مهندسی ساخت و تولید ایران
سال:1396 | دوره:4 | شماره:1 |تعداد مقالات:6

امروزه در بسیاری از تجهیزات صنعتی استفاده از سیستم های هیدرولیکی برای انتقال قدرت گسترش یافته است. از این رو نیاز به بهبود دقت و عملکرد دینامیکی سیستم های هیدرولیکی نیز افزایش پیدا کرده است. شیرهای هیدرولیکی از جمله اجزای کلیدی در سیستم های هیدرولیکی می باشند که بهبود عملکرد آنها سبب افزایش کارایی و دقت سیستم های هیدرولیکی می گردد. دراین مقاله، یک موتور بوبین صدا برای تحریک یک نمونه شیر سروو هیدرولیکی طراحی شده و بهینه سازی آن با استفاده از الگوریتم ژنتیک ارائه می گردد. ابتدا یک طراحی اولیه با توجه به محدودیت اندازه با استفاده از ترکیب آهنربای هالبک بررسی شده است. در ادامه معادلات مربوط به طراحی و ابعاد محرکه مورد بررسی قرار می گیرد، سپس طراحی بهینه بر اساس الگوریتم ژنتیک با هدف بهینه سازی ابعاد و عدم اشباع شار مغناطیسی و دستیابی به نیروی مورد نیاز ارائه می شود. در نهایت نتایج به دست آمده از بهینه سازی طراحی در بکارگیری ترکیب آهنربای هالبک، با استفاده از تحلیل اجزای محدود ارزیابی می شود. نتایج حاصل نشان از بهبود زمان عملکردی 41/3 ٪ این محرکه جدید در مقایسه با سیستم سلونوئیدی شیر هیدرولیکی انتخاب شده می باشد.

هدف این مقاله بررسی تاثیر نیرو در حین ارتعاشات زیر رزونانس بر خواص مکانیکی و ریز ساختار فولاد ساده کربنی جوشکاری شده تحت فرآیند GMAW می باشد. برای انجام آزمایش، ورق های فولادی ساده کربنی مطابق با دستورالعمل جوشکاری WPS به یکدیگر جوش داده شده اند. 3 عدد از نمونه ها تحت عملیات ارتعاشی با نیروهای مختلف و یک نمونه به عنوان نمونه شاهد (بدون ارتعاش) در نظر گرفته شده است. آزمایش های سختی سنجی، کشش، ضربه و بررسی ریزساختار روی تمامی نمونه ها مطابق با استانداردهای رایج انجام گرفته است. نتایج آزمایشات، افزایش استحکام تسلیم را در نمونه های مرتعش شده نشان داده است. استحکام تسلیم در نمونه بدون ارتعاش 319 مگاپاسکال و در نمونه های مرتعش شده 381، 363، 421 مگاپاسکال شده است. نتایج آزمایشات مقاومت به ضربه نمونه ها حاکی از افزایش مقاومت به ضربه نمونه های مرتعش شده می باشد. مقاومت به ضربه در نمونه بدون ارتعاش 5/5 ژول و در نمونه های مرتعش شده 5/16، 18، 10 ژول شده است. نتایج سختی سنجی بدست آمده از آزمایش ویکرز نمونه ها، کاهش سختی نمونه های مرتعش شده را نشان می دهد. نمونه بدون ارتعاش در ناحیه متاثر از حرارت 189 ویکرز و در نمونه های مرتعش شده 141، 152، 120 ویکرز می باشد و همچنین مقادیر سختی در ناحیه جوش نمونه بدون ارتعاش 244 ویکرز و در نمونه های مرتعش شده 178، 193، 103 ویکرز می باشد. نتایج بررسی های ریزساختاری، تغییرات چشمگیری را نشان نمی دهد.

در تحقیق حاضر، تاثیر سیکل سرمایشی بر خواص خمشی کامپوزیت لایه ای الیاف-فلز مورد مطالعه قرار گرفت. کامپوزیت لایه ای الیاف-فلز از دو لایه آلومینیوم 2024-T3 و یک لایه کامپوزیت زمینه اپوکسی تقویت شده با الیاف بازالت به روش لایه گذاری دستی ساخته شد. به منظور افزایش چسبندگی بین ورق آلومینیومی و کامپوزیت پلیمری، اصلاح سطحی آلومینیوم به روش های مکانیکی (سنباده زنی)، شیمیایی (حکاکی) و الکتروشیمیایی (آندایز) انجام پذیرفت. هر سیکل سرمایشی در مدت زمان 4 دقیقه بین دمای-40 ° C و 25 ° C انجام شد. خواص خمشی نمونه ها بعد از 15و 30 سیکل سرمایشی مورد ارزیابی قرار گرفت و با خواص خمشی نمونه های بدون سیکل سرمایشی مقایسه شد. با افزایش تعداد سیکل سرمایشی، در نمونه های با آلومینیوم اصلاح سطحی شده به روش آندایز، خواص خمشی ابتدا افزایش یافته و سپس کاهش یافت ولی برای نمونه های با آلومینیوم اصلاح سطحی شده به روش حکاکی، خواص خمشی رفتار کاهشی را نشان داد. در نمونه با اصلاح سطحی سنباده زنی، مدول و انرژی شکست ابتدا افزایش و سپس کاهش یافت، ولی استحکام خمشی سیر نزولی داشت. بررسی میکروسکوپی نیز نشان داد علت کاهش خواص خمشی برای نمونه های با آلومینیوم حکاکی شده و کاهش استحکام خمشی برای نمونه با آلومینیوم سنباده زده شده بعد از سیکل سرمایشی، تغییر مکانیزم شکست از شکست کامپوزیت به جدایش بین لایه های کامپوزیت است، در حالی که برای کامپوزیت های با آلومینیوم آندایز شده، این مکانیزم، شکست کامپوزیت بوده که با انجام سیکل سرمایشی تغییری نکرد.

در این تحقیق سه سری آزمایش های ماشینکاری تخلیه الکتریکی بر روی ترکیب بین فلزی تیتانیوم آلومیناید گاما انجام می شود. در سری اول با تغییر جریان پالس و زمان روشنی پالس در فرآیند ماشینکاری تخلیه الکتریکی و در سری دوم آزمایش های ماشینکاری با تغییر اندازه و غلظت ذرات پودر آلومینیوم مخلوط شده در سیال دی الکتریک، مشخصات خروجی نرخ براده برداری، نرخ سایش ابزار و زبری سطح ارزیابی می شوند. در سری سوم آزمایش ها، بعد از تعیین غلظت و اندازه ذارت بهینه پودر آلومینیوم، جریان و زمان روشنی پالس، دقیقا در همان سطوحی که آزمایش های ماشینکاری بدون پودر انجام شده بودند، تغییر داده می شوند و نرخ براده برداری ارزیابی می گردد. در نهایت نرخ براده برداری در هر دو فرآیندهای بدون پودر و همراه با پودر بهینه مقایسه می شوند. با افزایش غلظت ذرات پودر آلومینیوم، نرخ سایش ابزار و زبری سطح تا حد بهینه ای کاهش و سپس افزایش می یابند. برای پودر با اندازه ذرات µ m 2 و µ m 20، با افزایش غلظت پودر آلومینیوم در سیال، نرخ براده برداری ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد، در حالی که برای اندازه ذرات µ m 63، با افزایش غلظت پودر آلومینیوم، نرخ براده برداری کاهش می یابد. حداقل و حداکثر افزایش نرخ براده برداری در شرایط بهینه فرآیند همراه با پودر در مقایسه با فرآیند بدون پودر به ترتیب 32% و 88% می باشد. با افزایش انرژی تخلیه الکتریکی، افزودن پودر آلومینیوم تاثیر کمتری بر افزایش فرکانس جرقه زنی و به تبع آن افزایش نرخ براده برداری دارد

پیچش مقاطع غیر گرد جدار نازک کاربرد وسیعی در صنایع مختلف به ویژه صنایع هوافضا و راداری دارد. وظیفه انتقال امواج در رادارها به عهده موج برها است که در ساخت آن ها نیاز به عملیات شکل دهی مانند خمش و پیچش های مکرر می باشد. در پژوهش حاضر رفتار پیچشی و همچنین پدیده بازگشت فنری در مقطع جدار نازک مستطیلی که یکی از کاربردهای آن در ساخت موج برها است، به صورت عددی و تجربی موردمطالعه قرارگرفته است. به منظور بررسی رفتار بازگشت فنری، شبیه سازی عددی بر پایه روش اجزا محدود و همچنین با در نظر گرفتن رفتار ماده به صورت کرنش سخت و بدون در نظر گرفتن فرضیه های ساده کننده دیگر، انجام پذیرفته است. نتایج عددی به دست آمده با آزمایش های تجربی بر روی یک نمونه، اعتبار سنجی شده و نمودارهای مربوط به پیچش در زوایای مختلف به وسیله مدل اعتبار سنجی شده، ارائه شده است. درنهایت رابطه ای تجربی-عددی بر پایه مدل اجزاء محدود جهت محاسبه زاویه بازگشت فنری در مقطع مذکور ارائه شده است. رابطه مذکور با دقت مناسبی می تواند رفتار بازگشت فنری مقطع را پیش بینی نماید.

در این پژوهش از روش جوشکاری قوسی با الکترود پوشش دار به منظور ساخت کامپوزیت سطحی Fe/TiC بر سطح فولاد ساده کربنی استفاده گردید. قوس الکتریکی به منظور تامین انرژی آغاز واکنشهای تشکیل ذرات TiC در مذاب فولاد به کار رفت. اثر ترکیب شیمیایی پودر اولیه بر سختی، ریزساختار و مقاومت سایشی کامپوزیت حاصله مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی رفتار سایشی از آزمونهای تماس چرخشی ماسه/چرخ لاستیکی مطابق استاندارد ASTM G65 استفاده گردید. نتایج نشان داد، بیشترین اندازه و نسبت حجمی ذرات تقویت کننده کاربید تیتانیم در نمونه با نسبت وزنی گرافیت به فرو تیتانیم 18 به 82 ایجاد شده است. این نمونه بیشترین سختی برابر با 481 برینل را نشان داده است. همچنین، نتایج نشان داد مقاومت سایشی نمونه ها به ابعاد و نسبت حجمی ذرات تقویت کننده بستگی دارد. اندازه گیری ها حاکی از آن بود که حجم ماده از دست رفته در نمونه های پوشش دار و بدون پوشش به ترتیب 25 و 289 میلیمتر مکعب بوده است. در تمامی نمونه ها مکانیزم غالب سایش رخداد ریز برشها در زمینه کامپوزیت تشخیص داده شد. مشخص گردید، نمونه ایجاد شده با نسبت وزنی گرافیت به فرو تیتانیم 18 به 82 کمترین میزان سایش و بالاترین مقاومت سایشی را داشته است.