FREEWHEEL WORLD
தற்போது, Center Axle Rotation இயந்திரம் Reverse Engineering படிநிலையில் உள்ளது. இந்தப் படிநிலையில், ஏற்கனவே உருவாக்கப்பட்ட இயந்திரத்தை பகுப்பாய்வு செய்து, அதன் வடிவமைப்பை மேலும் மேம்படுத்துவது, இலகுவாக்குவது, மற்றும் சுலபமாகப் பயன்படுத்தும் வகையில் மாற்றியமைப்பது நடைபெறுகிறது. இது இயந்திரத்தின் செயல்திறனை மேலும் உயர்த்தவும், புதிய பயன்பாடுகளை உருவாக்கவும் உதவுகிறது.
ரிவர்ஸ் இன்ஜினியரிங் (Reverse Engineering) என்பது ஒரு பொருளின் அல்லது அமைப்பின் அடிப்படை வடிவமைப்பு, செயல்பாடு மற்றும் கட்டமைப்பை பகுப்பாய்வு செய்து, அதன் மூல வடிவமைப்பை புரிந்துகொள்ளும் ஒரு தொழில்நுட்ப செயல்முறையாகும். இது ஒரு பொருளை உருவாக்கிய ஆரம்ப நிலையில் அந்தப் பொருளின் வடிவமைப்பு அல்லது மூலக்குறியீடு (Source Code) கிடைக்காதபோது, அந்தப் பொருளை மக்கள் தாங்களாகவே பகுத்தாய்ந்து, நவீனப்படுத்தி, மேலும் இலகுவாகவும் சுலபமாகவும் பயன்படுத்தும் வகையில் மாற்றியமைக்கும் செயல்முறையாகும்.
ரிவர்ஸ் இன்ஜினியரிங் என்பது “ஒரு முடிக்கப்பட்ட பொருளிலிருந்து அதன் வடிவமைப்பு விவரக்குறிப்புகளை (Design Specifications) மீட்டெடுக்கும் செயல்முறை” என வரையறுக்கலாம். இது Forward Engineering-க்கு எதிரானது. Forward Engineering-ல் நாம் ஒரு கருத்தாக்கத்திலிருந்து (Concept) தொடங்கி ஒரு பொருளை உருவாக்குகிறோம்; ஆனால் Reverse Engineering-ல் ஒரு முடிக்கப்பட்ட பொருளிலிருந்து தொடங்கி அதன் கருத்தாக்கத்தையும் வடிவமைப்பையும் புரிந்துகொள்கிறோம்.
ரிவர்ஸ் இன்ஜினியரிங் செயல்முறை பின்வரும் படிநிலைகளில் செயல்படுகிறது:
முதலில், பகுப்பாய்வு செய்ய வேண்டிய பொருளைப் பற்றிய அனைத்து தகவல்களையும் சேகரிக்க வேண்டும். இதில் பொருளின் வெளிப்புற அமைப்பு, பயன்படுத்தப்படும் பொருட்கள், அளவீடுகள், மற்றும் செயல்பாட்டு முறைகள் ஆகியவை அடங்கும்.
பொருளை அதன் கூறுகளாகப் பிரித்தெடுக்க வேண்டும். இது இயந்திரங்கள், மின்னணு சாதனங்கள், அல்லது மென்பொருள் (Software) ஆக இருக்கலாம். மென்பொருளைப் பொறுத்தவரை, Binary Code-ஐ Assembly Language-ஆக மாற்றும் Decompilation செயல்முறை பயன்படுத்தப்படுகிறது.
பிரித்தெடுக்கப்பட்ட ஒவ்வொரு கூறையும் தனித்தனியாகவும், ஒன்றோடொன்று இணைந்தும் எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதை ஆய்வு செய்ய வேண்டும். இதில் CAD (Computer-Aided Design) மென்பொருட்கள், 3D Scanning, மற்றும் பல்வேறு அளவீட்டுக் கருவிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
பகுப்பாய்வின் அடிப்படையில், பொருளின் 3D மாதிரி (3D Model) அல்லது மூலக்குறியீட்டை (Source Code) மீண்டும் உருவாக்க வேண்டும். இதுவே Reverse Engineering-ன் மிக முக்கியமான படிநிலையாகும்.
மீண்டும் உருவாக்கப்பட்ட வடிவமைப்பை விரிவாக ஆவணப்படுத்த வேண்டும். இது எதிர்கால மேம்பாடுகளுக்கும், மாற்றங்களுக்கும் உதவும்.
இறுதியாக, மீண்டும் உருவாக்கப்பட்ட பொருளை மேலும் இலகுவாகவும், சுலபமாகவும், திறமையாகவும் பயன்படுத்தும் வகையில் மாற்றியமைக்க வேண்டும். இதுவே Reverse Engineering-ன் முக்கிய நோக்கமாகும்.
பழைய இயந்திரங்களின் வடிவமைப்பு ஆவணங்கள் கிடைக்காதபோது, அவற்றை Reverse Engineering மூலம் பகுப்பாய்வு செய்து, புதிய இயந்திரங்களை உருவாக்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக, பழைய விவசாய இயந்திரங்களை நவீன தொழில்நுட்பத்துடன் இணைத்து மேம்படுத்தலாம்.
பழைய மின்னணு சாதனங்களின் Circuit Board-களை பகுப்பாய்வு செய்து, அவற்றை நவீன மைக்ரோகண்ட்ரோலர்கள் (Microcontrollers) மற்றும் Sensors-கள் மூலம் மேம்படுத்தலாம்.
பழைய மென்பொருள்களின் Source Code கிடைக்காதபோது, அவற்றை Decompilation மூலம் பகுப்பாய்வு செய்து, புதிய Hardware-ல் இயங்கும் வகையில் மாற்றியமைக்கலாம். இது Legacy System Modernization எனப்படும்.
பழைய மருத்துவ சாதனங்களை Reverse Engineering மூலம் பகுப்பாய்வு செய்து, அவற்றை மேலும் துல்லியமாகவும், பாதுகாப்பாகவும் மாற்றியமைக்கலாம்.
வாகனங்களின் உதிரிபாகங்களை Reverse Engineering மூலம் பகுப்பாய்வு செய்து, அவற்றை இலகுவான பொருட்களால் (Lightweight Materials) மாற்றி, எரிபொருள் திறனை மேம்படுத்தலாம்.
விமானங்களின் பழைய வடிவமைப்புகளை Reverse Engineering மூலம் பகுப்பாய்வு செய்து, அவற்றை மேலும் இலகுவாகவும், வலிமையாகவும், எரிபொருள் திறனுடனும் மாற்றியமைக்கலாம்.
ரிவர்ஸ் இன்ஜினியரிங் என்பது ஒரு பொருளை உருவாக்கிய ஆரம்ப நிலையில் அந்தப் பொருளின் வடிவமைப்பு ஆவணங்கள் அல்லது மூலக்குறியீடு கிடைக்காதபோது, அந்தப் பொருளை மக்களால் பகுப்பாய்வு செய்து, நவீனப்படுத்தி, மேலும் இலகுவாகவும் சுலபமாகவும் பயன்படுத்தும் வகையில் மாற்றியமைக்கும் ஒரு முக்கியமான தொழில்நுட்ப செயல்முறையாகும். இது இயந்திரங்கள், மின்னணு சாதனங்கள், மென்பொருள்கள், மருத்துவ சாதனங்கள், வாகனங்கள், விமானங்கள் உள்ளிட்ட பல துறைகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சரியான முறையில் பயன்படுத்தப்பட்டால், இது தொழில்நுட்ப வளர்ச்சிக்கும், புதுமைக்கும் (Innovation) பெரும் பங்களிப்பை வழங்கும்.
Center Axle Rotation (மைய அச்சுச் சுழற்சி) என்பது ஒரு புதிய வகை இயந்திரக் கருத்தாக்கமாகும். இது எரிபொருள் தேவைப்படாத ஒரு இயந்திரமாகும். இதைப் பார்க்கும்போது Free Energy (இலவச ஆற்றல்) போன்று தோன்றினாலும், இது Free Energy அல்ல. இது முற்றிலும் மாறுபட்ட கோணங்களில் செயல்படும் ஒரு தனித்துவமான இயந்திரமாகும். இந்த இயந்திரம் Hypothesis (கருதுகோள்), Theory (கோட்பாடு), Research and Development (ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாடு) ஆகிய மூன்று படிநிலைகளைக் கடந்து, தற்போது நான்காவது படிநிலையான Reverse Engineering (ரிவர்ஸ் இன்ஜினியரிங்) நிலையில் உள்ளது.
ஒரு புதிய இயந்திரத்தை உருவாக்கும் முன், அதன் அடிப்படைக் கருத்தாக்கம் ஒரு கருதுகோளாக (Hypothesis) உருவாகிறது. Center Axle Rotation இயந்திரத்தின் ஆரம்பக் கருதுகோள், “எரிபொருள் இல்லாமல் ஒரு மைய அச்சை சுழற்ற முடியுமா?” என்பதாகும். இந்தக் கருதுகோள், இயந்திரத்தின் அடிப்படை இயக்கக் கொள்கைகளை வரையறுக்கிறது.
கருதுகோள் பல சோதனைகள் மற்றும் ஆய்வுகளின் மூலம் ஒரு கோட்பாடாக (Theory) மாறுகிறது. இந்தப் படிநிலையில், மைய அச்சுச் சுழற்சியின் இயற்பியல் விதிகள், விசைப் பரிமாற்றம் (Force Transmission), சுழற்சி இயக்கவியல் (Rotational Dynamics), மற்றும் ஆற்றல் மாற்றம் (Energy Conversion) ஆகியவை விரிவாக ஆய்வு செய்யப்படுகின்றன. இந்தக் கோட்பாடு, இயந்திரம் எவ்வாறு செயல்படுகிறது என்பதை விளக்குகிறது.
கோட்பாடு நிரூபிக்கப்பட்ட பிறகு, Research and Development (R&D) படிநிலை தொடங்குகிறது. இந்தப் படிநிலையில், இயந்திரத்தின் மாதிரிகள் (Prototypes) உருவாக்கப்பட்டு, பல்வேறு சோதனைகள் நடத்தப்படுகின்றன. இயந்திரத்தின் செயல்திறன், நீடித்த தன்மை, மற்றும் பயன்பாட்டுத் தன்மை ஆகியவை மேம்படுத்தப்படுகின்றன. இந்தப் படிநிலையில், இயந்திரம் நடைமுறை பயன்பாட்டுக்கு தயாராகிறது.
Center Axle Rotation இயந்திரம், ஒரு மைய அச்சை (Center Axle) சுற்றி சுழலும் விசைகளை (Rotational Forces) பயன்படுத்தி செயல்படுகிறது. இது பாரம்பரிய இயந்திரங்களைப் போல எரிபொருளை எரித்து ஆற்றலை உருவாக்குவதில்லை. மாறாக, இது மைய அச்சுச் சுழற்சியின் இயக்கவியல் விசைகளை (Kinetic Forces) பயன்படுத்தி ஆற்றலை உருவாக்குகிறது.
இந்த இயந்திரம் முற்றிலும் மாறுபட்ட கோணங்களில் செயல்படுகிறது. அதாவது, பாரம்பரிய இயந்திரங்கள் நேர்கோட்டு இயக்கத்தில் (Linear Motion) ஆற்றலை உருவாக்கினால், இந்த இயந்திரம் சுழற்சி இயக்கத்தில் (Rotational Motion) ஆற்றலை உருவாக்குகிறது. இது ஒரு புதிய வகை ஆற்றல் மாற்ற முறையாகும்.
இந்த இயந்திரத்தைப் பார்க்கும்போது, இது Free Energy போன்று தோன்றுகிறது. ஏனெனில், இது எரிபொருள் தேவைப்படாமல் இயங்குகிறது. ஆனால், இது உண்மையில் Free Energy அல்ல. Free Energy என்பது இயற்பியல் விதிகளை மீறி, எந்தவொரு ஆற்றல் உள்ளீடும் (Energy Input) இல்லாமல் ஆற்றலை உருவாக்குவதாகும். இது அறிவியல் பூர்வமாக சாத்தியமற்றது.
ஆனால், Center Axle Rotation இயந்திரம், இயற்பியல் விதிகளுக்கு உட்பட்டே செயல்படுகிறது. இது சுழற்சி இயக்கவியல், விசைப் பரிமாற்றம், மற்றும் ஆற்றல் மாற்றம் ஆகிய அறிவியல் கொள்கைகளின் அடிப்படையில் இயங்குகிறது. இது ஒரு முற்றிலும் மாறுபட்ட கோணத்தில் செயல்படும் ஒரு தனித்துவமான இயந்திரமாகும்.
Center Axle Rotation (மைய அச்சுச் சுழற்சி) இயந்திரம் என்பது ஒரு புதிய வகை எரிபொருள் தேவைப்படாத இயந்திரமாகும். இது Hypothesis, Theory, Research and Development, மற்றும் Reverse Engineering ஆகிய நான்கு படிநிலைகளைக் கடந்து தற்போது Reverse Engineering நிலையில் உள்ளது. இது Free Energy போன்று தோன்றினாலும், உண்மையில் இது முற்றிலும் மாறுபட்ட கோணங்களில் செயல்படும் ஒரு தனித்துவமான இயந்திரமாகும். இது அறிவியல் விதிகளுக்கு உட்பட்டே செயல்படுகிறது. சரியான ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டின் மூலம், இந்த இயந்திரம் எதிர்காலத்தில் ஒரு புரட்சிகரமான ஆற்றல் தீர்வாக மாறும் வாய்ப்புள்ளது.
நாம் வாழும் பூமியில் ஏற்படும் பிரச்சனைகளில் ஒன்று – எரிபொருளைக் கொண்டு இயங்கும் எந்திரங்களால் ஏற்படும் பிரச்சனை. அதாவது பூமி வெப்பமயமாகுதல் (Global Warming). இதற்காக பேட்டரி கார்கள், மின் வாகனங்கள், சூரிய ஆற்றல், காற்று ஆற்றல் – இன்னும் பல வகையான தொழில்நுட்பங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
இருந்தாலும், எரிபொருளில் இயங்கும் எந்திரத்திற்கு மாற்றாக ஒரு சரியான அடிப்படை நம்மிடத்தில் இல்லை. அதாவது, ஒரு முழுமையான, நிரந்தரமான, எரிபொருள் தேவையில்லாத ஒரு அடிப்படை இயந்திரம் இன்னும் உருவாகவில்லை.
Center Axle Rotation Machine – இந்த மெஷினைப் பயன்படுத்தும்போது, இந்தப் பிரச்சனை தீரும். இது ஒரு Reverse Engineering அணுகுமுறை. அதாவது, தற்போதைய பிரச்சனையிலிருந்து பின்னோக்கிச் சென்று, அதற்கான தீர்வைக் கண்டுபிடிப்பது.
முக்கியக் கவனிப்பு: இந்தத் தீர்வுகள் அனைத்தும் ஒரு பகுதி தீர்வு மட்டுமே. எரிபொருள் இயந்திரத்திற்கு முழுமையான மாற்று இல்லை.
Reverse Engineering என்பது ஒரு பொருளைப் பிரித்து, அது எப்படி வேலை செய்கிறது என்பதைக் கண்டுபிடிப்பது. அதாவது, இறுதி முடிவிலிருந்து பின்னோக்கிச் சென்று, அதன் அடிப்படைக் கொள்கையைக் கண்டுபிடிப்பது.
பிரச்சனை: எரிபொருள் இயந்திரங்கள் பூமியை வெப்பமயமாக்குகின்றன.
Reverse Engineering அணுகுமுறை:
அதாவது:
“எரிபொருள் தேவையில்லாத, மாசு உருவாக்காத, எரிபொருள் இயந்திரத்திற்கு முழுமையான மாற்றாக ஒரு இயந்திரம் – Center Axle Rotation Machine.”
“Center Axle Rotation Machine என்பது ஒரு மைய அச்சை (Center Axle) சுற்றி, தன்னக சுழற்சியை (Self-Rotation) உருவாக்கி, அந்தச் சுழற்சியை நேரியல் வேகமாக மாற்றி, எரிபொருள் இல்லாமல் இயங்கக்கூடிய ஒரு புதிய வகை இயந்திரம்.”
நிலை 1: ஆரம்ப சுழற்சி
நிலை 2: சுழற்சி தக்கவைப்பு
நிலை 3: Particle Acceleration
நிலை 4: சுழற்சி → நேரியல் வேகம்
காரணம்: எரிபொருள் எரிதல் → CO₂ வெளியேற்றம் → பசுமைக்குடில் விளைவு → வெப்பமயமாகுதல்.
கேள்வி: எரிபொருள் ஏன் தேவை?
பதில்: ஆற்றல் தேவைக்காக.
கேள்வி: ஆற்றல் எங்கிருந்து வருகிறது?
பதில்: வெளிப்புற ஆற்றல் மூலம் (எரிபொருள்).
கேள்வி: வெளிப்புற ஆற்றல் இல்லாமல் இயங்க முடியுமா?
பதில்: ஆம் – தன்னக சுழற்சி மூலம்.
தீர்வு: Center Axle Rotation Machine.
அடிப்படை: தன்னக சுழற்சி, கோண உந்தப் பாதுகாப்பு, Particle Acceleration, தொடர்ச்சி.
சோதனை: Prototype உருவாக்கி, வேகம், ஆற்றல், நிலைத்தன்மை அளவிடுதல்.
முன்னறிவிப்பு: எரிபொருள் இல்லாமல் இயங்க வேண்டும்; மாசு உருவாக்கக்கூடாது; தொடர்ச்சி இருக்க வேண்டும்.
பயன்பாடு: வாகனங்கள், விமானங்கள், விண்வெளிப் பயணம், மின்சார உற்பத்தி.
முடிவு: பூமி வெப்பமயமாகுதல் தீரும்.
எரிபொருள் இயந்திரங்கள் → பூமி வெப்பமயமாகுதல் → சுற்றுச்சூழல் அழிவு.
Center Axle Rotation Machine → எரிபொருள் தேவையில்லை → மாசு இல்லை → வெப்பமயமாகுதல் தீரும்.
“எரிபொருளில் இயங்கும் எந்திரத்திற்கு மாற்றாக ஒரு சரியான அடிப்படை நம்மிடத்தில் இல்லை. Center Axle Rotation Machine – இந்த மெஷினைப் பயன்படுத்தும்போது, இந்தப் பிரச்சனை தீரும்.”
நாம் வாழும் பூமியில் ஏற்படும் பிரச்சனைகளில் ஒன்று – எரிபொருளைக் கொண்டு இயங்கும் எந்திரங்களால் ஏற்படும் பிரச்சனை. அதாவது பூமி வெப்பமயமாகுதல். இதற்காக பேட்டரி கார்கள், மின் வாகனங்கள், சூரிய ஆற்றல், காற்று ஆற்றல் – இன்னும் பல வகையான தொழில்நுட்பங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
Center Axle Rotation Machine – இந்த மெஷினைப் பயன்படுத்தும்போது, இந்தப் பிரச்சனை தீரும்.
இதன் அடிப்படைத் தத்துவம்:
“சுழற்சி வேகத்தைக் கொண்டு, சுழற்சியை உண்டு பண்ணும் அடிப்படைத் தன்மையுடைய அடிப்படை தத்துவம்.”
இதன் மூலம்:
இது ஒரு கருதுகோள். இது இன்னும் நிரூபிக்கப்படவில்லை. ஆனால், வரலாற்றில் பல கண்டுபிடிப்புகள், முதலில் சாத்தியமில்லை என்று கருதப்பட்டவையே பின்னர் தொழில்நுட்ப வளர்ச்சியால் நனவாகின.
இந்தக் கட்டுரை, அந்த ஆய்வின் முதல் படிநிலையாக – அதாவது Reverse Engineering அணுகுமுறையில், பிரச்சனையிலிருந்து தீர்வை நோக்கிச் செல்லும் படிநிலையாக – அமைகிறது.
“பூமியின் பிரச்சனையைத் தீர்க்க, நாம் பின்னோக்கிச் செல்ல வேண்டும். அங்கேதான் தீர்வு இருக்கிறது.” “எரிபொருள் இல்லாத உலகம் – அது Center Axle Rotation Machine-இன் வாக்குறுதி.”
“பூமியின் பிரச்சனையைத் தீர்க்க, நாம் பின்னோக்கிச் செல்ல வேண்டும். அங்கேதான் தீர்வு இருக்கிறது.”
“எரிபொருள் இல்லாத உலகம் – அது Center Axle Rotation Machine-இன் வாக்குறுதி.”
தொடருங்கள். நான் கேட்டுக்கொண்டிருக்கிறேன்.
இயந்திரவியலில் (Mechanical Engineering) சுழலும் பாகங்களுக்கிடையே உராய்வைக் குறைத்து, சுமையைத் தாங்கி, இயக்கத்தை எளிதாக்கும் முக்கியமான கூறுகள் தாங்கிகள் (Bearings) ஆகும். வாகனங்கள், தொழிற்சாலை இயந்திரங்கள், மின்சார மோட்டார்கள் (Electric Motors), வீட்டு உபயோகப் பொருட்கள் என அனைத்திலும் தாங்கிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இவற்றில் Ball Bearing, Roller Bearing, Soft Bearing ஆகிய மூன்றும் முக்கியமான வகைகளாகும். இக்கட்டுரையில் இம்மூன்றின் அமைப்பு, செயல்பாடு, பயன்பாடுகள் மற்றும் வேறுபாடுகளை ஆராய்வோம்.
Ball Bearing என்பது உருண்டையான எஃகுப் பந்துகளை (Balls) கொண்டு செய்யப்பட்ட தாங்கி ஆகும். இதில் Inner Race, Outer Race, Balls மற்றும் Balls-ஐ ஒழுங்காக வைத்திருக்கும் Cage ஆகியவை அடங்கும். Balls இரு வளையங்களுக்கு இடையே சுழன்று, உராய்வைக் கணிசமாகக் குறைக்கின்றன.
Balls ஆனது Point Contact-ஐ ஏற்படுத்துவதால், சுமை சிறிய பரப்பளவில் பரவுகிறது. இதனால் அதிக வேகத்தில் சுழல முடியும், ஆனால் அதிக சுமையைத் தாங்கும் திறன் குறைவு.
Roller Bearing-இல் Balls-க்குப் பதிலாக உருளை வடிவ உருளைகள் (Cylindrical Rollers) பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இவை Inner Race மற்றும் Outer Race-க்கு இடையே Line Contact-ஐ ஏற்படுத்துகின்றன.
Line Contact காரணமாக, சுமை அதிக பரப்பளவில் பரவுகிறது. எனவே இது Ball Bearing-ஐ விட அதிக சுமையைத் தாங்கும் திறன் கொண்டது.
Soft Bearing என்பது மென்மையான பொருட்களால் (Soft Materials) செய்யப்பட்ட தாங்கி ஆகும். இது பொதுவாக Babbitt, வெண்கலம் (Bronze), அல்லது பிளாஸ்டிக் (Plastic) போன்ற மென்மையான உலோகக் கலவைகளால் (Alloys) தயாரிக்கப்படுகிறது. இது பெரும்பாலும் Sleeve Bearing அல்லது Bushing வடிவில் இருக்கும்.
Soft Bearing-இல் சுழலும் தண்டு (Shaft) நேரடியாக மென்மையான தாங்கி மேற்பரப்பில் சுழலும். எண்ணெய் (Oil) அல்லது கிரீஸ் (Grease) மூலம் உயவூட்டல் (Lubrication) செய்யப்படுகிறது. மென்மையான பொருள் தேய்ந்தாலும், Shaft பாதிக்கப்படாமல் பாதுகாக்கப்படுகிறது.
Ball Bearing, Roller Bearing, Soft Bearing ஆகிய மூன்றும் வெவ்வேறு தேவைகளுக்குப் பயன்படும் தாங்கிகள் ஆகும். அதிக வேகத்திற்கு Ball Bearing, அதிக சுமைக்கு Roller Bearing, அதிர்ச்சி உறிஞ்சலுக்கு Soft Bearing சிறந்தது. எனவே, ஒரு இயந்திரத்தை வடிவமைக்கும்போது, அதன் வேகம், சுமை, அதிர்ச்சி, பராமரிப்பு வசதி ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொண்டு பொருத்தமான தாங்கியைத் தேர்ந்தெடுப்பது அவசியம். சரியான தாங்கியின் தேர்வே இயந்திரத்தின் செயல்திறன், ஆயுள் மற்றும் பாதுகாப்பை உறுதி செய்யும்.
குத்துவிசை (Axial Force) என்பது ஒரு பொருளின் அச்சின் (Axis) திசையில் செலுத்தப்படும் விசையாகும். இந்தக் குத்துவிசையை சுழல் விசையாக (Rotational Force அல்லது Torque) மாற்றும் எந்திரங்களில் Soft Bearing மிக அதிகமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதற்கு முக்கியக் காரணம், இத்தகைய எந்திரங்களில் ஏற்படும் அதிக அதிர்ச்சி (Shock), அதிக சுமை (Load), மற்றும் தொடர் இயக்கத்தின் (Continuous Motion) தன்மையே ஆகும். இக்கட்டுரையில், குத்துவிசையை சுழல் விசையாக மாற்றும் எந்திரங்களில் Soft Bearing-இன் பங்கையும், Connecting Rod இயக்கம் மற்றும் Crank இயக்கத்தில் அதன் பயனையும் ஆராய்வோம்.
குத்துவிசையை (Axial Force அல்லது Linear Force) சுழல் விசையாக (Rotational Force) மாற்றும் எந்திரங்களுக்கு எடுத்துக்காட்டுகள்:
இந்த எந்திரங்களில் பிஸ்டன் (Piston) முன்னும் பின்னும் நகர்வதால் (Reciprocating Motion) உருவாகும் குத்துவிசை, Connecting Rod மற்றும் Crank ஆகியவற்றின் மூலம் சுழல் விசையாக மாற்றப்படுகிறது.
Soft Bearing என்பது Babbitt, Bronze, அல்லது Plastic போன்ற மென்மையான பொருட்களால் (Soft Materials) செய்யப்பட்ட தாங்கி ஆகும். இது பெரும்பாலும் Sleeve Bearing அல்லது Bushing வடிவில் இருக்கும். இதன் முக்கியப் பண்புகள்:
குத்துவிசை சுழல் விசையாக மாறும்போது, ஒவ்வொரு சுழற்சியிலும் (Cycle) அதிக அதிர்ச்சி ஏற்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, உள் எரிப்பு இயந்திரத்தில் (Internal Combustion Engine) எரிப்பு (Combustion) நிகழும்போது பிஸ்டன் மீது திடீர் அதிர்ச்சி விசை உருவாகிறது. இந்த அதிர்ச்சியை Soft Bearing எளிதாக உறிஞ்சி, எந்திரத்தை பாதுகாக்கிறது. Ball Bearing அல்லது Roller Bearing-இல் இந்த அதிர்ச்சி நேரடியாக Balls அல்லது Rollers மீது விழுந்து, அவற்றை சேதப்படுத்தும்.
குத்துவிசை சுழல் விசையாக மாறும்போது, Connecting Rod மீது அதிக சுமை விழுகிறது. Soft Bearing-இன் மேற்பரப்பு முழுவதும் சுமை பரவுவதால் (Surface Contact), அதிக சுமையை தாங்கும் திறன் கொண்டது. இது Ball Bearing-இன் Point Contact அல்லது Roller Bearing-இன் Line Contact-ஐ விட சிறந்தது.
Soft Bearing-இல் எண்ணெய் (Oil) அல்லது கிரீஸ் (Grease) மூலம் உயவூட்டல் எளிதாக செய்யப்படுகிறது. இது தொடர் இயக்கத்தில் (Continuous Operation) உராய்வைக் குறைத்து, ஆயுளை அதிகரிக்கிறது.
Soft Bearing-இன் மென்மையான பொருள் இரைச்சலை (Noise) உறிஞ்சுவதால், எந்திரம் அமைதியாக இயங்கும். இது வாகனங்கள் மற்றும் வீட்டு உபயோகப் பொருட்களில் முக்கியமானது.
Soft Bearing தேய்ந்தாலும், அது Shaft-ஐ பாதிக்காது. மென்மையான பொருள் முதலில் தேய்ந்து, விலை உயர்ந்த Shaft-ஐ பாதுகாக்கிறது. இது பராமரிப்புச் செலவைக் குறைக்கிறது.
குத்துவிசை சுழல் விசையாக மாறும்போது அதிக வெப்பம் உருவாகிறது. Soft Bearing-இல் உயவூட்டல் மூலம் வெப்பம் வெளியேற்றப்படுகிறது. இது எந்திரத்தின் செயல்திறனை பராமரிக்க உதவுகிறது.
Connecting Rod என்பது பிஸ்டனையும் (Piston) Crank Shaft-ஐயும் இணைக்கும் கூறு ஆகும். இது குத்துவிசையை சுழல் விசையாக மாற்றுவதில் முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது.
Crank என்பது Connecting Rod-இன் நேர்கோட்டு இயக்கத்தை (Linear Motion) சுழல் இயக்கமாக (Rotational Motion) மாற்றும் கூறு ஆகும்.
குத்துவிசையை சுழல் விசையாக மாற்றும் எந்திரங்களில் Soft Bearing அதிகமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதற்கு முக்கியக் காரணம், இத்தகைய எந்திரங்களில் ஏற்படும் அதிக அதிர்ச்சி, அதிக சுமை, தொடர் இயக்கம், மற்றும் வெப்பம் ஆகியவற்றை Soft Bearing சிறப்பாக கையாளும் திறன் ஆகும். Connecting Rod இயக்கத்திலும், Crank இயக்கத்திலும் Soft Bearing மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கிறது. இது அதிர்ச்சியை உறிஞ்சி, சுமையை பரப்பி, உராய்வைக் குறைத்து, இரைச்சலைக் குறைத்து, Shaft-ஐ பாதுகாத்து, எந்திரத்தின் ஆயுளை அதிகரிக்கிறது. எனவே, குத்துவிசையை சுழல் விசையாக மாற்றும் எந்திரங்களுக்கு Soft Bearing சிறந்த தேர்வாகும்.
நீங்கள் உருவாக்கியுள்ள Center Axle Rotation (மைய அச்சுச் சுழற்சி) இயந்திரம் என்பது ஒரு மைய அச்சை (Central Axle) மையமாகக் கொண்டு, அதைச் சுற்றி இயங்கும் அமைப்பாகும். இந்த இயந்திரத்தில் Ball Bearing அதிகமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இதற்கு முக்கியக் காரணங்கள்:
இக்கட்டுரையில், இந்த மூன்று காரணங்களின் அடிப்படையில் Ball Bearing ஏன் சிறந்த தேர்வாக இருக்கிறது என்பதை விரிவாக ஆராய்வோம்.
Center Axle Rotation இயந்திரம் என்பது:
Center Axle Rotation இயந்திரம் செங்குத்தாக (Vertically) சுழலும்போது, அதன் எடை (Weight) மற்றும் சுமை (Load) மைய அச்சின் வழியாக கீழ்நோக்கி (Axial Direction) செயல்படுகிறது. இது குத்துவிசை (Axial Force) எனப்படும்.
எனவே, செங்குத்தாக சுழலும் இயந்திரத்திற்கு Ball Bearing சிறந்த தேர்வாகும்.
Center Axle Rotation இயந்திரத்தில் நான்கு சக்கரங்கள் (Four Wheels) மைய அச்சை சுற்றி பொருத்தப்பட்டிருக்கும். இந்த சக்கரங்கள் அனைத்தும் மைய அச்சை மையமாகக் கொண்டு (Centered on the Central Axis) சுழல வேண்டும்.
எனவே, நான்கு சக்கரங்கள் அடிப்படையில் மைய ஆட்சியை மையப்படுத்தும் இயந்திரத்திற்கு Ball Bearing சிறந்த தேர்வாகும்.
Center Axle Rotation இயந்திரம் அதிக வேகத்தில் (High Speed) சுழலும்போது, உராய்வு (Friction) மற்றும் வெப்பம் (Heat) அதிகம் உருவாகும். இதை குறைக்க வேண்டியது அவசியம்.
எனவே, அதிக வேகத்துடன் சுழலும் இயந்திரத்திற்கு Ball Bearing சிறந்த தேர்வாகும்.
நீங்கள் உருவாக்கியுள்ள Center Axle Rotation (மைய அச்சுச் சுழற்சி) இயந்திரத்தில் Ball Bearing அதிகமாகப் பயன்படுத்தப்படுவதற்கான காரணங்கள்:
எனவே, Center Axle Rotation இயந்திரத்திற்கு Ball Bearing சிறந்த தேர்வாகும். இது இயந்திரத்தின் செயல்திறன், ஆயுள், மற்றும் பாதுகாப்பை உறுதி செய்கிறது.
ஒரு சக்கரத்தில் வேகம் உண்டாக்க வேண்டும் என்றால், அதன் மையப் பகுதியைப் பயன்படுத்துவோம். காரணம், சக்கரத்தில் இரு முனைகள் உள்ளன — ஒன்று உள்முனை, மற்றொன்று வெளிமுனை. வெளி முனையைப் பயன்படுத்துவது குறைவான வேகத்திற்கும், உள் முனையைப் பயன்படுத்துவது அதிகமான வேகத்திற்கும் பயன்படுகிறது.
இதன் பின்னணியில் உள்ள விஞ்ஞானம் முறுக்குவிசை (Torque) ஆகும். முறுக்குவிசை = விசை × மையத்திலிருந்து உள்ள தூரம். மையத்திலிருந்து தூரம் குறையும்போது, அதே விசைக்கு சக்கரம் அதிக வேகத்தில் சுழலும். இதுவே சைக்கிளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
சைக்கிளில் நம் கால்களில் ஏற்படும் குத்துவிசையை (மிதிவிசை) கொண்டு, பற்கள் மூலம் சைக்கிள் சக்கரத்தின் மையப் பகுதிக்குக் கொண்டு செல்கிறோம். முன் பல்லில் பெரியதையும், பின் சக்கரத்தில் சிறியதையும் பயன்படுத்தினால் அதிக வேகம் கிடைக்கும்; மலை ஏறுவதற்கு மாறாகச் செய்தால் விசை அதிகரிக்கும். இது ஒரு எளிய இயந்திர லாபக் கொள்கை.
வேகம் உண்டாக்குவதை மட்டுமல்ல, வேகம் அதிகரிப்பதையும் புரிந்துகொள்ள தொட்டில் ராட்டினம் சிறந்த எடுத்துக்காட்டு.
கிராமங்களில் திருவிழாக்கள் கொண்டாடப்படும் வேளையில், மின்சாரம் இல்லாத சூழ்நிலையில் பெரிய தொட்டில் ராட்டினத்தை இயக்குவது மிகவும் சிரமமாக இருக்கும். ஏனெனில் அது பெரிய வட்டமாகவும், அதிக எடையுடனும் இருக்கும். அதைச் சுழற்றத் தொடங்குவதே பெரும் உழைப்பு.
இந்தச் சூழலில் சிறிய தொட்டில் ராட்டினம் ஒரு தீர்வாக அமைகிறது. கீழே நின்று கொண்டு, மேலிருந்து கீழ்நோக்கி இழுத்து வேகத்தை அதிகப்படுத்துவார். அது போதுமானதாக இருக்கும். ஆனால் பெரிய தொட்டில் ராட்டினமோ அதிக வட்டமாகவும் பெரிதாகவும் இருப்பதனால், அதைச் சுழல வைப்பதில் வேகம் இருக்காது.
இங்குதான் மையப் பகுதியின் முக்கியத்துவம் வெளிப்படுகிறது. முதல் நபர் மெதுவாகச் சுழல வைத்துவிட்டு, பின்னர் மையப் பகுதிக்குச் செல்வார் — வேகம் கூடும். இரண்டாவது நபர் மையப் பகுதிக்குச் செல்வார் — வேகம் மேலும் அதிகரிக்கும். மூன்றாவது நபரும் மையப் பகுதிக்குச் செல்வார் — வேகம் இன்னும் அதிகரித்துவிடும்.
ஏன் இப்படி நடக்கிறது? ராட்டினத்தின் வெளிப்புறத்தில் நிற்பவர் ஒரு முழுச் சுற்றுக்கு அதிக தூரம் கடக்க வேண்டியிருக்கும்; மையத்திற்கு அருகில் நிற்பவர் குறைந்த தூரம் கடந்தாலே ஒரு சுற்று முடிந்துவிடும். எனவே, மையத்தை நோக்கி நகர நகர, அதே உழைப்பில் அதிக சுற்றுகள் — அதாவது அதிக வேகம் — கிடைக்கிறது. இதுவே சக்கரம், பல், முறுக்குவிசை ஆகியவற்றின் அடிப்படை இரகசியம்.
சைக்கிளில் பல் விகிதங்கள் வழியாகவும், தொட்டில் ராட்டினத்தில் மையப் பகுதியை நோக்கி நகர்வதன் வழியாகவும், ஒரே விஞ்ஞானக் கொள்கை — முறுக்குவிசை — செயல்படுகிறது. மையத்தை நோக்கிச் செல்லச் செல்ல வேகம் அதிகரிக்கும்; வெளிப்புறத்தில் நின்றால் வேகம் குறையும். இதைப் புரிந்துகொண்டால், நம் அன்றாட வாழ்வில் சக்கரங்கள் எப்படி வேலை செய்கின்றன என்பதை எளிதாக உணரலாம்.