جوشکاری اصطکاکی

 جوشکاری اصطکاکی (Friction Welding)

ترجمه و تالیف: میثم عمارتی کارشناس ماشین ابزار 

آبان‌ماه ١٣٨٩ 

در جوشکاری اصطکاکی از حرارت تولید شده توسط اصطکاک بین دو قطعه برای جوش دادن آن دو به یکدیگر استفاده می‌شود. بطور سنتی در جوشکاری اصطکاکی یک قطعه را در طی یک سطح مشترک بر روی قطعه دیگری همراه با اعمال نیروی فشاری آنقدر حرکت می‌دهند تا حرارت تولید شده بر اثر اصطکاک در فصل مشترک قطعه،‌ باعث نرم شدن ماده دو قطعه در مجاورت فصل مشترک شود. در این زمان بخشی از ماده موجود در سطح مشترک دو قطعه که خاصیت مومسان (پلاستیکی) پیدا کرده به فضای بیرون فصل مشترک رانده می شود. سپس حرکت نسبی دو قطعه متوقف شده و یک نیروی فشاری بزرگتر اعمال می شود و همزمان دو قطعه شروع به سرد شدن می‌کنند. این عمل باعث جوش خوردن دو قطعه به یکدیگر می‌شود. کلید اصلی عملیات جوشکاری اصطکاکی این است که از آنجایی که ماده مذابی تولید نمی شود، جوشکاری در فاز جامد فلزات صورت گرفته است. 

  

جوشکاری اصطکاکی دورانی

یک قطعه دوران کرده و قطعه دیگر به پیشانی آن فشار داده می شود.

مزایای جوشکاری اصطکاکی 

صنایع خودروسازی چندین دهه است که از جوشکاری اصطکاکی برای تولید قطعات استفاده می کنند. این فرایند دارای مزایای متعددی است: 

• گرمای اصطکاکی فقط در محل جوش خوردن قطعات تولید می‌شود. بنابراین مجموعه تحت جوشکاری بطور گسترده نرم نمی‌شود. 
• جوش در تمامی سطح مقطع اتصال دو قطعه در یک زمان صورت می‌پذیرد. 
• از این تکنیک برای جوش دادن فلزات ناهم جنس می‌توان استفاده کرد. 
• فرایند در چند ثانیه با قابلیت بالای تولید مجدد صورت می‌پذیرد. بنابراین برای تولید انبوه بسیار مناسب است. 

جوشکاری اصطکاکی دورانی 

جوشکاری اصطکاکی دورانی که در طی آن یک قطعه در برابر پیشانی قطعه دیگر دوران می‌کند، یکی از متداول‌ترین انواع این فرایند است و بسیاری از انواع محورهای فولاد کربنی و محورهای فرعی بدین شیوه مونتاژ می‌شوند. از این فرایند برای تولید شفت‌های محرک، سوپاپ موتور، محور فرمان و میل کمک فنر (suspension rod) استفاده می شود. قابلیت این فرایند در اتصال مواد ناهمجنس بدین معنی است که می توان بدنه و سر سوپاپ را از مواد متفاوتی که مناسب سیکل کاری و حرارتی آنهاست ساخت. 

قطعاتی که با استفاده از جوشکاری اصطکاکی دورانی ساخته شده اند.

جوشکاری اصطکاکی خطی 

در این نوع جوشکاری حرکت دو قطعه نسبت به هم خطی است و بیشتر برای اتصال پره ها به دیسک های چرخان در صنایع موتورسازی هواپیما به کار می رود. انواع کم هزینه تر این فرایند برای تولید برخی قطعات خودرو نیز بکار می رود. 

جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی (Friction Stir Welding) 

این نوع جوشکاری نیز یک ناحیه از مواد مومسان شده به شیوه ای متفاوت از انواع دیگر فرایند جوشکاری اصطکاکی تولید می کند. یک ابزار چرخشی به سوی مواد تحت جوشکاری فشار داده می شود. دوران ابزار باعث گرم و نرم شدن دو ماده در تماس با یکدیگر شده و با حرکت ابزار در طول خط اتصال دو قطعه، ماده نرم شده از دور ابزار به دو طرف حرکت کرده و خط اتصال را محو می کند. 

  

نمودار ترسیمی جوشکاری اصطکاکی اغتشاشی

مرجع: 

http://www.azom.com/details.asp?ArticleID=1170

وبلاگ پارک مهندسی برق ایران

این وبلاگ تخصصی دربردارنده اطلاعات مفیدی درباره مهندسی برق به ویژه الکترونیک قدرت می باشد. فرمول های ریاضی پرکاربرد، کدهای اسمبلی و ارائه پروژه های مفید از مطالب اخیر این وبلاگ است. 

آدرس: 

http://www.powerpark.mihanblog.com/

مقایسه کابین خلبان چند هواپیمای جنگی

تنها مقایسه تجهیزات داخلی کابین خلبان هواپیماهای جنگی نسل های مختلف می تواند سیر پیشرفت تکنولوژی هوا فضا را بخوبی نشان دهد. 

  

هواپیمای جنگی P-38 متعلق به زمان جنگ جهانی دوم 

 

کابین خلبان جنگنده نسل اول میگ ١٥ که در سالهای ١٩٥٠ تا ١٩٥٣ نقش موثری در جنگ کره ایفا کرد. 

  

میگ ٢١ روسی که در زمان خود سریعترین هواپیمای جنگی محسوب می شد. این جنگنده از نسل دوم است. 

 

کابین مدل اولیه جنگنده بمب افکن اف ٤ فانتوم که نسل سومی محسوب می شود. 

 

جنگنده اف ١٥ ایگل که موفق ترین جنگنده نسل چهارم محسوب می شود. جای عقربه های پر تعداد آنالوگ را صفحات نمایش کامپیوتری گرفته است. 

 

اف ١٨ سوپر هورنت که نسل چهار و نیم محسوب می شود. 

 

کابین خلبان جنگنده اف ٢٢ مدرنترین جنگنده نسل پنجم جهان 

 

جنگنده نسل پنجمی اف ٣٥ لایتنینگ. تمامی اطلاعات در یک مانیتور کامپیوتری 

مشاهده می شود.

تکنولوژی بالهای متغیر

یک بال با زاویه برگشت متغیر (variable-sweep wing) نوعی بال متحرک است که می تواند در طی پرواز هواپیما به عقب برگشته و سپس به مکان اولیه خود بازگردد. این امر امکان می دهد که هواپیما بر حسب شرایط پرواز، هندسه خود را در حین پرواز تغییر دهد. 

بطور کلی یک بال به عقب برگشته برای سرعت های بالا مناسب تر است، در حالی که بال مستقیم (مانند هواپیمای قدیمی) در سرعت های پایین کارایی بالاتری دارد و امکان می دهد هواپیما سوخت و بار بیشتری حمل کرده و نیز کارایی میدانی خود را افزایش دهد. در هواپیماهایی که دارای بال متغیر هستند، خلبان می تواند بر حسب سرعت هواپیما زاویه بال را تغییر دهد. این گونه هواپیماها می توانند در سرعت های پایین و بالا کارایی داشته باشند. به همین دلیل ازاین تکنولوژی بیشتردر هواپیماهای نظامی استفاده می شود. 

از سالهای دهه ١٩٤٠ تا ١٩٧٠ تعدادی نمونه موفق از این هواپیماها ساخته شدند. لیکن پیشرفت های اخیر در زمینه تکنولوژی کنترل پرواز و مواد سازه‌ای به طراحان اجازه داده است که عملکرد مورد نیاز در طیف وسیعی از سرعت ها را تامین کرده و در نتیجه نیاز به تکنولوژی بال متغیر را برطرف نموده است. 

هواپیماهای بال متغیر تولید شده 

١. بمب افکن B-1 Lancer 

بمب افکن استراتژیک بی ١ لانسر در اکتبر ١٩٨٦ وارد نیروی هوایی آمریکا شده و هنوز در حال خدمت می باشد. این بمب افکن مافوق صوت یکی از مولفه های اصلی نیروی بمب افکن دوربرد آمریکا می باشد. در حال حاضر پس از بازنشسته شدن گرومن اف ١٤ تامکت و اف ١١١ این هواپیما، تنها هواپیمای بال متغیر موجود در نیروی هوایی آمریکا می باشد. 

این هواپیما قادر است با سرعت ١٣٤٠ کیلومتر بر ساعت در ارتفاع بالا پرواز کند. به علت آیرودینامیک پیشرفته قادر است در ارتفاع ٦٠ متری عملیات انجام دهد. برد ١٢٠٠٠ کیلومتر و سقف پرواز ١٨٠٠٠ متر آنرا بصورت یک بمب افکن استراتژیک موفق درآورده است. از این بمب افکن در جنگ آمریکا علیه عراق استفاده وسیعی شد.  

 

2. بمب افکن سبک General Dynamics F-111 Aardvark 

این بمب افکن که در سال 1967 وارد نبروب هوایی آمریکا شد در زمان خود از چند تکنولوژی پیشرو از قبیل بالهای متغیر، موتورهای توربوفان مجهز به پس سوز و رادار حرکت موازی عوارض زمینی (terrian folowing radar) برای حرکت با سرعت بالا در ارتفاع پایین برخوردار بود. تکنولوژی مورد استفاده در این جنگنده محرک روسها برای ابداع هواپیمای بال متغیر سوخوی 24 بود. این هواپیما هم اکنون توسط اف 15 استرایک ایگل برای ماموریت های کوتاه برد بمباران دقیق و با بی 1 برای بمباران بلند برد استراتژیک جایگزین شده است. 

این هواپیما در سالهای پایانی جنگ ویتنام مورد استفاده علیه ویتنام شمالی قرار گرفت. این بمب افکن قادر به حمل محموله بمبی معادل چهار فانتوم اف 4 بود. آخرین عملیات این جنگنده در جنگ دوم خلیج علیه عراق بود. 

مشخصات: 

1. طول: 22.4 متر 

2. حداکثر وزن 45 هزار و 300 کیلوگرم 

3. حداکثر سرعت 2655 کیلومتر بر ساعت در ارتفاع بالا 

 

اف 111 آردوارک 

3. گرومن اف- 14 تامکت 

جنگنده شکاری رهگیر اف 14 تا مدت ها یک جنگنده برتری هوایی بی رقیب بشمار می رفت. رادار بسیار پیشرفته APG-71 به این جنگنده امکان می داد 24 هدف هوایی را بطور همزمان رهگیری کرده و با موشک های هدایت شونده دوربرد فونیکس خود تا شش تا از آنها را شکار کند، در حالی که به رهگیری سایر اهداف ادامه می دهد. این هواپیمای مافوق صوت بر اساس تجارب جنگ ویتنام علیه میگ های روسیه طراحی و ساخته شد. 

ایالات متحده آمریکا و جمهوری اسلامی ایران تنها کشورهای دارنده این جنگنده هستند. در سال 2007 این جنگنده از خدمت نیروی هوایی آمریکا بازنشسته شده و جای خود را به اف 18 سوپر هورنت داد. این جنگنده در زمان خود جایگزین اف 4 فانتوم نیروی هوایی آمریکا محسوب می شد. 

در طی جنگ ایران و عراق اف 14 های نیروی هوایی ایران توانستند بیش از 100 فروند از هواپیماهای متجاوز عراقی را در درگیری مستقیم هوایی سرنگون سازند در حالی که تنها 5 مورد تلفات ثبت شده داشتند. نقطه برتری اف 14 های ایرانی علاوه بر کارآزمودگی و رشادت خلبانان ایرانی، موشک های هدایت شونده فونیکس بود که می توانستند قبل از آگاهی خلبانان عراقی از حضور جنگنده اف 14، هواپیماهای عراقی را سرنگون سازند. 

بزرگترین اعداد اول شناخته شده

تالیف و ترجمه: اصغر ناصری ([e-mail]) 

به هر عدد صحیح بزرگتر از یک که تنها شمارنده های مثبت آن ١ و خودش باشند، عدد اول گفته می شود. به عنوان مثال شش عدد اول نخست عبارتند از ٢، ٣، ٥، ٧، ١١ و ١٣. منبع زیر ١٠٠٠٠٠ عدد اول نخست را فهرست کرده است: 

 http://primes.utm.edu/lists/small/10000.txt

قضیه بنیادی حساب می‌گوید که هر عدد صحیح را می توان بطور منحصر بفردی به صورت حاصل ضرب اعداد اول نوشت. بنابراین اعداد اول عناصر سازنده اعداد صحیح هستند. 

یونانیان باستان در ٣٠٠ سال قبل از میلاد ثابت کردند که مجموعه اعداد اول نامتناهی هستند. گرچه شکاف های بسیار بزرگی بین اعداد اول متوالی می توان یافت. در قرن نوزدهم ریاضی دانان ثابت کردند که با بزرگ شدن عدد n تعداد اعداد اول کوچک تر از n به سمت n*log n میل می کند. بنابراین یک تخمین خام برای n امین عدد اول عبارت است از n*log n. 

در سال 1984 ساموئل یتس عبارت اعداد اول تایتانیک را برای هر عدد اولی که بیش از 1000 رقم داشته باشد بکار برد. تا آن زمان حدود 110 تا از چنین اعداد اولی شناخته شده بود. هم اکنون تعداد اعداد اولی که با این خصوصیات می شناسیم 1000 برابر شده است. 

جدول زیر بزرگترین اعداد اول شناخته شده تا سال 2001 و تعداد ارقام آنها را نشان می دهد. 

rank	prime	digits
1	243112609-1	12978189
2	242643801-1	12837064
3	237156667-1	11185272
4	232582657-1	9808358
5	230402457-1	9152052
6	225964951-1	7816230
7	224036583-1	7235733
8	220996011-1	6320430
9	213466917-1	4053946

 

مرجع: 

http://primes.utm.edu/largest.html