در اين طرح، يك دستگاه تست خستگي سايشي (فرتينگ) با نوآوري دما بالا به همراه سيال روانكار به دستگاه تست خستگي طراحي و اضافه مي¬شود. فرتينگ به معني سايش اصطكاكي ارتعاشي است كه در جناح پايين رينگ پيستون خودرو، اجزاي موتور توربين، اكسل، كلاهك شاتون و... اتفاق مي-افتد. با به كارگيري اين آزمون مي¬توانيم به آلياژ بهينه براي طراحي موارد فوق دست يابيم و به طور تخصصي با رسيدن به آلياژ مناسب در پيستون، عملكرد موتور را بهبود مي¬دهيم. در اين طرح با بررسي مدل¬هاي موجود از خستگي سايشي، ايده ساخت دستگاه خستگي سايشي دما بالا با امكانات خاص نظير شرايط كنترل نرخ سايش و غيره مطرح گرديده است. در طرح حاضر با استفاده از يك رينگ نگهدارنده كه در اطراف نمونه تحت دوران قرار مي¬گيرد، امكان ثابت كردن پدها در دو طرف قطعه آزمون و ايجاد شرايط سايش فراهم خواهد شد. نيرويي كه پدها به نمونه وارد مي¬كند توسط نيروسنج اندازه¬گيري خواهد شد. اين نيرو توسط فنرهايي كه در پشت پد تعبيه شده¬اند ايجاد خواهد شد. مقدار نيرو با پيچ تنظيمي كه ميزان فشردگي فنر را تعيين مي¬كند، كنترل خواهد شد. به منظور ايجاد شرايط روانكاري، روي پدها مسيري ايجاد گرديده كه روغن از آن خارج شده و با نمونه آزمون در تماس خواهد بود. تزريق روانكار به ابتداي اين مسير توسط پمپ هيدروليكي با قابليت تنظيم فشار انجام خواهد شد. فشار تزريق روغن مي¬تواند تعيين‌كننده نرخ سايش و ضريب اصطكاك باشد. در بخش زيرين قطعه ظرفي براي جمع¬آوري روغنِ ريخته شده از اطراف پدها و نمونه تعبيه شده است. علاوه بر تجهيزات فوق، با استفاده از گرمكن الكتريكي كه در اطراف قطعه آزمون قرار خواهد گرفت، دماي آن در حين آزمون تحت كنترل خواهد بود و شرايط انجام آزمون در دماهاي بالا فراهم مي¬گردد. دما قطعه توسط گرمكن بالا مي¬رود و مقدار دماي قطعه توسط تفنگ مادون قرمز قرائت خواهد شد.

دستگاه ريموت كنترل بيننده شمار سيمكارتي دستگاهي است كه با قصد دادن اطلاعات دقيق از تعداد بينندگان شبكه هاي تلويزيوني به صورت لحظه اي و آنلاين طراحي و ساخته شده است . اين دستگاه شامل قسمت ريموت (فرستنده )و يه قسمت مانيتورينگ(گيرنده ) مي باشد . طرز كار دستگاه به اين صورت مي باشد كه بيننده به محض انتخاب كانال مورد نظر كد مربوط به كانال انتخاب شده توسط مدار فرستنده كه در ريموت قرار دارد در بستر GPRS ارسال مي گردد و در قسمت بعد ديتاي ارسال شده توسط ريموت در سيستم گيرنده دريافت شده و به شماره به تعداد بينندگان اضافه مي كند و در نهايت تعداد بينندگان به صورت مانيتورينگ نمايش داده مي شود.

پيستون خودرو به دليل كاركرد در شرايط دمايي و بارگذاري متغير، همواره در معرض خستگي مكانيكي و شوك حرارتي قرار دارد. در حين كاركرد موتور، پيستون همواره طي سيكل هاي تراكم، اشتعال و انجام كار و خروج دود، مقادير مختلف تنش را تجربه مي¬كند كه اين امر سبب بروز پديده خستگي پرچرخه در اي قطعه از موتور مي¬گردد. در اين طرح، به توليد نانوكامپوزيت پايه آلومينيوم-سيليسيوم مورد استفاده درپيستون موتور (خودرو) بااستفاده از ريخته¬گري گردابي و باهدف بهبود خواص مكانيكي و خستگي پرداخته شده است. دو نكته حائز اهميت در اين طرح عبارتند از: توزيع يكنواخت ذرات تقويت¬كننده در زمينه آلومينيوم (كيفيت مطلوب ازديدگاه متالورژيكي) و نكته ديگر، بهبود خواص مكانيكي و خستگي با تاكيد برخواص تريبولوژيكي آلياژ آلومينيوم- سيليسيوم (بهبود خواص خستگي). هردو عامل در اين طرح بررسي شده و كيفيت مطلوب از هر دو جهت، تصديق گرديده است. عمر خستگي نانوكامپوزيت‌هاي توليد شده توسط دستگاه خستگي خمش دوراني دو نقطه مورد آزمايش قرارگرفته است كه نتايج، حاكي از افزايش عمر خستگي براي نانوكامپوزيت¬هاي توليد شده مي¬باشد. نوآوري¬هاي اين طرح را مي¬توان به شرح زير بيان داشت: • ساخت نانو كامپوزيت پايه آلومينيوم پيستون با استفاده از نانو ذرات سراميكي سيليس • افزايش سختي و استحكام آلياژ پيستون مورد استفاده در موتور خودرو • بهبود عمر خستگي آلياژ پيستون خودروها به روش ساخت نانوكامپوزيت (اضافه¬كردن نانوذرات سيليس به عنوان ذرات تقويت¬كننده) تقويت زمينه آلياژ پيستون با تشكيل و گسترش فازهاي بين فلزي در زمينه (بهبود خواص تريبولوژيكي)

سايش در سطوح آزاد و براده ابزارآلات برشي از مهم¬ترين عوامل اتمام عمر ابزار و يكي از پارامتر¬هاي افزايش قيمت تمام¬شده قطعات مي¬باشد. پژوهش¬هايي كه سبب كاهش سايش ابزار و يا ارائه پوشش¬هاي مقاوم به سايش مي¬شوند به طور غير مستقيم سبب كاهش هزينه توليد و در نهايت كاهش قيمت تمام شده قطعات خواهد شد. اولين قدم به منظور بررسي خواص سايشي اين اجزا، دستگاه آزموني است كه تا حد ممكن شرايط واقعي را شبيه¬سازي و آزمون را تحت اين شرايط اجرا كند. دستگاه¬¬هاي آزمون سايش به لحاظ نوع حركت، عدم فراهم آوردن شرايط واقعي كاركرد، عدم استفاده از هندسه واقعي و پارامتر¬ اشتباه، مناسب بررسي خواص سايشي ابزارآلات ساخت نبوده اين دستگاه با قابليت كاركرد در دماي بالا (تا حداكثر 300 درجه سانتيگراد)، نيرو نسبتا بالا و محيط روانكاري (هرگونه روانكار خنثي)، جهت استفاده در اين بخش طراحي و مشكلات مرتبط با ساير دستگاه را حل كرده است. با توجه پيشرفت صنعت اين دستگاه مي¬توان در بخش¬هاي مختلف شركت¬هاي توليدي از جمله مراكز توليد ابزارآلات ماشينكاري، مراكز آموزشي و بخش¬هاي تحقيق و توسعه شركت¬هاي توليدي جهت مشخصه¬يابي پديده سايش، بررسي پوشش¬ها و مواد استفاده شود.

سرسيلندر خودرو با توجه به شكل هندسي و قرار گرفتن در شرايط دمايي و بارگذاري ها متنوع، همواره مستعد آسيب ناشي خستگي مي باشد. همچنين به دليل رخ دادن فرايندهاي مختلف نظير احتراق و قرار گرفتن مجراهاي ورودي و خروجي مختلف در آن همواره تنش هاي مختلفي را تحمل مي كند. علاوه بر اين، هندسه خاص سرسيلندر نيز باعث ايجاد برخي از تنش ها در آن مي شود. با توجه به تنش هاي مختلف ايجاد شده در سرسيلندر، اين قطعه تحت آسيب هر دو فرايند خستگي پرچرخه و كم چرخه قرار مي گيرد. از اين رو در اين طرح، يك روش كاربردي و با داشتن قابليت اجرا در كارخانجات ساخت سرسيلندر، به منظور افزايش استحكام و عمر آن ارائه شده است. در طرح حاضر با افزودن نانو ذرات خاك رس به مذاب آلياژ سرسيلندر در مرحله ريخته گري و همچنين انجام عمليات حرارتي بر روي آن نشان داده شد كه خواص مكانيكي و عمر خستگي نانو كامپوزيت توليد شده نسبت به آلياژ سرسيلندر اوليه افزايش يافته است. خواص مكانيكي در اين طرح توسط آزمون سختي سنجي ويكرز، آزمون كشش و آزمون خستگي خمشي دوراني اندازه گيري شده است. نوآوري ها و دستاوردهاي طرح حاضر را مي توان به شرح زير بيان كرد: • ساخت نانو كامپوزيت پايه آلومينيوم سرسيلندر خودرو با استفاده از نانو ذرات خاك رس • بهبود ريزساختار (پخش يكنواخت فاز سيليسيم در زمينه بعد از افزودن نانو ذرات خاك رس به آلياژ آلومينيوم- سيليسيم- مس) • افزايش سختي نانو كامپوزيت توليد شده نسبت به آلياژ سرسيلندر • افزايش خواص مكانيكي كششي نمونه هاي تقويت شده نسبت به نمونه سرسيلندر • افزايش عمر خستگي پرچرخه آلياژ سرسيلندر خودروها به روش ساخت نانوكامپوزيت و عمليات حرارتي

زمينه فني اين دستگاه مكانيك، رباتيك و مكاترونيك مي باشد. ربات موازي دو درجه آزادي صفحه اي براي حركت هاي نقطه به نقطه در صفحه معرفي شده است. حركت نقطه به نقطه از وظايف تكراري در حوزه رباتيك مي باشد، به گونه‌اي كه ربات همواره بين دو نقطه يك حركت رفت و برگشتي به تعداد بسيار بالا انجام مي دهد. بنابراين يك بهبود كوچك در توان مصرفي ربات، باعث صرفه جويي اقتصادي زيادي خواهد شد. همچنين در طراحي و ساخت ربات ميتوان از موتورهاي الكتريكي كوچكتر با توان پايين‌تر بهره برد. از روش هاي رايج جهت كاهش توان مصرفي، بالانس استاتيكي ربات مي باشد. اين روش با استفاده از فنر يا جرم هاي بالانس، اثر نيروهاي جاذبه روي موتورها را حذف مي كند. اين روش براي مواقعي كه ربات حركت آهسته و آرامي داشته باشد، موثر است. اگر سرعت ربات افزايش يابد به گونه‌اي كه نيروهاي ناشي از شتاب‌هاي اينرسي و شتاب‌هاي كريوليس و جانب مركز زياد باشند، ديگر بالانس استاتيكي روش مناسبي نيست و حتي منجر به افزايش توان مصرفي مي‌شود. در مجموع، بيشتر روش‌هاي ارائه شده براي بالانس ربات ها، مسير و زمان حركت ربات را در نظر نمي گيرند. بنابراين، اين اختراع يك ربات موازي قابل بالانس ارائه مي‌دهد كه بسته به حركت مورد نياز ربات، اينكه ربات بين چه نقاطي بايد حركت كند و اين حركت را در چه مدت زماني انجام دهد، پارامترهاي وزنه‌هاي بالانس را محاسبه مي كند. اين پارامترها، جرم و زاويه نصب بازوي بالانس مي باشند و به گونه‌اي محاسبه و تنظيم مي گردند، كه ربات بتواند با كمترين صرف توان بين دو نقطه مورد نظر يك حركت تكراري داشته باشد.

در طي چند سال اخير شبكه هاي آلي-فلزي كه نوع جديدي از مواد با خاصيت دوگانه ي آلي-غيرآلي هستند با سرعت چشم گيري در حال پيشرفت هستند. استفاده از اين مواد در فرايند هاي تصفيه پساب هاي آلي از جمله فرايندهاي غشايي، جذب، كاتاليستي و فتوكاتاليستي در ميان ديگر موارد استفاده ي اين گونه مواد توانسته است جايگاه ويژه اي را در ميان علاقه مندان به اين رشته و محققان اين زمينه به دست آورند. در مقايسه با فتوكاتاليست هاي نيمه هادي معمولي، اين شبكه ها در تخريب آلاينده هاي آلي، از برتري هايي برخوردارند كه از جمله ي آن ها مي توان به اين نكات اشاره كرد: دارا بودن ساختار هاي قابل تعريف كريستالي در خصيصه يابي و مطالعه بر روابط خصوصيات ساختاري اين فتوكاتاليست هاي جامد مؤثر است، اين مواد با توجه به ماهيت سنتزي خود كه قابل مدل كردن مي باشد، مي توانند در سطح مولكولي نيز مورد بررسي قرار گيرند، قابل تنظيم بودن مراكز فعال فلزي و ليگاند هاي آلي. در اين بين از جمله بهترين ساختار ها مي توان به كريستال هاي زئوليتي با اتصال دهنده هاي ايميدازولايت اشاره كرد كه يكي از پايدارترين آن ها شبكه ZIF-11 مي باشد. از اين ساختار مي توان در تخريب فتوكاتاليستي آلاينده هاي آلي از جمله رنگ ها (متيلن بلو، ردامين، متيل اورانژ و ...)، پساب هاي دارويي (تترا سايكلين، استامينوفن و ...) و ساير پساب هاي صنعتي كه حاوي مواد آلي باشند، تحت تابش نور فرابنفش استفاده كرد. از اين اختراع در جهت تخريب فتوكاتاليستي رنگ متيلن بلو در يك راكتور فتوكاتاليستي ناپيوسته استفاده شده و نتيجه ي مطلوبي نيز دريافت شده است كه حاكي از تخريب سريع، آسان و مقرون به صرفه اين آلاينده مي باشد. ZIF-11 توانسته است در مدت زمان كوتاه 30 دقيقه مقدار متيلن بلو را به ميزان 84 درصد كاهش دهد. همچنين با استفاده از آناليز هاي مشخصه يابي اين فتوكاتاليست (PXRD، FESEM، EDX، DRS، FTIR) به شناسايي مشخصات آن پرداخته ايم.

پوشش دهي يوني يكي از روش هاي پوشش دهي مدرن بر پاية رسوب فيزيكي بخار است. در اختراع حاضر، براي اولين بار از اين فرايند در توليد تركيب از جنس كاربيد موليبدن با استفاده از پودر موليبدن و گاز متان استفاده شده است. پوشش يكنواخت از اين تركيب، با سختي و مقاومت به خوردگي بالا، مي تواند در كاربردهاي سخت كاري سطحي و افزايش مقاومت به خوردگي قطعات صنتعي مورد استفاده قرار بگيرد. همچنين مادة بالك توليدي به اين روش، با توجه به سختي و خواص كاتاليستي، براي توليد مواد و ابزارهاي ساينده و همچنين كاتاليست هاي مورد استفاده در صنايع پتروشيمي و پالايش استفاده شود. در اين روش، از پرتو الكتروني براي تبخير فلز موليبدن خالص و از گاز متان به عنوان منبع كربن بهره گرفته مي شود. قطعات به همراه تارگت بوتة حاوي پودر موليبدن خالص در محفظة خلا مجهز به پرتو الكتروني كاتد توخالي داغ (Hollow cathode discharge electron beam gun) تعبيه مي شود. خلا به وسيلة يك پمپ روتاري به همراه يك پمپ ديفيوژن به حد 1.33 × 10-3 Pa رسانده مي شود. چشمة الكتروني بعد از اعمال اختلاف پتانسيل مربوطه در حضور گاز آرگن، باعث توليد جريان شديدي از الكترون ها به صورت پرتو الكتروني مي شود كه اين پرتو بر روي بوتة حاوي پودر موليبدن متمركز شده و باعث تبخير موليبدن مي شود. بعد از رساندن دماي سطوح پايه به دماي مورد نظر، گاز متان وارد محفظه شده و اختلاف پتانسيل باياس منفي به زيرلايه، منجر به حركت يون هاي موليبدن به طرف زير لايه و واكنش با كربن موجود در متان مي شود. به اين ترتيب فاز كاربيد موليبدن بر روي سطح پايه نشانده مي شود. با تغيير دماي زيرلايه و تغيير نسبت جريان گاز متان به آرگن مي توان خواص متفاوتي در كيفيت لايه سطحي ايجاد كرد.

در اختراع حاضر بيوسراميك فلوئورهيدروكسي آپاتيت نانوساختار به روش هم رسوبي، با موفقيت سنتز شد. از دي آمونيوم هيدروژن فسفات، كلسيم كلريد و آمونيوم فلوريد به ترتيب به عنوان منابع تأمين كننده فسفر، كلسيم و فلوئور و به منظور حصول نسبت هاي استوكيومتري Ca/P=1.67 و Ca/F=5 استفاده شدند. براي سنتز بيوسراميك فلوئورهيدروكسي آپاتيت نانوساختار از روش هم رسوبي استفاده شد كه يك روش ساده واز نظر زماني و از نظر اقتصادي مقرون به صرفه مي باشد. جهت مشخصه يابي و ارزيابي ويژگي هاي محصول توليد شده، آزمونهاي ميكروسكوپ الكتروني روبشي(SEM)، طيف سنجي تبديل فوريه فروسرخ(FTIR) و پراش پرتو ايكس(XRD) مورد استفاده قرار گرفتند. نتايج نشان مي دهد كه فاز فلوئور هيدروكسي آپاتيت تك فاز داراي ابعاد زير ميكرومتر مي باشد و به كمك روش هم رسوبي مي توان به بيوسراميك فلوئور هيدروكسي آپاتيت نانوساختار با تركيب و ساختار مطلوب دست يافت.

ذخيره سازي انرژي يكي از مهمترين مسائل جهت كاهش مصرف سوخت¬هاي فسيلي مي¬باشد و مواد تغيير فاز دهنده يا PCMها يكي از بهترين مواد براي ذخيره سازي انرژي حرارتي در محيط¬هاي مختلف با بازه دمايي متفاوت مي¬باشند. اين مواد با استفاده از گرماي نهان خود در دماي ذوب دچار تغيير فاز مي¬شوند و انرژي را در خود ذخيره مي¬كنند و سپس با كاهش دماي محيط و تغيير فاز مجدد انرژي ذخيره شده را به محيط باز مي¬گرداند. به منظور جلوگيري از نشت PCMها به هنگام تغيير فاز مي¬توان آنها را در مقياس ماكرو، ميكرو و يا نانو كپسوله كرد. ما نيز به ميكروكپسولاسيون اسيد¬هاي چرب و سنتز دو هسته¬ اوتكتيكي جديد بر پايه¬ استئاريك اسيد و كپسولاسيون آنها با رزين ملامين فرمالدئيد به روش پليمريزاسيون امولسيوني پرداخته¬ايم. بدين منظور ابتدا استئاريك اسيد با درصدهاي مختلفي از ملامين فرمالدئيد كپسوله شد و سپس ميكروكپسولاسيون هسته¬هاي اوتكتيكي استئاريك اسيد-پارافين مايع و استئاريك اسيد-روغن نارگيل نيز انجام گرفت. اين هسته¬هاي اوتكتيكي با هدف كاهش دماي تغيير فاز ميكروكپسول¬ها جهت ذخيره سازي انرژي در دماي محيط تشكيل شدند. دماي ذخيره سازي انرژي توسط ميكروكپسول استئاريك اسيد بين 50 تا 60 درجه سانتيگراد، ميكروكپسول استئاريك اسيد-پارافين مايع بين 35 تا 40 درجه سانتيگراد و ميكروكپسول استئاريك اسيد-روغن نارگيل بين 15 تا 30 درجه سانتيگراد تعيين شد. ميكروكپسول¬هاي ايجاد شده داراي قطري در حدود 100 تا 600 ميكرومتر بوده و نتايج حاصل از تست¬هاي انجام شده نشان داد كه مواد تغيير فاز دهنده بعد از كپسولاسيون با پوسته ملامين فرمالدئيد وارد واكنش شيميايي نشدند، MEPCMها در دماي تغيير فاز هيچ نشتي از خود نشان ندادند و پس از اعمال100 سيكل دمايي نيز پوسته¬ي تشكيل شده از نشت مواد تغيير فاز دهنده جلوگيري كرده است.