گیربکس های اتوماتیک

در سال 1938 کرایسلر کلاچ هیدرولیکی را تولید نمود که با وجود آن در حالی که جعبه دنده می توانست در وضعیت درگیری باشد موتور با دور آرام به کار خود ادامه می داد و با این طرح گام موفقیت آمیزی در ابداع جعبه دنده های نیمه اتوماتیک برداشته شد و بدین لحاظ کرایسلر مشهور گردید. جعبه دنده های نیمه اتوماتیکی که طراحی های بعد به جای کلاچ هیدرولیکی مبدل گشتاور هیدرولیکی جایگزین شد و به نام های کرایسلر تورک ـ درایو و پلی موث هیدرایو نامیده شد. مشاهده می شود که در آنها به منظور تعویض دنده ها هنوز از یک کلاچ پایی استفاده شده است. در سال 1940 کارخانه جنرال موتور جعبه دنده هیدراماتیک را برای اولین بار در اتومبیل اولدزموبیل به کار برد. طراحی این طراحی اولین کاربرد کلاچ های هیدرولیکی را در ترکیب جعبه دنده 4 دنده ای مشخص کرد و جعبه دنده اتوماتیک نامیده شد که در آن مجموعه خورشیدی جلو و عقب برای وضعیت خلاص و دنده های جلو به کار برده شد و در دنده عقب مجموعه خورشیدی جلو نسبت دور کاهنده ای ( افزایش گشتاور ) دارد و مجموعه خورشید عقب مسیر قدرت را عکس نمود و همچنین نسبت دور دنده عقب را بیشتر کاهش می دهد. ( افزایش گشتاور را بیشتر افزایش می دهد. ) در سال 1948 بیوک جعبه دنده داینافلو را ارائه داد و اولین اتومبیلی بود که در آن موفق شده بودند جعبه دنده اتوماتیک را با مبدل گشتاور هیدرولیکی به کار برند که با استفاده از مجموعه خورشیدی حرکت مستقیم دنده یک و دنده عقب را شامل می شد و اهرم تعویض دنده جعبه دنده را به محور خروجی مبدل گشتاور بدون دنده های اضافی مربوط می سازد. ضریب ماکزیمم در مبدل گشتاور 1 : 2.25و نسبت دنده در دنده یک 1 : 1.82 می باشد که دارای کشش عالی در سر بالایی ها بوده و حالت ترمز موتوری در سرازیری ها را نیز دارا می باشد کاربرد عمومی جعبه دنده های اتوماتیک که ناشی از رشد صنعتی بوده است. جعبه دنده های اتوماتیک فورد ترکیبی است از یک مبدل گشتاور 3 عنصری و یک سیستم مجموعه خورشیدی که شامل 3 دنده جلو ( 3 سرعته ) و یک دنده عقب می باشد. ضریب ماکزیمم مبدل گشتاور آن برابر 1 : 2.1 می باشد. مسیر حرکت از مبدل گشتاور شروع می شود و دارای نسبت دنده متوسط ( دنده دو ) 1 : 1.48 ( افزایش گشتاور کم ) با تعویض دنده به طور خودکار بوده و همچنین دارای نسبت دنده یک 1 : 2.44 ( افزایش گشتاور زیاد ) که برای عبور در سربالایی ها و حالت ترمز موتوری در سرازیری ها می باشد طراحی شده است. کرایسلر دارای جعبه دنده اتوماتیک دو سرعته به نام پاور فلایت می باشد که دارای یک مبدل گشتاور3 عنصری ( توربین پمپ استاتور ) و دو مجموعه خورشیدی با نسبت دنده هایی به منظور درگیری دنده یک دنده عقب و دنده مستقیم می باشد. هنگام حرکت مسیر قدرت از مبدل گشتاور که دارای ضریب ماکزیمم گشتاوری 1 : 2.7 است شروع می شود و در دنده یک نسبت دنده 1 : 1.27 می باشد که به طور خودکار در دنده مستقیم نسبت دنده 1 : 1 است و در صورت لزوم نسبت مبدل گشتاور اعمال می گردد. ) این جعبه دنده نیز توسط اهرم تعویض دنده به طور دستی در دنده یک ( برای حرکت در سربالایی و سرازیری ) قرار می گیرد. طرح جدید جعبه دنده اتوماتیک اولتراماتیک مربوط به اتومبیل پاکارد نشان می دهد که دارای مبدل گشتاور 4 عنصری و یک مجموعه دنده های خورشیدی که مشابه جعبه دنده های داینافلوی بیوک می باشد و قادر است تا وضعیت های دنده مستقیم دنده یک و دنده عقب را درگیرنماید. مسیر قدرت مانند جعبه دنده داینافلو در حرکت به جلو از مبدل گشتاور شروع شده و بدون کمک دنده های اضافی به محور خروجی منتقل میگردد. مبدل گشتاور آن دارای یک کلاچ اصطکاکی برای وضعیت دنده مستقیم می باشد که به طور خودکار عمل می کند و در سایر وضعیت ها کلاچ اصطکاکی مبدل گشتاور قطع می باشد که مبدل می تواند حداکثر نسبت گشتاوری 1 : 2.4 را منتقل نماید. نسبت در دنده یک 1 : 1.28 میباشد که جعبه دنده به وسیله اهرم تعویض دنده می تواند در این وضعیت برای عبور در سربالایی و سرازیری قرار گیرد. جعبه دنده های اتوماتیک استودبکر که بوسیله بورگ ـ وارنر ارائه گردید دارای مبدل گشتاور 3 عنصری با یک کلاچ حرکت مستقیم و دو مجموعه خورشیدی که 3 دنده جلو و یک دنده عقب می باشد طراحی گردیده است. حداکثر ضریب افزایشی مبدل گشتاور 1 : 2.15 است که دارای وضعیت دنده متوسط دنده مستقیم دنده یک و دنده عقب می باشد و نسبت دنده ها عبارتند از دنده یک : 1 : 2.31 دنده دو 1 : 1.43 و دنده سه 1 : 1 برای حرکت در سربالایی و سرازیری با دنده یک متوسط توضیحات بعدا گفته خواهد شد. تا سال 1955 طراحی جعبه دنده ها اتوماتیک کامل گردید و از آن تاریخ به بعد با اتخاذ تصمیم مشترک و استاندارد اکثر کارخانجات آن را به کار بردند به طوری که امروزه بیش از 90 درصد اتومبیل های امروزی آمریکایی مجهز به جعبه دنده های اتوماتیک میباشند. جعبه دنده اتوماتیک اولتراماتیک مربوط به اتومبیل پارکارد مسیر قدرت در آن و در جعبه دنده اتوماتیک پاورگلاید و سایر جعبه دنده های اتوماتیک 2 سرعته یکسان میباشد. شرح این که چگونه یک جعبه دنده اتوماتیک کار می کند باید گفت که یک داستان هیجان انگیزی است به وسیله مختصر نگاهی به اصول مقدماتی و اساسی طرز کار آنها می توان فهمید که جعبه دنده های اتوماتیک چه طور کار می کنند و این بسیار ساده است زیرا تمام تعویض های خودکار با استفاده از اصول اولیه طراحی شده اند و به طور کلی دارای یک مبدل گشتاور هیدرولیکی و یک مجموعه خورشیدی با نسبت دنده های مختلف می باشند که به وسیله یک سیستم کنترل هبدرولیکی به طور خودکار تعویض دنده ها را انجام می دهد. ترکیب مبدل گشتاور هیدرولیکی و مجموعه دنده های خورشیدی رایج در تعدادی از جعبه دنده های اتوماتیک هم خانواده مانند جعبه دنده های تورک فلایت ( کرایسلر ) کروئیز ماتیک (فورد) و هیدراماتیک (جنرال موتور) به کار برده شده است. یکی از بزرگترین مزیت های جعبه دنده های اتوماتیک این است که به طور خودکار دنده ها را تعویض می نمایند و وظایف راننده را کاهش می دهد و در نتیجه او مجبور نخواهد بود که در تعویض دنده ها مهارت خاص رانندگی را دارا باشد و متناسب با مقاومت مسیر که بستگی به وزن سرعت و موقعیت اتومبیل دارد به طور خودکار در مواقع لزوم تعویض دنده ها انجام می گردد. در جعبه دنده های معمولی بر اثر سرعت بیش از حد معمول و یا عدم هماهنگی بین سرعت چرخ دنده ها هنگام درگیر شدن توسط یک راننده غیر ماهر باعث استهلاک سریع قطعات خواهد گردید. در صورتی که در جعبه دنده های اتوماتیک راننده به یک اهرم تغییر وضعیت دنده ها و پدال گاز احتیاج دارد.
سیستم های کنترل کننده
جعبه دنده های اتوماتیک دارای سیستم های کنترل کننده ای می باشد که اولا جعبه دنده را با موتور مربوط می سازد بدین ترتیب که هرگونه تغییرات موتور را عینا به جعبه دنده منتقل می نمایند و باعث تعویض دنده ها می گردند . ثانیا ارتباط راننده با جعبه دنده را بوسیله اهرم تغییر وضعیت به طور دستی برقرار می سازد که هر کدام به نوبه خود دارای وظایفی می باشد :
سیستم کنترل دریچه گاز
ارتباط راننده به جعبه دنده را برقرار می سازد و تغییر وضعیت اهرم تعویض دنده ها را به وسیله اتصالات آن به سوپاپ دستی واقع در بدنه سوپاپ سیستم کنترل هیدرولیکی منتقل می نماید.
سیستم کنترل دریچه گاز
این سیستم گشتاور موتور را حساس می کند و شامل مجموعه سوپاپ تعدیل فشار در بدنه سوپاپ سیستم کنترل هیدرولیکی می باشد و این سیستم اثر گشتاور ورودی را یا به وسیله اهرم های اتصال به طور مکانیکی از پدال گاز به جعبه دنده و یا بوسیله یک اثر خلایی از زیر دریچه گاز کاربراتور به یک واحد کنترل کننده خلایی در بدنه جعبه دنده دریافت می کند.
اگر در تعویض خودکار دنده ها اشکالی پیش بیاید علاوه بر موارد فوق یک ارتباط دهنده دیگری برای جعبه دنده ضروری است و بدین منظور یک سیستم گاورنر پیش بینی شده است تا تغییرات سرعت جاده ای اتومبیل را به جعبه دنده منتقل نماید.
سیستم کنترل گاورنر
این سیستم تغییرات سرعت اتومبیل را از دور خروجی جعبه دنده احساس می کند و مانند سیستم کنترل دریچه گاز اثر فشار هیدرولیکی را به بدنه سوپاپ سیستم کنترل هیدرولیکی می فرستد این سیستم مجهز به مجموعه سوپاپ تنظیم فشار با وزنه های گریز از مرکز می باشد. سیستم کنترل دستی کنترل دریچه گاز و کنترل گاورنر قسمت هایی از سیستم کنترل هیدرولیکی می باشند.
سیستم کنترل هیدرولیکی
این سیستم شامل یک پمپ هیدرولیک جتو و سوپاپ تعدیل فشار برای تکمیل و پر کردن روغن مورد نیاز مبدل گشتاور با تجهیزات مربوطه و ارسال روغن به بدنه سوپاپ جهت تقسیم نمودن به مدارات راه انداز کلاچ و باند ( نوار ترمز ) می باشد. بدنه سوپاپ مغز سیستم هیدرولیکی و به طور معمول جایگاه سوپاپ دستی سوپاپ کنترل دریچه گاز و یک سوپاپ کنترل دستی برای ایجاد درگیری دنده یک توسط دنده و مجموعه سوپاپ تعویض دنده به طور خودکار می باشد.
سیر تکاملی جعبه دنده
جعبه دنده های اتوماتیک از سالها قبل تا کنون تغییرات چندانی نداشته است و توسعه آنها با تکامل تدریجی اتومبیل ها انجام پذیرفته است و باوجود این که وظیفه آن تغییر و تبدیل دور و گشتاور می باشد لذا وضعیت دنده عقب حالت خلاص و همچنین حالت ترمز موتوری در آن پیش بینی گردیده است. اتومبیل های آمریکایی در طول 30 تا 40 سال اول اختراعشان با استفاده از جعبه دنده های نسبتا ساده و خوب طراحی گردیدند و در آن جعبه دنده های معمولی لغزشی 3 یا 4 سرعته به کار برده می شد که مجهز به کلاچ اصطکاکی می باشد و عمل قطع و وصل آن هنگام تعویض دنده ها به صورت مکانیکی انجام می گردد. در همان زمان طرح جعبه دنده های معمولی با استفاده از دنده های سیاره ای ( مجموعه خورشیدی ) مد نظر قرار گرفته بود که یک نمونه آن در اتومبیل کادیلاک مدل 1904 به کار برده شد و همچنین بیشتر در مدل های قدیمی اتومبیل فورد از جعبه دنده های معمولی دو سرعته با مجموعه خورشیدی استفاده می شد که سال های متمادی شهرت داشت و بالاخره در سال 1928 از رده خارج گردید.
علی رغم آن مهندسین موفق شدند که درباره جعبه دنده های ایده آل تحقیق کنند. به طوری که وظیفه راننده را تسهیل نماید و یک جابجایی یا تعویض دنده آرام و بدون سرو صدا با نسبت دنده های متغیر صورت پذیرد و بازده موتور را افزایش دهد. تکامل جعبه دنده های اتوماتیک مراحلی را گذرانده است تا به صورت مدرن امروزی در آمده است و ذیلا به شرح سیر تکاملی آنها می پردازیم :
ـ در سال 1928 کادیلاک جعبه دنده های سنکرونیزه را تولید نمود.
ـ در سال 1933 جعبه دنده های نیمه اتوماتیک را عرضه نمود که در آن دنده های سیاره ای با وزنه های گریز از مرکز جهت کنترل آنها استفاده شده بود و اجازه می داد که تعویض دنده ها به طور خودکار از سرعت پایین به سرعت بالا انجام پذیرد و حرکت اتومبیل را عملی می ساخت. با وجود این در آن از یک کلاچ اصطکاکی نیز هنوز استفاده می شد.
ـ در سال 1934 کرایسلر جعبه دنده های فوق سرعت ( اور درایو ) را تولید نمود.
ـ در سال 1937 اولد زموبیل یک نوع دیگر جعبه دنده نیمه اتوماتیک را طراحی نمود که در آن از دنده های سیاره ای و کنترل کننده هایی که به طور هیدرولیکی و مکانیکی عمل می کردند استفاده شده بود و به منظور درگیری دنده عقب آن از دنده های معمولی استفاده می گردید و همچنین در آن یک کلاچ اصطکاکی به کار گرفته شده بود.

 

معرفی نرم افزار catia

نرم افزار CATIA : در میان نرم افزارهای طراحی مکانیکی این نرم افزار از جایگاه ویژه ای برخوردار است زیرا نه نها با دارا بودن محیط های کاری متعدد مراحل CAD,CAE و CAM محصولات را پشتیبانی می کند بلکه پا را فراتر از مراحل طراحی-تحلیل و ساخت می گذارد و با قرار گیری در سیستمی یکپارچه و در کنار سایر راه حل های نرم افزاری مدیریت چرخه ی تولید محصول مدیریت تمام مراحل تولید یک محصول را از ایجاد مفهوم آن در ذهن طرح تا مرحله ی از رده ی تولید خارج شدن آن پوشش می دهد.به عبارت بهتر CATIA نر افزار طراحی-ساخت و تولید است که قدرت کنترل و مدیریت کل فرآیند تولید محصول را داراست. این نرم افزار مجموعه ای در حدود 120 محیط کاری مختلف است که هر کدام از آنها با هدف پاسخگویی به نیاز بخشی از فرآیند ساخت و تولید محصول ایجاد شده اند.یکی از اهداف ایجاد CATIA حرکت به سوی تعریف دیجیتالی محصول و ایجاد نمونه های سه بعدی مجازی از آنهاست تا بدین وسیله با افزایش خلاقیت و نوآوری هزینه های تولید کاهش پیدا کند و قدرت رقابت صنایع دارای این تکنولوژی در بازار رقابتی دنیا افزایش یابد. این نرم افزار دارای کاربردهای وسیعی است که در زیر به برخی از آنها اشاره میگردد:

1-محیط های مدل سازی (Solid Model) : این قسمت که در زیر مجموعه ماژول Mechanical Design  قرار دارد برای مدل کردن قطعات توپر (Solid) و  مجموعه مونتاژی و طراحی قالب و طراحی مدل های ورقکاری (Sheetmetal)، نقشه کشی صنعتی ،تلرانس گذاری و ... استفاده میشود .

٢-مدل سازی سطوح : این قسمت علاوه بر ساخت سطوح پیچیده قابلیت انجام مدلسازی روی ابر نقاط و فایلهای حاصل از اسکن سه بعدی را نیز دارا است .

٣-محیط ماشینکاری : پس از ساخت مدل به کمک قابلیتهای محیط ماشینکاری براحتی میتوان عملیات ماشینکاری مورد نیاز برای تهیه قطعه مدل شده از روی قطعه خام را تعریف کرده و هر مرحله از ماشینکاری را بصورت متحرک ( انیمیشن) مشاهده کنید .

۴

-محیط تحلیل المان محدود : به کمک قابلیتهای این محیط میتوانید قطعات و مدلهای مونتاژی ساخته شده در این نرم افزار را تحلیل کرده و مواردی مانند تغییرشکل ،توزیع تنش و ... را در آنها بدست آورد .

۵-طراحی و تحلیل مکانیزمها : به کمک این قابلیت از نرم افزار Catia  میتوانید پس از تعریف اتصالات بین اجزای مختلف مکانیزم حرکت مکانیزم را مشاهده کرده و آنرا تحلیل کنید .

عکسهایی از محیط این نرم افزار

منبع: بخشی از این مقاله از کتاب خودآموز طراحی مکانیکی با CATIA V5 نوشته ی مهندس هادی جعفری و مهندس مصطفی هیهات انتشارات کتابهای مثلث نارنجی انتخاب شده است.

میلیاردها ریال سرمایه های صنعتی کشور را چگونه باید حفظ کنیم ؟

 

 

 

 

میلیاردها ریال سرمایه های صنعتی کشور را چگونه باید حفظ کنیم ؟

 

 

ماشین آلات صنایع مختلف کشور طی سالیان دراز با هزینه های گزاف خریداری و یا ساخته شده اند  بطوریکه گفته میشود یک سوم سرمایه های کشور (بجز معادن ) ماشین آلات صنعتی بوده و سئوال اینجاست که این سرمایه ها که بالغ بر دهها هزار میلیارد تومان میباشد به چه شیوه هایی  نگهداری میگردند ، بهره وری از این سرمایه های ملی تا چه اندازه علمی و به روز میباشد ، از روشها و تکنیکهای مدرن نگهداری که بیش از سه دهه در کشورهای پیشرفته استفاده میگردد چقدر بهره گیری کرده ایم .

نیاز به استفاده از تکنیکهای مدرن نت در اکثر صنایع بزرگ و پرهزینه کشور (همچون نیروگاهها ، پالایشگاهها ، صنایع پتروشیمی و ... ) که ضرورت دارد 24ساعته در خط تولید باشند بسیار احساس گردیده و صنایع مزبور نیز تاکنون قدمهای ابتدایی را در بکارگیری این روشها طی مینمایند .

جا دارد در اینجا مروری بر چند آمار جالب داشته باشیم :

·     صنایع برق کشور حدود 12 هزار میلیارد تومان ارزش داشته و سالانه نیز میلیاردها تومان صرف هزینه های تعمیرات میگردد 0 این درحالیست که متوسط راندمان در نیروگاهها حدود 34درصد میباشد .

·         نسبت هزینه سالیانه نگهداری و تعمیرات به کل هزینه های سالیانه دیگر در برخی از صنایع به شرح زیر میباشد :

o        صنایع ذغال سنگ : 26درصد

o        صنایع فولاد : 42درصد

o        صنایع دریایی : 50درصد

o        صنایع برق ، آب ، گاز : 80درصد

 

 

اگر خسارات وارده در اثر پايين بودن راندمان (كاهش توليد ) و همچنين بالا بودن هزينه هاي تعميرات را بصورت ساليانه محاسبه نمائيم ، براحتي ميتوان اذعان نمود كه به دليل عدم مديريت نگهداري صحيح ، ساليانه ميلياردها تومان از بودجه صنعتي كشور بجاي سرمايه گذاري در توسعه صنعت براي هزينه هاي تعميرات و خريد قطعات يدكي مصرف ميگردد ...

آنچه كه در بازار مصرف داخلي شاهديم اينست كه توليدات صنعتي كشور در اكثر موارد توان رقابت با كالاهاي مشابه خارجي را ( از نظر قيمت و كيفيت ) نداشته و براحتي از چرخه توليد خارج مي شوند، اين درحاليست كه بيشتر صنايع كشور بكمك يارانه امكان فعاليت دارند. براي برخي توليدات نيز دولت با محدود كردن واردات امكان ادامه فعاليت را به توليد كنندگان داخلي داده است ...

چه بايد كرد ؟

 

در طي سه چهار دهه گذشته برخي از دانشگاههاي معتبر جهان با داير نمودن دوره هاي  كارشناسي ارشد و دكتري زمينه را براي تربيت نيروي متخصص كه وظيفه نگهداري از صنعت به عهده آنها مي باشد ، فراهم نموده اند كه انجام اين كار در كشور ما نيز جهت جبران عقب ماندگيها و كاهش هزينه هاي بالاي نت يك امر ضروري به نظر ميرسد...

روش نگهداري براساس وضعيت كاركرد اجزاء ماشين (CBM) و يا كانديشن مانيتورينگ (CM) شامل تكنيكهايي همچون آناليز ارتعاش ، آناليز روغن و درجه حرارت ، بعنوان يكي از موثرترين روشها جهت مديريت نگهداري صحيح از صنايع مطرح بوده و جا دارد كه اين مبحث بصورت گسترده در كشور ما مورد استفاده قرار گيرد .

در اينجا به چند آمار جالب از نتايج اجراي CM اشاره مي نمايم :

• اجراي CM در پانصد واحد صنعتي در اروپا از جمله نيروگاهها ، صنايع فولاد ، ذوب آهن و غيره در مدت سه سال (سالهاي 1988 الي 1991) نتايج ارزشمندي را به بار آورد كه عبارتند از :

1. كاهش هزينه هاي نت 50 تا 80درصد
2. كاهش حجم انبار قطعات تا 30درصد
3. كاهش ميزان توقفات اضطراري 50 تا 80درصد
4. كاهش هزينه هاي دستمزد و اضافه كاري 20 تا 50درصد
5. افزايش ميزان توليد تا 30درصد
6. افزايش سود و ارزش افزوده توليد  25 تا 60درصد

• از اجراي CM ( روش آناليز روغن ) در راه آهن جمهوري اسلامي ايران نتايج زير حاصل گرديد :

1. كاهش ميزان مصرف روغن تا 50درصد
2. كاهش توقفات اضطراري تا 60درصد
3. صرفه جويي ساليانه در هزينه ها به ميزان 75ميليار تومان ( هزينه آناليز روغن حدود 60 الي 70 ميليون تومان در سال بوده است )

 زمان به رسمیت شناختن نگهداری و تعمیرات فرارسیده است

 اگر گزارشات روزانه تولید را در هر کارخانه بررسی نمائید ، با روزهایی مواجه خواهید شد که وضعیت تولید بسیار خوب بوده و میزان محصول تولید شده در حد بسیار مطلوبی قرار داشته است

 

آیا یک اتفاق خارق العاده رخ داده است ؟

اگر از پرسنل تولید بپرسید که چه اتفاقی افتاده خواهند گفت که در آن روز :

• کمترین میزان توقف را داشته اند.
• ماشین آلات خوب تنظیم شدند.
• مواد بموقع تامین شده و از کیفیت مناسبی برخوردار بوده است .
• کارگران بموقع سرکار خود حاضر شدند.
• و ...

حال این سئوال مطرح میگردد که : 

آیا اگر اتفاقی یکبار بیافتد امکان وقوع مجدد آن وجود ندارد ؟  اگر یک اتفاق دوبار تکرار شود آیا نمیتواند همیشه تکرار گردد؟

اگر این سئوال را از مدیران و مسئولین شرکت بپرسید در جوابش خواهید شنید که : "بله ، اما ... "

و این اما بهانه هایست حاکی از اینکه " هرگز تلاش واقعی جهت دسترسی به شرایط مناسب و حفظ آن صورت نمی گیرد "

افزایش میزان تولید در خط مقدم اهداف شرکتها قرار دارد ، در این راه اولین موضوعی که قربانی میگردد ، فعالیتهای برنامه ریزی شده و پیشگیرانه نت در زمان کارکرد عادی ماشین آلات است

 

مقایسه نگهداری و تعمیرات پيشگيرانه (PM) و نگهداری بر اساس وضعیت (CM) :

 

نگهداری و تعميرات پيشگيرانه و نيز بکارگيری روش و ابزار CM یکی از مباحثی است که از مدتها پیش ذهنم را به خود مشغول کرده بود و مرتباً در کار و در موارد عملی با آن رو برو بوده ایم.

زمانی که با بکارگیری استانداردهای PM و انجام بازرسی های برنامه ریزی شده و منظم سعی در شناسایی عیوب تجهیزات پیش از وقوع شکست و خرابی داشتیم، باز هم در مواردی شاهد وقوع شکست بودیم و یا آنکه زمانی به عیب و نقص تجهیز پی می بردیم که دستگاه به شرائط بحرانی رسیده بود و مجال برای کار تنگ شده بود.این وضعیت برای تجهیزات حساس که شکست آنها تعمیرات خاص، سنگین و پرهزینه را به همراه داشت، گران تمام می شد. عیب کار در کجا نهفته بود؟

اتکا به سطوح بازرسی در روش PM ، برای پی بردن به عیب و نقص در فاصله زمانی طولانی تری پیش از وقوع خرابی در همه موارد امکان پذير نبود.سطوح بازرسی در PM  در سطح قوای حسی انسانی ( شنیداری، بصری و لامسه) و یا ابزار ساده و ابتدایی خلاصه می شد.علاوه بر آن، گاهی تجهیز در فاصله زمانی بسیار کوتاهی از حالت کارکرد نرمال به سمت شکست پیش می رفت که در PM ، چاره ای برای آن وجود نداشت.

برای مثال در اثر پاره شدن مسیر روغن یا قطع مسیر به سرعت با افت فشار روغن مواجه شده و در نتیجه در یک فاصله زمانی کوتاه، تجهیز با شکست مواجه می شود.این چنین مشکلی تنها به یک طریق قابل شناسایی و پیشگیری بود : نگهداری بر اساس وضعیت آن هم بصورت لحظه ای و با قابلیت عملگرایی خودکار.

در اینجا برای مقایسه به تعریف این دو روش می پردازیم و سپس موارد اشتراک و اختلاف را به تفکیک بر خواهیم شمرد.

·        نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه(preventive maintenace) :  نگهداری و تعمیر تجهیز پیش از وقوع خرابی با سرویس و روانکاری منظم و دوره ای و با انجام بازرسی های منظم که منجر به کشف عیب در مراحل اولیه و اقدام به تعمیر اصلاحی می گردد.

·        نگهداری بر اساس وضعیت

(CM/CBM: Condition Base Monitoring) :  در این روش وضعیت تجهیز با اندازه گیری و نمودار کردن پارامترهای خاص و حیاتی تحت کنترل قرار می گیرد.ابزارهای بازرسی و آنالیزها در سطح بالاتری قرار دارند.

معمولاً در این روش از ارتعاش سنجی جهت کنترل تجهیزات دوّار و از آنالیز روغن در تجهیزات رفت و برگشتی خصوصاً دیزل ها استفاده می شود.

 

 

اموارد اشتراک :

·        در هر دو روش مفهوم بازرسی جاری است.

·        هدف اصلی شناسایی و تشخیص عیب پیش از وقوع خرابی است.

موارد اختلاف :

·        بازرسی ها در CM  در سطح بالاتر و با ابزار و متد پیشرفته تری صورت می گيرد.

·        تشخیص عيب در CM بسیار زودهنگام تر از تشخيص در PM  صورت می گيرد.

·        متد و ابزار CM بسیار پرهزینه تر از Pm  است.

·        گستره بازرسی ها pm  بسیار وسیع تر CM  است.(معمولاً  بازرسی های CM  تنها جهت تجهیزات حساس بکار می رود) 

نکات :

* عموماً بازرسی ها در CM بر علائم حیاتی تجهیز همچون فشار، دما ، ارتعاش و ... استوارند و گاهی این علائم بصورت لحظه ای کنترل شده و به محض تغییر سیگنالها و خروج از محدوه مجاز، سیستم بصورت خودکار عمل نموده و دستور لازم را می دهد( مثلاً Shutdown )

 

 * در تجهیزات حساس مثلاً توربین در نیروگاه ، برخی علائم حیاتی مانیتور شده و علاوه بر عملگرایی خودکار سیستم، نوسانات در قالب نمودار و قابل مشاهده بر صفحه مانیتور بصورت لحظه ای می باشند.

 

معمولاً تجهیزات دوار در چند جهت و زاویه مشخص ،ارتعاش سنجی می شوند. امروزه تجهیزات و ابزار CM  با قابلیت آناليز و تحلیل داده ها وجود داشته که قادرند علل نقص را هم مشخص نمایند.( مثلاً ارتعاش غير مجاز ناشی از خرابی بيرينگ است و يآ آلايمنت غير مجاز و .....)

 

·        با استفاده از متد CM مفهوم تعويض دوره ای کمرنگ شده است. جهت تعيين زمان مطلوب تعويض ها از آناليزهای CM استفاده می شود.مثلاً در صنايع هوايي متداول بود که بعد از ميزان مشخصی ساعت پرواز هواپيما، نسبت به تعويض برخی قطعات و تجهيزات اقدام نمايند ولی امروزه در دوره های زمانی مشخص اقدام به انجام بازرسی CM  نموده و در صورت مشاهده کارکرد خارج از استاندار و بر اساس تحليل ها، نسبت به تعويض قطعه يا تجهيز اقدام می نمايند.

·        نموداری را در نظر بگيريد که یک بعد آن ( بعد افقی) زمان را نشان می دهد و بعد ديگر کارکرد تجهيز از لحظه وقوع عيب تا لحظه خرابی و شکست را. 

  

 

اگر نقص تجهيز در PM  در نقطه B  قابل شناسايي باشد، با استفاده از متد و ابزار CM  اين تشخيص در نقطه A  امکان پذير بوده و در نتيجه برنامه ريزی برای اقدام اصلاحی امکان پذير تر و ميزان خرابی جزئی تر و مدت زمان تعمير کوتاه تر خواهد بود.

 

* از نکات مهم در CM ، مقایسه داده ها با داده های پيشين و کنترل و نمودار سازی سير تغييرات داده ها می باشد.

 

مثال عملی :

 

هر ساله در يک واحد صنعتی هنگام تعميرات اساسی، کليه تجهيزات (برای مثال الکتروموتورها) باز می شدند و مورد سرويس و تعمير قرار می مي گرفتند.

شرکت با خريد تجهيزات بازرسی CM و انجام بازرسی های منظم CM و نيز انجام آناليزها در طول دوره بهره برداری تجهيزات را کنترل نمود و در تعميرات اساسی تنها نسبت به تعمير تجهيزاتی اقدام نمود که نتايج CM  به نياز به  تعمير اشاره داشت.

اين اقدام باعث کاهش حجم کار گروه های تعمير،در تعميرات اساسی شناسايي و رفع عيوب تجهيزات در طول دوره بهره برداری، تخصيص نفرات در دسترس به کارهای ضروری و لازم و کاهش قابل ملاحظه هزينه ها شد. 

 

 

هزینه های PM

  آنچه مشخص است اجرای فعالیتهای نت هزینه هایی را به دنبال دارد که اگر برای بخواهیم هزینه های مذکور را در یک دوره زمانی خاص بر کل محصولات تولیدشده شرکت در همان دوره تقسیم نمائیم ، میزان تاثیر آن در هزینه تمام شده محصول در حد چند ریال خواهد بود  بسیاری از شرکتها در جهت حذف این هزینه ها از انجام فعالیتهای برنامه ریزی شده چشم پوشی نموده و یا آنرا به تاخیر میاندازند

 

 نتیجه بسیار واضح است :

 چند ریال به ازای هر واحد محصول ذخیره خواهد شد اما چندصدهزار تومان به دلیل شکست اتفاقی یک قطعه ، توقف تولید و ضایع شدن مواد از دست خواهد رفت چون آن قطعه بموقع روانکاری و تنظیم نشده بود ... 

 

زمان به رسمیت شناختن نت فرارسیده است :

  در شرایط دنیای صنعتی امروز که شرکتها در جهت فروش بیشتر و یا حتی برای بقای خود تلاش می کنند ، زمان آن فرارسیده که نگهداری و تعمیرات بعنوان روشی استراتژیک در جهت بهینه نمودن هزینه ها و کاهش آن به رسمیت شناخته شود

 

چگونه میتوان در زمینه نگهداری و تعمیرات به سطح کلاس جهانی دست یافت؟

متخصصین نگهداری و تعمیرات ، گامهای زیر را جهت دستیابی به سطح کلاس جهانی نت پیشنهاد می کنند :

 

گام اول : فراهم نمودن کلیه پیش نیازها

پیش نیازها عبارتند از :

• ایجاد ساختار سازمانی متناسب با نیاز شرکت
• برقراری سیستم های برنامه ریزی و کنترل فعالیتها
• استفاده از  سیستمهای مدیریت اطلاعات (CMMS)
• استفاده از تکنیکهای کنترل و اندازه گیری در جهت بهینه سازی و کنترل منابع نت (نیروی انسانی – مواد و تجهیزات )

 

گام دوم : کار گروهی

واحد نت به تنهایی قادر به انجام کارها نیست  پرسنل تولید و نت می بایست در انجام وظایف با یکدیگر سهیم گردند عادت به کار گروهی شرط لازمه موفقیت در نت میباشد

 

گام سوم : انجام فعالیتهای نت قبل از وقوع خرابی اضطراری

در این گام هدف نت ، دستیابی به صفر درصد خرابی اضطراری ( Zero Breakdown ) بوده که این موضع با استفاده از تکنیکهای TPM- RCM و PMO دست یافتنی میباشد

   

ذکر مثال:

  

 (    Oil Analysis)  

مقدمه :

     در دنياي شكسته شدن هر روزه قيمت ها، رقابت جهاني در بازار همواره سخت تر و فشرده تر ميگردد . در اين ميان شايد هيچ واحدي نقشي حساس تر از بخش نگهداري و تعميرات در افزايش و يا كاهش سودآوري يك موسسه توليدي نداشته باشد. يك شركت، به جاي كاهش مطلق هزينه ها مي بايست كه بر روي نتايج بلند مدت و پايدار تكيه كند. پيشرفت همزمان حجم توليد و كيفيت در كنار برقراري موازنه اي بين انواع روش هاي نگهداري، هزينه هاي توليد را به ميزان قابل ملاحظه اي تقليل خواهد داد. به همين دليل اصلِ «نگرش كوتاه مدت متضمن منافع بلند مدت نيست» سرلوحه فعاليت بسياري از موسسه ها و شركت هاي بزرگ و موفق جهاني قرار دارد.

     " آنالیز روغن" از خانواده برنامه های PdM يك برنامه اجرايي نگهداري و تعمیرات بر پايه مراقبت وضعيت شرايط روانكار است كه با تمركز بر وضعيت روانكار و انجام آزمايش هاي گوناگون در محل كار,  تجهيزات و آزمايشگاه هاي معتبر, آسيب ها و خسارت هاي وارده به ماشين آلات را به حداقل رسانده , موجب كاهش هزينه ها شده و به افزايش بهره وري و كيفيت فرآورده هاي توليد منجر خواهد شد.  

 

آزمایش خون – آنالیز روغن  : 

   یک پزشک حاذق با آزمایش خون بیمار خود اطلاعات گرانبهایی درباره نحوه عملکرد اعضاء و جوارح بدست آورده , درمی یابد که وضعیت قلب , کلیه ها , ششها و کبد بیمار چگونه بوده و با تجویز داروها و ارائه دستورات لازم اقدام به درمان و پیشگیری از بیماریهای خطرناک می نماید.

روانکار در یک دستگاه همانند خون در بدن انسان است و با همان پیچیدگیهایی که عملکرد خون در رساندن مواد مورد نیاز به قسمتهای مختلف بدن و جمع آوری مواد زائد میکند , روانکار نیز بسیاری از آلودگیها را از محیط عملکرد قطعات دور نموده و مواد مورد نیاز آنها را از قبیل مواد جلوگیری کننده از سایش , مواد مقاوم در برار فشارهای بالا , EP , مواد محافظت کننده در برابر خوردگی و غیره را در اختیار قطعات قرار می دهد.

از آنجائیکه تماس روغن با قطعات در حال کار در حد تماس مولکولی میباشد , انجام یک سری تستهای بخصوص بر روی روانکار مصرفی میتواند علاوه بر وضعیت کیفی خود روغن , اطلاعات ذیقیمتی در مورد سایر قطعات در تماس با روغن ارائه دهد و یک متخصص علم روانکاری با استفاده از این اطلاعات می تواند برنامه نگهداری و تعمیر مناسب را ارائه دهد.

 

آنالیز روغن – شکوفایی صنایع فولاد ژاپن :

    برنامه هاي آنالیز روغن موجب شكوفايي صنايع فولاد ژاپن شده است. در اوايل دهه 80، شركت فولاد ژاپن با اجراي برنامه آنالیز روغن بر روي 170 سيستم هيدروليك، پس از پنج سال به نتايج شگفت انگيزي، مانند 90 درصد كاهش خرابي پمپ، 75 درصد كاهش آلودگي در سيستم و 600 درصد افزايش عمر مفيد پمپ ها دست يافت. اين نتايج موجب ترغيب ساير شركت ها در ژاپن شد، به طوري كه شركت فولاد ناگويا به دنبال موفقيت اوليه در اجراي برنامه آنالیز روغن ، اين برنامه را در تمام كارخانه هاي خود و بر روي 9 هزار گيربكس، 102 هزار ياتاقان و 900 سيستم هيدروليك اجرا كرد و موفق به كاهش 50 درصدي خريد ياتاقان، 90 درصد تقليل آسيب هاي ناشي از روانكاري، 83 درصد مصرف كمتر روغن و 15 درصد كاهش در مصرف گريس شد.

 

آنالیز روغن – دسته بندی آزمایشها و نتایج :

انواع آزمایشات انجام شده بر روی روغنها را میتوان در پنج گروه کلی تقسیم بندی نمود :

1.       مقدار و نوع فلزات موجود در روغن آزمایش شده :  مقدار و نوع فلزات موجود در روغن آزمایش شده , نشان دهنده میزان سایش قطعات مختلف مانند یاتاقانها میباشد و با تکرار آزمایش در فواصل زمانی معین میتوان زمان مناسب جهت تعویض یاتاقان را مشخص نموده و قبل از بروز خسارت برنامه تعمیر آنها را تدوین نمود. اندازه گيري تعداد ذرات جامد بر اساس استاندارد ISO 4406 و بر حسب تعداد در ميلي ليتر حجم روانكار انجام مي شود. بسته به اصول طراحي و كاركرد، تجهيزات گوناگوني براي شمارش ذرات وجود دارد. آماده سازي نمونه و روش نمونه برداري از شروط اصلي صحت و دقت برنامه آناليز روغن است.

2.        میزان اکسیداسیون روغن :  میزان اکسیداسیون روغن نشانه ای از میزان حرارت منتقل شده به قطعات مکانیکی و از آنجا به روغن می باشد و با رسم نمودار اکسیداسیون میتوان مقاطعی را که حرارت بیش از حد اعمال شده را مشخص و عیب یابی نمود.

3.       مقدار آب موجود در روغن :  مقدار آب موجود در روغن نشانی از وضعیت عملکرد آببندها و سیلها میباشد.

4.       میزان وجود ناخالصیهای محیطی در روغن  :  میزان وجود ناخالصیهای محیطی نحوه عملکرد فیلترها و هواکشها را نشان می دهد.

5.       آزمایشات کیفی خود روغن :  نتایج آزمایشات کیفی خود روغن نیز وضعیت طول عمر روغن را نشان داده و میتوان با دقت زیاد زمان تعویض روغن را اعلام و برنامه نت را با آن تنظیم نمود . از مهمترین آزمایشات کیفی روغن میتوان به آزمايش RULER كه به معناي «تخمين عمر مفيد باقيمانده روغن» است اشاره نمود ، در این آزمایش با اندازه گيري مقدار تركيبات ضد اكسيداسيون و عدد اسيدي روغن، زمان تقريبي پايان يافتن عمر مفيد روانكار را تعيين مي گردد ، به اين مفهوم كه با افزايش عدد اسيدي يا TAN روغن، مسلماً از مقدار و كارآيي مواد افزودني با خاصيت ضداكسيداسيون كاسته مي شود و زماني فرا مي رسد كه ميزان ادتيوهاي ياد شده به قدري كاهش يافته است كه روغن كاملاً اسيدي و خورنده شده و ادامه فعاليت آن موجب آسيب هاي شديد به دستگاه خواهد شد. آزمایش ویسکوزیته یا گرانروی نیز از آزمایشات رایج در برنامه آنالیز روغن میباشد , در صورت كاهش ويسكوزيته، امكان تشكيل فيلم پايدار روانكار به حداقل مي رسد و بر اثر تماس فلز با فلز، سايش شديدي ايجاد گردیده كه نتيجه مستقيم آن، عمر كمتر دستگاه خواهد بود.

  

 سخن آخر ...    

بازکردن فایلی خاص بنام آنالیز روغن و در نظر گرفتن یک سری آزمایشات در زمان بهره برداری از دستگاهها باعث کاهش بسیاری از هزینه ها چه از نظر طول عمر قطعات و چه از لحاظ زمان بهینه تعویض روغن گردیده و مسئولان فنی کارخانجات را در جهت هرچه بهتر نگهداری و کارآمد کردن ماشین آلات یاری می نماید.

تمرین های CATIA

لینک های زیر شامل چند قطعه صنعتی می باشند ، سریعتر دانلود کنید:

2ea_aa_in_holder

3-lead sot23-3

44 pin tqfp ic package

56C Franklin Motor 1203065401

68-723-1810"

از این فایل ها باز هم می گذارم...

تمرین های CATIA

لینک زیر شامل یک چرخ جینوا (JENEVA WHEEL) می باشد. هم فایل قطعات و هم فایل مونتاژ شده آن در لینک زیر موجود است:

Geneva Wheel

معرفی محیط های CATIA

.Mechanical Design.1

2. Shape Design & Styling.

3. Product Synthesis.

4. Analysis.

5. Equipment & Systems Engineering.

6. NC Manufacturing.

7. Plant.

 

 

Mechanical Design.1:

در این دسته محیط کاربر میتواند با دستورات خیلی ساده و کاربردی طرح را مدل ( 3D/2D ) کند البته بصورت حجم، چه یک قطعه باشد یا یک مجموعه مونتاژی بزرگ مثل هواپیما این دسته محیط شامل بیش از 10 محیط کاربردی میباشد که مهمترین آنها؛ مدلسازی قطعه و مونتاژ آنها، تهیه نقشة 2D از مدل 3D یا رسم نقشة 2D ، ورقکاری، طراحی سازه، تلرانس گذاری،طراحي جوش و طراحی قالبهای پلاستیکی و... . در زیر شرح مختصر بعضی از این محیطها بیان شده است.

1/1. Part Design
کاربر با امکاناتی که این محیط در اختیارش گذاشته است به آسانی میتواند با سریعترین روش از یک قطعه طراحی شده، مدل 3D تهیه نماید تا در محیط های دیگر از آن نمای 2D و 3D مونتاژی تهیه نماید یا آنالیز روی آنها صورت گیرد. از توانمندیهای این محیط کاربری آسان و کاربردی، محیط قابل لمس برای کاربر، قابلیت ویرایش و بازسازی آسان و سریع، قابلیت جابجائی دو طرفه با محیط های 3D دیگر نرم افزار و قابلیت ذخیره سازی با فرمتهای مختلف نام برد.

Assembly Design.2/1.
کاربر میتواند قطعات طراحی شده در محیط Part Design را در این محیط با دستورات آسان و کاربردی، مجموعه را مونتاژ نماید همانند یک کارگاه مونتاژکاری حتی میتوان از این محیط به محیط تهیه مدل برگشت تا مدل را ویرایش کرد و دوباره برگشت بدون آنکه از محیط CATIA خارج شد. این امر برای طرحهائیکه بصورت ابداع و اختراع میباشند و قطعات متناسب همدیگر باید طراحی شوند، خیلی کاربردی خواهد بود.

کاربر براحتی ( چه دستی و چه حرفه ای ) قطعات طراحی شده ( مدل شده ) را به این وارد کند تا کارهای مونتاژ روی آنها انجام دهد. یکی از این فعالیتها، آنالیز حجمی روی مجموعه میباشد مانند برخوردها، تماسها و لَقی های بین قطعات میباشد. دارای کتابخانه قطعات استاندارد میباشد و حتی کاربر هم نیز میتواند برای خودش یک کتابخانه از قطعات تهیه نماید. تهیه خودکار لیست قطعات بهمراه مشخصات آنها از دیگر تانمندیهای این محیط میباشد.

1/3. Sheet Metal Design
کاربر در اینجا میتواند یک طرح ورقکاری شده را مدلسازی نماید و در انتها هم میتواند گستردة ورق بکار رفته را محاسبه نماید. در این محیط انواع دستورات خم و استمپهای موجود میباشد و حتی کاربر میتواند برای طرح خود سنبه و ماتریس طراحی کرده و در این محیط بکار برد.

4/1. Drafting
کاربر میتواند در این محیط نقشه های2D مورد نیاز خود را تهیه نماید که به دو روش زیر صورت میگیرد:

Generative : در این حالت با موجود بودن مدل3D، کاربر هر نمای دلخواه و استاندارد مورد نیاز خود را تهیه نماید و با هوشمند خود محیط، کاربر هر نوع برش و عملیات دیگر را روی نقشه ها میتواند انجام دهد و حتی با تغییر در مدل 3D، این تغییرات در نقشه بطور خودکار انتقال داده میشود. در این روش عملاً رسم نقشه مفهوم نداردو خود نرم افزار رسم مینماید.

Interactive : در این حالت کاربر میتواند با توجه به امکانات رسم، نقشۀ 2D مورد نیاز را رسم نماید و حتی محیط نیز خودش به کاربر کمک میکند که نماها رسم شده را کامل نماید. مثلاً با رسم سه نمای استاندارد نمای ایزومتریک را تهیه کرد.

5/1. Structure Design
محیط طراحی سازه یکی دیگر از محیط های جذاب و کاربردی این نرم افزار میباشد.کاربر به آسانی و سرعت زیاد میتواند طرحهای سازه ای خود را در آن مدل کند. کاربر با انتخاب مقطع سازه خود از کاتالوگ مربوطه و انتخاب محل قرار گرفتن سازه، خیلی سریع و با دقت بالا طرح خود را مدل کند. استانداردهای موجودDIN, AISC, EN, OTUA شامل انواع مقاطع استاندارد میباشد.

6/1. Mold Tooling Design
طراحی قالبهای پلاستیکی از دیگر محیط های این نرم افزار میباشد که دارای کاتالوگی از انواع استانداردهای قالب سازی میباشد. مانند : Dme, Dme-America, Eoc, Futaba, Hasco, Measburger, Pcs, Pedrotti, Rabourdin, Strack. و حتی کاربر قطعه ای که طراحی و مدل کرده است را به این محیط منتقل کرده و با توجه به ابعاد و حجم آن قطعه، قالب مورد نیاز آنرا تهیه میکند. در این محیط امکاناتی چون راه گاهها، میله راهنماها، میله پران ها و . . . در اختیار کاربر قرار گرفته است و حتی آنالیز حجمی نیز میتواند انجام دهد و نحوة عملکرد قالب را نیز یتواند مشاهده نماید.

---

2- Shape Design
در این دسته محیط کاربر میتواند طرح مورد نظر خود را بصورت سطح و رویه مدل نماید و اگر هم نیاز به حجم آن بود، آنرا تبدیل به حجم نماید. در این دسته محجیط امکاناتی قرار گرفته شده اند که کاربر بتواند پیچیده ترین اجسام را بتواند مدل نماید و در این زمینه، این نرم افزار بی رقیب مانده است. طراحی بدنة خودرو ( مخصوصاً کلاس A ) مجسمه سازی، دجیتالیز کردن اطلاعات خروجی از دستگاه های اندازه گیری CMM و تبدیل به سطح کردن آنها و تهیه عکس و فیلم تبلیغاتی و . . . از کاربردهای این محیط ها میباشد.

2/1. Generative Shape:
در این محیط کاربر میتواند با توجه به رسم مقاطع مطلوب، سطوح مورد نیاز را ایجاد نماید و قابل ویرایش میباشند هم در این محیط و هم در دیگر محیط های این دسته.

2/2. Free Style Shaper, Optimizer & Profiler:
در این محیط کاربر میتواند سطح آزاد ایجاد شده را مثل خمیر با آن کار کند تا بشکل مطلوب بدست آید.


2/3. Photo Studio & Real Time Rendering
در دو محیط بالا کاربر میتواند از مدل تهیه شده ( چه حجم و چه سطح ) در این محیط ها، نوردهی و دیگر امکانات عکاسی و فیلمبرداری اعمال نماید و عکس و فیلم برای تبلیغات و . . . تهیه نماید.

---

3- Product Synthesis 

این دسته محیط شامل 3 دسته محیط دیگر میباشد.

 3/1. Digital Makeup
شامل 7 محیط کاربردی میباشد که کاربر میتواند یک مجموعه ای که در آن مکانیزم مربوطه با اتصالات ( 11 اتصال : هم محوری، چرخ دنده ای، کابلی، ریلی، و . . . ) مدل کرده و نتیجه مکانیزم طراحی شده را استخراج کرده و حتی میتوان نحوة مونتاژ و دِمونتاژ را در این محیط آزمایش کرد و بهینه سازیهای لازم را انجام داد از فعالیتهای انجام شده میتوان گزارش ( فیلم، عکس و متن ) تهیه نمود.

 

3/2. Ergonomics Design & Analysis
در این دسته محیط میتوان پارامترهای آرگونومی را در طرح پیداکرده و نتایج را مشاهده کرد. در این محیط میتوان مدل انسانی مورد نظر طراح را وارد طرح کرده ( بعنوان مثال خلبان در کابین هواپیما ) و از نگاه آن یا عکس العمل اندامش در برابر پیرامون آنرا مشاهده کرد.

در کاتالوگ آن چند نمونه انسان استاندارد با ملیتهای امریکا، کانادا، فرانسـه، ژاپن و کُره موجود میباشد و حتی کاربر نیز میتواند انسان مطلوب خود را در آن ایجاد کند و به کاتالوگ اضافه نماید.

3/3. Knowledg ware
گرفتن و مدیریت " چرا " و " چگونه " ها و بهم پیوستن دانش ها از مهمترین فعالیت این دسته محیط میباشد. در این دسته محیط کاربر میتواند ساختار پروژه را تعریف کند و بحث های مالی را مطرح نماید و حتی میتواند برای کاهش هزینه و وزن راه حلهائی ارائه دهد تا حتی به حل معادلات بدست آمده در طراحی بپردازد.

---

4- Analysis
کاربر این محیط میتواند به آنالیز استاتیکی و فرکانسی روی مدل ( 1D, 2D & 3D ) انجام دهد. البته مدل میتوان یک قطعه یا یک مجموعه مونتاژ شده بهمراه اتصالات جوش و پیچ باشد. کاربر با توجه به جنسی که برای قطعه تعریف میکند با وارد شدن به این محیط، بطور اتوماتیک قطعه ( یا قطعات ) المان بندی شده و با بارگذاری و تعریف شرایط اولیه ( خیلی ساده و آسان ) میتواند آنرا حل نماید. البته محیط المان بندی دقیق و دستی هم در این دسته محیط موجود میباشد. بعد از حل مسئله با روشهای آسان میتوان نتایج را بصورت فیلم، عکس و متن مشاهده نمود. در این محیط نیز کاربر میتواند ارتباط دو طرفه با محیط تهیه مدل داشته باشدو هر لحظه بتواند مدل خود را بهینه نماید.

---

5- Equipment & System Engineering
این دسته محیط شامل بیش از 20 محیط کاربردی میباشد. از طراحی کشتی گرفته تا تأسیسات و HVAC ، لوله کشی، کابل کشی و . . . بصورت 3D و 2D و بهمراه کاتالوگهای مربوطه را میتوان یافت.

---

6- NC Manufacturing

کاربر بعد از تهیه مدل از طرح در این دسته محیط میتواند از توانمندیهای ماشینکاری نرم افزار بهره گیرد و بصورت مجازی مراحل ماشینکاری برای تولید را انجام دهد. بعد از حصول پارامترهای مطلوب و مورد نظر میتواند خروجی با فرمتهای مختلف تهیه و برای تولید ارسال نماید.

در این محیط ها میتوان ماشینکاری از 2محوره تا 5 محوره را اجراء کرد.

LeatheMachining, Prismatic Machining, Surface Machining, Advance Machining.

محیطهای مهم این دسته میباشند.

---

7- Plant
کاربر میتواند در این محیط به طراحی و چیدمانی کارخانة مورد نظر بپردازد تا بعد از حصول نتایج مطلوب، طرح را برای اجرا ارسال نماید.

اکثر محیط های نرم افزار باهم ارتباط دو طرفه دارند و براحتی میتوان برای طراحی بین محیط ها جابجا شد و برای انجام یک طرح از چندین محیط بهره گرفت تا سریعتر و با دقت بالا به نتیجة مطلوب رسید.

نرم افزار GeoMagic

 

متداول ترين نوع اندازه برداري از سطوح پيچيده که با روش ها و وسايل دستي مثل کوليس يا زاويه سنج يا Rسنج قابل اندازه گيري نيستندروش CMM مي باشد که يک حسگر بر روي قطعه کار حرکت داده مي شود و خطوطي   (Curves)  در راستاهاي متلف قطعه ارائه مي گردد که مدلساز مي بايست در نرم افزار مدلسازي خود از اين خطوط صفحاتي(Surfaces)  عبور داده و با اصلاح و بازسازي اين صفحات به شکل کلي قطعه کار برسد ، اما اين روش پروسه اي است بسيار زمانگير و مشکل ساز مي باشد و گاها در قطعاتي که داراي سطوح خيلي پيچيده و دقت بالا هستند جواب نمي دهند لذا اسکنرهاي سه بعدي به بازار آمده اند که توسط تاباندن نور به نقاط بسيار زياد و مجاور هم بر روي سطح قطعه کار و ثبت آن ها به توده اي از نقاط کنار هم مي رسند که اين توده انباشته شده به ابر نقاط معروف است و محل عبور سطوحي است که شکل کلي مدل را در بر دارد.

از طرفي به علت دقت ابعادي فوق العاده اين نقاط  که ممکن است تا رنج ميکرون نيز هم برسد کوچکترين ناهمواري روي سطح قطعه نيز اسکن خواهد شد لذا خروجي نهايي دستگاه شامل يکسرس نقاط اسکن شده اضافي و نقاطي که بيانگر برجستگي ها ، فرورفتگي ها يا بريدگي هاي ناخواسته سطوح نازک است ، مي باشد که بايد اصلاح گردد.

اما نرم افزار GeoMagic چيست؟

نرم افزار فوق محصول شرکت آمريکايي PTC بوده و جهت تسريع مراحل ساخت سطوح پيچيده در مهندسي معکوس و بالا بردن دقت مدل کامپيوتري تهيه شده به وسيله ابر نقاط بکار گرفته مي شود که داراي قابليت هاي بي نظير و منحصر به فردي است. که هم اکنون بيش از 3000 صنعتگر حرفه اي در صنايع مختلف مثل اتومبيل ، هوافضا ، مهندسي پزشکي يا ساخت وسايل مصرفي در کل دنيا از آن بهره مي برند.

در اين نرم افزار فازهاي مختلفي وجود دارند که بايد به ترتيب در تک تک آن ها مراحل کاري مربوطه را انجام داده و به فاز بعدي برويم تا در نهايت به يک مدل سه بعدي يکپارچه با دقت بالا و سطوح يکنواخت برسيم.

به طور خلاصه در مورد منطق نرم افزار مي توان گفت که به طور اتوماتيک از هر سه نقطه کنار هم ، سه خط عبور داده و تشکيل يک مثلث مي دهد حال از اين هزاران مثلث بوجود آمده سطوحي عبور مي دهد که همه آن ها در کنا هم شکلي شبيه و نزديک به شکل اصلي قطعه ارائه دهند.

اکنون کاربر بايد براي سبک شدن فايل به دقت تعداد اين نقاط را کم کرده و پستي و بلندي هاي احتمالي را اصلاح کند و در نهايت با تکنيک هاي نرم افزار به يک شکل يکپارچه با حداقل سطوح و به صورت کاملا منظم برسد از طرفي در کنار اين کار انواع نمودارها و آناليز هاي مورد نياز جهت کنترل سطوح را نيز در اختيار دارد.

در کشورهاي صنعتي از نرم افزار فوق علاوه بر مواردي که ياد شد در جاهايي که نياز به کپي کاري دقيق دارند مثل مدلسازي دندان مصنوعي در دندانپزشکي يا تهيه يک مدل آرشيوي دقيق از اشياء عتيقه يا ابنيه تاريخي و يا قطعات کوچک تزئيني استفاده مي گردد.

در کشور ما در حال حاضر تنها در تهران 3 مرکز صنعتي داراي اسکن سه بعدي قطعات (مدل GOM) هستند. که به مراکز صنعتي خارج از سازمان خود  خدمات رساني مي کنند و تنها مرکز آموزش نرم افزار فوق گروه فني و مهندسي ادونس تکنولوژي مي باشد. که در انتهاي مطلب شماره تلفن آن ها ذکر شده است.

متاسفانه از نرم افزار فوق هيچگونه کتاب يا سي دي آموزشي ترجمه يا تاليف نشده است.

جديدترين نسخه آن متعلق به سال 2005 بوده و به نام GeoMagic8 معروف است که قيمت اورجينال آن در بازار اروپا بر اساس قابليت هاي ارائه شده بين 15 تا 30 هزار دلار مي باشد.

تمام نسخه هاي اين نرم افزار بخصوص نسخه 8 آن با راهنماي استفاده و نصب فارسي به همراه مجوز دايم نصب در اختيار ماست که جهت سفارش مي توانيد با شماره تلفن هاي زير تماس حاصل نماييد.

77004934-021

77004935

09122806021    

انتقال قدرت دستی چگونه کار می کند؟

هنگام رانندگی با اتومبیل دنده دار ممکن است با چنین سوالاتی روبه رو شوید:

●چه ارتباطی بین حرکت H مانند دنده و چرخ دنده های درون جعبه دنده وجود دارد؟ وقتی دنده را عوض می کنید چه چیزی درون جعبه دنده جا به جا می شود؟

●وقتی راننده در عوض کردن دنده اشتباه می کند، صدای قیژقیژ شنیده می شود. واقعا چه اتفاقی می افتد؟

●اگرهنگامی که راننده در بزرگراه  مشغول رانندگی با سرعت بالا است ، ناگهان دنده را به عقب بزند چه اتفاقی می افتد؟ آیا ممکن است کل جعبه دنده متلاشی شود؟

در این مقاله، با بررسی سیستم انتقال قدرت دستی به این سوالات و حتی سوالات بیشتری در این زمینه پاسخ داده می شود.

اول از همه باید بدانید که ، اتومبیل ها به علت ساختار موتورهای بنزینی به جعبه دنده احتیاج دارند. هر موتوری یک خط قرمز دارد (ماکزیمم دور موتور که اگربیش از این مقدار دور داشته باشد متلاشی می شود)

 در ضمن اگر قسمت " اسب بخار چگونه کار می کند؟   " را بخوانید ، می فهمید دور موتوری که در آن قدرت و گشتاور در ماکزیمم خود هستند دامنه ی محدودی دارد. برای مثال ، یک موتور ممکن است ماکزیمم توان خود را در ۵۵۰۰ دور در دقیقه به دست آورد. سیستم انتقال قدرت این امکان را ایجاد می کند که با کم و زیاد شدن سرعت خودرو نسبت دنده بین موتور و چرخ های   خودرو تغییر کند. در واقع شما دنده را عوض می کنید تا موتور زیر خط قرمز بماند در حالی که دور موتور نزدیک به دور آن در بهترین حالت عملکرد است.

 

به طور ایده آل ، جعبه دنده باید آنقدر در نسبت دنده ها  قابلیت تغییر داشته باشد که موتور بتواند همیشه با تعداد دور مربوط به بهترین شرایط عملکرد خودش بچرخد. این ایده ی مربوط به CVT ها است.

 

یک CVT تقریبا دامنه ی نا محدودی از نسبت دنده ها دارد. در گذشته CVT ها در هزینه ، اندازه وقابلیت اطمینان توانایی رقابت با سیستم های 4 و5 سرعته را نداشتند در نتیجه به ندرت در خودرو های تولید شده مشاهده می شدند. امروزه ، پیشرفت در زمینه ی طراحی ،  CVT ها را متداولتر کرده است. Toyota pruis  یک خودروی هیبریدی  است که در آن از CVT استفاده شده است.

 

جعبه دنده از طریق کلاچ به موتور وصل شده است. بنا براین محور ورودی جعبه دنده با همان تعداد دورهای موتور می چرخد.

 

یک جعبه دنده ی ۵ سرعته یکی از ۵ نسبت دنده را برای محور ورودی به کار می گیرد تا تعداد دور متفاوتی در محور خروجی ایجاد کند.

 

برای اطلاعات بیشتر قسمت CVT چگونه کار می کند را بخوانید.

حال به یک جعبه دنده ی ساده نگاه کنید:

برای فهمیدن ایده ی اصلی یک جعبه دنده ی استاندارد ، به دیاگرام زیر که مربوط به یک جعبه دنده ی دو سرعته و ساده در حالت خلاص است توجه کنید:

 

حال هر یک از اجزای دیاگرام را بررسی می کنیم:

●محور سبز رنگ از طریق کلاچ از موتور خارج شده است.چرخ دنده و محور سبز رنگ  به هم متصلند و یک واحد مجزا را تشکیل می دهند.(کلاچ وسیله ایست که امکان اتصال و قطع اتصال موتور و جعبه دنده را ایجاد می کند.وقتی که پدال کلاچ را فشار می دهید، اتصال موتور و جعبه دنده قطع می شود در نتیجه موتور حتی در حالت خلاص کار می کند. با رها کردن پدال ، موتور و محور سبز مستقیمآ به هم وصل می شوند ، به این ترتیب چرخ دنده ومحور سبز با همان تعداد دور موتور می چرخند.)

●محور قرمز وچرخ دنده ها میل هرزگرد نام دارد. محور وچرخ دنده ها مانند قسمت قبل به هم متصل اند ویک واحد مجزا را ایجاد می کنند. در نتیجه همه ی چرخ دنده های روی هرزگرد و حتی خود میل مانند یک واحد می چرخند.محور سبز و قرمز رنگ از طریق چرخ دنده هایشان مستقیمآ به هم متصل اند در نتیجه با چرخش محور سبز ، محور قرمز هم شروع به حرکت می کند. بدین ترتیب میل هرزگرد ، قدرتش را با درگیر شدن کلاچ از موتور می گیرد.

●محور زرد رنگ یک محور هزارخار است که مستقیمآ بوسیله ی دیفرانسیل به میل گاردان وصل شده وسپس به چرخ های خودرو متصل است.اگر چرخ ها در حال حرکت باشند ، محور زرد هم متحرک خواهد بود.

●دنده های آبی رنگ روی یاتاقان سوارند و بر روی محور زرد رنگ می چرخند.اگر موتور خاموش باشد ولی اتومبیل با دنده ی خلاص در حال حرکت ، محور زرد می تواند داخل دنده ی آبی بچرخد با وجود اینکه دنده ی آبی و میل هرزگرد ساکن اند.

 ●حلقه ((collar یکی از دو دنده ی آبی را به میل گاردان زرد رنگ متصل می کند. حلقه بوسیله ی هزارخار مستقیمآ به محور زرد مرتبط است و با آن حرکت می کند.به علاوه میتواند برای درگیر کردن هر یک از دنده های آبی  روی محور زرد به چپ و راست بلغزد. دندانه های روی حلقه(dog teeth) در سوراخ های روی دنده ی آبی قرار می گیرند و آنها را درگیر می کنند.

 

دنده یک:

تصویر زیر نشان می دهد که چگونه در دنده ی یک ، حلقه، چرخ دنده ی آبی سمت راست را درگیر می کند:

 

در این تصویر ، محور سبز موتور، میل هرزگرد را میچرخاند که خود دنده ی آبی سمت راست را می چرخاند.این دنده انرژی را از طریق حلقه به میل گاردان منتقل می کند.بدین ترتیب اگر دنده ی آبی سمت چپ در حال چرخش باشد اما روی یاتاقانش به حالت هرز بگردد ، هیچ تاثیری روی محور زرد ندارد.

 

وقتی حلقه بین دو دنده قرار دارد(حالت شکل اول) دنده خلاص است و هر دو دنده ی آبی روی محور زرد به حالت هرز، با سرعت های متفاوت ، بسته به نسبتشان با میل هرزگرد ، می گردند.

 

از این بحث نتایج زیر بدست می آید:

●وقتی دنده بد عوض می شود ، صدایی که به گوش میرسد ، صدای گیرافتادن دندانه های دنده ها نیست چون همانطور که در شکلها می بینید دندانه ها همیشه کاملآ درگیر هستند .در واقع صدایی که شنیده می شود نتیجه ی تلاش ناموفق دندانه های حلقه( (dog teeth  برای گیر انداختن سوراخ های بدنه ی دنده ی آبی است.

●جعبه دنده ای که اینجا نشان داده شده سیستم "همگام ساز" (بعدا توزیح داده خواهد شد) ندارد.بنابراین باید دو کلاچه دنده عوض کنید.این روش دنده عوض کردن در خودرو های قدیمی تر معمول بوده هر چند الآن هم در بعضی ماشین های مسابقه استفاده می شود.در این روش اول پدال کلاچ را یک بار فشار می دهید تا اتصال جعبه دنده و موتور قطع شود، این کار فشار را از روی دندانه های حلقه( (dog teeth بر می دارد و می توانید حلقه را به حالت خلاص در آورید.بعد پدال را آزاد می کنید و دور موتور را بالا می برید تا به سرعت  مناسب  برسید.سرعت مناسب،تعداد دوری است که موتور باید در دنده ی بعدی بزند.روش کار به این ترتیب است که دنده ی آبی مربوط به دنده ی بعدی و حلقه با سرعت یکسان بچرخند تا دندانه های حلقه( (dog teeth درگیر شود.سپس پدال را برای بار دوم فشار می دهید و حلقه را در دنده ی جدید قفل می کنید.همانطور که از نام "دو کلاچه" پیداست برای هر بار عوض کردن دنده باید دوبار کلاچ را فشار داده و آزاد کنید.

●می توان دید که چگونه حرکت خطی کوچک دسته ی دنده باعث تعویض دنده می شود.دسته ی دنده میله ای را که به ماهک وصل است حرکت می دهد.ماهک حلقه را روی محور زرد حرکت می دهد تا یکی از دو دنده را درگیر کند.  

امروزه دنده ی دستی ۵ سرعته تا حد خوبی برای خودرو ها استاندارد است. داخل این دنده چیزی شبیه شکل زیر است:

 

کلآ ٣ ماهک وجود دارد که با ٣ میله ی متصل به دسته دنده کنترل می شوند.اگر از بالا به میله های تعویض دنده نگاه کنیم در حالت های دنده عقب ، یک و دو به شکل زیر اند:

 

به یاد داشته باشید که دسته دنده در وسطش یک نقطه ی چرخش دارد.وقتی در حالت دنده یک ،دسته دنده را به جلو حرکت می دهید درواقع ماهک و میله ی دنده ی یک جا به عقب می کشید.

 وقتی که به چپ و راست حرکت می دهید در واقع ماهک های مختلف(و درنتیجه حلقه های متفاوت)را در گیر می کنید.از طرفی جلو و عقب بردن دسته دنده حلقه را با یکی از دنده ها درگیر می کند.

 

دنده عقب به کمک یک دنده ی کوچک کمکی شکل می گیرد(بنفش).دنده ی آبی عقب در این شکل همیشه خلاف جهت سایر دنده های آبی حرکت می کند.در نتیجه عقب زدن دنده وقتی خودرو به جلو حرکت می کند ممکن نیست.در ضمن دندانه های حلقه( (dog teeth در این جریان اصلآ در گیر نمی شود اگرچه صدای زیادی ایجاد می کنند.

 همگام سازها:

سیستم انتقال قدرت دستی در ماشین های مسافربری جدید برای رفع نیاز دو بار کلاچ گرفتن از همگامسازها کمک می گیرد.روش کار یک همگام ساز به این صورت است که باعث می شود دنده و حلقه قبل از اتصال دندانه های حلقه( (dog teeth تماس اصطکاکی داشته باشند.این باعث می شود تا سرعت دنده و حلقه انطباق زمانی پیدا کند قبل از اینکه دندانه ای در گیر شود.مانند شکل زیر:

 

مخروط روی چرخ دنده ی آبی در سوراخ مخروطی شکل حلقه قرار می گیرد و اصطکاک بین مخروط و حلقه ،چرخ دنده و حلقه را همگام می کند.سپس حلقه به گونه ای می لغزد که دندانه های حلقه( (dog teeth دنده را درگیر کند.

 البته هر تولید کننده ی ابزارهای انتقال قدرت و همگام ساز را به روشهای متفاوتی تولید می کند اما ایده ی کلی همانطور است که شرح داده شد.