مجله مهندسی مکانیک
پیاپی 86 (دی 1391)

این مقاله به بررسی جدیدترین روش های ساخت ریزشیارها می پردازد و هدف آن بررسی روش های مناسب جهت اعمال ریزشیار روی سطح شناورهاست. برای این منظور، ابتدا روشی برای انتخاب ابعاد بهینه ریزشیار بر پایه خواص سیال - جریان و با در نظر گرفتن محدوده بهینه پارامترهای بدون بعد ذکر می شود. سپس روش های ماشین کاری، سنگ زنی، نورد، قالب گیری و جز این ها بیان می شود و مزایا و معایب و فرایند تولید ریزشیار، با هر یک از این روش ها مورد بررسی قرار می گیرد. در انتها نیز روش های مناسب جهت ساخت ریزشیار روی سطوح بزرگ، از جمله سطح شناورها، مورد بحث و بررسی قرار می گیرد.

مواد مدرج تابعی (یا همان اف. جی. ام. ها) موادی ناهمگن اند که، به منظور افزایش قابلیت کاربری، نحوه توزیع ناهمگنی در نقاط گوناگون آنها طراحی و تنظیم می شود. با انتخاب مناسب الگوی توزیع می توان برحسب نیاز، مصالحی سبک تر با خواص مکانیکی، حرارتی، الکتریکی یا مغناطیسی برتر تولید کرد. در این مقاله، ضمن بررسی پیشینه تاریخی و ساختار این مواد، به نمونه هایی از کاربرد آنها در صنایع اشاره می شود. چون این مواد از اختلاط چند ماده مجزا پدید می آیند، اثر نسبت اختلاط در ضریب ارتجاعی ماده ترکیبی بررسی و نشان داده خواهد شد که خاصیت برآیند، ضمن وابستگی به نسبت حجمی فازها، به کیفیت اختلاط نیز وابسته است. برای شبیه سازی شیوه اختلاط از الگوهای گوناگون توزیع فازی استفاده شده است. در الگوهای توزیع متوالی و موازی فازها، به ترتیب، کمترین و بیشترین ضرایب ارتجاعی پدید می آیند. همچنین نشان داده شده است که در مدل اختلاط تصادفی فازها با توزیع طبیعی، ضریب ارتجاعی معادل حد متوسط دو مقدار بیشینه و کمینه خواهد بود.

وجود جداره های نورگذر در نمای خارجی ساختمان ها معیاری است که معمولا توسط معماران و با در نظر گرفتن جنبه زیبایی ساختمان انتخاب می شود. تحقیقات حاکی از آن است که جداره های نورگذر از جمله عوامل اثرگذار بر شرایط حرارتی فضای داخل ساختمان می باشد. در این مقاله تاثیر نوع شیشه بر عملکرد سیستم های گرمایش و سرمایش تابشی کف، به لحاظ آسایش حرارتی و مصرف انرژی به طور همزمان، بررسی شده است. بدین منظور، از سه نوع شیشه شفاف، رنگی و کم گسیل در شبیه سازی فضای نمونه، برای سردترین و گرم ترین روز سال، در شرایط آب وهوایی تهران، استفاده شده است. نتایج نشان می دهند که در مجموع، با مقایسه هر سه نوع شیشه مورد استفاده در شرایط آب وهوایی شهر تهران، استفاده از شیشه های کم گسیل منجر به کاهش مصرف انرژی و آسایش حرارتی بهتر خواهد شد.

در این مقاله، سیستم انتقال قدرت نفربرهای نظامی با چهار، شش و هشت چرخ بررسی و نحوه طراحی آنها بیان شده است. برای این منظور، نخست اجزاء و ادوات گوناگون سیستم مشخص می شود. سپس چیدمان کلی ادوات در سیستم انتقال قدرت و نوع مطلوب برای هریک از اجزاء ارائه می شود. در بخش اصلی این مقاله، نحوه انتخاب و طراحی ادوات گوناگون سیستم ذکر شده است. باید توجه داشت که روند انتخاب و طراحی ضرایب انتقال قدرت برای خودروهایی با هر تعداد چرخ، به مقدار زیادی مشابه است. از این رو، روند انتخاب ضرایب برای خودروی چهارچرخ بیان می شود. برای خودروهای شش و هشت چرخ تنها عملکرد ادواتی که به سیستم انتقال قدرت اضافه می شوند و بر روند طراحی تاثیرگذار هستند، بیان خواهد شد.

پلی پروپیلن ماده ای پرکابرد در صنایع است. از جمله نقاط ضعف این ماده، استحکام و چقرمگی کم آن است. در این مقاله از لاستیک ضایعاتی، برای بالابردن چقرمگی پلی پروپیلن استفاده شده است. برای پراکندگی و بهبود پیوندهای موجود بین ذرات لاستیک از اصلاح کننده انیدرید مالئیک پیوندیافته با پلی پروپیلن (PP-g-MA) استفاده شده است. در این رهگذر، ابتدا کامپوزیت با روش اختلاط مذاب و اکستردور دوپیچه با درصدهای متفاوتی از لاستیک ضایعاتی ساخته شده است. سپس تاثیر مواد اضافه شده به پلی پروپیلن و نیز نحوه برهمکنش آنها بر خواص مکانیکی کامپوزیت بررسی شده است. مشاهده می شود که با افزایش درصد لاستیک ضایعاتی و استفاده از سازگارگننده PP-g-MA چقرمگی تا بیش از چهل درصد افزایش می یابد.

در ایستگاه های تقلیل فشار گاز دروازه شهری، همواره کاهش فشار با کاهش دمای گاز همراه است. کاهش دما نیز سبب وقوع شرایط مساعد جهت تشکیل هیدرات و مسدودشدن مجاری عبور گاز می شود. لذا گرمایش گاز به عنوان یکی از راه حل های کاربردی برای اجتناب از تشکیل هیدرات مطرح است. هدف این مقاله، بررسی استفاده از هیترهای کاتالیستی برای گرمایش مستقیم گاز در ایستگاهی به ظرفیت SCMH 5000 است. برای این منظور، پس از معرفی هیترهای کاتالیستی، ابتدا با شبیه سازی فرایند گرمایش و تقلیل فشار در ایستگاه، شرایط ترمودینامیکی حاکم بر ایستگاه محاسبه می شود و ظرفیت حرارتی لازم برای هیتر مورد نظر به دست می آید. سپس با ارائه مدلی برای هیترهای کاتالیستی و شبیه سازی عددی آن، طول مورد نیاز برای نمونه پیشنهادی به دست می آید و نقشه ساخت آن ارائه می شود. قابلیت نصب و کارکرد این هیتر در مناطق دارای نشت گاز سبب کاهش ابعاد ایستگاه می شود. از دیگر مزایای بارز این هیتر نسبت به انواع رایج حرارت غیرمستقیم، راندمان بالاتر و آلاینده های زیست محیطی کمتر می باشد که بدین منظور میزان صرفه اقتصادی و کاهش آلاینده های زیست محیطی برای یک دوره زمستانی در ایستگاه نمونه محاسبه می شود.

امروزه توسعه روزافزون صنایع و گسترش به کارگیری تجهیزات پیشرفته صنعتی همچون توربین ها، کمپرسورها، رآکتورهای هسته ای و جز این ها در شرایط متنوع و سخت کاری، با توان و دورهای بالا، در دما و فشارهای زیاد و کم، سبب افزایش اهمیت نقش روانکارها شده است. نوع روانکار، مقدار، زمان و محل مناسب، چهار عامل مهم و کلیدی در روانکاری اند که می توانند باعث صرفه جویی و کاهش هزینه های عملیات تعمیر و نگه داری شوند. آمار نشان می دهد تنها با افزایش 1 تا 2 درصدی هزینه جهت تهیه روانکار بهتر می توان حدود 15 درصد از هزینه های اضافی را کاهش داد. ضمن اینکه استفاده از یک روانکار مناسب فاصله زمانی تعویض روغن را افزایش می دهد که این موضوع به حفظ محیط زیست و در نهایت حفظ منابع تجدید ناپذیر نیز کمک می کند. در بیشتر موارد هزینه تعمیرات قطعات مستهلک ناشی از استفاده روانکار نامناسب، در درازمدت، بسیار بیشتر از هزینه ای است که برای تهیه روانکار باکیفیت تر پرداخت می شود. طبق آمار، کل میزان روانکار مصرفی در جهان از 8/8 به 1/6 کیلوگرم به ازای هر شخص، از سال 1970 تا سال 1999 م کاهش یافته است. از سال 1970 تا 1999 م، جمعیت جهان 57 درصد رشد داشته است، در صورتی ‎‎که میزان رشد تقاضای روانکار معادل 9/12 درصد تا سال 1999 بوده، که این موضوع نمایانگر روند روبه رشد کیفیت روانکارهای جدید است؛ بدین معنا که روانکارهای جدید قابلیت ها و پایداری بیشتری یافته و این صنعت به سمت استفاده کمتر و بازدهی بیشتر روانکارها سوق پیدا کرده است. در همین راستا، در بخش گزارش فنی، سلسله مباحث آموزشی روانکاری ارائه می شود. در این شماره به مرور مفاهیم اولیه می پردازیم. در شماره های آتی به معرفی و شناخت تخصصی تر انواع روان سازهای مورد استفاده در صنایع گوناگون خواهیم پرداخت.