كتاب العلوم الهندسية

يقدم الكتاب نماذج منتقاة من فروع الهندسة التطبيقية في أربعة أبواب، بهدف تبسيط العلوم الهندسية وربط الطالب بالتكنولوجيا والمهن الفنية.

الباب الأول: أساسيات الرسم الهندسي

• الإسقاط المتوازي: رسم المساقط الرئيسة (الأمامي والجانبي والأفقي) من المنظور المجسم بمقياس رسم كامل، وتوزيع المساقط على ورقة الرسم بنظام الزاوية الأولى، مع أمثلة وتمارين.
• استنتاج المسقط الثالث بمعلومية مسقطين، وظهور السطح الموازي لمستوى الإسقاط بشكله وأبعاده الحقيقية، وخطوات رسم خطوط الإسقاط الأفقية والرأسية.
• المنظور الهندسي: هو تمثيل الجسم بأوجهه المختلفة في رسم واحد، ومنه المنظور المائل على وجهين (الأيسومتري) وقواعده (زاوية 30 درجة على الخط الأفقي وثبات مقياس الرسم وتوازي الحواف) ورسمه من مساقط معلومة، والمنظور المائل على وجه واحد (الأوبليك) وخطوات رسمه.
• الإفراد، أي بسط السطوح الخارجية للجسم: مساقط الأسطوانة وإفراد سطحها (مستطيل طوله محيط القاعدة)، والمخروط القائم وإفراد سطحه، والمنشور الرباعي والثلاثي، والهرم السداسي وإفراد سطحه، مع تمارين.

الباب الثاني: أساسيات الهندسة الميكانيكية

الآلات

• فوائد الآلات البسيطة، والفائدة الميكانيكية (النسبة بين الحمل والقوة المؤثرة)، وكفاءة الآلة والآلة المثالية، ونسبة السرعة والعلاقة بينها.
• الرافعة الميكانيكية وأنواعها الثلاثة بحسب موضع الحمل والمجهود ومحور الارتكاز، ومن أمثلتها كسارة البندق وصنارة الصيد، مع مسائل محلولة.
• البكرات: الثابتة والمتحركة ومجموعات البكرات من الدرجات الأولى والثانية والثالثة، ومجموعة بكرات وستون التفاضلية، وحساب القوة والفائدة الميكانيكية ونسبة السرعة والكفاءة.
• الملفاف، والمستوى المائل، والمرفاع اللولبي، وأثر قوة الاحتكاك في الفائدة الميكانيكية والكفاءة.

نقل الحركة

• مفهوم الحركة، ونقل الحركة بالسيور (السير المفتوح وطول السير ونسبة النقل بين الطارة القائدة والمنقادة)، وبالمسننات (التروس) ونسبة التعشيق وسرعة العمود التابع، وبالسلاسل والجنازير.

آلات التشغيل

• آلات التثقيب: المتحركة والثابتة والرأسية وذات الذراع الدوار والآلة الحساسة، وحساب سرعة القطع وسرعة الدوران وعدد اللفات وزمن التشغيل.

محركات الديزل

• المقدمة وأنها محركات احتراق داخلي ذاتي، وأجزاؤها الرئيسة، والدورة الرباعية، ومقارنتها بمحرك البنزين، ونسبة الانضغاط وغرفة الاحتراق وحجمها.

الباب الثالث: أساسيات الهندسة الكهربائية

الآلات الكهربائية

• التحويل الكهروميكانيكي للطاقة، وماكينات التيار المستمر وأجزاؤها (عضو الإنتاج والمبدل)، ولف الملفات الانطباقي والموجي، ومعادلة القوة الدافعة الكهربائية المنتجة في موصلات عضو الإنتاج.
• مواصفات أداء المولد مع الحمل الكهربائي، والمقاومة الداخلية، وكفاءة المولد، ومحرك التيار المستمر والقوة الدافعة المضادة.

مولدات التيار المتردد

• المقدمة ونظرية عمل المولد، ومقدار القوة الدافعة المنتجة، وأثر عدد الأقطاب والسرعة على التردد، والهيرتز.

دوائر التيار المتردد

• التيار المتردد والقيمة القصوى والفعالة، والدائرة التي بها مواسعة فقط والمفاعلة السعوية، والدائرة التي بها محاثة فقط والمفاعلة الحثية، والدائرة التي تجمع المقاومة مع المواسعة أو المحاثة على التوالي، والمعاوقة.

مولد التيار المتردد ثلاثي الأطوار

• مميزاته، وأنواعه: مولدات الأقطاب البارزة ومولدات العضو الدائر الأسطواني، وتقنين المولدات، والقوة الدافعة في الأطوار الثلاثة، وتوصيل الأطراف نجمة أو دلتا والعلاقة بين جهد الخط وجهد الطور.

المحولات

• أجزاء المحول الرئيسة وفكرة عمله ومعادلات نسبة اللفات والجهد والتيار، والفواقد والكفاءة، وأنواع المحولات.

هندسة الإلكترونيات

• الثنائي (الدايود) وأنواعه ومنها الفراكتور، وتطبيقاته في التقويم بنصف موجة وموجة كاملة والقنطرة، والترانزستور وأنواعه وطرق توصيله (الباعث المشترك) وتكبير الجهد والتيار.

الباب الرابع: أساسيات الهندسة المدنية

تعريفات ومصطلحات

• القوة والكتلة والعجلة، ومحصلة القوى، وتحليل القوة إلى مركبتين أفقية ورأسية وزاوية الميل، والعزوم (عزم الانحناء وعزم اللي) ونظرية العزوم.

أساسيات هندسة الإنشاءات

• الاتزان السكوني وشروطه وردود الأفعال في الدعامات.
• الجملونات: تعريفها، ودرجة عدم التحديد، وتحليل الجملون بطريقة المفاصل والمقاطع وقوى الشد والضغط.
• قوى القص في العارضات ورسم مخططاتها.

أساسيات هندسة الموائع

• مقدمة وتقسيمها إلى هيدروستاتيكا وديناميكا، وقانون الغاز المثالي.
• الموائع الساكنة والضغط عند عمق معين في السائل وأجهزة قياس الضغط: البيزوميتر والمانومتر بأنواعه.

التساقط

• مفهوم التساقط وقياسه بأجهزة القياس المسجلة والتخزينية، والتوزيع المساحي للأمطار بطريقة مضلع ثايسن والخطوط المتساوية.

أساسيات هندسة الطرق والمرور

• أنواع الطرق، وعناصر التصميم وحركة المرور، والتخطي والسرعة ومسافة الوقوف ومسافة النظر للتجاوز، والانحناء الأفقي والقوى المؤثرة على المركبة في المنحنى وتعلية الطريق ومعامل الاحتكاك.