கட்டுரை எண்.186 | தடிமனான துணியால் ஆன ஜன்னல் தாங்கி ஏன் அதிக காலம் நீடிக்கிறது
கட்டுரை எண்.186 | தடிமனான துணியால் ஆன ஜன்னல் தாங்கி ஏன் அதிக காலம் நீடிக்கிறது
துருப்பிடிக்காத எஃகின் தடிமன்ஜன்னல் உராய்வு நிலைவன்பொருள் கையில் எவ்வளவு உறுதியாக உணர்கிறது என்பது மட்டுமல்ல விஷயம். அது ஒரு அடிப்படைப் பொறியியல் அளவுருவாகும், இது தாங்கி வளைவதை எவ்வாறு எதிர்க்கிறது, அழுத்தத்தை எவ்வாறு விநியோகிக்கிறது, மற்றும் சுழற்சிமுறைச் சுமையின் கீழ் எவ்வளவு காலம் நீடிக்கும் என்பதைத் தீர்மானிக்கிறது. வடிவமைப்பில் ஒரே மாதிரியாகத் தோன்றும் மற்றும் ஒரே தரத்திலான துருப்பிடிக்காத எஃகிலிருந்து தயாரிக்கப்பட்ட இரண்டு தாங்கிகளில், தடிமனான தடிமன் கொண்ட பொருளைப் பயன்படுத்தினால், அவற்றின் சேவைக்காலம் வியத்தகு முறையில் வேறுபடலாம். தடிமனான பொருள் ஏன் நீண்ட காலம் நீடிக்கிறது என்பதைப் புரிந்துகொள்வது, உராய்வுத் தாங்கியின் நீடித்துழைப்பைக் கட்டுப்படுத்தும் இயந்திரவியல் கோட்பாடுகளை வெளிப்படுத்துகிறது.
தடிமனுக்கும் வளைவு எதிர்ப்பிற்கும் உள்ள தொடர்பு
ஒரு உலோகப் பட்டையின் வளைவுத் தடுப்புத்திறன், அதன் தடிமனின் கனத்திற்கு நேர் விகிதத்தில் இருக்கும். இதன் பொருள், பொருளின் தடிமனில் ஏற்படும் ஒரு சிறிய அதிகரிப்பு, அதன் விறைப்புத்தன்மையில் விகிதாசாரமற்ற வகையில் ஒரு பெரிய அதிகரிப்பை ஏற்படுத்துகிறது என்பதாகும்.ஜன்னல் உராய்வு நிலை2-மில்லிமீட்டர் துருப்பிடிக்காத எஃகினால் செய்யப்பட்ட கைப்பிடியானது, 1.5-மில்லிமீட்டர் தடிமனுள்ள எஃகினால் செய்யப்பட்ட கைப்பிடியை விட 33 சதவீதம் அதிக விறைப்புத்தன்மை கொண்டது அல்ல—அது இரண்டு மடங்குக்கும் அதிகமாக விறைப்புத்தன்மை கொண்டது. இது முக்கியமானது, ஏனெனில் ஜன்னலைத் திறக்கும் அல்லது மூடும் ஒவ்வொரு முறையும், ஒரு உராய்வுத் தாங்கியின் கைப்பிடிகள் வளைவுச் சுமைகளுக்கு உள்ளாகின்றன. தடிமனான கைப்பிடியானது அதே சுமையின் கீழ் குறைவாகவே வளைகிறது, அதன் வடிவமைக்கப்பட்ட வடிவவியலை மிகவும் துல்லியமாகப் பராமரிக்கிறது. மெல்லிய கைப்பிடி அதிகமாக வளைகிறது, மேலும் இந்தத் தொடர்ச்சியான வளைவின் மூலமே சோர்வுச் சேதம் குவிகிறது. தடிமனான கைப்பிடியானது குறைந்த திரிபு வீச்சு கொண்ட ஒரு நிலையில் இயங்குகிறது, இது நேரடியாக நீண்ட சோர்வு ஆயுளுக்கு வழிவகுக்கிறது.
கனமான பிரிவுகளில் அழுத்தப் பரவல்
ஒரு சுமை கொடுக்கப்படும் போதுஜன்னல் உராய்வு நிலைஒரு பாகத்தில், பொருளுக்குள் இருக்கும் தகைவு சீராக இருப்பதில்லை. அது ரிவெட் துளைகள், வளைவு ஆரங்கள் மற்றும் தடப் பள்ளத்தின் விளிம்புகள் போன்ற வடிவியல் அம்சங்களில் குவிகிறது. அதிக தடிமன் கொண்ட ஒரு பாகத்தில், இந்தத் தகைவுக் குவிப்புகள் பொருளின் வலிமையுடன் ஒப்பிடும்போது அளவில் குறைவாக இருக்கும். தடிமனான குறுக்குவெட்டுப் பகுதி, சுமை அதன் நெருக்கடிப் புள்ளியை அடையும் முன் பரவுவதற்கு அதிகப் பொருளை வழங்குகிறது. உதாரணமாக, ஒரு ரிவெட் துளையைச் சுற்றி, துளைச் சுவரில் உள்ள தாங்கு தகைவு, பொருளின் தடிமனுக்கு நேர்மாறு விகிதத்தில் இருக்கும். 2-மில்லிமீட்டர் தடிமன் கொண்ட ஒரு கைப்பிடி, 1-மில்லிமீட்டர் கைப்பிடியின் தாங்கு பரப்பை விட இரண்டு மடங்கு பரப்பில் ரிவெட் சுமையைப் பரப்புகிறது. இதனால், சோர்வு விரிசல்கள் உருவாக அதிக வாய்ப்புள்ள இடத்தில் உள்ளூர் தகைவு பாதியாகக் குறைகிறது. இதனால்தான் அதிக தடிமன் கொண்ட தாங்கிகளில் ரிவெட் துளைகளைச் சுற்றி குறைவான விரிசல்களும், காலப்போக்கில் துளைகளின் நீட்சியும் குறைவாகவே காணப்படுகின்றன.
அதிக சுமை நிகழ்வுகளுக்கு எதிர்ப்பு
தினசரி பயன்பாடுஜன்னல் உராய்வு நிலைஇது ஒரு முழுமையாகக் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட ஆய்வகச் சோதனை அல்ல. தாங்கியானது அவ்வப்போது அதிகப்படியான சுமைகளுக்கு உள்ளாகிறது—திறந்திருக்கும் சாளரத்தில் பலத்த காற்று மோதுவது, பயனர் ஒருவர் இறுக்கமான சாளரத்தை வலுக்கட்டாயமாகத் திறப்பது, அல்லது ஒரு பொருள் சாளரச் சட்டத்தில் மோதுவது போன்றவை. இந்த அதிகப்படியான சுமை நிகழ்வுகள் மெல்லிய பாகங்களை நிரந்தரமாக வளைக்கக்கூடும், மேலும் வளைந்த பாகம் ஒரு பலவீனமான பாகமாகும். கனமான தடிமன் கொண்ட பொருள் அதிக வளைவுத் திருப்புத்திறனைக் கொண்டுள்ளது, அதாவது அது நிரந்தர உருக்குலைவு இல்லாமல் ஒரு பெரிய அதிகப்படியான சுமையை உள்வாங்கிக்கொள்ளும். 2-மில்லிமீட்டர் தடிமனில் செய்யப்பட்ட ஒரு தாங்கியானது, 1.5-மில்லிமீட்டர் தாங்கியை நிரந்தரமாக வளைக்கக்கூடிய ஒரு அதிகப்படியான சுமையைத் தாங்கக்கூடியது. காற்றின் சுமை அதிகமாகவும் கணிக்க முடியாததாகவும் இருக்கும் திறந்தவெளி இடங்களில் இந்த மீள்தன்மை குறிப்பாக முக்கியமானது. மெல்லிய தாங்கி வழங்காத ஒரு பாதுகாப்பு விளிம்பை கனமான தாங்கி வழங்குகிறது.
சோர்வு வாழ்க்கை மற்றும் SN வளைவு
ஒரு உலோகக் கூறின் சோர்வு ஆயுள், முறிவு ஏற்படும் வரையிலான சுழற்சிகளின் எண்ணிக்கைக்கு எதிராக அழுத்த வீச்சைக் காட்டும் ஒரு SN வளைகோட்டால் விவரிக்கப்படுகிறது. துருப்பிடிக்காத எஃகைப் பொறுத்தவரை, குறைந்த அழுத்த வீச்சுகளில் இந்த வளைகோடு ஒப்பீட்டளவில் தட்டையாக உள்ளது. அதாவது, ஒரு குறிப்பிட்ட அழுத்த வரம்பிற்குக் கீழே செயல்படும் கூறுகள், கிட்டத்தட்ட முடிவற்ற சுழற்சிகளைத் தாங்க முடியும். அழுத்த வீச்சு அதிகரிக்கும்போது, சோர்வு ஆயுள் வேகமாக குறைகிறது.ஜன்னல் உராய்வு நிலைஅதிக தடிமன் கொண்ட பொருளால் செய்யப்பட்ட பாகம், கொடுக்கப்பட்ட எந்தவொரு சுமைக்கும் குறைந்த அழுத்த வீச்சில் இயங்குகிறது. இந்த குறைந்த அழுத்த வீச்சு, அந்தப் பாகத்தை SN வளைவின் தட்டையான பகுதிக்குள் மேலும் தள்ளுகிறது, அங்கு சோர்வு ஆயுள் திறம்பட வரம்பற்றதாக உள்ளது. அதிக அழுத்த வீச்சில் இயங்கும் மெல்லிய பாகம், வளைவின் செங்குத்தான பகுதியில் அமரக்கூடும், அங்கு அழுத்தத்தின் ஒவ்வொரு அதிகரிப்பும் சுழற்சி ஆயுளில் ஒரு வியத்தகு குறைப்பை ஏற்படுத்துகிறது. இதன் நடைமுறை விளைவு என்னவென்றால், ஒரு கனமான தாங்கி நூறாயிரக்கணக்கான சுழற்சிகளைத் தாங்கக்கூடும், அதேசமயம் அதே சுமையின் கீழ் ஒரு மெல்லிய தாங்கி பல்லாயிரக்கணக்கான சுழற்சிகளுக்குப் பிறகு செயலிழக்கக்கூடும்.
பரிமாற்றம்: எடை மற்றும் செலவு
தடிமனான இழைப்பொருள் எப்போதுமே சிறந்தது என்றால், ஏன் அனைத்தும் அப்படி இருப்பதில்லை?ஜன்னல் உராய்வு நிலைதடிமனான தகட்டிலிருந்து தயாரிக்கப்படும் பாகங்களா? இதற்கான பதில் எடை மற்றும் செலவைப் பொறுத்தது. அதிக தடிமன் கொண்ட பொருளுக்கு அலகு நீளத்திற்கு அதிக செலவாகும், மேலும் அந்தக் கூடுதல் எடையை ஜன்னல் சட்டமும் கீல்களும் தாங்க வேண்டும். எடை குறைந்த ஜன்னல் சட்டங்களுக்கும், பாதுகாப்பான இடங்களுக்கும், மெல்லிய தாங்குசட்டம் முற்றிலும் போதுமானது. அது குறைந்த செலவு மற்றும் ஜன்னல் கட்டமைப்பின் மீதான அழுத்தத்தைக் குறைக்கும் நன்மையையும் வழங்குகிறது. எதிர்பார்க்கப்படும் சுமைகளுக்கும், விரும்பப்படும் சேவை ஆயுளுக்கும் பொருளின் தடிமனைப் பொருத்துவதே பொறியியல் சவாலாகும். திறந்தவெளியில் உள்ள, கனமான மும்மடங்கு கண்ணாடி ஜன்னல் சட்டத்திற்காக வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு உயர்தர தாங்குசட்டம், அதிக தடிமன் கொண்ட பொருளைப் பயன்படுத்தும். ஏனெனில், சுமைகளும், பழுதின் விளைவுகளும் அந்தக் கூடுதல் செலவை நியாயப்படுத்துகின்றன. ஒரு சிறிய உட்புற ஜன்னலுக்கான அடிப்படை தாங்குசட்டத்தில் மெல்லிய பொருளைப் பாதுகாப்பாகப் பயன்படுத்தலாம். நீடித்து உழைக்கும் தன்மையைக் குறைத்து, உற்பத்திச் செலவைக் குறைப்பதற்காக மட்டும் தடிமன் தேர்ந்தெடுக்கப்படாமல், வேண்டுமென்றே கவனமாகத் தேர்ந்தெடுக்கப்படுவதே இதில் முக்கியமானது.
கனமான அளவீட்டுக் கட்டுமானத்தை அடையாளம் காணுதல்
வாங்குபவர் அல்லது விவரக்குறிப்பாளரைப் பொறுத்தவரை, ஒருஜன்னல் உராய்வு நிலைகனமான தடிமன் கொண்ட பொருளைப் பயன்படுத்துவது, ஒரு பட்டியல் புகைப்படத்திலிருந்து எப்போதும் தெளிவாகத் தெரிவதில்லை. பொருளின் தடிமன் உற்பத்தியாளரின் தொழில்நுட்பத் தரவுகளில் குறிப்பிடப்பட்டிருக்க வேண்டும். ஒரு புகழ்பெற்ற உற்பத்தியாளர், டிராக், ஆர்ம்ஸ் மற்றும் சாஷ் பிராக்கெட் ஆகியவற்றின் தடிமனைக் குறிப்பிடுவார். ஸ்டேக்களை ஒப்பிடும்போது, ஆர்ம்ஸின் தடிமனே மிக முக்கியமான அளவாகும், ஏனெனில் ஆர்ம்ஸ் அதிகபட்ச வளைவு அழுத்தங்களை எதிர்கொள்கின்றன. டிராக் தடிமனும் முக்கியமானது, குறிப்பாக ஸ்லைடிங் ஷூ இயங்கும் ஸ்லாட்டின் சுவர்களுக்கு இது பொருந்தும். 1.5 மில்லிமீட்டர் ஆர்ம்ஸ் மற்றும் 1.2 மில்லிமீட்டர் டிராக் கொண்ட ஒரு ஸ்டே, குறைந்த எடை கொண்ட வடிவமைப்பாகும். 2.5 மில்லிமீட்டர் ஆர்ம்ஸ் மற்றும் 2 மில்லிமீட்டர் டிராக் கொண்ட ஒரு ஸ்டே, அதிக பாரம் தாங்கும் வடிவமைப்பாகும். இரண்டு ஸ்டேக்களையும் கையில் பிடிக்கும்போது வெளிப்படும் எடை வேறுபாடு, எதிர்பார்க்கப்படும் சேவை ஆயுளில் உள்ள வேறுபாட்டின் உறுதியான வெளிப்பாடாகும்.
முடிவு
ஒருஜன்னல் உராய்வு நிலைஅதிக தடிமன் கொண்ட துருப்பிடிக்காத எஃகினால் தயாரிக்கப்படும் பொருட்கள் நீண்ட காலம் நீடிக்கும், ஏனெனில் அவை குறைந்த அழுத்த வீச்சுகளில் செயல்படுகின்றன, அதிகப்படியான சுமை நிகழ்வுகளை மிகவும் திறம்பட எதிர்க்கின்றன, மேலும் செறிவான சுமைகளை பெரிய பரப்புகளில் பரப்புகின்றன. தடிமனுக்கும் வளைவு எதிர்ப்பிற்கும் இடையிலான தொடர்பு கனசதுர வடிவில் உள்ளது, அதாவது தடிமனில் ஒரு சிறிய அதிகரிப்பு கூட விறைப்புத்தன்மை மற்றும் சோர்வு எதிர்ப்பில் கணிசமான அதிகரிப்பை ஏற்படுத்துகிறது. ஒவ்வொரு ஜன்னலுக்கும் கிடைக்கக்கூடிய கனமான தாங்கி தேவை என்று இது கூறவில்லை. சரியான விவரக்குறிப்பு, பயன்பாட்டிற்கு ஏற்றவாறு தடிமனைப் பொருத்துகிறது—குறைந்த சுமைகளுக்கு இலகுரக தாங்கிகள், கடினமான சூழ்நிலைகளுக்கு அதிக திறன் கொண்ட தாங்கிகள். ஆனால் நீண்ட ஆயுள் ஒரு முன்னுரிமையாக இருக்கும்போதும், ஜன்னல் பல ஆண்டுகளாக தினசரி பயன்பாட்டிற்கு உட்படுத்தப்படும்போதும், அதிக தடிமன் கொண்ட தாங்கியே சிறந்த தேர்வாகும். இது நீட்டிக்கப்பட்ட சேவை ஆயுள் மற்றும் குறைந்த மாற்று அதிர்வெண் ஆகியவற்றின் மூலம் அதன் செலவை ஈடுசெய்கிறது.
