चलित पुर्ज़े

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एक इंजन के चलते भागों का एक मॉडल

मशीनों में फिक्स्ड और मूविंग दोनों तरह के भाग होते हैं। चलने वाले भाग में गति नियंत्रित और बाधित होती है।

मूविंग पार्ट्स मशीन के पुर्जे होते हैं, जिनमें ईंधन, शीतलक या हाइड्रोलिक द्रव जैसे किसी भी गतिमान तरल पदार्थ को सम्मलित नहीं किया जाता है। चलने वाले पुर्जों में कोई यांत्रिक ताला (सुरक्षा उपकरण), बदलना , नट (हार्डवेयर) और पेंच, बोतलों के लिए पेंच टोपी आदि सम्मलित नहीं होते हैं। बिना गतिमान भागों वाली प्रणाली को ठोस अवस्था (इलेक्ट्रॉनिक्स) के रूप में वर्णित किया जाता है।.

यांत्रिक दक्षता और घिसाव

मशीन में चलने वाले पुर्जों की मात्रा इसकी यांत्रिक दक्षता का एक कारक है। गतिमान पुर्जों की संख्या जितनी अधिक होगी, उन भागों के बीच घर्षण द्वारा उष्मा में खोई गई ऊर्जा की मात्रा भी उतनी ही अधिक होगी।उदाहरण के लिए, एक आधुनिक ऑटोमोबाइल इंजन में, इंजन के ईंधन को जलाने से प्राप्त कुल शक्ति (भौतिकी) का लगभग 7% इंजन के चलने वाले भागों के बीच घर्षण के कारण नष्ट हो जाता है।

इसके विपरीत, चलती भागों की संख्या जितनी कम होगी, दक्षता उतनी ही अधिक होगी। बिना गतिमान भागों वाली मशीनें बहुत कुशल हो सकती हैं। एक विद्युत ट्रांसफार्मर, उदाहरण के लिए, कोई हिलता हुआ भाग नहीं होता है, और इसकी यांत्रिक दक्षता सामान्यतः 90% के निशान से ऊपर होती है। (एक ट्रांसफॉर्मर में शेष बिजली नुकसान अन्य कारणों से होता है, जिसमें कॉपर वाइंडिंग में विद्युत प्रतिरोध को नुकसान और हिस्टैरिसीस नुकसान और लोहे की कोर में एड़ी का वर्तमान नुकसान सम्मलित है।)

चलती भागों के बीच घर्षण के कारण होने वाली दक्षता हानियों पर काबू पाने के लिए दो साधनों का उपयोग किया जाता है। सबसे पहले, चलने वाले भाग स्नेहन हैं। दूसरा, एक मशीन के चलने वाले भागों को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि उनका एक दूसरे के साथ थोड़ी मात्रा में संपर्क हो। उत्तरार्द्ध, बदले में, दो दृष्टिकोण सम्मलित हैं। एक मशीन को आकार में कम किया जा सकता है, जिससे चलने वाले भागों के क्षेत्रों को काफी कम कर दिया जाता है जो एक दूसरे के खिलाफ रगड़ते हैं; और अलग-अलग घटकों के डिजाइन को संशोधित किया जा सकता है, एक दूसरे के साथ संपर्क को कम करने या उससे बचने के लिए उनके आकार और संरचनाओं को बदलते हुए।

स्नेहन भी घिसाव को कम करता है, जैसा कि उपयुक्त सामग्री के उपयोग से होता है। जैसे-जैसे गतिमान पुर्जे घिसते हैं, यह मशीन की सटीकता को प्रभावित कर सकता है। इस प्रकार डिजाइनरों को इस कारक को ध्यान में रखते हुए चलती भागों को डिजाइन करना होता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि यदि मशीन के जीवनकाल में सटीकता सर्वोपरि है, तो उस पहनने का हिसाब लगाया जाता है और यदि संभव हो तो कम से कम किया जाता है। (इसका एक सरल उदाहरण एक साधारण सिंगल-व्हील ट्राली का डिज़ाइन है। एक डिज़ाइन जहां धुरा को बैरो आर्म्स के लिए तय किया जाता है और पहिया इसके चारों ओर घूमता है, पहनने के लिए प्रवण होता है जो जल्दी से डगमगाने का कारण बनता है, जबकि एक घूमने वाला एक्सल जो जुड़ा होता है पहिया के लिए और जो बाहों में असर (यांत्रिक) पर घूमता है, वह डगमगाना शुरू नहीं करता है क्योंकि धुरी बाहों के माध्यम से पहनती है।)

वैज्ञानिक और इंजीनियरिंग अनुशासन जो चलती भागों के स्नेहन, घर्षण और पहनने से संबंधित है, दूसरे दिन रेडियोलॉजी है, एक अंतःविषय क्षेत्र है जिसमें सामग्री विज्ञान, मैकेनिकल इंजीनियरिंग, रसायन विज्ञान और यांत्रिकी सम्मलित हैं।

असफलता

जैसा कि बताया गया है, मशीन में चलने वाले हिस्सों के लिए पहनना चिंता का विषय है। विफलता की ओर ले जाने वाली अन्य चिंताओं में जंग सम्मलित है,कटाव,थर्मल तनाव और गर्मी उत्पादन,कंपन,थकान लोड हो रहा है,और गुहिकायन।

थकान बड़ी जड़त्वीय ताकतों से संबंधित है, और गति के प्रकार से प्रभावित होती है जो एक गतिमान भाग है। एक गतिमान भाग जिसमें एक समान घूर्णन गति होती है, आगे और पीछे दोलन करने वाले गतिमान भाग की तुलना में कम थकान के अधीन होता है। कंपन विफलता की ओर जाता है जब मशीन के संचालन की मजबूर आवृत्ति एक या एक से अधिक चलने वाले हिस्सों की अनुनाद आवृत्ति को हिट करती है, जैसे घूर्णन शाफ्ट। डिज़ाइनर डिज़ाइन समय पर भागों की प्राकृतिक आवृत्तियों की गणना करके और इस तरह के अनुनाद को सीमित करने या समाप्त करने के लिए भागों को बदलकर इन समस्याओं से बचते हैं।

फिर भी आगे के कारक जो चलती पुर्जों की विफलता का कारण बन सकते हैं, उनमें मशीन के शीतलन और स्नेहन प्रणालियों में विफलताएँ सम्मलित हैं।

गतिशील भागों की विफलता से संबंधित एक अंतिम, विशेष कारक गतिज ऊर्जा है। किसी मशीन के गतिमान पुर्जों की गतिज ऊर्जा के अचानक जारी होने से अत्यधिक तनाव विफल हो जाता है यदि एक गतिमान भाग किसी बाहरी वस्तु द्वारा अपनी गति में बाधा डालता है। उदाहरण के लिए, एक पंखे या प्रोपेलर के ब्लेड पर पकड़े गए पत्थर पर विचार पाना, या यहां तक ​​कि लौकिक रिंच/बंदर रिंच भी काम करता है।(इसकी आगे की चर्चा के लिए विदेशी वस्तु क्षति देखें।)

किसी मशीन के गतिमान पुर्जों की गतिज ऊर्जा

किसी मशीन की गतिज ऊर्जा उसके अलग-अलग गतिमान भागों की गतिज ऊर्जाओं का योग होती है। गतिमान पुर्जों वाली एक मशीन को, गणितीय रूप से, पिंडों की एक जुड़ी हुई प्रणाली के रूप में माना जा सकता है, जिनकी गतिज ऊर्जाओं का सरल रूप से योग किया जाता है। अलग-अलग गतिज ऊर्जा गतिमान भागों के अनुवाद (भौतिकी) की गतिज ऊर्जा और उनकी कुल्हाड़ियों के बारे में घुमावों से निर्धारित होती हैं।

गतिमान भागों के घूर्णन की गतिज ऊर्जा को यह ध्यान देकर निर्धारित किया जा सकता है कि गतिमान भागों की ऐसी प्रत्येक प्रणाली को तात्क्षणिक अक्ष के चारों ओर घूमने वाले जुड़े पिंडों के संग्रह में घटाया जा सकता है, जो या तो एक वलय या एक आदर्श वलय का एक भाग बनाते हैं। त्रिज्या $a$ पर घूम रहा है $n$ क्रांतियों प्रति मिनट। इस आदर्श वलय को समतुल्य चक्का के रूप में जाना जाता है, जिसकी त्रिज्या परिभ्रमण की त्रिज्या है। त्रिज्या के वर्गों का अभिन्न अंग उनके द्रव्यमान के संबंध में अंगूठी के सभी भाग $\int a^{2}dm$, यह भी व्यक्त किया जा सकता है यदि रिंग को असतत कणों के संग्रह के रूप में उन द्रव्यमानों के उत्पादों और उनकी त्रिज्या के वर्गों के योग के रूप में तैयार किया गया है $\sum _{k=0}^{n}m_{k}\times a_{k}^{2}$ अंगूठी की जड़ता का क्षण है, निरूपित $I$. चलती भागों की पूरी प्रणाली की घूर्णी गतिज ऊर्जा है ${\frac {1}{2}}I\omega ^{2}$, कहाँ $\omega$ जड़त्व के क्षण के समान धुरी के बारे में गतिमान भागों का कोणीय वेग है।

गतिमान भागों के अनुवाद की गतिज ऊर्जा है ${\frac {1}{2}}mv^{2}$, कहाँ $m$ कुल द्रव्यमान है और $v$ वेग का परिमाण (वेक्टर) है। यह किसी मशीन के गतिमान पुर्जों की कुल गतिज ऊर्जा का सूत्र देता है ${\frac {1}{2}}I\omega ^{2}+{\frac {1}{2}}mv^{2}$.

यह इंजीनियरिंग आरेख (कीनेमेटिक डिजाइन में सिद्धांत को दर्शाता है कि यांत्रिक लिंकेज के गलत प्रकारों/संख्याओं का उपयोग करने से निश्चित भागों को डगमगाने का कारण हो सकता है अपनी गति के एक छोर पर एक स्थिति में गतिमान भाग की ठोस रूपरेखा और दूसरे छोर पर स्थिति में भाग की एक प्रेत रेखा की रूपरेखा के साथ डगमगाने वाले भागों की गति को दर्शाता है।

इंजीनियरिंग आरेखों में गतिमान पुर्जों को निरूपित करना

तकनीकी आरेखण में, गतिमान भागों को पारंपरिक रूप से, इसकी मुख्य या प्रारंभिक स्थिति में भाग की ठोस रूपरेखा खींचकर निर्दिष्ट किया जाता है, एक द्वितीयक में भाग की एक अतिरिक्त रूपरेखा के साथ, एक प्रेत रेखा के साथ खींची गई स्थिति (डॉट युक्त एक रेखा) -डॉट-डैश दो छोटी और एक लंबी लाइन खंडों की रूपरेखा) की रूपरेखा। 1979 में प्रकाशित एएसएमइ वाई14.2एम सहित अमेरिकन राष्ट्रीय मानक संस्थान और यांत्रिक इंजीनियरों का अमरीकी समुदाय के कई मानकों में इन सम्मेलनों को स्थापित किया गया है।

हाल के दशकों में, गतिमान भागों की गतियों के चित्रण के लिए एनीमेशन का उपयोग तकनीकी और इंजीनियरिंग आरेखों में अधिक व्यावहारिक और व्यापक हो गया है। एनिमेशन चलती भागों को अधिक स्पष्ट रूप से दर्शाता है और उन्हें और उनकी गतियों को अधिक आसानी से देखने में सक्षम बनाता है। इसके अतिरिक्त, कंप्यूटर एडेड डिजाइन टूल मूविंग पार्ट्स की गति को सिम्युलेटेड करने की अनुमति देते हैं, मशीन डिज़ाइनर को यह निर्धारित करने की अनुमति देते हैं, उदाहरण के लिए, क्या किसी दिए गए डिज़ाइन में मूविंग पार्ट्स एक दूसरे की गति को बाधित करेंगे या (एनिमेटेड) कंप्यूटर के साधारण दृश्य निरीक्षण से टकराएंगे सीधे संख्यात्मक विश्लेषण करने वाले डिजाइनर के अतिरिक्त मॉडल होते है।

यह भी देखें

• काइनेटिक कला - मूर्तिकला जिसमें गतिमान भाग होते है।
• गतिविधि (क्लॉकवर्क) — किसी घड़ी या घड़ी के गतिशील पुर्जों का विशिष्ट नाम होता है।

अग्रिम पठन

• "Line conventions and lettering". New York: American National Standards Institute. 1979. ANSI/ASME Y14.2M. {{cite journal}}: Cite journal requires |journal= (help)
• "Method of diagramming for moving parts fluid controls". National Fluid Power Association and American National Standards Institute. 1976. ANSI/NFPA T3.28.9-1976. {{cite journal}}: Cite journal requires |journal= (help)