فهرست مطالب

مهندسی مکانیک - پیاپی 132 (امرداد و شهریور 1399)

مجله مهندسی مکانیک
پیاپی 132 (امرداد و شهریور 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/04/31
  • تعداد عناوین: 8
|
  • زهرا طبیبی، محمد ابونجمی* صفحات 3-8

    استفاده از سموم شیمیایی به صورت یکنواخت برای مبارزه با آفات زراعی بدون توجه به مدیریت موضعی مزارع کشاورزی و فناوری نرخ متغیر از یک طرف منجر به افزایش مصرف نهاده های کشاورزی شده و از طرف دیگر تولید محصولات ارگانیک را تحت تاثیر قرار می دهد. نیاز به تولید محصولات ارگانیک سبب شده است که روش های مکانیکی مبارزه با آفات در چند دهه اخیر مطرح شود. جدیدترین روش های مکانیکی مبارزه با آفات، استفاده از ماشین های نیوماتیکی بر اساس مکش و دمش هوا می باشد. این ماشین ها مجهز به فن (های) سانتریفوژ بوده که در آنها، هوای فشرده توسط کانال هایی از دهانه خروجی فن به روی ردیف های کشت دمیده می شود وآفات را به پرواز وا می دارد. در همین زمان، هود مکشی آفات در حال پرواز را جمع آوری می کند. در این تحقیق، عملکرد دو سامانه نیوماتیکی مکشی-دمشی متصل به تراکتور مقایسه شده و عملکرد آنها مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که با تنظیم صحیح شدت مکش و دمش، عملکرد این سامانه های مکانیکی مناسب بوده و می توانند جایگزین مناسبی برای روش های مبارزه شیمیایی به شمار روند.

    کلیدواژگان: کنترل مکانیکی آفات، سامانه نیوماتیکی، محصولات ارگانیک، فن سانتریفوژ
  • آرمان شاهنظری* صفحات 9-13
    این پژوهش به معرفی و ارزیابی نیروگاه های حرارتی موجود در حوزه مدیریت پسماند از سه جنبه فنی، اقتصادی و زیست محیطی می پردازد. معضلات ناشی از پردازش و دفع زباله های جامد شهری، صنعتی و حتی بیمارستانی به عنوان یکی از معضلات عمده و اساسی در جوامع بشری مطرح می باشد. همچنین با توجه به افزایش جمعیت و افزایش تقاضای انرژی و از طرفی رو به اتمام بودن سوخت های فسیلی و مشکلات زیست محیطی ناشی از استفاده از این نوع از سوخت ها، باعث گردیده تا توجه به انرژی های تجدیدپذیر بیش از پیش گردد. در این تحقیق ابتدا سیستم های حرارتی تولید کننده انرژی از پسماند مورد بررسی قرار گرفته و سپس به کمک روش VIKOR به انتخاب بهترین سیستم حرارتی در مدیریت پسماند می پردازد. روش جمع آوری داده ها از طریق بررسی منابع معتبر و همچنین از طریق پرسشنامه به دست آمد. نتایج این پژوهش نشان داد که نیروگاه پلاسما با امتیاز 0.025 مناسب ترین نیروگاه حرارتی در مدیریت پسماند از نظر سه معیار فنی، اقتصادی و زیست محیطی می باشد. پس از آن نیروگاه های گازی سازی با امتیاز 0.268، زباله سوز با امتیاز 0.647 و پیرولیز با امتیاز 1 در رده های دوم تا چهارم قرار گرفتند.
    کلیدواژگان: نیروگاه حرارتی، انرژی تجدیدپذیر، سوخت فسیلی، مدیریت پسماند، روش VIKOR
  • مسعود مینائی*، شاپور پرویزی حمزه خانلو صفحات 14-23
    ایستگاه های تقویت فشار گاز جهت افزایش فشار گاز و نیز جلوگیری از افت فشار آن در فواصل مشخصی از خطوط انتقال گاز احداث شده و مورد بهره برداری واقع می شوند. به دلیل افت فشار ایجادشده در نتیجه انبساط گاز، وجود تلفات اصطکاکی، تغییر در ارتفاع و یا نوسانات دما و به منظور جبران تلفات فشار در این ایستگاه ها، از توربوکمپرسورها جهت متراکم کردن گاز و افزایش فشار آن استفاده می شود. در مقاله حاضر با استفاده از روش آنالیز سیگنال های ارتعاشی به بررسی و پایش وضعیت توربوکمپرسورهای ایستگاه های تقویت فشار گاز و همچنین شناسایی عیوب ایجادشده در این تجهیزات پرداخته می شود. بدین منظور، سیگنال های ارتعاشی به صورت تجربی و با استفاده از سنسورهای شتاب سنج نصب شده روی بدنه توربوکمپرسور به کمک سیستم داده برداری ثبت می شود. سپس با استفاده از آنالیز طیف فرکانسی و بر اساس استاندارد ISO 10816، به بررسی وجود عیب و نوع آن در توربوکمپرسورهای ایستگاه های مختلف تقویت فشار شامل ایستگاه های قلعه جوق، نکا، نور، مرگنلر و تبریز پرداخته می شود.
    کلیدواژگان: تشخیص عیب، ایستگاه تقویت فشار گاز، توربوکمپرسور، روش آنالیز سیگنال ارتعاشی تجربی، تبدیل فوریه سریع
  • دانیال دیندار، بهزاد جباری پور* صفحات 24-33
    کیفیت بالاتر قطعه کار و عمر طولانی تر ابزار از مهم ترین نیازهای ماشین کاری هستند که حرارت بیش از اندازه در ماشین کاری، تاثیر منفی بر آن ها می گذارد. معمولا اعمال روش های خنک کاری مرسوم، کنترل مطلوبی بر دمای ماشین کاری را سبب نمی گردد، همچنین استفاده از آن ها اغلب مشکلات زیست محیطی را ایجاد می کند. اخیرا خنک کاری برودتی برای حل این مشکلات در ماشین کاری مورد توجه است. در تحقیق جاری یک مدار برودتی دی اکسیدکربن با توانایی نصب و تنظیم یک یا دو نازل خروجی سیال خنک کار در موقعیت های مختلف و هم چنین توانایی تنظیم مقدار دبی سیال خنک کار طراحی و ساخته شد. مدار با یک نازل در موقعیت بالای ابزار برش (با 80 درجه زاویه تند نسبت به سطح براده ابزار و mm 20 فاصله خروجی نازل از نوک ابزار) و دبی 12 l/min که طی بررسی حالات مختلف حاصل شدند، کمترین سایش و لبه انباشته ابزار و زبری سطح قطعه کار را با توجه به مقدار مصرف دبی کمتر ایجاد می کند. سپس این حالت تعیین شده از مدار، برای مقایسه با روش خشک به منظور بررسی روش برودتی و تاثیر آن استفاده شد. با کاربرد روش برودتی نسبت به خشک، مساحت سایش سطح آزاد اصلی ابزار (از حداقل 0.36 % تا حداکثر 33.92 %، لبه انباشته ابزار، زبری سطح قطعه کار (از حداقل5.62 % تا حداکثر 56.32 %) و عیوب سطح قطعه کار کاهش یافت.
    کلیدواژگان: مدار برودتی دی اکسیدکربن، تراشکاری، سایش ابزار، توپوگرافی سطح قطعه کار، فولاد ضدزنگ 304L
  • حسین یوسفی، مهدی دیانتی، امید کهن ترابی، پرویز اسدی* صفحات 34-46

    اکستروژن اصطکاکی اغتشاشی روشی است که هم برای بازیافت براده های ضایعاتی و هم برای شکل دهی مواد اولیه مانند یک شفت و تبدیل آن به محصول جدید مورد استفاده قرار می گیرد. این فرایند بطور معمول متشکل از یک قالب با سنبه دورانی و ماتریس ثابت است. ابتدا براده های فشرده شده یا ماده بالک اولیه در محفظه ماتریس قرار می گیرد. سپس با پیشروی سنبه چرخان با یک نیروی پیوسته ی محوری و در اثر تماس سنبه با مواد تحت فرایند، حرارت اصطکاکی بالایی در منطقه عملیات ایجاد می شود که موجب خمیری شدن و چسبیدن براده ها بهم می شود. با ادامه پیشروی سنبه مواد خمیری شده تغییر شکل داده می شوند و از حفره داخل سنبه و یا فضای بین سنبه و ماتریس عبور داده می شوند که نتیجه آن تولید قطعه مورد هدف است که می تواند سیم یا لوله باشد. این روش می تواند برای بازیافت ضایعات ماشین کاری، تقویت محصولات متالورژی پودر، تولید مواد خام سیمی، تولید ساختارهایی با دانه بندی بسیار ریز و حتی نانو در مواد حجمی و توسعه آلیاژها و مواد کامپوزیتی جدید استفاده شود. مواد تولیدشده با این روش از لحاظ ریزساختاری، دانه های ریز و اصلاح شده دارند که روی خواص مکانیکی و متالورژیکی اثرات بسیار مفیدی ایجاد می کند. در این مقاله مروری، مجموعه ای از کارهای تجربی گردآوری شده است که برای بررسی خواص ریزساختاری و مکانیکی نمونه های تولیدشده به روش اکستروژن اصطکاکی اغتشاشی انجام گرفته اند.

    کلیدواژگان: اکستروژن اصطکاکی اغتشاشی، شکل دهی، بازیافت، تبلور مجدد، ریز ساختار، خواص مکانیکی
  • مجید خزعلی*، عبدالرزاق کعبی نژادیان صفحات 47-59
    افزایش استفاده و به کارگیری سیستم های انرژی تجدیدپذیر به دلیل مداوم نبودن دسترسی به منابع تجدیدپذیر، نیازمند ذخیره سازی انرژی است. سیستم ذخیره سازی انرژی هوای فشرده یکی از سیستم های ذخیره سازی انرژی است که به علت مزایای متعدد آن در سال های اخیر بیش تر مورد توجه قرار گرفته است. در مقاله حاضر، ابتدا اهمیت و جایگاه سیستم ذخیره سازی انرژی هوای فشرده در مقایسه با دیگر سیستم های ذخیره سازی انرژی بررسی و سپس خلاصه ای از تاریخچه این سیستم بیان شد. در ادامه، انواع سیستم ذخیره سازی انرژی هوای فشرده دسته بندی شد و برخی خصوصیات، مزایا و معایب آن بررسی گردید. سیستم های ذخیره سازی انرژی هوای فشرده از نظر استفاده از حرارت به سه دسته معمولی، آدیاباتیک (بی دررو) و ایزوترمال (هم دما) تقسیم می شوند. همچنین می توان این سیستم ها را از نظر ظرفیت آن ها به سه دسته کوچک، متوسط و بزرگ مقیاس تقسیم کرد. در این بین، سیستم های کوچک مقیاس به دلیل مزیت های فنی و اقتصادی، مانند کنترل بهتر اتلاف حرارت و کاهش هزینه های سرمایه ای و تعمیر و نگه داری، مورد توجه بیش تری قرار گرفته است. همچنین به منظور تحلیل انرژی سیستم، یک سیستم ذخیره سازی انرژی هوای فشرده دیاباتیک، مدل سازی و شبیه سازی نرم افزاری شد و مورد بررسی قرار گرفت.
    کلیدواژگان: ذخیره سازی هوای فشرده، ذخیره سازی حرارتی، سیستم انرژی ترکیبی
  • سامان خلیل پورآذری* صفحات 60-65
    الزام به رقابت و نوآوری در طراحی و ساخت یک محصول، اهمیت استفاده از تکنولوژی های متکی بر کامپیوتر با هدف مونتاژ اولیه و اجرای تست های عملکردی مجازی قبل از تایید نهایی طراحی را برجسته نموده است. در این مقاله مهندسی معکوس چرخ دنده های بیضوی مورد استفاده در دبی سنج جابجایی مثبت مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا نمونه های اصلی از روی دبی سنج دمونتاژ شده و بعد از اندازه گیری اولیه آنها با ابزارهای دقیق، فرآیند طراحی کامپیوتری هندسه چرخ دنده ها و مونتاژ آنها در محیط نرم افزاری انجام گرفت. سپس مدل های کامپیوتری در دستگاه وایرکات با جنس اصلی تولید گردید. در ادامه برای بررسی دقیق عملکرد چرخ دنده های شبیه سازی شده، نمودارهای شبیه سازی حرکتی آنها نیز مورد تحلیل قرار گرفت. همچنین برای بررسی صحت هندسه مدل های شبیه سازی شده، یکی از چرخ دنده های اصلی دبی سنج اسکن شده و نتایج آن با مدل های شبیه سازی شده در نرم افزار مقایسه گردید. نتایج ضمن تایید عملکرد مناسب چرخ دنده های بیضوی مهندسی معکوس شده به کمک کامپیوتر، نشان داد که میزان اختلاف در خارج از بیضی بودن نمونه های اصلی و شبیه سازی شده حداکثر برابر با 0.02 میکرون است.
    کلیدواژگان: مهندسی معکوس، چرخ دنده بیضوی، دبی سنج، گیراتیکس، سالیدورکس
  • مجتبی مروج* صفحات 66-70
    تولید و مصرف انرژی، هر دو چالش هایی را برای محیط زیست فراهم کرده و بسته به نوع تولید یا مصرف اثرات تخریبی بر محیط زیست جانوری، گیاهی و یا انسانی می گذارد. یکی از راهکارهای کاهش این آثار تخریبی، استفاده از انرژی های نو و تجدیدپذیر است. در این مقاله، بررسی آثار و عوامل تخریب محیط زیست توسط نیروگاه ها و صنایع وابسته به انرژی های تجدیدپذیر شامل انرژی خورشیدی، بادی، زمین گرمایی، آبی و زیست توده مورد مطالعه قرار گرفته است. برای دستیابی به این منظور، طبقه بندی میان انواع انرژی های تجدیدپذیر بر اساس نوع انرژی و  اثرات مختلف آن بر روی محیط زیست از جمله تولید گازهای مخرب و گلخانه ای، آلاینده های سمی اعم از جامد، مایع و گاز برای جانوران، گیاهان و انسان ها و تغییر در اکوسیستم و محیط زندگی بوده است. نتایج بررسی نشان می دهد که اگرچه همه انواع انرژی های تجدیدپذیر در مقایسه با تولید و مصرف انرژهای فسیلی بسیار پاک تر و سازگارتر با محیط زیست هستند ولی بسته به نوع تاثیر، هرکدام از این انواع انرژی دارای مضراتی نیز هستند. در مجموع، می توان انرژی بادی را کم خطرترین نوع انرژی تجدیدپذیر برای محیط زیست قلمداد کرد.
    کلیدواژگان: انرژی، فناوری، تجدیدپذیر، تخریب محیط زیست