Mum mühərriki: əriyən parafin kilidləri və klapanları necə işə salır

Mum mühərriki mumların faza keçidindən istifadə edərək istilik enerjisini mexaniki işə çevirən xətti aktuatorudur: material əriyərkən həcmi təxminən 5–20 faiz artır və bu genişlənmə porşeni xaricə itələyir.

Cihazın quruluşu

Dörd əsas element lazımdır: qapalı mum həcmi, termo-hidravlik qüvvəni faydalı mexaniki çıxışa çevirən porşen və ya itələyici çubuq, istilik mənbəyi və istilik uducusu. İstilik elektrik cərəyanından, adətən PTC termistoru vasitəsilə, günəş radiasiyasından, yanma istiliyindən, məsələn daxili yanma mühərrikinin artıq istiliyindən, ya da sadəcə ətraf havasından gələ bilər. Soyutma daha sərin mühitə konveksiya ilə və ya istiliyi xaricə ötürən Peltier elementi ilə təmin olunur.

Mum yüksək təmizlikli karbohidrogenlərdən bitki mənşəli mumlara qədər dəyişə bilər. Düz zəncirli n-alkan sırasındakı parafinlər geniş yayılıb, çünki onlar dəqiq müəyyən edilmiş və dar temperatur aralığında əriyib bərkiyir. Aktuatoru proqnozlaşdırıla bilən edən məhz bu xüsusiyyətdir.

Mühəndislər niyə solenoid yerinə bunu seçir

Mum mühərrikləri böyük hidravlik qüvvə verir: genişlənmə, yüksək çıxışlı parafin aktuatorları haqqında 1988-ci il NASA hesabatına görə 4.000 nyuton səviyyəsinə, yəni standart cazibə şəraitində təxminən 400 kiloqrama çata bilər. Maqnit solenoidindən fərqli olaraq həm işə düşmə, həm də buraxılma ani deyil, yumşaq və tədricidir; cihaz induktiv deyil, rezistiv yük olduğu üçün TRIAC ilə idarə olunan qurğular snubber dövrəsinə ehtiyac duymur. Geri dönüş isə pulsuz deyil: maye mumu saxlayan kipləşdiricilərin müqavimətini aradan qaldırmaq üçün işçi qüvvənin təxminən 20–30 faizi qədər geri qaytarıcı qüvvə tələb olunur; bunu adətən yay və ya əks çəki verir.

Mum mühərriki tamamilə passiv də işləyə bilər. Mumun ərimə temperaturunu tətbiqin ətraf mühit temperatur aralığına uyğun seçmək mümkün olduğundan, element yalnız ətraf istiliyi hesabına əriyib bərkiyir və əlavə xarici enerji mənbəyi tələb etmir.

Harada istifadə olunur

Aerokosmik sənaye yanacağın, hidravlikanın və uçuş təhlükəsizliyi üçün kritik olan digər mayelərin idarə edilməsində mum mühərriklərinə güvənir. Binalarda onlar özü hərəkətə keçən termostatik qarışdırıcı klapanların içində yerləşir və sulu isitmə sistemlərində zona klapanlarını hərəkətə gətirir. Öndən yüklənən paltaryuyan maşınlar qapı kilidini işə salmaq üçün bunlardan istifadə edir: rütubətli şəraitdə mum mühərriki eyni etibarlılıqda elektromaqnit solenoidindən daha ucuz başa gəlir və proqnozlaşdırıla bilən passiv açılma gecikməsi təqdim edir. Elektrik kəsilərsə, qapı bir müddət kilidli qalır — yüksək sürətli sıxma zamanı barabanın dayanma müddətindən daha uzun — sonra mum soyuduqca etibarlı şəkildə açılır.

Qabyuyan maşınlar yuyucu vasitə qapağının dilləcəyini buraxmaq və qurutma mərhələsində çıxış ventilyasiyasını idarə etmək üçün onlardan istifadə edir. İstixana pəncərələri də eyni prinsiplə işləyir: içəri istiləşdikcə açılır, soyuduqca yenidən bağlanır. Ən kiçik miqyasda mikroelektromexaniki sistem texnologiyası ilə hazırlanan parafin mikroaktuatorları eyni prinsipi çip üzərində tətbiq edir.