گزارش کاراموزی موتورهای دیزل و پمپ های هیدرولیک در 76 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل اول : معرفی موتور دیزل



موتور دیزل 1

ریشه لغوی 1

دید کلی 1

تاریخچه 2

تقسیمات 3

ساختمان 4

طرزکار 4

سیکل موتورهای دیزل چهارزمانه 9

زمان تنفس : 9

زمان تراکم : 10

زمان قدرت : 10

زمان تخلیه : 11

سیکل موتور دوزمانه دیزل 11

موتورهای دیزل دو زمانه چگونه کار می کند؟ 11

نحوه ی کار چرخه 12

موتورهایGeneral Motors EMD 15

مزایای موتورهای دیزل 23

کارآیی بهتر از نظر مصرف سوخت : 23

توان بیشتر : 23

دوام بیشتر : 24

کاهش انتشار آلاینده ها : 25

معرفی موتورهای گاز سوز 25

1- انواع موتورهای احتراق داخلی سیلندر پیستونی 25

2- موتورهای گازی 29

3- کاربردها 32

4- مشخصه های طراحی 33

گاز طبیعی و موتورهای دیزل 35

• طرح ساختاری مبدل های کاتالیستی 37

• مواد افزودنی سوخت 39

فصل دوم : تعمیر و نگهداری

تعمیر و نگهداری 42

نگهداری و تعمیرات پیشگویانه ( Predictive Maintenance ) 42

فعالیتهای نت پیشگویانه (PdM) : 42

مزایای آشکار و پنهان در اجرای نت پیشگویانه 45

رمز موفقیت در برنامه های نت پیشگویانه (PdM) 46

چگونگی تعیین تناوب انجام بازرسی ها 47

نگهداری و تعمیرات واکنشی ( Reactive Maintenance ) 49

آنالیز روغن 50

مقدمه : 50

دسته بندی آزمایشها و نتایج : 52

نگاهی به مبحث آنالیز روغن ( Oil Analysis ) 54

آنالیز روغن چیست ؟ 55

آنالیز عناصر فرسایشی 56

افزودنی های روغن 58

ویسکوزیته Viscosity 58

دوده سوخت 59

رقیق شدن روغن در اثر اختلاط با سوخت 60

آلودگی با آب یا ضدیخ 60

اکسیداسیون 61

نیتراسیون 62

نمونه گیری از روغن 63

نه گام جهت اجرای موفق آنالیز روغن 64

فصل سوم : پمپ های هیدرولیک

پمپ های هیدرولیکی 68

پمپ ها با جابه جایی مثبت از نظر ساختمان : 70

پمپ های دنده ای Gear Pump 71

3- پمپ های گوشواره ای Lobe Pumps 73

4- پمپ های پیچی Screw Pumps 74

5- پمپ های ژیروتور Gerotor Pumps 75

پمپ های پره ای : 75

پمپ های پیستونی 77

پمپ های پیستونی شعاعی (Radial piston pumps) 80

پمپ های پلانچر (Plunger pumps) 81

راندمان پمپ ها (Pump performance): 82







موتور دیزل

ریشه لغوی

کلمه دیزل نام یک مخترع آلمانی به نام دکتر رودلف دیزل است که در سال 1892 نوع خاصی از موتورهای احتراق داخلی را به ثبت رساند، به احترام این مخترع اینگونه موتورها را موتورهای دیزل می‌نامند.

دید کلی

موتورهای دیزل ، به انوع گسترده‌ای از موتورها گفته می‌شود که بدون نیاز به یک جرقه الکتریکی می‌توانند ماده سوختنی را شعله‌ور سازند. در این موتورها برای شعله‌ور ساختن سوخت از حرارت‌های بالا استفاده می‌شود. به این شکل که ابتدا دمای اتاقک احتراق را بسیار بالا می‌برند و پس از اینکه دما به اندازه کافی بالا رفت ماده سوختنی را با هوا مخلوط می‌کنند.

همانگونه که می‌دانید برای سوزاندن یک ماده سوختی به دو عامل حرارت و اکسیژن نیاز است. اکسیژن از طریق مجاری ورودی موتور وارد محفظه سیلندر می‌شود و سپس بوسیله پیستون فشرده می‌گردد. این فشردگی آنچنان زیاد است که باعث ایجاد حرارت بسیار بالا می‌گردد. سپس عامل سوم یعنی ماده سوختنی به گرما و اکسیژن افزوده می‌شود که در نتیجه آن سوخت شعله‌ور می‌شود.

تاریخچه

در سال 1890 میلادی آکروید استوارت حق امتیاز ساخت موتوری را دریافت کرد که در آن هوای خالص در سیلندر موتور متراکم می‌گردید و سپس (به منظور جلوگیری از اشتعال پیش‌رس) سوخت به داخل هوای متراکم شده تزریق می‌شد، این موتورهای با فشار پایین بودند. و برای مشتعل ساختن سوخت تزریق شده از یک لامپ الکتریکی و یا روشهای دیگر در خارج از سیلندر استفاده می‌شد.

در سال 1892 دکتر رودلف دیزل آلمانی حق امتیاز موتور طراحی شده‌ای را به ثبت رساند که در آن اشتعال ماده سوختنی ، بلافاصله بعد از تزریق سوخت به داخل سیلندر انجام می‌گرفت. این اشتعال عامل حرارت زیادی بود که در اثر تراکم زیاد هوا بوجود می‌آمد. وی ابتدا دوست داشت که موتور وی پودر زغال سنگ را بسوزاند ولی به سرعت به نفت روی آورد و نتایج قابل توجهی گرفت.

طی سالهای متمادی پس از اختراع موتور دیزل ، از این نوع موتور عمدتا و منحصرا در کارهای درجا و سنگین از قبیل تولید برق ، تلمبه کردن آب ، راندن قایق‌های مسافری و باری و همچنین برای تولید قدرت جهت رفع بعضی از نیازهای کارخانجات استفاده می‌شد. این موتورها سنگین ، کم سرعت ، دارای یک یا چند سیلندر و از نوع دوزمانه یا چهارزمانه بودند.

پیشرفت بیشتر موتورهای دیزل ، تا توسعه سیستم‌های پیشرفته تزریق سوخت در دهه 1930 طول کشید. در این سالها رابرت بوش تولید انبوه پمپ‌های سوخت‌پاش خود را آغاز کرد. توسعه پمپ‌‌های سوخت‌پاش (پمپ‌های انرژکتور) با توسعه موتورهای کوچکی که برای استفاده در موتورها مناسب بودند متعادل شد.

موتورهای دیزل سبکتری که سرعتشان نیز بالا بود در سال 1925 به بازار عرضه شدند. با آنکه پیشرفت در ساخت این موتورها کند بود. اما در سال 1930 موتورهای دیزل قابل اطمینان که به خوبی طراحی شده‌بودند و چند سیلندر و سریع نیز بودند به بازار عرضه شد. این پیشرفت تا پایان جنگ جهانی دوم برای مدتی کند بود. لیکن از آن تاریخ تا کنون طراحی و تولید این موتورها به طریقی پیشرفت نموده است که امروزه استفاده گسترده و فراگیر از موتورهای دیزل را شاهد هستیم.

تقسیمات

موتورهای دیزل نیز مانند سایر موتورهای احتراق داخلی بر مبناهای مختلفی قابل طبقه‌بندی هستند. مثلا می‌توان موتورهای دیزل را بر حسب مقدار دفعات احتراق در هر دور گردش میل لنگ به موتورهای دیزل دوزمانه و یا موتورهای دیزل چهارزمانه تقسیم‌بندی نموده و یا بر حسب قدرت تولیدی که به شکل اسب بخار بیان می‌گردد. یا بر حسب تعداد سیلندر و یا شکل قرارگیری سیلندرها که بر این اساس به دو نوع موتورهای خطی و موتورهای V یا خورجینی تقسیم بندی می‌کردند و ...

ساختمان

ساختار موتورهای دیزل نه تنها در سیستم تغذیه و تنظیم سوخت با موتورهای اشتعال جرقه‌ای تفاوت می‌کند. بنابراین ساختارهای بسیار مشابهی میان این موتورها وجود دارد و تنها تفاوت ساختمانی آنها قطعات زیر است که در موتورهای دیزل وجود دارد و در سایر موتورهای احتراق داخلی وجود ندارد.

_پمپ انژکتور :__ وظیفه تنظیم میزان سوخت و تامین فشار لازم جهت پاشش سوخت را به عهده دارد.

انژکتورها : باعث پودر شدن سوخت و گازبندی اتاقک احتراق می‌شوند.

فیلترهای سوخت : باعث جداسازی مواد اضافی و خارجی از سوخت می‌شوند.

لوله‌های انتقال سوخت : می‌بایست غیرقابل اشباع بوده و در برابر فشار پایداری نمایند.

توربوشارژر : باعث افزایش هوای ورودی به سیلندر می‌شوند.

طرزکار

همانگونه که اشاره شد موتورهای دیزل بر اساس نحوه کارکردن به دو دسته موتورهای 4 زمانه و 2 زمانه تقسیم می‌شوند. لیکن در هر دوی این موتورها چهار عمل اصلی انجام می‌گردد که عبارتند از مکش یا تنفس - تراکم - انفجار و تخلیه اما بر حسب نوع موتورها ممکن است این مراحل مجزا و یا بصورت توام انجام گیرند.

موتورهای دیزلی

موتورهای دیزلی نسبت به موتورهای بنزینی ارزانتر و مقرون به صرفه تر هستند. موتور دیزلی فقط هوا را دریافت داشته، آنرا فشرده کرده و بعد سوخت را درون هوای فشرده تزریق می نماید. گرمای هوای فشرده فورآً سوخت را روشن می سازد. موتور بنزینی در نسبت 8:1 تا 12:1 فشرده شده در حالیکه موتور دیزلی در نسبت 14:1 تا حداکثر 25:1 فشرده می گردد. نسبت بالای فشردگی موتور دیزلی سبب کارآیی بهتر آن می شود. موتور دیزلی فقط از تزریق سوخت مستقیم استفاده می نماید. سوخت دیزلی مستقیماً وارد سیلندر می گردد. موتور دیزلی شمع نداشته فقط گرمای هوای فشرده است که سوخت را در آن روشن می سازد. یکی از تفاوتهای بزرگ موتور بنزینی و دیزلی تزریق سوخت آن می باشد. بیشتر موتورهای ماشین از سوپاپ تزریق یا کاربراتور استفاده می کنند. بنابراین تمام سوخت در سیلندر بارگذاری شده سپس فشرده می گردد. فشردگی ترکیب سوخت / هوا نسبت فشردگی موتور را محدود می سازد. اگر فشردگی هوا خیلی زیاد باشد ترکیب سوخت / هوا فوراً مشتعل گشته و صدای تق تق را بوجود می آورد. دیزل فقط هوا را فشرده ساخته طوریکه نسبت فشردگی می تواند زیاد شود. نسبت فشردگی زیاد، نیروی زیادی را ایجاد خواهد نمود. سوخت دیزلی سنگینتر بوده بتدریج تبخیر می گردد، نقطه جوش آن بیشتر از نقطه جوش آب است، دارای اتمهای کربن زیادی است ....


د) موتورهای دو گانه سوز ایستگاهی

(Dual fuel engines) : در حقیقیت همان موتورهای دیزل با توان خروجی بالا تا حدود 6000 کیلوات می باشند. سوخت اصلی گاز طبیعی بوده که نه بوسیله جرقه بلکه با پاشش گازوئیل در انتهای مرحله تراکم، مشتعل می شود. به عنوان نمونه، حدود90% انرژی سوختی از طریق گاز طبیعی و حدود10% بوسیله گازوئیل تامین میشود. همچنین قابلیت کارکرد با گازوئیل به تنهایی یا سوخت دوگانه مذکور را دارد، اما هزینه نگهداری آنها بالا میباشد.

2- موتورهای گازی

موتورهای گاز سوز با سوخت گاز طبیعی جهت احتراق مخلوط سوخت و هوا در داخل سیلندر، همانند موتورهای بنزینی از سیستم جرقه که از طریق شمع بوسیله ایجاد یک جرقه قوی در فاصله زمانی معین می باشد، عمل میکنند. انواع سوختهای گازی و مایعی فرار در محدوده لندفیل تا پروپان و تا بنزین می باشند که در یک سیستم صحیح سوخت رسانی و با نسبت تراکم مناسب، کار کنند.

موتورهای گاز طبیعی سوز که برای تولید الکتریسیته طراحی و ساخته میشوند به موتورهای ایستگاهی معروفند که 4 زمانه هستند و تا 5 مگاوات در دسترس می باشند.

بر اساس توان خروجی، احتراق موتورها بر 2 روش و تکنیک به شرح زیر استوار است:

· محفظه باز : در این سیستم نوک شمع درست در محل محفظه احتراق قرار دارد و مستقیما مخلوط فشرده سوخت و هوا را مشتعل میکند. این روش بیشتر برای موتورهایی استفاده میشود که احتراق در آنها در محدوده نقطه استوکیومتری تا مخلوط رقیق هوا / سوخت قرار دارد.

· محفظه پیش احتراق : در اصل یک فرایند احتراق مرحله ای پیش می آید که در آن شمع در بالای سرسیلندر نصب میشود. در این موتورها مخلوط غنی سوخت و هوا که رابطه مستقیم با سرعت انتقال شعله به محفظه احتراق اصلی را دارد، وارد سرسیلندر میگردد. این تکنیک جهت شعله ور کردن مطلوب مخلوط هوا با سوختهای سبک و رقیق در موتورهای که قطر سیلندر بزرگی دارند بکار گرفته میشوند.

ساده ترین موتورهای گازی بر اساس تنفس طبیعی هوا و سوخت از طریق کاربراتور و یا میکسر به داخل سرسیلندر کار میکنند. موتورهای پیشرفته از نظر عملکرد مجهز به توربوشارژ برای ورود مقدار هوای بیشتر به سرسیلندر می باشند. همانند بنزینی ها نسبت تراکم موتورهای گاز طبیعی سوز نسبت به دیزل ها کم و در حدود 9:1 تا 12:1 می باشد که این محدوده خود تابع شرایطی چون ابعاد و تجهیزات جانبی چون توربوشارژ است. این نسبت تراکم خود دلیلی بر راندمان پایینتر گازسوز نسبت به دیزل است.

یکی از دلایل نسبت احتراق پایین جلوگیری از اشتعال خود بخود و پدیده ضربه می باشد که میتواند صدماتی به بدنه بلوک موتور وارد آورد.

استفاده از تکنولوژی جرقه قدرتمند و مخلوط رقیق سوخت و هوا در موتورهای گاز طبیعی سوز عاملیست در کاهش دمای بالای اشتعال در سرسیلندر و نیز کاهش ذرات آلاینده همچون Nox .

3- کاربردها

امروزه موتورهای پیستونی تجهیزات مناسبی جهت تولید توان الکتریکی پراکنده در مراکز صنعتی، تجاری و کاربریهای آموزشی در کشورهای اروپایی و آمریکا می باشند. موتورهای پیستونی سریع روشن می شوند، سریع باردهی میگردند و در کنار قابلیت اعتماد بالا راندمان خروجی خوبی دارند. در بیشتر شرایط و موقعیتها، مجموعه ای از موتورها در کنار هم باردهی و قابلیت دسترسی را بالا میبرند. موتورهای احتراق داخلی نسبت به توربینهای گازی در ابعاد برابر از نقطه نظر توان خروجی، راندمان الکتریکی بالاتری دارند و بنابراین مصرف سوخت کمتر و عملکرد مناسبتری دارند. همچنین در محدوده توان 3 مگاوات الی 5 مگاوات، هزینه اولیه موتورهای پیستونی از توربینهای گازی کمتر است. در مورد تعمیر و نگهداری، توربینهای گازی نسبت به موتورهای رفت و برگشتی، هزینه کمتری دارند. اما توجه به این نکته لازم و ضروری است که همواره متخصصان بومی در هر مکانی جهت تعمیرات و نگهداری انواع موتور های رفت و برگشتی حضور دارند.

پتانسیلهای استفاده از موتور های پیستونی در تولید انرژی الکتریکی پراکنده و غیر متمرکز به جهت دوری از تلفات افت انتقال و توزیع که در شبکه سراسری برق کشور وجود دارد شامل موارد اضطراری، پیک زایی، پشتیبانی از شبکه برق سراسری و کاربرد در تکنولوژی سیستمهای تولید همزمان برق و حرارت جهت تولید آب گرم، بخار کم فشار برای کاربرد در گرمایش زمستانی و سرمایش تابستانی در سیستمهای چیلرهای جذبی میباشد. این موتورها امکان استفاده به عنوان نیروی محرک انواع پمپهای آب، انواع کمپرسورهای هوا و گاز مبرد سیستمهای تهویه مطبوع و سردخانه را دارا می باشند.

4- مشخصه های طراحی

مجموعه عواملی که موتورهای گازسوز را در صدر جدول محرکها اولیه جهت تولید الکتریسیته به شکل پراکنده و غیرمتمرکز قرار میدهد به شرح زیر است:

ü محدوده توان الکتریکی : 10 -5 مگاوات در دسترس میباشد.

ü انرژی حرارتی خروجی ( تلفات قابل استحصال ) : آب داغ و بخار کم فشار.

ü استارت سریع : قابلیت استارت سریع موتورهای رفت و برگشتی در شرایط اضطراری و پیک.

ü قابلیتهای نحوه استارت : موتورها جهت استارت تنها به یک باتری نیازمندند.

ü عملکرد در بار جزیی : راندمان بالا و اقتصادی در بارهای جزیی.

ü قابلیت اعتماد و عمر : اثبات شده است که موتورها از نظر تعمیر و نگهداری در رده مطلوبی قرار دارند.

ü نشر آلاینده ها : موتورهای گازسوز، یعنی انرژی سبز.





گاز طبیعی و موتورهای دیزل

کاربرد گازطبیعی در موتورهای دیزل دارای ابعاد مکانیکی است، با این حال، کارکردن بر روی آلاینده های سیستم گازطبیعی در حیطه تخصص مهندسی شیمی قرار می گیرد.مقاله زیر خلاصه ی رساله دکترای ناصر سلامی است که در یک پروژه بین المللی با مشارکت دانشگاه صنعتی شریف، دانشگاه کالگری کانادا، دانشگاه آلبرتای کانادا و چند شرکت صنعتی دیگر کانادایی نگاشته شده است. در این مقاله به فعالیت های علمی در زمینه مبدل های کاتالیستی سیستم گازطبیعی و همچنین مواد افزودنی سوخت توسط مؤلف انجام گردیده، اشاره شده است

در تیم تحقیقاتی این پروژه، گروهی مسئولیت موتور و سیستم گازسوز و گروهی دیگر مسئولیت مطالعه و فعالیت روی مبدل کاتالیستی را برعهده داشتند. مبدل کاتالیستی برای بیش از سه دهه در دنیا روی خودروهای بنزینی مورد استفاده قرار گرفته است. به خصوص تجربه های زیادی در این مقوله برای خودروهای بنزینی وجود دارد. گرچه مرزهای دانش دائما در حال توسعه است و تجربه های جدیدی در زمینه های گوناگون مرتبط با مبدل های کاتالیستی طرح می شود و به کار می روند، ولی مبدل کاتالیستی سیستم گازطبیعی دارای ساختار ویژه ای می باشد. در خروجی موتورهای گازسوز، اعم از سیستم سوخت دو گانه ای (Dual Fuel) و سیستم اختصاصی (Dedicated)، متان به عنوان عمده ترین هیدروکربن نسوخته خروجی وجود دارد. در خانواده هیدروکربن ها، مقاوم ترین هیدروکربن در مقابل اکسیداسیون متان است اگر چه در حال حاضر، در برخی از استانداردهای زیست محیطی، متان به عنوان عامل آلاینده محسوب نمی شود،این دیدگاه همه گیر نیست و مطالعاتی روی تبدیل بهینه متان در خروجی موتورها انجام می گیرد. ما اولین گروهی بودیم که در این زمینه در مقوله سوخت دوگانه کار کردیم و بخشی از فناوری هایی را که پیش از این در صنایع شیمیایی مورد استفاده قرار گرفته بود، برای اولین بار در این زمینه مورد ارزیابی قرار دادیم. از جمله بهره گیری از ایجاد شرایط گذرای برنامه ریزی شده برای افزایش عملکرد رآکتورها در برخی از موارد به اثبات رسیده است.

مشکل اساسی در سیستم سوخت دوگانه این است که دمای خروجی موتور برای تبدیل متان در اغلب مبدل های کاتالیستی کافی نیست. شاید از منظر تئوری و با آزمایش روی متان خالص در آزمایشگاه این تبدیل دشوار نباشد، ولی ماهیت خروجی موتور سوخت دوگانه با حضور سایر ترکیبات پیچیده ناشی از احتراق از جمله انواع رادیکال های آزاد و مولکول های گوناگون، مانع تبدیل مناسب متان می شود. از طرفی معمولا عمر مبدل های کاتالیستی که در این زمینه مورد استفاده قرار می گیرند، چندان طولانی نیست. طی آزمایش های متعدد روی این سیستم تلاش کردیم تا به کمک ایجاد شرایط ناپایدار، دمای خروجی موتور سوخت دوگانه را به صورت کنترل شده و بدون تغییر در موتور، در ساختار مبدل کاتالیستی افزایش دهیم. این تجربه جدید بعدها به صورت پتنت در آمد.باتوجه با دانسیته پایین گازطبیعی، حتی در فشارهای بالا، نیاز به حجم ذخیره سازی بیشتری وجود دارد. به عنوان مثال، ارزش حرارتی حجمی گازوئیل پنج برابر بیش از گازطبیعی در فشار 200 بار است. به همین دلیل، حجم مورد نیاز برای موتور گازسوز برای مسافت معادل پیمایش حدود پنج برابر خواهد بود.در حال حاضر شرکت های متعددی در این زمینه در ایران و جهان مشغول فعالیت هستند.

گزراش کاراموزی هیدرولیک صنعتی در 37 صفحه ورد قابل ویرایش

مقدمه

از هدایت کننده های سیال بمنظور اتصال اجزاء مختلف سیستم هیدرولیک به یکدیگر استفاده می شود . عملکرد صحیح مدار به انتخاب مناسب ، و بازده این خطوط انتقال بستگی دارد . خطوط مذکور بایستی ضمن تحمل فشار کاری و ضربات هیدرولیکی تولید شده توسط سیستم از اندازه های مناسب جهت انتقال دبی حجمی مورد نیاز و قابلیت مونتاژ و دمونتاژ مناسب با حفظ خاصیت آب بندی بر خوردار باشند و افت فشار ایجاد شده ناشی از اصطحکاک داخلی آنها نیز به حداقل برسد .



انتخاب هدایت کننده ها

هنگام انتخاب نوع هدایت کننده ، نکات زیر باید به دقت مورد بررسی قرار گیرند :

1-خطوط باید توانایی تحمل فشار کاری را بصورت پیوسته دارا بوده و بتوانند تا چهار برابر فشار کاری را بصورت لحظه ای تحمل نمایند .

2-خطوط انتقال ، به منظور نصب تجهیزات لازم در طول آنها باید از استحکام کافی بر خوردار باشند .

3-قطر خطوط انتقال بایستی به اندازه کافی بزرگ باشد تا از افت قشار غیر مجاز ( بیش از 10/0 فشار اولیه ) جلوگیری شود .

4-به منظور کاهش جریانهای آشفته و افتهای اصطحکاکی ، سطوح داخلی خطوط انتقال می بایست از صافی مناسب بر خوردار باشند .

5-مواد تشکیل دهنده خطوط انتقال باید با سیال گذرنده از آنها سازگار باشد .

6-جهت سهولت در باز و بستن و یا تعویض اجزاء از پایانه هاو اتصالات مناسب استفاده شود .

7-در کاربرد ویژه مانند صنایع هوایی و فضایی باید به فاکتور وزن نیز توجه گردد .





انواع هدایت کننده ها

هدایت کننده های سیال در انواع زیر در جهت کاربردهای متفاوت در دسترس می باشند:

1-لوله های صلب فولادی

2- لوله های نیمه صلب

3-لوله های پلاستیکی

4-شیلنگهای انعطاف پذیر





لوله های صلب فولادی

این لوله ها که با انواع رزوه های مخروطی و مستقیم در دسترس می باشند . ، به دلیل عملکرد مطلوب ، در دسترس بودن ، قیمت مناسب و دارا بودن مقاومت مکانیکی بالا ، به طور وسیع در صنعت هیدرولیک مورد استفاده قرار می گیرند . حجیم بودن ، وزن زیاد و نیاز به تعداد زیاد اتصالات از مهمترین معایب این نوع هدایت کننده ها به شمار می آید . لوله های صلب فولادی بر حسب قطر نامی و کد مشخصه ضخامت دیواره دسته بندی می شوند و در اندازه های نامی 8/1 تا .in 8 ( اندازه روزه ی لوله ) در چهر محدوده استاندارد برای ضخامت دیوار ه در دسترس می باشند ( جدول 8-1 ) . اتصالات به وسیله روزه های نر و ماده آب بندی می شوند . تعدادی از انواع اتصالات مورد استفاده جهت لوله های صلب در شکل 8-1 نشان داده شده اند . اتصالات روزه ای حد اکثر تا اندازه . in 4/1 1 استاندارد بوده و برای اندازههای بزرگتر در صورت نیاز از فلنجهای جوشی مطابق شکل 8-2 استفاده می گردد . جهت آب بندی از این فلنجها از واشر های پهن یا او- رینگ استفاده می شود .









لوله های پلاستیکی

این لوله ها مقبولیت زیادی در صنایع هیدرولیک به دست آورده اند . زیرا دارای قیمت مناسب و توانایی خم شدن در اطراف موانع بوده و براحتی دور یک قرقره جمع می شوند . به دلیل انعطاف پذیری زیاد ، آسیب آنها در مقابل ارتعاشات از لوله های فلزی کمتراست . استفاده از لوله ها با رنگهای متفاوت جهت تفکیک نمودن قسمتهای مختلف مدار ، مزیت دیگر این نوع لوله ها می باشد . اتصالات آنها مشابه انواع لوله های فولادی بوده و حتی بسیاری از اتصالات فولادی را می توان برای لوله های پلاستیکیب استفاده نمود (شکل 8-7 ) . در بعضی از طرحها با سوار کردن یک بوش فلزی روی لوله پلاستیکی ، مقاومت آن را در مقابل فشار بالا می برند .

این لوله ها با اغلب روغنهای هیدرولیک سازگار بوده و معمولاَ در کاربرد های فشار پایین مورد استفاده قرار می گیرند . جنس لوله های پلاستیکی از پلی اتیلن ، پلی وینیل کلراید ، پلی پرو ویلن و نایلون می باشد که ها جنس دارای خاصیت مخصوص به خود بوده و برای کاربرد های خاصی مناسب است .



شیلنگهای انعطاف پذیر

از این شیلنگها به طور وسیع برای اتصال اجزاء متحرک ماشین آلات و برای فشار های تا bar 650 استفاده می شود . سهولت نصب ، خاصیت جذب ضربات ، قابلیت باز و بسته شدن سریع اتصالات و همچنین عرضه در محدوده وسیعی از فشار ها ، استفاده از این لوله ها را در سیستم های هیدرولیک رایج نموده است . به عنوان مثال می توان به کاربرد این شیلنگها در ماشینهای ابزار ، کشاورزی و راهسازی اشاره نمود . این شیلنگها از ترکیب حد اقل 3 لایه ( که یکی از آنها سیم بافته شده است ) تا چندین لایه به منظور تحمل فشار های مختلف تولید می شوند ( شکل 8-8 ) . وضعیت لایه های مختلف در چهار نوع شیلنگ انعطاف پذیر در شکل 8-9 مشاهده می شود .



اتصالات فلنجی

در اتصال لوله های با قطر خارجی بالای in 1 ، با استفاده از مهره های هشت گوش بزرگ ، امکان گشتاور زیاد جهت سفت کردن اتصال ( توسط نیروی دست و اهرم ) فراهم می گردد . به منظور نصب چنین اتصالات بزرگی ، طراحان سیستم بایستی فضای لازم را جهت سفت کردن مهره ها در اطراف اتصال پیش بینی کنند . در شکل 8/18 یک نمونه اتصال فلنجی با نحوه استقرار مناسب نشان داده شده است .

در اتصال نوع فلنجی یک اورینگ الاستومری در شیار سطح فلنج قرار داده شده و روی سطح مجرا عمل آب بندی را در آرایشی همانند اتصال اورینگی تخت انجام می دهد . فلنج فوقانی حامل اورینگ ، توسط چهار پیچ اتصال به فلنج زیرین محکم می شود و لذا نیازی به گشتاور سفت کردن زیاد برای قطرهای بالا وجود ندارد .

هنگام استفاده از اتصالات فلنجی بایستی به هر چهار پیچ گشتاور کافی وارد گردد تا در فشار بالا از بوجود آمدن شکاف و در نتیجه کشیده شدن اورینگ بداخل آن جلوگیری شود . کلیه سطوح تماس بایستی تمیز و صاف بوده و دقیقاً نسبت به یکدیگر بصورت عمودی قرار گیرند . گرچه صافی سطح در حدود دو میکرون قابل قبول است ولی اغلب سازندگان اتصالات فلنجی ، صافی سطح یک میکرون را توصیه می کنند . در صورت ایجاد خراش یا ضربه روی این سطوح و همچنین سائیده شدن اورینگ و یا استفاده از اورینگهائی که به روی سطوح خشن نصب شده اند ، تمایل به نشتی بوجود خواهد آمد . مهمترین مسئله هنگام اتصال دو فلنج ، سفت کردن تدریجی و همزمان هر چهار پیچ می باشد . سفت کردن کامل یک پیچ ، در حالیکه هنوز سایر پیچها شل هستند موجب کج شدن وضعیت استقرار فلنج می گردد . این امر خود موجب بروز گاز گرفتگی در اورینگ و در نتیجه ایجاد نشتی می شود . ( شکل 8-19 ب ) . در صورتیکه پیچها کاملاً سفت شوند ، امکان خم شدن فلنج بسمت پایین و همچنین خمش پیچها بسمت بیرون وجود دارد ( شکل 8-19 الف ) . در صورت ایجاد خمش در فلنج و پیچ ، تمایل به بلند شدن فلنج از روی پله و در نتیجه ایجاد نشتی وجود خواهد داشت .

برخی از سازندگان از طرحهای ویژه و خاصی جهت آب بندی استفاده می کنند که استحکام اتصال و کیفیت آب بندی در آنها به مراتب بالاتر از انواع متداول می باشد . بدلیل تنوع و اختصاصی بودن طرحهای مذکور مشخصات هر یک را بایستی در کاتالوگهای سازندگان جستجو نمود .

3-12-2 اتصال لوله های فشار

3-12-2-1 اتصال پرچی

این نوع اتصال را تولید کنند گان امریکایی بر اساس استاندارد های j I C و SAE به کار می برند . در این روش انتهای لوله با چرخک پرچ و چکش یا با پرس پرچ هیدرولیک آماده و پرداخت می شود . زاویه ی پرچ معمولاَ 37 (محیطی 74 ) است . به دلیل تغییر شکل سر لوله ، اتصال مکانیکی بسیار محکمی حاصل می شود که حتی نسبت به شکست های ناشی از خستگی مقاوم است . رزوه ی مهره ی سر لوله از نوع UN است .

در شکل 3-14 انتهای پرچ شده ی لوله بین انتهای مهره ی قطعه هیدرولیک ( قطعه ای که لوله به آن متصل شده ) و زبانه مهره ی سر لوله ( مهره ی متصل به خود لوله ) محکم شده است . بین سطوح داخلی سر پرچ شده و زبانه ی مهره ، آب بند هیدرولیکی قرار گرفته است که علاوه بر آب بندی و جذب ارتعاشات با تغییر اندازه ی زبانه ی مهره ، می توان مهره و سایر قطعات اتصال را هم برای لوله های استاندارد متریک و هم لوله های استاندارد اینچی به کار برد.



اتصالات پرچی 45 SAE معمولاَ در صنایع اتو مبیل به کار می رود . در سیستم های برودتی همان محدوده رزوه های 37 ASE را به کار می برند ولی زاویه پرچ آنها 90 محیطی است . ژاپنی ها از سیستم استاندارد زاویه ی پرچ 30 ( محیطی 60 و رزوه های BSPP ) استفاده می کنند .

3-12-2-2 اتصال فشاری از نوع حلقه گاز گیرنده

این نوع اتصال متداول ترین اتصال است که در آن قطعات قابل تعویض و سازگار با سازندگان مختلف به کار می رود ( شکل 3-15 ) . این نوع اتصال بر اساس استاندارد های اروپایی 2353 DIN معرفی می شوند ( این استاندارد DIN مطابق با استاندارد 4368 BS است ) . در واقع هر کدام از این سه قطعه ی این اتصال بر اساس بخش مجزایی از استاندارد DIN بیان می شوند و استاندارد 2353 DIN انتهای لوله را در بر می گیرد .

هنگامی که اتصال ایجاد می شود رینگ گاز گیرنده ایجاد می شود رینگ گاز گیرنده یا رینگ برش به صورت محیطی در پخ محیطی 24 جازده می شود و مثل اینکه لوله را گاز گزفته باشد به درون گوشت آن فرو می رود به طوری که هم اتصال مکانیکی و هم آب بندی هیدرولیکی را فراهم می کند .

جا زدن این اتصال ، سخت و پر زحمت است . در نوع Oclau از رینگ های اره ای شکل ( هزار خاری ) استفاده می شود و سر لوله شیار دار می شود . اگر چه این اتصال از نظر فنی ، بسیار مؤ ثر و محکم است ولی به دلیل کار زیادی که برای آماده سازی سر لوله صرف می شود ، کارشناسان آن را زیاد نمی پسندند . در روش HF از آب بند پلی آمید و رینگ فولادی اره ای چکش خور استفاده می شود . در هر دو سیستم ، زاویه ی یخ محیطی 24 و بر اساس 2353 DIN است .

جزوه حاضر جهت استفاده دانشجویان رشته های مهندسی عمران و مکانیک تهیه شده است در این جزوه 8 آزمایش مهم که در اکثر دانشگاهها تدریس می شود بیان گردیده است و هر آزمایش در یک فصل جداگانه آمده است در این مجموعه ضمن آشنا ساختن دانشجویان با دستگاه مورد آزمایش و روش انجام آزمایش ، بصورت خلاصه در مورد تئوری مربوط به آزمایشات توضیحاتی ارائه شده است هم چنین ضمن بیان اهداف آزمایش ، موارد ارائه نتایج که به صورت جداول یا نمودارها است و می بایست توسط دانشجویان تکمیل شود ذکر گردیده است.

بطور کلی جهت فراگیری و درک عمیق از موضوعات پیچیده علمی ، نمی توان فقط از طریق مطالعه و با شنیدن مطالب به این هدف رسید بلکه می بایست با انجام آزمایشات و از روش های تجربی ، پدیده های مختلف را مشاهده و مورد تجزیه و تحلیل قرار داد دانشجویان با انجام آزمایشات ، ضمن آشنا شدن با وسایل مختلف و روشهای مختلف اندازه گیری با تجزیه و تحلیل داده ها و یافته های آزمایشگاهی ، به شناخت و درک عمیق مطالب خواهند رسید.

توصیه می شود دانشجویان قبل از انجام هر آزمایش ، ضمن مطالعه مطالب مربوط به آن آزمایش و اندیشیدن به مطالب تئوری آن ، در حین آزمایش با قسمتها و جزئیات مختلف دستگاه و همچنین روش انجام آزمایشات آشنا گردند.

پس از انجام آزمایشات ضمن درج داده ها و یافته های آزمایشگاهی در جداول ، با انجام محاسبات لازم و با ارائه نمودارها و رسم منحنی ها به شرح و بسط مشاهدات پرداخته و با روشهای مختلف محاسباتی به تجزیه و تحلیل نتایج و بدست آوردن روابط اقدام نمود پس از این مرحله با تنظیم گزارش آزمایشگاهی و با رعایت روشهای صحیح و استاندارد نتایج کار را ارائه نمود .

فهرست مطالب

فصل اول : آشنایی با میز هیدرولیکی....... 3

فصل دوم : جریان عبوری از ونتوری متر..... 9

فصل سوم : جریان عبوری از اوریفیس........ 17

فصل چهارم: برخورد جت.................... 24

فصل پنجم : وسایل اندازه گیری شدت جریان.. 31

فصل ششم : جریان عبوری از سرریزها........ 45

فصل هفتم : افت انرژی در شبکه ها......... 53

فصل هشتم : جریان های گردابی (ورتکس)..... 68

فصل نهم : آزمایش مرکز فشار.............. 82