مطالب علمی و مقالات و...
·ریشه واژه ربات
لغت ربات در اکثر زبانهای دنیا با همین تلفظ دارای معنای واحدی میباشد. این لغت اولینبار در خلال سالهای 1920 تا 1930 در نمایشنامهای با نام "RUR (Rossmuse Universal Robot)" نوشته "کارل کاپک" نویسنده چکاسلواکی بهکار برده شد. در این نمایشنامه بازیگران نقش موجوداتی مصنوعی و کوچک شبیه انسان را بازی میکردند، که بهطور مطلق تحت فرمان صاحب خود قرار داشته و دستوراتش را موبهمو اجرا میکردند. این موجودات ربات نامیده میشدند که ریشه آن از لغت اسلاو (یعنی اسلواکییایی!) Robota به معنای "کارگر اجباری" است.
·قوانین ربوتیک
در سال 1940،Issac Assimov سه قانون Roobtics را به شرح زیر تبیین کرد:
1. یک ربات موجودی است که نباید به انسان آزار برساند و اجازه ندهد به چیزی ضرر برسد.
2. باید از انسان اطاعت کند، مگر این که با قانون اول مغایرت داشته باشد.
3. باید خودش را در برابر خطر و ضرر محافظت نماید، مگر اینکه با قانون اول و دوم مغایرت داشته باشد.
·دستهبندی رباتها
رباتها در سطوح مختلف دارای دو خاصیت "تنوع در عملکرد" و "قابلیت تطبیق خودکار با محیط" (automated adapting)
میباشند. بر اساس این دو خاصیت دستهبندی رباتها انجام میگیرد.
دستهبندی اتحادیه رباتهای ژاپنی(jira) به شرح زیر است:
1. وسیلهای که توسط دست کنترل میشود.
2. ربات برای کارهای متوالی بدون تغییر
3. ربات برای کارهای متوالی متغیر
4. ربات مقلد
5. ربات کنترل
6. ربات باهوش
که در دستهبندی موسسه رباتیک آمریکا(RIA)، فقط ماشینهای دسته 3 تا 6، ربات محسوب میشوند.
·ساختار عمومی یک ربات
یک ربات بهطور معمول حداقل شامل 5 بخش متفاوت ولی مرتبط میباشد:
a. Articulated Mechanical system : AMS
(سیستم مکانیکی مفصل شده):
این سیستم متشکل از بازوها، مچها، اتصالات و عوامل نهایی مکانیکی بوده که در یک مجموعه به هم پیوسته و مرتبط جمع شدهاند.
b. Actuators
(تحریککنندهها):
این بخش توان لازم را تحت یک سری شرایط کنترل شده و دقیق، برای سیستم مکانیکی مفصل شده(AMS) فراهم میکند.
این توان از انواع الکتریکی، هیدرولیکی و یا نیوماتیکی* میباشد.
c. Transmission system
(ابزارها و سیستمهای انتقال):
این مجموعه Actuators را به AMS اتصال میدهد. بدین طریق توان فراهم شده توسط تحریککنندهها به بخش مکانیکی منتقل شده و بهگونهای مجزا امکان حرکت را برای هر مفصل فراهم میآورد. تسمههای دندهدار و چرخدندهها از این نوعند.
d. Sensors
(حسگرها):
سنسورها قطعاتی هستند متشکل از ابزارهای لامسهای الکتریکی یا نوری که در کنار سایر عناصر الکترونیکی ایفای نقش میکنند. وظیفه این المانها کسب اطلاعاتی از موقعیت مفاصل ربات و شرایط محیطی مانند نور و گرما و هدفهای موجود در محیط میباشد.
e. CPU
(مغز ربات):
این بخش بهعنوان محلی برای دستور گرفتن و تصمیمگیری ربات میباشد. بهعبارت دیگر، وظیفه پردازش اطلاعات دریافتی از سنسورها بر عهده این بخش است که این وظیفه توسط برنامههای موجود در حافظه کامپیوتر به انجام میرسد. بخش نرمافزار هم مربوط به این قسمت است.
·برنامهنویسی در ربات
برنامه نویسی در ربات به دو صورت Online و Offline انجام میشود.
برنامهنویسی Online که امروزه به عنوان معمولترین روش در بهکارگیری رباتهای صنعتی استفاده می شود، اپراتور حرکتهای مورد نظر را به ربات آموزش میدهد، بهگونهای که ربات بعدا میتواند بدون کمک و بهطور خودکار همان کارها را تکرار کند. این نوع از برنامهنویسی به دو صورت انجام میشود: 1- آموزش دستی 2- آموزش از طریق هدایت.
در روش دستی با کمک یک جعبه کنترلی، ربات را به نقاط مورد نظر هدایت کرده و مختصات آنها در حافظه کامپیوتری ربات ثبت میشود و به این ترتیب برای دفعات بسیار قابل تکرار است. در روش هدایت، عامل نهایی را با دست در مسیر دلخواه حرکت داده و وضعیت پیوسته هر یک از محورها در حافظ ربات ثبت میشود.
اما در مورد برنامهنویسی Offline که به برنامهنویسی سطح بالا موسوم است، این نکته اهمیت دارد که وقتی انجام کارهای پیچیده مورد نظر است و یا سرعت واکنش ربات به وقایع خارجی اهمیت دارد، باید از زبان های "کنترلکننده" رباتها استفاده کرد. در این زبانها علاوه بر وجود دستورات معمولی از قبیل کنترل حلقه و یا عبارات شرطی، دستوراتی برای حرکت و جابهجایی رباتها هم در نظر گرفته شده است. این نوع برنامهنویسی امکان ارتباط آسانتر با ربات را فراهم میآورد.
|
امروزه در بسياري از فرآيندهاي صنعتي ، انتقال قدرت آن هم به صورت کم هزينه و با دقت زياد مورد نظر است در همين راستا بکارگيري سيال تحت فشار در انتقال و کنترل قدرت در تمام شاخه هاي صنعت رو به گسترش است. استفاده از قدرت سيال به دو شاخه مهم هيدروليک و نيوماتيک ( که جديدتر است ) تقسيم ميشود . از نيوماتيک در مواردي که نيروهاي نسبتا پايين (حدود يک تن) و سرعت هاي حرکتي بالا مورد نياز باشد (مانند سيستمهايي که در قسمتهاي محرک رباتها بکار مي روند) استفاده ميکنند در صورتيکه کاربردهاي سيستمهاي هيدروليک عمدتا در مواردي است که قدرتهاي بالا و سرعت هاي کنترل شده دقيق مورد نظر باشد(مانند جک هاي هيدروليک ، ترمز و فرمان هيدروليک و...). حال اين سوال پيش ميايد که مزاياي يک سيستم هيدروليک يا نيوماتيک نسبت به ساير سيستمهاي مکانيکي يا الکتريکي چيست؟در جواب مي توان به موارد زير اشاره کرد:
1.طراحي ساده 2.قابليت افزايش نيرو 3. سادگي و دقت کنترل 4. انعطاف پذيري 5. راندمان بالا 6.اطمينان در سيستم هاي هيدروليک و نيوماتيک نسبت به ساير سيستمهاي مکانيکي قطعات محرک کمتري وجود دارد و ميتوان در هر نقطه به حرکتهاي خطي يا دوراني با قدرت بالا و کنترل مناسب دست يافت ، چون انتقال قدرت توسط جريان سيال پر فشار در خطوط انتقال (لوله ها و شيلنگ ها) صورت ميگيرد ولي در سيستمهاي مکانيکي ديگر براي انتقال قدرت از اجزايي مانند بادامک ، چرخ دنده ، گاردان ، اهرم ، کلاچ و... استفاده ميکنند. در اين سيستمها ميتوان با اعمال نيروي کم به نيروي بالا و دقيق دست يافت همچنين ميتوان نيرو هاي بزرگ خروجي را با اعمال نيروي کمي (مانند بازو بسته کردن شيرها و ...) کنترل نمود. استفاده از شيلنگ هاي انعطاف پذير ، سيستم هاي هيدروليک و نيوماتيک را به سيستمهاي انعطاف پذيري تبديل ميکند که در آنها از محدوديتهاي مکاني که براي نصب سيستمهاي ديگر به چشم مي خورد خبري نيست. سيستم هاي هيدروليک و نيوماتيک به خاطر اصطکاک کم و هزينه پايين از راندمان بالايي برخوردار هستند همچنين با استفاده از شيرهاي اطمينان و سوئيچهاي فشاري و حرارتي ميتوان سيستمي مقاوم در برابر بارهاي ناگهاني ، حرارت يا فشار بيش از حد ساخت که نشان از اطمينان بالاي اين سيستمها دارد. اکنون که به مزاياي سيستم هاي هيدروليک و نيوماتيک پي برديم به توضيح ساده اي در مورد طرز کار اين سيستمها خواهيم پرداخت.
براي انتقال قدرت به يک سيال تحت فشار (تراکم پذير يا تراکم ناپذير) احتياج داريم که توسط پمپ هاي هيدروليک ميتوان نيروي مکانيکي را تبديل به قدرت سيال تحت فشار نمود. مرحله بعد انتقال نيرو به نقطه دلخواه است که اين وظيفه را لوله ها، شيلنگ ها و بست ها به عهده ميگيرند . بعد از کنترل فشار و تعيين جهت جريان توسط شيرها سيال تحت فشار به سمت عملگرها (سيلندرها يا موتور هاي هيدروليک ) هدايت ميشوند تا قدرت سيال به نيروي مکانيکي مورد نياز(به صورت خطي يا دوراني ) تبديل شود. اساس کار تمام سيستم هاي هيدروليکي و نيوماتيکي بر قانون پاسکال استوار است.
قانون پاسکال: 1. فشار سرتاسر سيال در حال سکون يکسان است .(با صرف نظر از وزن سيال) 2. در هر لحظه فشار استاتيکي در تمام جهات يکسان است. 3. فشار سيال در تماس با سطوح بصورت عمودي وارد ميگردد. همانطور که در شکل 1 مي بينيد يک نيروي ورودي
شکل (1)
يا در شکل 2 داريم :
شکل (2) کار سيستمهاي نيوماتيک مشابه سيستم هاي هيدروليک است فقط در آن به جاي سيال تراکم ناپذير مانند روغن از سيال تراکم پذير مانند هوا استفاده مي کنند . در سيستمهاي نيوماتيک براي دست يافتن به يک سيال پرفشار ، هوا را توسط يک کمپرسور فشرده کرده تا به فشار دلخواه برسد سپس آنرا در يک مخزن ذخيره مي کنند، البته دماي هوا پس از فشرده شدن بشدت بالا ميرود که مي تواند به قطعات سيستم آسيب برساند لذا هواي فشرده قبل از هدايت به خطوط انتقال قدرت بايد خنک شود. به دليل وجود بخار آب در هواي فشرده و پديده ميعان در فرايند خنک سازي بايد از يک واحد بهينه سازي براي خشک کردن هواي پر فشار استفاده کرد. اکنون بعد از آشنايي مختصر با طرز کار سيستمهاي هيدروليکي و نيوماتيکي به معرفي اجزاي يک سيستم هيدروليکي و نيوماتيکي مي پردازيم.
اجزاي تشکيل دهنده سيستم هاي هيدروليکي: 1- مخزن : جهت نگهداري سيال 2- پمپ : جهت به جريان انداختن سيال در سيستم که توسط الکترو موتور يا 3- موتور هاي احتراق داخلي به کار انداخته مي شوند. 4- شيرها : براي کنترل فشار ، جريان و جهت حرکت سيال 5- عملگرها : جهت تبديل انرژي سيال تحت فشار به نيروي مکانيکي مولد کار(سيلندرهاي هيدروليک براي ايجاد حرکت خطي و موتور هاي هيدروليک براي ايجاد حرکت دوراني). شکل 3 يک سيستم هيدروليکي را نشان ميدهد.
شکل(3)
اجزاي تشکيل دهنده سيستم هاي نيوماتيکي: 1- کمپرسور 2- خنک کننده و خشک کننده هواي تحت فشار 3- مخزن ذخيره هواي تحت فشار 4- شيرهاي کنترل 5- عملگرها شکل 4 يک سيستم نيوماتيکي را نشان ميدهد.
شکل (4)
1- در سيستمهاي نيوماتيک از سيال تراکم پذير مثل هوا و در سيستمهاي هيدروليک از سيال تراکم ناپذير مثل روغن استفاده مي کنند. 2- در سيستمهاي هيدروليک روغن علاوه بر انتقال قدرت وظيفه روغن کاري قطعات داخلي سيستم را نيز بر عهده دارد ولي در نيوماتيک علاوه بر روغن کاري قطعات، بايد رطوبت موجود در هوا را نيز از بين برد ولي در هر دو سيستم سيال بايد عاري از هر گونه گرد و غبار و نا خالصي باشد 3- فشار در سيستمهاي هيدروليکي بمراتب بيشتر از فشار در سيستمهاي نيوماتيکي مي باشد ، حتي در مواقع خاص به 1000 مگا پاسکال هم ميرسد ، در نتيجه قطعات سيستمهاي هيدروليکي بايد از مقاومت بيشتري برخوردار باشند. 4- در سرعت هاي پايين دقت محرک هاي نيوماتيکي بسيار نامطلوب است در صورتي که دقت محرک هاي هيدروليکي در هر سرعتي رضايت بخش است . 5- در سيستمهاي نيوماتيکي با سيال هوا نياز به لوله هاي بازگشتي و مخزن نگهداري هوا نمي باشد. 6- سيستمهاي نيوماتيک از بازده کمتري نسبت به سيستمهاي هيدروليکي برخوردارند.
نويسنده : حامد منصف |
![]()
|
|
پيچيدگی و گستردگي علوم باعث شده شاخه هاي مختلف علمي و مهندسي پديد آيد.گرايش حرارت و سيالات همانطور که از نام آن پيداست از دو بخش اصلي تشكيل مي شود سيالات: که درس مكانيك سيالات درس پايه اين بحث مي باشد حرارت : که دروس ترمو ديناميك و انتقال حرارت از دروس پايه اين بحث مي باشند سه درس مهم و رياضييات ستونهاي اصلی اين گرايش را تشكيل مي دهند. حال به تعريف اين سه درس مي پردازيم ترمو ديناميك : يكي از دروس جذاب و شيرين دنياي مهندسي است و مي توان آن را دانش انرژي و انتروپي ناميد. به زبان عامه ترموديناميك علمي است که با گرما و كار و آن دسته از خواص مواد که با گرما و كار بستگي دارند سرو كاردارد ترمو ديناميك در طراحي اجزاي بخصوصي مانند : توربين بخار پيل سوختني انواع يخچالها موتور موشك موتورهاي احتراق داخلي و... مي باشد
انتقال حرارت : ترمو ديناميك در مورد حالات نهايي يك فرايند بحث مي كند اما در مورد ماهيت اندر كنش و نرخ زماني آن هيچ توضيحي نمي دهد اما در درس انتقال حرارت به گسترش تجزيه تحليلهاي ترمو ديناميكي از طريق مطالعه شيوه هاي انتقال حرارت و بدست آوردن روابطي براي محاسبه نرخ گرما مي پردازيم . مباحث ترمو ديناميك و انتقال حرارت مكمل يك ديگرند. پديده انتقال حرارت در مسائل صنعتي روز كاربرد فراواني دارد به عنوان مثال انتقال گرما در رابطه با تبديل انرژي خورشيدي براي گرمايش و تهويه مطبوع و توليد توان الكتريكي اعم از شكافت هسته اي و گداخت هسته اي و ...
مکانيک سيالات : بررسي و شناخت قوانين حاكم بر سيال است و براي هر کس که بخواهد با سيال برخورد عملي نمايد ضروري مي باشد . علم مكانيك سيالات عبارتند از درک عميق خواص سيالات و كاربرد قوانين اساسي ديناميك و ترمو ديناميك . دروس تهويه و تبريد , توربو ماشين , نيروگاه حرارتي , مكانيك گاز , موتورهاي احتراق داخلي و ... همه با اين سه درس مذكوردر ارتباط مستقيم هستند
آنچه از دست فارغ التحصيلان اين رشته بر مي آيد : 1. طراحي و محاسبه و ساخت كليه وسايل نقليه زميني , هوايي , دريايي و ماشين آلات كشاورزي , راه سازي , نظامي و... 2. طراحي و محاسبه و اجراي شبكه هاي تاسيساتي مربوط به آنها 3. طراحي و محاسبه و اجراي خطوط انتقال آب , گاز , نفت و تاسيسات مربوط به آنها 4. طراحي و محاسبه و ساخت و اجراي مراكزتوليد نيرو شامل نيروگاههاي گازي , آبي , بخاري و تركيبي 5. طراحي و محاسبه و ساخت وسايل تبريد خانگي و صنعتي , تاسيسات حرارتي و برودتي و سرد خانه ها 6. طراحي و محاسبه و اجرا و نظارت بر كار هاي تاسيساتي ساختمانهاي مختلف مسكوني , اداري و صنعتي و مراكزورزشي و ... 7. طراحي و محاسبه و ساخت كليه وسايل احتراقي مانند : مشعل , كوره , محفظه هاي احتراقي , ديگها بخار و...
عنوان و ضريب درس هاي کنکور کار شناسي ارشد مهندسي مکانيک
اين اطلاعات مربوط به کنکور سال 1385 است:
دانشجويان علاقمند بهتر است بر نرم افزارهای زير مسلط باشند
AutoCAD - Mechanical Desktop - Ansys - Fluid - Working Model Matlab - Msc Visual Nastran - Msc Patran - Maple - Adams |
|
![]() آیا تا به حال برای شما اتفاق افتاده كه احساس كنید مغزتان كار نمی كند؛ یعنی مثل گذشته، سرعت انتقال مطالب را ندارید یا اینكه لغات معمولی از ذهنتان فرار می كنند. بعضی مواد غذایی به شما كمك می كنند كه عملكرد مغزتان را افزایش دهید. اگر مایل هستید، هوش خود را افزایش دهید، یك لحظه تامل كنید و مطلب زیر را بخوانید. انتخاب این غذاها نه تنها شما را نزد دیگران باهوش جلوه می دهد، بلكه به شما كمك می كند كه توانایی تفكر و وضوح ذهنی خود را افزایش دهید.
![]() 1- روغن ماهی طبق یك گفته قدیمی می توان گفت : " ماهی غذای مغز است." روغن ماهی یك ماده غذایی مناسب برای مغز است، زیرا DHA ( چربی اُمگا-3 موجود در ماهی ) التهاب مغز را كاهش می دهد و از آن محافظت می كند. مغز ما دارای 60 درصد چربی است كه بیشتر آن چربیDHA یاAA ( آراشیدونیك اسید ) است.AA به مقدار زیاد در لبنیات مثل كره و خامه وجود دارد، اماDHA فقط در انواع ماهی وجود دارد و در منابع گیاهی مثل دانه كتان وجود ندارد. برای تهیه روغن ماهی یا روغن كبد ماهی سعی كنید مارك های معتبر آنها را خریداری كنید. در ضمن شكل مایع این دو ماده بهتر از كپسول آنهاست. در تابستان و بهار كه شدت و مدت تابش نور خورشید كافی است، بدن به مقدار لازم ویتامینD مورد نیاز خود را می سازد. همانطور كه می دانید ویتامینD بر اثر تابش نور خورشید بر پوست بدن، ساخته می شود. ولی در زمستان و پاییز كه مدت و شدت تابش آفتاب كمتر است، نیاز به دریافت مكمل ویتامینD داریم. روغن كبد ماهی یكی از مهم ترین و غنی ترین منابع ویتامینD است. بنابراین فرق روغن ماهی و روغن كبد ماهی در این است كه روغن كبد ماهی علاوه بر اسیدهای چرب اُمگا-3 ( DHA) ، منبع خوبی از ویتامین های A و D نیز می باشد. توصیه می كنم روغن ماهی را از ابتدای بهار تا آخر تابستان مصرف كنید و از ابتدای پاییز تا آخر زمستان روغن كبد ماهی را دریافت كنید. ولی كسانی كه در مناطق آب و هوایی گرم ( آفتابی ) هستند، می توانند در تمام سال فقط روغن ماهی مصرف كنند و نیازی به مصرف روغن كبد ماهی ندارند.
![]() 2- سبزیجات تازه و خام مواد غذایی كمی وجود دارد كه از نظر ارزش تغذیه ای با سبزیجات برابری كنند. كاهش سطح اسید فولیك در بدن با بروز بیماری آلزایمر ( فراموشی دوران پیری ) مرتبط است. همچنین آنتی اكسیدان ها و فیتوكمیكال ( رنگدانه های گیاهی ) های موجود در سبزیجات، هوش شما را حفظ خواهند كرد. توصیه می كنم روزانه به ازای هر 25 كیلوگرم از وزن بدن خود 5/0 كیلوگرم سبزیجات مختلف مصرف كنید. اگر نوع متابولیسم بدن خود را بدانید، می توانید مقدار دریافت سبزی را تنظیم كنید. مثلاً اگر دریافت پروتئین شما بالاست، به مصرف سبزی زیادی نیاز ندارید؛ مثلاً بجای 5/0 كیلو ، روزانه 250 گرم سبزیجات به ازای هر 25 كیلو از وزن بدن نیاز دارید. اگر پروتئین رژیم شما بالاست، بایستی سبزیجاتی را مصرف كنید كه پتاسیم كمتری دارند مثل گل كلم، لوبیای سبز، اسفناج، مارچوبه، قارچ و كرفس ، زیرا مصرف سبزیجاتی كه پتاسیم زیادی دارند مثل كاهو، كلم پیچ و سایر انواع كلم به همراه پروتئین زیاد ، باعث عدم تعادل بیوشیمیایی بدن خواهد شد. ولی افرادی كه دریافت كربوهیدرات غذایی اشان نسبت به پروتئین و چربی بیشتر است، می توانند سبزیجات فراوانی مصرف كنند به خصوص انواعی را كه پتاسیم بالایی دارند.
![]() 3- تخم مرغ خام تخم مرغ منبع ارزان و مفیدی از مواد مغذی با ارزش است. مصرف تخم مرغ علاوه بر حفظ سلامت بدن، برای هوش و عملكرد ذهنی مفید است . در این مورد تخم مرغ خام فواید بیشتری نسبت به تخم مرغ پخته دارد. شاید بپرسید چگونه تخم مرغ خام را مصرف كنیم ؟ برای مصرف تخم مرغ به صورت خام می توانید آن را با یك قاشق عسل، یك قاشق كنجد یا پودر گردو و یك قاشق پودر كاكائو در یك لیوان شیر ولرم یا گرم مخلوط كرده و میل كنید. در این صورت هم آن را خام مصرف كرده اید و هم معجون بسیار مفیدی برای سلامتی بدن خود و افزایش وزن ( برای افراد لاغر ) دریافت نموده اید. اگر در مورد خطر باكتری " سالمونلا " كه در تخم مرغ خام وجود دارد، نگران هستید، مقاله ای را كه مربوط به خواص تخم مرغ خام است، مطالعه كنید تا نگرانی شما بر طرف شود.
![]() 4- از مصرف شكر خود داری كنید شكر به عنوان یك غذا محسوب نمی شود، اما بیشتر اوقات جزء آن دسته از مواد غذایی است كه باید از مصرف آنها پرهیز كرد. اگر می خواهید میزان هوش خود را افزایش دهید و نمی توانید كاملاً از مصرف شكر پرهیز كنید، مصرف آن را كاهش دهید. مواد غذایی خیلی شیرین، تعادل هورمون انسولین بدن شما را به هم می ریزند كه باعث ایجاد بیماری و گرفتگی ذهن شما می شوند. ساده ترین روش برای كاهش مصرف شكر، پرهیز از مصرف انواع نوشابه های صنعتی، آب نبات و شیرینی جات است. همچنین در مصرف آب میوه های صنعتی میانه روی كنید.
![]() 5- توت فرنگی توت فرنگی نه تنها خوشمزه است، بلكه یكی از مهم ترین منابع آنتی اكسیدانی قوی و فیتو كمیكال هاست كه سلامتی بدن را بهبود می بخشد. همچنین دارای فواید بی شماری برای مغز است. مطالعات نشان داده، مصرف این میوه فرآیند پیری را در مغز كاهش می دهد. فقط زمانی كه یك مرتبه مقدار زیادی از آن را مصرف می كنید، مراقب قند موجود در آن باید باشید. سایر انواع توت نیز كه رنگ تیره ای دارند، دارای چنین اثراتی هستند؛ مثل تمشك و شاه توت |