شد که این خود باعث کاهش راندمان چیزی درحدود 68%می شد. امروزه منابع تغذیه سوئیچینگ جایگاه خاصی در صنعت برق و الکترونیک و مخابرات یافته اند و بدلیل برتریها و مزایای زیادی که نسبت به دیگر منابع تغذیه دارا می باشند توجه صنعتگران ومهندسان برق را به خود معطوف کرده اند تا جایی که گروهی از مهندسان الکترونیک در بهبود و کاراییها و کیفیت آنها تحقیقات گسترده ای انجام داده اند البته نتیجه این تلاشها پیشرفت روزافزونی است که در ساخت این سیستمها پدید آمده است. البته پیشرفت درتکنولوژی ساخت قطعات نیز تاثیربسزایی درمنابع تغذیه سوئیچینگ داشته است.
با پیداش ماسفتهای سریع و پرقدرت تلفات ترانزیستوری بطور چشمگیری کاهش پیدا کرد وعمده تلفات در ترانسها خلاصه شد که برای غلبه بر این مشکل فرکانس کاری مدار را تا حد MHZ 1 افزایش دادند.
بنابراین در اصل سعی شده تا درانجام تحقیق از آخرین فن آوریهای روز استفاده شود. امید آنکه مورد قبول محققان و مهندسان این رشته واقع شود.
بخش اول:
مروری بر منابع تغذیه سوئیچینگ
مقایسه منابع تغذیه سوئیچینگ با منابع تغذیه خطی:
بنا برکاربرد منابع تغذیه انتخاب بین منابع تغذیه خطی یا سوئیچینگ صورت می گیرد که هر یک دارای مزایا و معایب نسبت به یکدیگر می باشند که در ذیل به آنها اشاره می شود.
مزایای منابع تغذیه خطی:
1- طراحی مدارات بسیار ساده صورت می گیرد.
2- قابلیت تحمل بار زیاد
3- تولید نویز ناچیز و نویزپذیری بسیار اندک
4- در کاربردهای توان پایین ارزانتر می باشند.
5- زمان پاسخدهی بالایی را دارند.
مزایای منابع تغذیه سوئیچینگ:
1- وزن و حجم کمتری را نسبت به منابع تغذیه خطی دارند.
2- بالا بودن راندمان از68% تا 90%
3- داشتن مقدار بیشتری سطح ولتاژ در خروجی
4- بدلیل افزایش فرکانس کاری اجزای ذخیره کننده انرژی می توانند کوچکتر و درعین حال با کارایی بیشتری عمل کنند.
5- در توانهای بالا استفاده می شوند.
6- کنترل آسان خروجی با استفاده از قابلیتهای مدارات مجتمع
معایب منابع تغذیه خطی:
تمام مزایایی که درمنابع تغذیه سوئیچینگ گفته شد عیبهای بود که درمنابع تغذیه خطی وجود
داشت و علاوه بر آن:
1- بدلیل کم بودن بهره توان تلفاتی در ترانزیستورهای خروجی زیاد می باشد که درنتیجه نیاز به خنک کننده سیستم سرمایش تحت فشار می باشد.
2- تنها بصورت یک رگولاتور کاهنده قابل استفاده می باشد و همواره ورودی باید 2 تا 3 ولت بیشترازورودی باشد.
معایب منابع تغذیه سوئیچینگ:
تمام مواردی که به عنوان مزیت در درمنابع تغذیه خطی ذکر شد به عنوان عیوب منابع تغذیه سوئیچینگ به شمارمی رود علاوه بر آن به موارد زیراشاره می شود:
1- نیاز به فیلتر کردن خروجی و حذف نویزهای تولیدی
2- ناپایداری ولتاژ
3- حساسیت زیاد به امواج محیط بگونه ایکه بعضا در برابر دیشهای مخابراتی اصلا عمل نمی کنند.
بخش دوم:
اصول منابع تغذیه سوئیچینگ
1-2: انواع رگولاتورهای ولتاژ:
مدارات رگولاتور ولتاژ به سه دسته تقسیم می شوند. در رگولاتور نوع سری یک المان کنترل خطی ( ترانزیستور ) بصورت سری و ولتاژ DC رگوله نشده برای ثابت نگهداشتن ولتاژ خروجی و فیدبک استفاده می شود. ولتاژ خروجی کمتراز ولتاژ ورودی رگوله نشده است و مقداری قدرت در المان کنترل تلف می شود.
یک نوع دیگر از این رگولاتورها رگولاتور موازی است که در آن المان کنترل بجای سری شدن با بار از خروجی به زمین بسته می شود و موازی با بار قرار می گیرد. یک مثال ساده مقاومت به اضافه دیود زنر است. روش دیگری برای تولید یک ولتاژ DC رگوله شده که اساسأ از آنچه تاکنون دیده ایم متفاوت است وجود دارد و آن رگولاتور سوئیچینگ است. شکل ( 1-2 ) یک رگولاتور سوئیچینگ را نشان می دهد.
شکل (1-2 ) رگولاتور سوئیچینگ ساده
2-2: چاپرهای DC:
در بسیاری از کاربردهای صنعتی نیاز به تبدیل یک منبع DC ولتاژ ثابت به یک منبع ولتاژ متغیر می باشد. چاپر DC وسیله ای است که مستقیمأ DC را به DC تبدیل می کند. چاپر می تواند به جهت افزایش یا کاهش پله ای ولتاژ منبع DC بکار گرفته شود. از اینرو می توان چاپرها را به دو دسته سوئیچر کاهنده و سوئیچر افزاینده تقسیم کرد.
شکل ( 2-2 ) چاپر کاهنده
شکل ( 3-2 ) چاپر افزاینده
شکل ( 2-2 ) یک چاپر کاهنده ( کاهش پله ای ) را نشان می دهد. با باز و بسته شدن سوئیچ ولتاژ دو سر بار صفر یا Vin می شود. در اینجا کلید می تواند یک MOSFET قدرت یا BJT قدرت یا تریستور قدرت با کموتاسیون اجباری باشد.
از چاپر می توان جهت بالا بردن ولتاژ DC استفاده کرد که در شکل ( 3-2 ) با نام چاپر افزاینده ( افزایش پله ای) نشان داده شده است. هنگامی که سوئیچ بسته است انرژی در سلف ذخیره می شود و زمانیکه سوئیچ باز میشود انرژی ذخیره شده در سلف به بار منتقل می شود و جریان سلف کاهش می یابد.
اگر یک خازن بزرگ همانطوری که با خط چین در شکل نشان داده شده است متصل شود ولتاژ خروجی پیوسته خواهد بود.
چاپرها دو نوع عملکرد متفاوت دارند :
1- عملکرد فرکانس ثابت. در این روش فرکانس چاپر ثابت نگه داشته می شود و زمان بودن کلید تغییر داده می شود. پهنای پالس در این روش تغییر می کند و این نوع کنترل مدولاسیون پهنای پالس ( PWM ) نام دارد.
2- عملکرد فرکانس متغییر. در این حالت فرکانس چاپر تغییر می کند و زمان روشن و خاموش بودن ثابت نگه داشته می شود. این روش مدولاسیون فرکانس نام دارد. در این روش فرکانس باید در محدوده وسیعی تغییر یابد تا رنج کاملی از ولتاژخروجی را داشته باشیم که بدلیل هارمونیکها یی با فرکانسهای غیر قابل پیش بینی طراحی فیلتر آن دشوار می شود.
3-2: اصول رگولاتورهای سوئیچینگ:
جوشکاری التراسونیک ( فرا صوت )
التراسونیک چیست؟
کلمه التراسونیک Ultrasonic به معنای مافوق صوت است . محدوده فرکانس شنوایی انسان 10 تا 20 هرتز است . محدودهفرکانسی امواج مافوق صوت 40 کیلوهرتز تا چندین مگاهرتز می باشد . امواج مافوق صوت کاربردهای فراوانی از جمله در لیزر، تخلیهالکتریکی برای بهبود خواص سطحی و افزایش نرخ باربرداری، سنجش فاصله، عمق مخزن، شستشوی دقیق ظروف آزمایشگاهی،تعیین فشار خون بیمار، همگن کردن مواد مذاب، جوشکاری مواد غیر هم جنس، ریخته گری، تراشکاری، فرزکاری، سوراخکاری و غیرهدارد.
تعریف جوشکاری التراسونیک
جوشکاری اولتراسونیک یا فراصوتی یک روش پیشرفته و پر کاربرد در کشورهای پیشرفته صنعتی برای جوشکاری اغلب قطعات پلاستیکی و بعضی قطعات فلزی می باشد. جوشکاری التراسونیک یک روش جوشکاری غیر ذوبی است و گرمای زیادی هم در این فرایند تولید نمی شود؛ از این تکنولوژی علاوه براتصال قطعات فلزی و پلاستیکی به یکدیگر، برای اتصال فلزات به پلاستیک ها و همچنین اتصال مواد ناهمجنس نیز استفاده می گردد. با استفاده از این روش جوشکاری می توان دو یا چند ماده را در درجه حرارت های بسیار کمتر از نقطه ذوبشان به یکدیگر متصل کرد .
در این فرایند به کمک تغییر شکل مواد و یا از نفوذ همراه با تغییر شکل محدود مواد ، اتصال برقرار می شود .
مزایا و معایب جوشکاری التراسونیک
در این نوع جوشکاری عمل ذوب اتفاق نمی افتد و حوضچه مذابی نیز شکل نمی گیرد، در نتیجه دیگر به محافظت از آن نیاز نمی باشد . هر کدام از حالتهای جوشکاری التراسونیک (حالت جامد )، نیاز به تجهیزات و امکانات مخصوص به خود دارد، بنابراین هزینه بالایی را به مصرف کننده تحمیل می کند .
همچنین به دلیل اینکه ساختار مولکولی فلزات مختلف یکسان نمی باشد درنتیجه این روش جوشکاری برای هر فلز و یا آلیاژی قابل استفاده نیست .
حرارت در جوشکاری التراسونیک چگونه ایجاد می شود؟
حرارت در جوشکاری التراسونیک از ارتعاشات تقویت شده ناشی می شود. در جوشکاری التراسونیک، با قرار دادن قطعات در معرض حرکت ارتعاشی با فرکانس ثابت در حدود 70-20 کیلوهرتز، حرارت تولید می شود. دامنه این حرکت ارتعاشی عموماً بین 40-20 میکرومتر تغییر می کند.
این انرژی ارتعاشی در سطح مشترک قطعاتی که قرار است بهم جوش داده شوند متمرکز می شود. در نتیجه این کار، حرارت لازم برای ذوب پلاستیک یا فلز از طریق اصطکاک ناشی از ارتعاش یک سطح روی سطح دیگر در محل اتصال ایجاد می گردد؛ لذا حرارت تنها در موضع اتصال ایجاد شده و مابقی قسمت های قطعه سرد باقی می ماند .
روش جوشکاری التراسونیک همانند سایر روشهای جوشکاری شامل پنج مرحله می باشد :
1)آماده سازی سطح کار یا Surface Preparation : در مرحله اول با عمل تمیز کاری و براده برداری که موجب رفع آلودگی و لبه های اضافی می گردد کیفیت جوشکاری افزایش می یابد.
2) گرم کردن یا Heating : در این مرحله از انرژی امواج فراصوت با فرکانسهای بالای ۲۰ تا ۷۰ کیلوهرتز برای تولید حرارت استفاده میگردد .
3) فشردن یا Pressing) ): دو قطعه کار پس از گرم شدن بایستی به یکدیگر فشرده شوند که فشار لازم برای این کار توسط سیستم پنوماتیک و هورن (شیپوره) دستگاه جوشکاری تامین میشود.
4) آمیزش بین مولکولی یا Intermolecular Diffusion : با تماس دو قطعه کار گرم شده و در آستانه ذوب به یکدیگر و اعمال فشار بر آنها، عمل آمیزش مولکولهای دو قطعه کار در یکدیگر انجام می گیرد.
5) خنک کردن یا Cooling : انجماد و سرد شدن محل جوشکاری آخرین مرحله بوده که مولکولهای دو قطعه ساختار مخصوص به خود در قبل جوشکاری را بدست می آورند.
در این فرایند جوشکاری، مراحل ۲ و ۳ و ۴ تقریبا همزمان و در کسری از ثانیه صورت میگیرد و قطعه کار بلافاصله سرد میشود.
موفقیت جوشکاری به طراحی مناسب اجزا و مناسب بودن کیفیت موادی که جوش داده میشوند بستگی دارد. با توجه به اینکه فرایند جوشکاری اولتراسونیک بسیار سریع است (کمتر از ۱ ثانیه) و قابلیت اتوماسیون دارد، از آن به طور وسیع در صنعت استفاده میشود. برای تضمین سلامت جوش طراحی مناسب اجزا بخصوص فیکسچرها لازم است. در صورت طراحی مناسب دستگاه، می توان از این روش جهت تولید انبوه محصولات استفاده کرد.
تجهیزات
ماشین جوشکاری اولتراسونیک از چهار قسمت زیر تشکیل شده است :
الف) منبع تغذیه
ب) مبدل
ج) آمپلی فایر تقویت کننده ( بوستر )
د) وسیله هدایت امواج فراصوت به سوی قطعه کار ( شیپوره )
نحوه عملکرد:
منبع تغذیه، فرکانس برق شهر که بین ۵۰ تا۶۰ هرتز می باشد را به ۲۰ تا۷۰ کیلو هرتز میرساند. سپس این انرژی به مبدل وارد می شود و در مبدل پیزو الکتریک، موج الکتریک با فرکانس بالا به ارتعاشات مکانیکی (امواج اولتراسونیک) با فرکانس بالا تبدیل میشود. معمولا کارکرد ماشینهای اولتراسونیک در فرکانسی بالاتر از ۲۰ کیلوهرتز می باشد و صدایی شبیه سوت تولید می کنند که میتواند برای اوپراتور در دراز مدت تولید مزاحمت کرده و آزار دهنده باشد .
امواج ایجاد شده در مبدل، به بوستر رفته و دامنه آن تا حد دلخواه افزایش پیدا میکند و سپس در شیپوره (که یک وسیله صوتی مکانیکی است) امواج صوتی مستقیماَ به قطعه کار منتقل میشود . همچنین شیپوره نقش اعمال فشار بر روی قطعه را نیز بر عهده دارد.
بعد از انتقال امواج صوت به قطعه کار، انرژی نوسانی از لایه های بالایی قطعه ی مذکور عبور کرده و در سطح مشترک دو جسم متمرکز می شود. در نتیجه ی این عمل حرارت لازم برای ذوب جسم بوسیله ی اصطکاک حاصل از نوسان(جنبش مولکولی) یک سطح درمقابل سطح دیگر در موضع اتصال ایجاد می شود. این حرارت سبب گداخته شدن مرز برجسته و باعث نرم شدن و ذوب جسم و به وجود آمدن شرایط جوشکاری میشود.
شکل زیر اتصال معمولی در جوشکاری التراسونیک را نشان می دهد :
مثال هایی از جوشکاری آلتراسونیک
شکل زیر یک نمونه از اشتباهاتی که در جوشکاری التراسونیک ممکن است پیش بیاید را نشان می دهد :
جوش نقطه ای التراسونیک
نوک مخصوص بوسیله ی انرژی نوسانی از میان لایه های بالایی ورقه ی جسم موردنظر به سمت لایه های پایینی آن هدایت می شود و این کار تا عمق 1/2ضخامت لایه ی پایینی ادامه می یابد .
کاربرد های جوشکاری التراسونیک
- جوشکاری ورق های فلزی روکش شده ( مانند لوله کردن رول ورق آلومینیوم در تولید لوله پنج لایه )
- جوشکاری پاکت های بسته بندی مایعات
- جوشکاری قطعات توخالی ریخته شده مانند جعبه های کوچک، جا تخم مرغی ها و اسباب بازی ها
- جاسازی یک قطعه مثل پلاستیک در قطعه ای دیگر مثل فولاد همراه با اتصال بین آن دو
مزایا
- عدم نیاز به ذوب کامل
- جوشکاری فلزات نرم نظیر آلومینیوم ، مس و فلزات گران قیمت
- اتصال دادن فلزات غیرهم جنس و با اختلاف نقطه ذوب زیاد
- حوضچه مذابی هم درست نمی شود در نتیجه محافظت از آن منتفی است.
- جوشکاری ورقهای بسیار نازک
- ماهیت و ساختار مواد به خاطر حرارت کم (35 تا 50 درصد نقطه ذوب) عوض نمی شود .
- بالا بودن سرعت جوشکاری و در نتیجه تولید بالا با قیمت پایین
- عدم تغییر رنگ در نقطه جوش
- نیاز به حداقل تمیز کاری
- سهولت در اتوماسیون
- هیچ نقصی توسط گازها، قوس و فلزات پرکننده ایجاد نمی شود.
- فلزات غیرمشابه که تفاوت زیادی بین نقطه ذوب انها وجود دارد را می توان به هم متصل کرد.
- حداقل تغییر شکل در صفحات ایجاد می شود.
- مقاطع نازک و ضخیم را می توان به هم جوش داد.
- به علت دمای کم ایجاد شده لایهHAZ بسیار کوچک است.
- جوش دادن شیشه ها توسط روش های دیگر غیر ممکن است.
محدودیت ها
- هزینه بالا
- ضخامت یکی از قطعات از حد مشخصی بالاتر نمی تواند باشد.
- در صورت عدم کنترل صحیح متغیرها ،ممکن است دو قطعه به سندان جوش بخورد .
- با توجه به تنش های خستگی شدید اعمالی ،عمرکاری قطعات دستگاه کم است
- مهمترین محدودیت این روش محدودیت در انرژی اعمالی و کوچک بودن عرض شیپوره (کمتر از ۲۵۰ میلی متر) است و در نتیجه طول جوشی که به وجود میآید کوچک است .
جوشکاری التراسونیک ( فرا صوت )
التراسونیک چیست؟
کلمه التراسونیک Ultrasonic به معنای مافوق صوت است . محدوده فرکانس شنوایی انسان 10 تا 20 هرتز است . محدودهفرکانسی امواج مافوق صوت 40 کیلوهرتز تا چندین مگاهرتز می باشد . امواج مافوق صوت کاربردهای فراوانی از جمله در لیزر، تخلیهالکتریکی برای بهبود خواص سطحی و افزایش نرخ باربرداری، سنجش فاصله، عمق مخزن، شستشوی دقیق ظروف آزمایشگاهی،تعیین فشار خون بیمار، همگن کردن مواد مذاب، جوشکاری مواد غیر هم جنس، ریخته گری، تراشکاری، فرزکاری، سوراخکاری و غیرهدارد.
تعریف جوشکاری التراسونیک
جوشکاری اولتراسونیک یا فراصوتی یک روش پیشرفته و پر کاربرد در کشورهای پیشرفته صنعتی برای جوشکاری اغلب قطعات پلاستیکی و بعضی قطعات فلزی می باشد. جوشکاری التراسونیک یک روش جوشکاری غیر ذوبی است و گرمای زیادی هم در این فرایند تولید نمی شود؛ از این تکنولوژی علاوه براتصال قطعات فلزی و پلاستیکی به یکدیگر، برای اتصال فلزات به پلاستیک ها و همچنین اتصال مواد ناهمجنس نیز استفاده می گردد. با استفاده از این روش جوشکاری می توان دو یا چند ماده را در درجه حرارت های بسیار کمتر از نقطه ذوبشان به یکدیگر متصل کرد .
در این فرایند به کمک تغییر شکل مواد و یا از نفوذ همراه با تغییر شکل محدود مواد ، اتصال برقرار می شود .
مزایا و معایب جوشکاری التراسونیک
در این نوع جوشکاری عمل ذوب اتفاق نمی افتد و حوضچه مذابی نیز شکل نمی گیرد، در نتیجه دیگر به محافظت از آن نیاز نمی باشد . هر کدام از حالتهای جوشکاری التراسونیک (حالت جامد )، نیاز به تجهیزات و امکانات مخصوص به خود دارد، بنابراین هزینه بالایی را به مصرف کننده تحمیل می کند .
همچنین به دلیل اینکه ساختار مولکولی فلزات مختلف یکسان نمی باشد درنتیجه این روش جوشکاری برای هر فلز و یا آلیاژی قابل استفاده نیست .
حرارت در جوشکاری التراسونیک چگونه ایجاد می شود؟
حرارت در جوشکاری التراسونیک از ارتعاشات تقویت شده ناشی می شود. در جوشکاری التراسونیک، با قرار دادن قطعات در معرض حرکت ارتعاشی با فرکانس ثابت در حدود 70-20 کیلوهرتز، حرارت تولید می شود. دامنه این حرکت ارتعاشی عموماً بین 40-20 میکرومتر تغییر می کند.
این انرژی ارتعاشی در سطح مشترک قطعاتی که قرار است بهم جوش داده شوند متمرکز می شود. در نتیجه این کار، حرارت لازم برای ذوب پلاستیک یا فلز از طریق اصطکاک ناشی از ارتعاش یک سطح روی سطح دیگر در محل اتصال ایجاد می گردد؛ لذا حرارت تنها در موضع اتصال ایجاد شده و مابقی قسمت های قطعه سرد باقی می ماند .
روش جوشکاری التراسونیک همانند سایر روشهای جوشکاری شامل پنج مرحله می باشد :
1)آماده سازی سطح کار یا Surface Preparation : در مرحله اول با عمل تمیز کاری و براده برداری که موجب رفع آلودگی و لبه های اضافی می گردد کیفیت جوشکاری افزایش می یابد.
2) گرم کردن یا Heating : در این مرحله از انرژی امواج فراصوت با فرکانسهای بالای ۲۰ تا ۷۰ کیلوهرتز برای تولید حرارت استفاده میگردد .
3) فشردن یا Pressing) ): دو قطعه کار پس از گرم شدن بایستی به یکدیگر فشرده شوند که فشار لازم برای این کار توسط سیستم پنوماتیک و هورن (شیپوره) دستگاه جوشکاری تامین میشود.
4) آمیزش بین مولکولی یا Intermolecular Diffusion : با تماس دو قطعه کار گرم شده و در آستانه ذوب به یکدیگر و اعمال فشار بر آنها، عمل آمیزش مولکولهای دو قطعه کار در یکدیگر انجام می گیرد.
5) خنک کردن یا Cooling : انجماد و سرد شدن محل جوشکاری آخرین مرحله بوده که مولکولهای دو قطعه ساختار مخصوص به خود در قبل جوشکاری را بدست می آورند.
در این فرایند جوشکاری، مراحل ۲ و ۳ و ۴ تقریبا همزمان و در کسری از ثانیه صورت میگیرد و قطعه کار بلافاصله سرد میشود.
موفقیت جوشکاری به طراحی مناسب اجزا و مناسب بودن کیفیت موادی که جوش داده میشوند بستگی دارد. با توجه به اینکه فرایند جوشکاری اولتراسونیک بسیار سریع است (کمتر از ۱ ثانیه) و قابلیت اتوماسیون دارد، از آن به طور وسیع در صنعت استفاده میشود. برای تضمین سلامت جوش طراحی مناسب اجزا بخصوص فیکسچرها لازم است. در صورت طراحی مناسب دستگاه، می توان از این روش جهت تولید انبوه محصولات استفاده کرد.
تجهیزات
ماشین جوشکاری اولتراسونیک از چهار قسمت زیر تشکیل شده است :
الف) منبع تغذیه
ب) مبدل
ج) آمپلی فایر تقویت کننده ( بوستر )
د) وسیله هدایت امواج فراصوت به سوی قطعه کار ( شیپوره )
نحوه عملکرد:
منبع تغذیه، فرکانس برق شهر که بین ۵۰ تا۶۰ هرتز می باشد را به ۲۰ تا۷۰ کیلو هرتز میرساند. سپس این انرژی به مبدل وارد می شود و در مبدل پیزو الکتریک، موج الکتریک با فرکانس بالا به ارتعاشات مکانیکی (امواج اولتراسونیک) با فرکانس بالا تبدیل میشود. معمولا کارکرد ماشینهای اولتراسونیک در فرکانسی بالاتر از ۲۰ کیلوهرتز می باشد و صدایی شبیه سوت تولید می کنند که میتواند برای اوپراتور در دراز مدت تولید مزاحمت کرده و آزار دهنده باشد .
امواج ایجاد شده در مبدل، به بوستر رفته و دامنه آن تا حد دلخواه افزایش پیدا میکند و سپس در شیپوره (که یک وسیله صوتی مکانیکی است) امواج صوتی مستقیماَ به قطعه کار منتقل میشود . همچنین شیپوره نقش اعمال فشار بر روی قطعه را نیز بر عهده دارد.
بعد از انتقال امواج صوت به قطعه کار، انرژی نوسانی از لایه های بالایی قطعه ی مذکور عبور کرده و در سطح مشترک دو جسم متمرکز می شود. در نتیجه ی این عمل حرارت لازم برای ذوب جسم بوسیله ی اصطکاک حاصل از نوسان(جنبش مولکولی) یک سطح درمقابل سطح دیگر در موضع اتصال ایجاد می شود. این حرارت سبب گداخته شدن مرز برجسته و باعث نرم شدن و ذوب جسم و به وجود آمدن شرایط جوشکاری میشود.
شکل زیر اتصال معمولی در جوشکاری التراسونیک را نشان می دهد :
مثال هایی از جوشکاری آلتراسونیک
شکل زیر یک نمونه از اشتباهاتی که در جوشکاری التراسونیک ممکن است پیش بیاید را نشان می دهد :
جوش نقطه ای التراسونیک
نوک مخصوص بوسیله ی انرژی نوسانی از میان لایه های بالایی ورقه ی جسم موردنظر به سمت لایه های پایینی آن هدایت می شود و این کار تا عمق 1/2ضخامت لایه ی پایینی ادامه می یابد .
کاربرد های جوشکاری التراسونیک
- جوشکاری ورق های فلزی روکش شده ( مانند لوله کردن رول ورق آلومینیوم در تولید لوله پنج لایه )
- جوشکاری پاکت های بسته بندی مایعات
- جوشکاری قطعات توخالی ریخته شده مانند جعبه های کوچک، جا تخم مرغی ها و اسباب بازی ها
- جاسازی یک قطعه مثل پلاستیک در قطعه ای دیگر مثل فولاد همراه با اتصال بین آن دو
مزایا
- عدم نیاز به ذوب کامل
- جوشکاری فلزات نرم نظیر آلومینیوم ، مس و فلزات گران قیمت
- اتصال دادن فلزات غیرهم جنس و با اختلاف نقطه ذوب زیاد
- حوضچه مذابی هم درست نمی شود در نتیجه محافظت از آن منتفی است.
- جوشکاری ورقهای بسیار نازک
- ماهیت و ساختار مواد به خاطر حرارت کم (35 تا 50 درصد نقطه ذوب) عوض نمی شود .
- بالا بودن سرعت جوشکاری و در نتیجه تولید بالا با قیمت پایین
- عدم تغییر رنگ در نقطه جوش
- نیاز به حداقل تمیز کاری
- سهولت در اتوماسیون
- هیچ نقصی توسط گازها، قوس و فلزات پرکننده ایجاد نمی شود.
- فلزات غیرمشابه که تفاوت زیادی بین نقطه ذوب انها وجود دارد را می توان به هم متصل کرد.
- حداقل تغییر شکل در صفحات ایجاد می شود.
- مقاطع نازک و ضخیم را می توان به هم جوش داد.
- به علت دمای کم ایجاد شده لایهHAZ بسیار کوچک است.
- جوش دادن شیشه ها توسط روش های دیگر غیر ممکن است.
محدودیت ها
- هزینه بالا
- ضخامت یکی از قطعات از حد مشخصی بالاتر نمی تواند باشد.
- در صورت عدم کنترل صحیح متغیرها ،ممکن است دو قطعه به سندان جوش بخورد .
- با توجه به تنش های خستگی شدید اعمالی ،عمرکاری قطعات دستگاه کم است
- مهمترین محدودیت این روش محدودیت در انرژی اعمالی و کوچک بودن عرض شیپوره (کمتر از ۲۵۰ میلی متر) است و در نتیجه طول جوشی که به وجود میآید کوچک است .
نور و آتش از قبل از اسلام مورد توجه ایرانیان بوده است ساخت مکانی برای نگهداری آتش در قبل از اسلام به نام آتشکده نمونه ای از آن است.
نور در معماری اسلامی نماد وحدت الهی است. و علاوه بر بعد مذهبی باعث مشخص تر شدن عناصر تزیین می شود
همانطور که از تجزیه ی نور رنگهای مختلف رنگین کمان حاصل می شود در نتیجه ورود نور در فضا نیز رنگهای مختلفی دیده میشود.
ما در این بخش از معماری سعی کرده ایم ورود نور به فضا از طریق عناصر مختلف بنا را به نمایش بگذاریم.
در شهر سوخته از هزاره ی سوم و دوم ق،م از روی آثار خانه هایی که دیوار آنها تا زیر سقف باقی مانده بود میتوان دریافت که هر اتاق از طریق یک در به خارج ارتباط داشته و فاقد پنجره بوده است.
در دوره ی ایلام نیز نمونه هایی از پنجره های شیشه ای به دست آمده که شامل لوله هایی از خمیر شیشه میباشد که درکنار هم و در داخل یک قاب جای گرفته اند.
در دوره ی هخامنشی در تخت جمشید وضع در ها به خوبی روشن و پاشنه گرد آنها اغلب به جای مانده است همچنین در این کاخ ها بالای در ها و حتی بام ها روزن ها و جام خانه هایی نیز وجود داشته است.
امروزه در بین کشورهای صنعتی ، رقابت فشرده و شدیدی در ارائه راهکارهایی برای کنترل بهتر فرآیندهای تولید ، وجود دارد که مدیران و مسئولان صنایع در این کشورها را بر آن داشته است تا تجهیزاتی مورد استفاده قرار دهند که سرعت و دقت عمل بالایی داشته باشند. بیشتر این تجهیزات شامل سیستمهای استوار بر کنترلرهای قابل برنامهریزی (Programmable Logic Controller) هستند. در بعضی موارد که لازم باشد میتوان PLCها را با هم شبکه کرده و با یک کامپیوتر مرکزی مدیریت نمود تا بتوان کار کنترل سیستمهای بسیار پیچیده را نیز با سرعت و دقت بسیار بالا و بدون نقص انجام داد.
قابلیتهایی از قبیل توانایی خواندن انواع ورودیها (دیجیتال ، آنالوگ ، فرکانس بالا...) ، توانایی انتقال فرمان به سیستمها و قطعات خروجی ( نظیر مانیتورهای صنعتی ، موتور، شیربرقی ، ... ) و همچنین امکانات اتصال به شبکه ، ابعاد بسیار کوچک ، سرعت پاسخگویی بسیار بالا، ایمنی ، دقت و انعطاف پذیری زیاد این سیستمها باعث شده که بتوان کنترل سیستمها را در محدوده وسیعی انجام داد. شاید تا به حال نام اتوماسیون صنعتی،فرآیند و آشناتر از همه PLC را شنیده باشید.اما آیا تا به حال به مفهوم این لغات فکر کرده اید؟
تعاریف:
فرآیند: منظور از فرآیند مجموعه کارهایی است که بوسیله مجموعه عناصری روی مواد اولیه صورت می گیرد و ماده یا مواد دیگری را با تغییرات فیزیکی یا شیمیای تولید کند.
بطور مثال:
- فرآیند تولید کاغذ
- فرآیند تولید رنگ از ترکیب کردن مواد مختلف شیمیایی
برای کنترل قطعاتی که در فرآیند به کار گرفته می شود در دهه های گذشته اذ مدارات الکترومکانیکی یا سیتمهای پنوماتیکی استفاده می شده است.که می توان از آن میان به مدارات فرمان رله ای اشاره کرد.با پیشرفت علم الکترونیک و انقلاب نیمه هادی ها و میکروپروسس ها در آن کم کم انسان برای بالا بردن کیفیت و افزایش و بهینه سازی محصولات در کارخانه جات صنعتی انسان به فکر به کار گیری کامپیوتر ها در صنعت افتاد.
اتوماسیون صنعتی: به بهره گیری از کامپیوتر و وسایل الکترونیکی قابل برنامه ریزی(مانند PLC ) به منظور کنترل ماشین آلات صنعتی در اجرا یک فرآیند در صنعت که قبلا توسط انسان انجام می پذیرفت اتوماسیون صنعتی گفته می شود.
:PLC(Programmable Logic Controller) یا کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی دستگاهی است که به عنوان مغز متفکر اتوماسیون صنعتی در حال کار می باشد.که جایگزین مدارات فرمان رله ای و جانشین انسان در کنترل یک فرآیند در صنایع مختلف گردید.
تارخچه سیستم های کنترل از گذشته تا به امروز:
رله ها:
تا اواسط دهة 1970 بسیاری از سیستمها توسط رله هایی که در تابلوهای کنترل بزرگ قرار داشتند، کنترل می شدند. این رله ها معمولا میزان قابل توجه ای گرما تولید می کردند، همچنین مصرف انرژی زیادی داشته و با ولتاژهای سطح بالا کار می کردند.
سیستمهای کنترل رله ای برای مهندسین و کارشناسان فنی مشکلات زیادی ایجاد می کردند. اتصالات سیم بندی شده معمولا خیلی زیاد و به هزاران اتصال می رسید، این موضوع منجر به وجود آمدن مشکلات زیادی به هنگام از دست دادن یکی از اتصالات می شد. تایمرها به صورت پنوماتیکی بوده و به همین دلیل نیاز به تنظیمات دستی دوره ای داشتند که این امر باعث ایجاد مشکلاتی برای مهندسین می شد.
به دلیل اینکه رله ها یک عنصر مکانیکی هستند، روشن و خاموش شدن کویل رله ها به آهستگی صورت می گرفت و همچنین زمان لازم برای عملکرد رله بسته به نوع آن متفاوت بود. این مشکل دیگری بود که در سیستمهای رله ای وجود داشت. از لحاظ مکانیکی نیز رله ها نیاز به نگهداری دوره ای برای تمیز کردن کنتاکتها و یا تعویض کامل رله ها داشته اند. همچنین با توجه به محدودیت تعداد کنتاکتهای موجود در رله ها باید برای دستیابی به کنتاکتهای بیشتر از رله ها به صورت موازی استفاده می شده است.
ایجاد تغییرات به منظور تغییر در منطق عملکرد سیستم کنترل نیاز به جا به جایی و یا برداشتن بعضی از سیمهای سیم بندی شده داشت که این امر نیز منجر به اشتباهات زیادی می شده است.
تغییرات ایجاد شده در سیم بندی نیز معمولا جایی به ثبت نمی رسید که باعث افزایش مشکلات در هنگام رفع اشکال مدار می شده است. رفع اشکال نیز با مشکلات زیادی همراه بود که شامل اندازه گیری ولتاژها، خواندن اسناد مربوط به تابلو کنترل، بیرون کشیدن سیمها از تابلو کنترل و دنبال کردن سیمها برای پیدا کردن قطعی و یا مشکلات در مسیر سیم کشی می شد. منطق کنترل نیز به شکل " منطق نردبانی رله ای (RLL)"ترسیم می شده است. که در این روش "ستون های" عمودی نشان دهندة مسیر قدرت مدار منطقی و "پله های" افقی نیز نشان دهندة منطق رله ای کنترل دستگاه بوده است.
PLCها:
وظیفه PLCقبلا بر عهده مدارهای فرمان رله ای بود که استفاده ازآنها در محیط های صنعتی جدید منسوخ گردیده است.اولین اشکالی که در این مدارها ظاهر می شودآن است که با افزایش تعداد رله ها حجم و وزن مدار فرمان بسیار بزرگ شده، همچنین موجب افزایش قیمت آن می گردد . برای رفع این اشکال مدارهای فرمان الکترونیکی ساخته شد ، ولی با وجود این هنگامی که تغییری در روند یا عملکرد ماشین صورت می گیرد لازم است تغییرات بسیاری در سخت افزار سیستم کنترل داده شود .
با استفاده از PLC تغییر در روند یا عملکرد ماشین به آسانی صورت می پذیرد، زیرا دیگر لازم نیست سیم کشی ها و سخت افزار سیستم کنترل تغییر کند و تنها کافی است چند سطر برنامه نوشت و به PLCارسال کرد تا کنترل مورد نظر تحقق یابد. کنترل کننده های منطقی برنامه پذیر (PLC) برای رفع و یا کاهش استفاده از رله ها طراحی شده اند PLCها باعث کاهش سایز تابلوهای کنترل و همچنین انرژی مصرفی سیستمهای کنترل شده اند. در PLC های قدیمی برای جلوگیری از سیم بندی دوبارة سیستمهایی رله ای که با ولتاژ های سطح پایین کار می کردند از ولتاژ 120VAC استفاده شده است.
عناصر ورودی به یک نقطه اتصال در PLC متصل می شوند. از دست دادن اتصالات و قطعی آنها همچنان به عنوان مشکل باقی مانده است ولی با استفاده از PLC تعداد اتصالات به میزان قابل توجه ای کاهش پیدا کرده است. تایمرها موجود در PLC الکتریکی بوده و بسیار باثبات تر از تایمرهای پنوماتیکی قدیمی است. امروزه تایمرهای PLC به طرز باور نکردنی دقیق هستند به طوری که قابلیت محاسبة زمان با دقت بسیار بالا را دارا می باشند.
ماهیت حالت جامد PLC ها توانسته است بسیاری از محدودیت های مکانیکی که در سیستمهای رله ای وجود داشته است را برطرف سازد. برای اتصال بسیاری از خروجی های PLC به بارهای خارجی هنوز از رله ها استفاده می شود. این رله ها در ساختار داخلی PLC دارای تعداد نامحدودی کنتاکت برای استفاده در برنامه نویسی هستند. بنابراین یک PLC می تواند جایگزین هزاران هزار رله ولی در فضایی کوچک باشد.
برنامه نویسی مجدد به جای تغییر در سیم بندی سیستم، برای تغییر منطق عملکرد سیستم کنترل استفاده می شود. رفع اشکال با استفاده ازعناصر برنامه نویسی که در عملکرد منطقی برنامه دیده می شود انجام می گیرد. این روش بسیار ساده تر از دنبال کردن سیمها و یا تست کردن کنتاکت رله ها می باشد.
بسیاری از متخصصان برق برای خواندن منطق RLL برای نصب و رفع اشکال سیستمهای کنترل رله ای دوره دیده اند. این امر باعث شده تا در زبان برنامه نویسی PLC با الهام از منطق رله ای، از همان دید برنامه نویسی با منطق رله ای استفاده شود، که نمونة بارز آن زبان برنامه نویسی نردبانی می باشد.
شیشه جسمی سخت است که سختی آن در حدود 8 میباشد و همه اجسام بجز الماسهها را خط میاندازد. وزن مخصوص شیشه 2.5 گرم بر سانتیمتر مکعب بوده و بسیار تُرد و شکننده است. شیشه در مقابل تمام مواد شیمیایی حتی اسیدهای قوی و بازها مقاومت کرده و تحت تاثیر خورندگی واقع نمیشود، به همین علت ظرف آزمایشگاهی را از شیشه میسازند. فقط اسید فلوئوریدریک (HF) بر آن اثر داشته و شیشه را در خود حل مینماید.
بطور عمومی شیشه جسمی است شفاف که نور بخوبی از آن عبور میکند و پشت آن بطور وضوح قابل روئیت میباشد.
شیشه در حدود ۳۶۰۰ سال پیش از میلاد در مصر ساخته شده است. مصریان باستان شیشه گران بی نظیر وبرجستهای بودند. شیشههای قدیمی نور را از خود عبور نمیدادند وبه علت نا خالصیهای موجود در آن رنگی بودند.
هنرمندان ساسانی در تراش دادن شیشه مهارت مخصوصی داشتهاند. شیشه ی ساسانی در چین ارج بسیار داشته و بهویژه شیشه لاجوردی را گرانبها میشمردند. جامهای پایهدار با نقش حلقههای برجسته از دوره اشکانیان و ساسانیان بهجای ماندهاست.
ظروف شیشهای دوره ی اسلامی تحت تأثیر طرحهای قبل از اسلام است. در دوره ی سلجوقی و تا زمان هجوم مغول، افزارها و ظروفهای بسیار زیبای شیشهای از کورههای شیشهگری گرگان بیرون میآمد که به نازکی کاغذ و گاه مینایی و گاه تراشیده و کندهکاری شدهاست. روزگار سلجوقی اوج صنعت شیشهگری در ایران محسوب میشود. فرآوردههای شیشهای این دوران بیشتر شامل ظروف کوچک و بزرگ، عطردانهای بسیار ظریف، جامها و گلدانهایی با فرمها و اندازههای متنوع و اشیاء تزئینی کوچک بهشکل حیوانات و ... است. در دوره ی مغول رونق شیشهسازی از میان رفت و در عوض در این عهد سفالگری و کاشیکاری رونق یافت.
واحدهای پالایشگاه شامل واحد 100 ، تأسیسات سر چاهها و خطوط جمع آوری، واحد 200 واحد تفکیک کننده های ورودی، واحد 400 واحد تنظیم نقطه شبنم، واحد 500 سیکل تبرید، واحد 600 واحد بازیافت گلایکول، واحد 700 واحد تثبیت مایعات گاز، واحد 810 واحد آب آشامیدنیومصرفی، واحد 820 واحد هوای فشرده، واحد 830 واحد گاز سوخت، واحد 840 واحد برج و حوضچه های سوزان، واحد 860 واحد آب آتش نشانی، واحد 900 واحد تولید برق (نیروگاه) و واحد 1000 واحد شیرین سازی گازهای ترش، گاز مایع خروجی از واحد 700، پکیج نیتروژن و پکیج آب شیرینکن[1]میباشد.
علاوه بر واحدهای ذکر شده که روند اصلی پالایش گاز هستند، واحدهای دیگری هم در این پالایشگاه به منظور پشتیبانی از عملیات در حال اجرا و ایجاد شرایط بهینه کاری مشغول میباشند. این واحدها شامل اتاق کنترل و واحد تعمیرات میشود.
1-2-1 اتاق کنترل
اتاق کنترل در واقع مغز پالایشگاه بوده و همواره در حال بررسی شرایط انجام فرآیندهای پالایش، تبرید و انتقال گازها و میعانات گازی است.
در اتاق کنترل سرعت چرخش پمپها، توربین ها، کمپرسورها و فن های خنک کننده و همچنین دما و سایر پارامترهای مورد نیاز به صورت لحظه به لحظه در حال اندازه گیری است و در صورت ورود به منطقه بحرانی، هشدار[2]هایی توسط دستگاه کنترلی نمایش داده شده و در صورت وجود شرایط اضطراری دستگاه های تحت خطر را خاموش می کند.
1-2-2واحد تعمیرات
این واحد به زیر مجموعه هایی تقسیم می شود که هرکدام به فعالیت های تخصصی خود می پردازند.
الف) واحد تعمیرات پیشگیرانه:
عهدهدار پیگیری انجام درخواست کارهای تعمیراتی و چک لیست ها، پایش و مراقبت از دستگاهها و تجهیزات دوار و ثابت تاسیسات به منظور بهبود فعالیتهای تعمیراتی و کاهش توقفات ناگهانی و بدون برنامهریزی و همچنین کاهش هزینه های تعمیراتی، افزایش قابلیت اطمینان دستگاهها، در دسترس بودن آنها و... میباشد.
ب) واحد ابزار دقیق
شرح وظایف این واحد شامل سرویسدهی به کلیه تجهیزات ابزار دقیقی که میبایست بر اساس دستورالعملهای سازندگان و یا دستگاه نظارت انجام پذیرد مانند:
آنالیزرها، کنترلولوها، ترانسمیترها، ریگلاتورها، لوپها، سولونوئیدولوها، گیجها و رکوردرها،ترموکوپلها، دماسنجها، سطح سنجها، جریان سنجهاو کنترلرهای دیزل پمپها ، دیزل ژنراتورهامیباشد.
خدمات نگهداری، تعمیر و سرویسهای مربوط به ادوات و دستگاهای برقی موجود در مجموعهی پالایشگاه و در کلیه ساعات شبانهروز بر عهدهی این واحد میباشد، این واحد شامل 2 زیرمجموعهی تعمیراتی میباشد، یکی از این واحدها در کارگاه مرکزی واقع شده است و وظیفهی تعمیرات تجهیزات قابل ارسال به کارگاه را دارد و واحد دیگر مسئولیت ارائه سرویس دهی به تجهیزات در سایت پالایشگاه را بر عهده دارد.
از جمله ادوات و دستگاههایی که توسط واحد تعمیرات برق سرویسدهی میشوند میتوان به الکتروموتورها، تابلوهای برق فشار ضعیف ، ترانس رکتیفایرها، سیستمهای روشنایی، شارژرها، سیستمهای ارت اشاره نمود .
این واحد به بخشهای مکانیک دستگاه های ثابت[3]، مکانیک ماشین آلات دوار [4]و مکانیک عمومی تقسیم میشود.
این واحد مسئول انجام امور گارگاهی شامل کارگاه های جوشکاری، کارگاه شیرآلات صنعتی و کارگاه ماشین ابزار میباشد.
فصل دوم) مبانی و اصول حاکم
تبرید عبارت است از جذب حرارت از یک سیال و دفع آن به سیال دیگر (سیال می تواند هوا یا آب ویا هر نوع گاز یا مایع دیگر باشد). در کلیه سیستمهای تبرید حفظ سرما مستلزم جذب حرارت از موادی با درجه حرارت کمتر و خارج کردن این حرارت به محیطی با درجه حرارت بالاتر می باشد.
2-1-1اجزاسیستم تبرید:
الف) کمپرسور
ب) کندانسور
ج) شیرانبساط
د) تبخیرکننده[6]
شکل2-1-شماتیک چرخه تبرید
2-1-2چرخه تبرید تراکم بخار
در سیکل تبخیر-تراکمی ایدهآل از سیال عامل به عنوان ماده خنککننده برای جذب و
از دست دادن انرژی گرمایی استفاده میشود. انتقال انرژی باعث میشود سیکل
تبخیر- تراکمی یک محیط بسته را خنک کند. در سیکل تبخیر- تراکمی ایدهآل از هر گونه اتلافی صرفنظر میشود. نحوه کار سیکل تبخیر- تراکمی در شکل (2-2) دیده میشود. در این سیکل، سیال عامل به صورت بخار اشباع وارد کمپرسور میشود. هنگامیکه سیال عامل فشرده میشود، دما و فشار آن افزایش مییابد(1به2). پس از فشرده شدن سیال وارد چگالنده میشود. در این قسمت انرژی گرمایی با محیط مبادله میشود که در نتیجه سیال عامل خنک شده و به مایع اشباع تبدیل میشود(2 به 3). سپس سیال از درون شیر انبساط عبور میکند و فشار و حرارت آن در طی یک فرآیند آنتالپی ثابت کاهش مییابد (3به4). به دلیل کاهش فشار و حرارت، سیال عامل به صورت مخلوطی از مایع و گاز وارد تبخیرکننده میشود. در این قسمت، سیال به بخار اشباع تبدیل شده است و دوباره وارد کمپرسور شده و سیکل تکرار میشود.
شکل 2-2چرخه تبرید تراکم – بخار ایده ال
سیستم شکل2-1 رامیتوان به دو منظوراستفاده کرد،مورد اول اینکه ازاین سیستم برای سرد سازی استفاده کرد،که دراین صورت میخواهیم فضایی را در دمای پایین تر از دمای محیط، نگهداریم. بنابراین دراین صورت هدف از ساختن چنین سیستمی، کمیت میباشد.
عملکرد سیستم تبرید را برحسب ضریب، اندازه میگیرند:
(2-1)
مورد دوم این است که ازسیستم تبرید به عنوان تلمبه گرما استفاده شود.دراین مورد میخواهیم فضایی را در دمای ،بالاترازدمای محیط، نگه داریم و هدف از ساختن چنین سیستمی،کمیت میباشد.در این صورت عملکرد تلمبه ی گرمایی،،بصورت زیراست:
(2-2)
به این نکته بایدتوجه کرد که سیستم های تبرید و پمپ های گرمایی از نظر متغییرهای طراحی باهم متفاوتند،ولی تحلیل هردوی آنها یکسان است.
2-1-3 انحراف چرخه تبرید تراکم بخارواقعی ازچرخه ایده آل
تفاوت چرخه تبرید واقعی با چرخه ایدهآل عمدتا به دلیل افت فشار سیال و انتقال گرما به محیط اطراف و یا از آن است.چرخه واقعی میتواند به چرخه شکل(2-3) نزدیک باشد. احتمالا بخاری که وارد کمپرسور میشود فوقگرم[7] میشود. برگشتناپذیریهایی در فرآیند تراکم وجود دارد و انتقال گرما به محیط اطراف صورت میگیرد که موجب کاهش آنتروپی میشود. فشار خروجی از چگالنده کمتر از فشار ورودی به آن و دمای سیال در چگالنده اندکی بیش ازدمای محیطی است که گرما
[1]D.M Water
[2]Alarm
[3]Fixed Equipments
[4]Machinery
[5]Refrigeration system
[6]Evaporator
[7]Super Heat
. پس از ظهور اسلام ودر زمان حجاج بن یوسف ثقفی دفاتر مالیاتی ازفارسی به عربی برگردانده شد اما در دوره سلجوقی با دستور عبدالملک کندری ، وزیر طغرل . دفاتر مالیاتی مجدداً به فارسی نگارش یافت . وزیرمالیه ، قبل از مشروطیت مامور شخص پادشاه بود وشاه تمام درآمدها وعواید کشور را در اختیار داشت ووزیر مالیه بودجه کشور را تنظیم می کرد ودر مرکز هر استان مستوفی مسئول امور مالیاتی بود . این مستوفیان عده ای کارمند داشتند که به آنان میرزا می گفتند . رئیس مستوفی ها را مستوفی الممالک می گفتند که لقب وزیر مالیه بود . یکی از درآمدهای وصولی در زمان قاجار از تیول داری حاصل می شد وتیول داران کسانی بودن که زمینهای دولتی در اختیار آنها قرارمی گرفت وبا کمک کشاورزان از زمین بهره برداری می کردند وسالیانه مبلغی را بابت تیول داری به شاه می پرداختند . هزینه های دربار ، جنگها ومقرری ها از این محل تامین می شد. در زمان امیرکبیر اصلاح گر بزرگ ، بسیاری از این مقرری ها قطع و وصول مالیات که درآن زمان خراج نام داشت ، ضابطه مند شد اما با کشته شدن امیرکبیر روند اصلاحات متوقف ووضع به شکل سابق برگشت . پس از پیروزی انقلاب مشروطه در سال 1285 ، اولین کابینه قانونی تشکیل وناصرالملک به عنوان نخستین وزیرمالیه از مجلس شورای ملی رای اعتماد گرفت وبه دستور او محل کنونی رادیو تهران که محل اداره گمرک بود ، به وزارت مالیه اختصاص یافت . در سال 1289 ادارات هفتگانه مالیه تصویب وتشکیل شد . مهمترین ادارات درآن زمان خزانه داری کل ، گمرک ووصول عایدات بود . پس از مدتی محل وزارت مالیه به پارک اتابک ، محل کنونی سفارت شوروی سابق انتقال یافت.
در سال 1294 وزارت مالیه به نه اداره تقسیم شد که عبارت بودند از : دایره وزارتی ، تشخیص عایدات وخالصه جات ومسکوکات ، خزانه داری کل ودیون عمومی ووظایف ، گمرکات ، محاکمات مالیه ، کمیسیون تطبیق حوالجات ، پرسنل وملزومات ومجلس مشاورعالی برای محاکمات اداری ازسال 1300 به بعد دگرگونی های زیادی در وزارت مالیه رخ داد، از جمله این که حدود چهل شرکت دولتی تاسیس وبعداً منحل گردیدند وسازمان به دو قسمت مالی واقتصادی تقسیم وبه وسیله دو معاون وهفت مدیراداره می شد. در سال 1329 سازمان وزارت دارایی با تقلیل ادارات به تصویب رسید. با وقوع انقلاب اسلامی ساختار وزارت اموراقتصادی ودارایی دچار تغییرات چندانی نشد و وصول درآمدهای مالیاتی همچنان از وظایف این وزارتخانه بود . تااینکه در چارچوب اهداف برنامه سوم توسعه اقتصادی ، طرح ساماندهی اقتصادی وسیاستهای دولت در زمینه اصلاح ساختاراقتصادی به عهده این وزارتخانه گذاشته شد . از مهم ترین اقدامات این وزارتخانه اصلاح نظام مالیاتی بود که شامل :
1ـ تشکیل سازمان امورمالیاتی
2ـ اصلاح قانون مالیاتهای مستقیم
3ـ روزآمد کردن نظام مالیاتی کشور .
سازمان امورمالیاتی کشور به موجب ماده 59 قانون برنامه سوم ، درسال 1380 تشکیل ونمودار تشکیلاتی آن در بخش ستاد سازمان در اوائل سال 81 وتشکیلات ادارات کل امورمالیاتی استانها به تایید سازمان مدیریت وبرنامه ریزی رسید . با تشکیل سازمان امورمالیاتی ، بودجه این سازمان از وزارت اموراقتصادی ودارایی تفکیک شد و در حال حاضر با خرید ساختمان جدید در حال انتزاع نهایی از وزارت اموراقتصادی ودارایی است ودر هم با انتصاب مدیران کل امورمالیاتی ، تشکیلات ادارات کل مالیاتی در حال استقرار است .
اصلاح قانون مالیاتهای مستقیم : همزمان با ایجاد سازمان امورمالیاتی قانون مالیاتهای مستقیم نیز اصلاح شد . نرخ مالیاتی در قانون قبلی به 54 درصد می رسید که گاهی با عوارض دیگر برای شرکتها وواحدهای تولیدی این نرخ به رقم 67 درصد هم می رسید ، با اصلاح قانون مالیاتهای مستقیم حداکثر نرخ مالیاتی برای درآمد اشخاص حقیقی 35 درصد می باشد وبرای اشخاص حقوقی این نرخ،ثابت و25 درصد می باشد که این موضوع مهم گذشته ازآنکه باعث تشویق سرمایه گذاری وتولیدکنندگان می شودبسیاری اززمینه های بروز فساد اداری را نیز مسدود می کند . به علاوه هزینه های تمام شده تولید کالاها هم به نحو قابل ملاحظه ای کاهش می یابد . متن اولیه پیشنهادی اصلاحیه قانون مالیاتهای مستقیم در اواخر دوره اول دولت آقای خاتمی تهیه وبه مجلس شورای اسلامی ارایه شده بود که پس از شروع دوره دوم ریاست جمهوری وانتصاب آقای طهماسب مظاهری به وزارت اموراقتصادی ودارایی وتصدی ریاست کل سازمان امورمالیاتی کشور از سوی آقای خجسته ، تغییراتی کلی در متن پیشنهادی اعمال گردید که یکی از آنها تعیین نرخ ثابت مالیات بردرآمد فعالیتهای اقتصادی بود . همچنین در قانون جدید ، مالیاتهایی از قبیل مالیات بر اراضی بایر ومالیات جمع درآمد ، مالیات مستغلات مسکونی خالی لغو شد ونرخ مالیات حق واگذاری ، فقط به میزان 2 درصدتعیین شد.به علاوه مالیات برارث نیز دارای نرخ کمتر ومعافیت بیشتری شد و مالیات نقل وانتقال نیز به مقدار ثابت ، معادل 5 درصد ارزش معاملاتی تعیین گردید . برای واحدهای نوساز که برای اولین بار به فروش می رسندهم به میزان 10 درصد ارزش معاملاتی اعیان واحد فروش رفته مالیات تعیین شد .
لغو معافیتهای مالیاتی نهادها وارگانها : بـا هدف رفـع تبعیـض درعـرصـه اقتصاد و فراهم کردن شرایط برابر برای تولیدکنندگان و شفاف سازی منابع درآمدی دولت، قانون لغو معافیتهای مالیاتی نهادها وارگانها به تصویب مجلس شورای اسلامی رسید واین امور مورد موافقت مقام معظم رهبری نیز قرارگرفت .
تجمیع عوارض : بـرای یکسـان ســازی مراجـع وصول مالیات ، شفاف سازی هزینه های تولید ، کاهش دغدغه تولید کنندگان قانون تجمیع عوارض به وزارت اموراقتصادی ودارایی ابلاغ وبرای اجرائی کردن آن اقدامات وسیعی با کمیته های خاص تشکیل شد وبا همکاری وزارتخانه های دیگراز قبیل وزارت صنایع وزارت بازرگانی و وزارت کشورفهرست کالاهایی که به صورت نهایی مورداستفاده قرار می گیرندتهیه شدوسازمان امورمالیاتی کشوربرای ابلاغ آن به واحدهای تابعه اقدام کرد براساس قانون تجمیع عوارض بسیاری از عوارض متعدد که تولید کنندگان کالا موظف به پرداخت آن بودند حذف شد وتولید کنندگان کالاهایی که مشمول این قانون می شوند تنها عوارض ومالیات را به حساب وزارت کشور وسازمان امورمالیاتی کشور پرداخت می کنند واین امر به شفاف سازی ومنابع درآمدی دولت وسهولت وصول مالیات کمک زیادی می کند . در حال حاضر 123 قلم کالا مشمول این قانون شده اند که تولید کنندگان آنها موظفند 2 درصد مالیات ویک درصد عوارض بابت آنها پرداخت کنند .
سازمان امورمالیاتی کشور ، بعد ازتدوین وتهیه آئین نامه های اجرائی قانون تجمیع عوارض که طی آن وصول عوارض متعدد از واحدهای تولیدی ، کنارگذاشته شد و واحدهای تولیدی تنها یکبار مالیات می پردازند گامی مهم برای جلوگیری از بوروکراسی اداری برای وصول مالیاتها برداشت و در ادامه این سیاست ، بررسی وتدوین روشها ودستورالعمل های اجرائی نظام مالیات برارزش افزوده در دست بررسی است که نیاز به بررسیهای کارشناسی وسیعی دارد . تعیین فرآیندها ومراحل مختلف تولید از جمله این اقدامات است . در اجرای موثر این نظام مالیاتی جدید تجهیزات نرم افزاری و سخت افزاری وسیع وآموزش نیروی انسانی بسیاری نیاز است که هم اکنون مقدمات کار توسط سازمان امورمالیاتی در دست پیگیری است . لای
با نیروهای جانبی مؤثر بر یک سازه ( در اثر باد یا زلزله ) به طرق مختلف مقابله می شود که اثر زلزله بر ساختمانها از سایر اثرات وارد بر آنها کاملا متفاوت می باشد . ویژگی اثر زلزله در این است که نیروهای ناشی از آن به مراتب شدیدتر و پیچیده تر از سایر نیروهای مؤثر می باشند . عناصر مقاوم در مقابل نیروهای فوق شامل قاب خمشی ، دیوار برشی و یا ترکیبی از آن دو می باشند . استفاده از قاب خمشی به عنوان عنصر مقاوم در مقابل نیروهای جانبی بخصوص اگر نیروهای جانبی در اثر زلزله باشند احتیاج به جزئیات خاصی دارد که شکل پذیری کافی قاب را تأمین نماید
این جزئیات از لحاظ اجرایی غالبا دست و پاگیر بوده و در صورتی می توان از اجرای دقیق آنها مطمئن شد که کیفیت اجرا و نظارت در کارگاه خیلی بالا باشد از لحاظ برتری می توان گفت که دیوار برشی اقتصادی تر از قاب می باشد و تغییر مکانها را کنترل می کند در حالی که برای سازه های بلند قاب به تنهایی نمی تواند در این زمینه جوابگو باشد . حال به ذکر چند نمونه از دیوارهای برشی می پردازیم:
1-دیوار های برشی فولادی : بعضی مواقع ورقهای فولادی به عنوان دیوارهای برشی بکار می روند . برای جلوگیری از کمانش موضعی چنین دیوارهای برشی فولادی لازم است از تقویت کننده های قائم و افقی استفاده شود.
2-دیوارهای برشی مرکب :دیوارهای برشی مرکب شامل : ورقها ی تقویت شده فولادی مدفون در بتن مسلح ، خرپاهای ورق فولادی مدفون در داخل دیوار بتن مسلح و دیوارهای مرکب ممکن دیگر ، که تماما با یک قاب فولادی و یا با یک قاب مرکب تؤام هستند می شود .
.