فایل شاپ

فروش مقاله،تحقیقات و پروژه های دانشجویی،دانلود مقالات ترجمه شده،پاورپوینت

فایل شاپ

فروش مقاله،تحقیقات و پروژه های دانشجویی،دانلود مقالات ترجمه شده،پاورپوینت

گزارش کاراموزی ماشین ابزار CUC

گزارش کاراموزی ماشین ابزار CUC در 27 صفحه ورد قابل ویرایش
دسته بندی ساخت و تولید
بازدید ها 6
فرمت فایل doc
حجم فایل 219 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 27
گزارش کاراموزی ماشین ابزار CUC

فروشنده فایل

کد کاربری 6017
کاربر

گزارش کاراموزی ماشین ابزار CUC در 27 صفحه ورد قابل ویرایش

مقدمه:

ماشین‌ابزار

ماشین‌ابزار نامی کلی است برای اشاره به یکی از رشته‌های فنی که در آن کار با دستگاه‌های ویژه صنعتی آموخته می‌شود.

کارگاهها و آزمایشگاههای مربوط به ماشین‌ابزار

کارگاه فلزکاری - کارگاه تراشکاری - کارگاه فرزکاری - کارگاه سنگ زنی - کارگاه قالبسازی - CNC و CAD/CAM کارگاه - آزمایشگاه اندازه گیری

· کارگاه قالبسازی

دستگاه تراش , صفحه تراش , فرز , اسپارک , پانتوگراف

· دستگاه ماشینکاری

مجهز به دستگاه تراش , دریل , ماشینهای مخصوص سوراخکاری همزمان چند سوراخ, ماشین تراشهای مخصوص هیدروکپی vertical, ماشین سری تراش nc



· کارگاه ریخته گری

مجهز به دستگاه ریخته گری (فشاری) , دستگاه ریژه ریخته گری , دستگاه
ریخته گری فشار بالا با توانهای (250 تن , 400 تن , 1600 تن ) , کمپرسور oil free , کوره ریخته گری 2 تن



· کارگاه رنگ کاری

مجهز به کوره رنگ کاری , آبشار رنگ , وان شستشو و کروماته و چربی گیری و...

· کارگاه پرداخت کاری

مجهز به دستگاه پولیش کاری



دستگاههای ماشین‌ابزار

دستگاه تراش ، دستگاه فرز ، دستگاه بازار تیزکن ، دستگاه فرز هاب ، صفحه تراش ، فرز پانتوگراف (جریان‌گیر) ، بورینگ ، اسپارک ، تزریق پلاستیک ، سنگ زنی ، دریل ، شابلن تراش ، CNC فرز ، ارونگ ، اره نواری ، DENFORDو MTS و MDT تراش و فرز CNC.



این مقاله در مورد CNC می باشد . بنابراین به بحث و بررسی ماشینهای CNC
می پردازیم.

ابتدا به عکسهایی در رابطه با انواع ماشینهای تراش CNC ، سنگین و ... توجه
می کنیم :







موضوع: دستگاه های NC & CNC


امروزه با پیشرفت تکنولوژی و فن آوری و دخالت رباط ها در طراحی و ساخت قطعات مختلف صنعتی ، تحول شگرفی در علوم مهندسی به وقوع پیوسته است. و نیاز بشر به سرعت، دقت و کیفیت در طراحی و ساخت که تاچندی پیش رویایی بیش نبود ،درچنین عصری برآورده شده ورقابتهای شدیدی رابه طبع بین جوامع مختلف صنعتی ایجادکرده وهر ملتی باکل نیروی صنعتی خود در تب وتاب دستیابی به فنون مختلف جهت ساخت وتولید وطراحی می باشند وهمانطور که امروزه دیده می شود سبقت در علوم فنی ومهندسی معادل بانیازمندکردن جوامع و ملل دیگردنیابه صاحب علم است



یکی ازرشته هایی که در علوم فنی ومهندسی سالهای متمادی مورد مطالعه وتحقیق قرار گرفته است علم مهندسی مکانیک می باشد که نفوذ تکنولوژی پیشرفته مثل استفاده از
برنامه های کامپیوتری تحول عجیب وقابل توجهی دراین رشته نهاده است .ازمواردی که
می توان دراین رشته برشمرد وبیش ازپیش به تاثیر فن آوری پی برد ،مسئله ساخت قطعات ظریف وحساس صنعتی بوسیله دستگاههایی که از کامپیوتر
مادرفرمان می گیرندوتحویل کارموردنظربادقت وکیفیت بسیاربالادرگذشته صنعتگران مجبوربودندبرای تراش یک قطعه ازماشینهای تراش وفرز که عموماماشینهای بادقت پایین بودند، استفاده کنندوشایدساخت آن قطعه موردنظرساعتهاوقت لازم داشت وتازه پس ازتحویل کار،بی دقتی درآن موج میزد، درنتیجه آن زمان بودکه پژوهشگران ودانشمندان علم مکانیک کمرهمت بستندودستگاههای NC و CNC را اختراع کردندتاخط قرمزی بر بی دقتی وصرف وقت زیاددرطراحی کشیده باشند .دستگاههای مذکوربوسیله کامپیوتر هدایت می شوندوازلحاظ ظاهر شبیه همان دستگاههای تراش وفرز هستند بااین تفاوت که تمام امکانات از قبیل مته های مختلف، تیغه های متنوع و... درپیکره دستگاه گنجانده شده وهیچ گونه کاری با دست انجام نمی شود ومستقیما بافرمان کامپیوترعمل می کند. کامپیوتر خط به خط برنامه را به وسیله سیگنال های بسیار سریع و زیاد به دستگاه منتقل می کند و دستگاه با صرف کمترین ذوقت عملیات تراش را روی قطعه انجام می دهد وپس از تحویل، چشمان را خیره به دقت، کیفیت و صرف هزینه کم می کند.











مسیر تکاملی NC

پایه های ساخت و تولید توسط ماشینهای NC زمان انقلاب صنعتی بنا گردید. در آن زمان کوشش های اولیه برای ساخت قطعات توسط ماشین های NC به قطعات اتومبیل از قبیل محور بادامک، پولی و تسمه محدود بود. این کوشش ها بیشتر جنبه نمایشی داشت و به دلیل قیمت بالای این گونه ماشین ها از جنبه اقتصادی مقرون به صرفه نبود.

در زمان جنگ جهانی دوم به صنعت NC توجه بیشتری گردید زیرا در آن موقعیت زمانی خاص هم کیفیت و هم کمیت قطعات تولیدی برای جنگ افزارها اهمیت بسیار زیادی پیدا کرده بود . در آن زمان تولیدات صنعتی از نظر کیفیت بسیار عالی بودند و لیکن از نظر کمیت جوابگوی مسائل جنگ جهانی نبودند، به نحوی که هر چه جمعیت زیادتر می شد، کالای تولیدی از نظر کیفیت افت شدیدی پیدا می کرد و این امر قطعا به خاطر عوامل انسانی و خستگی های ناشی از کار زیاد تر بود. بنابراین لازم گردید که تکنولوژی جدیدی به وجود آید که در آن از خطاهای انسانی و خستگی های ناشی از کار زیاد خبری نباشد و به عبارت دیگر به جای آن که انسان به ماشین فرمان دهد و ماشین را تنظیم نماید ، کامپیوتر به ماشین فرمان دهد . در این زمان بود که شاخه جنوبی نیروی هوائی ایالات متحده آمریکا برآن شد تا با این مشکل مقابله نماید. برای این منظور این شاخه از ارتش آمریکا، کمپانی های متعددی را برای ساخت و توسعه ماشین های کنترل عددی به همکاری دعوت کرد. هدف از این کار برآورده شدن احتیاجات چهار گانه زیر بود:

1) افزایش تولید

2) بهبود دقت و کمیت قطعات تولیدی

3) تثبیت قیمت تولید قطعات

4) ساخت قطعات پیچیده یا به عبارت دیگر انجام کارهای غیر ممکن

همچنین فن آوری کنترل عددی NC برای ساخت قطعاتی با مشخصات زیر نیز مورد توجه قرار گرفت :

1) قطعاتی با سایزها و اشکال مختلف

2) قطعاتی که با یک سری از مراحل مشابه ساخته می شوند.

اولین قراداد در این زمینه با شکرت پارسون میشیگان منعقد شد. در این قرارداد شرکت پارسون موظف به طراحی نوعی سیستم کنترل عددی گردید که این سیستم بتواند اسپیندل ماشین تراش را جهت دهی نمای. تاریخ این قراداد 15 ژوئن سال 1949 میلادی بود با توجه به این موضوع می توان متوجه شدکه این درخواست نتیجه مستقیم جنگ جهانی دوم بوده است.

در سال 1951 آزمایشگاه سرومکانیزم موسسه فن آوری ماساچوست از طرف شرکت پارسون موظف به ساخت یک سیستم سرومکانیزم برای ابزار ماشین گردید. در آن زمان MIT بر روی نوعی کامپیوتر نیز مشغول به کار بود. بنابراین تمام گسترش NC بر عهده MIT قرار گرفت . در سال 1952 اولین ماشین کنترل عددی سه محوره که توسط کارت پانچ فرمان داده می شد به وسیله بخش سرومکانیزم دانشگاه MIT ساخته شد.

در سال 1954 این ماشین در معرض دید عموم قرار گرفت و سه سال بعد این ماشین در خط تولید قرار گرفت. در سال 1960 تکنولوژی کنترل عددی NC به طور گسترده ای باش استقبال عمومی مردم در سایر نقاط جهان مواجه گردید و در دیگر نقاط جهان نیز محققان و پژوهشگران شروع به تولید انواع ماشینهای NC نمودند. اکثر این ماشین های اولیه احتیاج به کد دهی بر روی نوارهای کاغذی داشتند. این کد دهی توسط ایجاد سوراخ هائی به وسیله دستگاه پانچ بر روی نوارهای کاغذی صورت گرفت .

این روش کد دهی ادامه داشت تا این که ایده کددهی و کنترل عددی توسط کامپیوتر CNC مطرح گردید. در این ایده یک کامپیوتر وظیفه کنترل ماشین و ابزار را بر عهده می گرفت، در اوائل استفاده از CNC کنترل های مربوطه توانائی ذخیره حجم بزرگی از اطلاعات را نداشتند و فقط برنامه هائی با اندازه محدود توسط اینگونه CNC ها اجرا می گردید. در سالهای 1955 تا 1960 دانشگاه MIT نوعی برنامه کامپیوتری به نام APT ابداع نمود که در صنایع هوا فضا از آن استفاده می شد و در حقیقت اولین نمونه از نرم افزارهای امروزی قابل اجرا بر روی ماشین های CNC بود. در این برنامه از لغات انگلیسی برای توصیف شکل و حرکت ابزار استفاده
می گردید.


گزارش کاراموزی بررسی ماشینهای AC

گزارش کاراموزی بررسی ماشینهای AC در 16 صفحه ورد قابل ویرایش
دسته بندی برق
بازدید ها 5
فرمت فایل doc
حجم فایل 27 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 16
گزارش کاراموزی بررسی ماشینهای AC

فروشنده فایل

کد کاربری 6017
کاربر

گزارش کاراموزی بررسی ماشینهای AC در 16 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست:

ماشینهای AC

نقش AC در سنکرون ها

درایو های Vacon AC برای OEMها

درایوهای AC

هزینه‌های مربوط به انتقال DC

اتصالات در سیستم AC

هزینه‌های مربوط به انتقال DC

مبدل‌های AC

سیستم تبدیل از AC به DC و بر عکس





ماشینهای AC

ماشینها لوازمی هستند که می توانند انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی و یا بالعکس تبدیل کنند ، از اینرو بدانها مبدلهای ( Converters ) انرژی الکترو دینامیکی گفته می شود . برخی از مبدلها مانند موتورها و ژنراتورها حرکت دورانی دارند و برخی از آنها همچون رله ها ، عمل کننده ها ( Actuator ) ، محرک ها ، حرکت انتقالی یا خطی دارند . یک موتور( Motor ) الکتریکی وسیله ای است که بتواند انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل کند و یک ژنراتور ( Generator ) وسیله ای است که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می سازد . ترانسفورماتور ( Transformer ) نیز وسیله ای است که انرژی متناوب در یک میزان ولتاژ را به انرژی الکتریکی در میزان ولتاژ دیگر تبدیل می کند .

در حالت ژنراتوری رتور ( قسمت محرک ماشین ) توسط محرک اولیه بچرخش در می آید . با چرخش در آمدن هادیهای رتور در آنها بخاطر وجود میدان مغناطیسی ، ولتاژ الغا می گردد . اگر بارالکتریکی به سیم پیچ حاصله توسط این هادی ها وصل گردد جریان جاری می شود و توان الکتریکی به مصرف کننده تزریق خواهد شد.

ژنراتورها به دسته های گوناگونی تقسیم می شوند ، از جمله

(1) ژنراتورهای Dc که خود آن به دسته های زیر تقسیم می شود :

1- ژنراتور با تحریک جداگانه ( Seperatly Excited )

2- ژنراتور شنت ( Shunt )

3- ژنراتور سری

4- ژنراتور کمپوند ( Compound ) اضافی

5- ژنراتور کمپوند نقصانی

در ماشینهای Dc سیم پیچ تحریک ( Field Winding )( سیم پیچ میدان ) بر روی استاتور ( Stator ) قرار دارد و رتور ( Rotor ) حاوی سیم پیچ آرمیچر است . ولتاژ القا شده در سیم پیچی آرمیچر یک ولتاژ متناوب ( Ac ) است از اینرو برای یکسو کردن ولتاژ متناور در ترمینال رتور از کموتاتور ( Commutator ) و جاروبک ها ( Brush ) و یا یکسو سازها ( Rectifier ) استفاده می شود . از اینرو انواع مختلف ژنراتور های Dc از نظر مشخصه های ترمینالشان ( ولتاژ- جریان ) با یکدیگر فرق دارند و بسته به مورد استفاده ژنراتور مناسب را انتخاب می کنند .

ماشینهای Ac ، ژنراتورهایی هستند که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی Ac تبدیل می کنند . و موتورهایی هستند که انرژی الکتریکی Ac را به انرژی مکانیکی تبدیل می سازد . ماشینهای Ac بیشتر به دو دسته ماشینهای سنکرون و ماشینهای القایی ( آسنکرون ) تقسیم می شوند .

نقش AC در سنکرون ها

ماشینهای سنکرون موتورها و یا ژنراتورهایی هستند که جریان قدرت آنها توسط منبع قدرت Dc تامین می شود در صورتیکه ماشینهای القایی ، موتورها و یا ژنراتورهایی هستند که جریان میدان آنها توسط عمل ترانسفورماتوری ( القای مغناطیسی ) در سیمپیچهای میدان برقرار می شود .

2) ژنراتورهای سنکرون ( Synchronous Generator ) :

ژنراتورهای سنکرون یا مولدهای متناوب ، قدرت مکانیکی را به قدرت الکتریکی Ac تبدیل می کنند . در یک ژنراتور سنکرون ، جریان Dc به سیم پیچ روتور ، که میدان مغناطیسی روتور را تولید می کند اعمال می شود . ( روش تغذیه قدرت می تواند یا از یک منبع Dc خارجی توسط حلقه های لغزان و جاروبک ها ( Brush ) و یا مستقیماً روی محور ژنراتور سنکرون و از یک منبع قدرت Dc خاص باشد ) سپس روتور ژنراتور توسط یک محرک اولیه چرخانده شده و یک میدان مغناطیسی چرخان در ماشین تولید می کند . این میدان مغناطیسی چرخان سیستم ولتاژ سه فاز در سیم پیچ های استاتور ژنراتور القا می نماید . جریان آرمیچر در این ماشینها شارگردانی در شکاف هوایی پدید می آورد که سرعت دوران این شار با سرعت چرخش روتور برابر است و لذا به این ماشینها لفظ سنکرون ( همزمان ) اطلاق می گردد .قطب های مغناطیسی روی روتور می تواند برجسته ( Salient Pole ) که ( برای روتورهای با چهار قطب یا بیشتر ) و یا صاف ( برای روتورهای دو و یا چهار قطبه ) باشند

3) ژنراتورهای آسنکرون ( القایی ) ( Induction Generator ) :

ماشینهای القایی ( Induction Motors ) ماشینهایی هستند که ولتاژ روتور ( که جریان روتور و میدان مغناطیسی روتور را تولید می کند ) از طریق القا در سیم پیچ روتور ظاهر می شود نه اینکه توسط سیمهایی بدان متصل شود . ماشینهای القایی تقریباً در تمامی موارد در حالت موتوری مورد استفاده قرار می گیرند و حالت ژنراتوری آن به دلیل معایب بسیار بندرت بکار برده می شود .

درایو های Vacon AC برای OEMها

OEM به شرکتی اطلاق می گردد که از مبدل فرکانس بعنوان بخشی از تجهیزاتی که تولید می کند استفاده می نماید.

و کن برای OEM هایی که به بهبود عملکرد تجهیزات تولیدی خود می اندیشند ، یک سری راه حل های درایو AC ولتاژ پایین سازگار با محصول ارائه می دهد تا نیازهای آنها را بصورت قابل قبولی بر طرف سازد.

یک مشتری VACON ، در واقع تولید کننده ای را انتخاب می کند که متمرکز اصلی آن برروی درایو همراه با

- تیمی مشتری مدار

- عملکرد مشتری مدار

- کوشش در جهت توسعه محصول

- شبکه ای جهانی جهت پشتیبانی مشتریان OEM می باشد.

معایب

مهم‌ترین عیب این سیستم گران بودن مبدل‌ها و همچنین محدودیت آنها در مقابل اضافه بارها است همچنین در خطوط کوتاه تلفات به وجود آمده در مبدل‌ها از یک شبکه AC با همان طول بیشتر است, بنابر این این سیستم در مسافت‌های کوتاه کاربردی ندارد و یا ممکن است صرفه جویی به وجود آمده در تلفات نتواند هزینه بالای نصب مبدل‌ها را جبران کند. در مقایسه با سیستم‌های AC, کنترل این سیستم در قسمت‌هایی که شبکه دارای اتصالات زیادی است خیلی پیچیده‌است. کنترل توان جاری در یک شبکه پر اتصال DC نیازمند ارتباط قوی بین تمامی اتصال‌هاست چراکه هنواره باید توان جاری در شبکه کنترل شود.

هزینه‌های مربوط به انتقال DC

شرکت‌های بزرگ ایجاد کننده این گونه خطوط مانند ABB یا Siemens هزینه مشخصی از اجرای طرح‌های مشابه در مناطق مختلف اعلام نکرده‌اند چراکه این هزینه بیشتر یک توافق بین طرفین است. از طرف دیگر هزینه اجرای این گونه طرح‌ها به طور گسترده‌ای به خصوصیات پروژه مانند: میزان توان شبکه, طول خطوط, نوع شبکه(هوایی یا زیر

زمینی), قیمت زمین در منطقه مورد بحث و... بستگی دارد.

با این حال برخی از شاغلین در این زمینه در این زمینه اطلاعاتی را بروز داده‌اند که می‌تواند قابل اعتماد باشد. برای خط انتقال ? مگاواتی کانال انگلستان(English Channel) با طول تقریبی ?? کیلومتر, هزینه مربوط به قرار داد اولیه به تقریباُ به صورت زیر است: (جدای از هزینه‌های مربوط به عملیات آماده سازی ساحل, هزینه‌های مربوط به مالکیت زمین‌ها, هزینه بیمه مهندسین و...)

پست‌های مبدل, باهزینه تقریبی ??? میلیون پند

کابل زیرآبی+ نصب, با هزینه تقریبی ? میلیون پند به ازای هر کیلومتر

بنابراین برای احداث شبکه انتقال ? گیگاواتی در چهار خط, هزینه‌ای تقریبی برابر ??? میلیون پند نیاز است که باید دیگر هزینه‌های مرتبط با ساخت و بهره‌برداری خط به ارزش ??? تا ??? میلیون پند را هم به آن اضافه کرد.

اتصالات در سیستم AC

خطوط انتقال AC تنها می‌توانند به خطوط AC که دارای فرکانس برابر و تطابق زمانی یا فازی هستند متصل شوند. خیلی از شبکه‌هایی که به ایجاد اتصال تمایل دارند (مخصوصا شبکه‌های متعلق به دو کشور متفاوت) دارای شبکه‌های ناهماهنگ هستند. شبکه سراسری انگلستان و دیگر کشورهای اروپایی با فرکانس ?? هرتز کار می‌کنند اما هماهنگ نیستند یا برای مثال در کشوری مثل ژاپن شبکه‌ها ?? یا ?? هرتز هستند. در سراسر جهان مثال‌های زیادی از این دست وجود دارد. در این حالت اتصال شبکه‌ها به صورت AC غیرممکن یا پرهزینه است, اما در سیستم HVDC امکان ایجاد اتصال بین شبکه‌های این چنینی وجود دارد.

این امکان وجود دارد که ژنراتورهای وصل شده به یک شبکه انتقال بلند AC دچار بی‌ثباتی شده و موجب اختلال در هماهنگی شبکه شوند. سیستم HVDC استفاده از ژنراتورهای نصب شده در مناطق دورافتاده را عملی می‌کند. ژنراتورهای بادی مستقر در مناطق دور افتاده با استفاده از این سیستم می‌توانند بدون اینکه خطر ایجاد ناهماهنگی در شبکه به وجود آورند به شبکه اتصال یابند.

به طورکلی گرچه HVDC امکان اتصال دو شبکه متفاوت AC را فراهم می‌کند اما هزینه ماشین‌آلات و تجهیزات مبدل از AC به DC و برعکس واقعاً قابل توجه است, بنابراین استفاده از این سیستم بیشتر در شبکه‌هایی که توجیه اقتصادی داشته باشد انجام می‌گیرد(مسافت دارای توجیه پذیری اقتصادی در سیستم HVDC برای خطوط زیر آبی در حدود ?? کیلومتر و برای شبکه‌های هوایی بین ??? تا ??? کیلومتر است).



گزارش کاراموزی بررسی ماشین های حرارتی

گزارش کاراموزی بررسی ماشین های حرارتی در 21 صفحه ورد قابل ویرایش
دسته بندی فنی و مهندسی
بازدید ها 11
فرمت فایل doc
حجم فایل 74 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل 21
گزارش کاراموزی بررسی ماشین های حرارتی

فروشنده فایل

کد کاربری 6017
کاربر

گزارش کاراموزی بررسی ماشین های حرارتی در 21 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست:

ریشه لغوی موتور حرارتی

انواع موتورهای حرارتی




ریشه لغوی موتور حرارتی


این عبارت مرکب است از دو کلمه موتور به معنای بوجود آورنده قدرت و حرارت که بیان کننده نحوه تأمین این قدرت است که با استفاده از حرارت دادن سوخت ایجاد می‌شود.

دید کلی

بشر برای انجام کارهای روزمره و تأمین رفاه و آسایش خود از منابع قدرت مختلفی در زندگی خود استفاده می‌کند. این منابع قدرت که برای انجام کارهای مختلف مور استفاده قرار می گیرند عبارتند از :

قدرت انسان: انسان برای انجام بسیاری از کارهای سبک از توانایی بدن خود استفاده می‌کند.
حیوانات اهلی: استفاده از حیوانات در کارهایی مثل بارکشی و زراعت از اوایل تمدن بشری تا به حال رواج دارد.
قدرت باد: از قدرت باد جهت حرکت برخی قایقها و یا آسیابهای بادی و یا تولید برق می‌توان استفاده کرد.
قدرت آب: در مزارع آسیابهای آبی قدیمی وجود داشته است لیکن کاربرد قدرت آب امروزه به شکل تولید برق است.
قدرت برق: برق منبع قدرتی است که به آسانی در دسترس قرار می‌گیرد. و به منظور ایجاد حرارت ، روشنایی و به کار انداختن دستگاههای مختلف می‌توان از آن استفاده کرد.
موتورهای حرارتی: این موتورها با سوزاندن مواد سوختی تولید قدرت می‌کنند و اصول کلی کار این موتورها بر اساس تشدید حرکت مولکولها به دلیل حرارت است.
حتما این را می‌دانید که مواد هنگامی که در معرض حرارت قرار می‌گیرند. حرکت مولکولهایشان سریعتر می‌گردد، البته این حرکت در گازها به شکل جابجایی مولکولها و در جامدات به شکل ارتعاش مولکولها در سر جایشان است. موتورهای حرارتی هم از این قاعده استفاده می‌کنند. لیکن در همه موتورهای حرارتی یک گاز باعث انتقال حرارت و انرژی می‌گردد.

بدین شکل که در موتورهای حرارتی یک قطعه متحرک به نام پیستون وجود دارد که در یک محفظه بسته به نام سیلندر حرکت رفت و برگشتی دارد. عامل این حرکت یک گاز است که یا در داخل خود سیلندر گرم می‌شود و یا خارج از محفظه سیلندر گرم شده و پس از گرم شدن به داخل سیلندر فرستاده می شود. این گاز داغ باعث حرکت پیستون می‌شود. انرژی این حرکت بوسیله مولکولهای پرانرژی گاز داغ تامین می‌شود.

تاریخچه

در حدود سال 1800 میلادی فکر پژوهشگران به طرف ساخت موتورهای احتراق داخلی معطوف گردید. در طول سالهای 1800 تا 1860 میلادی تعدادی موتور ساخته شد که در حقیقت هیچکدام از آنها بطور واقعی موفقیت آمیز نبود اما گام‌های موثری نیز طی این سالها برداشته شد. مثل استفاده از تراکم در سیکل موتور و اصلاح سیستم اشتعال سوخت توسط بارنت در سال 1838 م و تولید یک موتور احتراق داخلی در مقیاس تجارتی توسط ژان ژوزف لنوآر در سال 1860.


انواع موتورهای حرارتی

موتورهای حرارتی خود به دو دسته کلی احتراق داخلی و احتراق خارجی تقسیم می‌شوند.

موتورهای احتراق خارجی: در این موتورها که عموما موتورهای بخار نامیده می‌شوند. از بخار آب به عنوان عامل محرک پیستون استفاده می‌شود. وجه تسمیه آن نیز بدین دلیل است که بخار داغ به علت محترق شدن ماده سوختنی در خارج از سیلندر موتور ایجاد می‌شود و توسط یک لوله به محفظه سیلندر منتقل می‌گردد.
موتورهای احتراق داخلی: این موتورها خود به دو دسته کلی موتورهای اشتعال جرقه‌ای و دیزل تقسیم می‌شوند و وجه تسمیه آنها اینست که ماده سوختنی در داخل محفظه سیلندر محترق می‌گردد.
موتورهای اشتعال جرقه‌ای: در این موتورها پس از ورود مخلوط سوخت و هوا به داخل سیلندر از یک جرقه برای شعله‌ور ساختن آن استفاده می‌شود.
موتورهای دیزل: در این موتورها برای محترق ساختن سوخت از حرارت ایجاد شده بواسطه تراکم هوا استفاده می‌شود.

طرز کار

همانگونه که از نام این موتورها بر می‌آید با استفاده از حرکت ، تولید قدرت می کنند هرچند که این موتورها برای تولید حرارت ممکن است از سوختهای مختلف ، نظیر زغال سنگ ، نفت ، بنزین ، گازوئیل و یا گاز استفاده کنند. اما در همه آنها انرژی آزاد شده بواسطه سوختن این مواد باعث حرکت پیستون و تولید قدرت می‌گردد. در موتورهای بخار ابتدا ‌آب را در یک مخزن که بوسیله مواد سوختنی حرارت داده می‌شود به جوش می‌آورند، سپس این بخارهای حاصله از جوشیدن آب بوسیله یک لوله به محفظه سیلندر و بالاتر از پیستون انتقال داده می‌شوند. انرژی جنبشی مولکولهای بخار آب باعث حرکت پیستون به سمت پایین می‌شود پس از رسیدن به پایین سیلندر یک وزنه تعادل و یا میل ‌لنگ باعث برگشتن پیستون به نقطه بالای سیلندر می‌شود و این چرخه ادامه پیدا می‌کند.

در موتورهای احتراق داخلی ماده سوختنی را در داخل محفظه سیلندر محترق می‌کنند. این احتراق آنقدر سریع اتفاق می‌افتد که حالت انفجاری دارد. انرژی آزاد شده در این انفجار باعث اعمال نیرو روی پیستون و حرکت دادن آن می‌شود این حرکت پیستون (در موتورهای تک سیلندر) یا پیستونها (در موتورهای چند سیلندر) بوسیله میل‌لنگ به حرکت چرخشی تبدیل می‌شود. که برای انجام کار مفید مورد استفاده قرار می‌گیرد.


ساختمان سرسیلندر

سرسیلندر یک قطعه ریخته‌گری شده است که معمولا از جنس چدن یا آلیاژهای آهن ، مس یا آلومینیم ساخته می‌شود. شکل کلی سرسیلندر متانسب است با شکل سیلندر موتور به نحوی که می‌بایست تمام قسمت‌های آنها بر یکدیگر منطبق باشند. (لازم به ذکر است که موتورهای دوزمانه فاقد سرسیلندر می‌باشند) سرسیلندر می‌بایست با قسمت فوقانی سیلندر و سرسیلندر تطابق کامل داشته باشد تا بتواند از نشست گازهای محبوس در سیلندر یا گاز محترق در اتاقک انفجار جلوگیری کند.

در ضمن می‌بایست سرسیلندر دارای مجاری در امتداد مجاری سیلندر داشته باشد تا جریان آب و روغن از پوسته موتور به سرسیلندر رفته و پس از انجام وظایف روغن کاری و خنک کاری دوباره به سیلندر برگردد. البته برای انجام آب بندی کامل میان سیلندر و سرسیلندر از یک واشر استفاده می‌شود. جنس این واشر از مس و پنبه نسوز است که باعث می‌شود تا از محل اتصال سیلندر و سرسیلندر هیچگونه عبور گاز یا مایعی اتفاق نیافتد. (آب بندی : جلوگیری از نشست یک سیال).

در ضمن سرسیلندر به وسیله پیچ کاملا به بدنه موتور چسبانیده می‌شود. سرسیلندر می‌بایست دارای یک سطح بسیار صاف و پرداخت شده در قسمت تحتانی باشد. البته این حالت برای سطح فوقانی سیلندر نیز الزامی است. تاب برداشتگی یا وجود خراش‌های عمیق در قسمت بالای بدنه موتور و یا قسمت تحتانی سرسیلندر می‌تواند مانع آب بندی کامل گردد. که در صورت جزئی بودن این نقایص می‌توان با صفحه تراشی آنها را رفع نمود.

قطعات سرسیلندر

سرسیلندر دارای مجاری متعددی می‌باشد. برخی از آنها جهت آب و روغن تعبیه شده اند. گروهی دیگر از این مجاری جهت ورود هوا به داخل اتاقک احتراق تعبیه شده‌اند، که به آنها مانیفولد هوا می‌گویند. گروه سوم جهت خارج کردن گازهای ناشی از احتراق از اتاقک احتراق در نظر گرفته شده‌اند که به آنها مانیفولد دود می‌گویند.

سیستم دیگری که بر روی سرسیلندر موتورها نصب می‌شود ، سیستم سوپاپ‌ها است. که شامل سوپاپ ، میل سوپاپ ، اسبک‌ها ، فنرها و دیگر تجهیزات مربوطه می‌باشد. البته محل قرار گیری سوپاپ‌ها در سرسیلندر نیز به شکل متناسب با سوپاپ‌ها از قبل تعبیه شده است و برای آب بندی آنها ، عملیات ماشین کاری بر روی آنها انجام شده است.


اتاقک احتراق

که عمل تراکم مخلوط هوا و سوخت و نیز عمل انفجار این مخلوط در آنجا صورت می‌گیرد، نیز در بدنه سرسیلندر تعبیه شده‌ است که از لحاظ شکل و ابعاد دارای گونه‌های فراوانی است. ناگفته نماند که سرسیلندر در زیر یک درپوش محفوظ است.

طرز کار

قطعات عمده سرسیلندر که تحرک دارند همان سوپاپ‌های سرسیلندر می‌باشد که می‌بایست بصورت بسیار دقیق و متناسب با حرکات پیستون باز و بسته شوند. عمل باز و بسته شدن این سوپاپ‌ها و نیز زمان بندی آن (تعیین مدت زمان بسته بودن یا باز بودن سوپاپ‌ها) بوسیله میل بادامک انجام می‌پذیرد. قسمت‌های دیگر سرسیلندر که فاقد تحرک هستند کافیست که در برابر حرارت‌های بالای ایجاد شده در اثر احتراق و نیز در برابر شوک‌های بوجود آمده در اثر انفجار سوخت پایداری داشته باشند. و البته باز بودن مجاری عبور آب و روغن نیز ضروری است.


کاربرد

سرسیلندرها تنها در موتورهای احتراق داخلی چهار زمانه وجود دارند و علت استفاده از آنها این است که اگر به علت خرابی نیاز باشد که سیلندرها یا پیستونها دستکاری شوند، یا برداشته شوند، با باز کردن سرسیلندر دسترسی به آنها بسیار ساده‌تر خواهد بود.

انواع متورها

ریشه لغوی

ترکیب اشتعال جرقه‌ای ترجمه واژه انگلیسی «Spark Ignition» است. و به معنای شعله‌ور ساختن یک ماده سوختنی به کمک یک جرقه است.