قطعه به دلیل افت حرارت مذاب آکومولاتور

بسته نگه داشتن قالب: (قفل قالب DIE LOCK)
فشارهایی که در ریخته گری تحت فشار در فلز مذاب به وجود می آیند مستلزم داشتن تجهیزات ویژه جهت بسته نگه داشتن قالب می باشد تا از فشاری که برای باز کردن قالب در طی تزریق به وجود می آید و باعث پاشیدن فلز از سطح جدا کننده قالب می شود اجتناب شده و تلرانس های اندازه قطعه ریختگی تضمین گردد. قالب های دایکاست به صورت دو تکه ساخته می شوند یک نیمه قالب به کفشک ثابت (طرف تزریق) و نیمه دیگر به کفشک متحرک (طرف بیرون انداز) بسته می شود. قسمت متحرک قالب بوسیله ماشین روی خط مستقیم به جلو و عقب می رود و به این ترتیب قالب دایکاست باز و بسته می شود. بسته نگه داشتن هر دو نیمه قالب طی تزریق، بسته به طراحی ماشین ریخته گری تحت فشار با روش های مختلف صورت می گیرد. یک روش اتصال با نیرو است که از طریق اعمال یک نیروی هیدرولیکی بر کفشک متحرک به وجود می آید. روش دیگر اتصال با فرم به کمک قفل و بندهای مکانیکی صورت می گیرد. این قفل و بند ها فقط با یک نیروی کوچک پیش تنش کار می کنند. در هر دو مورد یک بسته نگهدارنده ایجاد می گردد که با نیروی به وجود آمده باز کننده در قالب دایکاست مقابله می کند. نیروی باز کننده نتیجه فشار تزریق است که هنگام پر کردن قالب ایجاد می گردد.

قالب های دایکاست:
قالب دایکاست عبارت است یک قالب دائمی فلز ی بر روی یک ماشین ریخته گری تحت فشار که برای تولید قطعات ریختگی تحت فشار به کار می رود. هدایت کردن فلز مذاب به درون حفره قالب توسط کانال هایی انجام می گیرد که به آن سیستم مدخل تزریق –راهگاه- گلویی گفته می شود. هر قالب دایکاست از دو قسمت تشکیل شده است تا بتوان قطعه را بعد از انجماد از حفره قالب بیرون آورد. اجزاء قالب دایکاست که با فلز ریختگی مذاب در تماس هستند از فولاد گرم کار و یا از آلیاژهای مخصوص نسوز و مقاوم در برابر تغییر دما ساخته می شود.

بعضی قطعاتی که با دای کستینگ تولید می شوند عبارتند از: کاربراتورها، موتورها، قطعات ماشین های اداری، قطعات لوازم کار، ابزارهای دستی و اسباب بازی ها. وزن اکثر قطعات ریختگی این فرآیند از کمتر از 90 گرم تا حدود 25 کیلوگرم تغییر می کند.

منبع: http://www.metallurgyis.ir/ftopicp-215-.htm

ریخته گری تحت فشار (دایکاست): عبارت است از یک روش ریخته گری که در آن فلز مایع تحت تاثیر یک فشار نسبتا بالا به داخل قالب های چند تکه پرس می شود.بنابراین عمل پرکردن قالب همانند ریخته گری ماسه ای تحت تاثیر نیرود وزن نیست ،بلکه عمدتاٌ بر اساس تبدیل انرژی فشاری که به فلز ریختگی مایع اعمال می شود به انرژی جنبشی صورت می پذیرد به این ترتیب هنگام عمل ریختن ، جریانهای سیالی با سرعت بالا به وجود می آیند تا اینکه بالاخره در انتهای پرکردن قالب انرژی جنبشی مواد متحرک به انرژی فشاری و حرارتی تبدیل می شود .
ریخته گری تحت فشار از درون ریخته گری با قالب فلزی ریژه توسعه پیدا کرده است . وجه مشترک هر دو روش استفاده از قالب های فلزی دائمی است . اما ریخته گری با قالب های فلزی ریژه محدودیت هایی دارد ، زیرا پر کردن قالب فقط تحت تاثیر نیروی ثقل انجام می گیرد و از این جهت دسترسی به سرعت های بالا برای جریان سیال امکان پذیر نیست . بر این اساس قطعات ریختگی جدار نازک با دقت اندازه بالا و همچنین گوشه ها و لبه های تیز فقط تحت شرایطی با این روش قابل تولید هستند . در ریخته گری تحت فشار ( دایکاست ) فلز مایع با سرعت زیاد به داخل حفره قالب فشرده می شود . تاثیر فشار را که در اثر آن فلز مایع از درون باریکترین سطوح مقاطع نیز جریان می یابد و به دیواره قالب برخورد می کند برای تطبیق دقیق قطعه ریختگی با شکل قالب با کیفیت سطح بالا فراهم می گردد و می توان از ابعاد بیش از اندازه بزرگ در طراحی قطعات ریختگی اجتناب و در نتیجه در مصرف مواد ریختگی صرفه جویی نمود . از این جهت ریخته گری تحت فشار به لحاظ فنی و اقتصادی مزایای قابل توجهی دارد ، بویژه اینکه این روش نه فقط بهره وری بالایی را میسر می سازد ، بلکه کوتاهترین راه تولید یک محصول از فلز نیز می باشد .

گرم كردن قالب :

قالب دايكاست بايستي بر روي ماشين دايكاست قبل از شروع بكار تا دماي لازم گرم گردد. تحت هيچ شرايطي نبايستي با يك قالب سرد و يا به قدر كافي خنك نشده ريخته گري را آغاز نمود ، در غير اين صورت تنش هاي حرارتي بالايي در سطح خارجي قالب پديد مي آيند ، كه معمولاً از بين نمي روند و باعث تشكيل تركهاي زود رس ناشي از سوختگي مي گردند .

دماي گرم كردن قالب بايستي تقريباً به اندازه ميانگين دماي قالب که براي ريخته گري ضروري است باشد ( آلياژ آلومينيم از ۲۵۰ تا ۳۱۰ ) بطور كلي اگر در مرز بالاي درجه حرارت هاي توصيه شده براي قالب بهتر بوده و طول عمر قالب مي تواند بطور قابل ملاحظه اي افزايش يابد ، زيرا اختلاف بين دماي ريخته گري و دماي قالب كمتر است . اندازه تنش هاي متناوب حرارتي به عنوان عامل تشكيل ترك هاي ناشي از سوختگي به دماي قالب بستگي دارد . هر چه افت حرارتي بين دماي ريختگري و دماي قالب كمتر باشد ، به همان نسبت نيز انبساط در سطح خارجي قالب و خطر ايجاد ترك كمتر است.

خنك كردن قالب :

درهر سيكل تزريقي گرما به قالب دايكاست انتقال مي يابد براي بدست اوردن قطعه تزريقي بايستي فلز مذاب منجمد ، تا دماي انجماد سرد گردد. براي اينكه بتوان قطعه تزريقي را از قالب گرفت و يا به بيرون پرتاب نمود ، بايستي آنرا تا دماي باز هم پايين تر خنك نمود . اين بدان معني است که براي خنك كردن مطلوب فلز تزريقي بايستي مقداري گرماي زيادي از طرف قالب دريافت و انتقال داده شود. خواص حرارتي جنس ماده قالب به گونه أي كه اين تخليه گرمايي امكانپذير مي گردد اما بايستي اين گرما از خود قالب هم خارج شود و اين وظيفه سيستم خنك كننده قالب است . به عنوان ماده خنك كننده ، معمولاً از آب و بعضاً نيز از روغن موجود در دستگاههاي تنظيم دما ، در صورتي كه هم براي گرم كردن و هم براي خنك كردن بكار رود استفاده مي شود .

براي قطعات تزريقي كوچك و يا جدار بسيار نازك ممكن است بتوان از خنك كردن قالب بطور كامل صرف نظر نمود ، به شرطي كه گرماي ارائه شده از طريق افزايش تعداد تزريق ها بيشتر از گرماي پس داده شده به بهترين وجه از طريق تشعشع ، همرفت و هدايت نباشد . طبيعي است كه اين موضوع براي ريخته گري آلياژ هاي با دماي ذوب نسبتاً پايين هم مانند قطعات دايكاست كوچك و جدار نازك سرب و قلع صادق است .

حتي د رقطعات دايكاست جدار ضخيم هم گاه نيازي به خنك كردن قالب نيست ولي معمولاً در ماشين هاي اتوماتيك سريع با محفظه ضروري است .

برا ي خنك كردن قالب، كانال هايي در قالب دايكاست براي جريان يافتن ماده خنك كننده تعبيه مي گردد اين كانال ها بطرف ناحيه اي از قالب كه با قطعه تماس دارد هدايت مي شوند يعني جايي كه انتقال گرما از قطعه تزريقي يه سمت قالب آغاز مي گردد اگر صفحه قالب فاقد مغزي قالب باشد كانال هاي خنك كن در داخل صفحه قالب فاقد مغزي قالب باشد كانال هاي خنك كن در داخل صفحه قالب سوراخ كاري شده و به مدار سيستم خنك كننده مربوط متصل مي گردد.

كانال هاي خنك كن در قسمتي از قالب كه بايستي خنك گردد به روش هاي گوناگون طراحي مي گردند . نحوه هدايت كانال بايستي طور انتخاب شود كه بخصوص ناحيه اي از قالب كه پشت حفره قالب قرار دارد بتواند خوب خنك گردد.

كانال هاي درون قالب به صورت مستقيم هدايت مي شوند اما درعين حال تغيير زاويه و تطبيق اين كانال ها به لبه هاي قالب هم امكانپذير است .

تخليه هواي قالب :

يكي از شرايط مهم براي توليد قطعات مهم توليد تزريقي بدون عيب آن است كه در موقع تزريق مقدار گازهاي محبوس در ساختار قطعه محبوس در ساختار قطعه تا حد امكان كم باشد . و اين تعداد كم تخلخلهاي گازي با ابعاد كوچك ميكروسكوپي به هم فشرده شوند . بدين ترتيب دو خواسته مطرح مي گردد .

دراين شيوه فلز مذاب را با فشار زيادي (چند هزار پوند بر اينچ مربع) به داخل قالب مي رانند و مذاب در تمام طول مدت انجماد در همان فشار نگه داشته مي شود. با كمك اين روش مي توان قطعاتي با ظرافت عالي توليد كرد.

از آنجا كه قالب هاي مصرفي را غالباً از فولاد ابزار سخت مي سازند (چدن تحمل فشارهاي زياد را ندارد) عموماً پر هزينه اند. به منظور امكان باز كردن قطعه، قالب بايد حداقل ۲ تكه باشد ولي غالباً خيلي پيچيده تر از اين است و داراي قسمتهاي مختلفي است كه در جهات متفاوت حركت مي كنند. به علاوه هر قسمت بايد داراي كانال هاي عبور آب سرد و بيرون انداز قطعه باشد. اينها سبب مي گردد قيمت هر دست قالب از اينگونه قالبها بسيار گران قيمت باشد.
دستگاههايي كه براي ريخته گري تحت فشار به كار مي روند اساساً بر دو نوع هستند.

۱- دستگاه با مخزن داغ.
همانطور كه در تصوير مشاهده مي شود،دستگاه با مخزن داغ (گردن غازي) داراي لوله اي
غوطه ور به شكل گردن غاز در حوضچه فلز مذاب است. يك پيستون مكانيكي مذاب را با فشار از داخل لوله گردن غازي به قالب ميراند و در آنجا سريعاً انجماد صورت مي گيرد. سرعت عمل اين نوع دستگاهها زياد است و امتياز مشخص آنها اين است كه تزريق فلز ازهمان مخزني كه در آن ذوب
مي شود صورت مي گيرد. اين روش را نمي توان براي فلزات با نقطه ذوب بالا به كار برد. در ريخته گري آلومينيوم،مذاب اين فلز تمايل به جذب آهن از تجهيزات ريخته گري دارد. در نتيجه از

دانلود فایل جدید پروژه و تحقیق-ایزوگام و روشهای اجرای آن در سازه (45 صفحه word)

دانلود فایل جدید پروژه و تحقیق-ایزوگام و روشهای اجرای آن در سازه (45 صفحه word)

ایزوگام
ایزوگام، نام بازرگانی گونه‌ای عایق آمادهٔ ضد نم و رطوبت برای پوشاندن پشت بام، استخر و مانند آن است. ایزوگام پوششی است برای عایق کردن که برای جلوگیری از رخنه و نفوذ آب به‌کار می‌رود، و از فرآورده‌های نفتی بدست می‌آید.

پیشینه
عایق بندی رطوبتی ساختمان‌ها که تا چهل سال گذشته به صورت سنتی، با آسفالت و قیر گونی انجام می‌گرفت با پیدایش عایق‌های رطوبتی و مزیت‌های این نوع عایق‌ها به تدریج جای خود را به این عایق‌ها دادند. امروزه در بیش‌تر ساختمان‌ها چه در مرحلهٔ پی و فونداسیون و چه در ایزولاسیون دیوارها، سرویس‌ها و پشت بام، ایزولاسیون با لایه عایق رطوبتی انجام می‌گردد.

چیستی و کاربرد
ایزوگام پوشش مقاومی از قیر و الیاف مصنوعی است که با گرما بر بستر بام چسبانده می‌شود و از نفوذ آب و رطوبت به محیط زیر خود جلوگیری می‌کند. عمر ایزوگام بطور میانگین ۱۰ سال است.

ایزوگام پدیده‌ای است صنعتی و متکی به دانش، آزمودگی (تجربه) و فناوری در راستای ایمن‌سازی سازه‌ها در برابر نم و رطوبت پیش آمده از بارش برف و باران. ایزوگام که گونه‌های گوناگونی دارد، پس از گذر از آزمون‌های گوناگون، در آزمایشگاه‌های کارخانه‌های فرآوری، ضریب پایداری‌اش را افزایش خواهند داد.

لایه‌های تشکیل دهنده ایزوگام
لایه‌های گوناگون به ترتیب از رو به کف به شرح زیر می‌باشد:

لایهٔپلی‌اتیلن (polyethylene film) یا پودر معدنی(mineral powder) یا فویل آلومنیوم (aluminum foil)
بافت (tissue)
پلی‌استر(polyester)
مواد افزودنی ویژه
لایهٔپلی‌اتیلن (polyethylene film)

مصرف عایق رطوبتی در صنعت ساختمان روزبه روز بیشتر می شود. این امر به عللی چون سرعت، سهولت و دقت در نصب و عمر طولانی تر آن نسبت به روشهای قدیمی تر و همچنین حفظ محیط زیست صورت می گیرد.
نصب بخش عمده ای از کار ایزولاسیون را تشکیل می دهد، بدین معنی که عایق رطوبتی با بهترین کیفیت تولید در صورتی که به طریقه صحیح نصب و نگهداری نشود انتظار مصرف کننده را برآورده نخواهد کرد و کاملا بی ارزش است.
شیوه ها و اصول نصب در انواع عایقهای رطوبتی پیش ساخته که به صورت رول مورد مصرف در بام می باشد بسیار گسترده و متفاوت است. در ذیل بطور خلاصه تنها به چند نکته اشاره می شود.
عایقهای رطوبتی توسط روش جوش مشعل و به طور کلی به دوروش پهن کردن به صورت آزاد یا اتصال کامل با سطح زیرین نصب می شوند. در روش پهن کردن به صورت آزاد فقط لبه ها به هم متصل می شوند، کناره ها و پیرامون آن با روشهای ویژه ای پلمب می شوند. روش معمول در ایران اتصال کامل با سطح زیرین ا ست.
وسایل مورد نیاز جهت نصب بطور کلی یکسان است و به طور جزئی کاملا ابتکاری است. این وسایل عبارتند ا ز: گاز مایع (کپسول)، شعله پخش کن (به صورت تک شعله و چند شعله وجود دارد)، کمچه و ماله، تیغ موکت بری، فندک جرقه ای، دستکش نسوز، تیغه لاستیکی دسته دار، جارو، کفش کف صاف…
لازم به ذکر است که علاوه بر کیفیت عایق های رطوبتی استفاده شده جهت ایزوگام، “مهمترین پارامتر” جهت هرچه عالی تر شدن کیفیت عایق بندی ساختمان و سطوح، تجربه، تخصص و تبحر مهندسین ناظر و نصابان این گونه پروژه ها است و اقدام به انجام چنین اموری توسط افراد غیر حرفه ای نتیجه ای جز اتلاف وقت و بخصوص هزینه شما در پی نخواهد داشت و به تدریج ضررهای فراوانی را به شما وارد خواهد کرد.

بایرتوس شرق علاوه بر افتخار تولید و صدور طیفی از انواع محصولات پرایمری و عایق بندی دارای نشان استاندارد و گواهینامه های بین المللی، بزرگ ترین افتخار اجرای بهینه پروژه های ایزوگام خود را طی سال ها تجربه دانش محور نصب برای صدها مشتری حقیقی و حقوقی – شرکت ها و سازمان های دولتی و نیز مجتمع ها و منازل مسکونی، “اعتبار و تبحر مهندسین ناظر، نصابان، و نظارت و امنیت مالی مشتریان” خود می داند.

مرحله 1 – زیرسازی ایزوگام -تسطیح پرایمری:

پسماند زدایی:

قبل از هرچيز، سطح سقف را از گرد و خاک، چربی و پسماندهاي اضافي پاک کنيد. پليسه هاي سيماني يا بتن يا سنگ ريزه ها را از سقف جمع آوري کردي و هرگونه لکه چرب يا نفتي-روغني آن را از بين ببريد. شستن بام با آب در صورت امکان نيز توصيه مي گردد. اما در زمان ايزوگام تمامي سطح بايد خشک شده باشد بخصوص اگر قبلا از آستري درزگير يا پرايمر عايق استفاده کرده ايد.

زیرسازی و تسطیح:

يکي از نکات مهم واترپروفينگ و ايزوگام بام ها، پر کردن ترک هاي احتمالي درشت و اجرای زیرسازی و تسطیح با سيمان و ماسه (بتن) به ضخامت لااقل 3 سانتی متر در 1 لایه با شیب بندی 2% و یا سیمان و پوکه معدنی(35% سیمان و 65% پوکه سبک معدنی) به ضخامت حداکثر 3 سانتی متر در 3 مرحله (لایه) با شیب بندی 22%، خمير ماستيک و آستري سطح به کمک لايه خمير پرايمر پيش از آغازعمليات عايق سازي است.

آستری پرایمر:

قبل از ايزوگام بام بايد تمام سطح سقف يکدست و بدون ناصافي و خشک شده باشد. براي يکدستي از خميرهاي پرايمر مي توانيد استفاده کنيد. گاهي از يک لايه قير مذاب بجاي پرايمر نيز جهت پوشش زيرين استفاده ميشود. پرايمرهاي عايق آسترساز در دو نوع خميري و مايع در دسترس مي باشند. برای هر 1 متر مربع از سطح، از نیم تا 1 لیتر پرایمر جهت تسطیح و زیرسازی استفاده کنید.

شیب گیری – ناودان ها – چاهک های آبرو – چیلر و کولر:

در ايزوگام به خاطر داشته باشيد سطوحي که داراي زاويه 90 درجه هستند، قبلا حتما با سيمان و پرايمر عايق فيله کشي و درز گيري شوند. شيب گيري مطابق با آبرو هاي سقف نيز بسيار اهميت دارد. بهتر است تا شعاع 1 الي 2 متر از هر آبراهه ي سقف را ابتدا یک تا دو بار عايق بندي کرده و سپس بام را ايزوگام کنيد. توجه کنید که پيش از آغاز کار، در اطراف ناودان و چاهک هاي آبرو حتما يک و ترجیحا دو لايه اوليه نصب شود. و بهمين صورت در زير چيلر و کولرها.

دانلود فایل جدید بررسی و تحقیق-برج خنک کننده- در 45 صفحه-docx

دانلود فایل جدید بررسی و تحقیق-برج خنک کننده- در 45 صفحه-docx

برج خنک‌کننده یا برج خنک‌کن (به انگلیسی: Cooling tower) وسیله‌ای برای دفع حرارت زاید آب مورد استفاده در چگالنده به جو از طریق تبادل حرارتی با هوا است. برج‌های خنک‌کن معمولاً با تبخیر آب، حرارت ایجاد شده در یک واحد شیمیایی را دفع کرده و سیال سرویس را تا دمای حباب مرطوب هواپایین می‌آورند؛ البته باید در نظر داشت در برخی از برج‌های خنک‌کن با چرخه بسته که به برج خنک‌کن خشک مشهور هستند، کاهش دمای سیال سرویس صرفاً تا دمایی نزدیک به دمای حباب خشک هوا امکان‌پذیر است.

به عبارت ساده‌تر، برج خنک‌کننده سیستمی است که از آن به جهت خنک سازی آبی در فرآیندهای سردسازی سیستم‌های تهویه مطبوع، پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌ها و غیره استفاده می‌گردد.

از برج خنک‌کن در سیستم خنک‌کاری واحدهای پالایشگاهی، پتروشیمیایی و سایر واحدهای شیمیایی مشابه، نیروگاه‌های حرارتی و سیستم‌های اچ‌وی‌ای‌سی برای تهویه مطبوع ساختمان استفاده می‌شود. دسته‌بندی برج‌های خنک‌کن بر اساس نوع تماس هوا با آب صورت می‌گیرد؛ متداول‌ترین گونه‌های برج خنک‌کن بر اساس مکانیزم‌های جابه‌جایی طبیعی و جابه‌جایی اجباری تقسیم‌بندی می‌شوند.

از نظر ابعاد و اندازه، برج‌های خنک‌کن در مدل‌های کوچک پشت‌بامی برای ساختمان‌های مسکونی تا سازه‌هایی غول‌پیکر و هذلولی‌شکل (مانند برج‌های خنک‌کن نیروگاه‌ها که در شکل‌ها نشان داده شده است) که ارتفاع‌شان در حدود دویست متر و قطرشان در حدود یک‌صد متر می‌رسد، وجود دارند. همچنین نوعی از برج‌های خنک‌کن با شکل مستطیلی با ارتفاع تقریبی چهل متر و طول هشتاد متر نیز وجود دارد. در بیش‌تر موارد از برج‌های خنک‌کن هذلولی‌شکل در نیروگاه‌های هسته‌ای استفاده می‌شود؛ هرچند که در برخی از واحدهای شیمیایی بزرگ و سایر واحدهای صنعتی نیز از آن‌ها استفاده می‌شود. در مقابل این برج‌های خنک‌کن عظیم‌الجثه که در صنایع خاصی به کار گرفته می‌شوند، اکثریت قریب به اتفاق برج‌های خنک‌کن تجهیزات کوچک هستند که در کنار واحدهای مختلف صنعتی یا مسکونی برای تهویه هوا به کار می‌رود.

برج خنک کن (با جریان هوای متقاطع)

تاریخچه

کاربرد برج‌های خنک‌کن به قرن نوزدهم و اختراع چگالنده برای استفاده در موتور بخار برمی‌گردد. در چگالنده‌ها سیال خنک‌کن غالباً آب است؛ به این صورت که آب با گرفتن گرمای بخاری که از خروجی توربین یا پیستون به چگالنده رسیده است، میعان می‌کند. وجود این مرحله در چرخه موتور بخار باعث افت فشار بخار خروجی می‌شود ولی در عوض مصرف بخار و در نتیجه مصرف سوخت را کاهش می‌دهد و هم‌زمان کارایی سیستم را نیز بالا می‌برد. البته باید در نظر داشت که چگالنده‌ها در عمل نیاز به برج خنک‌کن به نسبت بزرگی دارند و در صورت عدم وجود برج خنک‌کن، استفاده از آن‌ها اقتصادی نیست؛ چرا که هزینه‌های فراهم کردن آب بیش از سرمایه ذخیره شده از صرفه‌جویی انرژی می‌شود. فارق از موتورهای آبی که فراهم کردن آب هزینه‌ای برای آن‌ها محسوب نمی‌شود و استفاده از چگالنده بدون برج خنک‌کن امری عادی است، استفاده از چگالنده و برج خنک‌کن موضوعی حساس در صنعت به شمار می‌رود. با آغاز قرن بیستم قوانین و روش‌های فراوانی در زمینه چرخه‌های دارای برج خنک‌کن برای مناطقی که با مشکل کم‌آبی روبه‌رو بودند، طرح‌ریزی شد و احداث برج خنک‌کن را وابسته به نظر شهرداری آن منطقه و کم و کیف منابع آبی آن منطقه کرد. در مناطقی که منابع آبی قادر به فراهم کردن آب برج خنک‌کن هستند، از سیستم حوضچه‌های آبی استفاده می‌شود و در مناطقی که محدودیت منابع دارند، مثل شهرهای بزرگ، از برج‌های خنک‌کن استفاده می‌شود.

این برج‌ها اغلب در پشت بام ساختمان‌ها و یا به صورت سازه‌ای مجزا در کنار ساختمان اصلی قرار می‌گیرند و هوا به کمک فن‌ها و مکانیزم جابه‌جایی اجباری یا به طریق مکانیزم جابه‌جایی آزاد به جو منتقل می‌شود. در کتاب نظام مهندسی ایالات متحده آمریکا از سال ۱۹۱۱۱ مطلبی در این زمینه به این صورت آمده است: «با استفاده از یک پوسته تخت یا دوار از ورقه نازک، لوله دودکش در راستای عمودی تا جای ممکن کوچک تعبیه شود. (ارتفاع ۲۰ تا ۴۰۰ فوت) در پشت بام مجموعه‌ای از تشت‌ها برای پخش شدن آب مورد نیاز چگالنده قرار می‌گیرند و آب به درون آن‌ها پمپ می‌شود. آب درون تشت‌ها بر روی حصیری از جنس چوب به صورت قطره‌ای ریخته می‌شود تا فضای درون برج را پر کند.»

اجزاء

اجزاء مهم برج خنک کن‌ها عبارتند از:

۱- فن (پنکه)

فن‌ها نقش مهمی در خنک سازی دارند و از نوع فن محوری یا سانتریفیوژ می‌باشند.

۲- پکینگ‌ها

برای افزایش تبادل حرارتی بین جریان آب و هوا در داخل برج خنک کن از پکینگ‌ها استفاده می‌گردد که با افزایش سطح تماس جریان آب با هوا و همچنین کاهش سرعت جریان آب، در خنک سازی جریان آب نقش مؤثری دارند. پکینگ‌ها بصورت شبکه‌ای بوده و در دو نوع غشایی(Film Packing) و اسپلاش (Splash Packingg)در برج خنک کن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

۳- حوضچه یا باسین

در قسمت زیرین برج خنک کن قرار دارد و آب خنک شده در آن جمع‌آوری شده و به سمت سیستم‌های سردسازی هدایت می‌شود.

۴- قطره گیرها

تیغه‌های قطره گیر برای جلوگیری از پخش ذرات آب و ممانعت از خروج آنها به محیط بیرون از برج خنک کن بکار می‌روند.

جنس ساختاری

برج خنک کن‌ها معمولاً به سه صورت فلزی، فایبر گلاسی و بتنی ساخته می‌شوند.

دسته‌بندی

(برج خنک‌کننده فایبر گلاس طرح مکعبی – برج خنک‌کننده مارلی (ذوذنقه‌ای) – برج خنک‌کننده مارلی (مکعبی)- برج خنک‌کننده مدل سانتریفیوژ – برج خنک‌کننده کانتر فلو فلزی – برج خنک‌کننده گِرد

برج خنک کن‌ها را با توجه به موارد زیر می‌توان دسته‌بندی کرد. البته باید توجه داشت که یک برج خنک کن می‌تواند ترکیبی از هر کدام از دسته‌های زیر باشد و این دسته‌بندی صرفاً برای نشان دادن وضعیت عملکرد برج خنک کن‌ها در حالات زیر می‌باشد:

۱-نیروی محرک جریان هوا

تصویر یک برج خنک کن فن دار

برج خنک کن‌ها از لحاظ اینکه نیروی جریان دهنده هوا طبیعی یا مکانیکی باشد به دو دسته تقسیم می‌شوند.

برج خنک‌کن فن‌دار (مکانیکی

در برجهای فن‌دار یک یا چند فن وظیفه به جریان درآوردن هوا را در داخل برج خنک کن دارند. در این نوع تا زمانی که فن روشن است جریان هوا بین محیط داخل برج و بیرون برقرار است همچنین نسبت به برجهای بدون فن فضای کمتری را اشغال می‌کنند. اما مهمترین عیب این نوع صدا و لرزشی است که فن یا فن‌ها ایجاد می‌کنند.

برج خنک کن بدون فن (طبیعی

در برجهای بدون فن جریان هوا بصورت طبیعی ما بین برج و محیط بیرون جابجا می‌شود. از جمله مزایا این دسته می‌توان به مصرف کمتر انرژی الکتریکی، صدای کم، قطعات متحرک کمتر و عدم پاشیدن آب به فضای اطراف و از معایب آن می‌توان به راندمان پایین‌تر و هزینه بیشتر جهت ساخت آن، اشاره کرد.

۲-مکانیسم انتقال حرارت

از نظر شیوه‌های انتقال حرارتی به سه دسته تقسیم می‌شوند.

برج خنک کن مرطوب