சீனாவில் தயாரிக்கப்படும் ஹைட்ராலிக் ராக் டிரில்களில், சுழற்றும் அலகு பொதுவாக பக்கத்திலிருந்து தண்ணீரைப் பெறுகிறது. சீல் பொருளின் தேர்வு மற்றும் வடிவமைப்பு ஆகியவை சீலின் செயல்திறன் மற்றும் அதன் ஆயுளை மிகப் பெரிய அளவில் பாதிக்கின்றன — இது முறையே டிரில்லின் மொத்த செயல்திறனையும் பாதிக்கிறது.

1. தண்ணீர் சீல் எவ்வாறு ஏற்றப்படுகிறது மற்றும் அதற்கு என்ன தேவைகள் உள்ளன

ஒரு ஹைட்ராலிக் ராக் டிரில் சுழற்று அலகில் பக்க-வழி நீர் வழங்கும் அமைப்பு முக்கியமாக மூன்று பாகங்களைக் கொண்டுள்ளது: ஒரு நீர் சட்டை (1), ஒரு நீர் முத்திரை (2), மற்றும் ஒரு ஷாங்க் வால் (3) (படம் 1ஐப் பார்க்கவும்). டிரில் இயங்கும்போது, ஷாங்க் வால் அதிக அதிர்வெண்ணில் அச்சு வழியாக முன்னும் பின்னுமாக இயங்குவதுடன், சுழற்றும் இயக்கத்தையும் மேற்கொள்கிறது, இதன் மூலம் தாக்க ஆற்றல் கடத்தப்படுகிறது. YYC250B ஹைட்ராலிக் ராக் டிரில் நீர் முத்திரையின் செயல்பாட்டு அளவுகள்: ஷாங்க் சுழற்று வேகம் 220 சுழற்சி/நிமிடம், ஷாங்க் தாக்க அதிர்வெண் 60 ஹெர்ட்ஸ், கழுவும் நீரின் அழுத்தம் 1 எம்பிஏ, துளையிடும் வேகம் 110 செ.மீ/நிமிடம். இந்த எண்கள், நீர் முத்திரை அதிர்வெண் அடிப்படையிலான அச்சு வழியான தாக்கம் மற்றும் சுழற்றும் இயக்கம் ஆகியவற்றால் ஏற்படும் கலப்பு உராய்வு சுமையின் கீழ் உள்ளது என்பதைக் காட்டுகின்றன. இதனால், முத்திரை பொருள் பின்வரும் பண்புகளைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்:

1. நல்ல நீர் நிலைத்தன்மை — இது நீரில் பெரிதும் வீங்கக்கூடாது அல்லது சுருங்கக்கூடாது; மேலும் கரையக்கூடாது, மென்மையாகவோ அல்லது கடினமாகவோ மாறக்கூடாது.
2. நல்ல எலாஸ்டிக் மீளும் தன்மை — இது நன்றாக மீண்டு வர வேண்டும்; மாறிய வடிவத்தில் நிரந்தரமாக மாறக்கூடாது.
3. நல்ல தேய்மான எதிர்ப்புத்தன்மை — குறைந்த உராய்வு கெழு.
4. அதிக இயந்திர வலிமை — நல்ல இழுவிசை வலிமை, கடினத்தன்மை மற்றும் பிளவு எதிருத்துத்தன்மை.
5. உலோகப் பாகங்களுடன் எந்தவொரு வினையும் நிகழ்வதில்லை — ஒட்டுதல் அல்லது துருப்பிடித்தல் ஏதும் இல்லை.

விருப்பங்களை ஒப்பிட்ட பின்னர், நாங்கள் பாலியூரிதேனை அடைத்தல் பொருளாகத் தேர்ந்தெடுத்தோம். அதன் மூலக்கூறு அமைப்பில் யூரிதேன் குழுக்கள் உள்ளன, இது அதற்கு அதிக இயந்திர வலிமையை வழங்குகிறது — இது நைட்ரைல் ரப்பரை விட சுமார் 1 முதல் 4 மடங்கு வரை அதிகமாகும். அதன் தேய்மான எதிருத்துத்தன்மை சிறந்ததாகும், இது இயற்கை ரப்பரை விட சுமார் 10 முதல் 15 மடங்கு சிறந்தது. மேலும், அதன் எண்ணெய் எதிருத்துத்தன்மையும் நன்றாக உள்ளது (நைட்ரைல் ரப்பரை விட 5 மடங்குக்கு மேல்), மேலும் ஓசோன் மற்றும் வயதாதல் எதிருத்துத்தன்மையிலும் நன்றாகச் செயல்படுகிறது.

பாலியூரித்தேன் இரண்டு முக்கிய வகைகளில் கிடைக்கிறது, அவை வெவ்வேறு தரங்களைக் கொண்டவை; இந்தத் தேர்வு அடையாளம் செய்யும் பொருளின் செயல்திறனை பாதிக்கிறது. முதல் வகை பாலிஎஸ்டர்-அடிப்படையிலான பாலியூரித்தேன் (டாங்ஃபெங்-1, ஜேஏ3 போன்ற தரங்கள்). இரண்டாம் வகை பாலிஎதர்-அடிப்படையிலான பாலியூரித்தேன் (ஜேஏ2, ஜேஏ5 போன்ற தரங்கள்). பாலிஎஸ்டர் வகையின் இயந்திர பண்புகள் நன்றாக உள்ளன, ஆனால் அதன் நீர் எதிர்ப்புத்தன்மை குறைவாக உள்ளது — நீர் எலாஸ்டோமர் வலையமைப்பில் உள்ள துருவ குழுக்களுடன் வேதியியல் வினைபுரிந்து, அந்த அமைப்பைச் சிதைக்கிறது. வலையமைப்பில் துருவ குழுக்கள் அதிகமாக இருந்தால், நீர் எதிர்ப்புத்தன்மை மேலும் குறைவாக இருக்கும். பாலிஎதர் வகையில் துருவ குழுக்கள் குறைவாக உள்ளன, எனவே அதன் நீர் எதிர்ப்புத்தன்மை பாலிஎஸ்டர் வகையை விட ஐந்து மடங்குக்கு மேல் சிறப்பானது. இருப்பினும், பாலிஎதர் வகையில் உள்ள ஈதர் பிணைப்புகள் குறைந்த ஆற்றலைச் சேமிக்கும் தன்மை கொண்டவை என்பதால், அதன் இயந்திர வலிமை பாலிஎஸ்டர் வகையை விடக் குறைவாக உள்ளது. இதற்கான தெளிவான தீர்வு, இரு வகைகளின் நன்மைகளையும் ஒன்றிணைப்பதாகும். இரண்டையும் கலந்து, தேய்மான எதிர்ப்புத்தன்மை கொண்ட நிரப்புப் பொருளைச் சேர்ப்பதன் மூலம், நன்றான இயந்திர செயல்திறனையும், நன்றான நீர் எதிர்ப்புத்தன்மையையும் கொண்ட பொருளைப் பெற முடியும். இதற்காக, நாங்கள் ஒரு ரப்பர் பொருள் தொழிற்சாலையுடன் (பாலியூரித்தேன் தயாரிப்பாளர்) இணைந்து, தனிப்பயன் கலந்த பாலியூரித்தேன் பொருளை உருவாக்கினோம். சோதனைகள், இந்தப் பொருளிலிருந்து தயாரிக்கப்பட்ட அடையாளங்கள், மிகவும் மேம்பட்ட அடையாளம் செய்யும் செயல்திறன் மற்றும் நீண்ட சேவை ஆயுளைக் கொண்டவை என்பதை வெளிப்படுத்தின.

2. சீல் வளைய வகையைத் தேர்ந்தெடுத்தல்

சுழற்றும் அலகின் தண்ணீர் சீலில் ஏற்படும் சுமை நிலைகளைக் கருத்தில் கொண்டு, நாம் Y-வகை சீல் வளையங்களைத் தேர்ந்தெடுத்தோம். இவ்வகை மூன்று நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது: (1) தன்னியக்க சீல் விளைவு — அழுத்தம் செலுத்தப்படும்போது, வளையத்தின் இறக்கைகள் இறுக்கமாக அழுத்தப்பட்டு, சிறந்த சீலிங் தருகின்றன; (2) குறைந்த இயக்க எதிர்ப்பு மற்றும் சுலபமான இயக்கம்; (3) நல்ல நிலைத்தன்மை, வேகமாக மாறும் அழுத்தத்துடன் கூடிய ஹைட்ராலிக் பாகங்களுக்கு ஏற்றது. O-வகை வளையங்கள் இந்த நிலைமைகளில் சுழன்று சேதமடைவதற்கு அதிக வாய்ப்புள்ளன.

3. சீல் எவ்வாறு செயல்படுகிறது

Y-வகை வளைய முத்திரைகள் முக்கியமாக அவற்றின் உதடுகளின் சுய-முத்திரை செயல்பாட்டின் மூலம் முத்திரையிடப்படுகின்றன. படம் 2, நீர் சட்டை தடுப்பு துளையில் பொருத்தப்பட்ட Y-வகை வளையத்தின் தொடர்பு அழுத்த விநியோகத்தைக் காட்டுகிறது. எந்தவொரு அழுத்தமும் இல்லாத நிலையில், உதட்டின் நுனியின் வடிவ மாற்றத்தால் மட்டுமே ஒரு சிறிய தொடர்பு அழுத்தம் உருவாகிறது (படம் 2b). உட்புற அழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும் போது, பாஸ்கலின் விதிப்படி, ஒரு மூடிய அமைப்பில் திரவத்துடன் தொடர்பில் உள்ள ஒவ்வொரு புள்ளியும் உட்புற அழுத்தத்திற்கு சமமான செங்குத்து விசையைப் பெறுகிறது. இது முத்திரை வளையத்தின் அடிப்பகுதியை அச்சு வழியில் சுருக்கவும், உதடுகளை சுற்றளவு வழியில் சுருக்கவும் காரணமாகிறது. உதட்டின் கைப்பிடி பகுதி கம்பியுடன் தொடர்பில் அதிகரிக்கிறது, மேலும் தொடர்பு அழுத்தமும் அதிகரிக்கிறது (படம் 2c). உட்புற அழுத்தம் மேலும் அதிகரிக்கும்போது, அழுத்த விநியோகம் மற்றும் அதன் அளவு மேலும் மாறுகின்றன (படம் 2d), இது உதடுகளை கம்பியின் மீது இன்னும் இறுக்கமாக அழுத்துகிறது — இதுவே "சுய-முத்திரை விளைவு" ஆகும். இதுவே Y-வகை வளையம் இந்த நீர் முத்திரை பயன்பாட்டிற்கு ஏற்றதாக இருப்பதற்கான காரணமாகும்.

4. உதட்டின் வடிவம் முத்திரையிடுதல் மற்றும் சேவை ஆயுளை எவ்வாறு பாதிக்கிறது

தொடர்பு அழுத்த விநியோகம் உதடுகளின் வடிவத்துடன் நெருங்கிய தொடர்புடையது. உதடு-வகை வளையத்தில் நல்ல சீலிங் (அடைப்பு) ஏற்படுவதற்கான முக்கிய காரணம், சீலிங் தொடர்பு பட்டையில் அழுத்த விநியோகம் மற்றும் உதட்டின் முனையில் ஏற்படும் உச்ச அழுத்தம் ஆகும். படம் 3அ, Y-வகை வளையங்களின் சீலிங் விளைவை, முன் உதட்டில் செம்பு வெட்டு (சாம்பர்) உள்ளது/இல்லை என்பதை அடிப்படையாகக் கொண்டு ஒப்பிடுகிறது. செம்பு வெட்டு கொண்ட வளையத்தில், சீலிங் தொடர்பு பட்டையில் தெளிவான அழுத்த உச்சம் ஏற்படுகிறது, இது உதடு-வகை சீலிங் செயல்திறனுக்கான தேவைகளை சிறந்த வகையில் பூர்த்தி செய்கிறது. சரியான முன் உதட்டுக் கோணம் θ-ஐத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம், கசிவை மிகவும் குறைக்க முடியும் — θ > 30° எனில், கசிவு θ = 0° எனும்போது ஏற்படும் கசிவை விட பாதி மட்டுமே இருக்கும். படம் 3ஆ, பின் உதட்டில் (ஹீல்) செம்பு வெட்டு உள்ளது/இல்லை என்பதை அடிப்படையாகக் கொண்டு சீலிங் விளைவை ஒப்பிடுகிறது. முன் உதட்டிலிருந்து வேறுபட்டு, ஹீலில் செம்பு வெட்டு ஏற்படுத்தும் இரண்டாவது அழுத்த உச்சம், செயல்பாட்டு அழுத்தத்தின் கீழ் நீர் பின்னோக்கி ஓடுவதைத் தடுத்து, கசிவை அதிகரிக்கிறது. ஹீலில் செம்பு வெட்டு இல்லாத நிலையில், இரண்டாவது அழுத்த உச்சம் ஏற்படாது, எனவே சீல் சிறப்பாகச் செயல்படுகிறது.

5. வடிவமைப்பு அளவுகள் சீலிங் மற்றும் சேவை ஆயுளை எவ்வாறு பாதிக்கின்றன

நன்றாக வடிவமைக்கப்பட்ட சீல் வளையம் பொருளின் முழு செயல்திறனையும் வெளிப்படுத்த அனுமதிக்கிறது. Y-வகை வளையத்திற்கு, செயல்திறன் மற்றும் பயன்பாட்டு ஆயுள் ஆகியவற்றிற்கான மிக முக்கியமான காரணிகளில் ஒன்று, அளவு l மற்றும் அளவு h இடையேயான தொடர்பாகும் (படம் 4ஐப் பார்க்கவும்). பயன்பாட்டில் இருந்து, l/h = 1 என்ற விகிதத்தில் வளையம் நீண்ட காலமாக கசிவைக் குறைவாகவே பராமரிக்க முடியும். எனவே, சிறந்த சீலிங் பெற ல்/h மதிப்பு 1 ஆகவே வைத்திருக்க வேண்டும்.

மேலும், சீல் குறிப்பிட்ட காலம் செயல்பட்ட பின்னர், லிப் திறப்பு தேய்ந்து போகும். லிப் இந்த தேய்வை ஈடுகட்ட முடியவில்லை எனில், கசிவு தொடங்கும். லிப் சுவரின் தடிமன் b ஐ, பொருளின் இயந்திர பண்புகள் மற்றும் ஷாங்கின் விட்டத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டு தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும். இதன் நோக்கம், லிப் போதுமான விறைப்பைப் பெற்றிருக்க வேண்டும் என்பதுடன், தேய்வை ஈடுகட்ட அது வளைய முடியும் வகையில் துல்லியமாக வடிவமைக்கப்பட வேண்டும்.

6. லிப் சீல் வளையத்தை நிறுவுதல்

சீல் வளையத்தை நிறுவும் போது அதனை கவனமாகக் கையாளாவிடில், அது கீறல் அடையோ அல்லது வடிவம் மாறியோ போகும்; இது தரத்தைப் பாதிக்கும் மற்றும் அதனைப் பயன்படுத்த முடியாததாகவும் ஆக்கும். பின்வரும் விதிகளைக் கடைப்பிடிக்க வேண்டும்:

• முத்திரை வளையம் பொருத்தப்படும் பகுதி (நீர் சட்டை) முனை முகப்பில் 15° முதல் 30° வரையிலான சாய்வு வெட்டு கொண்டிருக்க வேண்டும், ஏனெனில் இது வளையத்தை முனையிலிருந்து உள்ளே தள்ளும்போது அது கீறப்படுவதைத் தடுக்கிறது.
• வளையம் கடந்து செல்ல வேண்டிய எந்தவொரு துளை வெளியீடும் 15° முதல் 30° வரையிலான சாய்வு வெட்டு கொண்டிருக்க வேண்டும்.
• கூட்டுசேர்த்தலுக்கு முன்னர் பொருத்தும் பகுதியில் கிரீஸ் அல்லது செயல்பாட்டு எண்ணெயைத் தடவ வேண்டும், இதனால் கூட்டுசேர்த்தல் விசை குறைகிறது.
• பொருத்தும்போது வளையத்தை மிகையாக நீட்டாமல் இருக்க வேண்டும், ஏனெனில் இது நிரந்தரமான பிளாஸ்டிக் மாறுபாட்டை ஏற்படுத்தும்.

சுருக்கமாகக் கூறுவதாயின், சரியான முத்திரைப் பொருளைத் தேர்ந்தெடுத்தல், நல்ல வடிவமைப்பைப் பயன்படுத்துதல் மற்றும் பொருத்தும்போது கவனமாக இருத்தல் ஆகியவை ஹைட்ராலிக் பாறைத் துளையிடும் சுழற்று அலகுகளில் முத்திரையிடுதலின் செயல்திறன் மற்றும் பயன்பாட்டு ஆயுளை மேம்படுத்துவதற்கான முக்கிய காரணிகளாகும். நடைமுறையில், இங்கு விளக்கப்பட்டுள்ள அணுகுமுறை நல்ல முடிவுகளை ஏற்படுத்தியுள்ளது — கசிவு குறைந்துள்ளது மற்றும் பயன்பாட்டு ஆயுள் கணிசமாக அதிகரித்துள்ளது.