Ჰიდრავლიკური საყრდენი მტვერძაფხულის მუშაობის პრინციპი: შეტაკებისა და ბრუნვითი გამოფხვიერების ძირეული მექანიზმი

უმეტესობა ჰიდრავლიკური ქანის გამჭედავის მოქმედების ახსნის პისტონით იწყებს. ეს არის არასწორი ადგილი, საიდან დავიწყოთ. პისტონი არის ჰიდრავლიკურ-მექანიკური სისტემის გამომავალი ნაკადი — პისტონის როლის გაგება მხოლოდ მაშინ არის სასარგებლო, როცა ჯერ კიდევ გაგებული გაქვთ მისი მარეგულირებლები. კუპლინგი პერკუსიული სისტემა ძირეში არის ჰიდრავლიკური ოსცილატორი: რევერსირების ვალვა სწორ მომენტში აცვლის ზედა და ქვედა პისტონის კამერებში ზეთის ნაკადს, რათა უწყვეტი რეციპროკური მოძრაობა შეიძლება განაგრძოს. ყველა მომდევნო პარამეტრი — პისტონის სიჩქარე, შეჯახების ენერგია, სიხშირე — მოიყვანება ამ ნაკადის გადართვის სწორ დროში მოხდენის ხარისხზე.

Სრული გამოტხრის მოქმედება აერთიანებს სამ ერთდროულ ფუნქციას: ღერძულ პერკუსიას (პისტონის შეჯახებას), ბრუნვას (გამოტხრის სტრინგის ბრუნვას, რათა თითოეული შეჯახება მოხდეს ახალ საკონტაქტო ქანზე) და საკვების ძალას (წინსვლის ძალა, რომელიც ბიტს აჭერებს სახეზე). ამ სამივე ფუნქციის ბალანსი აუცილებელია, წინააღმდეგ შემთხვევაში სისტემა იქნება არაეფექტური, მიუხედავად იმისა, თუ რამდენად მაღალი ჰიდრავლიკური სიმძლავრე იქნება მიწოდებული.

Პერკუსიის ციკლი: ერთი შეჯახების რვა მდგომარეობა

Პისტონის მოძრაობა ერთი დარტყმის ციკლის განმავლობაში გადის როგორც წესი, რვა განსხვავებულ ჰიდრავლიკურ მდგომარეობაზე, როდესაც რევერსირების ვალვა კოორდინირებს ზეთის გამოტაცას პისტონის მდებარეობასთან. მდგომარეობა 1-ში მაღალი წნევის ზეთი ავსებს წინა კომპარტმენტს და აძრავს პისტონს უკან (დაბრუნების სტროკა). დაბრუნების დროს რევერსირების ვალვა ამოიცნობს პისტონის მდებარეობას შიდა პილოტური არხის მეშვეობით და იწყებს საკუთარ რევერსიას — გადაადგილებს მაღალი წნევის ზეთს წინა კომპარტმენტიდან უკანა კომპარტმენტში. მდგომარეობა 7-ში პისტონი აღწევს მაქსიმალურ სიჩქარეს, როდესაც ეხება შანკის ზედაპირს. რევერსირების ვალვას უნდა მიაღწიოს გადართულ მდგომარეობას ზუსტად ამ მომენტში: თუ ის ძალიან სწრაფად გადართება, მაღალი წნევის ზეთი წინა კომპარტმენტში შეაჩერებს პისტონს შანკთან შეხების წინ; თუ კი ძალიან ნელა, უკანა კომპარტმენტი დარჩება წნევით დატვირთული შეხების შემდეგ, რაც იწვევს მეორად ასე წოდებულ «ორმაგ შეხებას», რომელიც ენერგიას აკლებს და არ უწყობს შემდეგი სარგებლიანი დარტყმის განხორციელებას.

Რევერსირებადი კლაპანის ტაიმინგზე ჩატარებული კვლევა აიდენტიფიცირებს მეორად შეხედვის დაშლას როგორც წარმოების დროს დრიფტერებში სპეციფიკაციებზე დაბალი პერკუსიული ენერგიის მთავარ მიზეზს. მეორადი შეხედვა მოხდება, როდესაც რევერსირებადი კლაპანის სიჩქარე არ არის საკმარისი — ცილინდრისა და კლაპანის საყრდენის შორის მოცემული სიძლიერის შუალედი ε აკონტროლებს კლაპანის გადართვის სიჩქარეს. როდესაც ε = 0,01 მმ, სიძლიერის შუალედის გამავალი ნაკადი არჩევს დაპროექტებულ გადართვის სიჩქარეს; როგორც უფრო ფართე, ასევე უფრო ვიწრო შუალედები უარყოფითად მოქმედებენ პერკუსიულ შედეგზე — ერთ შემთხვევაში ნელი გადართვის გამო (მეორადი შეხედვა), ხოლო მეორეში გადაჭარბების გამო (დაკარგული პისტონის სიჩქარე).

Ძაბვის ტალღის გადაცემა: ენერგია საქანეების ზედაპირზე

როდესაც პისტონი ეჯახება შანკს სიჩქარით v, ეს შეჯახება ქმნის შემაკუმებელ ძაბვის ტალღას, რომელიც საჭრელის სტემის გასწვრივ ბიტის მიმართ მოძრაობს. ამ ტალღის ამპლიტუდა განსაზღვრავს ბიტის ფარგლებში ქანის დაშლის ძალას. ტალღა სტემის გასწვრივ გეომეტრიული გაფართოების და სტემის შეერთებებზე არსებული რეფლექსიების გამო ექსპონენციალურად იკლებს. შეერთებები , და მასალის დამკვეთობა. ველური გაზომვები აჩვენებს, რომ ძაბვის ტალღის ნიმუში პერიოდულია და დაიშლება ნულის მიდამოში საყრდენის სიგრძეზე — ეს ნიშნავს, რომ სიღრმეში გამოყენებადი შეჯახების ენერგია არის პისტონის მიერ საყრდენში წარმოებული ენერგიის ნაკლები ნაწილი.

Იმპედიანციის შეესაბამება პისტონს, ბოძს, ჯოხსა და ბიტს ენერგიის გადაცემისთვის. როდესაც ტალღის წინააღმდეგობა (მკვეთრი მონაკვეთის ფართობის პროდუქტი და აკუსტიკური სიჩქარე) შეესაბამება ამ კომპონენტებს, სტრესული ტალღა ეფექტურად გადადის თითოეულ ინტერფეისზე ანარეკლების გარეშე. როდესაც პისტონის ჯოხის დიამეტრი მნიშვნელოვნად არ შეესაბამება ბურღვის ჯოხს, ტალღის ნაწილი ბრუნდება უკან. ეს ბრუნვადი ნაწილი არის დაკარგული ენერგია. ამიტომაც არის, რომ პისტონის გეომეტრია ოპტიმიზირებულია სპეციფიკური ჯოხის დიამეტრის კლასისთვის, ვიდრე ზოგადი დიზაინი.

Როტაციის მექანიზმი: დროის დაცვა

Როტაციული მოძრავი მოწყობილობა უწყვეტად აბრუნებს გამჭრელ სტრინგს პერკუსიის დროს, ხოლო როტაციის სიჩქარე ასე არის დაყენებული, რომ საჭრელი თითოეული შეტაკების შემდეგ დაახლოებით 5–10 გრადუსით წინ იწევს. ეს კუთხური წინსვლა თითოეული შემდეგი დარტყმის წინ ახალ საქანეს აყენებს კარბიდული ღილაკის ქვეშ. ძალიან მცირე წინსვლა: კარბიდული ღილაკი ხელახლა ეჯახება უკვე დაზიანებულ საკვანძო ადგილს, რაც აწარმოებს ფინე ფხვნილსა და სითბოს, არა კი ახალი გატეხილების გავრცელებას. ძალიან დიდი წინსვლა: კარბიდული ღილაკი ეჯახება უკვე გატეხილი ზონებს შორის მდებარე უკეთ გატეხილ ქანეს — ეს ნაკლებად ეფექტურია, ვიდრე ნახევრად გატეხილ ზედაპირზე დაცემა.

Ბრუნვის მოძრავი მოწყობილობა მუშაობს დამოუკიდებლად დარტყმის წრედისგან და მართვას ახდენს ცალკე ჰიდრავლიკური წრედი. ბრუნვის მომენტი იზრდება, როდესაც ბიტი შეხვდება მკვრივ შრეებს ან როდესაც ჭრილები აგროვდება და აფარებენ გამოტანის პროცესს. მომენტის მკვეთრი გაზრდა, რომელიც იწვევს ბრუნვის შეჩერებას (დარტყმის გაგრძელების პირობებში), ბიტს აბლოკირებს ადგილზე, ხოლო პისტონი განაგრძავს დარტყმების მიტანას არაბრუნვად სტრიქონზე. ამ პირობებში საჭრელი სტრიქონი იტანს ტორსიულ და შემახვევ ძაბვას, რომელიც წამებში შეიძლება აღემატდეს მის ფატიგის ზღვარს. თანამედროვე ჯამბოების ანტიბლოკირების ფუნქცია ამ მდგომარეობას ამოიცნობს და ამცირებს დარტყმის წნევას ან მოკლე ხანით აბრუნებს ბრუნვას სტრიქონის დაზიანების წინააღმდეგ.

Საკვები ძალა: კონტაქტის განტოლება

Საკვები ძალა ახდენს ღერძულ წინადადებას, რომელიც ბურღვის ბიტს მიიყვანს ქანის ზედაპირზე დარტყმებს შორის. მის გარეშე ბიტი მცირედ აწევს დაბრუნების ძაბვის ტალღის გამო და კარგავს კონტაქტს შემდეგი დარტყმის მოსვლამდე — ამიტომ თითოეული შეჯახება ნაკლებად ეფექტურად ხდება, რადგან ბიტი უნდა აჩქარდეს ქანის ზედაპირზე დაბრუნების გზაზე, სანამ ქანს გატეხავს. ძალიან მაღალი საკვები ძალის შემთხვევაში ბიტი იმდენად მჭიდროდ იყოს დაჭერილი ზედაპირზე, რომ პისტონი ვერ შეასრულებს სრულ სტროკის სიგრძეს; შედეგად, დარტყმის ენერგია შემოკვეთილია და ეფექტური დარტყმის ენერგია კლებულობს.

Ოპტიმალური საკვები ძალა უზრუნველყოფს მყარ და უწყვეტ კონტაქტს საჭრელისა და საკარგო ქვის შორის, რაც არ შეზღუდავს პისტონის სვლას. პრაქტიკაში, საკვების წნევა უნდა გაიზარდოს ხვრელის სიღრმის გაზრდასთან ერთად, რადგან საჭრელის სტრინგის წონა უფრო მეტ საწინააღმდეგო ძალას აძლევს, რომელიც კომპენსირებს ცილინდრის წამოწევას. ლკაბ-ის მალმბერგეტის მაღაროში ჩატარებულმა ველურმა მონიტორინგმა აჩვენა, რომ სწორად ექსპლუატაციაში მყოფ წარმოების საჭრელებში საკვების წნევა ხვრელის სიგრძესთან ერთად წრფივად იზრდება — რაც დაადასტურებს, რომ მუდმივი საკვების წნევის პარამეტრები სიღრმეში არ უზრუნველყოფს შესაბამის კონტაქტის ძალას.

Დამპინგი: ენერგიის აღდგენა იმ ქვის მიერ, რომელიც არ გამოიყენა

როდესაც ძაბვის ტალღა აღწევს ბიტის სახეს, ზოგიერთი ენერგია აფიცავს ქანებს. დანარჩენი ენერგია არეკლება და ადის ზევით გამაგრების სტრუქტურაში როგორც რასტვის ტალღა. თუ ამ არეკლილ ტალღას არ შეაჩერებს რამე, ის მიდის საყრდენს და ხელახლა გადაეცემა დრიფტერის სხელში — რაც იწვევს სახელურის, ბუმის მიმაგრებების და სტრუქტურული შეერთებების ძაბვას. დამკვეთობის სისტემა ამ არეკლილი ენერგიის შეჩერებას უზრუნველყოფს. ერთმაგი დამკვეთობის დიზაინები (მოძრავი ადაპტერი, როგორც Ეპიროკ COP-ში) არეკლილ ტალღას ათავსებენ საყრდენისა და პისტონის შეხედვის ადგილზე. ორმაგი დამკვეთობის დიზაინები (Furukawa HD სერია) იყენებენ ორ თარგმანი კომპარტამენტს: პირველი ათავსებს ძირეულ არეკლილ ტალღას; მეორე იკრავს ნარჩენ აღდგენის ენერგიას, რომელსაც პირველი კომპარტამენტი გამოტოვებს.

Მაღალი გამოყენების ქვემიწა სვლის დროს, რომელიც 8 პერკუსიულ საათს მოიცავს, დამშიდებელი სისტემის მიერ შეწოვილი საერთო რეფლექტირებული ტალღის ენერგია მნიშვნელოვანია. დამშიდებელი წრედის სილიკონის გარსის აბრაზიული მოხმარება ამცირებს შეწოვის ეფექტურობას — კორპუსი იწყებს ენერგიის მიღებას, რომელსაც დამშიდებელი სისტემა უნდა შეეჩერებინა. HOVOO მასპინძლობს ძირითადი დრიფტერის პლატფორმების დამშიდებელი წრედის სილიკონის გარსების კომპლექტებს სტანდარტული პერკუსიული კომპლექტებთან ერთად. სრული რეფერენცები საიტზე hovooseal.com.