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कार अनुकूलता

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प्लेनेटरी गियर और स्पर गियर के बीच अंतर

स्पूर गियर एक प्रकार का यांत्रिक ड्राइव है जो बाहरी शाफ्ट को घुमाता है। कोणीय वेग आरपीएम के समानुपाती होता है और इसे गियर अनुपात से आसानी से गणना किया जा सकता है। हालांकि, कोणीय वेग की सही गणना के लिए, दांतों की संख्या जानना आवश्यक है। सौभाग्य से, स्पूर गियर कई प्रकार के होते हैं। यहां उनकी मुख्य विशेषताओं का संक्षिप्त विवरण दिया गया है। यह लेख प्लेनेटरी गियर पर भी चर्चा करता है, जो आकार में छोटे, अधिक मजबूत और अधिक शक्ति-सघन होते हैं।
प्लेनेटरी गियर एक प्रकार के स्पर गियर होते हैं।

प्लेनेटरी गियर और स्पर्जियर के बीच सबसे महत्वपूर्ण अंतरों में से एक है भार साझा करने का तरीका। प्लेनेटरी गियर स्पर्जियर की तुलना में कहीं अधिक कुशल होते हैं, जिससे कम जगह में उच्च टॉर्क का स्थानांतरण संभव हो पाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि प्लेनेटरी गियर में एक दांत के बजाय कई दांत होते हैं। ये रुक-रुक कर और लगातार चलने वाले कार्यों के लिए भी उपयुक्त हैं। यह लेख प्लेनेटरी गियर के कुछ मुख्य लाभों और स्पर्जियर से उनके अंतरों पर प्रकाश डालेगा।
हालांकि स्पूर गियर प्लेनेटरी गियर की तुलना में सरल होते हैं, फिर भी उनमें कुछ महत्वपूर्ण अंतर होते हैं। ये न केवल बुनियादी होते हैं, बल्कि इनमें किसी विशेष कट या कोण की आवश्यकता नहीं होती है। इसके अलावा, स्पूर गियर के दांतों का आकार प्लेनेटरी गियर की तुलना में कहीं अधिक जटिल होता है। डिज़ाइन यह निर्धारित करता है कि दांत कहाँ संपर्क में आते हैं और कितनी शक्ति उपलब्ध होती है। हालांकि, यदि दांतों को आंतरिक रूप से चिकनाई दी जाए तो प्लेनेटरी गियर प्रणाली अधिक कुशल होगी।
प्लेनेटरी गियर में तीन शाफ्ट होते हैं: एक सन गियर, एक प्लेनेट कैरियर और एक बाहरी रिंग गियर। प्लेनेटरी गियर को इस तरह डिज़ाइन किया जाता है कि एक शाफ्ट की गति को रोका जा सके, जबकि अन्य दो शाफ्ट एक साथ काम करते रहें। दो शाफ्ट संचालन के अलावा, प्लेनेटरी गियर का उपयोग तीन शाफ्ट संचालन में भी किया जा सकता है, जिसे अस्थायी तीन शाफ्ट संचालन कहा जाता है। घर्षण युग्मन के माध्यम से अस्थायी तीन शाफ्ट संचालन संभव है।
प्लेनेटरी गियर के कई फायदों में से एक इसकी अनुकूलनशीलता है। चूंकि भार कई प्लेनेटरी गियरों के बीच साझा होता है, इसलिए गियर अनुपात बदलना आसान होता है, जिससे हर नए काम के लिए नया गियरबॉक्स खरीदने की आवश्यकता नहीं होती। प्लेनेटरी गियर का एक और बड़ा फायदा यह है कि ये उच्च झटके और कठिन परिस्थितियों के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी होते हैं। यही कारण है कि इनका उपयोग कई उद्योगों में किया जाता है।

वे अधिक मजबूत हैं

एपिसाइक्लिक गियर ट्रेन एक प्रकार का ट्रांसमिशन है जो इनपुट और आउटपुट के लिए संकेंद्रित अक्षों का उपयोग करता है। इस प्रकार के ट्रांसमिशन का उपयोग अक्सर स्वचालित ट्रांसमिशन वाले वाहनों में किया जाता है, जैसे कि लेम्बोर्गिनी गैलार्डो। इसका उपयोग हाइब्रिड कारों में भी होता है। इस प्रकार के ट्रांसमिशन पारंपरिक प्लेनेटरी गियर की तुलना में अधिक मजबूत होते हैं। हालांकि, इन्हें असेंबल करने में पारंपरिक पैरेलल शाफ्ट गियर की तुलना में अधिक समय लगता है।
एक एपिसाइक्लिक गियरिंग प्रणाली में तीन मूलभूत घटक होते हैं: एक इनपुट, एक आउटपुट और एक कैरियर। प्रत्येक गियर में दांतों की संख्या इनपुट रोटेशन और आउटपुट रोटेशन के अनुपात को निर्धारित करती है। कुछ मामलों में, एक एपिसाइक्लिक गियर प्रणाली दो प्लेनेट के साथ बनाई जा सकती है। तीसरा प्लेनेट, जिसे कैरियर कहा जाता है, दूसरे प्लेनेट और सन गियर के साथ जुड़कर उत्क्रमणीयता प्रदान करता है। एक रिंग गियर कई घटकों से बना होता है, और एक प्लेनेटरी गियर में कई गियर हो सकते हैं।
एपिसाइक्लिक गियर श्रृंखला को इस प्रकार बनाया जा सकता है कि प्लेनेट गियर एक बाहरी स्थिर गियर रिंग, या "एन्युलर गियर" के पिच सर्कल के अंदर घूमता है। ऐसे मामले में, प्लेनेट के पिच सर्कल के वक्र को हाइपोसाइक्लॉइड कहा जाता है। जब एपिसाइक्लिक गियर श्रृंखला का उपयोग सन गियर के साथ संयोजन में किया जाता है, तो प्लेनेटरी गियर श्रृंखला दोनों प्रकार के गियर से बनी होती है। सन गियर आमतौर पर स्थिर होता है, जबकि रिंग गियर संचालित होता है।
प्लेनेटरी गियरिंग, जिसे एपिसाइक्लिक गियर भी कहा जाता है, अन्य प्रकार के ट्रांसमिशन की तुलना में अधिक टिकाऊ होती है। सूर्य के चारों ओर ग्रहों के समान वितरण के कारण, इनमें गियरों का वितरण भी समान होता है। अधिक मजबूत होने के कारण, ये उच्च टॉर्क, रिडक्शन और ओवरहंग लोड को सहन कर सकती हैं। ये ऊर्जा-सघन और अधिक मजबूत भी होती हैं। इसके अलावा, प्लेनेटरी गियरिंग को अक्सर विभिन्न अनुपातों में परिवर्तित किया जा सकता है।

वे अधिक शक्ति सघन होते हैं

एक संयुक्त ग्रहीय संचरण के ग्रहीय गियर और वलय गियर उपचक्रीय अवस्थाएँ हैं। ग्रहीय गियर का एक भाग वलय गियर के साथ जुड़ता है, जबकि दूसरा भाग वलय गियर को गति प्रदान करता है। कोस्ट टूथ फ्लैंक का उपयोग केवल तभी किया जाता है जब गियर ड्राइव विपरीत भार दिशा में कार्य करता है। असममिति कारक अनुकूलन ग्रहीय गियर के संपर्क तनाव सुरक्षा कारकों को समतुल्य करता है। अनुमेय संपर्क तनाव (sHPd) और अधिकतम परिचालन संपर्क तनाव (sHPc) को असममिति कारक अनुकूलन द्वारा समतुल्य किया जाता है।
इसके अतिरिक्त, एपिसाइक्लिक गियर आमतौर पर हेलिकल गियर की तुलना में छोटे होते हैं और कम जगह घेरते हैं। इनका उपयोग आमतौर पर स्पीड फ्रेम और लूम में डिफरेंशियल गियर के रूप में किया जाता है, जहाँ ये रोपर पॉजिटिव लेट ऑफ के रूप में कार्य करते हैं। इनमें ओवरड्राइव और अंडरगियरिंग अनुपात में अंतर होता है। ओवरड्राइव अनुपात पंद्रह प्रतिशत से चालीस प्रतिशत तक होता है। इसके विपरीत, अंडरगियरिंग अनुपात 0.87:1 से 69% तक होता है।
TV7-117S टर्बोप्रॉप इंजन का गियरबॉक्स असममित दांतों वाले एपिसाइक्लिक गियर का पहला ज्ञात अनुप्रयोग है। इस गियरबॉक्स को CZPT कॉर्पोरेशन ने इल्युशिन Il-114 टर्बोप्रॉप विमान के लिए विकसित किया था। TV7-117S के गियरबॉक्स में तीन प्लेनेट गियर वाला पहला प्लेनेटरी-डिफरेंशियल स्टेज और पांच प्लेनेट गियर वाला दूसरा सोलर-टाइप कोएक्सियल स्टेज शामिल है। यह व्यवस्था एपिसाइक्लिक गियर को उच्चतम शक्ति घनत्व प्रदान करती है।
प्लेनेटरी गियरिंग अन्य प्रकार की गियरिंग की तुलना में अधिक मजबूत और शक्ति-सघन होती है। ये उच्च टॉर्क, रिडक्शन और ओवरहंग लोड को सहन कर सकती हैं। इनके अद्वितीय स्व-संरेखण गुण इन्हें कठिन परिस्थितियों में भी अत्यधिक उपयोगी बनाते हैं। ये अधिक कॉम्पैक्ट और हल्की भी होती हैं। इसके अलावा, एपिसाइक्लिक गियर प्लेनेटरी गियर की तुलना में निर्माण में आसान होते हैं। और एक अतिरिक्त लाभ यह है कि ये काफी कम खर्चीले होते हैं।

वे छोटे हैं

एपिसाइक्लिक गियर छोटे यांत्रिक उपकरण होते हैं जिनमें एक केंद्रीय "सन" गियर और एक या अधिक बाहरी मध्यवर्ती गियर होते हैं। ये गियर एक कैरियर या रिंग गियर में लगे होते हैं और इनमें कई मेशिंग बिंदु होते हैं। सिस्टम का आकार और गति प्रत्येक गियर में दांतों की संख्या से आवश्यक अनुपात को विभाजित करके निर्धारित की जा सकती है। इस प्रक्रिया को गियरिंग कहा जाता है और इसका उपयोग कई प्रकार के गियरिंग सिस्टम में किया जाता है।
प्लेनेटरी गियर को एपिसाइक्लिक गियरिंग भी कहा जाता है। इनमें इनपुट और आउटपुट शाफ्ट समानांतर रूप से व्यवस्थित होते हैं। प्रत्येक प्लेनेट में एक गियर व्हील होता है जो सन गियर के साथ जुड़ता है। ये गियर छोटे और निर्माण में आसान होते हैं। एपिसाइक्लिक गियर का एक और लाभ इनकी मजबूत बनावट है। इन्हें आसानी से विभिन्न अनुपातों में परिवर्तित किया जा सकता है। ये अत्यधिक कुशल भी होते हैं। इसके अलावा, प्लेनेटरी गियर श्रृंखला को कई दिशाओं में चलने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है।
एपिसाइक्लिक गियरिंग का एक और फायदा इनका छोटा आकार है। इनका उपयोग अक्सर छोटे पैमाने के अनुप्रयोगों में किया जाता है। कम लागत का कारण निर्माण में लगने वाला कम समय है। एपिसाइक्लिक गियर को एन/सी मिलिंग मशीनों पर नहीं बनाया जाना चाहिए। एपिसाइक्लिक कैरियर को एक ही उद्देश्य वाली मशीन पर ढाला और आकार दिया जाना चाहिए, जिसमें सामग्री को काटने के लिए कई कटर हों। एपिसाइक्लिक कैरियर, एपिसाइक्लिक गियर से छोटा होता है।
एपिसाइक्लिक गियरिंग सिस्टम में तीन मूलभूत घटक होते हैं: एक इनपुट, एक आउटपुट और एक स्थिर घटक। प्रत्येक गियर में दांतों की संख्या इनपुट रोटेशन और आउटपुट रोटेशन के अनुपात को निर्धारित करती है। आमतौर पर, ये गियर सेट तीन अलग-अलग भागों से बने होते हैं: इनपुट गियर, आउटपुट गियर और स्थिर घटक। इनपुट और आउटपुट गियर के आकार के आधार पर, दोनों घटकों के बीच का अनुपात आधे से अधिक होता है।

इनमें गियर अनुपात अधिक होता है।

एपिसाइक्लिक गियर और सामान्य, गैर-एपिसाइक्लिक गियर के बीच अंतर कई अलग-अलग अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण हैं। विशेष रूप से, एपिसाइक्लिक गियर का गियर अनुपात अधिक होता है। इसका कारण यह है कि एपिसाइक्लिक गियर में कई मेश स्थितियों पर विचार करना आवश्यक होता है। एपिसाइक्लिक गियर को प्रति इकाई समय में लोड अनुप्रयोग चक्रों की संख्या की गणना करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। उदाहरण के लिए, सन गियर का गियर अनुपात +1300 RPM है। वहीं, प्लेनेट गियर का गियर अनुपात +1700 RPM है। रिंग गियर का गियर अनुपात भी +1400 RPM है, जो प्रत्येक गियर में दांतों की संख्या द्वारा निर्धारित होता है।
टॉर्क किसी गियर का घुमाव बल होता है, और गियर जितना बड़ा होगा, टॉर्क उतना ही अधिक होगा। हालांकि, चूंकि टॉर्क गियर के आकार के समानुपाती होता है, इसलिए बड़ी त्रिज्याओं के कारण टॉर्क कम होता है। इसके अलावा, छोटी त्रिज्याओं से गाड़ियां तेज़ नहीं चलतीं, इसलिए उच्च गियर अनुपात वाली गाड़ियां राजमार्ग की गति पर नहीं चल पातीं। गति और टॉर्क के बीच संतुलन ही गियर अनुपात कहलाता है।
प्लेनेटरी गियर गियर अनुपात बढ़ाने के लिए कई तंत्रों का उपयोग करते हैं। एपिसाइक्लिक गियर में कई गियर सेट होते हैं, जिनमें एक सन, एक रिंग और दो प्लेनेट शामिल हैं। इसके अलावा, प्लेनेटरी गियर हेलिकल, बेवल और स्पर गियर पर आधारित होते हैं। सामान्य तौर पर, एपिसाइक्लिक गियर का उच्च गियर अनुपात प्लेनेटरी गियर की तुलना में बेहतर होता है।
प्लेनेटरी गियर का एक और उदाहरण कंपाउंड प्लेनेट है। इस गियर डिज़ाइन में एक ही कास्टिंग के दोनों सिरों पर दो अलग-अलग आकार के गियर होते हैं। बड़ा सिरा सन से जुड़ता है जबकि छोटा सिरा एनुलस से जुड़ता है। गियर अनुपात में छोटे बदलाव लाने के लिए कभी-कभी कंपाउंड प्लेनेट आवश्यक होते हैं। किसी भी गियर की तरह, प्लेनेट पिन का सही संरेखण उचित संचालन के लिए आवश्यक है। यदि प्लेनेट सही ढंग से संरेखित नहीं हैं, तो इससे गियर के सुचारू रूप से न चलने या समय से पहले खराब होने की समस्या हो सकती है।

संपादक: सीजेएच 2023-03-27