वर्म ड्राइव: Difference between revisions
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वर्म ड्राइव गियर की व्यवस्था है जिसमें वर्म (जो पेंच के रूप में गियर होता है) वर्म व्हील (जो स्पर के समान दिखने वाला होता है) के साथ मिल जाता है। दो तत्वों को वर्म स्क्रू और वर्म गियर भी कहा जाता है। वर्म, वर्म व्हील, या वर्म ड्राइव को इकाई के रूप में संदर्भित करने के लिए शब्दावली अधिकतर 'वर्म गियर' शब्द के त्रुटिहीन उपयोग से भ्रमित हो जाती है।
वर्म ड्राइव या अंतहीन स्क्रू का आविष्कार टैरेंटम के आर्किटास, पेर्गा के एपोलोनियस, या आर्किमिडीज द्वारा किया गया था, जो सबसे संभावित लेखक थे।[1] वर्म ड्राइव बाद में तेरहवीं और चौदहवीं शताब्दी में दिल्ली सल्तनत के समय रोलर रुई के बीज अलग करने वाली मशीन में उपयोग के लिए भारतीय उपमहाद्वीप में दिखाई दिया।[2]
स्पष्टीकरण
वर्म और वर्म व्हील का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया गियरबॉक्स सादे स्पर गियर्स से बने गियरबॉक्स की अपेक्षा छोटा होता है, और इसकी ड्राइव कुल्हाड़ियों को एक दूसरे से 90 ° पर रखा जाता है।
सिंगल-स्टार्ट वर्म के साथ, वर्म के प्रत्येक 360° मोड़ के लिए, वर्म व्हील एअल्पात्र दाँत से आगे बढ़ता है। इसलिए, वर्म के आकार (बुद्धिमान इंजीनियरिंग सीमाओं के बावजूद) की ध्यान किए बिना, गियर अनुपात वर्म व्हील का आकार - से- 1 है।
सिंगल-स्टार्ट वर्म दिए जाने पर, 20-दांत वाला वर्म व्हील गति को 20:1 के अनुपात से अल्प कर देता है। स्पर गियर्स के साथ, समान 20:1 अनुपात प्राप्त करने के लिए 12 दांतों वाले गियर को 240-टूथ गियर के अनुरूप होना चाहिए। इसलिए, यदि प्रत्येक गियर का व्यासीय पिच (DP) समान है, तो 240 टूथ गियर के भौतिक आकार के संदर्भ में 20 टूथ गियर के संदर्भ में, कृमि व्यवस्था मात्रा में बहुत अल्प है।
प्रकार
तीन भिन्न-भिन्न प्रकार के गियर हैं जिनका उपयोग वर्म ड्राइव में किया जा सकता है।
सर्वप्रथम नॉन-थ्रोटेड वर्म ड्राइव हैं। इनमें वर्म या वर्म व्हील की परिधि के चारों ओर मशीनीकृत थ्रोट या ग्रूव नहीं होता है। दूसरा सिंगल-थ्रोटेड वर्म ड्राइव है, जिसमें वर्म व्हील थ्रोटेड होता है। अंतिम प्रकार दोगुना-थ्रोटेड वर्म ड्राइव हैं, जिनमें दोनों गियर थ्रोटेड होते हैं। इस प्रकार की गियरिंग उच्चतम लोडिंग का समर्थन कर सकती है।[3]
घेरने वाले (समय सूचक) कृमि के एक से अधिक दाँत होते हैं, और इसके मध्य भाग से दोनों सिरों की ओर व्यास में वृद्धि होती है।[4]: 3
डबल-लिफ़ाफ़े वाले कृमि गियरिंग में पूरी प्रकार से ढँके हुए कृमि पहियों के साथ लिपटे हुए कृमि सम्मिलित होते हैं। इसे ग्लोबाइडल वर्म गियरिंग के रूप में भी जाना जाता है।[4]: 4
संचरण की दिशा
सामान्य गियर ट्रेनों के विपरीत, बड़े अल्पी अनुपात का उपयोग करते समय संचरण की दिशा (इनपुट शाफ्ट बनाम आउटपुट शाफ्ट) प्रतिवर्ती नहीं होती है। यह वर्म और वर्म व्हील के मध्य अधिक घर्षण के कारण होता है, और विशेष रूप से प्रचलित होता है जब सिंगल-स्टार्ट (स्पाइरल) वर्म का उपयोग किया जाता है। यह लाभ हो सकता है जब इनपुट को चलाने वाले आउटपुट की किसी भी संभावना को समाप्त करना वांछित हो। यदि मल्टी-स्टार्ट वर्म (एकाधिक सर्पिल) का उपयोग किया जाता है, तो अनुपात तदनुसार अल्प हो जाता है, और वर्म और वर्म व्हील के ब्रेकिंग प्रभाव को अल्प करने की आवश्यकता हो सकती है, क्योंकि व्हील वर्म को ड्राइव करने में सक्षम हो सकता है।
वर्म ड्राइव कॉन्फ़िगरेशन जिसमें व्हील वर्म को ड्राइव नहीं कर सकता है, उसे सेल्फ-लॉकिंग कहा जाता है। वर्म ड्राइव सेल्फ-लॉकिंग है यह लीड एंगल, प्रेशर एंगल और घर्षण के गुणांक पर निर्भर करता है।
अनुप्रयोग
20वीं शताब्दी की प्रारम्भ में पावर स्टीयरिंग की प्रारम्भ से पूर्वे ऑटोमोबाइल, सामने के पहियों में से फ्लैट या ब्लोआउट का प्रभाव स्टीयरिंग तंत्र को फ्लैट टायर के साथ की ओर खींचने के लिए जाता था। वर्म ड्राइव के उपयोग ने इस प्रभाव को अल्प कर दिया। वर्म ड्राइव के विकास ने घर्षण बल को अल्प करने के लिए बॉल बेयरिंग को फिर से प्रसारित करने का नेतृत्व किया, जिससे पहिया को कुछ स्टीयरिंग बल प्रेषित किया गया। यह वाहन नियंत्रण में सहायता करता है, और घिसाव को अल्प करता है जिससे त्रुटिहीन संचालन में कठिनाई हो सकती है।
वर्म ड्राइव पर्याप्त सीमा तक घटती गति और बढ़ते टॉर्क का कॉम्पैक्ट साधन है। छोटे विद्युत मोटर सामान्यतः उच्च गति और अल्प टोक़ होते हैं; वर्म ड्राइव को जोड़ने से उन अनुप्रयोगों की सीमा बढ़ जाती है जिनके लिए यह उपयुक्त हो सकता है, जब वर्म ड्राइव की कॉम्पैक्टनेस पर विचार किया जाता है।
वर्म ड्राइव का उपयोग मशीन प्रेस, रोलिंग (धातु) एस, संदेश देने वाली इंजीनियरिंग, खनन उद्योग मशीनों, पतवारों और गोलाकार आरी में किया जाता है। इसके अतिरिक्त, मिलिंग (मशीनिंग) और रोटरी मेज़ समायोज्य का बैकलैश के साथ उच्च-परिशुद्धता डुप्लेक्स कीड़ा ड्राइव का उपयोग करके की स्थिति बनाई जाती है। वर्म ड्राइव का उपयोग कई लिफ्ट/एलेवेटर और एस्केलेटर-ड्राइव अनुप्रयोगों में किया जाता है, उनके कॉम्पैक्ट आकार और उनकी गैर-प्रतिवर्तीता के कारण।
नौकायन जहाजों के युग में, पतवार को नियंत्रित करने के लिए वर्म ड्राइव की शुरूआत महत्वपूर्ण प्रगति थी। इसकी शुरूआत से पूर्वे , रस्सी ड्रम ड्राइव ने पतवार को नियंत्रित किया। खुरदरा समुद्र पतवार पर पर्याप्त बल लगा सकता है, अधिकतर जहाज को चलाने के लिए कई पुरुषों की आवश्यकता होती है - कुछ ड्राइव में दो बड़े व्यास के पहिए होते हैं यदि चार चालक दल पतवार को संचालित कर सकें।
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वर्म ड्राइव का उपयोग कुछ ऑटोमोटिव रियर- एक्सल फाइनल ड्राइव में किया गया है (यदि स्वयं डिफरेंशियल (मैकेनिकल डिवाइस) नहीं)। उन्होंने अंतर क्राउन व्हील के बहुत ऊपर या बहुत नीचे कीड़ा होने के स्थान का लाभ उठाया। 1910 के दशक में, विभेदक (यांत्रिक उपकरण) थे; मैला सड़कों पर सबसे अधिक निकासी प्राप्त करने के लिए, कीड़ा शीर्ष पर रखा गया था। 1920 के दशक में,स्टुट्ज़ मोटर कंपनी फर्म ने उन्हें अपनी कारों में उपयोग किया; अपने प्रतिस्पर्धियों की तुलना में निचली मंजिल रखने के लिए, कीड़ा तल पर स्थित था। 1960 का उदाहरण प्यूज़ो 404 था। वर्म ड्राइव वाहन को रोलबैक से बचाता है। आवश्यकता से अधिक कटौती अनुपात के कारण यह क्षमता पर्याप्त हद तक पक्ष से गिर गई है।
इसका हालिया अपवाद टॉर्सन डिफरेंशियल है, जो पारंपरिक ओपन डिफरेंशियल के बेवेल गियरिंग के स्थान पर वर्म व्हील्स और प्लैनेटरी वर्म्स का उपयोग करता है। टोर्सन अंतर सबसे प्रमुख रूप से हम्वी और कुछ वाणिज्यिक हथौड़ा वाहनों में चित्रित किए गए हैं, और ऑडी के क्वात्रो जैसे कुछ सभी पहिया ड्राइव सिस्टम में केंद्र अंतर के रूप में हैं। बहुत भारी ट्रक, जैसे कि जो समुच्चय ले जाते थे, अधिकतर ताकत के लिए वर्म ड्राइव डिफरेंशियल का उपयोग करते हैं। वर्म ड्राइव हाइपॉइड गियर के रूप में कुशल नहीं है, और ऐसे ट्रकों में निश्चित रूप से बहुत बड़ा डिफरेंशियल हाउसिंग होता है, जिसके अनुरूप बड़ी मात्रा में गियर तेल होता है, जो गर्मी को अवशोषित और नष्ट कर देता है।
वर्म ड्राइव का उपयोग कई संगीत वाद्ययंत्रों के लिए ट्यूनिंग तंत्र के रूप में किया जाता है, जिसमें गिटार, डबल बेस, मैंडोलिन , बुज़ौकी और कई बैंजो सम्मिलित हैं (यदि अधिकांश हाई-एंड बैंजो एपिसाइक्लिक गियरिंग या घर्षण खूंटे का उपयोग करते हैं)। वर्म ड्राइव ट्यूनिंग डिवाइस को मशीन का सिर कहा जाता है।
मोटर की तुलना में अल्प कोणीय वेग (प्रति मिनट अल्प क्रांतियों) के साथ आउटपुट प्रदान करने के लिए प्लास्टिक वर्म ड्राइव का उपयोग अधिकतर छोटी बैटरी चालित इलेक्ट्रिक मोटर्स पर किया जाता है, जो पर्याप्त उच्च गति पर सबसे अच्छा कार्य करता है। यह मोटर-वर्म-ड्राइव सिस्टम अधिकतर खिलौनों और अन्य छोटे विद्युत उपकरणों में प्रयोग किया जाता है।
जुबली-टाइप होज़ क्लैम्प या जुबली क्लैम्प पर वर्म ड्राइव का उपयोग किया जाता है। कसने वाले पेंच का कीड़ा धागा क्लैंप बैंड पर स्लॉट्स के साथ संलग्न होता है।
कभी-कभी वर्म ड्राइव को रिवर्स में चलाने के लिए डिज़ाइन किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप वर्म शाफ्ट इनपुट की तुलना में बहुत तेजी से मुड़ता है। इसके उदाहरण कुछ हाथ से क्रैंक किए गए अपकेंद्रित्र , ब्लैकस्मिथिंग फोर्ज केन्द्रापसारक प्रशंसक, म्यूजिकल बॉक्स में विंड गवर्नर में देखे जा सकते हैं।
बायां हाथ और दायां हाथ का कीड़ा
दाएँ हाथ का पेचदार गियर या दाएँ हाथ का कीड़ा वह होता है जिसमें दाँत दक्षिणावर्त मुड़ते हैं क्योंकि वे अक्ष के साथ देखने वाले पर्यवेक्षक से पीछे हटते हैं। पदनाम, दाएं हाथ और बाएं हाथ, बाहरी और आंतरिक दोनों स्क्रू धागे के लिए लंबे समय से स्थापित अभ्यास के समान हैं। समानांतर कुल्हाड़ियों पर कार्य करने वाले दो बाहरी पेचदार गियर विपरीत हाथ के होने चाहिए। आंतरिक पेचदार गियर और उसका पिनियन ही हाथ का होना चाहिए।
बाएं हाथ का पेचदार गियर या बाएं हाथ का कीड़ा वह होता है जिसमें दांत वामावर्त मुड़ते हैं क्योंकि वे अक्ष के साथ देखने वाले पर्यवेक्षक से पीछे हटते हैं।[4]: 72
निर्माण
वर्म व्हील्स सर्वप्रथम दांतों को खुरदरा करने के लिए जोर से घिसते हैं, और अंतिम आयामों तक हॉब करते हैं।[5]
यह भी देखें
- गियर नामकरण की सूची
- गियर
- र्रैखिक गति देने वाला, कुछ रूपों को कभी-कभी वर्म गियर या वर्म ड्राइव भी कहा जाता है
- रैक और पंख काटना
- स्लीविंग ड्राइव
संदर्भ
- ↑ Witold Rybczynski, One good turn : a natural history of the screwdriver and the screw. London, 2000. Page 139.
- ↑ Irfan Habib, Economic History of Medieval India, 1200–1500, page 53, Pearson Education
- ↑ J. Hayavadana (7 March 2019). कपड़ा यांत्रिकी और गणना. Woodhead Publishing India PVT. Limited. pp. 80–. ISBN 978-93-85059-86-5.
- ↑ 4.0 4.1 4.2 गियर नामकरण, प्रतीकों के साथ शर्तों की परिभाषा. American Gear Manufacturers Association. 2005. ISBN 978-1-55589-846-5. OCLC 65562739. ANSI/AGMA 1012-G05.
- ↑ Oberg 1920, pp. 213–214.
ग्रन्थसूची
- Oberg, Erik (1920). "Spiral and worm gearing". The Industrial Press.
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बाहरी संबंध
- Kinematic Models for Design Digital Library (KMODDL)
Movies and photos of hundreds of working mechanical-systems models at Cornell University. Also includes an e-book library of classic texts on mechanical design and engineering. - Formulae & Calculations for Worm Drive
- Various Metric Gears downloadable design specifications, 2D-3D models and catalogues
- Various Worm Gearboxes, 3D models
- Machining of Worm Shaft and Worm Gears
