طراحی و ساخت و تولید – مهندسی مکانیک تبدیل نوآوری و خلاقیت به واقعیت
1-3 مقدمه
ساخت هر وسیله نیاز به دانش ، مهارت ، ابزار و مواد اولیه میباشد . این مرحله از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است و میتواند تاثیر زیادی بر نتایج داشته باشد در مورد موتور های پالس جت نیز ساخت یکی از مهمترین بخش های آن بوده که نیازمند مهارت هایی نظیر جوشکاری و برشکاری ، خم کاری و فرم دهی ورقه های فلزی و تراشکاری میباشد . جریان سیال در داخل موتور پالس جت از اهمیت بالایی برخوردار است لزا تمیزی و دقت ساخت در این موتورها میتواند تاثیر زیادی بر کارکرد موتور داشته باشد . بدنه اصلی موتور پالس جت که شامل مخزن ، نازل متصل به مخزن ، لوله و نازل خروجی است به دو صورت یک تکه و چند تکه ساخته میشود در حالت یک تکه از یک ورقه استیل یا آهن برای فرم دهی و ساخت موتور استفاده میشود و درز آن جوشکاری می شود . و در حالت یک تکه هرکدام از قسمت ها ، مخرن ، لوله و نازل ها جداگانه ساخته میشوند و سپس با جوش به هم متصل میشوند پروژه حاظر نیز به این روش ساخته شده است.
شکل 1-3 تصویری از بدنه موتور پالس جت
2-3 انتخاب مواد اولیه
یکی از ویژگی های لازم برای مواد اولیه در ساخت موتور پالس جت و سایر موتور های جت سبک بودن آلیاژها میباشد از دیگر ویژگی ها مقاومت حرارتی و ضد اکسید شدن میباشد البته علاوه بر این ویژگی ها آلیاژ مورد استفاده در موتور پالس جت باید در مقابل ارتعاشات نیز مقاومت داشته باشند .
موتور مورد نظر ما در این پروژه یک موتور آزمایشگاهی است و برای مدل های پروازی مورد استفاده قرار نمیگیرد لزا از آلیاژ های معمولی تری برای ساخت آن استفاده شده است . محفظه انفجار و لوله خروجی از استیل بگیر معمولی استفاده شده نازل متصل به مخزن و خروجی از فولاد آلیاژی ، نگهدارنده سوپاپ ها و دریچه ورودی نیز به علت پایین تر بودن دما در این منطقه از فولاد معمولی استفاده شده است . در ساخت سوپاپ نیز از ورقه های 0.2 میلیمتر فنری استیل استفاده شده است .
3-3 ساخت قطعات موتور
در پروژه حاضر سعی شده است تا جایی که امکان دارد از قطعات آماده به منظور به کارگیری در موتور استفاده شود لزا از لوله های استیل0.5 میلیمتر برای ساخت لوله و محفظه موتور استفاده شده است . نازل ها نیز از فولاد آلیاژی و مخروط تراشی تحت زاویه 37 درجه ساخته شده اند ساخت دریچه ورودی نیز شامل برشکاری ، سوراخ کاری و جوشکاری به شکل زیر بوده است
شکل 2-3 تصویری از موتور مشابه و بزرگتر از موتور پروژه
4-3 سیستم سوخت رسانی و جرقه
در این موتور گاز بوتان به عنوان سوخت مورد استفاده قرار گرفته است که توسط سیستم ونتوری جهت ترکیب کامل با هوا قبل از محفظه احتراق تزریق میشود. سیستم جرقه در این موتور از اهمیت بالایی برخوردار است چرا که شروع کار موتور پالس جت از یک انفجار در محفظه احتراق آغاز میشود و برای ایجاد یک انفجار سریع و ایده آل برای موتور، یک سیستم جرقه زنی قوی لازم است از همین رو سیستم جرقه در موتور حاضر شامل یک کویل 5000 ولت، به منظور تولید جرقه با قدرت کافی، یک شمع و یک سیستم جرقه خود کار میباشد.
شکل 3-3 تصویری از کویل و شمع جرقه زن
5-3 شکل کلی موتور