ක්ෂුද්‍ර සොලෙනොයිඩ් කපාටඅභ්‍යවකාශයේ සිට වෛද්‍ය උපකරණ දක්වා කර්මාන්තවල වැදගත් කාර්යභාරයක් ඉටු කරන අතර, එහිදී බෙදීම්-තත්පර තරල පාලනය ඉතා වැදගත් වේ. ඔවුන්ගේ ප්‍රතිචාර කාලය ප්‍රමාද වීම පද්ධති කාර්යක්ෂමතාව, නිරවද්‍යතාවය සහ ආරක්ෂාව අවදානමට ලක් කළ හැකිය. මෙම පුළුල් මාර්ගෝපදේශය සැබෑ ලෝකයේ යෙදුම් සහ කර්මාන්ත නවෝත්පාදනයන් මගින් සහාය දක්වන ක්ෂුද්‍ර සොලෙනොයිඩ් කපාට ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා අති නවීන උපාය මාර්ග ගවේෂණය කරයි.
1. චුම්බක පරිපථ නිර්මාණය සහ ද්‍රව්‍ය ප්‍රශස්තිකරණය
ඕනෑම සොලෙනොයිඩ් කපාටයක හදවත එහි චුම්භක පරිපථයයි. මෙම ප්‍රදේශයේ නවෝත්පාදනයන් ප්‍රතිචාර වේගයෙහි සැලකිය යුතු දියුණුවක් ඇති කර ඇත. නිදසුනක් වශයෙන්, චීන අභ්‍යවකාශ විද්‍යා හා තාක්ෂණ සංස්ථාව ද්‍රව ඔක්සිජන්-මීතේන් එන්ජින් සඳහා සැහැල්ලු ක්‍රයෝජනික් සොලෙනොයිඩ් කපාටයක් සංවර්ධනය කර ඇති අතර, ප්‍රශස්ත චුම්භක ප්‍රවාහ ව්‍යාප්තිය හරහා ප්‍රතිචාර කාලය 20% කින් අඩු කරයි. ප්‍රධාන ශිල්පීය ක්‍රමවලට ඇතුළත් වන්නේ:
- ඉහළ පාරගම්යතා හරයන්: යකඩ-සිලිකන් මිශ්‍ර ලෝහ හෝ කුඩු ලෝහ විද්‍යාව (PM) සංරචක වැනි මෘදු චුම්භක ද්‍රව්‍ය භාවිතා කිරීම චුම්භක සන්තෘප්තිය වැඩි දියුණු කරයි, ශක්තිකරණ කාලය අඩු කරයි.
- චුම්භක හුදකලා වළලු: හුදකලා වළලු උපායමාර්ගිකව ස්ථානගත කිරීම සුළි ධාරා අවම කරයි, ගතික ප්‍රතිචාරය වැඩි දියුණු කරයි. අධ්‍යයනවලින් පෙනී යන්නේ z-අක්ෂය දිගේ වළල්ලේ පිහිටීම සකස් කිරීමෙන් ප්‍රතිචාර කාලය 30% දක්වා අඩු කළ හැකි බවයි.
- අතිශය ඉහළ උෂ්ණත්ව සින්ටර් කිරීම: නිෂ්පාදනය අතරතුර PM සංරචක 2500°F දක්වා රත් කිරීමෙන් ධාන්‍ය ප්‍රමාණය සහ චුම්භක පාරගම්යතාව වැඩි වන අතර එමඟින් වේගවත් චුම්භකකරණයක් සිදු වේ.
2. යාන්ත්‍රික කාර්යක්ෂමතාව සඳහා ව්‍යුහාත්මක ප්‍රතිනිර්මාණය
යාන්ත්‍රික ප්‍රතිරෝධය කපාට ප්‍රතිචාර දැක්වීමේ ප්‍රධාන බාධකයකි. මෙය මඟහරවා ගැනීම සඳහා ඉංජිනේරුවන් කපාට ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය නැවත සිතා බලමින් සිටී:
- සැහැල්ලු ක්‍රියාකාරක: සාම්ප්‍රදායික වානේ මධ්‍ය ටයිටේනියම් හෝ කාබන්-ෆයිබර් සංයුක්ත සමඟ ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමෙන් අවස්ථිති බව අඩු වේ. උදාහරණයක් ලෙස, 300N LOX-මීතේන් එන්ජින් කපාටය සැහැල්ලු ද්‍රව්‍ය භාවිතයෙන් 10ms ට අඩු ප්‍රතිචාර කාලයක් ලබා ගත්තේය.
- ප්‍රශස්තකරණය කළ වසන්ත පද්ධති: වසන්ත තද බව සමතුලිත කිරීම මුද්‍රා තැබීමේ බලයට හානියක් නොවන පරිදි වේගවත් වැසීම සහතික කරයි. ක්‍රයෝජනික් කපාටවල බෑවුම් සහිත ආසන සැලසුම අඩු උෂ්ණත්වවලදී ඉහළ මුද්‍රා තැබීමේ පීඩනයක් පවත්වා ගනිමින් වේගවත් චලනය සක්‍රීය කරයි.
- තරල මාර්ග ප්‍රශස්තිකරණය: විධිමත් අභ්‍යන්තර නාලිකා සහ අඩු ඝර්ෂණ ආලේපන (උදා: PTFE) ප්‍රවාහ ප්‍රතිරෝධය අඩු කරයි. Limaçon වායු විස්තාරක කපාටය තරල කැළඹිලි අවම කිරීමෙන් 56–58% ප්‍රතිචාර දියුණුවක් ලබා ගත්තේය.
3. උසස් පාලන ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ සහ මෘදුකාංග
නවීන පාලන පද්ධති කපාට ගතිකයේ විප්ලවීය වෙනසක් සිදු කරයි:
- PWM මොඩියුලේෂන්: අධි-සංඛ්‍යාත රඳවා ගැනීමේ ධාරා සහිත ස්පන්දන පළල මොඩියුලේෂන් (PWM) වේගවත් ක්‍රියාකාරීත්වය පවත්වා ගනිමින් බල පරිභෝජනය අඩු කරයි. ප්‍රතිචාර මතුපිට ක්‍රමවේදය (RSM) භාවිතා කරන අධ්‍යයනයන් මගින් PWM පරාමිතීන් ප්‍රශස්ත කිරීම (උදා: 12V, 15ms ප්‍රමාදය, 5% රාජකාරි චක්‍රය) මඟින් ප්‍රතිචාර කාලය 21.2% කින් අඩු කළ හැකි බව සොයාගෙන ඇත.
- ගතික ධාරා පාලනය: බර්කර්ට් 8605 පාලකය වැනි බුද්ධිමත් ධාවක, දඟර උණුසුම සඳහා වන්දි ගෙවීම සඳහා තත්‍ය කාලීනව ධාරාව සකස් කර, ස්ථාවර ක්‍රියාකාරිත්වය සහතික කරයි.
- පුරෝකථන ඇල්ගොරිතම: යන්ත්‍ර ඉගෙනුම් ආකෘති, ගෙවී යාම හෝ පාරිසරික සාධක නිසා ඇතිවන ප්‍රමාදයන් පුරෝකථනය කිරීමට සහ වැළැක්වීමට ඓතිහාසික දත්ත විශ්ලේෂණය කරයි.
4. තාප කළමනාකරණය සහ පාරිසරික අනුවර්තනය
අධික උෂ්ණත්වයන් කපාට ක්‍රියාකාරිත්වයට දැඩි ලෙස බලපෑ හැකිය. විසඳුම් අතරට:
- ක්‍රයෝජනික් පරිවරණය: අභ්‍යවකාශ ශ්‍රේණියේ කපාට -60°C සහ -40°C අතර ස්ථායී දඟර උෂ්ණත්වයක් පවත්වා ගැනීම සඳහා වායු පරතරය පරිවරණය සහ තාප බාධක භාවිතා කරයි.
- ක්‍රියාකාරී සිසිලනය: කපාට සිරුරුවලට ඒකාබද්ධ කර ඇති ක්ෂුද්‍ර තරල නාලිකා තාපය විසුරුවා හරින අතර, ප්‍රමාදයන්ට හේතු වන තාප ප්‍රසාරණය වළක්වයි.
- උෂ්ණත්වයට ඔරොත්තු දෙන ද්‍රව්‍ය: නයිට්‍රයිල් රබර් මුද්‍රා සහ මල නොබැඳෙන වානේ සංරචක -196°C සිට 100°C දක්වා උච්චාවචනයන්ට ඔරොත්තු දෙන අතර, ක්‍රයොජනික් සහ ඉහළ උෂ්ණත්ව යෙදීම්වල විශ්වසනීයත්වය සහතික කරයි.
5. පරීක්ෂා කිරීම සහ වලංගුකරණය
ප්‍රශස්තිකරණය සඳහා නිවැරදි මිනුම් ඉතා වැදගත් වේ. ISO 4400 වැනි කර්මාන්ත ප්‍රමිතීන්ට ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත කපාට සඳහා ප්‍රතිචාර කාලය 10ms ට අඩුවෙන් අවශ්‍ය වේ. ප්‍රධාන පරීක්ෂණවලට ඇතුළත් වන්නේ:
- ප්‍රතිචාර විශ්ලේෂණය: විවෘත කිරීමේදී සම්පූර්ණ පීඩනයෙන් 90% ක් සහ වැසීමේදී 10% ක් ලබා ගැනීමට ගතවන කාලය මැනීම.
- ජීවිත කාලය පුරාම පරීක්ෂා කිරීම: කල්පැවැත්ම තහවුරු කිරීම සඳහා 300N LOX-මීතේන් කපාටය ද්‍රව නයිට්‍රජන් නිරාවරණයේ චක්‍ර 20,000 කට භාජනය විය.
- ගතික පීඩන පරීක්ෂාව: අධිවේගී පීඩන සංවේදක විවිධ බර යටතේ තත්‍ය කාලීන ක්‍රියාකාරිත්වය ග්‍රහණය කරයි.
6. සැබෑ ලෝක යෙදුම්
- අභ්‍යවකාශය: සැහැල්ලු ක්‍රයෝජනික් කපාට මඟින් නැවත භාවිතා කළ හැකි රොකට් වල නිරවද්‍ය තෙරපුම් දෛශික පාලනය සක්‍රීය කරයි.
- මෝටර් රථ: PWM-පාලිත සොලෙනොයිඩ් භාවිතා කරන ඉන්ධන ඉන්ජෙක්ටර්, ඉන්ධන කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කරමින්, 5ms ට අඩු ප්‍රතිචාර කාලයක් ලබා ගනී.
- වෛද්‍ය උපකරණ: ඖෂධ බෙදා හැරීමේ පද්ධතිවල කුඩා කළ කපාට නැනෝලීටර් පරිමාණ නිරවද්‍යතාවය සඳහා කැදැලි හෝල් තෙරපුම් භාවිතා කරයි.
නිගමනය
ක්ෂුද්‍ර සොලෙනොයිඩ් කපාට ප්‍රතිචාර කාලය ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා ද්‍රව්‍ය විද්‍යාව, ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණ සහ තරල ගතිකය ඒකාබද්ධ කරමින් බහුවිධ ප්‍රවේශයක් අවශ්‍ය වේ. චුම්භක පරිපථ නවෝත්පාදන, ව්‍යුහාත්මක ප්‍රතිනිර්මාණ සහ ස්මාර්ට් පාලන පද්ධති ක්‍රියාත්මක කිරීමෙන්, ඉංජිනේරුවන්ට ආන්තික තත්වයන් හරහා විශ්වසනීයත්වය සහතික කරන අතරම 10ms ට අඩු ප්‍රතිචාර කාලයන් ලබා ගත හැකිය. කර්මාන්ත වේගවත් හා කාර්යක්ෂම විසඳුම් ඉල්ලා සිටින බැවින්, මෙම දියුණුව ඊළඟ පරම්පරාවේ නිරවද්‍ය ඉංජිනේරු විද්‍යාව සඳහා තීරණාත්මක වනු ඇත.
ඉදිරියෙන් සිටින්න - අපගේ ඉහළ කාර්යසාධන පරාසය ගවේෂණය කරන්නක්ෂුද්‍ර සොලෙනොයිඩ් කපාටඅසමසම වේගය සහ කල්පැවැත්ම සඳහා නිර්මාණය කර ඇත.
ඔයාත් හැමෝටම කැමතියි නේද?
පළ කිරීමේ කාලය: 2025 අප්‍රේල්-07