Hydrostatic seal
ஹைட்ரோஸ்டேடிக் சீல் என்பது விசைகளின் சமநிலையின் கீழ் செயல்படும் ஒரு தொடர்பு இல்லாத இயந்திர முத்திரையாகும். பாரம்பரிய ஹைட்ரோடினமிக் முத்திரைகளைப் போலல்லாமல், ஹைட்ரோஸ்டேடிக் முத்திரைகள் இரண்டு வெவ்வேறு அழுத்த மண்டலங்களைக் கொண்டுள்ளன, அவை இரண்டு முத்திரை முகங்களுக்கு இடையில் ஒரு சீரான அழுத்த மண்டலத்தை நிறுவப் பயன்படுகின்றன. இரண்டு அழுத்த அமைப்பு முத்திரையை தனித்துவமாக்குகிறது, ஏனெனில் வழக்கமான இயந்திர முத்திரைகள் ஒரு அழுத்த மண்டலத்தைக் கொண்டுள்ளன, இது உருவாக்கப்பட்ட அழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது, இது இறுதியில் முத்திரையை செயலிழக்கச் செய்யும். முத்திரை முகப்பில் அழுத்தம் ஒரு சமநிலைக்கு வந்த பிறகு, இரண்டு முத்திரை முகங்களுக்கு இடையில் ஒரு சுருக்க முடியாத திரவம் வெளியிடப்படுகிறது. இந்த திரவம் முத்திரை முகத்தைச் சுற்றி ஒரு படலத்தை உருவாக்குகிறது, இது ஒரு உயவூட்டியாகவும், முத்திரை வழியாக பாயும் பொருளுக்கு ஒரு ஊடகமாகவும் செயல்படுகிறது. விமானத் தொழிலில் ஹைட்ரோஸ்டேடிக் முத்திரைகள் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன, இருப்பினும் முத்திரைகள் குறித்து மிகக் குறைந்த ஆராய்ச்சி இருப்பதால் அவை மிகக் குறைந்த வணிக பயன்பாட்டைக் கண்டுள்ளன. அழுத்தம் மற்றும் செயல்பாடு அழுத்தம் பயன்படுத்தப்பட்டு, முத்திரை ஒன்றாக வந்தவுடன், இரண்டு முத்திரை முகங்களுக்கு இடையில் ஒரு பிசுபிசுப்பு திரவம் வெளியிடப்படுகிறது மற்றும் காற்றுப்புகாத முத்திரையை உருவாக்க உதவும் வகையில் ஒரு மெல்லிய படலம் உருவாகிறது. முத்திரையின் உள்ளே அழுத்தத்தின் அளவு அதிகரிக்கப்பட்டு, முகத் தட்டுகளுக்கு இடையில் அதிக அழுத்தம் இருந்தால், இரண்டு முகங்களும் விலகிச் சென்று முத்திரை திறக்கத் தொடங்குகிறது. மாறாக, அழுத்தம் குறைக்கப்பட்டு, முத்திரைக்குள் போதுமான அழுத்தம் இல்லை என்றால், இரண்டு முத்திரை முகங்களும் ஒன்றாக வந்து ஹைட்ரோஸ்டேடிக் முத்திரை உருவாகத் தொடங்குகிறது. முத்திரைக்குள் உள்ள அழுத்தத்தின் அளவைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் அமைப்பின் ஓட்ட விகிதத்தையும் மிகுந்த துல்லியத்துடன் கட்டுப்படுத்த முடியும். ஒட்டுமொத்த அமைப்பில் குறைவான கசிவை அனுமதிக்கும் அமைப்புக்குள் ஒரு சமநிலையை உருவாக்க அழுத்த மண்டலங்களை மாற்றலாம். முத்திரை முகம் முத்திரை இரட்டை அழுத்த மண்டலம் அமைப்புக்குள் ஒரு நிலையான அழுத்த மண்டலத்தை பராமரிக்க உதவுகிறது. நிலையான அழுத்தம் முத்திரையை உறுதிப்படுத்துகிறது மற்றும் இரண்டு முத்திரை முகங்கள் தொடர்பு கொள்ள அனுமதிக்காது. இரண்டு முத்திரை முகங்களிலும் முகக் கட்டுப்பாட்டு பள்ளங்கள் உள்ளன, அவை ஒவ்வொரு முகத்தையும் அச்சு திசையில் உறுதிப்படுத்துகின்றன. சிறிய அச்சு இயக்கம் இரண்டு முத்திரை முகங்களைத் தொடும் மற்றும் முத்திரையின் அரிப்பு ஏற்படத் தொடங்கும். பின்புற முகத் தட்டு ஒரு சிறிய திறப்பைக் கொண்டுள்ளது, இது ஊசி அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது, இது அமைப்பு வழியாக அமுக்க முடியாத திரவங்களுக்கு உணவளிக்கிறது. திரவம் முத்திரைக்குள் நுழைந்தவுடன், அது முழு உள் அமைப்பையும் சுற்றி ஒரு மெல்லிய படலத்தை உருவாக்குகிறது. படலத்தை உருவாக்கிய பிறகு, திரவங்கள் முத்திரையிலிருந்து வெளியே வந்து பின்புற முகத் தட்டுக்குச் செல்கின்றன, இது அமைப்பை குளிர்விக்கிறது மற்றும் அதிகப்படியான வெப்பம் உருவாகாமல் தடுக்கிறது. முத்திரை செயல்பாட்டில் இருக்கும்போது இந்த திரவ சுழற்சி தொடர்ந்து மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்படுகிறது. பயன்பாடுகள் 1960 களின் முற்பகுதியில் விமானத் தொழில்துறையில் அமுக்கி காற்றை மூடுவதைக் கட்டுப்படுத்த ஹைட்ரோஸ்டாடிக் முத்திரைகள் முதன்முதலில் உருவாக்கப்பட்டன. ஹைட்ரோடினமிக் முத்திரைகள் அதிக பயன்பாட்டைக் கொண்டிருப்பதால், சமீபத்தில் ஹைட்ரோஸ்டேடிக் முத்திரைகள் அமுக்கி தொழிலில் மட்டுமே பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன. ஹைட்ரோஸ்டேடிக் முத்திரை இரசாயனத் தொழில்துறையிலும் பெரும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது, ஏனெனில் இது இரசாயனங்களை கொண்டு செல்லவும் மூடவும் பயன்படுத்தப்படலாம். இருப்பினும், இரசாயனத் தொழில் மிகவும் கடுமையான விதிமுறைகளை அமைத்துள்ளது மற்றும் நிலையான முத்திரை கசிவு காரணமாக சில இரசாயனங்களுக்கு முத்திரையைப் பயன்படுத்த முடியாது. ஹைட்ரோஸ்டடிக் முத்திரைகளின் தலைமுறைகள் முதல் தலைமுறை தற்போதைய ஹைட்ரோடினமிக் முத்திரைகளை மாற்றுவதற்காக முதல் ஹைட்ரோஸ்டடிக் முத்திரை உருவாக்கப்பட்டது; முந்தைய ஹைட்ரோடினமிக் முத்திரைகள் தயாரிக்க விலை உயர்ந்தவை மற்றும் ஒன்றிணைக்க கடினமாக இருந்தன. முதல் தலைமுறை ஹைட்ரோஸ்டேடிக் முத்திரைகள் முத்திரை முகப்பில் சமநிலையை நிறுவ இரண்டு அழுத்த அமைப்பைப் பயன்படுத்தின. அதிக அழுத்த நிலைமைகளின் கீழ் வேலை செய்ய முத்திரை முகம் உருவாக்கப்பட்டது, இருப்பினும் மன அழுத்த சோதனைகளின் போது முத்திரை முகம் வளைந்து மோசமடையத் தொடங்கியது. அம்மோனியா (முதல் ஹைட்ரோஸ்டேடிக் முத்திரையில் பயன்படுத்தப்படும் திரவம்) சேர்க்கப்பட்டவுடன், இரண்டு முத்திரை முகங்களும் ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொண்டு அரிப்பு செயல்முறையைத் தொடங்கும். குளிர்ந்த நீர் பின்னர் அமுக்க முடியாத திரவமாக சோதிக்கப்பட்டது, இது அம்மோனியாவை விட இரு மடங்கு பாகுத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது, இது சாதகமான முடிவுகளைக் காட்டியது. குளிர்ந்த நீர் அம்மோனியாவின் பாகுத்தன்மையை விட இரண்டு மடங்கு அதிகமாக இருந்ததால், அந்த நீர் முத்திரைகள் ஒன்றோடொன்று தொடர்பு கொள்வதைத் தடுத்தது, இதனால் அமைப்பு சரியாக இயங்குகிறது. முதல் தலைமுறைஃ சிக்கல்கள்-உயர் அழுத்த நிலைமைகள்-தொடர்ச்சியான சுழற்சியில் திரவத்தை மறுசுழற்சி செய்கிறது, தேங்கி நிற்கும் திரவங்களைக் கொண்டிருக்கலாம், இது அடைப்பை ஏற்படுத்துகிறது-முத்திரை முகங்கள் சில சூழ்நிலைகளில் அழிக்கத் தொடங்கின இரண்டாவது தலைமுறை இரண்டாவது ஹைட்ரோஸ்டேடிக் முத்திரை முதல் தலைமுறை ஹைட்ரோஸ்டேடிக் முத்திரை சிக்கல்களைத் தீர்க்கும் முயற்சியாகும்ஃ முத்திரைகளின் அரிப்பு, அதிக அழுத்தம் உருவாக்கம் மற்றும் தேங்கி நிற்கும் திரவங்கள். இரண்டாம் தலைமுறை ஹைட்ரோஸ்டேடிக் முத்திரைகள் மறுவடிவமைப்பு செய்யப்பட்ட முத்திரை முகத்தைக் கொண்டிருந்தன; தீவிர நிலைமைகளின் கீழ் முத்திரைகளை உறுதிப்படுத்த உதவும் வகையில் புதிய முகக் கட்டுப்பாட்டு பள்ளங்கள் சேர்க்கப்பட்டன. முகக் கட்டுப்பாட்டு பள்ளங்களுக்கு முன்பு, முத்திரை முகங்கள் சமநிலையாக இல்லை மற்றும் உயர் அழுத்த நிலைமைகளின் கீழ் நகரத் தொடங்கும். நகர்வு காரணமாக, முத்திரைகள் நகரும் போது முத்திரை முகங்கள் தவறாக வடிவமைக்கப்படும், இதனால் முத்திரை முகங்கள் மோசமடைகின்றன, இதன் விளைவாக பயன்படுத்த முடியாத முத்திரை ஏற்படுகிறது. இரண்டாம் தலைமுறைஃ மேம்படுத்தல்கள்-கணினி பிழையால் ஏற்படும் வார்பிங்கை சரிசெய்யும் முயற்சி-முத்திரை முகங்களின் அரிப்பைத் தடுக்க முகக் கட்டுப்பாட்டு பள்ளங்கள் சேர்க்கப்பட்டன-திரவம் தேங்கி நிற்கும் மற்றும் அடைப்பை ஏற்படுத்தும் எந்தப் பகுதியையும் தீர்க்கிறது. இரண்டு முத்திரை முகங்களுக்கும் இடையில் எந்த தொடர்பும் இருக்கக்கூடாது, இல்லையெனில் முத்திரையின் நிலை மோசமடையத் தொடங்கும். தற்போதைய ஹைட்ரோடினமிக் முத்திரைகள் காலப்போக்கில் மோசமடையத் தொடங்குகின்றன, ஏனெனில் இரண்டு முகங்களும் எப்போதும் ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொள்கின்றன. கூடுதலாக, முத்திரை முகங்களின் எந்தவொரு தவறான சீரமைப்பும் அவற்றை தேய்க்க வைக்கும், இது முத்திரை முகங்களை மாற்றியமைக்கத் தொடங்கும், மேலும் இறுதியில் முழு முத்திரையும் கட்டமைப்பு ரீதியாக நிலையற்றதாக மாறும். லூயிஸ் ஆராய்ச்சி மையத்தின் ஆராய்ச்சியாளரான இஸ்சாக் எட்சியன், ஒரு ஹைட்ரோஸ்டேடிக் முத்திரையின் முகங்கள் தவறாக வடிவமைக்கப்படும்போது என்ன நடக்கிறது என்பதை சோதிக்க ஒரு பரிசோதனையை நடத்தினார். முத்திரையின் வெளிப்புற முகத்தை நோக்கி இயக்கப்படும் அதிக அழுத்தங்கள் நிலையான உறுதியற்ற தன்மையை ஏற்படுத்தும் என்றும், அதே நேரத்தில் முத்திரையின் உட்புறத்தில் அதிக அழுத்தம் முத்திரையை மிகவும் நிலையானதாக மாற்றும் என்றும் எட்சியன் கண்டுபிடித்தார். கூடுதலாக, அச்சு தவறான சீரமைப்பு கிடைமட்ட தண்டு செங்குத்து திசையில் மாறுவதற்கும் வழிவகுக்கும்; கூறுகளில் மாற்றத்தை சரிசெய்ய மீட்டெடுக்கும் சக்தி போதுமானதாக இல்லாவிட்டால் இந்த தவறான சீரமைப்பு ஒரு தவறான முத்திரையை ஏற்படுத்தும். கசிவு முத்திரையின் அமைப்பு அமைப்பிற்குள் கசிவு பிரச்சினையை ஏற்படுத்துகிறது. இரண்டு பகுதிகளுக்கு இடையில் எப்போதும் ஒரு சிறிய இடைவெளி இருப்பதால், எப்போதும் கசிவு பிரச்சினை உள்ளது, இருப்பினும் அமைப்பின் அமைப்பு கசிவை மிகவும் துல்லியமான நிலைக்கு கட்டுப்படுத்த அனுமதிக்கிறது. ஹைட்ரோஸ்டேடிக் முத்திரைகளைப் பற்றி எழும் மற்றொரு சிக்கல் என்னவென்றால், அதிகப்படியான கசிவு இறுதியில் முத்திரையின் கட்டமைப்பின் அரிப்புக்கு வழிவகுக்கும். அச்சு சுழலும் முக முத்திரை காரணமாக, எந்தவொரு அதிகப்படியான கசிவும் அதிக திரவ வேகத்தைக் கொண்டிருக்கும், இது முகத் தட்டுகளில் அரிப்பை ஏற்படுத்தலாம், இறுதியில் ஒரு தவறான முத்திரைக்கு வழிவகுக்கும். குறிப்புகள் முத்திரைகள் (இயந்திர)