ترجمه مقاله ماشین کاری دقیق آلیاژ آلومینیوم برای تولید پیستون با ورودی چدنی
| دسته بندی | مقالات ترجمه شده isi |
| بازدید ها | 9 |
| فرمت فایل | docx |
| حجم فایل | 1313 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 17 |
ماشین کاری دقیق آلیاژ آلومینیوم برای تولید پیستون با ورودی چدنی
Precision Machining of an Aluminum Alloy Piston Reinforced with a Cast Iron Insert
چکیده:
پیستون متشکل از دو فلز آلیاژ آلومینیوم تقویت شده با آهن به منظور کاهش وزن و بهبود مقاومت به سایش پیستون است. یک مشکل عمده برای ماشین کاریپیستون متشکل از دو فلز با حداقل نیروی برشی و بدون اسیب رساندن به اتصالات ان است. هدف این مقاله این است که تعیین پارامترهای بهینه برش برای پیستون متشکل از دو فلز بدست بیاید. وقتی ماشین کاری انجام می شود، ما مایل به دریافت مقادیر بهینه از نیروهای برش و یک سطح بهتر از حفظ یکپارچگی پرداخت سطح را نیاز داریم. آزمایش های زیر بر اساس روش تاگوچی برای طراحی پارامتر با استفاده از یک ابزار نیترید برم مکعبی برای ماشین کاری است. نتایج نشان می دهد که پارامترهای فرایند میانگین و واریانس نیروی برشی در رابطه با پیستون آلومینیوم – چدن تحت تاثیر قرار می گیرد. Al-Ci جهت استفاده در پیستون توسط تست التراسونیک پس از ماشین کاری برای اطمینان از کیفیت ساختار، مورد بررسی قرار گرفته است. زبری سطح با یک تست کننده زبری سطح اندازه گیری شده است. یک مدل ریاضی نیز با استفاده از نرم افزار سیستات برای ایجاد ارتباط بین مقادیر ورودی و داده های خروجی به کار گرفته شده است. داده های خروجی از مدل ریاضی با نتایج تجربی مقایسه شده است. نتایج حاصل از طراحی تاگوچی با مفهوم نتایج ارائه شد و روش بهینه سازی الگوریتم ژنتیک در این زمینه بدست آمده است.
کلیدواژه ها: ساختار سه بعدی، مش مرجع،شکل دهی
گزارش کاراموزی ابزار دقیق و کنترل سیستمهای الکترونیک و سنسورها
| دسته بندی | کارآموزی |
| بازدید ها | 0 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 786 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 85 |
گزارش کاراموزی ابزار دقیق و کنترل سیستمهای الکترونیک و سنسورها در 85 صفحه ورد قابل ویرایش
مشخصات و محل کارآموزی :
شرکت الیاف سهامی عام، جاده قدیم کرج، سه راه شهریار، روبروی دپوی ارتش این شرکت در سال 1346 تأسیس گردیده و محصولات این شرکت نخ نایلون 6 و مواد اولیه پلمیری جهت استفاده در شرکت های تولید مواد پلاستیکی می باشد. در این شرکت قسمت های مختلفی وجود دارند که طبقه بندی شده اند که عبارتند از :
1 ) امور اداری؛ 2 ) قسمت تولید؛ 3 ) قسمت مهندسی؛ 4 ) ایمنی و آتش نشانی؛ 5 ) درمانگاه؛ 6 ) نیروگاه.
قسمت مهندسی شامل زیر شاخه های تعمیرات نیروگاه، تعمیرات تولید، تعمیرات ریسندگی، تعمیرات پلیمر، تراشکاری، قسمت برق فشار قوی، برق فشار ضعیف، ابزار دقیق و الکترونیک و قسمت های PM و ... می باشد.
اینجانب در قسمت ابزار دقیق مشغول به انجام دوذه کارآموزی شدن و کار این قسمت در زمینه سیستم های کنترل از جمله سیستم های کنترل دما، فشار، سطح، رطوبت، چگالی، Ph، دور موتورها و ... می باشد.
در این دوره سعی شد که با تمامی این موضوعات که جزء درس کنترل صنعتی می باشد، آشنا شده و به صورت عملی بر روی این سیستم ها کار شد.
گزارش ارائه شده در مورد سیستم های ابزار دقیق، پروتکلهای ارتباطی، سیستم های کنترل، سنسورها و موارد مرتبط به آنها می باشد، که طی 440 ساعت کارآموزی در این شرکت تهیه و ارائه شده است.
این دوره از تاریخ مهر 88 تا تاریخ بهمن 88 تهیه و تنظیم گردیده است.
میان سیستم مدیریت و سیستم کنترل کارخانه، معمول می گردد که سیستم خای کنترل قدیمی تر
(نیوماتیکی یا 4 – 20 mA) و حتی سیستم های DCS نسلهای قبل که برای انتقال اطلاعات آنها به سیستم های بالاتر که اکنون همگی بر مبنای تکنولوژی های Interanet/ Internet و WEB قرار گرفته اند، دیگر از حیث کارایی و قیمت، نیازهای مشتریان را برآورده نمی کنند و لازم است با توجه به تحولات ذکر شده، متحول گردند و شکل جدید پذیرند، شکلی که با نیازهای روز منطبق باشد.
در این پایان نامه سعی ما برای است که بر سیستم های اتوماسیون و ابزار دقیق که رکن اساسی صنعت امروز می باشد و تکنولوژی پیچیده امروز جز با وجود آنها میسر نمی گردد، مرور مختصری داشته باشیم.
بدنی منظور به توضیح جزء به جزء لایه های مختلف یک سیستم اتوماسیون می پردازیم.
مقدمه :
شاید منظور قرآن از آیات فوق این باشد که انسان یک پدیده مافوق است اما بالفعل یم پدیده مادی، پدیده مافوق بودن انسان او را از خاک به افلاک می رساند و در این مسیر تکامل است که رسالت انسان مشخص می گردد و با خودسازی جهت خویش را پیدا می کند.
لذا از آنجاییکه هدف از خلقت بشر تعالی او به سوی کمالات معنوی و رسیدن به ذات اقدس خداوندی است و این کمالات جز با فکر و اندیشه و پا گذاشتن در عرصه علم حاصل نمی گردد لذا برماست که فراگیری علوم را بر خود واجب شماریم و لحظه ای از تحصیل علم غافل نباشیم.
کاروان علم بشریت با سرعتی غیر قابل مهار به پیش می رود و دستاوردهای علمی و تکنولوژیک مبین این پیشرفت می باشد. ما نیز که جزیی از کل هستی هستیم باید سهمی هر چند کوچک در این راه ایفا کنیم و گامی در جهت خودکفایی کشور برداریم و در کنار فراگیری علوم تجربی، علوم معنوی خویش را توسعه دهیم و این دو بال را هماهنگ به پرواز درآوریم. در غیر اینصورت تصاد حاصل باعث بی هدف بودن فعالیتها و تلاشها می شود.
امروزه وقتی از سیستم کنترل گسترده سخن می گوییم معنایی بس وسیعتر از آنچه در دهه گذشته مدنظر بود، توصیف می شود. اگر نظری آینده نگرانه به آن داشته باشیم، سیستم ها را در گسترده ای می یابیم که از یکسو سنسورها و محرکها و از سوی دیگر سیستمهای فروش، مالی و مدیریتی را برمی گیرند. منطق و نیاز بسیار ساده ای چنین سیستمی را توصیه می کند : جریان وسیع و بدون مانع اطلاعات در سرتاسر یک مجتمع صنعتی یا کارخانه و یا حتی یک مجموعه گسترده از واحدها، با توجه به شرایط رقابت روزافزون حاکم بر بازار، عامل مهمی در موفقیت ارائه محصولات با کیفیت و بها مناسب می باشد.
از طرفی بهینه سازی و ارتقاء کیفیت تولید با تکیه بر روشهای پیشرفته کنترل، کاهش هزینه نگهداری در دراز مدت، امکان توسعه و گسترش ساده و سریه وجود فیدبک های مدیریتی قوی و دقیق در قالب گزارش های گوناگون و در زمان و بسیاری مزایای دیگر به وضوح نیاز به چنین سیستم های در قالب کنترل تولید، بالا می برد.
با روشن شدن اهمیت استفاده از سیستم های کنترل پیشرفته در تولید و مهمتر از آن ارتباط.
1 . 3 ) سیستم کنترل DCS
مقدمه :
تاریخچه کنترل کامپیوتری گسترده به اواخر سال 1950 میلادی برمی گردد، هنگامیکه شرکت TEXA Co America Oil آنرا در کنترل پروسه های شیمیایی خود بکار گرفت و بدین طریق اول کنترل نا متمرکز را رقم زد. در این روش ابتدایی از یک ماشین IBM1700 بعنوان سوپروایزر استفاده می شد که یک سری ماشینهای کوچکتر را در زمینه اندازه گیری داده هایی که به وسیله سنسورها دریافت می گردید، کنترل و هدایت می کرد.
در آن زمان داده های دریافت شده بصورت آنالوگ بوده و فقط برای انجام یک سری از محاسبات بکار برده می شدند. در نسل های بعدی DCS طبیعت کنترلی غیرمتمرکز آن بیشتر نمود پیدا کرد، اما بدلیل قیمت بالای کامپیوتر و بازدهی کم آن، پیشرفت نسبی در این زمینه حاصل نگردید.
تا آنکه در سال های اخیر بدلیل پیشرفت فوق العاده CPU ها و کاهش قیمت آنها، روش کنترلی فوق از معتبرترین روش های کنترلی مدرن بحساب آمد و از آنجایی که سیستم مزبور از لحاظ گستردگی وسیع دارای استانداردهای خاص خود می باشد و همچنین با سیستم مدیریت اطلاعاتی ادغام گردیده، استفاده از آن در سیستمهای بزرگ، امنیت در تولید، تولید انبوه، سوددهی بیشتر و کاهش قیمت ضایعات ساخت را به همراه مدیریتی کارآمد تضمین می کند.
تعریف DCS :
همانطور که از اسم آن مشخص است، یک سیستم کنترل توزیع شده سیستمی است که عملکرد آن بجای اینکه در یک نقطه متمرکز باشد، پراکنده است.
یک سیستم کنترل توزیع شده از تعدادی ماجولهای میکروپروسسوری تشکیل شده که با همکاری یکدیگر عملکرد یک سیستم را کنترل و مانیتور می کند. کامپیوترها با توجه به جغرافیای محل پخش می شوند، بنابراین این مسئله باعث کاهش هزینه نصب و سیم کشی می گردد.
DCS یک شبکه کامپیوتری است اما با شبکه های خانگی و یا اداری موجود تفاوت دارد، چرا که در DCS مسئله پردازش Real Time مطرح می باشد. مخالف آنچه در پردازشهای دسته ای در کامپیوترهای اداری یا خانگی دیده می شود.
تفاوت این دو روش پردازش در نحوه اجرای برنامه های آنها است. در کامپیوترهای معمول نحوه پردازش بدینگونه می باشد که در یک زمان تنها یک برنامه منفرد اجرا می گردد، بطوریکه این برنامه با یک سری داده های ثابت و مشخص شروع به محاسبات پیچیده نموده و در نهایت به نتایج مطلوب ختم می گردد و هنگامی که پردازش تمام شد برنامه متوقف شده تا برای اجرای مجدد با یک سری داده جدید فرمان بگیرد. در روش پردازش Real Time نیز پردازش با یک سری داده ثابت شروع می شود با این تفاوت که اجرای همان برنامه بطور مداوم تکرار شده و داده ها را با توجه به داده های مرحله قبل تازه می گرداند.
بعنوان مثالی از یک عملکرد Real Time می توان از همان کنترل اتوماتیک سرعت ماشین نام برد. کنترل با داده ثابت سرعت شروع و در هر مرحله سرعت ماشین نمونه برداری می شود و با توجه به اختلاف آن با سرعت مطلوب، سیگنال های کنترلی مبنی بر باز و بسته شدن دریچه بنزین اعمال می گردد.
یک کنترلر DCS نیز بدین طریق عمل می کند، یعنی بطور مداوم از صدها یا هزاران سیستم تحت کنترل نمونه برداری کرده و محاسباتی را بر مبنای یک
سرح مشخص برای سیستم های مربوطه تکرار می کند. داده هایی که از محیط دریافت می شود را می توان به دو گروه اصلی تقسیم کرد :
الف ) داده های آنالوگ : که بطور پیوسته تغییر می کنند. این داده ها از طریق حلقه های کنترلی نرم افزاری که برحسب نیاز ممکن است شامل کنترلرهای نسبی، Lead Lag یا PID باشد آنالیز شده و سیگنال های خروجی مناسب صادر می شود.
ب ) داده های گسسته : که کارکردن یا آنها ساده بوده و با توجه به سیگنالهای دریافتی و روابط منطقی عاملی را قطع یا وصل می کند. برای دریافت داده ها از محیط DCS نیز مانند تمام کنترلرهای منطقی قابل برنامه ریزی به یک سری آلمانهایی مانند دماسنج، فشارسنج، آمپرمتر و غیره احتیاج دارد.
مقادیر آلمانها به سیگنالهای الکتریکی تبدیل شده و DCS آنها را خوانده و به دیجیتال تبدیل می کند. داده های بدست آمده در موارد زیر استفاده می شوند.
حلقه های کنترلی (فیدبکها) جهت کنترل آنالوگ؛
اجرای برنامه های منطقی جهت صدور دستورالعملهای قطع و وصل؛
نمایش مقادیر روی صفحه مانیتور؛
تهیه گزارش از وضعیت سیستم؛
اعلام خطر در وضعیت نامناسب سیستم تحت کنترل و عملیاتهای دیگری که متناظر با نوع سیستم قابل تعریف است.
مزایای DCS نسبت به سیستمهای قدیمی :
* پروژه های بزرگ را می توان به پرسوه های کوچکتر تقسیم کرد و کنترل هر قسمت آنرا به یک ماجول DCS سپرد.
* روش کنترل مرکزی تمام پروسه به وسیله یک کامپیوتر مرکزی انجام می شود، مستلزم داشتن کامپیوتری بزرگ و تجهیزات پیشرفته می باشد که قیمت این سیستمها بسیار زیاد است. اما در کنترل DCS سخت افزار ماجولها از همان میکروپروسسور معمولی تشکیل شده است.
* نرم افزارهای DCS بخاطر استفاده از میکروپروسسورها و تقسیم بندی کنترل، از نرم افزارهای یک کامپیوتر بزرگ در کنترل بسیار ارزانتر تمام می شوند.
* برخلاف سیستم متمرکز در DCS به علت تقسیم بندی کنترل اگر یکی از ماجولها خراب شود کنترل بر روی قسمتهای دیگر به قوت خود باقی می ماند. (Fault Isolation)
* سیستمهای DCS دارای قابلیت گسترش هستند. در سیستم کنترل مرکزی گسترش سیستم مستلزم تعویض پردازنده مرکزی و خرید یک سیستم پیشرفته تر است اما در DCS می توان با اضافه کردن ماحول های کنترلی بیشتر، کنترل را گسترش داد.
* برنامه نویسی DCS در محیط های سطح بالا انجام می شود. این برخلاف کنترلرهای PLC می باشد که نوشتن برنامه آنها نیازمند آشنایی با سیستمهای میکروپروسسوری می باشد.
همانطور که پیشتر آمد، DCS می تواند از ماجولهای کنترلی بسیاری تشکیل شده باشد که می توانند بطور مستقل و همزمان عمل کنند. بعلاوه دارای قابلیت ارتباط سریع بیین ماجول های خویش است که از طریق خطوط ارتباطی با نام بزرگراههای داده های Real Time امکان پذیر می گردد. (ماجولهای ارتباطی در بخش بعد توضیح داده می شوند.)
* Data Rate :
سرعت انتقال اطلاعات در این سیستم برابر 31.25 Kbit/Secبا است که علیرغم اینکه سرعت بالایی نمی باشد لیکن برای کنترل فرآیندهای شیمیایی مناسب است. لازم به ذکر است که در اکثر سیستمها DCS حتی در خصوص سیستم های Emergency Shutdown از سیستمی غیر از سیستم اصلی و معمولاً از که سرعت بهتری دارد، استفاده می گردد.
اجزاء سیستم Fiedbus :
در یک سیستم Fiedbus ، ارتباط دادن Device های Field کاری ساده است. بصورتtypical، هر Device می تواند با 12 Device دیگر روی یک باس بصورت موازی متصل و سیم بندی شود. ضمناً افزودن Device هایی که سیستم را مقیاس پذیر (Scalable) می کنند نیز آسان می شود. همچنین سیستم می تواند به منظور پاسخگوئی به احتیاجات جدید، گسترش داده شود و در بسیاری از موارد، Device ها می توانند بدون احتیاج به یک یا Interface کابل دیگر با هم connect شوند.
مبنای کار Fiedbus برای شناسایی تمام Device ها و اسامی پارمترهای استاندارد شده نظیر ( SP , PV)، tagهایی است که توسط کاربر تعریف می شوند، با connect کردن یک Device اضافی به باس، host به راحتی می توانند ها را درخواست کند و به این ترتیب Installation کامل می گردد.
فیلد باس قابلیت شبیه سازی مقادیر ورودی و خروجی را نیز دارد که این امکان را فراهم می سازد که بصورت کاملاً Safeپاسخ سیستم را به تغییرات ورودی ها در شرایط Fault، بتوان بررسی کرد.
اجزاء مختلف سیستم عبارتند از :
الف ) لایه های مختلف سیستم :
پروتکل های ارتباطات دیجتال عموماً از مدل استاندارد Interconnection سیستم های باز (Open Sys.) تبعیت می کنند که لایه های متفاوتی مسئول کد کردن پیغام و فرستادن آنها به لایه های مجاور می باشند.
Physical Layer :
این لایه از استاندارد IEC پیروی کرده و محیطی را برای ارسال/ دریافت data از محیط فیزیکی فیلدباس برحسب سرعت ارتباط، کدینگ سیگنال، طول ارتباطات، تعداد واحدها و منبع تغذیه روی باس و غیره پوشش می دهد.
تمرکز اصلی فیلدباس روی محیط سیم کشی مسی می باشد هر چند که فیبر نوری و ارتباطات رادیویی نیز به استاندارد IEC افزوده شده اند. طول یک باس سیم کشی شده به کیفیت سیم کشی (Cabling) بستگی دارد.
فیلدباس در هر انتها به یک ترمیناتور (مدارRC) احتیاج دارد که شبکه ارتباطی را بالانس کرده و از اعوجاج ارتباطی جلوگیری کند. سیگنال های ارتباطی با تکنیکهای مختلفی مد می شوند بطوری که هر بیت data از یک سیکل کامل است. فواید این تکنیک :
1 ) امنیت بالاتر؛
2 ) بیان هر بیت بوسیله تغییر حالت (State)؛
3 ) صرفه جویی در وقت سیستم؛
می باشد. 32 Device می توانند روی یک باس سوار شوند. با این محدودیت که فقط 12 واحد می توانند از طریق همان باس تغذیه شوند. حداقل ولتاژ تغذیه 9 ولت بوده و Safety Barrier ها شامل مقاومتهای W 102 محدود کننده جریان می باشند و قدرت روی فیلدباس بین 30 – 9 وات می تواند باشد که مقدار نامی آن 24 وات است. منبع تغذیه باید یک منبع تغذیه فیلدباس همراه با فیلترهایی جهت اطمینان از عدم بوجود آمدن اتصال کوتاه در ارتباطات فیلدباس باشد.
* Data Link Layer(DLL) :
کار این لایه کنترل پیامهای ارسالی از و به فیلدباس از طریق Physical layer می باشد. این لایه دسترسی به فیلدباس را از طریق یک Bus Scheduler مرکزی قطعی (Deterministic) که (LAS)Data Link Scheduler نامیده می شود، مدیریت می کند.
DLL دو نوع از Device ها را تشخیص می دهد :
1 ) Basic
2 ) Link Master
Link Master محتوی یک LAS بوده و می تواند ارتباطات فیلدباس را کنترل کند. Basic Device ها محتوی LAS نیستند. در ضمن Configuration فیلدباس، لیستی از Device های روی باس و نیز نوع dataی موردنیاز در یک زمان معین، به LAS داده می شود.
هنگامیکه زمان این فرا می رسد که یک Device دیتای خود را ارسال کند، LAS به آن فرمان می دهد که data را برای تمام Device های روی باس منتشر (Pudlish) کند. به صورت همزمان تمام Device هایی که به منظور استفاده از آن data ، Configureشده اند، آن را دریافت (Subscribe) می کنند.
ب ) فنر فشار
1 ) انبساط مایع
اساس کار این اندازه گیرها ازدیاد حجم مایع در اثر افزایش درجه حرارت می باشد. جنس Bulb یا Wellکه در تماس با درجه حرارت می باشد، معمولاً از مس، آهن، مونل و یا فولاد می باشد.
در این اندازه گیر ازدیاد حجم مایع در Bulb از طریق لوله موئی به Bourdon انتقال می یابد و باعث حرکت آن می گردد.
برای المنت دریافت کننده و تبدیل کننده انبساط حجمی به حرکت، می توان از المنت های فنری بصورت ، حلزونی و یا مارپیچی استفاده کرد.
مینیمم حدود تغییرات قابل اندازه گیری با این اندازه گیر در جائیکه از جیوه بعنوان مایع منبسط شونده استفاده شود، منهای 38 درجه سانتیگراد و اگر از هیدرو کربن استفاده شود، منهای 80 درجه سانتیگراد است. حداکثر حدود تغییرات در حالت جیوه 650 درجه سانتیگراد و برای هیدرو کربن 315 درجه سانتیگراد می باشد.
مشخصات و مزایای ترمومتر فنری پرشده با جیوه :
پاسخ خطی
ثبات
سرعت در پاسخ
قابلیت استفاده با جبران کننده
مشخصات و مزایای ترمومتر فنری پرشده با هیدروکربن
پاسخ خطی
اندازه گیری حدود تغییرات کم
داشتن Bulb کوچک
اندازه گیری درجه حرارت کم
قابلیت استفاده با جبران کننده
جبران کننده درجه حرارت محیط :
در این نوع اندازه گیرهای پر شده، در اثر تأثیر درجه حرارت محیط بر روی لوله موئی های سیاب، ازدیاد حجمی بوجود می آید که باعث خطای اندازه گیری می شود. برای جبران این خطا سیسمتهای خاصی تعبیه می شود.
2 ) فشار بخار :
اساس ترمومتر تحریک شونده با فشار بخار، تغییر فشار بخار در اثر حرارت می باشد. در اینجا ترمومتر، تغییر درجه حرارت را در سطح آزاد مایع تبدیل شونده به بخار اندازه می گیرد. درجه حرارت نشان داده شده با این ترمومتر درجه حرارت گرمترین نقطه ای است که مایع در آن قرار دارد. این ترمومتر دارای درجه بندی غیرخطی می باشد که این غیرخطی بودن بستگی به منحنی فشار بخار دارد.
در این نوع ترمومتر برای مایع بخار شونده از متیل کلراید، اتر، بوتان، هگزان، پروپان، تولوئن و سولفور دی اکسید می توان استفاده نمود. حدود تغییرات قابل اندازه گیری با این دستگاه بستگی به سیال مورد استفاده در آن دارد.
حداقل حدود تغییرات قابل اندازه گیری با این ترمومتر منهای 45 درجه سانتیگراد و حداکثر 315 درجه می باشد. مزیت ترمومترهای تحریک شونده با بخار مایع در باریکی باند اندازه گیری، قیمت کم و پاسخ ناگهانی آنها می باشد.
3 ) انبساط گاز :
براساس قانون چارلز، حجم گاز با تغییر درجه حرارت مطلق تغییر می کند. اصول کار ترمومترهای گازی بر این اساس متکی است. گازی که در این نوع ترمومترها استفاده می شود معمولاً بخاطر سهولت تهیه و وسعت حدود تغییرات درجه حرارت نیتروژن می باشد. میزان حدود تغییرات قابل اندازه گیری در این ترمومتر از منهای 130 درجه تا 650 درجه سانتیگراد می باشد. مزایای ترمومتر گازی ساده، خطی بودن اندازه گیری تغییرات و قابلیت استفاده آن برای باند تغییرات گوناگون می باشد.
ترمومتر بی متال :
بی متال از اتصال دوفلز با ضرایب انبساط مختلف بر روی هم بوجود می آید. در اثر تغییر حرارت در بی متال به علت اختلاف ضریب انبساط دو طرف آن بی متال به یک طرف خم می شود.
این پیچش در فلز متناسب با درجه حرارت می باشد. رابطه جابجایی در این ترمومتر نسبت به تغییرات درجه حرارت بطور خطی می باشد. معمولاً از Invar (آلیاژ آهن و نیکل) برای ضریب انبساط کم و آلیاژهای نیکل یا برنج برای ضریب انبساط زیاد استفاده می شود.
گزارش کاراموزی ابزار دقیق، تراشکاری،جوشکاری
| دسته بندی | کارآموزی |
| بازدید ها | 0 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 563 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 34 |
گزارش کاراموزی ابزار دقیق، تراشکاری،جوشکاری در 34 صفحه ورد قابل ویرایش
اهمیت کنترل اتوماتیک در صنایع و زندگی روزمره عصر حاضر بر هیچکس پوشیده نیست و بجرات
می توان گفت که یکی از مهمترین بخشهای صنایع پیشرفته امروزی را سیستمهای کنترل اتوماتیک
تشکیل می دهد. کاربرد کنترل اتوماتیک موجب بالا رفتن کیفیت و کمیت تولید محصولات و همچنین
ایمنی محیطهای صنعتی را بطور چشمگیری افزایش داده است.
در شرکتها و موسسات بزرگ که با فرایندهای پیچیده سروکار دارند ادوات و تجهیزاتی که وظیفه کنترل
اتوماتیک را بر عهده دارند بسیار زیاد استفاده شده است.
رشته علمی که با این ادوات سروکار دارد تا نسبت به رفع عیب و تنظیم و ارتقا کاری ان ادوات اقدام کند
در اکثر شرکتها به نام واحد ابزار دقیق شناخته می شوند. و رشته دانشگاهی هم به نام کنترل و
ابزار دقیق نیز در این سالها در دانشگاهها بوجود آمده است و استادان مشغول تدریس در این زمینه
هستند. در این وبلاگ سعی می شود که اطلاعات جامع و مفیدی در زمینه ابزار دقیق مخصوصا بصورت
کاربردی که در صنایع بزرگی مانند پالایشگاهها استفاده میشود ارائه شود تا دوستداران که به این رشته
علاقمند هستند از آن استفاده کنند.
سعی ما بر این است ابتدا از مباحث پایه ایی و اصلی در این زمینه شروع کنیم و بعد از اینکه این مباحث
مطرح شد در ادامه بتوانیم مباحث جالبی از کنترل توربین های گازی و بویلرها و سیستمهای کنترلی با
PLC را اگر توانی بود و خداوند یاری کرد ارائه کنیم.
مقدمه ایی در مورد ابزار دقیق
ابزار دقیق رشته جدیدی است که امروزه جای خود را در میان رشتهای دیگر در صنایع ایران باز می کند.
ابزار دقیق از سه قسمت اساسی زیر تشکیل شده است که عبارتد از :
?.اندازگیری ?.کنترل ?. محرکها(ادوات خروجی)
این سه مجموعه در کنار یکدیگر مکمل یک سیستمی به نام سیستمهای کنترل اتوماتیک می باشند که این سیستم کنترل اتوماتیک وظیفه انجام کنترل فرایندی را در یک مجموعه عملیاتی بر عهده دارد .
?.اندازه گیرها
قسمت اندازه گیر مقدار واقعی عنصر مورد نظر را اندازه گیری می کند.پارامترهای مختلفی در صنایع برای کنترل اندازه گیری می شود مهمترین پارامترهایی که در صنعت برای کنترل اندازه گیری می شوند عبارتند از :
?.اندازه گیری فشار measuroment of the pressure
?.اندازه گیری جریانات سیالات measuroment of the flow
?.اندازه گیری درجه حرارت measuroment of the temprature
?.اندازه گیری ارتفاع مایعات measuroment of the level
علاوه بر این پارامترهایی که در بالا ذکر شد عوامل دیگری برای اندازه گیری و کنترل وجود دارند و مهم هستند اما بعلت استفاده محدودتر از این پارامترها فقط به بیان نام آنها اکتفا می شود و در ادامه اگر فرصتی بود توضیحاتی در مورد آنها داده می شود این پارامترها عبارتند از :
انازه گیری سرعت ـ اندازه گیری لرزش ـ آشکار سازهای دود و شعله ـ دستگاههای آنالایزر
?.کنترل کننده ها
قسمت دوم ابزار دقیق بخش کنترل می باشد در ابتدای شروع صنعت که کنترل بصورت امروزی نبود کنترل بوسیله عوامل انسانی انجام می شد سپس با پیشرفت علم سیستم کنترل اتوماتیک با بوجود آمدن ادوات نیوماتیکی (بادی) وارد مرحله جدیدی شد. بعد از مدتی با اختراع ترانزیستور استفاده از کارتهای الکترونیکی برای کنترل آغاز شد با بوجود آمدن این قطعات کنترلی استفاده از عوامل انسانی برای کنترل کمتر می شد.در ادامه پیشرفت علم کامپوترهای صنعتی با نام plc وارد صنعت شدند بوسیله این plc ها واحدها به آسانی کنترل می شدند وتغییرات نیز به آسانی در واحدها انجام می گرفت
امروزه کنترل کنندهای جدید تری بنام DCS (سیستم کنترل کننده توزیع پذیر) و کنترل کننده های فازی وظیفه کنترل را در واحدهای صنعتی بر عهده دارند.
?.محرکها (ادوات خروجی)
محرکها ادواتی هستند که سیگنال خروجی را از قسمت کنترل کننده می گیرد و متناسب با این سیگنالها عمل می کند. از عمده ادوات خروجی می توان به شیرهای کنترل و الکتروموتورها اشاره کرد. این ادوات با عملکرد خود باعث کنترل پارامترهای اندازه گیری شده در مقدار مطلوب و مورد نظر می شوند . این ادوات گستره تنوعی زیادی دارند که در بحث ادوات خروجی به توضیح در مورد آن خواهیم پرداخت.
تا این قسمت به معرفی اجمالی رشته ابزار دقیق پرداختیم و قسمتهای کاری مختلف این رشته گفته شد. از بخشهای دیگر وارد جزییات هر یک از بخشها می شویم و به توضیحات در مورد این ادوات می پردازیم.در ادامه با یک مثال به توضیح یک حلقه کنترلی برای کنترل دمای آب خروجی بویلر( دیگ بخار) توضیح داده می شود.
انواع جوشکاری
جوشکاری اصطکاکی
مقدمه
در تکنولوژی پیشرفته امروزی اتصال قعات فلزی بیکدیگر بوسیله روشهای مختلف جوشکاری نقش اساسی دارد .
انتخاب روش جوشکاری به عوامل مختلف از قبیل جنس و شکل دو قطعه مورد اتصال . هزینة ساخت ، سرعت عمل و غیره بستگی دارد . گاهی در صنعت لازم است یک فرآورده دارای قسمتهائی با مشخصات فیزیکی مختلف مثل فولاد سخت و فولاد معمولی باشد که بوسیلة جوشکاری یکپارچه شوند و در برخی موارد لازم است حتی دو قطعه فلز غیرهمجنس مثل آلومینیوم به فولاد و یا مس به فولاد و یا فولاد به تنگستن بوسیله جوشکاری با کیفیت رضایتبخش اتصال یابند .
برای اتصال دو یا چند قطعه در مواردی که در بالا ذکر شد از جوشکاری اصطکاکی استفاده می شود در این مقاله اصول جوشکاری اصطکاکی تشریح شده و مثالهائی از موارد استعمال این نوع جوشکاری درج گردیده است تا ضمن آشنائی با جوشکاری اصطکاکی ، اهمیت و گسترش آن در رشته های مختلف صنایع روشن گردد .
اصول جوشکاری
در جوشکاری اصطکاکی یکی از دو قطعه مورد جوشکاری نسبت بدیگری چرخانده میشود و سپس دو قطعه با یک نیروی محوری بیکدیگر فشرده میشوند در اثر اصطکاک بین دو سطح که بیکدیگر مالیده می شوند حرارتی ایجاد می شود که باعث نرم شدن ( پلاستیکی شدن ) دو قطعه می گردد . آن وقت دو قطعه نرم شده بیکدیگر فشرده شده و در جهت شعاعی تغییر فرم می دهد .
پس از مدتی ضمن اینکه دو قطعه بهم فشرده شده اند دوران قطعه متحرک متوقف میشود و بدین ترتیب دو قطعه پس از سرد شدن بیکدیگر جوش خورده و یکپارچه میشوند . مطالعات نشان داده است که درجه حرارت متوسط سطوح تماس همیشه کمتر از نقطه ذوب هر دو قطعه مورد اتصال میباشد و بنابراین اتصال دو قطعه در جوشکاری اصطکاکی از طریق نفوذ بیشتر از طریقه ذوب صورت میگیرد یعنی ماده در تماس بحالت پلاستیکی در می آید ولی ذوب نمی شود و بهمین جهت می توان گفت جوشکاری در فاز جامد صورت می گیرد .
ساختمان و طرز کار دستگاه
ماشین جوش اصطکاکی از سه قسمت اصلی تشکیل میشود .
1ـ گیرنده ثابت برای گرفتن یک قطعه جنس مورد نظر
2ـ سه نظام دوار برای گرفتن و چرخاندن قطعه دیگر جسم مورد جوشکاری .
3ـ دنده هائی که بطور اتوماتیک و هیدرولیکی برای بوجود آوردن نیروی لازم جهت فشار دادن دو قطعه جسم بیکدیگر و ایجاد اصطکاک و حرارت جوش بکار می آیند .
دو قطعه جسم بترتیب به سه نظام و گیره ثابت محکم شده در حالیکه گیره ثابت بجلو رانده میشود سه نظام شروع بچرخاندن قطعه دیگر می کند . وقتی دو قطعه جسم بیکدیگر برخورد می کند ابتدا اکسیده ها کثافات و برجستگی های دو سطح بریده و از بین می رود و در اثر ازدیاد فشار و اصطکاک حرارت دو سطح بالا رفته و بلافاصله سطح دو قطعه بحالت پلاستیکی میرسد .
ابزارهای برشی و نگهدارندة ابزار
برای به کار گیری مؤثر از یک ماشین تراش،ماشین کار باید معلومات کافی دربارة ابزارهای برشی و تیز کدن آنها برای تراشکاری مواد مختلف داشته باشد.برای براده برداری از قطعه کار باید لبة برشی ابزار در تماس با قطعه کار در حال گردش قرار داده شود.در بسیاری موارد،از ابزارهای برشی یک لبه HSS برای براده برداری استفاده می شود.
ابزارهای برشی HSS کوچک را معمولاً در یک ابزار گیر می بندند.این گونه ابزارگیرها در مدلهای صاف،راست تراش و چپ تراش ساخته می شوند.برای تشخیص یک ابزار گیر راست تراش از چپ تراش،ابزار گیر را در دست گرفته و به نوک ابزار نگاه کنید.اگر نوک ابزار به طرف راست تمایل دارد،آن را راست تراش و اگر نوک آن به طرف چپ تمایل دارد،آن را چپ تراش می نامند.در اغلب ماشین های تراش از یک پایه ابزار گیر چند طرفه گردان برای نصب ابزار برشی استفاده می گردد.این پایه،برجک یا تارت(Turret) نیز نامیده می شود.پایه های ابزار گیر معمولاً چهار طرفه هستند و می توان حداکثر چهار ابزار برشی روی آن نصب کرد.با شل کردن اهرم گردان روی پایه می توان آن را چرخاند تا لبة برشی مورد نظر در موضع براده برداری قرار گیرد.سپس باید اهرم را مجدداً محکم نمود.
ابزارهای خشن تراش
وقتی در تراشکاری عمق براده برداری زیاد باشد و حجم براده زادی از قطعه کار برداشته شود،به این عمل خشن تراشی می گویند.در ابزارهای HSS خشن تراش،لبه برشی صاف است و نوک آن کمی گرد شده است.با این فرم لبه برشی می توان عمق براده زیادی را با سرعت پیشروی زیاد تراشکاری کرد.زاویه آزاد جانبی اندک در این ابزار سبب می شود که پشت لبة برشی بخوبی تقویت شده باشد.
واضح است که یک ابزار خشن و چپ تراش در جهت چپ به راست به خوبی براده برداری می کند.همجنین یک ابزار راست تراش خشن در جهت مخالف،یعنی راست به چپ باید به کار گرفته شود.
ابزارهای ظریف تراش
نوک یک ابزار ظریف تراش گردتر از نوک یک ابزار خشن تراش است.اگر لبه برشی این ابزار پس از سنگ زدن،با سنگ پرداخت کاری دستی پرداخت شود،سطح تراشکاری شده با این ابزار کاملاص صیقلی خواهد بود.برای ظریف تراشی با این ابزار باید عمق براده کم و سرعت پیشروی نیز کم باشد.همانند ابزارهای خشن تراش،این ابزار را نیز به صورت راست تراش و چپ تراش می توان آماده کرد.
پیشانی تراشی قطعه ای که بر روی گیره نظام بسته شده است.
یک ابزار برشی مناسب که نوک آن گردی کمی داشته باشد،برای پیشانی تراشی استفاده می گردد.ساپورت مرکب به اندازة 30 درجه به طرف راست چرخانده شده و بدنه ابزار برشی را با زاویه ای کمتر از 90 درجه نسبت به پیشانی قطعه کار تنظیم کنید.برای پیشانی تراشی،نوک ابزار باید دقیقاً در مرکز تنظیم گردد.ابزار برشی را با حرکت دادن ساپورت طولی به موضع تراشکاری جابجا کرده و ساپورت طولی را در این موضع قفل کنید.
پیشانی تراشی را می توان در هر دو جهت انجام داد.می توان نوک ابزار را در مرکز قطعه کار قرار داده و پیشروی را به طرف بیرون هدایت کرد و یا برعکس این.رایج است که ابزار را در مرکز قرار داده و پیشروی ابزار را به طرف بیرون انجام داد.اگر قطر قطعه کار بیشتر از (38 mm) “2/11 باشد،می توان از پیشروی اتوماتیک ابزار استفاده کرد.
با پیشروی ابزار پیشانی تراش از مرکز به طرف بیرون،کیفیت پرداخت سطحی خوبی به دست می آید.اگر نوک ابزار کمی بالاتر ار مرکز باشد،یک زائده کروی در مرکز قطعه کار باقی خواهد ماند.اگر نوک ابزار کمی پایین تر تنظیم شود،یک زائده استوانه ای در مرکز قطعه کار باقی می ماند.اگر زائده اضافی در پیشانی تراشی به وجود آید،باید نوک ابزار را تنظیم کرده و کار را مجدداً انجام داد.
روتراشی ساده و پله تراشی
روتراشی و پله تراشی یک قطعه که درون گیره نظام بسته شده،همانند قطعه ای که بین دو مرغک مهار شده است،انجام می شود.برای جلوگیری از خم شدن قطعه کار به هنگام روتراشی،لازم است قطعات بلند را ابتدا مته مرغک زده و سپس توسط مجموعه مرغک از طرف دیگر مهار نمود.
مخروط تراشی
قسمتی از یک قطعه کار را هنگامی مخروطی می نامند که قطر آن با یک نرخ ثابت در طول قطعه کار افزایش یا کاهش یابد.
مخروط تراشی با ساپورت مرکب
با این روش می توان هم مخروط داخلی و هم مخروط خارجی تراشید.طول مخروط تراشی در این روش محدود است،زیرا کورس حرکتی ساپورت مرکب محدود است.با توجه به اینکه صفحة مدرج زیر ساپورت مرکب بر حسب درجه مدرج شده دقت مخروط تراشی در این روش در حد درجه است و بنابراین شیب مورد نظر را باید به صورت درجه گرد کرد.یک جدول تبدیل زاویه به شیب در هر فوت ارائه شده است.
ماشین های تراش
اساسی ترین ماشین های ابزار محسوب می شود.ابزار برشی در ماشین تراش قابل کنترل است و می توان آن را در جهت طولی بر روی بستر ماشین و در جهت عرضی توسط ساپورت عرضی و یا تحت زاویه خاص به حرکت درآورد.
اندازه یک ماشین تراش
اندازه یک ماشین تراش بر اساس قطر کارگیر و طبق بستر ماشین تعیین می گردد.قطر کارگیر عبارت است از حداکثر قطر قطعه کار که می تواند بر روی بستر ماشین بچرخد.طول بستر یک ماشین تراش،به صورت کلی و از ابتدا تا انتهای آن در نظر گرفته می شود.
طول بستر یک ماشین تراش را نباید با طول کارگیر (حداکثر طول قطعه کار که بین مردمک و سه نظام قرار می گیرد) اشتباه گرفت.طول کارگیر عبارت است از طول بستر ماشین منهای طولهایی که توسط مجموعه مرغک و سه نظام اشغال می شود.
قسمت های اصلی ماشین تراش
وظیفه اصلی هر ماشین تراش،صرف نظر از میزان پیچیدگی آن،به گردش درآوردن قطعه کار در برابر لبه برشی یک ابزار می باشد.هر قطعه ای از ماشین تراش را می توان جزو یکی از مجموعه های زیر به حساب آورد:
مجموعه محرکه ماشین ابزار،
مجموعه نگهدارنده و گردش قطعه کار و
مجموعه نگهدارنده،محرکه و هدایت ابزار برشی.
سیستم محرکه یک ماشین تراش
در ماشین های تراش،قدرت موتور توسط یک گیربکس یا با استفاده از تسمه به مکانیزم محرکه ماشین منتقل می شود.سرعت گردش اسپیندل به روشهای زیر قابل تغییر است:
جا به جایی چرخ دنده ها در گیربکس.
تنظیم پولیهای تنظیم شونده به یک وضعیت جدید.
جا به جا کردن تسمه بر روی پولیهای مختلف.
کنترل سرعت به صورت هیدرولیکی