عنوان کامل: پایان نامه تحلیل و بررسی انواع اتصالات در اجزای ماشین

دسته: مکانیک

فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات پروژه: 90

______________________________________________________

زندگي امروزه بدون اجزا اتصال دهنده كه در اكثر احتياجات عامه و صنعتي سهم مهمي را دارد بسيار مشكل است. هر يك از اتصالات داراي مشخصاتي هستند كه ممكن است با مشخصات اتصالات ديگر كاملاً فرق داشته باشند. اجزای اتصال دهنده را می توان بصورت قطعاتی که موجب متصل شدن یک یا چند جزء یک دستگاه به هم دیگر می شوند و معمولا به دو گروه تقسیم می شود، قابل انفصال ( جداشونده) و غیر قابل انفصال ( جدا نشونده) تقسیم کرد، بیان کنیم.

  منظور از اتصال جدا نشونده (دائمی) نوعی از اتصال است که در موقع جدا کردن قطعات از همدیگر، هم قطعات و هم وسیله اتصال دهنده به نوعی حالت اولیه و سالم خود را از دست می دهند مانند جوشکاری و سایر اتصالات حرارتی.

  اتصال جدا شوند ( غیر دائمی یا موقت ) اتصالی است پس از جدا کردن قطعات از همدیگر نه آسیبی به قطعات وارد شده و نه به وسیله ی اتصال دهنده مانند اتصالات پیچی وارد نمی شود.

  ولی با این تجسم اتصال توسط میخ پرچ نوع مخصوصی است که می توان آن را اتصال نیمه دائم نامید چون با انجام عمل فنی و پراندن سر میخ پرچ می توان عمل جداسازی را طوری انجام داد که قطعات سالم بمانند.

  در هر حال وسایل اتصال در تمام ماشین آلات و دستگاه ها به بنحوی مورد استفاده قرار می گیرند و نسبت به نیاز انواع آنها طوری افزایش یافته که شناسایی همه آنها بطور جداگانه مشکل است.

  هدف ما در این جا بحث و تحلیل بررسی انواع اتصالات در اجزای ماشین بود که بیشتر سعی شد بعد از توضیح اجمالی مطالب عمومی به مطالب جدید در مقاله ها و کنفرانس ها بپردازیم که با جمع آوری اطلاعات از مقاله های خارجی و داخلی درباره ی اتصالات نظیر جوشکاری، اتصال توسط پرچ، پیچ و پین ها بصورت تحلیل تجربی و المان محدود با استفاده از نرم افزارهای مربوطه مانند Ansys ( در استاندارد ISO ) این کار صورت گرفته است.

اغلب در ساخت و طراحي وسايل الكترونيكي نياز داريم كه آي سي هاي به كار رفته در مدارات الكترونيكي مورد نظر را تست كرده  و از صحت يا خرابي آنها اطلاع دقيقي حاصل نماييم و احيانا در مورد خراب بودن آي سي ها پايه ي خراب شده آنها را بيابيم.

ساخت و طراحي وسيله اي كه اين عمل تست را انجام دهد ، هدف اصلي اين پرو‍ژه مي باشد. كه در اين پروژه  يك سري از آي سي هاي خانواده CMOS سري 4000  و 74XX هست  مي شوند و از سالم يا خراب بودن پايه ها اطلاعات دقيقي را به استفاده كننده ارائه مي نمايد.

براي شروع كار با مدارهاي مجتمع تا حد مورد نياز آشنايي پيدا مي كنيم.. در بخش سخت افزاري توضيحاتي در مورد المان هاي به كار رفته شده در اين مدار داده شده است. در بخش نرم افزاري با يك زبان برنامه نويسي كه بتواند اطلاعات را از طريق كيبورد به مدار ارسال كرده و بعد از دريافت و پردازش در آن زبان برنامه نويسي نتيجه را گزارش دهد ، آشنا مي شويم.

با توجه به قابليت هاي زبان برنامه نويسي C و نزديكي اين زبان به زبان ماشين ، قسمت نرم افزاري اين پروژه را توسط اين زبان انجام خواهيم داد.

ما با طراحي سيستم تست كننده ي آي سي در حقيقت قدم هاي مقدماتي و اصولي در جهت رسيدن به طراحي هاي پيچيده تر را برداشته ايم ، كه با توجه به عملكرد سخت افزاري و نرم افزاري اين پروژه به راحتي مي توان آن را طبق طرح پيشنهادي تعميم داده و براي  تست كردن آي سي هاي ديگر به كار برد.

در اين فصل به نكاتي در مورد انتخاب كابل پرداخته شده است و ضرايب و جـداول لازم جهت بدست آوردن مقدار جريان نامي كابل تحت شرايط مختلف آورده شده است.

 براي بهره بـــرداري اقتصـادي از كــابلها ، انتخاب بهينه سطح مقطع از اهميت خاصي برخوردار است . در اين بخش عوامل موثر در انتخاب كابل مورد بررسي قرار مــي گيرند. لازم به ذكــر است كه بــراي انتخاب بهينه سطـح مقطع محاسبـــه تلفات و محاسبات اقتصادي نيــز لازم مي باشد كــه در اينجا به آن پرداخته نشده است.

1-1-  معيارهاي انتخاب كابل

معيارهاي انتخاب كابل را مي توان بصورت زير تقسيم بندي نمود :

الف- ولتاژ نامي

ب- انتخاب سطح مقطع با توجه به ظرفيت جريان دهي كابل

ج- در نظر گرفتن افت ولتاژ مجاز

د- تحمل جريان اتصال كوتاه توسط كابل

1-2- ولتاژ نامي

ولتاژ نامي كابـل بايستــي متناسب با سيستمي كه كابل در آن مورد استفاده قرار مي گيرد باشد. با توجه به جلد اول و دوم استاندارد كابـلهاي مورد استفاده در شبكه توزيع اين ولتــاژ بايستي مطابق جدول زير باشد.

در تمام تأسیسات الکتریکی به خصوص تأسیسات فشار قوی، زمین کردن یکی از مهمترین و اساسی ترین اقداماتی است که برای رفاه و سلامتی واصولا ًًًادامه زند گی اشخاص که به نحوی با  این تجهیزات در تماس هستند  و حتی در خارج از پست در رفت و آمد می باشند  باید با دقت هر چه تمام تر وبا توجه به قواعد قوانینی که بدین منظور تدوین شده اند

انجام گیرد.

در تأسیسات برق دو نوع زمین کردن وجود دارد  که یکی را زمین کردن حفاظتی ودیگری را زمین کردن الکتریکی می نامیم.           

زمین از موادی تشکیل  شده که غالبا ً هادی الکتریسیته هستند  به خصوص در حا لتی که مرطوب باشند . بنابراین اگر شخصی که روی زمین قرار دارد با جسمی که نسبت به زمین دارای  پتانسیل است  تماس حاصل  نماید به علت برقرار شدن جریان  دچار برق  گرفتگی خواهد شد .

در این پروژه سعی شده انواع روشهای زمین کردن و محاسبات آنها بطور مختصر ارائه گردد. جهت هرگونه  اطلاع  بیشتر می توان  به استاندارد VDE , 141  مراجعه  نمود.

اين پروژه مربوط به ساخت و بررسي مدار محافظ وسايل برقي مي باشد كه يك مدار كاملا الكترونيكي مي باشد و براي محافظت از وسايل برقي اعم از يخجال ، تلويزيون ، كامپيوتر و ... به كار مي رود.

اهميت اين دستگاه در اين است كه اگر اين دستگاه را سر راه برق شهر و وسيله برقي قرار ندهيم بر اثر نوسانات برق شهر ممكن است دستگاه آسيب ببيند .

اين مدار از آپ امپ ، آي سي رگولاتور ولتاژ ، ترانس ، ترانزيستور ، ديود ومقاومت هاي الكتريكي تشكيل شده است .

مراحل ساخت اين پروژه شامل تعيين كردن نقشه مدار مورد نظر ، پياده سازي روي كيت الكتريكي، نصب قطعات و نصب بر روي يك وسيله الكتريكي مي باشد .

دستگاه محافظ وسايل برقي دستگاهي است كه علاوه بر ساده بودن از نظر مداري و اين كه فاقد مدارات ميكرو و نرم افزاري مي باشد ولي هم اكنون در ادارات و منازل جايگاه مهمي در مورد جلوگيري از سوختن و عدم آسيب ديدگي لوازم برقي بر عهده دارد . 

اين دستگاه وسايل برقي را از نوسانات برق شهر حفظ مي كند يعني اگر ولتاژ برق شهر به زير 180 ولت يا بالاي 240 ولت برسد ، اين دستگاه از طريق قطعات و در نهايت رله ، برق تغذيه وسيله برقي را قطع خواهد كرد و مانع از سوختن و يا آسيب ديدگي دستگاه مي شود . براي قطع و وصل شدن رله و در نهايت وسيله برقي ، يك حد مشخص ولتاژ در مدار مورد نياز است تا به رله اعمال شود . اين حدود ولتاژ توسط يك آپ امپ به شماره LM124 تعيين مي شود كه در ادامه به بررسي اين مطلب مي پردازيم .. همچنين در ابتداي مدار يك ترانس كاهنده قرار دارد كه برق 220 ولت شهر را به 12 ولت كاهش مي دهد و از اين ولتاژ در مدار استفاده مي شود و زماني كه 220 ولت اعمالي به مدار كاهش يا افزايش بيش از حد پيدا كرد ، مدار محافظ ، وسيله برقي را خاموش خواهد كرد .

اين مدار در چند نوع مختلف در بازار طراحي و ساخته شده است كه ما در اين جا به بررسي نوع خاصي از اين وسيله مي پردازيم .

دستیابی به یک سیستم قدرت با امنیت کاری مناسب ازاهداف ضروری و بسیار مهم صنعت برق می باشد.از طرفی بروز اختلالات بزرگ و تهدید آمیز برای این سیستم اجتناب ناپذیر است. لذا چگونگی پرهیز از این مشکل و رسیدن به نقطه کار مناسب پس از وارد شدن اختلال به سیستم برای مهندسان برق به صورت دقدقه ای جدی در آمده است.

گستردگی شبکه های برق و مدل های پیچیده عناصر قدرت  پایداری سیستم را از حالت ساده شبکه های کوچک خارج ساخته و عوامل مختلفی را دراثر گذاری بر پایداری این شبکه ها دخیل نموده است . 

عملکرد و رفتار یک سیستم قدرت در یک رژیم کاری مشخص متشکل از کلیه ویژگی های رفتاری می باشد که سیستم از خود نشان می دهد و با شناخت آن ها می توان عملکرد سیستم را بررسی نمود. برای یک سیستم قدرت در حال بهره برداری چنانچه کلیه متغیر های بهره برداری از قبیل دامنه ولتاژ شین ها-زاویه فاز شین ها – جریان و توان عبوری از خطوط – توان تولیدی ژ نراتورها و... نسبتا ثابت باشند در این صورت گوییم که سیستم قدرت در حالت تعا دل بوده و این حالت کاری را حالت کار در رژیم ماندگار گوییم.

اما چنانچه در یک سیستم قدرت به طور ناگهانی امپدانس اتصال دو نقطه از شبکه نسبت به زمین کاهش یافته و برابر یا نزدیک صفر گردد اصطلاحا گویند که در آن نقطه از شبکه اتصال کوتاه اتفاق افتاده و سیستم قدرت از رژیم ماندگاری به رژیم گذرای اتصال کوتاه منتقل گردیده است.

همچنین اگر در یک سیستم در حال بهره برداری بطور نا گهانی خطا واختلالی روی دهد که برای یک دوره بسیار کوتاه باعث افزایش ویا کاهش انرژی جنبشی ژنراتورهای سنکرون گردد و پس از رفع خطا در یک نقطه تعادل جدید مستقر گردد به این دوره تغیرات انرژی جنبشی واحدها و برقراری تعادل جدید در آنها دوره و رژیم کاری پایداری گذرا گفته می شود. در هنگام وقوع پدیده های ذکر شده تغیراتی در شبکه صورت خواهد گرفت که در این رابطه مهندسان باید بتوانند به سوالات کلی که در مورد چگونگی برخورد با این پدیده ها ایجاد می شود پاسخ دهند .

اتوماسيون در بخشهاي مختلف صنعت و كارهاي توليدي در چند دهه اخير ظهور پيدا كرده است و روز به روز نيز در حال توسعه مي باشد. بيش از چند دهه از ظهور كارخانجات كاملاً مكانيزه كه در آنها تمامي پروسه ها اتوماتيك بوده و نيروي انساني در آن نقش اجرائي ندارد، نمي گذرد. اما در چند ساله اخير شاهد بوجود آمدن كارخانجات مكانيزه اي بوده ايم كه طراحي، ساخت و نحوه كار آنها واقعاً حيرت انگيز است. ايده و دانش كنترل اتوماتيك و استفاده از سيستمهاي مكانيزه در كارخانجات به جنگ جهاني دوم مي رسد. ما تحولات عظيم و چشمگير آن در سالهاي اخير بوقوع پيوسته است.

رُبات یا روبوت وسیله‌ای مکانیکی جهت انجام وظایف مختلف است. یک ماشین که می‌تواند برای عمل به دستورات مختلف برنامه‌ریزی گردد و یا یک سری اعمال ویژه انجام دهد. مخصوصا آن دسته از کارها که فراتر از حد توانایی‌های طبیعی بشر باشند. این ماشینهای مکانیکی برای بهتر به انجام رساندن اعمالی از قبیل احساس کردن درک نمودن و جابجایی اشیا یا اعمال تکراری شبیه جوشکاری تولید می‌شوند.

امــروزه بهران مصرف برق شايد مسئله اي مشكل سـاز براي آينده كشورمـان باشد ، با كاهش و صـرفه جويي در مصـرف برق شايد بتوان نيمي از اين مشكل را حل نمود ، اما با كمي تدبير مي توان كمك بزرگي به آينده و اقتصاد نمود .

ساخت دستگاه آنالايزر (VCA005) تنها گامي در بهينه سازي مصرف انرژي  مي باشد ، اين دستگاه با آناليز كامل از مصـرف انرژي نموداري بصورت ماكزيمم و مينيمم مصرف در اختيار كاربر قرار مي دهـد ، بنابراين كارير قادر خواهد بود ايرادات مصرف برق را شناسايي نموده و سعي در رفع اشكالات نمايد . بنابراين از اين طريق خواهيم توانست كمك شاياني در بهتر مصرف نمودن انرژي انجام دهيم .

با نصب اين دستگاه در كارنجات و رفع ايرادات احتمالي كه بوسيله آناليز برق شناسايي خواهد شد ميتوان گامي بزرگ در بهينه سازي مصرف برق و اقتصاد كشور برداشت . 

اميدوارم با راهنمايي و كمك اساتيد محترم و ساخت دستگاه فوق الذكر توانسته باشم كمكي هر چند كوچك به اقتصاد كشورم كرده باشم .

انتقال امواج الکترومغناطيسي مي تواند توسط نوعي از ساختارهاي هدايت کننده امواج (مانند يک خط انتقال يا يک موجبر) صورت گيرد و يا مي تواند از طريق آنتنهاي فرستنده و گيرنده بدون هيچ گونه ساختار هدايت کننده واسطه اي انجام پذيرد. عوامل مختلفي در انتخاب بين خطوط انتقال يا آنتنها دخالت دارند. بطور کلي خطوط انتقال در فرکانسهاي پايين و فواصل کوتاه عملي هستند. با افزايش فواصل و فرکانسها تلفات سيگنال و هزينه‌هاي کاربرد خطوط انتقال بيشتر ميشود و در نتيجه استفاده از آنتنها ارجحيت مي يابد(1).

در حدود سالهاي 1920 پس از آنکه لامپ تريود براي ايجاد سيگنالهاي امواج پيوسته تا يک مگاهرتز بکار رفت، ساخت آنتنهاي تشديدي (با طول موج تشديد) مانند دوقطبي نيم موج امکان يافت و در فرکانسهاي بالاتر امکان ساخت آنتنها با ابعاد و اندازه ي فيزيکي در حدود تشديد (يعني نيم طول موج) فراهم شد. قبل از جنگ دوم جهاني مولدهاي سيگنال مگني‌ترون و کلايسترون و مايکروويو (در حدود يک گيگاهرتز) همراه با موجبرهاي توخالي اختراع و توسعه يافتند. اين تحولات منجر به ابداع و ساخت آنتنهاي بوقي شد. در خلال جنگ دوم جهاني يک فعاليت وسيع طراحي و توسعه براي ساخت سيستم‌هاي رادار منجر به ابداع انوع مختلف آنتنهاي مدرن مانند آنتنهاي بشقابي (منعکس کننده) عدسي‌ها و آنتنهاي شکافي موجبري شد(1).

امروزه گستره وسيعي از انواع مختلف آنتنها در مخابرات سيار و سيستمهاي بيسيم در حال استفاده اند و کماکان رقابت در زمينه کوچک کردن ابعاد آنتنها و بهينه کردن مشخصات تشعشعي آنها ادامه دارد. در اين بخش به‌طور خلاصه به مرور اصول، تعاريف مشخصات تشعشعي آنتنها پرداخته شده است.

در اين پژوهش سعي شده است آنتني طراحي شود که ضمن دارا بودن ابعاد کوچک تا حد ممکن مستقل از حضور اجسام در اطراف آنتن باشد. در فصل نخست اين گزارش کميت ها و تعاريف اوليه آنتن‌ها تا حد ممکن تعريف شد و سپس در فصل دوم نحوه عملکرد آنتن هاي تلفن همراه و انواع آنها و همچنين محل قرارگيري آنتن در تلفن همراه مورد بررسي قرار گرفت. در فصل سوم منحصرا آنتن هاي PIFA مورد بررسي و تحليل قرار گرفته‌اند و در پايان فصل روش تحليل آنتن PIFA در اين پژوهش توضيح داده شده است. در فصل چهارم نحوه طراحي آنتن دو باند مورد نظر اين پژوهش که از نوع PIFA است به صورت گام به گام توضيح داده شده است. سپس يکي از مشخصات تشعشعی آنتن (VSWR) در دو باندMHz 900 و  MHz1800   در دو حالت خاص براي گوشي تلفن همراه يکي در حالت عادي و يکي در حالتي که يک جعبه رسانا به ابعادmm 50×mm54×mm10 به جعبه گوشي اضافه شده است با يکديگر مقايسه گردیده است.  با توجه به نمودارها مي توان نتيجه گرفت که تقريبا حضور اجسام رسانا در اطراف آنتن بي تاثير است. 

در سال 1957 نخستين ماهواره يعني اسپوتنيك توسط اتحاد جماهير شوروي سابق به فضا پرتاب شد. در همين دوران رقابت سختي از نظر تسليحاتي بين دو ابر قدرت آن زمان جريان داشت و دنيا در دوران جنگ سرد به سر مي برد. وزارت دفاع آمريكا در اكنش به اين اقدام رقيب نظامي خود، آژانس پروژه هاي تحقيقاتي پيشرفته يا آرپا (ARPA) را تاسيس كرد. يكي از پروژه هاي مهم اين آژانس تامين ارتباطات در زمان جنگ جهاني احتمالي تعريف شده بود. در همين سال ها در مراكز تحقيقاتي غير نظامي كه در امتداد دانشگاه ها بودند، تلاش براي اتصال كامپيوترها به كاربران سرويس مي دادند. در اثر اهميت يافتن اين موضوع آژانس آرپا (ARPA) منابع مالي پروژه اتصال دو كامپيوتر از راه دور به يكديگر را در دانشگاه MIT بر عهده گرفت. در اواخر سال 1960 اولين شبكه كامپيوتري بين چهار كامپيوتر كه دوتاي آنها در MIT ، يكي در دانشكده كاليفرنيا و ديگري در مركز تحقيقاتي استنفورد قرار داشتند، راه اندازي شد. اين شبكه آرپانت (ARPA net ) نامگذاري شد. در سال 1965 نخستين ارتباط راه دور بين دانشگاه MIT و يك مركز ديگر نيز بر قرار گرديد.

در سال 1970 شركت معتبر زيراكس، يك مركز تحقيقاتي در پالوآلتو تاسيس كرد. اين مركز در طول سالها مهمترين فناوري هاي مرتبط با كامپيوتر را معرفي كرده است و از اين نظر به يك مركز تحقيقاتي افسانه اي بدل گشته است. اين مركز تحقيقاتي كه پارك (PARC) نيز ناميده مي شود. به تحقيقات در زمينه شبكه هاي كامپيوتري پيوست، تا اين سال ها شبكه آرپانت به امور نظامي اختصاص داشت، اما در سال 1972 به عموم معرفي شد. در اين سال شبكه آرپانت مراكز كامپيوتري بسياري از دانشگاه ها و مراكز تحقيقاتي را به هم متصل كرده بود. در سال 1972 نخستين نامه الكترونيكي از طريق شبكه منتقل كرديد.

در اين سال ها حركتي غير انتفاعي به نام MERIT كه چندين دانشگاه بنيان گذار آن بودند، مشغول توسعه روش هاي اتصال كاربران ترمينال ها به كامپيوتر مركزي يا ميزبان بود. مهندسان پروژه MERIT در تلاش براي ايجاد ارتباط بين كامپيوترها، مجبور شدند تجهيزات لاز را خود طراحي كنند. آنان با طراحي تجهيزات واسطه براي ميني كامپيوتر OECPOP نخستين بستر اصلي يا Backbone شبكه هاي كامپيوتري را ساختند. تا سال‌ها نمونه هاي اصلاح شده اين كامپيوتر با نام PCP يا Primary Communications Processor نقش ميزبان را د رشبكه ها ايفا مي كرد. نخستين شبكه از اين نوع كه چندين ايالت را به هم متصل مي كرد Michnet نام داشت.