हाइड्रोलिक मोटर
हाइड्रोलिक मोटर एक यांत्रिक प्रेरक है जो हाइड्रोलिक दबाव, प्रवाह के टोक़ और कोणीय विस्थापन (रोटेशन) में परिवर्तित करता है। हाइड्रोलिक मोटर एक रैखिक प्रेरक के रूप में हायड्रॉलिक सिलेंडर का घूर्णी समकक्ष है। मोटे तौर पर, हाइड्रोलिक मोटर्स कहे जाने वाले उपकरणों की श्रेणी में कभी-कभी वे मौजूद होते हैं जो जलविद्युत (अर्थात् जल इंजन और जल मोटर्स) पर चलते हैं लेकिन आज की शब्दावली में इनका नाम प्राय: उन मोटरों को संदर्भित करता है जो आधुनिक हाइड्रोलिक तन्त्र में बंद हाइड्रोलिक परिपथ के रूप में हाइड्रोलिक द्रव का उपयोग करते हैं।
वैचारिक रूप से, हाइड्रोलिक मोटर को हाइड्रोलिक पंप के साथ विनिमेय होना चाहिए क्योंकि यह विपरीत कार्य करता है - जिस तरह से डीसी विद्युत मोटर एक डीसी विद्युत उत्पादक के साथ सैद्धांतिक रूप से विनिमेय है हालाँकि, कई हाइड्रोलिक पंपों को हाइड्रोलिक मोटर्स के रूप में उपयोग नहीं किया जा सकता है क्योंकि उन्हें वापस चलाया (बैकड्राइव) नहीं जा सकता है। इसके अलावा, हाइड्रोलिक मोटर को प्राय: मोटर के दोनों किनारों पर काम के दबाव के लिए बनाया जाता है जबकि अधिकांश हाइड्रोलिक पंप निवेश पक्ष पर जलाशय से प्रदान किए गए कम दबाव पर निर्भर करते हैं और मोटर के रूप में दुरुपयोग होने पर द्रव का रिसाव करते हैं।[1]
हाइड्रोलिक मोटर्स का इतिहास
विकसित की जाने वाली पहली घूर्णी हाइड्रोलिक मोटरों में से एक का निर्माण विलियम आर्मस्ट्रांग ने टाइन नदी पर अपने स्विंग ब्रिज के लिए किया था। विश्वसनीयता के लिए दो मोटरें प्रदान की गईं जिसमें हर मोटर में तीन-बेलनाकार एकल-अभिनय दोलन इंजन है। हाइड्रोलिक मोटर्स रैखिक और परिभ्रामी था जिसका उपयोग औद्योगिक और सिविल इंजीनियरिंग कार्यों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए किया गया, विशेष रूप से गुप्त (डॉक) और गतिशील पुल (मूविंग ब्रिज) के लिए।
पहले साधारण निश्चित प्रहार (फिक्स्ड-स्ट्रोक) हाइड्रोलिक मोटर्स का नुकसान यह था कि जब भी भार रहता था तब पानी की समान मात्रा का उपयोग करते थे इसलिए आंशिक शक्ति पर अपशिष्ट थे।[2]भाप इंजनों के विपरीत पानी असंपीड्य होता है, उन्हें दबाया या उनका वाल्व कट-ऑफ नियंत्रित नहीं किया जा सकता था। इसे दूर करने के लिए परिवर्तनशील प्रहार (स्ट्रोक) वाली मोटरों का विकास किया गया। प्रवेश वाल्वों को नियंत्रित करने के बजाय प्रहार को समायोजित करना अब इंजन की शक्ति और पानी की खपत को नियंत्रित करता है। इनमें से पहला 1886 का आर्थर चक्राकार का एकस्व इंजन था। इसने तीन सिलेंडर दीप्तिमान इंजन की प्रहार (स्ट्रोक) लंबाई को नियंत्रित करने के लिए परिवर्तनशील प्रहार (स्ट्रोक) बाध्यशक्ति (पावर प्रेस) पर उपयोग किए जाने वाले दोहरे उत्केन्द्र तंत्र का उपयोग किया।[2]बाद में, समायोज्य स्वैपप्लेट कोण वाला स्वैपप्लेट इंजन परिवर्तनीय प्रहार (स्ट्रोक) हाइड्रोलिक मोटर्स बनाने का एक लोकप्रिय तरीका बन गया।
हाइड्रोलिक मोटर के प्रकार
फलक मोटर्स
फलक मोटर में उत्केन्द्र बोर के साथ एक आवास होता है, जिसमें इसमें वैन के साथ एक रोटर चलता है जो अंदर और बाहर फिसलता है। वेन्स पर दाबित द्रव के असंतुलित बल द्वारा निर्मित बल अंतर रोटर को एक दिशा में घुमाने का कारण बनता है। वेन मोटर बनाने में एक महत्वपूर्ण तत्व यह है कि वेन नोक और मोटर आवास के बीच संपर्क बिंदु पर वेन युक्तियों को कैसे मशीनीकृत किया जाता है। कई प्रकार के "होंठ" के रूपरेखा का उपयोग किया जाता है। मुख्य उद्देश्य मोटर आवास और फलक के अंदर एक तंग सील प्रदान करता है और साथ ही वियर और धातु से धातु के संपर्क को कम करता है।
गियर मोटर्स
गियर मोटर (बाहरी गियर) में दो गियर होते हैं, चालित गियर (कुंजी के माध्यम से आउटपुट शाफ्ट से जुड़ा हुआ) और आइडलर गियर। उच्च दबाव वाले तेल को गियर्स के एक तरफ पोर्ट किया जाता है, जहां यह गियर्स की परिधि के चारों ओर गियर युक्तियों और दीवार के आवासों के बीच जिसमें यह रहता है, बहिर्द्वार पोर्ट के लिए बहता है फिर गियर जाल, बहिर्द्वार की तरफ से तेल को वापस प्रवेश दिशा में प्रवाहित करने की अनुमति नहीं देता है। चिकनाहट के लिए, गियर मोटर गियर के दबाव वाले हिस्से से तेल की एक छोटी मात्रा का उपयोग करती है, इसे (प्राय:) हाइड्रोडायनामिक बियरिंग के माध्यम से बहाती है और उसी तेल को या तो गियर के कम दबाव वाले हिस्से में या एक समर्पित नाली के माध्यम से निकालती है। मोटर आवास पर पोर्ट, जो प्राय: एक रेखाओं से जुड़ा होता है जो तंत्र के जलाशय में मोटर के मामले के दबाव को निकाल देता है। गियर मोटर की एक विशेष रूप से सकारात्मक विशेषता यह है कि अधिकांश अन्य प्रकार के हाइड्रोलिक मोटर्स की तुलना में भयावह टूटना कम सामान्य है। ऐसा इसलिए है क्योंकि गियर धीरे-धीरे आवास और/या मुख्य झाड़ियों को घिसते हैं, मोटर की विशाल-काय दक्षता को धीरे-धीरे कम करते हैं जब तक कि यह सब कुछ बेकार न हो जाए। यह अक्सर वियर से बहुत पहले होता है जिससे इकाई जब्त या टूट जाती है।
गेरोटर मोटर्स
गेरोटर मोटर संक्षेप में N-1 दांतों वाला एक रोटर है, जो N दांतों वाले रोटर/स्टेटर में केंद्र से घूमता है। दबावयुक्त तरल पदार्थ को (प्राय:) अक्षीय रूप से प्लेट-प्रकार वितरक वाल्व का उपयोग करके विधानसभा में निर्देशित किया जाता है। कई अलग-अलग रचनाएं प्रकट हैं जैसे गेरोलर (आंतरिक या बाहरी रोलर्स) और निकोल्स मोटर्स। प्राय: गेरोटर मोटर्स कम-से-मध्यम गति और मध्यम-से-उच्च टोक़ होता हैं।
अक्षीय पिस्टन मोटर्स
उच्च गुणवत्ता वाले घूर्णन ड्राइव तंत्र के लिए प्राय: प्लंजर मोटर्स का उपयोग किया जाता है। जबकि हाइड्रोलिक पंपों की गति 1200 से 1800 आरपीएम तक होती है, मोटर द्वारा संचालित की जाने वाले तन्त्र को अक्सर बहुत कम गति की आवश्यकता होती है। इसका मतलब यह है कि जब एक अक्षीय प्लंजर मोटर (स्वेप्ट वॉल्यूम अधिकतम 2 लीटर) का उपयोग किया जाता है, तो प्राय: गियरबॉक्स की आवश्यकता होती है। निरंतर समायोज्य स्वेप्ट वॉल्यूम के लिए अक्षीय पिस्टन मोटर्स का उपयोग किया जाता है।
पिस्टन (पारस्परिक) प्रकार के पंपों की तरह पिस्टन प्रकार की मोटर का सबसे आम रचना अक्षीय है। इस प्रकार की मोटर हाइड्रोलिक तंत्र में सबसे अधिक उपयोग की जाती है। ये मोटरें अपने पंप समकक्षों की तरह हैं, जो चर और निश्चित विस्थापन रचना दोनों में उपलब्ध हैं। विशिष्ट प्रयोग करने योग्य (स्वीकार्य दक्षता के भीतर) घूर्णी गति 50 आरपीएम से नीचे से लेकर 14000 आरपीएम से ऊपर तक होती है। दक्षता और न्यूनतम/अधिकतम घूर्णी गति घूर्णन समूह के रचना पर अत्यधिक निर्भर हैं और कई अलग-अलग तरह से प्रयोग में हैं।
रेडियल पिस्टन मोटर्स
रेडियल पिस्टन मोटर्स दो मूल प्रकारों में उपलब्ध हैं: पिस्टन अंदर की ओर धकेलता हैं और पिस्टन बाहर की ओर धकेलता हैं।
अंदर की ओर धकेलने वाले पिस्टन
क्रैंकशाफ्ट प्रकार (जैसे स्टाफ़ या SAI हाइड्रोलिक मोटर्स) एक एकल कैम और अंदर की ओर धकेलने वाले पिस्टन के साथ मूल रूप से एक पुरानी रचना है लेकिन एक ऐसा है जिसमें बहुत अधिक स्टार्टिंग टॉर्क विशेषताएँ हैं। वे 40 सीसी/रेव से लगभग 50 लीटर/रेव तक विस्थापन में उपलब्ध हैं लेकिन कभी-कभी बिजली उत्पादन में सीमित हो सकते हैं। क्रैंकशाफ्ट प्रकार के रेडियल पिस्टन मोटर्स रेंगने की गति से चलने में सक्षम हैं और कुछ 1500 आरपीएम तक निर्बाध रूप से चल सकते हैं जबकि लगभग स्थिर उत्पादन टॉर्क विशेषताओं की पेशकश करते हैं। यह उन्हें अभी भी सबसे बहुमुखी बनाता है।
सिंगल-कैम-टाइप रेडियल पिस्टन मोटर कई अलग-अलग रचनाओं में ही प्रस्तुत है। प्राय: अलग-अलग पिस्टन या सिलेंडरों को तरल पदार्थ वितरित करने के तरीके में होता है और स्वयं सिलेंडरों के बनावट में भी होता है। कुछ मोटरों में छड़ का उपयोग करके कैमरे से जुड़े पिस्टन होते हैं (जैसे आंतरिक दहन इंजन में) जबकि अन्य फ्लोटिंग शूज़ और यहां तक कि गोलाकार संपर्क टेलीस्कोपिक सिलेंडर जैसे पार्कर डेनिसन कैलज़ोनी प्रकार का उपयोग करते हैं। प्रत्येक रचना के अपने फायदे और नुकसान हैं जैसे फ्रीव्हीलिंग क्षमता, उच्च विशाल-काय दक्षता, उच्च विश्वसनीयता और भी इसी तरह के।
बाहर की ओर धकेलने वाले पिस्टन
मल्टी-लोब कैम रिंग प्रकार (जैसे ब्लैक ब्रुइन, बॉश रेक्सरोथ, हैग्लुंड्स ड्राइव्स, पोकलेन, रोटरी पावर या ईटन हाइड्रे-मैक प्रकार) में कई लोबों के साथ एक कैम रिंग होती है और कैम रिंग के खिलाफ पिस्टन रोलर्स बाहर की ओर धकेलते हैं। यह उच्च शुरुआती टोक़ के साथ एक बहुत ही चिकनी आउटपुट उत्पन्न करता है लेकिन वे अक्सर ऊपरी गति सीमा में सीमित होते हैं। इस प्रकार की मोटर लगभग 1 लीटर/रेव से लेकर 250 लीटर/रेव तक बहुत विस्तृत सीमा में उपलब्ध है। ये मोटर विशेष रूप से कम गति वाले अनुप्रयोगों में अच्छे हैं और बहुत उच्च शक्ति विकसित कर सकते हैं।
ब्रेकिंग
हाइड्रोलिक मोटर्स में प्राय: आंतरिक रिसाव के लिए एक नाली संयोजन होता है, जिसका अर्थ है कि जब बिजली इकाई को बंद कर दिया जाता है तो ड्राइव तंत्र में हाइड्रोलिक मोटर धीरे-धीरे आगे बढ़ेगी यदि कोई बाहरी भार उस पर कार्य कर रहा है। इस प्रकार निलंबित लोड के साथ क्रेन या चरखी जैसे अनुप्रयोगों के लिए हमेशा ब्रेक या लॉकिंग उपकरण की आवश्यकता होती है।
उपयोग
हाइड्रोलिक पंप, मोटर और सिलेंडर को हाइड्रोलिक ड्राइव तंत्र में जोड़ा जा सकता है। एक या अधिक हाइड्रोलिक मोटर्स के साथ मिलकर एक हाइड्रोलिक ट्रांसमिशन (यांत्रिकी) का गठन करते हैं।[1]
हाइड्रोलिक मोटर्स का उपयोग अब कई अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है जैसे कि विंच और क्रेन ड्राइव, सैन्य वाहनों के लिए व्हील मोटर्स, स्व-चालित क्रेन, उत्खनन, कन्वेयर और फीडर ड्राइव, कूलिंग फैन ड्राइव, मिक्सर और उद्वेग उत्पन्न करने वाला ड्राइव, रोल मिल, डाइजेस्टर के लिए ड्रम ड्राइव, ट्रॉमेल्स और भट्ठे, श्रेडर, ड्रिलिंग रिग्स, ट्रेंच कटर, उच्च शक्ति वाले लॉन ट्रिमर और प्लास्टिक इंजेक्शन मशीनें।
गर्मी हस्तांतरण अनुप्रयोगों में हाइड्रोलिक मोटर्स का भी उपयोग किया जाता है।
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ 1.0 1.1 "एरोनॉटिक्स - एयरक्राफ्ट हाइड्रोलिक्स - लेवल 3 (हाइड्रोलिक मोटर्स)". Aeronautics Learning Laboratory for Science Technology and Research. 2004-03-12. Archived from the original on 2014-07-24. Retrieved 2014-01-27.
- ↑ 2.0 2.1 Pugh, B. (1980). The Hydraulic Age. Mechanical Engineering Publications. pp. 82–83. ISBN 0-85298-447-2.
