அடிப்படை தொழில்நுட்ப அளவுகள்

2.1 அடிப்படை தொழில்நுட்ப அளவுகள்

2.1.1 ஒரு ஹைட்ராலிக் ராக் பிரேக்கரின் அளவுகள்

(1) செயல்திறன் அளவுகள்

W மற்றும் தாக்க அதிர்வெண் f ஆகியவை ஒரு ஹைட்ராலிக் ராக் பிரேக்கரை விளக்கும் செயல்திறன் அளவுகளாகும். W பிரேக்கரின் செயல்பாட்டுத் திறனை வரையறுக்கிறது; f அதன் செயல்பாட்டு வீதத்தை வரையறுக்கிறது.

ஒரு ஹைட்ராலிக் ராக் பிரேக்கரின் வெளியீட்டு திறனை பின்வருமாறு குறிப்பிடலாம்:

N = W × f                                           (2.1)

செயல்திறனை விளக்கும் இரண்டு அளவுகளான — தாக்க ஆற்றல் மற்றும் தாக்க அதிர்வெண் — ஒன்றுடன் ஒன்று தொடர்புடையவை என்பதால், ஒரு ஹைட்ராலிக் ராக் பிரேக்கரை வடிவமைக்கும்போது அவற்றின் விகிதத்தை W வரை f கவனமாக சமன் செய்யப்பட வேண்டும். குறைந்தபட்ச நிறுவப்பட்ட திறன் நிலையில், அதிகபட்ச செயல்திறன் அடைய வேண்டும். ஒரு ஹைட்ராலிக் ராக் பிரேக்கருக்கு, பெரிய தாக்க ஆற்றல் W தேவைப்படுகிறது மற்றும் தாக்க அதிர்வெண் f உயர் தாக்க விசை மற்றும் நல்ல உடைப்பு விளைவை நிறைவேற்றுவதற்காக, ஏற்ற அளவிற்கு குறைக்கப்பட வேண்டும். ஒரு ஹைட்ராலிக் ராக் டிரில் என்பதும் ஒரு ஹைட்ராலிக் தாக்க இயந்திரமாகும்; இருப்பினும், இதற்கு சிறிய தாக்க ஆற்றல் W மற்றும் அதிகபட்ச தாக்க அதிர்வெண் f வேகமான துளையிடலுக்கான தேவையை நிறைவேற்றுவதற்காக, சாத்தியமான அளவுக்கு அதிகமாக இருக்க வேண்டும்.

(2) செயல்பாட்டு அளவுகள்

அதிகபட்ச பிஸ்டன் தாக்க வேகம் v _m , செயல்பாட்டு ஓட்டம் Q , செயல்பாட்டு அழுத்தம் p , மற்றும் சிறந்த தள்ளு விசை F _T ஹைட்ராலிக் ராக் பிரேக்கரின் செயல்பாட்டு அளவுகள்.

● அதிகபட்ச பிஸ்டன் தாக்க வேகம் v _m : இது பிஸ்டன் சிசலின் வாலில் மோதும் போது ஏற்படும் கணநேர தொடர்பு வேகம். பிஸ்டனின் இந்த இயக்க ஆற்றல், ஹைட்ராலிக் ஹாமர் தாக்க ஆற்றல் என வரையறுக்கப்படுகிறது W . பிஸ்டனின் இயக்க ஆற்றல் முழுமையாக இலக்கிற்கு மாற்றப்படும் போது, ஹைட்ராலிக் ஹாமர் தாக்க ஆற்றல் பின்வருமாறு:

W = ½ mv ²_m                                            (2.2)

இங்கே: m — பிஸ்டன் நிறை.

சமன்பாடு (2.2) இலிருந்து, பிஸ்டன் தாக்க வேகம் அதிகமாக இருந்தால், தாக்க ஆற்றலும் அதிகமாக இருக்கும்.

இருப்பினும், v _m இதனை இரண்டு காரணிகள் வரம்புக்குள் கட்டுப்படுத்துகின்றன:

1) பிஸ்டன் மற்றும் சிசலின் பொருள் பண்புகளின் வரம்புகள். தாக்கு முனை வேகம் v _m தொடர்பு முறையிலான வலியூற்றுடன் தொடர்புடையது σ அதிகமாக இருந்தால் σ பிஸ்டன் மற்றும் சிசலின் சேவை ஆயுளை அதிகமாக பாதிக்கிறது. அனுமதிக்கப்பட்ட தொடர்பு முறையிலான வலியூற்றின் கீழ் σ பொதுவாக தேர்வு செய்யப்படுவது v _m = 9 முதல் 12 மீ/வி. பொருள் அறிவியல் மேம்படுவதால், v _m இன் மதிப்பை மேலும் அதிகரிக்க முடியும்.

2) தாக்கு இயங்குதளத்தின் அதிர்வெண் வரம்பு. பிஸ்டன் அமைப்பு மற்றும் ஸ்ட்ரோக் வரம்புகளுக்கு உட்பட்டதால், ஒரு நிலையான பிஸ்டன் ஸ்ட்ரோக்கில் தேவையான v _m ஐ அடைய மிகக் குறைந்த நேரமே தேவைப்படுகிறது. தெளிவாக, v _m அதிகமாக இருந்தால், தேவையான முடுக்க நேரம் குறைவாக இருக்கும்.

குறைந்த அதிர்வெண் என்பது பிஸ்டனின் சுழற்சி நேரம் மற்றும் ஸ்ட்ரோக் நேரம் இரண்டும் நீளமானவை என்பதைக் குறிக்கிறது, அதே நேரத்தில் அதிக v _m அதிக ஸ்ட்ரோக் மற்றும் சுழற்சி நேரத்தை — அதாவது அதிக தாக்குதல் அதிர்வெண்ணை — ஏற்படுத்துகிறது, இது குறைந்த அதிர்வெண் வடிவமைப்புத் தேவைகளை பூர்த்தி செய்ய முடியாது.

● செயல்பாட்டு ஓட்டம் Q : இயக்கத்தின் போது ஹைட்ராலிக் பம்ப் மூலம் ஹைட்ராலிக் ராக் பிரேக்கருக்கு வழங்கப்படும் ஓட்டம்; இது ஒரு சுதந்திர மாறியாகும். ஹைட்ராலிக் ராக் பிரேக்கரின் செயல்பாடு மற்றும் செயல்திறன் அளவுகள் அனைத்தும் செயல்பாட்டு ஓட்டத்துடன் நெருக்கமாக தொடர்புடையவை மற்றும் அதன் செயல்பாட்டு ஓட்டத்தின் செயல்பாடுகளாகும்; இவை செயல்பாட்டு ஓட்டம் மாறும்போது மாறுகின்றன.

● செயல்பாட்டு அழுத்தம் p : ஹைட்ராலிக் ராக் பிரேக்கர் இயங்கும்போது ஹைட்ராலிக் அமைப்பு தேவைப்படும் அழுத்தம் — அதன் செயல்திறன் அளவுகளை அடைய தேவையான அமைப்பு அழுத்தம். செயல்பாட்டு அழுத்தம் p ஒரு சார்பு மாறியாகும்; இது உள்ளீட்டு ஓட்டம் Q மற்றும் கட்டமைப்பு அளவுகள் மாறும்போது மாறுகிறது. இயக்கத்தின் போது, மற்ற அனைத்து அளவுகளும் மாறாமல் இருக்கும்போது, அழுத்தத்தை p செயல்பாட்டு அழுத்தம் p மற்றும் உள்ளீட்டு ஓட்டம் Q ஹைட்ராலிக் தொழில்நுட்பத்தின் அடிப்படைக் கோட்பாட்டை நிறைவேற்று: அமைப்பின் அழுத்தம் வெளிப்புறச் சுமையால் தீர்மானிக்கப்படும். இந்தக் கோட்பாட்டின் அடிப்படையில், ஹைட்ராலிக் பாறை உடைப்பான் வடிவமைப்பு என்பது அமைப்பின் செயல்பாட்டு அழுத்தத்தை உறுதிப்படுத்த கட்டமைப்பு அளவுகள் மற்றும் செயல்பாட்டு ஓட்டத்தைப் பயன்படுத்துவதைக் குறிக்கிறது p அடையப்படுகிறது.

● தள்ளு விசை F _T ஹைட்ராலிக் ராக் பிரேக்கர் செயல்படும்போது, பவர் ஸ்ட்ரோக்கில் உள்ள பிஸ்டனின் முடுக்கம் காரணமாக இயந்திரத்தின் உடல் பின்வாங்குகிறது, இது சிசலை இலக்குடன் தொடர்பை இழக்கச் செய்கிறது மற்றும் தாக்கத்தை சாதாரணமாக செயல்பட விடாமல் தடுக்கிறது. இந்த பின்வாங்குதலை வெல்ல, பிரேக்கர் உடலின் அச்சு வழியாக ஒரு விசை பயன்படுத்தப்பட வேண்டும் — இது 'தள்ளு விசை' என அழைக்கப்படுகிறது. இந்த தள்ளு விசை சிசலை அடிக்கப்படும் பொருளுடன் உறுதியான தொடர்பில் வைத்திருக்க போதுமான அளவு இருக்க வேண்டும். தள்ளு விசை சரியான அளவில் இருக்க வேண்டும். அதாவது, ஒரு சரியான தள்ளு விசை சிக்கல் உள்ளது, இது கேரியர் இயந்திரத்தின் அளவு வகுப்புடன் நெருக்கமாக தொடர்புடையது. கேரியர் மிகச் சிறியதாக இருந்தால், அது வழங்கக்கூடிய தள்ளு விசை போதுமானதாக இருக்காது; அது மிகப் பெரியதாக இருந்தால், தள்ளு விசை தேவை நிறைவேறினாலும், கேரியரின் முதலீட்டுச் செலவு அதிகரிக்கிறது, இதுவும் விரும்பத்தகாதது. ஹைட்ராலிக் ராக் பிரேக்கர் வடிவமைப்பில், சிறிய தள்ளு விசையுடன் அதிக தாக்க ஆற்றலை அடைவது எப்போதும் ஒரு முக்கிய மேம்பாட்டு இலக்காக இருந்து வருகிறது. இது அதிக தாக்க ஆற்றல் கொண்ட ஹைட்ராலிக் ராக் பிரேக்கரை சிறிய கேரியருடன் இணைக்க வழிவகுக்கிறது, இது ஒரு திறம்பட செயல்படும் இணைப்பை உருவாக்குகிறது மற்றும் இயக்கச் செலவுகளைக் குறைக்கிறது.

(3) கட்டமைப்பு அளவுகள்

மூன்று பிஸ்டன் விட்டங்கள் d ₁, d ₂, மற்றும் d ₃, செயல்பாட்டு நிறை m , மற்றும் செயல்பாட்டு ஸ்ட்ரோக் S ஆகியவை ஒரு ஹைட்ராலிக் ராக் பிரேக்கரின் கட்டமைப்பு அளவுகளாகும். இந்த கட்டமைப்பு அளவுகள் அதன் செயல்திறன் அளவுகளை தீர்மானிக்கின்றன. ஒரு ஹைட்ராலிக் ராக் பிரேக்கரை வடிவமைப்பது என்பது உண்மையில் தேவையான செயல்திறன் அளவுகளை அடைய வேண்டிய கட்டமைப்பு அளவுகளை தீர்மானிப்பதே ஆகும். d ₁, d ₂, d ₃, m , மற்றும் S கட்டமைப்பு அளவுகள் ஒருமுறை நிர்ணயிக்கப்பட்ட பின், அனைத்து செயல்திறன் அளவுகளும் மற்றும் செயல்பாட்டு அளவுகளும் உள்ளீட்டு ஓட்டத்துடன் மாறுகின்றன, மேலும் அவை உள்ளீட்டு ஓட்டத்தின் செயல்பாடுகளாகும்.

2.1.2 செயல்பாட்டு எண்ணெய் அழுத்தம் மற்றும் தரவரையிடப்பட்ட அழுத்தம்

(தரவரையிடப்பட்ட அழுத்தம் இப்பிரிவில் முழுவதும் p _உ எனக் குறிக்கப்படுகிறது)

ஹைட்ராலிக் ராக் பிரேக்கர் செயல்படும்போது, ஹைட்ராலிக் எண்ணெய் அழுத்தம் பிஸ்டனை இயக்குகிறது, மேலும் பிஸ்டனின் இயக்க வடிவம் இந்த எண்ணெய் இயக்க விசையின் மாற்ற வடிவத்தைப் பொறுத்ததாகும் — இதுவே பிஸ்டனின் இயக்கவியல் மற்றும் விசையியல் ஆகும்.

பிஸ்டன் நிறையைக் கருத்தில் கொண்டு m , முடுக்கம் a , மற்றும் பிஸ்டனின் நிலைம விசை F _K , நியூட்டனின் இரண்டாம் விதியின்படி:

F _K = mA                                              (2.3)

இயக்கும் விசை F சமமாகும் F _K அளவில், ஆனால் எதிர் திசையில் செயல்படும். பிஸ்டனின் மீது செயல்படும் இயக்கும் விசை F அறையில் உள்ள எண்ணெய் அழுத்தத்தால் உருவாக்கப்படுகிறது p அறையில், மற்றும் பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தப்படலாம்:

p = F _K / A = mA / A = ( m / A ) · டி v \/ டி t             (2.4)

இங்கே: m — பிஸ்டன் நிறை, மாறிலி;

 A — பிஸ்டன் அழுத்த-தாங்கும் பரப்பு, மாறிலி;

 v — பிஸ்டன் வேகம்; கணப்பொழுதில் ஓட்டம் q இயக்கும் பிஸ்டன் இயக்கம் பின்வருமாறு அமைகிறது:

அவ் = q                                               (2.5)

இந்தகால v மற்றும் q சமன்பாடு (2.5) இல் உள்ளவை நேரத்தைப் பொறுத்த செயல்பாடுகள்; நேரத்தைப் பொறுத்து வகையிடும்போது v மற்றும் q நேரத்தைப் பொறுத்து வகையிடுவது:

A d v \/ டி t = டி q \/ டி t                                  (2.6)

சமன்பாடு (2.6)ஐ சமன்பாடு (2.4)இல் பிரதியிடுவதால் கிடைப்பது:

p = ( m / A ²) · டி q \/ டி t                              (2.7)

சமன்பாடு (2.7)இல், m / A ²ஒரு மாறிலி; d q \/ டி t என்பது அமைப்பின் ஓட்டத்தின் மாறுவீதத்தைக் குறிக்கிறது.

சமன்பாடுகள் (2.3) – (2.7) இலிருந்து, எண்ணெய் அறைக்குள் உள்ளீட்டு ஓட்டத்தின் மாற்றத்தின் அடிப்படையில் அமைப்பின் அழுத்தம் நிறுவப்படுகிறது. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதாயின், ஹைட்ராலிக் எண்ணெய் ஓட்டத்தின் மாற்றம் பிஸ்டன் முடுக்கத்தையும், நிலைமத்தையும் உருவாக்குகிறது, அது முறையே எண்ணெய் அறையின் அழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது. p .

அமைப்பின் எண்ணெய் அழுத்தம் p பிஸ்டன் நிறைக்கு m மற்றும் ஓட்ட வீத மாற்றம் d q /dt க்கு விகிதசமமாக இருக்கிறது, மேலும் பிஸ்டன் அழுத்தத்தை ஏற்றும் பரப்பின் வர்க்கத்திற்கு எதிர்விகிதசமமாக இருக்கிறது A . அமைப்பின் எண்ணெய் அழுத்தத்தைக் குறைக்க p பிஸ்டன் அழுத்த-தாங்கும் பரப்பை அதிகரிப்பது A மிக வினைத்திறன் கொண்ட முறையாகும், ஆனால் இது இயந்திரத்தின் உடல் அளவையும் பெரிதாக்குகிறது; எனவே வடிவமைப்பில் இந்த இரண்டு காரணிகளையும் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

அமைப்பின் எண்ணெய் அழுத்தம் p இது ஓட்டத்தைச் சார்ந்தது மற்றும் ஒரு சார்பு மாறியாகும்; இது இயக்கத்தின் போது செயலில் மாற்றப்பட முடியாது, மாறாக உள்ளீட்டு ஓட்டம் மாறும்போது மட்டுமே மாறும். ஹைட்ராலிக் ராக் பிரேக்கர் இயங்கும்போது எண்ணெய் அறைக்குள் பாயும் எண்ணெய் நேரத்தைச் சார்ந்ததாகும் என்பதால், எண்ணெய் அழுத்தம் p நேரத்துடன் மாறும் மற்றும் மாறாத மதிப்பு எதுவும் இல்லை. தயாரிப்பு தரவுத்தாளில் கொடுக்கப்பட்டுள்ள எண்ணெய் அழுத்தம், இதை ஆசிரியர்கள் 'தரப்படுத்தப்பட்ட எண்ணெய் அழுத்தம்' எனக் குறிப்பிடுகின்றனர், இது p _உ எனக் குறிக்கப்படுகிறது. இந்த அழுத்தத்தில், ஹைட்ராலிக் ராக் பிரேக்கரின் செயல்திறன் அளவுகள் அவற்றின் தரப்படுத்தப்பட்ட மதிப்புகளை அடைகின்றன. p _உ ஒரு கற்பனை அளவுருவாகும் — இது உண்மையில் இல்லை — ஆனால் ஹைட்ராலிக் ராக் பிரேக்கரின் வடிவமைப்பு மற்றும் பயன்பாட்டில் இது மிகவும் முக்கியமானது. வடிவமைப்பில், p _உ செயல்திறன் அளவுகள், செயல்பாட்டு அளவுகள் மற்றும் கட்டமைப்பு அளவுகளைக் கணக்கிடுவதற்கான அடிப்படையாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் ஹைட்ராலிக் அமைப்பு கூறுகளைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கும் பயன்படுகிறது. புலத்தில், அமைப்பு சரியாக இயங்குகிறதா என்பதை இயக்குநர் மதிப்பீடு செய்வதற்கான முக்கிய குறிப்பாக மாறுகிறது. அந்த அளவு p _உ பின்னர் வரும் அத்தியாயங்களில் மேலும் விவாதிக்கப்படும்.