التصنيف: العلوم الهندسية

العلوم الهندسية

التصنيفات
العلوم الهندسية

التنظيم الهندسي لمكان العمل وصيانته

السلام عليكم و رحمة الله و بركاته
تعليم_الجزائر
أهـلا و سهـلا بـرواد العلوم الهندسية
اسعد الله اوقاتكم بكل خير
والصلاة والسلام على رسولنا الأمين محمد وعلى آله وصحبه أجمعين .. اما بعد:
اهـلا و ســهـلا بـأعـزائـنـا الاعـضـاء الـغـالـيـيـنـ
نـورتـوا مـنـتـدانـا الـحـبـيـبـ
تعليم_الجزائرتعليم_الجزائرتعليم_الجزائرتعليم_الجزائرتعليم_الجزائر
مكان العمل ، هو جزء من المساحة الانتاجية مزود بالمعدات والعدة اللازمة لنفيذ المهمات الانتاجية المختلفة في المصنع أو الورشة الصناعية ، حيث تجري فيه مختلف العمليات اللازمة للوصول الى المنتج النهائي الجاهز للتسويق والدخول إلى الأسواق .
والمعدات الأساسية في مكان عامل التفريز مثلاً هي مكنة التفريز أو عدة مكنات تفريز ، ويدخل ضمن المعدات المساعدة واللوازم الضرورية لتجهيز مكان عمل عامل التفريز ، مايلي :
• طقم من التجهيزات التكنولوجية ( أدوات ، عدد القطع والقياس ، والعدة المساعدة ) ذات صفة الاستخدام الدائم .
• مجموعة الوثائق الفنية الموجودة دوما في مكان العمل ( تعليمات ومراجع وجداول مساعدة وغير ذلك ) .
• مجموعة من التجهيزات القياسية ( دواليب العدة ، أو قواعد ورفوف توضع عليها الشغلات الجاهزة والاغفال ، ا, أوعية خاصة بها تحمل باليد ، أو صناديق تحمل باليد أو متنقلة للاستعمال في الورشة ، خاصة بالأغفال والقطع الجاهزة ) .
• شبكة يقف عليها العامل ن دواليب لبدلات العمال ، وسائل الإنذار وغير ذلك .

بعض التوصيات فيما يتعلق بتنظيم مكان العمل .
▪ لايجوز وجود أي شيء لالزوم له في مكان العمل .
▪ من الضروري الحفاظ على مكان العمل نظيفاً .
▪ يجب وضع كل شيء في المكان المخصص له ، لذلك فإن الأشياء التي تستخدم أكثر من غيرها ، يجب وضعها أقرب من تلك التي تستعمل بشكل أقل , ويجب حفظ الشياقات معلقة على رفوف خاصة ، وذلك تفاديا لتلفها .
▪ يلزم تعليق مخططات القطع والخرائط المرحلية للتشغيل ، وأوامر التشغيل وغيرها فى قائم خاص موجود في مكان العمل .
▪ يجب عدم تراكم الأغفال في مكان العمل ، بل يجب وضعها بشكل مرتب على رفوف مخصصة لها ، كما ويجب أن توضع القطع الجاهزة في صناديق متنقلة ، يجري نقلها كلما امتلأت .
▪ يجب أن تكون الممرات بين المكنات خالية من كل العوائق .
▪ لا يسمح لوجود السوائل والزيوت على الأرض بجوار المكنة ، كما ويجب أن تكون شبكة أنابيتب المياه محكمة في أماكن اتصالها .
▪ يجب تنظيف المكنة من النحاتة في حينه .

قبل بدء العمل يجب على العامل أن يقوم بمايلي :
▪ ترتيب هندامه .
▪ التأكد من عدم تعطل المكنة ، ومن وجود التأريض ، وعليه أن يقوم بتشحيمها طبقا للتعليمات .
▪ التعرف عن طريق الوثائق الفنية ( التصميمية والتكنولوجية ) على عمليه المقبل ، والـتأكد من وجود العدة والأدوات وصلاحيتها .
▪ تهيئة مكان العمل .
▪ التأكد من صحة تعيير المكنة .

وأثناء العمل ، يجب على العامل أن يقوم بمايلي :
▪ أن يراعي بدقة مراعاة تعيير المكنة الذي تم حسب نظام العمل المعطى .
▪ وضع القطع والعدة والأدوات فقط في الأماكن المخصصة لها واستعمالها فقط عند الغاية المباشرة منها .
▪ عدم وضع القطع وأجوات القياس ، والمفاتيح والأغفال والقطع الجاهزة على السطوح العاملة للمكنة ، وتنفيذ العمل بعدة سليمة ومشحوذة بشكل جيد .
▪ مراقبة متانة تثبيت الغفل الجاري تشغيلها ، والعدة والأدوات .
▪ عدم إجراء القياسات وتكنيس النحاته أثناء عمل المكنة .
▪ مراقبة اتلوصيل الصحيح لسائل التبريد والتزييت إلى منطقة القطع .
▪ الاقتصاد بالطاقة الكهربائية وعدم تشغيل المكنة عبثاً .
▪ من كل بد يجب ايقاف المكنة عن الحركة عندما يترك العامل مكان عمله ولو لفترة وجيزة ، وأو عند فترات انقطاع التيار الكهربائي ، أو عند تنظيف المكنة وتزييتها وكذلك عند تثبيت الغفل الجاري تشغيله أو عند قياسه .

وعند انتهاء العمل يجب على العامل أن يقوم بمايلي :
▪ فصل التيار الكهربائي عن المكنة وتسليم القطع المشغولة وتنظيف الكنة من النحاته ، ووضع العدة في دولابها . وفي حالة العمل بورديتين أو أكثر يجب تنظيف المكنة وتسليم البديل ، كما ويجب إعلام البدجيل ورئيس الورشة عن العيوب والملاحظات المدونة خلال عمل المكنة .
إن الشرح الايضاحي الذي يتلقاه العامل في الوقت المناسب بخصوص المهمة الانتاجية أثناء الوردية ، وكذلك المهمة الانتاجية لفترة عشرة ايام أو شهر ، وذلك تبعا لنوع الانتاج ، يكون ذا أهمية بالغة بالنسبة للخدمة الفنية المنظمة .
فمثل هذا التنظيم لعمل يعطي العامل الفراز إمكانية التعرف مسبقا على المخطط والشروط الفنية ، وأن يطلب مسبقا ويحضر ادوات القطع اللازمة وعدة القياس وغيرها من الأدوات .
وطبقا للمقننات الفنية والانتاجية السارية المفعول في الانتاج السيري والشامل ، يجب اتباع الشروط الأساسية التالية في مجال الخدمة الفنية المنظمة لمكان العمل :
▪ يقوم عمال مساعدون بإيصال أوامر التشغيل والأغفال والعدة والنبائط إلى مكان العمل .
▪ يجري شحذ عدة القطع في المكان المخصص لذلك .
▪ يؤمن مكان العمل بكل مايتطلب إليه من مجموعات تكنولوجية وتجهيزات فنية ( شياقات ، ونبائط سريعة الفعالية منها الهيدروليكية والعاملة بالهواء المضغوط وغيرها ) ، أي يكل مايساعد على الاقتصاج في الوقت المستهلك لنفيذ العمليات المساعدة .

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائرتعليم_الجزائرتعليم_الجزائرتعليم_الجزائرتعليم_الجزائر

التصنيفات
العلوم الهندسية

أساسات البناء

السلام عليكم و رحمة الله تعالى وبركاته
أساسات البناء
الأساسات foundations هي القاعدة السفلى لمنشأة هندسية أو بناء، ومهمتها نقل حمولات البناء إلى التربة وضمان ارتكازه على الأرض ارتكازاً ثابتاً. وتكون الأساسات في العادة مدفونة في الأرض على عمق مناسب للتأسيس يتم اختياره تبعاً لنوع المنشأة وأسلوب التصميم وقدرة تحمّل التربة. ويجب أن تتوافر في تربة التأسيس الشروط الأربعة التالية: المتانة، كي لا تحدث فيها انحطاطات بتأثير حمولات المنشأة المنقولة إليها بالأساسات. والتوازن، كي لا تحدث فيها انزلاقات نتيجة انزياح الكتل الترابية فيها أو انهيارها عندما لا تكون مستقرة. والثبات، كي لا تحدث فيها انجرافات أو فجوات داخلية بتأثير حت المياه فيها. والاستقرار، لئلا تحدث فيها تغيرات وتشوهات كبيرة في حجمها بتأثير الرطوبة والنظام «الحراري المائي» فيها.
ويتطلب ضمان هذه الشروط في تربة التأسيس النزول أحياناً بمنسوب التأسيس إلى أعماق كبيرة جداً، أو يتطلب معالجة خاصة للتربة بتثبيتها أو عزلها عن الرطوبة، أو يتطلب أحياناً اختيار طراز أو نوع خاص للأساسات. ومن هنا فإن دراسة التربة المراد التأسيس عليها، لتحديد خواصها ومواصفاتها بالتحريات الحقلية، عملية ضرورية لا غنى عنها قبل تحديد نوع الأساس وتصميمه للأبنية والمنشآت الضخمة. أما الأبنية العادية فتصمم أساساتها مسبقاً، وتوضع اشتراطات ومواصفات لتربة التأسيس يتم ضمانها بالبحث عن العمق الذي يوفر ذلك، وكل هذا يجعل تصميم الأساسات وتنفيذها مرتبطين ارتباطاً وثيقاً بعلم ميكانيك التربة الذي يعنى بخواص التربة ومواصفاتها.
دراسة تربة التأسيس
تدرس التربة بالتحريات الحقلية للكشف عن طبيعتها وترتيب طبقاتها وسمكها، ووضع المياه الجوفية فيها، وتحديد أماكن عدم التجانس في بنيتها، ليتم وفق هذه الدراسة، تحديد طبقة التربة التي يمكن أن توفر شروط المتانة والتوازن والثبات والاستقرار. و لتعقد طبيعة التربة لا توجد طريقة واحدة مناسبة لتحري جميع حالاتها. ولكن أكثر الطرائق ملاءمة وشيوعاً هي إجراء سبر استطلاعي في مناطق مختلفة من موقع المنشأة تؤخذ منها عينات لتجرى عليها في المختبر التجارب اللازمة. ومن ثم تصنف وتحفظ، ويوضع ما استخلص منها من نتائج في تقرير دراسة التربة. وينفذ السبر بطرائق مختلفة منها السبر بالمثقب اليدوي أو الآلي أو السبر بالحفارة المائية أو السبر بالدق، أو السبر بالحفر الدورانيللترب القاسية. ولإجراء السبر في الترب المغمورة بالماء يستعان في العادة بصندوق معد لهذه الغاية يتم السبر من داخله.
وفي المواقع التي تتوافر فيها معطيات عن طبيعة التربة وخواصها يتم التحقق، فقط، من هذه الخواص بالكشف عن تربة التأسيس بمثاقبومغارز مخروطية. وتنفذ أعمال السبر في العادة إلى عمق يساوي ثلاثة أضعاف أكبر بعد من أبعاد نعل الأساس، وبما لا يقل عن ستة أمتار للأساسات العادية والحصائر. أما الأوتاد فيجب النزول عندها بعمق السبر إلى العمق اللازم. وتحدد مواقع السبر وعددها تحديداً يشمل كامل الموقع. ويوزع السبر في العادة تبعاً لطبيعة المنشآت بمعدل 15متراً بين كل سبر وآخر للأبنية العادية، و30متراً على الأقل للسدود الترابية والأنفاق. وفي الأماكن التي يظهر فيها عدم تجانس التربة تزاد عمليات السبر لتصبح المسافة بينها بمعدل 7 ـ 10أمتار. وتستخلص من معطيات السبر الخصائص الميكانيكية للتربة التي تكون في العادة إما حبيبية وإما صخرية. وأهم هذه الخصائص: مقاومة التربة للضغط، وزاوية الاحتكاك الداخلية للتربة، وتماسك التربة. ويكتفى على العموم في الأبنية العادية بقياس مقاومة التربة للضغط في الموقع نفسه مباشرة بقياس انغراز سطح معين بتأثير حمولات متزايدة عليه وتسجيل هبوط التربة تحته مع الزمن (يقاس في العادة مقدار الحمولة اللازمة لتحقيق هبوط رأس حفارة نظامي بمقدار سنتيمتر واحد في ساعتين) ثم تحسب مقاومة التربة للضغط بتقسيم الحمولة على السطح ( كغ/سم2).
تعليم_الجزائر

الشكل (1) الأساسات المنفردة

وتحدد في المنشآت الكبيرة المهمة خصائص إضافية للتربة مثل معامل النفوذية والضغط الحبيبي ومميزات الإجهاد والتشوه وتأثيرات ها في استقرار التربة وتوازنها وثباتها.
أنواع الأساسات
تصنف الأساسات بحسب عمقها في: أساسات سطحية لايزيد عمق تأسيسها على عشرة أمتار، وأساسات عميقة يزيد عمق تأسيسها على عشرة أمتار.
وتصنف الأساسات في الأنواع التالية:
الأساسات المنفردة: وهي أساسات سطحية في الغالب، تكون من الحجر أو من الخرسانة المسلحة، ولها الأنواع التالية: الأساس المنعزل، وهو الذي يحمل عموداً واحداً. والأساس المشترك، وهو الذي يحمل عمودين أو أكثر. والأساس المستمر، وهو الذي يحمل جداراً (الشكل1).
والأساسات المنفردة الخرسانية المسلحة قد تصب في الموقع نفسه وقد تكون مسبقة الصنع يتم تركيبها في موقع المباني المسبقة الصنع.
وفي معظم المنشآت والأبنية تصب طبقة خرسانة نظافة بسمك 4 ـ 5سم تحت جسم الأساس المنفرد الخرساني في الخرسانة العادية عيار 150كغ من الإسمنت لكل متر مكعب واحد.
وتستعمل الخرسانة العادية عيار 250كغ/م 3 على الأقل للأساسات المنفردة الخرسانية غير المسلحة، وخرسانة عيار 350كغ/م 3 على الأقل للأساسات الخرسانية المسلحة، وعيار 300كغ/م3 للأساسات المنفردة الخرسانية المنفذة تحت الماء.
تعليم_الجزائر

الشكل ( 2 ) حصيرة من الخرسانة المسلحة

الحصيرة: وهي أساس سطحي في الغالب، يشمل مساحة موقع المنشأة كلها، ويحمل الجد ران والأعمدة جميعها (الشكل2).
وتكون الحصيرة من الخرسانة المسلحة. ويتم اللجوء إلى تصميم الحصيرة حلاً أكثر اقتصاداً من النزول بمنسوب التأسيس إلى أعماق كبيرة عندما تكون مقاومة التربة السطحية ضعيفة فيتم بالحصيرة توزيع الحمولة توزيعاً منتظماً على سطح كبير لتجنب الانحطاطات الموضعية المؤدية إلى تشقق جدران المنشأة.
وتصب في العادة طبقة خرسانة نظافة بسمك 5سم على الأقل تحت الحصيرة من الخرسانة العادية عيار 150كغ إسمنت/م 3 ، ويستخدم لخرسانة الحصيرة إسمنت مقاوم للكبريتات عندما تكون التربة كبريتية المياه، وتعزل الحصيرة عن المياه الجوفية في هذه الحال بمواد مانعة للرطوبة السطحية (عازلة للسطوح) مثل «سيليكات البوتاسيوم» أو غيرها. ويشترط في أساسات الخرسانة المسلحة المنفردة والحصائر توفير طبقة حماية لقضبان التسليح الطرفية لا تقل عن 3سم.
تعليم_الجزائر

الشكل (3) النعل المعدني لوتد خشبي

الأوتاد: وهي أساسات عميقة يتم اللجوء إليها للوصول إلى منسوب التربة العميقة الصالحة للتأسيس عليها. وتصنع الأوتاد من الخشب أو المعدن أو الخرسانة، وتصنع الأوتاد الخشبية من خشب الزان أو الدردار أو الأرز، وتدق في التربة بآلات خاصة بعد أن تزوّد أطرافها بنعل مخروطي معدني يمنع تآكل رؤوسها عند الدق (الشكل3).
أما الأوتاد المعدنية فتكون فولاذية على شكل أنابيب أو يكون لها مقاطع ضخمة على شكل H تدق في التربة أو توضع في حفر للأوتاد وتصب الخرسانة حولها.
وأما الأوتاد الخرسانية فقد تكون من الخرسانة العادية أو المسلحة أو قد تكون مسبقة الصنع أو مصبوبة في الموقع نفسه أو من الخرسانةالمسبقة الإجهاد.
تحفر أماكن الأوتاد الخرسانية المصبوبة في المكان نفسه بحفارات خاصة، وتوضع أحياناً قمصان حماية معدنية حول الأوتاد عندما تكون التربة رخوة أو مشبعة بالمياه ومن ثم يتم إنزال هيكل التسليح المعدني للوتد وبعد ذلك تصب خرسانة الوتد ويسحب قميص الحماية إن وجد (الشكل4).
تعليم_الجزائر

الشكل (4) مراحل تنفيذ الوتد المصبوب في المكان

وتزود رؤوس الأوتاد الخرسانية المسبقة الصنع أو المسبقة الإجهاد بقلانس مسلحة تطوق الرؤوس التي تتعرض للدق، وتدق هذه الأوتاد بآلات ذات مطارق خاصة، وتسلح لتتحمل القوى والإجهادات الناجمة عن نقلها وحملها ودقها إضافة إلى حمولات المنشأة عند تركيبها وإقامة البناء.
تعليم_الجزائر

الشكل (5) مبنى يرتكز على مجموعات حزم من الأوتاد

ترتكز الرؤوس السفلية للأوتاد على تربة التأسيس الصالحة وتجمع في العادة عدة أوتاد متقاربة في حزمة تغطيها قبعة، وترتكز قاعدة المنشأة، على مجموعة من حزم الأوتاد هذه (الشكل5).
وقد تكون الأوتاد في بعض الأحيان مغروزة في التربة غرزاً مائلاً، وتكون في معظم الأحيان شاقولية.
الركائز: وهي أساسات عميقة تتألف من كتل خرسانية كبيرة تقوم بنقل حمولات المنشأة إلى التربة (الشكل6).
وتنفذ الركائز غالباً للتأسيس في قيعان الأنهار والبحار، أو عندما تكون تربة التأسيس الصالحة مغمورة بالمياه، وتستخدم صناديق الهواء المضغوط للحفر وصب الركائز من الكتل الخرسانية غير المسلحة.
تعليم_الجزائر

الشكل (6) إنشاء ركيزة في حفرة محمية

الأساسات الخاصة: وهي أساسات تقام لمنشآت خاصة مثل ناطحات السحاب وبعض المنشآت الصناعية الضخمة ومباني المفاعلات النووية ومنصات التنقيب عن النفط في البحر والمداخن العالية وأساسات الآلات الضخمة وغيرها. وليس لهذه الأساسات طراز معين مسبقاً، وتحتاج في الغالب إلى تدعيم التربة وتثبيتها بحقنها بالملاط الإسمنتي أو الجصي وتدعيمها جانبياً، وتحتاج كذلك إلى دراسة مستفيضة ومعمقة للتربة جيولوجياً وهدرولوجياً. وفي بعض الأحيان تكون كتلة الأساسات الخاصة خليطاً من الأوتاد والحصائر والركائز والأساسات المنفردة بهيئات مختلفة وعلى مناسيب تأسيس مختلفة.
تقنية تنفيذ الأساسات
تتضمن أعمال تنفيذ الأساسات، إضافة إلى تنفيذ الأساس نفسه من الخرسانة أو الحجر أو غيره، أعمالاً تحضيرية تشمل حفر التربة وتدعيم جوانبها عند اللزوم، وتشمل في بعض الحالات ضخ المياه الجوفية وعزل الأساس عنها. ويكتفى في العادة، عند تنفيذ الأساسات السطحية، بإزالة التربة الزراعية للوصول إلى منسوب التأسيس إلا إذا كانت التربة ضعيفة فيتم الحفر إلى عمق التأسيس المناسب. وعندما يكون منسوب التأسيس فوق منسوب المياه الجوفية يتم تنفيذ حفر مكشوفة من دون تدعيم مع إعطاء جوانبها ميلاً خفيفاً لمنع الانهيارات، أو يتم تنفيذ حفر مدعمة بالتصفيح عندما يكون العمق كبيراً والتربة ضعيفة. أما عندما يكون منسوب التأسيس تحت منسوب المياه الجوفية فيجب تدعيم جوانب الحفرة بصفائح تدعيم معدنية تغرز في الطبقات الكتيمة (الشكل 7)، وتضخ المياه عند المباشرة في تنفيذ جسم الأساس.
تعليم_الجزائر

الشكل (7) بعض مقاطع الصفائح المعدة لتدعيم جوانب الحفريات العميقة

وعندما لا يتم، في بعض الحالات، تدعيم جوانب الحفرة يلجأ إلى إغراقها بطين غضاري كثافته نحو 1.7 يدخل في التربة المحيطة ويمنع انهيارها المحتمل.
وأحياناً يتم اللجوء إلى تجميد التربة المحيطة بحفرة الأساس بإمرار مياه من كلور الكالسيوم بدرجة -20ْم، في أنابيب تجميد، على التربة الجانبية لمنع انهيارها بالتجميد. وأخيراً تحقن الجدران الجانبية للحفرة أحياناً بملاط إسمنتي رقيق أو بمادة البيتومين bitumen (مادة إسفلتية) أو سيليكات الصوديوم لتدعيمها ومنع انهيارها.
أما الأساسات العميقة مثل الأوتاد والركائز فتصب أو تدق في التربة الجافة أو المغمورة بالماء من دون إجراء أي حفريات حولها. ويستخدم في بعض الحالات صندوق خاص لتنفيذها تحت الماء.
وتحفر الأساسات في الترب العادية بالحفارات العادية، أما عندما تكون الأرض صخرية فيتم اللجوء إلى المثاقب الآلية أو المثاقب الدورانيةالعاملة بضغط الماء أو استعمال المتفجرات في بعض الحالات. وتحفر أماكن الأوتاد والركائز بآلات خاصة.
أشكال التأسيس
إن العلاقة المباشرة بين منسوب التأسيس (منسوب أسفل الأساس) ومنسوب طبقة التربة الصالحة (المنسوب الذي لايجوز التأسيس فوقه) ـ وهي الطبقة التي تحقق شروط المتانة والاستقرار والثبات والتوازن – إن هذه العلاقة هي التي تحدد شكل التأسيس ضمن الأشكال الرئيسة الثلاثة التالية:
التأسيس مباشرة على تربة صالحة: هناك حالتان رئيستان لهذا الشكل:
تعليم_الجزائر

الشكل (8) حفرة تأسيس لأساس منفرد فوق منسوب المياه الجوفية

الأولى أن يكون منسوب التأسيس أعلى من منسوب المياه الجوفية: وفي هذه الحال يتم تنفيذ الحفر حتى الوصول إلى التربة الصالحة وبعدها يصب الأساس الخرساني أو يبنى الأساس الحجري وترفع عناصره (أعمدة أو جدران) حتى منسوب الأرض الطبيعية التي يتم انطلاقاً منها تنفيذ أرضية المنشأة أو البناء ومن ثم رفعه.
وفي العادة، عندما لايتجاوز عمق الحفرة خمسة أمتار تنفذ الحفرة مكشوفة بلا تدعيم جانبي. وإذا كان عمق الحفر من خمسة أمتار إلى عشرة تجعل جوانب الحفرة المكشوفة على شكل مصاطب كل مترين أو ثلاثة أمتار تجنباً لانهيارها (الشكل 8).
أما عندما يزيد عمق الحفر على عشرة أمتار فيمكن اللجوء إلى تصفيح جوانب الحفرة أو تدعيمها بدعامات جانبية خاصة.
والثانية أن يكون منسوب التأسيس أخفض من منسوب المياه الجوفية ، وفي هذه الحال يتم اللجوء إلى إنضاب المياه الجوفية كي تنفذ أعمال التأسيس على تربة جافة ثم يعزل الأساس عند اللزوم عن هذه المياه ، ويجري تجفيف التربة وإنضاب المياه الجوفية المتسربة إلى حفرة التأسيس، عندما تكون التربة شديدة النفوذية، بنصب عدد كاف من المضخات نصباً شاقولياً فتقوم بضخ المياه إلى قنوات صرف خاصة طوال مدة تنفيذ الأساسات وعزلها. أما عندما يكون معامل نفوذية التربة ضعيفاً فيتم اللجوء إلى تجفيف التربة بوساطة الآبار الراشحة عن طريق حفر آبار في جوانب حفرة التأسيس تردم بالرمل الخشن لتكوِّن مرشحاً حول قسطل المضخة المثقب وتردم نهاية حفرة الضخ أو حفرة البئر بطبقة كتيمةمن الغضار أو الإسمنت أو تحقن بمحاليل قابلة للتجمد، وتؤلف هذه الطبقة الكتيمة حاجزاً مانعاً (الشكل 9)، ومن ثم يتم تخفيض منسوب المياه الجوفية حول كامل الموقع بالضخ من هذه الآبار الراشحة.
تعليم_الجزائر
الشكل (9) تخفيض منسوب المياه الجوفية لحفرة تأسيس بالضخ من بئر راشحة
وفي بعض الحالات الخاصة يكون من الصعب جداً تجفيف التربة وإنضاب المياه الجوفية فيتم اللجوء إلى تنفيذ الأساسات على منسوب التأسيس المغمور بالمياه بوساطة أقماع خاصة تقوم بصب الخرسانة على منسوب التأسيس المحفور والمغمور بالمياه إذ يصب الأساس كاملاً بعد إنزال حديد التسليح في موقعه بإنزال الخرسانة إنزالاً متصلاً من فتحة القمع التي تظل دائماً مملوءة بالخرسانة تجنباً لصعود المياه داخل أنبوب القمع وحدوث انفصال بالماء في بنية الخرسانة.
التأسيس غير المباشر على تربة صالحة: هذه هي حال الأساسات العميقة عندما تكون التربة الصالحة عميقة جداً فيتم الوصول إليها بتنفيذ الأوتاد أو الركائز التي تغرز حتى الوصول إليها والدخول فيها. ويتم التحقق من الوصول إلى هذا المنسوب عندما يمتنع الوتد المضروب عن الانغرازبتأثير عدد معين من الضربات.
وهناك حالة خاصة من الركائز التي يتم تنفيذها للمنشآت البحرية وكاسرات الأمواج والمنصات البحرية والأرصفة ا لشاطئية وغيرها، وتكون بإقامة الركيزة فوق التربة السطحية من غير حفر ثم النبش حولها وتحتها ورفع الأتربة من تحتها حتى تأخذ بالانغراز تدريجياً في التربة وتستقر على تربة التأسيس الصالحة.
التأسيس على تربة غير صالحة: في هذه الحال يتم اللجوء إلى تنفيذ أشكال خاصة من الأوتاد والركائز تكون أحياناً مسننة الجوانب أو ذات أشكال خاصة كبيرة المقطع تعمل على مقاومة حمولات المنشأة باحتكاك سطوحها جانبياً بالتربة، أو يتم استخدام أشكال معقدة من أساسات تجمع بين الحصيرة والأوتاد والركيزة. وفي بعض الحالات الخاصة للمنشآت المهمة يتم تبديل التربة تبديلاً كاملاً أو تحسينها بحقنها وتثبيتها بمواد ملاطيةأو « بيتومينية» (إسفلتية).
حماية الأساسات
تسبب المياه الجوفية المشكلة الكبرى للأساسات سواء عندما تحوي مواد كيمياوية تؤثر مع الزمن في الأساس، أو عندما يسبب جريانها انجراف التربة من تحت الأساس أو من حوله. وفي الحالة الأولى تتم حماية الأساس بعزله عن المياه الجوفية بمواد خاصة أو تستخدم خرسانة خاصة مقاومة لتأثيرات المواد الموجودة في المياه. أما تيارات المياه الجوفية التي تسبب انجراف التربة فتتم حماية الأساس منها بإقامة دريئة تؤلف سداً في مواجهة المياه، قد تكون من الألواح المعدنية أو تكون برصف الصخور حول كتلة التأسيس، وفي حالة الأساسات العميقة تقام شبكة تصريف للمياه حول كتلة التأسيس، ويصنع ستار كتيم من الألواح المعدنية أو مواد العزل لمنع تسرب المياه تحت تلك الكتلة.
وفي المنشآت ذات الأساسات العميقة المقامة على المنحدرات، حيث يمكن أن يؤدي جريان المياه القوي إلى تعرية الأساس أو حدوث فجوات تحته في التربة، يقام جدار استنادي من كتلة خرسانية مسلحة أو من صف متراص من الأوتاد في الجهة العليا من المنحدر وتقام حوله شبكة تصريف فعالة تصل إلى الأعماق لمنع تأثير المياه في تربة التأسيس.
وفي المناطق الشديدة البرودة يؤدي تجمد المياه في التربة المشبعة بها تحت الأساس ثم تميّعها عند ارتفاع درجة الحرارة إلى تغيرات كبيرة وإلى عدم استقرار في التربة. وتجري حماية الأساس منه بحقن التربة بالملاط الإسمنتي في بعض الحالات أو بالتأسيس على مستوى أخفض من مستوى التأثر بالصقيع.
تدعيم الأساسات
عند القيام بأعمال حفر عميقة بجانب أساسات أبنية مجاورة فإن هذه الأساسات تكون في حاجة إلى التدعيم، وتدعو الضرورة في بعض الحالات إلى تبديل أساسات بناء قائم أو تقويتها، وهذه العملية غاية في التعقيد وتحتاج إلى خبرة كبيرة، وتتم عادة بحمل المنشأة على أساسات مؤقتة جانبية وروافع هيدروليكية ضخمة حتى يتم تنفيذ الأساسات الجديدة وربطها بهيكل المنشأة. وتدعيم الأساسات عملية باهظة التكاليف يندر اللجوء إليها في الأحوال العادية.

التصنيفات
العلوم الهندسية

السباكة – Casting

السباكة – Casting

يوجد ثلاث طرق للسباكة :
1- الطرق التقليدية.
2- الطرق المتقدمة.
3- الطرق الحديثة.

الطرق التقليدية : وهي التي تستخدم في الورش.
Bench sand casting.
يستخدم فى المنتجات صغيرة الحجم وتتم هذه العملية فى أرضية المسبك.

Pit casting.
يستخدم فى المنتجات كبيرة الحجم وتتم هذه العملية فى أرضية المسبك حيث يتم حفر عمقا بمقدار مناسب ثم تسوية أرض الحفرة. ثم وضع قاعدة الفرما فى الحفرة وتثبيتها ووضع لوحين من الخشب على جانبى الحفرة ووضع فحم نباتى على الفرما. ثم وضع عمود الفرما فى القاعدة وتثبيته بإحكام وتغطية الحفرة بالرمل إلى أن يعلو الرمل الحفرة بارتفاع يساوى ارتفاع المنتج. ثم يتم قص الشكل الخارجى للمنتج المراد سباكة على قطعة من الصاج(2مم)ثم تثبيتها على زراع الفرما. ثم تثبيت زراع الفرما فى عمود الفرما. ثم يتم دوران زراع المركب عليها الشكل الخارج للمنتج بعد وضع التسامحات ليأخذ الرمل شكل المنتج المراد سباكتة. ثم يتم فك مسمار العمود ويتم فك زراع الفرما.
سحب اللوحين من على جانبى الحفرة وملئها بالفحم النابتى وذلك لخروج الغازات الناتجة من المعدن المنصهر. يتم دهان الجزء الخارجى بطبقه من الجرافيت حتى لا يلتصق الرمل الآخر . نحضر نصف ريزق علوى يناسب حجم المنتج. يتم تقسم الريزق الى عدد من الاقسام. ثم يتم عمل فرمة على شكل الثقب ثم تركيبها بعمود الفرما ودورانها لتأخذ نفس شكل الثقب. ثم تركيب القوالب بالتوالى. ثم عمل فتحة المصب. ثم صب المعدن.

Loom moulding.
نفس طريقة الـ pit casting ولكن يستبدل الرمل بالطوب الطفل.

Shell moulding.
وفيها يصنع النموذج من المعدن من نصفين ويتم فيها استخدام ماده راتنجية مع الرمل لتشكيل قالب السباكة عن طريق وضع نصف النموذج المعدنى على لوح من المعدن وتثبيته يتم وضعه على الهوبر وقلب الهوبر 180 درجه ثم تسخين النموذج عن طريق سخان حرارى الى أن تنصهر المادة الراتنجة مع الرمل ليأخذ شكل المسبوكة.
المسبوكات الناتجة نادرا ما تحتاج إلى عمليات تشغيل.
لا يوجد اى مواد عضوية وبالتالي لا يوجد غازات .
يتم خلط البلاستيك مع الرمل بطريفتين:
A. الخلط على البارد : وذلك بإضافة أل phenolic الى الرمل الجاف ويتم خلطها خلطا تاما وطحنها عند درجة حرارة لاتزيد عن 50 درجة.
B. الخلط على الساخن : يتم طحن الرمل مع phenolic عند درجة حرارة تعادل 170:150 مع اضافة مادة محفزة تعرف باسم hexamatilin titramin مذابة فى الماء مع استخدام الزيت السيلكونى لفصل الغلاف عن الأورنيك وتتكرر هذه العملية من 20: 15 مرة.

Carbon dioxide moulding.
وفيها يخلط الرمل مع سيليكات الصوديوم وعند تعرضهم لثانى أكسيد الكربون يتحولن لمادة جيلاتينية تعمل على تماسك وتصلد حبيبات الرمل يتم تعريضهم للهواء الجوى وتسخينهم لدرجة حرارة 150 حتى تتم عملية التجمد لتأخذ الشكل المطلوب.
يمكن تشكيل القوالب الصغيرة دون الحاجة الى ريزق.
الحصول على أسطح دقيقة وناعمة.
مكلفة للغاية/ لايمكن استحدام القالب مرة أخرى.
تستخدم للأجزاء المتوسطة والصغيرة الأكثر تعقيدا منها فى السباكة بالأغلفة.
اذا تم تخزينها لفترة لاتصلح للاستخدام وذلك لزيادة تصلدها مما يؤدى الى الثغرات التى يمكن للغاز أن يمر من خلالها.
Die castling.
تسمى هذه الطريقة الب فى القوالب نصف الدائمة نظرا لاستخدامها داليك معدنية ورملية ويكون قالب السباكة من المعدن ويستخدم فى سباكة المواد الغير معدنية والحديد الزهر.
أسطح ناعمة./سماحات دقيقة حتى 0.01 بوصة./ يمكن عمل ثقوب أدق حتى 4/1 بوصة.
قلة المساحة المستخدمة وكمية المعدن المنصهر.
اقتصادية اذا استخدمت فى الانتاج الكمى الغزير.
لايمكن تعديل القالب.
الحد الاقصى للمسبوك يقل كثيرا عن الطرق السابقة.
الحد الفاصل بين الأجزاء رأسى.
بعض المسبوكات لاتلائم هذه الطريقة.

Centrifugal casting.
وتتم فيها عملية الصب بالطرد المركزى. ومنها :-
i.True centrifugal casting.
وتستخدم هده الطريقة لانتاج المواسير سواء كانت:
A. طويلة : نستخدم نظام الصب الأفقى مع مراعاة شكل النهاية للماسورة (داليك) وعند وجود أشكل فى القالب يتم تشكيل النهاية حسب الشكل اما من الرمل أو فى القالب وتستخدم اذا كانت الماسورة طويلة.
B. قصيرة : ويكون فيها القطر أكبر من الطول والصب يكون رأسى ويتم فيها صب المعدن أولا ثم عملية الدوران وتأخذ النهاية الشكل المطلوب.
ii.Semi centrifugal casting.
تستخدم لانتاج الأشكال المتماثلة حول المحور الرأسى ويمكن انتاج عدة منتجات فى وقت واحد ويتم فيها صب المعدن أولا ثم عملية الدوران.
iii.Centriugal casting.
هى نفس الطريقة السابقة ولكن يمكن انتاج عدة أشكال غير متماثلة حول المحور الرأسى وبنفس الطريقة ولكن المنتجات تأخذ شكل دورانى حول المحور الرأسى .
Investment casting.
تستخدم للحصول على منتجات غاية فى الدقة وسرعة انتاجها ولا تحتاج لعمليات التشغيل.
تستخدم هذه الطريقة الشمع الأسكندرانى لصبة فى الريزق ليحصل على شكل المنتج ثم تركه حتى يبرد ويتم صب العدد المطلوب من المنتجات ويتم ذلك عمل أسطوانة رأسية طويلة وأخرى صغيرة ثم ربط الأسطوانات الصغيرة مع المنتجات مع الأسطوانة الرأسية ثم غمرهم فى مادة حرارية مذابة ثم يتم تجفيفها وتترك لمدة عشر ساعات حتى يجف الغلاف ثم تتم عملية ازالة الشمع وذلك عن طرق التسخين ووضع القالب مقلوب ثم تتم عملية الصب وذلك فى حالة المسبوكان الحديدية يتم استعمال أفران القوس الكهربى عن طريق التثاقل ثم تسليط هواء ساخن على فتحة المصب بغرض اجبار المعدن على ملىء الفراغات ثم يترك حتى يتجمد ثم تتم عملية التنظيف بتكسير الغلاف وازالة قنوات الصب.
Pressures die casting.
وجه التشابة بينها وبين Die casting أنه يتم استخدام قوالب معدنية ولكن الدليك يكون من المعدن ولا يستخدم الا فى الانتاج الكمى . ويتم فيها دخول المعدن تحت ضغط ويمكن انتاج منتجات رقيقة السمك تصل الى 0.015 بوصة وبطول 6 أقدام ومعدل انتاجة عالى ويمكن انتاج أشكال غاية فى التعقيد ذو خواص ميكانيكية عالية.
ولا يستخدم لأى معادن حديدية ولا يمكن سباكة المشغولات الكبيرة ولا تستخدم الا فى انتاج أكثر من 2000 منتج.
أنواع ماكينات الضغط:
Hot chamber.
Plunger i.
يصلح للماكينات ذات الغرف الساخنة.
ويتم دخول المعدن الى القالب عن طريق الوزة مع فرق الضغوط عن طريق المكبس ومنها الى أل nozzle الى القالب لملىء الفراغات.
ii. Air ignition.
ويتم دخول المعدن الى القالب عن طريق ضغط هواء من الخارج ويتم دخول المعدن عن طريق ميل رقبة الوزةعن طريق المفصلة ومنها الى فتحة الدخول التى تقوم بالتحكم فى حجم المعدن حسب قطرها ومنها الى أل nozzle الى القالب لملىء الفراغات.

Cold chamber.
وفيها يتم صهر المعدن فى أفران ويتم نقلة عن طريق بوثقة ثم تتم عملية الصب عن طريق فتحة الصب ويتم الضغط عليها بالمكبس ليضغطه داخل القالب لتتم عملية الصب.
هناك العديد من المعادن منها ما يقبل التشكيل علي البارد أو الساخن وبعد الانتهاء من عملية التشكيل يكون هناك اختلاف في خواص المادة ولذلك يتم عمل معالجة حرارية وذلك حتى يكسب المادة بعض الخواص. وطريقة السباكة تصلح لجميع أنواع المعادن سواء كن هش أو طريا. وإن معدل التبريد يتحكم بشكل كبير في خواص المعدن وفيه يتم إزالة الإجهادات الداخلية للمعدن.
النظرية التكنولوجية : وهي تحويل نتائج العلم إلي واقع .
هنالك اساليب بدائية في عملية السباكة وتؤدي هذه العمليات الي حدوث عيوب في المنتجات مثل عميلة السباكة بالرمل وتستخدم أساليب بدائية في عملية السباكة وتحتاج الي عمليات تشغيل وتستخدم الحديد الزهر وذلك بعد استخلاصه من الحديد الغفل من الفرن العالي حيث يضاف اليه بعض الإضافات مثل الحجر الجيري وذلك للتخلص من الشوائب. وهناك العديد من الأفران تستخدم لاستخلاص الحديد من الخام مثل أفران القوس الكهربي . ويكون شكل الحديد بعد استخلاصه علي شكل ألواح ومقاطع ويكون علي شكل منتجات نصف مصنعة.
وهذة الاساليب البدائية تستخدم للإنتاج الأحادى وتستخدم رمل ذات مواصفات خاصة ولايمكن استخدامها في عمليات التصنيع.
أما الطرق المتاحة حديثا:
1- shell molding.
2- Carbon dioxide process
3- Full mold process
4- Investment casting
5- Ceramic mold casting
6- Plaster molding
Ceramic molding process:
من مميزاتها أنها تتحمل درجة حرارة عالية بخلاف إلplaster حيث أنه يتحمل درجة حرارة أقل من 100درجة.
الطرق المتقدمة :
تعطي منتجات غاية في الدقة وتستخدم الكمبيوتر في عملية الإنتاج مثل ماكينات CNC وتكون فيها الدقة متناهية . وتستخدم لصناعة mold من المعدن ويكون له مواصفات :
1- يتم تصنيعه من معدن درجة انصهاره أعلي من درجة انصهار المدة المنصهرة.
2- عدم التفاعل مع مادة القالب.
3- لاتتغير صفات القالب عند درجة الحرارة العالية.
4- أن يكون القالب مقاوم للتآكل.
وهناك طرق لمعالجة التآكل مثل تكسيه القالب وذلك بوضع طبقة من السيراميك وتعمل هذه الطبقة أيضا علي مقاومة الحرارة العالية .
وكما ذكرنا في السابق أن من الطرق الحديثة في الانتاج هو استخدام الCADD في عمليات الانتاج وفي السابق كان يستخدم الروافع الميكانيكية في عملية الانتاج وفي عمليات الانتاج الحديث يتم رسم المنتج ثم عملية التصنيع عن طريق CAM .
ويتم تصنيف الماكينات المستخدمة في عمليات السباكة حسب درجة الحرارة وذلك أن هناك معادن درجة انصهارها 1600درجة وتسمي SUPER MATERIAL وذلك في القرن الحديث ظهرت SMART MATERIAL وهناك مواد أخرى درجة انصهارها أقل من 600 درجة وهناك نوعان من الماكينات تستخدم في عملية السباكة وتم ذكرهما في السابق. HOT CHAMBER & COLD CAMBER
وهناك عيوب تحدث في المعدن مثل البخبخة وهناك طرق للتخلص منها مثل السباكة بتأثير الضغط.

التصنيفات
العلوم الهندسية

الأنفاق Tunnels

أت مع التطور الحضاري للمسيرة الإنسانية ، والنمو الإنساني المتزايد وزيادة الحاجة المستمرة للبنى التحتية الأساسية لإشباع الأهداف الإقتصادية المتعددة للمجتمعات
المتطورة ، فمع أكثر من 6 مليون كيلومتر من الطرق السريعة ، و240.000 كيلومتر من السكك الحديدية العابرة للولايات المتحدة ، يتشكل لدينا صورة واضحة عما أصبحت عليه الحياة من ازدحام متزايد بشكل كبير فوق سطح الأرض

تعليم_الجزائرتعليم_الجزائر

تشكل الأنفاق أحد آخر الفضاءات والمساحات المتاحة لحركة المركبات والقطارات ، وتمديدات المجاري المائية والصحية وخطوط الاتصالات وخطوط الطاقة .
وقد أصبحت اليوم عمليات حفر الأنفاق في الجبال وتحت المحيطات من العمليات الآمنة الى حد كبير ، إلا أنها لم تكن دائما كذلك فيما مضى ، فقد كلفت هذه أفكار الإبداعية حقا آلاف السنين من جهود المهندسين المضنية للوصول الى هذه الهندسة الإنشائية الرائدة والآمنة ،والتي تجاري أعظم الإنشاءات الهندسية الموجودة حاليا .

تعليم_الجزائرتعليم_الجزائر

تم إنشاء الأنفاق قديما من قبل المهندسين الرومان بغرض نقل المياه فقط ، حيث قام الرومان ببناء أعقد شبكة أنفاق في العالم القديم ، والتي تميزت بالإنشاءات المنحدرة ( المائلة ) التي تدعى القنوات ، وذلك بهدف نقل المياه من الينابيع الجبلية الى المدن والقرى القريبة .
قام المهندسون الرومان بنحت وحفر غرف تحت الأرض وإنشاء المنحنيات القوسية الفنية الرائعة ليس فقط لاستحضار المياه العذبة من الجبال الى المدن ، وإنما للتخلص من مياه التصريف الصحية أيضا .
وخلال القرن السابع عشر كانت الأنفاق تبنى فقط كقنوات ، بلا طرقات أو سكك حديدية ، حيث أصبحت القنوات المائية السريعة أفضل السبل لنقل الشحنات المختلفة والمواد الخام من المناطق المختلفة الى المدن , وعبر مسافات شاسعة .

تعليم_الجزائر

مع ظهور السيارات والقطارات أخذت إنشاءات الأنفاق بالتوسع والتطور بشكل ملحوظ ، فخلال القرن التاسع عشر ، حدثت تطورات كبيرة في هندسةالانفاق وشق الطرقات الإسفلتية للسيارات والسكك الحديدية للقطارات ، حتى أصبحت الأنفاق أكثر ضخامة وأفضل تصميما وتمتد لمسافات أكبر تحت الأرض .

تعليم_الجزائر

في عصرنا الحالي لم يقف المهندسون عند مسألة حفر الأنفاق داخل الجبال ،وفي المحيطات .
ومع آخر الإبداعات الإنشائية العصرية أصبح المهندسون قادرون على حفر وإنشاء أعقد الأنفاق الجبلية ، وتحت مجاري الأنهار ، وحتى تحت المدن النشيطة بالأعمال . حيث يقوم المهندسون قبل البدء بأي عملية حفر بإجراء الدراسات الضرورية والتحريات عن أوضاع الأرض والتربة من خلال عمليات تحليل التربة وعينات من الصخور الموجودة ، وأحيانا يقومون بإجراء عمليات حفر اختبارية مسبقة .

تعليم_الجزائر
آلة حفر الأنفاق ( Tunnel Boring Machine TBM )

ثلاث خطوات أساسية لإتمام عملية إنشاء النفق

يعلم المهندسون اليوم أن هنالك ثلاث خطوات أساسية يجب اتباعها بجدية خلال عمليات إنشاء وبناء الأنفاق النظامية عموما .

-الخطوة الأولى : وهي عملية التنقيب حيث يقوم المهندسون بعملية تثقيب في الأرض باستخدام التقنيات المناسبة وذلك تبعا لنوع التربة والصخور .
-الخطوة الثانية : وهي عملية التدعيم حيث يجب على المهندسين خلال عملية الحفر البدء بإجراءات التدعيم للأسقف والجدران غير المستقرة والقابلة للانهيار .
-الخطوة النهائية : وهي عملية التبطين حيث يقوم المهندسون بإضافة اللمسات الأخيرة ، كرصف الطرقات والإنارة والعمليات التكميلية الأخرى .

الأنواع النموذجية للأنفاق

يمكن تقسيم الإنشاءات النفقية الى ثلاث أنواع رئيسية :

أنفاق الأرض الرخوة ( الطرية )

وهي أنفاق نموذجية قليلة العمق تستخدم عادة كأنفاق مشاة ، ذات أنظمة تصريف للمياه وبالوعات ، بسبب طبيعة الأرض الطرية تستخدم الإنشاءات التدعيمية التي تدعى واقية النفق Tunnel Shield التي يتم تثبيتها في مقدمة النفق لحمايته من التداعي والانهيار بسبب طبيعة أرضه أو تربته الرخوة .

تعليم_الجزائر

القوى المؤثرة على هذا النوع من الأنفاق
التربة الثقيلة والرطبة تدفع من مختلف الجهات باتجاه النفق ، وتخضع الجدرات لقوى ضغط تجاذبية من قبل الأرض ومن مختلف الجهات .

تعليم_الجزائر

الأنفاق الصخرية

يحتاج هذا النوع من الأنفاق الى تدعيمات بسيطة مقارنة بسابقتها خلال مراحل الإنشاء وتستخدم غالبا كأنفاق سكك حديدية أو طرق سريعة داخل الجبال ، فقبل عدةسنين ، استخدم المهندسون مادة الديناميت لتفتيت الصخور القاسية خلال عملهم في حفر الأنفاق ، أما اليوم فقد أصبح هنالك آلات حفر خاصة تدعى حفارات الأنفاق ( Tunnel Boring Machine TBM )قادرة على اختراق الصخور الضخمة والقاسية .

تعليم_الجزائر

القوى المؤثرة على الأنفاق الصخرية
الجدران الصخرية تتميز بتماسكها وكثافتها لتشكل دعامة مسبقة للنفق ، وبعض المقاطع العرضية في الصخر أقل كثافة من الأجزاء الأخرى ،وبالتالي تقوم هذه المقاطع الغير ثابتة (غير مستقرة ) بالتأثير بقوة على جدران النفق كما في الشكل .

تعليم_الجزائر

الأنفاق تحت المائية

تتطلب هذه الأنفاق دقة وبراعة كبيرتين في الإنشاء ، حيث يجب الإبقاء على الماء خارجا طوال عملية البناء .
كان على الهندسين قديما القيام بتثقيب وحفر حجرات معرضة لضغط عالي لضمان عدم تشربالمياه الى داخل القناة أثناء عملية الإنشاء ، أما اليوم فإن أنفاقا مسبقة الصنع يتم تجهيزها بحيث تعوم الى منطقة التثبيت ، ثم يتم إغراقها الى حيث يتم توصيلها بعضا ببعض في المكان المطلوب وبدقة عالية للتصنيع والتثبيت .

تعليم_الجزائر

القوى المؤثرة على الأنفاق تحت المائية
يؤثر ضغط الماء بقوى عمودية على جدران النفق ، وتنضغط جدران النفق بتأثير القوى الضاغطة المائية .

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

انفاق حديثه ومتطوره
The Submerged Floating Tunnel نفق عائم
تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائرتعليم_الجزائرتعليم_الجزائرتعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر
نظرا لازدحامات السير الخانقه وتاثيرها السلبي على المحيط الذي نعيش فيه ارتات العديد من الدول المتقدمه تحويل طرق السير من فوق الارض الى تحت الماء

التصنيفات
العلوم الهندسية

الاسس التصميمه للمصانع

المصانع.

تعريف المصنع :هو عبارة عن مبنى أو مجموعة مباني التي تصنع فيها المنتجات , و تتراوح المصانع في الحجم ما بين ورش صغيرة و بنايات تملأ مدينة بأكملها . وفي داخل المصنع يتم تحويل المواد الخام و الأجزاء إلى منتجات جاهزة للاستخدام و ذلك من خلال إضافة قيمة لهذه المواد بتغير شكلها و مضمونها طبقا لمقاييس السوق و باستعمال أقل وقت و مادة وجهد , وتنتج المصانع تقريبا كل المنتجات التي يستخدمها الناس , حتى الغذاء له مصانع عديدة بحيث تعالج و تعد و تعبىء المنتجات الغذائية .
ويتكون المصنع من ثلاث فراغات أساسية و هي:
1. فراغ الادارة .
2. فراغ التصنيع (الإنتاج).
3. فراغ التخزين.

أنواع المصانع :

طبقا لمبدأ تقسيم العمل إلى عدد من العمليات أثناء عملية الصناعة تم تقسيم المصانع إلى ثلاثة أنواع وهي:
1. المصانع النمطية .
2. مصانع المهمات .
3. مصانع السلع المتنوعة .

المصانع النمطية :
و هي التي تصنع وحدات كثيرة من المنتج و تسمى أيضا هذه الطريقة بـ (طريقة خط التجميع) . فمثلا في صناعة السيارات يمر هيكل السيارة فوق خط نقال عبر أركان المصنع , وأثناء حركة الهيكل تظهر أجزاء متفرقة على خطوط نقالة أخرى بحيث يتم ربطها بالهيكل حتى تكتمل السيارة .

مصانع المهمات :

و تسمى أيضا مصانع المشروعات , ومن أمثلتها مصانع الطائرات .
و في هذا النوع لا يمكن تحريك المنتج من مكان لآخر بسبب حجمه الكبير, و بالتالي لا بد للعمال و الأجهزة من الانتقال إلى المنتج .
و يستغرق إنتاج وحدة واحدة من المنتج زمنا طويلا قد يصل إلى عدة شهور.

مصانع السلع المتنوعة :و تجمع ما بين وسائل المصانع النمطية و مصانع المشروعات .
و في هذا النوع تقام المصانع لإنتاج عدد معين من الوحدات لمنتج معين , وبمجرد الانتهاء من العدد المطلوب تبدأ المصانع في إنتاج منتج آخر.

المعايير التخطيطية و التصميمية للمصانع:

1. اختيار الموقع:
• يعتمد اختيار الموقع على نوع الصناعة التي يقوم بها المصنع و ذلك بالنسبة لقرب المصنع أو بعده عن المناطق السكنية.
• لا بد أن يكون المصنع قريبا من وسائل النقل و المعابر التجارية , وذلك لتسهيل نقل السلع (استيرادها و تصديرها.
• أن يكون قريبا من مصادر المواد الأولية المستخدمة في الصناعة.
• أن تكون التربة جيدة , ويكون منسوب المياه الجوفية منخفض.
• أن تكون مصادر الطاقة متوفرة في المكان (مولد كهربائي أو محطة توليد صغيرة), بالإضافة إلى مصادر المياه (مياه للشرب,مياه للإنتاج,و مياه للطوارىء), كذلك لا بد من توفر شبكات صرف في الموقع.
• قرب الموقع من الأسواق المحلية.
• التضاريس تلعب دورا أيضا في عملية اختيار الموقع , ويقدر أكبر ميل للمناطق الصناعية بـ 5% .
• سعر الأرض , وذلك بما يتلاءم مع اقتصاديات المشروع.
• أن تكون المساحة كافية لإقامة المشروع : و يتم تقدير المساحة المطلوبة من خلال معطيات المشروع و متطلباته و ذلك بحساب المساحة اللازمة للشوارع و الطرق في المشروع (الحركة و النقل ) , كذلك حجم الآلات وأبعادها و أماكن تواجدها , طريقة و أماكن التخزين ونوعية المواد المخزنة و بالتالي المساحة اللازمة لذلك , عدد العمال (عادة تعطى مساحة 2م2 لكل عامل على الأقل ), الخدمات و المرافق العامة , كل هذه المتطلبات بالإضافة إلى مساحة إضافية للامتدادات و التوسعات المتوقعة.
• مراعاة الظروف الجوية (التوجيه) , وكذلك مصادر التلوث للبيئة .

التصنيفات
العلوم الهندسية

ّّّّمشروع تخرج حول مكتبة في قسنطينة

لسلام عليكم و رحمة الله تعالى و بركاته
صور le rendu
تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر
صور la maquette
تعليم_الجزائر
الروابط
Zshare
Sendspace
Megaupload

Password
www.startimes2.com

التصنيفات
العلوم الهندسية

التربية الإنتفاخية من الزاوية الهندسية

تعريف التربة الانتفاخية ( Expansive Soils ):
إذا تعرض حجم التربة أو الصخور الرخوة (Soft Rocks ) للانكماش أو التمدد عند حدوث تغير في مستوى الرطوبة بها ( Moisture ) فإنها تسمى انتفاخية . والتربة التي تحدث بها هذه الظاهرة تكون عادة تربة طينية (Clays ) إلا انه هناك بعض أنواع التربة الصفائحية ( Shales) تتعرض للانكماش والتمدد أيضا…

وترجع هذه الظاهرة إلى تفتت سيلكات الألومنيوم ذات الأصول المعدنية البركانية ( Aluminum Silicate Minerals )لتكون تربة طينية انتفاخية من مجموعة الاسمكتايت ( Smectite Group ) واشهر أنواع التربة التي تتدرج تحت هذه المجموعة هي تربة المنت موريللونايت ( Montmorillonite ) حيث تتمدد الأنواع الصافية ( Pure ) من هذه التربة ليتضاعف حجمها خمس عشرة مرة قدر حجمها وهى جافة . ولكن هذه التربة في الطبيعة عادة تكون مختلطة بأنواع أخرى من الطين لها صفات اقل انتفاخية ولذلك يندر أن توجد في الطبيعة تربة يتمدد حجمها ولأكثر من مرة ونصف قدر حجمها وهى جافة و في هذا خطورة طبعا على المنشأ المقام على تربة كهذه .


متى يصبح وجود التربة الانتفاخية مشكلة؟
إذا توافرت العوامل الثلاثة فسوف يؤدى وجود التربة الانتفاخية إلى مشاكل يتعين علينا دراستها :-
1. أن تحتوى التربة على مكونات معدنية ( Mineral components ) ذات الخواص الانتفاخية العالية .
2.أن تتعرض هذه التربة لتغيرات كبيرة في محتوى الرطوبة.
3.طبقة التربة المحتوية على مواد انتفاخية يجب أن تكون بسمك كاف لكي تحدث حركة تكفى لأحداث الضرر على سطح الطبقة .وعموما لو زادت نسبة التمدد الحجم لتربة الآساسات عن (3 % ) فإنها تودي إلى إحداث أضرار بنسبة متفاوتة للمنشات ما لم تكن اساساتها مصممة بطريقة خاصة لمواجهة ذلك( Specially designed Foundations )

مشكلة التربة الانتفاخية:
طبقا لبعض الإحصاءات فان الأضرار التي تلحق بالمنشات المقامة على التربة الانتفاخية تفوق الأضرار التي تلحق بالمنشات بسبب الفيضانات والأعاصير والزلازل مجتمعة . وتشمل هذه المنشات المباني وأيضا الطرق ( Roads ) والكباري ( Bridges ) وخطوط الأنابيب ( Pipelines ) وأيضا كل المنشات غير المرنة ( Rigid structures ) والتي تركز على آو تمر من خلال التربة الانتفاخية .
والمشاكل التي تسببها التربة الانتفاخية تتوقف لحد كبير على اختلاف الضغوط ( Pressure changes ) تحت المنشأ من مكان ولأخر .
وهذا بسبب التوزيع غير المتساوي لمحتوى الرطوبة ( Moisture) في التربة الحاملة للأساسيات .فنجد أن المباني الصغيرة , الكباري والطرق توثر بأحمال صغيرة على التربة الانتفاخية وذلك مقارنة بضغوط الانتفاخ ( Swelling Pressure ) بها وآلتي تتعدى 10000 رطل/قدم2 آو 479000 باسكال

التصنيفات
العلوم الهندسية

تدعيم المبانى لمقاومة الزلازل

تدعيم المبانى لمقاومة الزلازل
يتجه العالم الآن لانشاء مبانى يمكنها مقاومة الزلازل
ولكن ما الحل فى الأبنية المقامة بالفعل…هل الأبنية المشهورة كمجلس الشعب المصرى أو دار الأوبرا أو أى منها يمكن تدعيمه
هل يمكن تدعيمها؟؟ هنا سنرا كيف يمكن تدعيمها

الحقن بمواد رابطة أو لاصقة
مجال الاستخدام
جدران وعناصر حاملة أخرى كالأعمدة من البيتون أو المواد الحجرية

وصف مختصر للطريقة
الحقن بتجهيزات خاصة تؤمن الاستمرارية والمتانة ومعظمها مواد بوليمرية
التطويق بشبكات فولاذية

مجال الاستخدام
جدران المباني سابقة الصب والأبنية الحجرية
وصف مختصر للطريقة
تمد شبكات فولاذية على سطوح الجدران وتثبت إليها، ثم يصب البيتون على هذه الشبكات، ولرفع الصلابة تستخدم مجموعة من العناصر المعدنية بشكل زوايا تثبت إلى الجدران لتقوية الوصلات بين القطع سابقة الصب وتثبت إلى الجدران بوساطة البراغي

الحقن بوساطة المونة الإسمنتية

مجال الاستخدام
الجدران المنفذة من الآجر وفي حال وجود تشققات عرضها من 1-10 مم
وصف مختصر للطريقة
يحقن السائل الإسمنتي تحت ضغط عالي في الشقوق

الضغط باستخدام سبق الإجهاد لحبال فولاذية

مجالات الاستخدام
المباني الحجرية أو سابقة الصب من عناصر صغيرة أو كبيرة
وصف مختصر للطريقة
ينفذ حزام أفقي في مستوى كل طابق مسبق الإجهاد من الأسلاك الفولاذية في الأبنية المؤلفة من طابقين وفي الأبنية ذات الخمس طوابق من المجاري الفولاذية ، ينفذ سبق الإجهاد بوساطة البراغي ووصلات خاصة
استخدام هيكل فولاذي خارجي

مجال الاستخدام
الجدران الخارجية البيتونية أوالحجرية الحاملة أو غير الحاملة
وصف مختصر للطريقة

تنفذ شبكات فولاذية أفقية ورأسية وكذلك باستخدام عناصر قطرية من المقاطع المعدنية المصنعة ( [ , l , i )
استخدام شدادات مسبقة الإجهاد

مجال الاستخدام
الأبنية المنفذة من جدران وبلاطات سابقة الصب
وصف مختصر للطريقة

تثبت الشدادات إلى حزام أفقي مسبق الإجهاد والحزام ينفذ من المجاري ويثبت إلى البيتون بالبراغي
استخدام روابط قص من البيتون أو الفولاذ

مجال الاستخدام
الأبنية سابقة الصب
وصف مختصر للطريقة
قطعتين على كامل ارتفاع الطابق وذلك لمقاومة قوى القص والشد
استخدام إطارات من البيتون المسلح مسبقة الصب أو مصبوبة بالمكان
مجال الاستخدام
الأبنية سابقة الصب
وصف مختصر للطريقة

يحاط المبنى بإطارات من البيتون المسبق الصب أو المصبوب بالمكان

استخدام وسائط تثبيت فولاذية

مجال الاستخدام
الأبنية سابقة الصب

وصف مختصر للطريقة

تعرّى القضبان في العناصر السابقة الصب بجانبي نقطة الإتصال وتلحم هذه القضبان إلى صفائح فولاذية للتثيبت لتوحيد انزياحات العناصرالمتجاورة

استخدام روابط سابقة الإجهاد

مجال الاستخدام

الأبنية الهيكلية المتعددة الطوابق
وصف مختصر للطريقة

تنقل الحمولات من الجوائز المتصدعة إلى الأعمدة بوساطة الشدادات سابقة الإجهاد

التصنيفات
العلوم الهندسية

تطور طرق التصميم المعماري

في بداية الستينيات توافرت النظم الهندسية و البحوث التطبيقية و نظريات المعلومات و الرياضيات الحديثة و الحاسبات لمطوري نظريات التصميم في أشكال متطورة و ساعدت العديد من الأحداث على ظهور طرق التصميم من هذه المصادر كمجال متخصص.
1950 مالدونادو Maldonado
و ظهر ذلك فى بداية الخمسينيات فى مدرسة اولم للتصميم Ulm School of Designحيث حاول مالدونادو و آخرين إرساء قواعد "علم الإنسان التطبيقي" الذي يجعل المصمم جزء متكامل مع المجتمع و يتعامل مع مراكز الحضارة الصناعية حيث تقوم الصناعة باتخاذ القرارات الهامة التي تؤثر على الحياة اليومية.
1956 ماكس بل Max Bill
حاول ماكس بل و زملائه تحرير أنفسهم من سيطرة أسطورة مدرسة البوزار و حاولوا الوصول إلى طريقة اكثر حزما و تتبع الاتجاه العلمي. و تم استبدال الأحاسيس و الفن بالطرق التحليلية و العلمية
1962 موريس اسيمو Morris Asimow
قدم موريس اسيمو كتاب بعنوان "مقدمة للتصميم" حيث يصف التصميم كأنساق معلومات التي تتضمن الجمع و المعالجة و التنظيم الإبداعي للمعلومات المتعلقة بالمشكلة. و يصف طرق الوصول للقرارات المثالية و توصيلها و اختبارها و تقييمها. و لطريقة موريس اسمو خاصية التفاعل حيث يتم غالبا أثناء العمل ظهور معلومات جديدة و رؤية جديدة مما يتطلب العودة لخطوات السابقة. و طريقته مأخوذة بوضوح من النظم الهندسية. و تتضمن المراحل التالية:
دراسات الجدوى Feasibility Study
التصميم الأولى Preliminary Design
التصميم التفصيلي Detailed Design
التخطيط لنسق الإنتاج Planning the Production Process
التخطيط للتوزيع Planning for Distribution
التخطيط للاستهلاك Planning for Consumption
التخطيط لزوال المنتج Planning for retirement of the Product
و تتضمن مرحلة التصميم التفصيلي ما يلي:
الإعداد للتصميم Preparation for Design
النظم العامة للتصميم Overall design Subsystems
المكونات العامة للتصميم Overall Design Components
التصميم التفصيلي للأجزاء Detailed Design of Parts
الإعداد للرسومات التجميعية Preparation of Assembly Drawings
الإنشاء التجريبي Experimental Construction
برنامج تجربة المنتج Product test Programme
التحليل و التوقعات Analysis and Prediction
إعادة التصميم Redesign
و يتضمن نسق حل المشاكل و هو ما يسميه نسق التصميم ما يلى:
التحليل Analysis
الحل Synthesis
ُالتقييم و القرار — # وصلة ممنوعة 1775 # –uation and Decision
القياس Optimization
المراجعة Revision
التنفيذ Implementation
و نسق التصميم Design Process هو وصف لكل ما يحدث منذ تحديد المشكلة الى الانتهاء من التصميم. و بناء على طبيعة و نوع المشكلة يتضمن نسق التصميم نشاطات ذهنية و هي التي تسمى تتابع القرارات
سبتمبر 1962 المؤتمر الأول لطرق التصميم – الكلية الملكية – لندن
كان الهدف من المؤتمر هو تجميع الأفراد و الجماعات ذوى الاهتمام المشترك و الهدف المشترك في التخصصات المختلفة من العلوم و الفنون لاستكشاف تطبيق الطرق العلمية و المعرفة على المشكلات التى يتعاملون معها. و التغلب على الحواجز بين الأنشطة و بعضها البعض و اكتشاف العلاقات المحتملة التي تربط كل الأنشطة الإبداعية و الوصول إلى لغة مشتركة للاتصال بين التخصصات المختلفة و على الأخص تلك الغير مترابطة.
و كانت نتيجة المؤتمر تحديد ثلاثة مراحل أساسية لطرق التصميم و تسمى بمسميات مختلفة حسب المجال التخصصي:
الاستيعاب Conception
الإدراك Realization
الاتصال Communication
أو بصورة أخرى:
التحليل Analysis
الحل Synthesis
التقييم — # وصلة ممنوعة 1775 # –uation
1962 دنيس ثورنلى Dennis Thornley و تعليم التصميم المعمارى
في هذا المؤتمر قدم دنيس ثورنلى Dennis Thornleyبحث عنوانه "طرق التصميم فى التعليم المعماري" كنتيجة لدراسات قام بها منذ عام 1958 عندما عاد للتدريس بعد ممارسة المهنة فى جامعة مانشستر حيث لاحظ ان "التصميم الذي يتم تدريسه في مدارس العمارة له علاقة ضئيلة لما يحدث في الممارسة و تدهور مستوى تعليم التصميم.
كانت مصطلحات نظم البوزار Beaux Arts مازالت تستخدم و كان شكل المبنى و شكل الرسومات هو اهم شئ دون النظر للتحليلات الوظيفية او التفاصيل. و لم يكن هناك أي أساس منطقي للتحكيم حيث كان التحكيم يتم بناء على أهواء المعلمين. المهم هو تطابق المسلمات بين المعلم و الطالب.
حاول ثورنلى إرساء قواعد لتعليم التصميم بالتفكير فيما يفعله المعماري عندما يقوم بالتصميم. و الطريقة تتكون من سبعة مراحل:
جمع المعلومات Accumulation of data
تحديد الفكرة العامة أو الشكل Isolation of a General Concept or Form
ا) الغرض الرئيسي للمبنى
ب) علاقة المبنى بالفرد
ج) علاقة المبنى و المستعملين بالمجتمع المحيط و النمط التجارى
د) علاقة المبنى بلالبيئة المادية المحيطة
هـ) الاقتصاديات
و) الاهتمامات الأولية
ز) الاهتمامات الأولية
ح) وضع فكرة عامة للشكل المناسب او الفكرة العامة
3- تطوير الشكل للتصور النهائي Development of Form into Final Scheme
ا) اهتمامات تفصيلية بالتنظيم الفراغي و الشكلي
ب) اهتمامات تفصيلية بالتنظيم الإنشائي
ج) تطوير القيم المعمارية
4- تقديم التصور النهائي Presentation of Final Scheme
و قد كانت طريقة ثورنلى أساسا أداة تعليم التي يتمكن من خلالها المعلم من متابعة عمل الطالب. فكل مرحلة يتم تقييمها في حين كانت الدرجة الكاملة في الماضي تعطى للمشروع النهائي.

1963 هانز جوجيلوت Hans Gugelot
تعتمد طريقة هانز جوجيلوتس على ما يلى:
1- مرحلة المعلومات Information Stage
العميل – المنتجات المشابهة – مجال العمل
2- مرحلة البحث Research Stage
المستعمل – الاحتياجات – البيئة – الاستخدام – الوظيفة
3- مرحلة التصميم Design Phase
الإبداع – الاحتمالات الجديدة للتشكيل – احتياجات الآخرين المشاركين فى العمل
4- مرحلة اتخاذ القرار Decision Stage
الإنتاج – التسويق – التقنيات
5- الحسابات Calculation
المواصفات القياسية
6- عمل النماذج Model Making
عمل نماذج للتوضيح
1963 طريقة التصميم المنظم لكريستوفر جونس
ظهر الاتجاه نحو طرق منطقية و منظمة للتصميم خلال الخمسينيات و ظهرت كنتيجة للتقدم التكنولوجي فى مجالات الكمبيوتر و التحكم الآلي و النظم. و في نفس الفترة كانت هناك محاولات لاعطاء أهمية اكبر للخيال و الإبداع في التصميم تحت مسميات مثل "الهندسة الإبداعية" و "العاصفة الذهنية". و تطبق طريقة جونس على أي عملية تصميمية سواء معمارية أو صناعية و فنية او خلافه.
وصف جونز في كتابه "مقارنة طرق التصميم: الاستراتيجيات" الذي صدر عام 1966 الأهداف العامة لفكر طرق التصميم المتبعة فى ذلك الوقت بان "الطريقة هى اساسا وسيلة للتغلب على التعارض الموجود بين المنطق التحليلى و التفكير الابداعى. و الصعوبة تكمن فى ان الخيال لا يعمل الا اذا كان حرا فى التنقل بين جميع عناصر المشكلة بحرية و باى ترتيب و فى اى وقت فى حين ان المنطق التحليلى يتهدم لو ان هناك ادنى تخلى عن الترتيب المنتظم خطوة خطوة. و لذلك يجب ان تتيح اى طريقة تصميم للنوعين المختلفين من التفكير الحركة سويا لتحقيق التقدم. و الطرق الموجودة تعتمد على تباعد متعمد بين المنطق و التخيل – المشكلة و الحل – و يعود فشلها الى صعوبة ابقاء هذين النسقين منفصلين فى عقل الانسان. لذلك فالتصميم المنتظم هو أداة لابقاء المنطق و التخيل منفصلين بوسائل خارجية و ليست داخلية.
و يتم ذلك بتسجيل عناصر معلومات التصميم بطريقة مرتبة خارج الذاكرة. و يجب ان يكون الشخص حريصا فى فصل الافكار التخيلية و التصميم من الافتراضات المنطقية عن المعلومات و الاحتياجات. و تسجيل الافكار يتطور فى ثلاثة مراحل:
1- التحليل Analysis
و يتم فيها تسجيل قائمة بكل متطلبات التصميم و تقليصها الى مجموعة كاملة من مواصفات الاداء المنطقية المترابطة. و يبدأ التحليل بلقاءات يقرأ فيها كل فرد الافكار التى حدثت له عندما تعرض للمشكلة لاول مرة. و يتم تجميع تلك الافكار بدون مناقشة او نقد لتكون المجموعة الاولى العشوائية من المؤثرات. و يتم تقسيمها الى مجموعات. على سبيل المثال تختص المجموعة الاولى بالحجم و التكلفة و يتم تقسيم باقى المؤثرات الى مجموعات مترابطة. و يمكن ان يوضع المؤثر فى اكثر من مجموعة. و بعد الحصول على المجموعات المتكاملة من المؤثرات يتم دراسة التفاعلات بين المجموعات. و بعدها يتم كتابة مواصفات الاداء p-specsو التى يتم التعبير فيها عن المتطلبات باستخدام لغة الاداء بدون تحديد الشكل او المواد او التصميم.
و تتضمن مرحلة التحليل ما يلى:
قائمة عشوائية بالمؤثرات
قائمة مرتبة بالمؤثرات
تحديد مصادر المعلومات
دراسة التفاعل بين المؤثرات
تحديد مواصفات الاداء
الاتفاق على التحليل
2- الحل Synthesis
و فيها يتم الحصول على الحلول لكل من مواصفات الاداء و يتم تجميعها لتشكل التصميم المتكامل. و يتم ايجاد الحلول المقبولة لكل من مواصفات الاداء و عمل تصميمات باقل التنازلات الممكنة. و يتضمن الحل ما يلى:
التفكير الابداعى
الحلول الجزئية
المحددات
الحلول المتراكبة
وضع الحل المتكامل
و يصف جونز عدة تقنيات للحل مثل العاصفة الذهنية Brain Stormingو يشير الى ان التصميم المنظم يختلف عن طرق التصميم التقليدية فى هذه المرحلة فى ان التصميم التقليدى يعمل للوصول الى حل واحد الذى يتم العمل على تفاصيله فى حين ان التصميم المنظم يهتم بالنظر الى الحلول الجزئية لكل من مواصفات الاداء التى يتم تجميعها فيما بعد فى مرادفات مختلفة لتعطى مجموعة من الحلول المركبة التى يتم الاختيار من بينها. و لا بد ان تتعارض بعض حلول الاجزاء مع بعضها البعض و يمكن رسم التفاعلات بينها لتفادى عدم التجانس بينها.
3- التقييم — # وصلة ممنوعة 1775 # –uation
و يتم فيها اختبار مرادفات التصميم المختلفة بالمقارنة بمواصفات الاداء و خاصة المتعلقة بالتشغيل و التصنيع و المبيعات. و تقييم دقة مرادفات التصميم لكى تقابل متطلبات الاداء للعمل و الانشاء و التسويق قبل اختيار التصميم النهائى. و الهدف من التقييم هو معرفة السلبيات و العيوب فى التصميم قبل ان يتم تطوير التصميم و قبل ان يتم عمل رسومات التصنيع و قبل الانتاج و قبل بيع المنتج و قبل التركيب و قبل الاستعمال. فمعرفة الخطأ بعد هذه المرحلة سوف يكون مكلفا جدا بعد وضع الوقت و التكاليف فى التصميم. و التقييم كان يعتبر تقليديا نتيجة الخبرة و الحكم و لكن هذا غير فعال حيث اصبح التصميم اكثر تعقيدا عن ذى قبل. و يحبذ جونز طريقة احصائية للتقييم تعتمد على ما يلى:
تجميع و تقييم خبرات التقييم الموجودة.
استخدام الجداول و الرسومات و التجارب و الحسابات لتوفير رؤية مصطنعة.
وضع التقديرات المنطقية لجميع ظروف التشغيل المختلفة التى قد يتعرض لها المنتج.
تطوير نماذج مصغرة للانتاج و التسويق و التشغيل قبل عمل النموذج الحقيقى.
و يتضمن التقييم ما يلى:
طرق التحليل
تحليل الاداء و التصنيع و التسويق
و يمكن تطبيق تلك الطريقة على المجالات التالية: 1- و جود كم كبير من المعلومات التصميمية متوفر او يمكن الحصول عليه – 2- وجود مسئوليات واضحة لفريق التصميم خالية من الروتين التقليدى مما يمكنه من التركيز على التطوير – 3- الانطلاق بعيدا عن التصميم التقليدى
و تهدف طريقة جونس الى: 1- تقليل كمية الخطأ التصميمى و اعادة التصميم و التأخير – 2- الوصول الى تصميم اكثر ابتكار و تقدما. تهدف طريقة جونس كذلك الى معالجة المشاكل بين التحليل المنطقى و التفكير الابداعى و تكمن المشكلة فى ان التخيل و التفكير الابداعى لا يحدث بصورة جيدة الا اذا تمتع بالحرية فى التنقل بين مختلف جوانب المشكلة بأى ترتيب و فى اى وقت فى حين يحدد التحليل المنطقى الخطوات المنظمة الواجب اتباعها خطوة خطوة. و لذا يجب على اى طريقة تصميم السماح لطريقتى التفكير فى التقدم معا. لذا يجب عدم الفصل بين المنطق و التخيل او بين المشكلة و الحل بطريقة متعمدة لان الفشل سببه فى صعوبة تباعد طريقتى التفكير فى عقل الانسان. و طريقة التصميم المنظم تبقى المنطق و الابتكار منفصلين باساليب خارجية و ليس داخل عقل الانسان.
و الطريقة هى: 1- يبقى العقل حرا لانتاج الافكار و الحلول فى اى وقت دون ان يقيد بمحددات او يعيق عملية التحليل – 2- توفير نظام للتسجيل يقوم بتسجيل كل بند من بنود معلومات التصميم خارج الذاكرة و يبقى جميع متطلبات التصميم و الحلول منفصلة عن بعضها البعض و توفر طريقة منظمة لربط الحلول و المتطلبات باقل قدر من التنازلات. و هذا يعنى انه عند انتقال العقل من تحليل المشكلة الى ايجاد الحلول يتطور التسجيل فى ثلاثة مراحل اساسية:
و قد طور جونز عددا من تقنيات الرسوم البيانية للتحليل و التى اصبحت متداولة فى مجال التصميم منذ ذلك التاريخ و يعتبرها العديد من المصممين هى طرق التصميم كما فى الاشكال التالية:

الرسم البيانى للعلاقات البسيطة يبين العلاقة بين الغرف.

التصنيفات
العلوم الهندسية

هندسة التبريد و التكييف

تعليم_الجزائر السلام عليكم تعليم_الجزائر
بسم اللح الرحمــن الرحيم
جأتكم اليوم بموضوع يتحدث عن نظريات و معلومات لفهم
معنى التبريد و التكييف
الذي أصبح مجالا رائدا من بيين مجالات الهندسة
أترككم مع الموضوع أتمنى ان ينال إعجابكم
مقدمـــة تاريخيــــة
هو تدفئة الغرف والأماكن التي يتواجد فيها الناس في فصل الشتاء بحيث يؤدي ذلك إلى رفع درجة حرارة الهواء في الغرف ورفع درجة حرارة الإشعاع الوسطية للسطوح المحيطة بالغرفة .
إن أقدم طريقة للتدفئة المكانية عند مختلف الشعوب ،كانت التدفئة بواسطة موقد يستعمل الخشب كمصدر للطاقة الحرارية , والذي كان يستعمل أيضاً لطهي الطعام . وباعتبار أن هذه الطريقة من التدفئة كانت مصحوبة بتوليد كمية كبيرة من الدخان , فقد استعمل الرومانيون القدماء الفحم الخشبي لهذه الغاية والذي كان يحرق على أطباق معدنية .
حوالي القرن العاشر الميلادي تطورت المواقد المكشوفة إلى مواقد مغلقة بحيث تم سحب الدخان المتولد من الاحتراق بواسطة مدخنة مخصصة لذلك , مصنوعة في الابتداء من الحجر، ثم من الطين ، ثم صنعت من القطع المكعبة ( الآجر) حوالي القرن الرابع عشر,
حوالي القرن السابع عشر , تم استعمال الأفران الحديدية للتدفئة التي تطورت وتحولت , ولا يزال استعمالها وتطورها حتى الوقت الحاضر .
إن أول طريقة تدفئة مركزية استعملها الرومان كانت تسمى التدفئة بطريقة (Hypo Kaust) حيث كانت توضع غرفة الاحتراق تحت المبنى مباشرة , وكان الوقود المستخدم هو الخشب أو الفحم الحجري , أما غازات الاحتراق فكانت تمر تحت المبنى وتسخن أرض المبنى وتنطلق عن طريق فتحات موجودة على طرف المبنى وبدون مداخن (حوالي عام 215) .
حوالي القرن الثاني عشر تم إنشاء عدة أبنية في ألمانيا مدفأة بواسطة أفران حجرية , حيث كانت النار المتولدة من الخشب ترفع من درجة حرارة الأحجار، وبعد انطفاء النار كانت الأحجار تعطي الحرارة المختزنة فيها إلى الغرفة .
حوالي القرن الثامن عشر تمت صناعة أفران لتدفئة الهواء , تحتوي على فتحة لدخول الهواء لخارجي , ومدخنة لسحب غازات الاحتراق الموجودة , وكانت هذه الأفران مصنوعة من الآجر وملبسة بطبقة ملساء وموضوعة في القبو , وزوّدت هذه الأفران بمدخنة لسحب غازات الاحتراق . وتم تسخين الهواء على السطح الخارجي للفرن حيث كان يُدفع بواسطة ثقوب في الأرض إلى الغرفة ، وبعد ذلك تم استعمال أنابيب حديدية تمر خلالها غازات الاحتراق وحولها هواء التدفئة أو بالعكس .
أما التدفئة بالبخار فقد نشأت أول مرة في إنكلترا عام(1750م ) بضغط يتراوح بين (1- 2) بار . والأجسام المشعة كانت الأنابيب الملساء أو الأنابيب ذات الشفرات .
في الولايات المتحدة الأمريكية وفي عام (1870) تم استعمال المراجل من الحديد الصب , وفي عام (1880م ) كان استعمال مدافئ من الحديد الصب . وفي عام (1895م ) تمت صناعة المراجل ذات المقاطع من قبل (ستربل Strbl ) . وبعد ذلك بقليل تحسنت ا لتدفئة بواسطة التحكم بالاحتراق، والتحكم بالصمامات ، وبدئ باستعمال فحم الكوك للاحتراق .
أول تدفئة للبيوت تم تحقيقها حوالي عام (1900م ) في مدينة (درسدن) , حيث تم تدفئة أحد عشر بيتا ًمن مصدر واحد للتدفئة .
في ابتداء القرن العشرين اتسع استعمال التدفئة بواسطة الماء وباستعمال مضخات التسريع في بيوت السكن وفي المؤسسات والمكاتب وغيرها . والتدفئة بالبخار في الأماكن الصناعية , علماً بأن التدفئة بالبخارلاتزال منتشرة وبشكل واسع في الولايات المتحدة الأمريكية , إلى الآن وفي أكثر مجالات الحياة .
أما التدفئة بالماء وبضغط عال فقد ابتدعها ( بيركنز Perkins )عام (1831م ) في إنكلترا , حيث استعمل دارة مغلقة بأنابيب سميكة وضغط لغاية (2) بار لتدفئة المصانع .
إن هدف التطور في هذا المجال في الوقت الحاضر , هو تحسين مردود أجهزة التدفئة , وإنتاج أنواع جديدة من الأجسام المشعة , وتحسين المراجل وخاصة الفولاذية منها , من جهة المردود, ومن جهة التشغيل والصيانة , وتصميم التدفئة الجماعية لعدة أبنية منفصلة بحيث تكون مناسبة من الناحية الاقتصادية ومن الناحية العملية .

هندســـة تكييــف الهــــواء
بشكل عام هو إصلاح الهواء للحصول على درجة الحرارة والرطوبة المطلوبة، وعلى نظافة وسرعة جريان هواء مناسبة ، إوتتضمن وحدة التكييف ووحدة التبريد بأجزائها المتعددة .
إن جسم الإنسان يمكنه أن يتأقلم ويتعوّد على مواصفات مناخية محدودة بدون الشعور بتعب جسمي.
أما عند زيادة درجة الحرارة والرطوبة النسبية للجو المحيط به , وتغيّر سرعة جريان الهواء عن حدود معينة , فإن ذلك يولّد لدى الإنسان شعوراً بالضيق . ومن المعروف أن الإنسان يمكنه حماية نفسه ضد درجات الحرارة المنخفضة , وذلك بارتداء الملابس المناسبة . أما عند ارتفاع درجة الحرارة وارتفاع نسبة الرطوبة , فلا توجد حماية طبيعية , وعليه ايجاد السبل الصناعية لذلك .
عند ارتفاع درجة حرارة المحيط , ترتفع درجة حرارة الجسم وتزداد دقّات القلب ويزداد إفراز العرق , وتنقص بالتالي استطاعة الجسم , من الناحية البدنية , ومن الناحية الفكرية .
كما أنه عند العمل في جوّ حار يصل الإنسان إلى درجة التعب والإنهاك بسرعة , وذلك لسوء في الدورة الدموية ولألم في الرأس , ولعدم ارتياح نفسي , وغير ذلك من الأمور .
لذلك فإن الاهتمام بإصلاح الهواء هو أحد الأسس الرئيسية لرفع المستوى الحياتي والثقافي للناس , كما أنه عامل فعّال في زيادة انتاج الطبقة العاملة .
تقسم هندســة التكييــــف إلى قسمين :
آ- تكييف لأجل راحة الإنسان ب- تكييف لأجل الصناعة (لراحة الآلات)
ومهمة التكييف الصناعي تأمين جو مناسب لزيادة وتحسين الإنتاج والحفاظ على مردود جيد لآلات الإنتاج مثل صناعة التبغ .صناعة الورق . صناعة الغزل والنسيج وغيرها ….. ونستعمل لذلك المرطبات بقصد تبريد الهواء وترطيب الهواء كما نستخدم آلات التبريد التي تعمل على وسيط التبريد مثل غاز النشادر أو الفريون بأنواعه عندما يكون هناك حاجة للتبريد إلى درجات حرارة لايمكن تأمينها عن طريق تبريد الهواء بالترطيب .
ويجب أن يحقق تكييف الهواء ما يلي:
1- التحكم في رطوبة الهواء النسبية .
2- توزيع الهواء وحركته ضمن الحيز المكيف 0
3- نقاوة الهواء من الملوثات (الغبار ،الحشرات ،العفونة )
4- خفض درجة حرارة الهواء او رفعها والسيطرة عليها 0
5- السيطرة على الضوضاء ضمن حدود مقبولة 0
خريطـــة الراحـــــة :
وتبين العلاقة بين درجة حرارة الهواء الجافة ودرجة حرارة الهواء الرطبة والرطوبة النسبية عند سرعة الهواء داخل الأماكن المكيفة (0.075-0.125) م/ ثا
تعبر المناطق المشهورة في الشكل المجاور عن مناطق الراحة صيفاً و شتاءً وهي صالحة لارتفاعات تصل حتى (2100) م فوق سطح البحر ،ولمعدل لبس (CLO) يتراوح بين (0.6-0.8) درجة الحرارة الفعالة وهي عبارة عن درجة تعبر بقيم عددية واحدة عن درجة حرارة الدفء أو البرودة التي يشعر بها جسم الإنسان نتيجة تأثره بكل من درجة حرارة الهواء ورطوبته وحركته 0
يشعر الرجال والنساء بالراحة طوال العام عندما تكون الرطوبة النسبية للهواء في الحدود من (38%-70%)ودرجة حرارته الجافة تتراوح بين (23-25) م 0ويظهر في الشكل المجاور خطوط ثبات درجة الحرارة الفعالة 0 يلاحظ أنه نفس خطوط درجة الحرارة الفعالة تتناسب كل من الرطوبة النسبية ودرجة الحرارة الرطبة تناسباً عكسيا مع درجة الحرارة الجافة 0ولدرجة تصميم جافة تتراوح بين (38-41) م درجة الحرارة الفعالة حوالي (24) م 0
تتوقف درجة الحرارة الفعالة على :
1- الظـــروف المناخيـــة : يلاحظ أن درجة الحرارة الفعالة للطقس البارد أقل من نظيرتها للجو الحار درجة الحرارة الفعالة للمناطق الشمالية (20) م شتاء ،و(21) م صيفاً
2- فتــرة التواجــــــد : يفضل زيادة درجة الحرارة الفعالة كلما قلت فترة التواجد في الأماكن المكيفة لكي لا يصاب شاغلي المكان بالنزلات الصدرية 0للمناطق الصحراوية والاستوائية درجة الحرارة الفعالة لفترة تواجد كبيرة حوالي (22) م ولفترة تواجد قصيرة حوالي (24) م0
3- الملابـــــس : تتوقف درجة الحرارة الفعالة على المقاومة الحرارية للملابس التي يرتديها شاغلي الأماكن المكيفة 0يعبر عن المقاومة الحرارية للملابس بالواحدة (CLO ) للشخص العريان (0) للشخص المرتدي لباساً عادياً (1) أي أن 1> CLO > O

4-الســن والجنــس : تتوقف درجة الحرارة الفعالة على الجنس فهي للإناث أكبر من نظيرتها للرجال بحوالي (0.5) م،كما تتوقف على سن الإنسان فهي للأعمار فوق الأربعين أكبر من نظيرتها لأقل من الأربعين بحوالي (0.5)
4- نشــاط الإنســـــان: زيادة نشاط الإنسان يتطلب توفير درجة حرارة أقل 0
الشكل يبين خريطة الراحة 0
اعتبارات فيزيولوجيــة : من وجهة النظر الهندسية فالإنسان عبارة عن محرك حراري 0 عند احتراق الغذاء داخل جسم الإنسان تتحول الطاقة الكيميائية للوقود إلى عمل وحرارة0 نتيجة سريان الدم وتنتقل الحرارة إلى الجلد ومنه إلى الهواء المحيط بالإنسان 0
يمكن تصنيف الحرارة التي يفقدها الإنسان إلى حرارة كامنة وحرارة محسوسة 0تتوقف الحرارة الكامنة على رطوبة الهواء بينما تتوقف الحرارة المحسوسة على درجة حرارة الهواء الجاف 0عند ارتفاع رطوبة الهواء ،يقل معدل فقد الحرارة الكامنة بينما يزداد معدل فقد الحرارة المحسوسة عن طريق اتساع الشعيرات الدموية في الجلد مما يؤدي إلى زيادة درجة حرارة الجلد وبالتالي زيادة معدل درجة الحرارة المفقودة من الجسم 0 عند ارتفاع درجة حرارة الهواء يقل معدل فقد الحرارة المحسوسة ويزداد معدل فقد الحرارة الكامنة عن طريق ازدياد نشاط الغدد العرقية في الجلد ،زيادة العرق ومعدل فقد الحرارة الكامنة 0
زيادة رطوبة الهواء شتاء يجعل الإنسان يشعر بالبرد بينما زيادتهما صيفاً تجعله يشعر بارتفاع درجة الحرارة 0وانخفاض رطوبة الهواء ،وخاصة في حالة الجفاف ،يؤدي إلى تشقق جلد الإنسان وإصابته بالنزلات الصدرية0

يشتمل جسم الإنسان على نظام تحكم معقد يعمل على حفظ درجة حرارة ثابتة (36.9) م لجسم الإنسان مهما كان كبيراً أو صغيراً،ذكر أو 0إذا كان الهواء المحيط بجسم الإنسان مناسباً للحفاظ على اتزان الجسم حرارياً فإن الإنسان سوف يشعر بالراحة .

ولتكن البداية بالهدف ، الفكرة الساسية ، الدورة الاساسية للتبريد .

الهدف الاساسي من عملية التكييف
هو تحسين درجة حرارة الغرفة ودرجة الرطوبة علي ان تكون كالاتي :-
1 – درجة حرارة الغرفة في التبريد 22 ، – 2 درجة مئوية
2 – درجة حرارة الغرفة في التدفئة 28 ، – 2 درجة مئوية
3 – الرطوبة 50 5 %
الفكرة اللاساسية :-
تعتمد الفكرة الساسية في التبريد علي انتقال الحرارة بين المياه المبردة (المثلجة ) والهواء الذي درجة حرارته تعتمد علي المنطقة (درجة حرارة الهواء الخارجي)

الدورة الاساسية للتبريد (Refrigeration Cycle) :-

في هذه الحالة يستخدم الفريون كوسيلة تبريد .

تعليم_الجزائر

1- الكباس Compressor :-
ويتم شحن الفريون من الاسطوانات اليه في صورة غاز ويقوم بضغط الفريون حتي يخرج منه ذات ضغط عالي ودرجة حرارة عاليه تصل الي 50 درجة مئوية .
2- المكثف Condenser Or Heat Exchanging Pipes :-
وهو عبارة عن مواسير نحاس وحولها زعانف من الالومنيوم وتسمي Copper Tubes Aluminum Fins ويمر الفريون في هذه المواسير النحاس ذات درجة حرارة عاليه ويمر عليها الهواء فيتم انتقال الحرارة بين الهواء والفريون فيتم تسخين الهواء وتوزيعه علي الزعانف Fins وطرد الهواء الساخن الي الخارج مما يقلل من درجة حرارة الفريون القائم بعملية التبريد ويخرج الفريون في صورة سائل .

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

3- صمام التمدد Expansion Valve :-
يمر بها الفريون السائل ويخرج منها في صورة رذاذ Spray نتيجة عملية الخنق Throttling ذات درجة حرارة منخفضة وضغط منخفض .

تعليم_الجزائرتعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر

4- المبخر Evaporator :-
وهو عبارة عن مواسير نحاس وحولها زعانف من الالومنيوم وتسمي Copper Tubes Aluminum Fins ايضا” مثل Condenser ويمر الفريون في هذه المواسير النحاس ذات درجة حرارة منخفضة ويمر عليها الهواء المراد تبريده الذي تم سحبه من الغرفة حيث يمر الهواء علي مواسير الفريون المبردة ويتم توزيعه علي Fins مما يزيد من مساحة سطح انتقال الحرارة بين الهواء ومواسير الفريون
وأخيرا” يتم دفع الهواء بواسطة مروحة الي الغرفة المراد تكييفها .
و أخيرا” يدخل الفريون مرة أخري علي الكباس بعد تحوله من الصورة السائلة الي الصورة الغازية حتي لا يتلف الكباس وتستمر الدورة …


تعليم_الجزائر

هذه صورة لجهاز التكييف من الداخل ومسارات الهواء المكيف والعادم (الطرود) .

تعليم_الجزائر
أنواع وسائط التبريد :-
1- قديما” كان يستخدم النشادر في عملية التبريد ولكن توقف العمل به نظرا” لانه غاز سام – ضار بصحة الانسان .
2- بعد ذلك تم استخدام الفريون كوسيط تبريد وهو ايضا” غاز ولكنه ضار بطبقة الاوزون وهو الطريقة الاكثر شيوعا” حتي الان في الوحدات التي تعمل بالمياه المثلجة وايضا” التي تعمل بالتمدد المباشر (D.X) .
3- حديثا” تم استخدام الليثيوم بروميد في عملية التبريد وذلك في الوحدات التي عمل بالامتصاص Absorption .
4- استخدام البروبان في عملية التبريد .
وسوف يتم شرح كل منهم باذن الله تعالي علي حدي
اختبارات تسريب غاز الفريون :-
بعد شحن الفريون في الكباس نقوم بعمل اختبارات التسريب هل هناك تسريب للغاز يؤدي الي عدم تحقيق البرودة المطلوبة ام لا وذلك عن طريق جهاز الاختبار حيث ظهور لهب يميل الي اللون الازرق في حالة عدم التسريب .
اما اذا مال اللون الي الاخضر فتأكد ان هناك تسريب للفريون وتقوم باعادة شحن الدائرة وتأكد من سلامة لحام مواسير الفريون .

انواع اجهزة التكييف :-
وتعتمد الفكرة الاساسية في كل الانواع علي الدورة التي تم شرحها مسبقا” ويستخدم فيها الفريون كوسيط تبريد .
1- شباك Window Mounted

2- الحائطي Wall Mounted
تعليم_الجزائر

3- القائم Free Standing Portable

تعليم_الجزائر
4- الوحدة المنفصلة Split Unit و
Mini Split Unit

تعليم_الجزائر

6- تكييف الهواء المركزي .

Air Cooled Chiller

تعليم_الجزائر
هذه الصورة التي تكاد توضح جهاز تكييف الهواء من النوع الشباك Window Type حتي تكون اكثر وضوحا”

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

هذا النوع من وحدات تكييف الهواء لا تحتاج ان تستغني عن الشباك الخاص بالحجرة كما يحدث بالنوع السابق حيث ان هذا النوع يمتاز كثيرا” بسهولة التركيب فهو يتكون من وحدتين منفصلتين ولذلك تسمي الوحدات المنفصلة احداهما تركب داخل الحجرة والاخري تركب بالخارج مع دورة عملية التبريد ثابتة لا تتغير.

تعليم_الجزائر

اما الوحدات الداخلية :- تسمي Indoor Unit وهي تتكون من المبخر Evaporator والمروحة والفلتر الخاص بتنقية الهواء الداخل الي الحجرة وايضا” صمام التمدد Expansion Valve وتسمي هذه الوحدة ايضا” بوحدة التبخير (المبخر) Evaporating Unit وتختصر EU .

تعليم_الجزائر

اما الوحدة الخارجية :- وتسمي Outdoor Unit وهي تتكون من المكثف Condenser والكباس Compressor والمروحة وتسمي ايضا” وحدة التكثيف Condensing Unit وتختصر CU .
يتم التوصيل بين الوحدتين بمواسير الفريون ويمكن ان تبعد المسافة بينهم الي 25 متر ولذلك تتميز هذه الوحدات بقلة الضوضاء حيث بعد الكباس عن الحجرة المكيفة .
تتميز هده الوحدات ايضا” بانها تعمل بالتحكم عن بعد Remote Control حيث يمكن للمشغل سهولة التشغيل والتخكم في درجات الحرارة وسرعة المروحة وضبط التوقيت المناسب للفت و للاغلاق Timer . وتقوم بعض الشركات الان بتزويد مساحة التبادل الحراري الذي يحدث داخل المبخر وذلك بزيادة عدد مواسير الفريون النحاس Copper Tubes الي 15 صف من المواسير مما يعمل علي زيادة مساحة التبادل الحراري للهواء المكيف .

اما عن الفلاتر التي توجد في هذا النوع فهي نوعين اساسين :-

فلتر لتنقية الهواء Air Purifying :- وهذا الفلتر يركب علي مخرج الهواء الي الحجرة المراد تكييفها حيث يعمل كمصيدة للاتربة الصغيرة الحجم Small Airborne Particles من الانتقال للحجرة المكيفة .
فلتر الفريون Fereon Purifying :- وهذا الفلتر يتم تركيب علي مواسير الفريون حيث انه عبارة عن ماسورة صغيرة تحتوي علي مصفاة عند الدخول وعند الخروج تقوم بتنقية القريون من اي شوائب او رواسب تعمل علي انسداد الدائرة وبينهم يوجد ما يسمي بسلكة جيل Gel وتقوم بامتصاص الماء او الرطوبة ان وحدا في الفريون .
وبعض الشركات تقوم بوضع فلتر ثالث ولكنه غير اساسسي وهو للتنقية الهواء المكيف من الروائح الكريهة ويمكن تنقية هذا الفلتر بازالته كل 6 شهور مرة ويوضع في الشمس لمدة 6 ساعات وذلك لتحسين الكفاءةويسمي Solar Refreshing Deodorizing Filter .

صورة مبسطة جدا” لجاز التكييف من النوع الشباك توضح كيفية تركيبه

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

ملحقــــــات

أولا” :- نتناول مكونات ملف التبريد Cooling Coil – Evaporator وهي كالاتي :-
1- الزعانف Fins :- وهي عبارة عن مجموعة من الشرائح المعدنية مشكلة ومصنوعة غالبا” من الالومنيوم Aluminum او من النحاس Copper .

وهذه صورة توضح Aluminum Fins
تعليم_الجزائر

2- الانابيب Tubes :- وتصنع من النحاس وتكون علي شكل حرف U اي انها لولبية الشكل وبذلك تقلل من وصلات النحاس المستخدمة عند الالتواء ،وتقلل من لحامات النحاس التي بداخل ملف التبريد او الملف بصورة عامة ، وتعمل ايضا” علي تقليل ضغط المائع داخل المواسير نتيجة الالتواء .

وهذه صورة لانابيب النحاس الملتوية
تعليم_الجزائر

3- الالتواء الراجع Return Bends :- وهي انابيب النحاس التي ذكرت من قبل ، ونلاحظ ان قطر مواسير النحاس الملتوية ثابت لا يتغير ومزود بوصلة انتقال .
4- الفرع (القطر) الرئيسي Header :- ويكون قطره اكبر من قطر مواسير النحاس حيث انه يقوم بتوزيع المائع علي المواسير الداخلية ذات الاقطار الصغيرة Interal Copper Tubes ، ويصنع من مواسير سيملس نحاس تتحمل الاجهادات العالية حيث انه القطر الرئيسي ومزود بوصلة محورية .
5- الغلاف Casing :- ويصنع الغلاف الخارجي من الحديد المجلفن (16) والذي يعمل علي تغليف الملف بالكامل باستخدام الفلنجات Flanges الموضوعة لذلك .
6- لحام النحاس Brazing :- جميع الوصلات في الملفات يتم لحامها يدويا” باستخدام سبيكة النحاس الفضية .
7- التنظيف Cleaning :- ويتم تنظيف الملف من الداخل والخارج من الشحوم المترسبة عليه نتيجة اجراء العملية (التبريد) باستخدام مذيب ساخن Hot Solvent .
8- الاختبارات Testing :- حيث ان الانابيب تتمدد هيدوليكيا” ،فيتم اجراء اختبارات التسريب للمائع وتكمن عند 1000psig ، وتجري ايضا” اختبارات التسريب علي الملف بالكامل عند 250psig باستخدام عاز النيتروجين .

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

1. TUBE BENT INTO HAIRPIN

8. HEADER PIPE

2. FIN STRIPS IN BUNDLES

9. TUBE STUB**

3. TOP & BOTTOM PANS

10. MITTERED TYPE CONNECTION

4. CENTER TUBE SUPPORT*

11. HUB TYPE CONNECTION

5. ENDPLATES*

12. HEADER SLUG

6. BOLT & LOCK NUT

13. CONNECTION FITTING

7. RETURN BENDS**

14. VENT/DRAIN FITTING WITH PLUG

مقدمة عن الترموستات Thermostst

اداة لفصل او وصل الدارة الكهربائية حسب تغير درجة الحرارة.

يوجد في الوقت الحاضر ، أنواع عديدة من الترموستات ، بدءاً من المفتاح الثنائي المعدن … وانتهاءاً بالترموستات ذات التماسات الكثيرة والعاملة تحت تأثير الانتفاخ الحساس المركب عن بعد.

هذه الترموستات لها عدة نقاط ضبط متغيرة adjustable.

تعمل الترموستات المخصصة لانظمة وحدات التبريد عند ارتفاع درجة الحرارة وتفصل عند انخفاضها.

كما تعمل الترموستات المخصصة لانظمة وحدات التسخين عند انخفاض درجة الحرارة وتفصل عند ارتفاعها.

ان نوع الترموستات المستعمل يعتمد على الوحدة المعنية التي يركب عليها.

مقدمة عن ريليه Rely

اداة لفصل محرك الضاغط عندما يصل الضغط الى المستوى المطلوب. وهي نوعان:

1. ريليه الضغط المنخفض : توصل من جهة السحب بالضاغط ، وتضبط حتى توقفه اذا ماانجفض ضغط السحب الى اقل من المستوى المطلوب.

ووظيفتها في وحدة تكييف الهواء ، منع هبوط درجة حرارة المبخر الى اقل من نقطة تجمد (المبخر) ونقطة تحميص (الضاغط) من جراء عدم شحن الوحدة بوسيط التبريد اللازم.

يتم اعادة الريليه الى وضعها الاولي اما الياً او يدوياً.

وتستعمل في اجهزة التبريد كمنظم لدرجة الحرارة ، او كمنظم لعملية الاذابة.
وهناك جداول تبين وضعيات حالة الفصل او الوصل حسب نوع جهاز التبريد.

2. ريليه الضغط المرتفع : توصل من جهة ضغط الطرد في وحدة التبريد ، وتضبط حتى توقف الضاغط اذا ماازداد ضغط الطرد عن المستوى المطلوب ، او التسخين الزائد للضاغط من جراء عدم شحن الوحدة بوسيط التبريد اللازم.

انواع أجهزة التبريد

تقسم الات التبريد ، طبقاً لـ حالة وسيط التبريد في المبخر و نوع منظم تيار وسيط التبريد ، إلى ما يلي:

1. الة تبريد ذات المبخر المغمور.

2. الة تبريد ذات المبخر الجاف.

3. الة تبريد ذات عوامة منظم الضغط المنخفض.

4. الة تبريد ذات عوامة منظم الضغط المرتفع.

5. الة تبريد ذات انبوب شعري (كصمام خانق).

6. الة تبريد ذات صمام تنظيم الضغط الالي.

7. الة تبريد ذات صمام التمدد الحراري.

صورة عن الضاغط, فهذه صورة فعلاً لايمكن لشخص أن يشاهدها حتى في مجال العمل
تعليم_الجزائر

وإنظر لهذه حتى تتضح فتحات السحب والطرد إليك
تعليم_الجزائر

وهذه صورة للجهاز ككل
تعليم_الجزائر

1- سعة المبخر

2- أنواع المبخرات من حيث نوع التغذية : أ- مبخرات التمدد الجاف (تمدد مباشر) Direct Expansion Evaporator

ب- مبخرات التمدد المغمور Flooded Expansion Evaporator

ج- مبخرات ذات التغذية الزائدة Overfeed Evaporator

سعة المبخر

يتم حساب سعة المبخر, من خلال المعادلة الآتية
تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر
الجدول التالي يوضح قيم معامل إنتقال الحرارة تبعاً لأنواع المبخرات المختلفة
تعليم_الجزائر

أنواع المبخرات من حيث نوعية التغذية:

1- مبخرات التمدد الجاف (المباشر):

تعرف مبخرات التمدد الجاف, بمبخرات التمدد المباشر Direct Expansionيرمز لها DX, تتكون من مجموعة من الأنابيب المتوازية متصلة بكيعان Elbowsأمنظر الصورة التالية

تعليم_الجزائر


تتم عملية تغذية وسيط التبريد من الأعلى أو الأسفل, ويفضل أن تكون من الأسفل, لأن معامل إنتقال الحرارة للسوائل أعلى من الغازات.

يتسم هذا النوع بالإنتشار, نظراً لسهولة تصميمه, وتكلفته الإقتصادية, وأقل الأنواع مشاكل.
2- المبخر المغمور Flooded Evaporator

يتم غمر المبخر بوسيط التبريد في حالة سائلة, كما في الصورة التالية

تعليم_الجزائر

يكون معدل إنتقال الحرارة في المبخر أعلى ما يمكن نظراً لأن معامل إنتقال حرارة السوائل أعلى من معامل إنتقال الحرارة للغازات, يبدأ تكون بخار في المبخر نتيجة غليان سائل التبريد, كما يتم وضع صمام للتحكم بمستوى سائل التبريد Floating Control Valve, بحيث يسمح بوجود خلوص بسيط داخل الأنبوبة العلوية للمبخر, مما يساعد على خروج وسيط التبريد في صورة غازية, كما يتم وضع حاجز Baffle, يعمل على تفادي دخول قطرات من سائل التبريد الى الضاغط فيؤدي الى تدمير الضاغط.

3- مبخرات ذات تغذية زائدة Overfeed Evaporator

هذا النوع أكثر عملية من ذي قبله, حيث يتسم بتكلفته الإقتصادية, كما تتزاجد صعوبة كبيرة في التحكم بمعدل السريان لسائل التبريد ذات المبخر الواحد, يتكون النظام من خزان به سائل وبخار التبريد, يتم ضخ سائل التبريد (سريان جبري) الى المبخرات, ثم تعود الى الخزان في صورة غازية, يعتبر هذا النظام ذو كفاءة عالية, نظراً لأن سائل التبريد يتم ضخه ويكون سريان جبري, مما يؤدي الى زيادة إحتكاك السائل مع الأنابيب, مما يرفع درجة الحرارة المكتسبة فيؤدي الى تبخر وسيط التبريد, وهذه صورة للنظام ذو تغذية زائدة

تعليم_الجزائر

المبخرات من حيث الأسطحها, تنقسم الى ثلاثة أنواع:

1- مبخرات ذات أنابيب عارية

2- مبخرات على هيئة أسطح لوحية

3- مبخرات مجهزة بزعانف

في هذا النوع من المبخرات يمر وسيط التبريد في الملف بينما يمرر الهواء من الخارج على تلك الملفات.

في مبخرات المجهزة بزعانف تكون صغيرة الحجم إذا ما قورنت بالمبخرات الأخرى مثل مبخرات الأنابيب العارية لنفس السعة التبريدية, تستخدم مبخرات ذات الزعانف في الحالة التي يكون الفرق بين معاملي إنتقال الحرارة بين وسيط التبريد والهواء كبير.

مبخرات ذات أنابيب عارية:

تصنع المبخرات ذات الأنابيب العارية من الصلب في حالة الأمونيا, بينما تصنع من النحاس في حالة الهالوكربونات (فريونات), تأخذ المبخرات ذات الأسطح العارية أشكالاً عدة منها الملتوية والبيضاوية, وهذه صور لكلاً منهما.

تعليم_الجزائر

شكل 1- مبخرات ذات أنابيب عارية من نوع ملتوية
تعليم_الجزائر

شكل 2- مبخرات ذات أسطح عارية من نوع بيضاوية

يستخدم هذا النوع من المبخرات في مخازن التجميد حيث تطلب حركة مرور بطيئة لوسيط التبريد, كما تستخدم مراوح طرد مركزية لتوفير المتطلبات اللازمة لتلك المخازن.

مبخرات ذات أسطح لوحية:

يصنع هذا النوع من المبخرات من لوحين يتم تشكليل أحدهما يكون مساراً لوسيط التبريد يستخدم هذا النوع في الثلاجات المنزلية.

, كما يوجد نوع آخر حيث يتم وضع الوحين بينهما أنابيب نقل الوسيط, حيث يعمل على زيادة التلامس ومعدل إنتقال الحرارة, يستخدم هذا النوع في ثلاجات الشاحنات وغرف التجميد, كما يستخدم كأرفف في المخازن التجميد, وفواصل للديب فريزر.

وهذه صور لمبخرات الهواء ذات ألواح سطحية

تعليم_الجزائر
شكل 3- مبخر سربنتينة ذات السطح الوحي
تعليم_الجزائر

شكل 4- أنواع مختلفة من مبخرات ذات أسطح لوحية
تعليم_الجزائر

شكل 5- حزمة من الأسطح الوحية التي يمكن توصيلها على التوالي أو التوازي
تعليم_الجزائر

شكل 6- مبخر ذو سطح لوحي
تعليم_الجزائر

شكل 7- مجمد لوحي مركب في حافلة لتجميد المنتجات

المبخرات ذات الزعانف

هذا النوع من المبخرات يتواجد على سطحه زعانف, تلك الزعانف تعمل على زيادة السطح الخارجي المعرض للهواء, ويجب أن تكون تلك الزعانف متصلة إتصال تام بملفات المبخر حتى نضمن إنتقال الحرارة من والى المبخر, يتم وضع عدد من 1 الى 14 زعنفة لكل بوصة.

في الحالات التي توجد درجة الحرارة بالسالب, قد يتكون صقيع على المسافات البينية بين الزعانف, مما يؤدي الى تقليل معدل الحرارة المنتقل للمبخر, وبالتالي زيادة القدرة الكهربية للضاغط (To be Overloaded), ولحل هذه المشكلة, يجب أن يتم تقليل عدد الزعانف للبوصة الواحدة.

إختيار مبخرات تبريد الهواء

تجد عدة عوامل يجب إدراكها عند إختيار المبخر, مثل نوعية التطبيق, نوعية التطبيق تفرض عليك الإختيار من حيث تكلفة الإنشاء, وتكلفة التشغيل, فمثلاً نظام تجميد اللحوم, لايفرض عليك إستخدام مبخرات تكلفتها الإبتدائية والتشغيلية عالية, في حين أن سعر اللحوم منخفض, وإستخدام مثل تلك الأنواع قد تعمل على زيادة أسعار المنتجات, لذلك يجب أن يكون هنالك نوع من الحنكة في إختيار المبخر المطلوب, كما تعتبر فرق درجات الحرارة بين الهواء المار بالمبخر ودرجة حرارة التشبع لوسيط التبريد من ضمن عوامل الإختيار.

كما بالنسبة لفرق درجات الحرارة Temperature Difference( TD) وكذلك الرطوبة النسبة Relative Humidity من ضمن عوامل الإختيار, حيث أن اارطوبة النسبية القليلة تعمل على تجفيف الجو وكذلك المنتجات, أما إذا كانت الرطوبة النسبية عالية فذلك يؤدي الى توافر بيئة مناسبة للبكتيريا, وهذا جدول يوفر الإختيارات المناسبة لكلاً من فرق درجات الحرارة المطلوبة وكذلك الرطوبة النسبية الملائمة لذلك الفرق في درجات الحرارة.

تعليم_الجزائر

كما يمكن تصنيف المبخرات من حيث سريان الهواء الى:

1- مبخرات الحمل الحر Free Convection Evaporator

2- مبخرات الحمل الجبري Forced Convection Evaporator

مبخرات الحمل الحر Free Convection Evaporator

يستخدم هذا النوع من المبخرات في المناطق التي تتطلب سرعات بطيئة في التبريد مثل الثلاجات المنزلية, مثال لهذا النوع تبعاً لما سبق شرحه من التصنيفات, مبخرات ذات أسطح لوحية, وكذلك جميع أنواع مبخرات التمدد المباشر وتمدد المغمور والزائد.

مبخرات الحمل الجبري Forced Convection Evaporator

في هذا النوع من المبخرات يتم إستخدام مروحة أو مراوح تعمل على دفع الهواء على الملفات التي بها وسيط التبريد, مثل وحدات مروحة-ملف Fan-Coil, مثال لهذا النوع مبخرات الأنابيب العارية, يتم تحديد سعة المبخر من خلال معدل تغذية الهواء ومعامل الحرارة المحسوسة, وفرق درجات الحرارة, وتستخدم سرعات أقل من 1,5 م/ث وذلك حتى لانجفف المواد الغذائية ولخفض مستوى الصوت, اما في حالة إهمال تجفيف المواد الغذائية فتون سرعة الهواء 1,5 الى 3 م/ث, أما في أنفاق التجميد فتصل سرعة الهواء الى 10 م/ث, أيضاً يجب الأخذ في الإعتبار عنصر الرطوبة النسبية, هذه صور لوحدات مروحة-ملف

تعليم_الجزائر

شكل 8- وحدات مروحة-ملف Fan-Coil المستخدمة في أنفاق التجميد

وين المعادلات والصور؟؟
وما هي العلاقة بين حجم الغرفة و السعة التبريدية للمكيف بصورة عامة؟؟

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
شـكــ وبارك الله فيك ـــرا لك … لك مني أجمل تحية .

شكر الجزيل…….

اكرر شكر الجزيل…….