हैमर ब्लो
रेल शब्दावली में, हथौड़े का झटका या गतिशील संवर्द्धन ऊर्ध्वाधर बल है[1] जो वैकल्पिक रूप से रेल के इंजन के वजन को पहिया पर जोड़ता और घटाता है। इसे कई भाप रेलों के इंजनों के चालक पहियों द्वारा ट्रैक पर स्थानांतरित किया जाता है[2] यह पहिए पर असंतुलित बल है (अतिसंतुलन के रूप में जाना जाता है[3]). यह समझौते का परिणाम है जब रेल का इंजन के पहिए सवारी को उत्तम बनाने के लिए क्षैतिज घूमने वाले द्रव्यमान जैसे कि छड़ और पिस्टन को जोड़ने के लिए असंतुलित होते हैं। हथौड़े के प्रहार से रेल का इंजन और ट्रैक को हानि हो सकता है यदि पहिया/रेल बल बहुत अधिक होता है।
सिद्धांत
पहियों पर अतिरिक्त भार जोड़ने से रेल का इंजन पर असंतुलित पारस्परिक बल कम हो जाता है, किन्तु यह संतुलन से बाहर हो जाता है जिससे हथौड़े का झटका लगता है।[4]
इंजनों को उनके व्यक्तिगत स्थितियोंं में संतुलित किया गया था, खासकर यदि ही डिजाइन के कई ( वर्ग) का निर्माण किया गया हो।[4] प्रत्येक वर्ग सदस्य अपनी सामान्य परिचालन गति के लिए संतुलित होता रहता है।[4] प्रत्येक पक्ष पर 40% और 50% के बीच घूमने वाले वजन को पहियों में घूर्णन भार से संतुलित किया गया था।[1]
कारण
जबकि रेल का इंजन के भुजा छड़ (यूके: युग्मन छड़ें) को चालन पहिया पर भार द्वारा पूरी तरह से संतुलित किया जा सकता है क्योंकि उनकी गति पूरी तरह से घूर्णी होती है, पिस्टन, पिस्टन छड़ और वाल्व यंत्रावली के पारस्परिक गति को इस तरह से पूरी तरह से संतुलित नहीं किया जा सकता है। मुख्य छड़ों को व्हील काउंटरवेट द्वारा पूरी तरह से संतुलित नहीं किया जा सकता है, क्योंकि उनके गतियों में ऊर्ध्वाधर दिशा की तुलना में क्षैतिज दिशा में अधिक विस्थापन होता रहती है। लगभग सभी दो-सिलेंडर रेल का इंजन में उनके क्रैंक क्वार्टर होते हैं - 90 ° अलग-अलग सेट होते हैं - जिससे डबल-एक्टिंग पिस्टन के चार पावर स्ट्रोक चक्र के चारों ओर समान रूप से वितरित हों और कोई डेड स्पॉट न हो (बिंदु जहां दोनों सिलेंडर साथ ऊपर या नीचे मृत केंद्र पर हैं)।
चार-सिलेंडर रेल का इंजन अनुदैर्ध्य और ऊर्ध्वाधर अक्षों में पूरी तरह से संतुलित हो सकता है, चूंकि कुछ रॉकिंग क्षण होता हैं जिन्हें रेल का इंजन के निलंबन और केंद्र में निपटाया जा सकता है; तीन-सिलेंडर रेल का इंजन भी उत्तम संतुलित हो सकता है, किन्तु दो-सिलेंडर रेल का इंजन केवल रोटेशन के लिए संतुलित होने पर आगे और पीछे बढ़ सकता है। अतिरिक्त संतुलन वजन - अति संतुलन - इसे कम करने के लिए जोड़ा जा सकता है, सामान्यतः शेष बलों और क्षणों को ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज दिशाओं में समान बनाकर कंपन को औसत करने के लिए पर्याप्त होता है। चूंकि, ऊर्ध्वाधर बल जो परिणाम के रूप में जोड़े जाते रहते हैं, तकनीकी रूप से हैमर ब्लो के रूप में जाना जाता है, ट्रैक के लिए अत्यधिक हानिकारक हो सकता है, और चरम स्थितियोंं में वास्तव में चालन पहिया को पूरी तरह से ट्रैक छोड़ने का कारण बन सकता है। प्रत्यागामी मशीनरी जितनी भारी होती है, ये बल उतने ही अधिक होते हैं, और हथौड़े के प्रहार की समस्या उतनी ही बड़ी हो जाती है।
पारस्परिक तंत्र जितना भारी होता है, ये बल उतने ही बड़े होते हैं और यह समस्या उतनी ही बड़ी हो जाती है। बीसवीं शताब्दी की प्रारंभ में छोटी अवधि को छोड़कर जब संतुलित यौगिक रेल का इंजन की कोशिश की गई थी, संयुक्त राज्य अमेरिका में रेल परिवहन को इंजनों में सिलेंडर के अंदर चिंता नहीं होती थी, इसलिए संतुलन की समस्या प्रति युग्मित पहिया सेट में अधिक सिलेंडर जोड़कर हल नहीं की जा सकती थी। जैसे-जैसे रेल का इंजन बड़े और अधिक शक्तिशाली होते गए थे, उनकी पारस्परिक मशीनरी को शक्तिशाली और इस प्रकार भारी होना पड़ा था, और इस प्रकार असंतुलन और हथौड़े के प्रहार से उत्पन्न समस्याएँ और अधिक गंभीर हो गईं थी। उच्च गति भी असंतुलित बलों को बढ़ाती है, क्योंकि वे पहिया घूर्णन गति के वर्ग के साथ बढ़ते रह्ते हैं।
समाधान
इसका समाधान द्वैध संचार रेल का इंजन से किया जाता है, जो ड्राइविंग शक्ति को पिस्टन के कई सेटों में फैलाता था, इस प्रकार हथौड़े के प्रहार को बहुत कम करता था। ट्रिपलएक्स (रेल का इंजन) कम सफल रहा था।
सोवियत संघ ने अपने सोवियत विरोध-पिस्टन 2-10-4|2-10-4 (और 2-8-2) रेल का इंजन डिज़ाइन के साथ हथौड़ा मारने के लिए अलग समाधान का उपयोग किया जाता था। सिलिंडर को सेंटर ड्राइविंग एक्सल के ऊपर रखा गया था, और सबसे महत्वपूर्ण रूप से, विपरीत पिस्टन कॉन्फ़िगरेशन (दो पिस्टन 180 डिग्री सिलेंडर के भीतर चरणबद्ध) के थे। इस प्रकार, लगभग सभी भाप इंजनों के विपरीत, पिस्टन के दोनों सिरों पर छड़ें थीं जो पहियों को शक्ति हस्तांतरित करती थीं। यह विचार पहियों पर ड्राइविंग बलों को संतुलित करने के लिए था, पहियों पर काउंटरवेट को छोटा करने और ट्रैक पर हथौड़े के प्रहार को कम करने की अनुमति देता है।
यूनाइटेड किंगडम में, गवर्नमेंट पुल तनाव समिति ने रेलवे ब्रिज में तनाव के निर्माण में हथौड़े के प्रहार के प्रभाव की जांच की और सिलेंडरों के अंदर और बाहर की गति को संतुलित करने की आवश्यकता की जांच की जाती है। अंदर के सिलेंडरों (जो संयुक्त राज्य अमेरिका में दुर्लभ था) के उपयोग के परिणामस्वरूप अधिक स्थिर रेल का इंजन होता है और इस प्रकार हथौड़े का झटका कम हो जाता है। कई यूरोपीय टैंक इंजन में अधिकांशतः और भारी उपयोग से शंटिंग यार्ड पटरियों पर टूट-फूट को कम करने के लिए अंदर के सिलेंडर होते थे। चूंकि, बाहरी सिलेंडरों को बनाए रखना आसान है, और प्रकट तौर पर कई अमेरिकी रेलमार्गों के लिए इसे अन्य विचारों से अधिक महत्वपूर्ण माना जाता था। संघ प्रशांत के 4-12-2 रेल का इंजन पर निकट-पहुंच योग्य आंतरिक सिलेंडरों से जुड़ी रखरखाव क्रय मूल्य ने उनकी सेवानिवृत्ति को तेज कर दिया गया होगा।
भाप मोटर आधारित रेल का इंजन में छोटे और अधिक संख्या में घूमने वाले घटक होते हैं जिनके लिए बहुत हल्के भागों की आवश्यकता होती है, और अच्छी तरह से संतुलन बनाना आसान होता है। इन डिजाइनों से हथौड़े की चोट से संबंधित कोई समस्या नहीं बताई गई है, किन्तु वे ऐसे समय में सामने आए जब रेलवे डीज़लाइजेशन की ओर बढ़ रहा था।
भाप टर्बाइन रेल का इंजन में पिस्टन, वाल्व गियर और अन्य अग्र-पिछाड़ी घूमने वाले घटकों की कमी होती है जिससे हथौड़े के झटके को खत्म करने के लिए पहियों और कनेक्टिंग छड़ को संतुलित करना संभव हो जाता है। 1930 और 1940 के दशक में संसार भर की कई कंपनियों द्वारा स्टीम टर्बाइन रेल का इंजन का परीक्षण किया गया (जैसे कि पेंसिल्वेनिया रेलमार्ग का PRR S2|S2 6-8-6 और लंदन, मिडलैंड और स्कॉटिश रेलवे | LMS 'LMS टर्बोमोटिव)। जबकि इनमें से कई टरबाइन लोको को सेवा में समस्याओं का सामना करना पड़ा (सामान्यतः अत्यधिक ईंधन की खपत और/या खराब विश्वसनीयता) वे हथौड़े के प्रहार से मुक्त सिद्ध हुए और ट्रैक क्षति के बिना उच्च शक्ति आउटपुट और गति प्राप्त करने का विधि/प्रणाली प्रस्तुत किया गया है।
यह भी देखें
- इंजन संतुलन स्टीम रेल का इंजन
संदर्भ
- ↑ 1.0 1.1 Johnson, Ralph (2002). "XVI". The Steam Locomotive. Simmons-Boardman Books, Inc.
- ↑ Bevan, Thomas (1945). The Theory of Machines. Longmans, Green and Co. p. 457.
- ↑ Fengler; Odom; Rhodes. Steam Locomotive Rail Wheel Dynamics Part 2: Mechanical balancing of steam locomotives. Coalition for Sustainable Rail.
- ↑ 4.0 4.1 4.2 Streeter, Tony (2007). "Testing the Limit". Steam Railway Magazine. No. 336. p. 85.
