Torsion (mechanics)
ಘನ ಯಂತ್ರಶಾಸ್ತ್ರದ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ, ತಿರುಚು ಎಂದರೆ ಅನ್ವಯಿಕ ಟಾರ್ಕ್ನಿಂದಾಗಿ ವಸ್ತುವು ತಿರುಚುವುದು. ತಿರುಚುವಿಕೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿ ಚದರ ಮೀಟರ್ಗೆ ನ್ಯೂಟನ್ಗಳ ಎಸ್. ಐ ಘಟಕವಾದ ಪಾಸ್ಕಲ್ (ಪಿ. ಎ.) ನಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಪ್ರತಿ ಚದರ ಇಂಚಿಗೆ ಪೌಂಡ್ಗಳಲ್ಲಿ (ಪಿ. ಎಸ್. ಐ.) ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಟಾರ್ಕ್ ಅನ್ನು ನ್ಯೂಟನ್ ಮೀಟರ್ಗಳಲ್ಲಿ (ಎನ್. ಎಂ.) ಅಥವಾ ಅಡಿ-ಪೌಂಡ್ ಬಲದಲ್ಲಿ (ಎಫ್. ಟಿ. ಎಲ್. ಬಿ. ಎಫ್.) ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಟಾರ್ಕ್ ಅಕ್ಷಕ್ಕೆ ಲಂಬವಾಗಿರುವ ವಿಭಾಗಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ವಿಭಾಗದಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗುವ ಕತ್ತರಿಸುವ ಒತ್ತಡವು ತ್ರಿಜ್ಯಕ್ಕೆ ಲಂಬವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ವೃತ್ತಾಕಾರವಲ್ಲದ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗಗಳಲ್ಲಿ, ತಿರುಚುವಿಕೆಯು ವಾರ್ಪಿಂಗ್ ಎಂಬ ವಿರೂಪತೆಯೊಂದಿಗೆ ಇರುತ್ತದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಅಡ್ಡವಾದ ವಿಭಾಗಗಳು ಸಮತಟ್ಟಾಗಿ ಉಳಿಯುವುದಿಲ್ಲ. ವಾರ್ಪಿಂಗ್ ವಿರುದ್ಧ ಅನಿಯಂತ್ರಿತ ಏಕರೂಪದ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗದ ದಂಡಗಳಿಗೆ, ತಿರುಚು ಎಂದರೆಃ ಎಲ್ಲಿಃ ಟಿ ಎಂಬುದು ಎನ್ಎಂನಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ಟಾರ್ಕ್ ಅಥವಾ ತಿರುಚುವಿಕೆಯ ಕ್ಷಣವಾಗಿದೆ. (ಟೌ) ಹೊರಗಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಗರಿಷ್ಠ ಕತ್ತರಿಸುವ ಒತ್ತಡವಾಗಿದೆ ಜೆಟಿ ಈ ವಿಭಾಗಕ್ಕೆ ತಿರುಚು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ವೃತ್ತಾಕಾರದ ರಾಡ್ಗಳಿಗೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರವಾದ ಗೋಡೆಯ ದಪ್ಪವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಟ್ಯೂಬ್ಗಳಿಗೆ, ಇದು ವಿಭಾಗದ ಧ್ರುವೀಯ ಜಡತ್ವಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇತರ ಆಕಾರಗಳಿಗೆ ಅಥವಾ ವಿಭಜಿತ ವಿಭಾಗಗಳಿಗೆ, ಇದು ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿರಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರತೆಗಾಗಿ, ಸೀಮಿತ ಅಂಶ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ (ಎಫ್ಇಎ) ಅತ್ಯುತ್ತಮ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಇತರ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಮೆಂಬ್ರೇನ್ ಸಾದೃಶ್ಯ ಮತ್ತು ಶಿಯರ್ ಹರಿವಿನ ಅಂದಾಜು ಸೇರಿವೆ. r ಎಂಬುದು ತಿರುಗುವಿಕೆಯ ಅಕ್ಷ ಮತ್ತು ವಿಭಾಗದ ಅತ್ಯಂತ ದೂರದ ಬಿಂದುವಿನ (ಹೊರಗಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ) ನಡುವಿನ ಲಂಬವಾದ ಅಂತರವಾಗಿದೆ. l ಎಂಬುದು ಟಾರ್ಕ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತಿರುವ ವಸ್ತುವಿನ ಅಥವಾ ಅದರ ಉದ್ದವಾಗಿದೆ. φ (ಫೈ) ಎಂಬುದು ರೇಡಿಯನ್ಗಳಲ್ಲಿನ ತಿರುವಿನ ಕೋನವಾಗಿದೆ. ಜಿ ಎಂಬುದು ಶಿಯರ್ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ ಆಗಿದ್ದು, ಇದನ್ನು ಬಿಗಿತದ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಗಿಗಾಪಾಸ್ಕಲ್ಸ್ (ಜಿಪಿಎ), ಎಲ್ಬಿಎಫ್/ಇನ್ 2 (ಪಿಎಸ್ಐ), ಅಥವಾ ಎಲ್ಬಿಎಫ್/ಎಫ್ 2 ಅಥವಾ ಐಎಸ್ಒ ಘಟಕಗಳಾದ ಎನ್/ಎಂಎಂ 2 ನಲ್ಲಿ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಜೆಟಿಜಿ ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ತಿರುಚು ಬಿಗಿತ ಡಬ್ಲ್ಯೂಟಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಶಾಫ್ಟ್ನೊಳಗಿನ ಒಂದು ಹಂತದಲ್ಲಿ ಕತ್ತರಿಸುವ ಒತ್ತಡವು ಹೀಗಿರುತ್ತದೆಃ ಶಾಫ್ಟ್ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು ಕತ್ತರಿಸುವ ಒತ್ತಡವು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಿ, ಅಲ್ಲಿ ತ್ರಿಜ್ಯವು ಗರಿಷ್ಠವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡಗಳು ಒರಟಾದ ತಾಣಗಳಂತಹ ಒತ್ತಡದ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳಿಂದ ಹೆಚ್ಚಾಗಬಹುದು. ಹೀಗಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಿರುಚುವಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲು ದಂಡಗಳನ್ನು ದಂಡದಲ್ಲಿನ ಗರಿಷ್ಠ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಸೇವಾ ಅವಧಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಮೇಲ್ಮೈ ಮುಕ್ತಾಯಕ್ಕೆ ಹೊಳಪು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಟ್ವಿಸ್ಟ್ನ ಕೋನವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನವುಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಬಹುದುಃ ಮಾದರಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಟರ್ಬೊಸೆಟ್ಗಾಗಿ ಉಗಿ ಟರ್ಬೈನ್ ಶಾಫ್ಟ್ ತ್ರಿಜ್ಯದ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಃ ಊಹೆಗಳುಃ ಶಾಫ್ಟ್ನಿಂದ ಸಾಗಿಸಲ್ಪಡುವ ಶಕ್ತಿಯು 1000 ಮೆಗಾವ್ಯಾಟ್ ಆಗಿದೆ; ಇದು ದೊಡ್ಡ ಪರಮಾಣು ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಕ್ಕೆ ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿದೆ. ಶಾಫ್ಟ್ (ಇಳುವರಿ) ಮಾಡಲು ಬಳಸುವ ಉಕ್ಕಿನ ಇಳುವರಿ ಒತ್ತಡವುಃ 250 × 106 ಎನ್/ಮೀ2 ಆಗಿದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ 50 Hz ಆವರ್ತನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ; ಇದು ಯುರೋಪ್ನಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ಆವರ್ತನವಾಗಿದೆ. ಉತ್ತರ ಅಮೆರಿಕಾದಲ್ಲಿ, ಆವರ್ತನವು 60 Hz ಆಗಿದೆ. ಕೋನೀಯ ಆವರ್ತನವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸೂತ್ರದಿಂದ ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬಹುದುಃ ಶಾಫ್ಟ್ ಸಾಗಿಸುವ ಟಾರ್ಕ್ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸಮೀಕರಣದಿಂದ ಶಕ್ತಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆಃ ಆದ್ದರಿಂದ ಕೋನೀಯ ಆವರ್ತನವು 314.16 ರಾಡ್/ಸೆ ಮತ್ತು ಟಾರ್ಕ್ 3.1831 × 106 ಎನ್ಎಂ ಆಗಿದೆ. ಗರಿಷ್ಠ ಟಾರ್ಕ್ ಎಂದರೆಃ ತಿರುಚು ಸ್ಥಿರಾಂಕವನ್ನು ಬದಲಿಸಿದ ನಂತರ, ಈ ಕೆಳಗಿನ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆಃ ವ್ಯಾಸವು 40 ಸೆಂ. ಮೀ. ಆಗಿದೆ. ಒಬ್ಬರು 5 ರ ಸುರಕ್ಷತೆಯ ಅಂಶವನ್ನು ಸೇರಿಸಿದರೆ ಮತ್ತು ಇಳುವರಿ ಒತ್ತಡ/5 ಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾದ ಗರಿಷ್ಠ ಒತ್ತಡದೊಂದಿಗೆ ತ್ರಿಜ್ಯವನ್ನು ಮರು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಿದರೆ, ಫಲಿತಾಂಶವು 69 ಸೆಂ. ಮೀ ವ್ಯಾಸವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಪರಮಾಣು ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರದಲ್ಲಿನ ಟರ್ಬೊಸೆಟ್ ಶಾಫ್ಟ್ನ ಅಂದಾಜು ಗಾತ್ರವಾಗಿದೆ. ವೈಫಲ್ಯ ಮೋಡ್ ಶಾಫ್ಟ್ನಲ್ಲಿನ ಕತ್ತರಿಸುವ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಮೊಹ್ರ್ ವೃತ್ತದ ಮೂಲಕ ಪ್ರಮುಖ ಒತ್ತಡಗಳಾಗಿ ಪರಿಹರಿಸಬಹುದು. ಶಾಫ್ಟ್ ಅನ್ನು ತಿರುಚುವಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಲೋಡ್ ಮಾಡಿದರೆ, ಪ್ರಮುಖ ಒತ್ತಡಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ಸಂಕೋಚನದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಒತ್ತಡಗಳು ದಂಡದ ಸುತ್ತ 45 ಡಿಗ್ರಿ ಹೆಲಿಕಲ್ ಕೋನದಲ್ಲಿ ಆಧಾರಿತವಾಗಿವೆ. ಶಾಫ್ಟ್ ಅನ್ನು ಸ್ಥಿರವಲ್ಲದ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಮಾಡಿದರೆ, ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಬಿರುಕು ಪ್ರಾರಂಭವಾಗಿ ಶಾಫ್ಟ್ನ ಮಧ್ಯಭಾಗಕ್ಕೆ ಹರಡುವುದರಿಂದ ಶಾಫ್ಟ್ ವಿಫಲಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, 45 ಡಿಗ್ರಿ ಕೋನದ ಸುರುಳಿಯಾಕಾರದ ಆಕಾರದಲ್ಲಿ ಮುರಿಯುತ್ತದೆ. ಒಬ್ಬರ ಬೆರಳುಗಳ ನಡುವೆ ಕಪ್ಪು ಹಲಗೆಯ ಸೀಮೆಸುಣ್ಣದ ತುಂಡನ್ನು ತಿರುಗಿಸುವ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಪ್ರದರ್ಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ತೆಳುವಾದ ಟೊಳ್ಳಾದ ದಂಡಗಳ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ತಿರುಚುವ ಬಕ್ಲಿಂಗ್ ಮೋಡ್ ಅತಿಯಾದ ತಿರುಚು ಹೊರೆಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗಬಹುದು, ಸುಕ್ಕುಗಳು ದಂಡದ ಅಕ್ಷಕ್ಕೆ 45° ನಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಸಹ ನೋಡಿ ಜಡತ್ವದ ಪ್ರದೇಶದ ಕ್ಷಣಗಳ ಪಟ್ಟಿ ಸೇಂಟ್-ವೆನೆಂಟ್ನ ಪ್ರಮೇಯ ಪ್ರದೇಶದ ಎರಡನೇ ಕ್ಷಣ ರಚನಾತ್ಮಕ ಬಿಗಿತ ಟಾರ್ಕ್ ಪರೀಕ್ಷಕ ತಿರುಚು ಮುತ್ತಿಗೆ ಎಂಜಿನ್ ತಿರುಚು ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಅಥವಾ-ಬಾರ್ ತಿರುಚು ಕಂಪನ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್ ಟಾರ್ಕ್ ಮೊಮೆಂಟ್ (ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ)