आइडलर-व्हील
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आइडलर-व्हील एक पहिया है जो केवल एक शाफ्ट से दूसरे शाफ्ट तक घूर्णन को संचालित करने के लिए कार्य करता है जहां उन्हें प्रत्यक्ष रूप से संबद्ध करना अवांछनीय होता है। उदाहरण के लिए इसका उपयोग किसी मोटर को फोनोग्राफ के प्लेटर या किसी ऑटोमोबाइल के क्रैंकशाफ्ट-टू-कैमशाफ्ट गियर ट्रेन को जोड़ना के लिए किया जाता है।
चूँकि यह स्वयं कोई कार्य नहीं करता है, इसलिए इसे "आइडलर" कहा जाता है।
घर्षण ड्राइव
आइडलर-व्हील का उपयोग घर्षण ड्राइव उपकरण के एक भाग के रूप में किया जा सकता है। उदाहरण के लिए गियर की अतिरिक्त धातु की मोटर शाफ्ट को धातु की प्लेट से जोड़ने के लिए प्रारम्भिक फोनोग्राफ में रबर आइडलर-व्हील का उपयोग किया जाता है।
इसी प्रकार चुंबकीय टेप परिवहन में पिंच रोलर एक प्रकार का आइडलर व्हील होता है, जो घर्षण बढ़ाने के लिए चालित कैप्स्टन पर दाब डालता है।
आइडलर-पुली
बेल्ट ड्राइव सिस्टम में बेल्ट के पथ को परिवर्तित करने के लिए प्रायः आइडलर का उपयोग किया जाता है जहां प्रत्यक्ष पथ इम्प्रैक्टिकल (अव्यावहारिक) होता है।
आइडलर-पुली के विपरीत बेल्ट के आवृत कोण (संपर्क क्षेत्र) को बढ़ाने के लिए, बल-स्थानांतरण क्षमता को बढ़ाने के लिए और पुली को पीछे दबाने के लिए प्रायः आइडलर-पुली का उपयोग किया जाता है। बेल्ट ड्राइव सिस्टम में सामान्यतः एक गतिमान पुली सम्मिलित होती है जो तापमान या घर्षण के कारण बेल्ट के तनाव को समायोजित करने के लिए या बेल्ट-टेंशनर के रूप में कार्य करने के लिए गुरुत्वाकर्षण-लोडेड स्प्रिंग होती है। ऊर्जा स्थानांतरण शाफ्ट को स्थानांतरित करने के लिए सामान्यतः आइडलर-व्हील का उपयोग किया जाता है।
आइडलर गियर
आइडलर गियर एक गियर व्हील है जिसे दो या दो से अधिक अन्य गियर व्हील के बीच प्रयुक्त किया जाता है। आइडलर गियर का उद्देश्य दो-तरफा हो सकता है। जिसमे आइडलर गियर आउटपुट शाफ्ट की घूर्णन की दिशा को परिवर्तित किया जा सकता है। दूसरा एक आइडलर गियर शाफ्ट की दूरी को बनाए रखते हुए इनपुट/आउटपुट गियर के आकार को अपेक्षाकृत कम करने में सहायता कर सकता है।
गियर अनुपात
आइडलर गियर इनपुट और आउटपुट शाफ्ट के बीच गियर अनुपात को प्रभावित नहीं करता है। ध्यान दें कि एक साथ चेन से बंधे गियर के अनुक्रम में अनुपात केवल पहले और अंतिम गियर पर दांतों की संख्या पर निर्भर करता है। मध्यवर्ती गियर अपने आकार के अनुसार अंतिम गियर के घूर्णन की दिशा को परिवर्तित करने के अतिरिक्त श्रृंखला के समग्र गियर अनुपात में परिवर्तन नहीं करते हैं। अर्थात् प्रत्येक मध्यवर्ती गियर का गियर अनुपात चिह्न परिवर्तित हो जाता है।
इसी प्रकार गैर-गियर वाले घर्षण ड्राइव सिस्टम में आइडलर व्हील का आकार इनपुट और आउटपुट शाफ्ट के बीच गियर अनुपात को प्रभावित नहीं करता है। इनपुट शाफ्ट की सतह गति को प्रत्यक्ष रूप से आइडलर व्हील की सतह गति तक और आइडलर व्हील से आउटपुट शाफ्ट तक स्थानांतरित किया जाता है। एक बड़ा या छोटा आइडलर व्हील समान सतह गति (जो इनपुट शाफ्ट की सतह गति के बराबर होती है) को बनाए रखता है। इसलिए आउटपुट शाफ्ट को आइडलर व्हील के आकार के अनुसार एक स्थिर गति से संचालित किया जाता है जब तक कि निश्चित रूप से घर्षण न हो, क्योकि आइडलर व्हील मे प्रत्यक्ष रूप से संचालन करते समय अधिकांश घर्षण ड्राइव सिस्टम में घर्षण नहीं होना चाहिए, हालांकि ऐसे उदाहरण हैं जहां एक आइडलर व्हील क्लच के रूप में कार्य कर सकता है या सिस्टम पर असामान्य रूप से भारी भार हो सकता है जो सदैव एक निश्चित दर पर घूर्णन करता है जब तक कि आइडलर व्हील मे कुछ कमी न हो और गियर के दांत टूटना प्रारम्भ न हो जाएं या दांत टूट न जाएं। व्हील का अलग-अलग होना या गियर सिस्टम के विपरीत की स्थितियां आइडलर व्हील के बीच घूर्णन के अनुपात का कारण बन सकती हैं।
अनुप्रयोग
- रिवर्स आइडलर
एक मध्यवर्ती गियर जो किसी भी कार्य को करने के लिए शाफ्ट को नहीं चलाता है उसे आइडलर गियर कहा जाता है। कभी-कभी दिशा को विपरीत करने के लिए एकल आइडलर गियर का उपयोग किया जाता है ऐसी स्थिति में इसे "रिवर्स आइडलर" कहा जा सकता है। उदाहरण के लिए सामान्य ऑटोमोबाइल मैनुअल संचालन दो गियर के बीच एक रिवर्स आइडलर को प्रयुक्त रिवर्स गियर मे प्रयुक्त करता है। चूँकि एक चालित गियर (गियर "ए") दक्षिणावर्त जो कि दूसरे गियर ("बी") को वामावर्त चलने के लिए प्रेषित करता है। तार में तीसरा गियर जोड़ने का अर्थ यह है कि गियर "सी" "ए" के समान दिशा में घूमेगा। एक विशिष्ट संचालन को "ए" और "बी" गियर के साथ डिज़ाइन किया गया है। इसलिए जब इंजन घूर्णन करता है तो आउटपुट शाफ्ट विपरीत दिशा में घूमता है जो वाहन को आगे बढ़ाता है। एक प्रत्यक्ष आइडलर गियर सेटअप सामान्यतः "ए" और "सी" गियर होता है जो एक दूसरे के संपर्क में नहीं होता है जब तक कि उनके बीच "बी" गियर नहीं ले जाया जाता है। चूंकि आइडलर व्हील को कार आगे बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया है जब आउटपुट इनपुट शाफ्ट से विपरीत दिशा में घूमता है तब इसे "बी" आइडलर गियर में जोड़ा जाता है जिससे यह "सी" गियर को उसी दिशा में घूमने के लिए प्रेरित करता है। जैसे गियर "ए" इनपुट और आउटपुट शाफ्ट एक ही दिशा में घूमता है जो कार को विपरीत दिशा में चलाता है।
एक अन्य सिनेरियो रोलर की एक चेन है जिसका उपयोग पेपर दबाने के लिए किया जाता है जिसमे प्रत्येक रोलर को संचालित करना पड़ता है लेकिन प्रत्येक में एक मोटर जोड़ने की आवश्यकता नही होती है। स्वतंत्र ड्राइव सिस्टम के साथ घूर्णी गति को सामान्य करना जटिल हो सकता है। प्रत्येक रोलर के शाफ्ट के अंत में केवल एक गियर जोड़ा जा सकता है। लेकिन इसका अर्थ यह है कि प्रत्येक रोलर पहले वाले रोलर के विपरीत दिशा में घूमता है और इसलिए स्पिनिंग (प्रचक्रण) के रूप में एक दूसरे मे घर्षण उत्पन्न हो सकता है। प्रत्येक बड़े गियर के बीच एक छोटा आइडलर गियर जोड़ने से परिणामी रोलर की एक चेन उत्पन्न होती है जो सभी आइडलर व्हील मे एक ही दिशा में संचालित होती हैं।
दूरी पर संचरण
आइडलर गियर उन स्थितियों में भी दूर के शाफ्टों के बीच घूर्णन संचारित कर सकते हैं जहां दूर के गियर को एक साथ प्रयुक्त करने के लिए उन्हें बड़ा करना अपेक्षाकृत जटिल हो सकता है। बड़े गियर न केवल अधिक स्थान घेरते हैं परंतु इनमे गियर का द्रव्यमान और घूर्णन (जड़त्व का क्षण) की त्रिज्या का अनुपात द्विघात होता है। निष्क्रिय गियर के अतिरिक्त निश्चित रूप से दूरी पर टॉर्क संचारित करने के लिए दांतेदार बेल्ट या रोलर चेन का उपयोग किया जा सकता है। छोटी दूरी के लिए आइडलर व्हील की एक ट्रेन का उपयोग किया जा सकता है। इसमे विषम या सम संख्या का उपयोग किया जाता है जो यह निर्धारित करता है कि अंतिम आउटपुट गियर इनपुट गियर के समान दिशा में घूमता है या नहीं घूमता है। लंबी दूरी के लिए रोलर चेन या बेल्ट क्वाइटर होती है जो अपेक्षाकृत कम घर्षण उत्पन्न करती है। हालांकि रोलर चेन की क्षमता के आधार पर गियर सामान्यतः जटिल होते हैं। जैसा कि ऊपर वर्णित है कि एक ऐसा स्थिति जहां कई आइडलर गियर का उपयोग किया जा सकता है। जिसमे कई आउटपुट गियर होते हैं जिन्हें एक साथ चलाने की आवश्यकता होती है।
कैटरपिलर ट्रैक आइडलर व्हील्स
एक ट्रैक किया गया वाहन आइडलर व्हील और रोलर के संयोजन का उपयोग करता है, जिसमें ड्राइव स्प्रोकेट, आइडलर व्हील, ट्रैक रिटर्न रोलर और रोड व्हील सम्मिलित होते हैं। यह एक कन्वेयर बेल्ट की अवधारणा के समान है जिसमे केवल एक संचालित निरंतर बेल्ट के शीर्ष पर वस्तुओं को ले जाने वाली मशीन के अतिरिक्त एक ऐसी मशीन होती है जो स्वयं को एक निरंतर बेल्ट पर ले जाती है। एक विशिष्ट अनुप्रयोग में इसकी क्षमता को एक ड्राइव स्प्रोकेट (या ड्राइव व्हील) में संचारित किया जाता है, जो ट्रैक को उसके लूप के चारों ओर चलाता है। वाहन के विपरीत किनारे पर एक आइडलर व्हील होता है जो एक प्रकार का पुली व्हील प्रदान करता है। कुछ अनुप्रयोगों में ड्राइव स्प्रोकेट और आइडलर व्हील वाहन का कुछ भार उठाते हैं। इस विवरण के प्रयोजनों के लिए हम मान सकते है कि ड्राइव स्प्रोकेट और आइडलर व्हील भार वहन करने वाली इकाइयाँ नहीं हैं और ड्राइव स्प्रोकेट सामने की ओर है। उदाहरण के लिए माउंट शेरमन देखें। चूंकि ड्राइव स्प्रोकेट डिज़ाइन के आधार पर या तो सामने (एम4 शेरमेन, कई अन्य द्वितीय विश्व युद्ध टैंक) या वाहन के पीछे (टी-90, अधिकांश आधुनिक टैंक) हो सकता है। आइडलर व्हील या तो ट्रैक को सतह से पीछे ले जाता है और इसे ड्राइव स्प्रोकेट (रियर आइडलर व्हील) पर वापस कर देता है या ड्राइव स्प्रोकेट से ट्रैक प्राप्त करता है और इसे रोड व्हील (फ्रंट आइडलर व्हील) के सामने रख देता है। आइडलर व्हील, आइडलर गियर की तरह संचालित नहीं होता है। हालाँकि यह तकनीकी रूप से ट्रैक की दिशा को विपरीत कर देता है लेकिन उसके घूमने की दिशा को विपरीत नही करता है। इसमे "आइडलर" शब्द का कोई महत्व नहीं है या इसका आइडलर गियर से कोई संबंध नहीं है। सामान्यतः वे दोनों "निष्क्रिय" हैं या कोई कार्य नहीं करते हैं केवल ऊर्जा संचारित करते हैं। यह शब्द किसी निष्क्रिय वस्तु या किसी ऐसे व्यक्ति के लिए है जो कार्य नहीं कर रहा है। रोड व्हील ड्राइव स्प्रोकेट और आइडलर व्हील के बीच गैर-संचालित व्हील की एक चेन हैं जो वाहन के भार का समर्थन करने का लिए कार्य करती है। इस प्रकार इन्हें "निष्क्रिय" नहीं माना जा सकता है। टैंक और अन्य एएफवी जैसे उच्च गति अनुप्रयोगों में इन रोड व्हील को सामान्यतः यात्रियों को आसान बनाने, नियंत्रणीयता बढ़ाने और टूट-फूट को कम करने के लिए कुछ प्रकार की निलंबन प्रणाली दी जाती है। आइडलर व्हील को विशेष रूप से ड्राइव स्प्रोकेट में सस्पेंशन सिस्टम जोड़ने की जटिलताओं के कारण ऐसे वाहनों में रोड व्हील सामान्यतः वाहन का समग्र भार उठाते हैं। बुलडोजर जैसे कम गति वाले अनुप्रयोगों में इन रोड व्हील में किसी भी प्रकार की निलंबन प्रणाली का अभाव होता है, क्योंकि कम गति के लिए कुशनिंग की आवश्यकता नहीं होती है। इससे आइडलर और ड्राइव व्हील को कुछ भार उठाने की भी स्वीकृति प्राप्त होती है क्योंकि उनके निलंबन की कमी अप्रासंगिक हो जाती है। जिसमे ट्रैक रिटर्न रोलर का उपयोग किया जा सकता है या नहीं भी किया जा सकता है। ये केवल छोटे रोलर होते हैं जो ट्रैक के भार का समर्थन करते हैं क्योंकि इसे पुनः बनाने के लिए पीछे से आगे स्थानांतरित किया जाता है। ट्रैक रोड व्हील को सभी सतहों पर घूमने के लिए एक ठोस "मार्ग" प्रदान करता है जिससे रोड व्हील वाहन को स्व-निर्मित मार्ग के साथ घुमाते हैं, जबकि ड्राइव स्प्रोकेट वाहन को ट्रैक के साथ आगे बढ़ाता है। "फ्रेस" ट्रैक. आइडलर प्रयुक्त ट्रैक को वापस उठाता है और उसे वापस सामने ड्राइव स्प्रोकेट पर वापस कर देता है। यही कारण है कि ट्रैक किए गए वाहन के लिए प्रारंभिक शब्द "ट्रैक लायिंग मशीन" था।रेलवे ट्रैक बिछाने वाले उपकरण के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए। कीचड़ भरी सतह पर वाहनों को ले जाने के लिए प्रायः ट्रैक के किनारे तख्तों या लट्ठों को रखने की आवश्यकता होती है। जिसके लिए कॉरडरॉय रोड, प्लैंक रोड देखें। 19वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में आविष्कारकों ने एक ऐसी रोलिंग मशीन बनाई, जो जहां भी जाती थी अपनी स्वयं की तख़्ती वाली सड़क बना लेती थी जिससे किसानों को कीचड़ भरे क्षेत्रों से गुजरने के लिए लकड़ियाँ बिछाने की आवश्यकता नहीं पड़ती थी। इसके कई अन्य लाभ बाद में भी खोजे गए हैं।
ध्यान दें कि कुछ गैर-संचालित ट्रैक किए गए ट्रांसपोर्ट अर्थात ट्रेलर (वाहन) जो पहियों के अतिरिक्त पटरियों पर भी चलते हैं, जिनमें ड्राइव स्प्रोकेट के अतिरिक्त दो निष्क्रिय आइडलर व्हील होते हैं। उपकरण के कुछ अन्य भाग भी हैं जैसे कि कैटरपिलर डी-9 बुलडोजर (कई अन्य कैटरपिलर ब्रांड बुलडोजर), टकर स्नो-कैट और मैट्रैक रबर ट्रैक रूपांतरण किट जो अपने ट्रैक को त्रिकोण या पिरामिड के आकार में परिवर्तित करते हैं। पिरामिड की नोक पर ड्राइव स्प्रोकेट के साथ इस परिवर्तन में दो आइडलर/रोडव्हील और ड्राइव स्प्रोकेट (साथ ही कई छोटे, लोड वाले रोडव्हील) होते हैं। बहुत ही दुर्लभ स्थितियों में वाहनों में आइडलर व्हील का अभाव होता है। उत्तरी क्षेत्रों में लोगों को बर्फ में अत्यधिक कर्षण बल प्राप्त करने के लिए साधारण तीन एक्सल ट्रक लेना होता था और पीछे के आइडलर व्हील के चारों ओर एक साधारण निरंतर ट्रैक स्थापित करना होता था। इस प्रकार एक अर्ध-ट्रैक प्रणाली का निर्माण हुआ था जिसमें दो ड्राइव व्हील थे और कोई भी आइडलर या रोड व्हील नहीं थे। हालाँकि वास्तविक ट्रैक वाले वाहनों पर इसे लगभग कभी नहीं देखा जाता है क्योंकि दूसरा ड्राइव व्हील अनावश्यक होता है।
