இயந்திர முத்திரைகளை சமநிலைப்படுத்தும் சக்தியின் புதிய வழி

இயந்திர முத்திரைகளின் மிகப்பெரிய பயனர்களில் பம்புகள் ஒன்றாகும். பெயர் குறிப்பிடுவது போல, இயந்திர முத்திரைகள் தொடர்பு வகை முத்திரைகள், அவை ஏரோடைனமிக் அல்லது லேபிரிந்த் அல்லாத தொடர்பு முத்திரைகளிலிருந்து வேறுபடுகின்றன.இயந்திர முத்திரைகள்சமச்சீர் இயந்திர முத்திரை அல்லது வகைப்படுத்தப்படுகின்றனசமநிலையற்ற இயந்திர முத்திரை. நிலையான முத்திரை முகத்திற்குப் பின்னால், செயல்முறை அழுத்தம் ஏதேனும் இருந்தால், எந்த சதவிகிதம் வரலாம் என்பதை இது குறிக்கிறது. முத்திரை முகம் சுழலும் முகத்திற்கு எதிராகத் தள்ளப்படாவிட்டால் (புஷர்-வகை முத்திரையைப் போல) அல்லது சீல் செய்யப்பட வேண்டிய அழுத்தத்தில் செயலாக்க திரவம் முத்திரை முகத்தின் பின்னால் செல்ல அனுமதிக்கப்படாவிட்டால், செயல்முறை அழுத்தம் முத்திரை முகத்தை மீண்டும் வீசும். மற்றும் திறந்த. முத்திரை வடிவமைப்பாளர் தேவையான மூடும் சக்தியுடன் ஒரு முத்திரையை வடிவமைக்க அனைத்து இயக்க நிலைமைகளையும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும், ஆனால் டைனமிக் சீல் முகத்தில் அலகு ஏற்றுவது அதிக வெப்பம் மற்றும் தேய்மானத்தை உருவாக்கும் அளவுக்கு சக்தி இல்லை. இது ஒரு நுட்பமான சமநிலையாகும், இது பம்ப் நம்பகத்தன்மையை உருவாக்குகிறது அல்லது உடைக்கிறது.

வழக்கமான வழியை விட ஒரு திறப்பு விசையை இயக்குவதன் மூலம் டைனமிக் சீல் எதிர்கொள்கிறது
மேலே விவரிக்கப்பட்டுள்ளபடி, மூடும் சக்தியை சமநிலைப்படுத்துதல். இது தேவையான மூடும் சக்தியை அகற்றாது, ஆனால் பம்ப் டிசைனர் மற்றும் பயனருக்கு மற்றொரு குமிழியைத் திருப்பி, முத்திரை முகங்களின் எடையை குறைக்க அல்லது இறக்குவதை அனுமதித்து, தேவையான மூடும் சக்தியைப் பராமரிக்கிறது, இதனால் வெப்பம் குறைகிறது மற்றும் சாத்தியமான இயக்க நிலைமைகளை விரிவுபடுத்துகிறது.

உலர் வாயு முத்திரைகள் (DGS), பெரும்பாலும் கம்ப்ரசர்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, முத்திரை முகங்களில் ஒரு தொடக்க சக்தியை வழங்குகிறது. இந்த விசையானது ஏரோடைனமிக் பேரிங் கொள்கையால் உருவாக்கப்பட்டது, அங்கு நுண்ணிய பம்ப் பள்ளங்கள் முத்திரையின் உயர் அழுத்த செயல்முறைப் பக்கத்திலிருந்து வாயுவை, இடைவெளியில் மற்றும் முத்திரையின் முகம் முழுவதும் ஒரு தொடர்பு இல்லாத திரவப் படமாக தாங்கி ஊக்கப்படுத்த உதவுகின்றன.

உலர் வாயு முத்திரை முகத்தின் காற்றியக்கவியல் தாங்கி திறப்பு விசை. கோட்டின் சாய்வு ஒரு இடைவெளியில் விறைப்புத்தன்மையை பிரதிநிதித்துவப்படுத்துகிறது. இடைவெளி மைக்ரான்களில் உள்ளது என்பதை நினைவில் கொள்க.
அதே நிகழ்வு ஹைட்ரோடைனமிக் எண்ணெய் தாங்கு உருளைகளில் நிகழ்கிறது, அவை மிகப் பெரிய மையவிலக்கு அமுக்கிகள் மற்றும் பம்ப் சுழலிகளை ஆதரிக்கின்றன மற்றும் பென்ட்லியால் காட்டப்படும் ரோட்டார் டைனமிக் எசென்ட்ரிசிட்டி ப்ளாட்களில் காணப்படுகிறது இந்த விளைவு ஒரு நிலையான பின் நிறுத்தத்தை வழங்குகிறது மற்றும் ஹைட்ரோடினமிக் எண்ணெய் தாங்கு உருளைகள் மற்றும் DGS இன் வெற்றியில் ஒரு முக்கிய அங்கமாகும். . ஏரோடைனமிக் DGS முகத்தில் காணக்கூடிய சிறந்த பம்பிங் பள்ளங்கள் மெக்கானிக்கல் முத்திரைகளில் இல்லை. மூடும் சக்தியை எடையை குறைக்க வெளிப்புற அழுத்த வாயு தாங்கி கொள்கைகளை பயன்படுத்த ஒரு வழி இருக்கலாம்இயந்திர முத்திரை முகம்s.

ஜர்னல் விகித விகிதத்திற்கு எதிராக திரவ-படம் தாங்கும் அளவுருக்களின் தரமான அடுக்குகள். ஜர்னல் தாங்கியின் மையத்தில் இருக்கும்போது விறைப்புத்தன்மை, கே மற்றும் தணிப்பு, டி ஆகியவை குறைவாக இருக்கும். ஜர்னல் தாங்கி மேற்பரப்பை நெருங்குகையில், விறைப்பு மற்றும் தணிப்பு வியத்தகு அளவில் அதிகரிக்கிறது.

வெளிப்புறமாக அழுத்தப்பட்ட ஏரோஸ்டேடிக் வாயு தாங்கு உருளைகள் அழுத்தப்பட்ட வாயுவின் மூலத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன, அதேசமயம் டைனமிக் தாங்கு உருளைகள் இடைவெளி அழுத்தத்தை உருவாக்க மேற்பரப்புகளுக்கு இடையில் தொடர்புடைய இயக்கத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன. வெளிப்புற அழுத்தம் கொண்ட தொழில்நுட்பம் குறைந்தது இரண்டு அடிப்படை நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. முதலாவதாக, இயக்கம் தேவைப்படும் ஆழமற்ற உந்தி பள்ளங்கள் கொண்ட சீல் இடைவெளியில் வாயுவை ஊக்குவிப்பதை விட, அழுத்தப்பட்ட வாயுவை கட்டுப்படுத்தப்பட்ட பாணியில் முத்திரை முகங்களுக்கு இடையே நேரடியாக செலுத்தப்படலாம். சுழற்சி தொடங்கும் முன் முத்திரை முகங்களை பிரிக்க இது உதவுகிறது. முகங்கள் ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டிருந்தாலும், அவை பூஜ்ஜிய உராய்வுக்குத் திறக்கப்படும் மற்றும் அவற்றுக்கிடையே நேரடியாக அழுத்தம் செலுத்தப்படும்போது நிறுத்தப்படும். கூடுதலாக, முத்திரை சூடாக இருந்தால், முத்திரையின் முகத்தில் அழுத்தத்தை அதிகரிக்க வெளிப்புற அழுத்தம் சாத்தியமாகும். இடைவெளியானது அழுத்தத்துடன் விகிதாச்சாரமாக அதிகரிக்கும், ஆனால் வெட்டிலிருந்து வரும் வெப்பம் இடைவெளியின் கனசதுர செயல்பாட்டின் மீது விழும். இது வெப்ப உற்பத்திக்கு எதிராக செயல்படும் புதிய திறனை இயக்குனருக்கு வழங்குகிறது.

DGSல் இருப்பது போல் முகத்தில் ஓட்டம் இல்லாததால் கம்ப்ரசர்களில் மற்றொரு நன்மை உள்ளது. அதற்கு பதிலாக, அதிக அழுத்தம் முத்திரை முகங்களுக்கு இடையில் உள்ளது, மேலும் வெளிப்புற அழுத்தம் வளிமண்டலத்தில் பாயும் அல்லது ஒரு பக்கம் மற்றும் மறுபுறத்தில் இருந்து அமுக்கியில் வெளியேறும். இது செயல்முறையை இடைவெளியில் வைப்பதன் மூலம் நம்பகத்தன்மையை அதிகரிக்கிறது. விசையியக்கக் குழாய்களில் இது ஒரு நன்மையாக இருக்காது, ஏனெனில் ஒரு பம்ப் மீது அழுத்தக்கூடிய வாயுவை கட்டாயப்படுத்துவது விரும்பத்தகாதது. பம்ப்களுக்குள் உள்ள அழுத்தக்கூடிய வாயுக்கள் குழிவுறுதல் அல்லது காற்று சுத்தியல் சிக்கல்களை ஏற்படுத்தும். இருப்பினும், பம்ப் செயல்முறையில் வாயு ஓட்டத்தின் குறைபாடு இல்லாமல் பம்புகளுக்கு தொடர்பு இல்லாத அல்லது உராய்வு இல்லாத முத்திரையை வைத்திருப்பது சுவாரஸ்யமாக இருக்கும். பூஜ்ஜிய ஓட்டத்துடன் வெளிப்புற அழுத்த வாயு தாங்கி இருக்க முடியுமா?

இழப்பீடு
அனைத்து வெளிப்புற அழுத்தம் தாங்கு உருளைகள் ஒருவித இழப்பீடு உள்ளது. இழப்பீடு என்பது ஒரு வகையான கட்டுப்பாடு ஆகும், இது அழுத்தத்தை மீண்டும் இருப்பில் வைத்திருக்கும். இழப்பீட்டின் மிகவும் பொதுவான வடிவம் துளைகளைப் பயன்படுத்துவதாகும், ஆனால் பள்ளம், படி மற்றும் நுண்துளை இழப்பீடு நுட்பங்களும் உள்ளன. இழப்பீடு தாங்கு உருளைகள் அல்லது முத்திரை முகங்களைத் தொடாமல் நெருக்கமாக இயங்கச் செய்கிறது, ஏனெனில் அவை நெருங்க நெருங்க, அவற்றுக்கிடையேயான வாயு அழுத்தம் அதிகமாகி, முகங்களைத் தனியே விரட்டுகிறது.

உதாரணமாக, ஒரு தட்டையான துளையின் கீழ் ஈடுசெய்யப்பட்ட வாயு தாங்கி (படம் 3), சராசரி
இடைவெளியில் உள்ள அழுத்தம் தாங்கியின் மொத்த சுமைக்கு சமமாக இருக்கும், இது முகப் பகுதியால் வகுக்கப்படும், இது அலகு ஏற்றுதல் ஆகும். இந்த மூல வாயு அழுத்தம் ஒரு சதுர அங்குலத்திற்கு 60 பவுண்டுகள் (psi) மற்றும் முகத்தில் 10 சதுர அங்குல பரப்பளவு மற்றும் 300 பவுண்டுகள் சுமை இருந்தால், தாங்கும் இடைவெளியில் சராசரியாக 30 psi இருக்கும். பொதுவாக, இடைவெளி 0.0003 அங்குலமாக இருக்கும், மேலும் இடைவெளி மிகவும் சிறியதாக இருப்பதால், ஓட்டம் நிமிடத்திற்கு 0.2 நிலையான கன அடி (scfm) மட்டுமே இருக்கும். இடைவெளிக்கு சற்று முன் ஒரு துளை கட்டுப்படுத்தி இருப்பதால், 400 பவுண்டுகள் வரை சுமை அதிகரித்தால், தாங்கும் இடைவெளி சுமார் 0.0002 அங்குலமாக குறைக்கப்பட்டு, 0.1 scfm கீழே இடைவெளி வழியாக ஓட்டத்தை கட்டுப்படுத்துகிறது. இரண்டாவது கட்டுப்பாட்டின் இந்த அதிகரிப்பு, இடைவெளியில் உள்ள சராசரி அழுத்தத்தை 40 psi ஆக அதிகரிக்க அனுமதிக்கும் மற்றும் அதிகரித்த சுமைக்கு ஆதரவளிக்க, துளை கட்டுப்படுத்திக்கு போதுமான ஓட்டத்தை அளிக்கிறது.

இது ஒரு ஆய அளவீட்டு இயந்திரத்தில் (CMM) காணப்படும் ஒரு பொதுவான துவார காற்று தாங்கியின் பக்கவாட்டு காட்சியாகும். ஒரு நியூமேடிக் சிஸ்டம் "ஈடு தரப்பட்ட தாங்கி" என்று கருதப்பட வேண்டுமென்றால், அது தாங்கும் இடைவெளிக் கட்டுப்பாட்டின் மேல்நிலையைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்.
துளை மற்றும் நுண்துளை இழப்பீடு
துளை இழப்பீடு என்பது இழப்பீட்டின் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு வடிவமாகும் வாயு அதிகமாக இருக்கலாம். பெரும்பாலும், துளை அளவு அரிப்பு மற்றும் தாங்கியின் செயல்திறனில் ஏற்படும் மாற்றங்களைத் தவிர்ப்பதற்காக மாணிக்கங்கள் அல்லது சபையர்களில் இருந்து துளைகள் துல்லியமாக வெட்டப்படுகின்றன. மற்றொரு சிக்கல் என்னவென்றால், 0.0002 அங்குலத்திற்குக் குறைவான இடைவெளியில், துளையைச் சுற்றியுள்ள பகுதி முகத்தின் மற்ற பகுதிகளுக்கு ஓட்டத்தைத் தடுக்கத் தொடங்குகிறது, அந்த நேரத்தில் வாயுப் படலம் சரிந்து விடுகிறது. லிப்ட் தொடங்குவதற்கு ஓரிஃபைஸ் மற்றும் ஏதேனும் பள்ளங்கள் உள்ளன. முத்திரைத் திட்டங்களில் வெளிப்புறமாக அழுத்தப்பட்ட தாங்கு உருளைகள் காணப்படாத முக்கிய காரணங்களில் இதுவும் ஒன்றாகும்.

நுண்துளை இழப்பீடு தாங்கிக்கு இது பொருந்தாது, மாறாக விறைப்பு தொடர்கிறது
டிஜிஎஸ் (படம் 1) மற்றும்
ஹைட்ரோடினமிக் எண்ணெய் தாங்கு உருளைகள். வெளிப்புற அழுத்தம் கொண்ட நுண்துளை தாங்கு உருளைகளில், உள்ளீட்டு அழுத்த நேரங்களின் பரப்பளவு தாங்கியின் மொத்த சுமைக்கு சமமாக இருக்கும்போது தாங்கி ஒரு சமநிலை விசை பயன்முறையில் இருக்கும். பூஜ்ஜிய லிப்ட் அல்லது காற்று இடைவெளி இருப்பதால் இது ஒரு சுவாரஸ்யமான பழங்குடி நிகழ்வு. பூஜ்ஜிய ஓட்டம் இருக்கும், ஆனால் தாங்கியின் முகத்தின் கீழ் உள்ள எதிர் மேற்பரப்பிற்கு எதிரான காற்றழுத்தத்தின் ஹைட்ரோஸ்டேடிக் விசையானது மொத்த சுமையை இன்னும் எடைபோடுகிறது மற்றும் உராய்வின் பூஜ்ஜிய குணகத்திற்கு அருகில் விளைகிறது-முகங்கள் தொடர்பில் இருந்தாலும் கூட.

எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு கிராஃபைட் முத்திரை முகம் 10 சதுர அங்குலங்கள் மற்றும் 1,000 பவுண்டுகள் மூடும் சக்தியைக் கொண்டிருந்தால் மற்றும் கிராஃபைட் 0.1 உராய்வின் குணகத்தைக் கொண்டிருந்தால், இயக்கத்தைத் தொடங்க 100 பவுண்டுகள் விசை தேவைப்படும். ஆனால் 100 psi இன் வெளிப்புற அழுத்த மூலத்துடன் நுண்ணிய கிராஃபைட் மூலம் அதன் முகத்திற்கு அனுப்பப்பட்டால், இயக்கத்தைத் தொடங்குவதற்கு பூஜ்ஜிய விசை தேவைப்படும். இன்னும் 1,000 பவுண்டுகள் மூடும் சக்தி இரு முகங்களையும் ஒன்றாக அழுத்துகிறது மற்றும் முகங்கள் உடல் ரீதியாக தொடர்பு கொண்டாலும் இது உள்ளது.

கிராஃபைட், கார்பன்கள் மற்றும் மட்பாண்டங்களான அலுமினா மற்றும் சிலிக்கான்-கார்பைடுகள் போன்ற எளிய தாங்கி பொருட்கள் ஒரு வகை, இவை டர்போ தொழிற்சாலைகளுக்குத் தெரிந்தவை மற்றும் இயற்கையாகவே நுண்துளைகள் கொண்டவை, எனவே அவை வெளிப்புறமாக அழுத்தப்பட்ட தாங்கு உருளைகளாகப் பயன்படுத்தப்படலாம். ஒரு கலப்பின செயல்பாடு உள்ளது, அங்கு வெளிப்புற அழுத்தம் தொடர்பு அழுத்தம் அல்லது முத்திரையின் மூடும் சக்தியை குறைக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது தொடர்பு முத்திரை முகங்களில் நடந்து வருகிறது. இயந்திர முத்திரைகளைப் பயன்படுத்தும் போது சிக்கல் பயன்பாடுகள் மற்றும் அதிக வேக செயல்பாடுகளைச் சமாளிக்க பம்ப் ஆபரேட்டரை பம்ப் வெளியே சரிசெய்ய இது அனுமதிக்கிறது.

இந்த கொள்கை தூரிகைகள், கம்யூட்டர்கள், தூண்டிகள் அல்லது சுழலும் பொருட்களின் மீது அல்லது மின்னோட்டங்களை எடுக்க பயன்படுத்தப்படும் எந்த தொடர்பு நடத்துனருக்கும் பொருந்தும். சுழலிகள் வேகமாகச் சுழலும் மற்றும் ரன் அவுட் அதிகரிக்கும் போது, ​​இந்த சாதனங்களை தண்டுடன் தொடர்பில் வைத்திருப்பது கடினமாக இருக்கும், மேலும் அவற்றை தண்டுக்கு எதிராக வைத்திருக்கும் வசந்த அழுத்தத்தை அதிகரிக்க வேண்டியது அவசியம். துரதிருஷ்டவசமாக, குறிப்பாக அதிவேக செயல்பாட்டின் விஷயத்தில், தொடர்பு சக்தியின் இந்த அதிகரிப்பு அதிக வெப்பம் மற்றும் தேய்மானத்தை ஏற்படுத்துகிறது. மேலே விவரிக்கப்பட்ட இயந்திர முத்திரை முகங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் அதே கலப்பினக் கொள்கை இங்கேயும் பயன்படுத்தப்படலாம், அங்கு நிலையான மற்றும் சுழலும் பகுதிகளுக்கு இடையே மின் கடத்துத்திறனுக்கு உடல் தொடர்பு தேவைப்படுகிறது. ஹைட்ராலிக் சிலிண்டரின் அழுத்தத்தைப் போன்று வெளிப்புற அழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தி டைனமிக் இடைமுகத்தில் உராய்வைக் குறைக்கலாம், அதே சமயம் ஸ்பிரிங் ஃபோர்ஸ் அல்லது க்ளோசிங் ஃபோர்ஸை அதிகரிக்கும் அதே வேளையில், தூரிகை அல்லது முத்திரை முகத்தை சுழலும் தண்டுடன் தொடர்பு கொள்ள வேண்டும்.