द्रव शक्ति
द्रव शक्ति शक्ति उत्पन्न करने, नियंत्रित करने और संचारित करने के लिए दाब में द्रव पदार्थ का उपयोग किया जाता है। जिसमे द्रव शक्ति को खनिज तेल या पानी जैसे द्रव का उपयोग करके जलगति विज्ञान में और हवा या अन्य गैसों जैसे गैस का उपयोग करके संपीड़ित वायु में विभाजित किया जाता है। जिसको विस्तारित भौगोलिक क्षेत्रों में औद्योगिक उपयोगकर्ताओं के लिए केंद्रीय स्रोत से विद्युत् संचारित करने के लिए एक बार संपीड़ित-वायु और जल-दाब प्रणाली का उपयोग किया जाता था; जो की द्रव शक्ति प्रणालियाँ आज समान्यत: एक ही भवन या मोबाइल मशीन के अंदर होती हैं।
इस प्रकार के द्रव शक्ति प्रणाली सिलेंडर में या द्रव मोटर में सीधे पिस्टन पर दाब वाले द्रव द्वारा कार्य करते हैं। द्रव सिलेंडर बल उत्पन्न करता है जिसके परिणामस्वरूप रैखिक गति होती है, जबकि द्रव मोटर टोक़ उत्पन्न करती है जिसके परिणामस्वरूप रोटरी गति होती है। द्रव शक्ति प्रणाली के अंदर , सिलेंडर और मोटर (जिसे प्रेरक भी कहा जाता है) वांछित कार्य करते हैं। जिसमे वाल्व जैसे नियंत्रण घटक प्रणाली को नियंत्रित करते हैं।
तत्व
यह जो की द्रव शक्ति प्रणाली में मुख्य प्रस्तावकर्ता (जैसे कि इलेक्ट्रिक मोटर या आंतरिक दहन इंजन) द्वारा संचालित पंप होता है जो यांत्रिक ऊर्जा को द्रव ऊर्जा में परिवर्तित करता है, जिसमे दाब वाले द्रव पदार्थ को नियंत्रित किया जाता है और वाल्व द्वारा हायड्रॉलिक सिलेंडर या वायवीय जैसे प्रेरक उपकरण में निर्देशित किया जाता है। जिसे सिलेंडर, रैखिक गति प्रदान करने के लिए, या द्रवीय मोटर या वायवीय मोटर, रोटरी गति या टोक़ प्रदान करने के लिए घूर्णी गति निरंतर या एक से कम परिक्रमण तक सीमित हो सकती है।
हाइड्रोलिक पंप (द्रवीय पंप)
गतिशील (गैर धनात्मक विस्थापन) पंप
इस प्रकार का उपयोग समान्यत: कम दाब, उच्च मात्रा प्रवाह अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है। चूंकि वे उच्च दाबों का सामना करने में सक्षम नहीं हैं, जिसे द्रव शक्ति क्षेत्र में बहुत कम उपयोग होता है। उनका अधिकतम दाब 250-300 पीएसआई (1.7 - 2.0 एमपीए) तक सीमित है। इस प्रकार के पंप का उपयोग मुख्य रूप से द्रव पदार्थों को एक स्थान से दूसरे स्थान तक ले जाने के लिए किया जाता है। केन्द्रापसारक और अक्षीय प्रवाह प्रोपेलर पंप दो सबसे सामान्य प्रकार के गतिशील पंप हैं।[1]
धनात्मक विस्थापन पंप
इस प्रकार का उपयोग सार्वभौमिक रूप से द्रव विद्युत प्रणालियों के लिए किया जाता है। इस पंप के साथ, पंप शाफ्ट घूर्णन की प्रति क्रांति द्रवीय प्रणाली में निश्चित मात्रा में द्रव को बाहर निकाल दिया जाता है। यह पंप प्रणाली पर यांत्रिक भार के साथ-साथ घर्षण के कारण प्रवाह के प्रतिरोध से उत्पन्न दाब पर नियंत्रण पाने में सक्षम हैं। जो की द्रव शक्ति पंपों में ये दो विशेषताएं अत्यधिक वांछनीय हैं। जिसे गैर-धनात्मक विस्थापन पंपों पर इन पंपों के निम्नलिखित लाभ भी हैं:
- उच्च दाब क्षमता (12,000 पीएसआई तक, लगभग 80 एमपीए)
- छोटा ठोस आकार
- उच्च मात्रा दक्षता
- डिज़ाइन दाब सीमा में दक्षता में छोटे परिवर्तन [2]
विशेषताएं
विद्युत चालित प्रणालियों की तुलना में द्रव शक्ति प्रणालियाँ कम मात्रा में उच्च शक्ति और उच्च बल उत्पन्न कर सकती हैं। जिसमे लगाए गए बलों को गेज और मीटर द्वारा प्रणाली के अंदर सरलता से मॉनिटर किया जा सकता है। जिसमे विद्युत् या ईंधन के माध्यम से बल प्रदान करने वाली प्रणालियों की तुलना में, द्रव ऊर्जा प्रणालियों को ठीक से बनाए रखने पर लंबी सेवा जीवन के लिए जाना जाता है। जो की द्रव मोटर से गुजरने वाला कार्य करने वाला द्रव स्वाभाविक रूप से मोटर को ठंडा करता है, जिसे इलेक्ट्रिक मोटर के लिए अलग से व्यवस्थित किया जाना चाहिए। द्रव मोटर्स सामान्य रूप से कोई चिंगारी नहीं उत्पन्न करते हैं, जो ज्वलनशील गैसों या वाष्प वाले खतरनाक क्षेत्रों में विद्युत उपकरण में प्रज्वलन या विस्फोट का स्रोत हैं।
द्रव शक्ति प्रणालियां पाइप और नियंत्रण उपकरणों के अंदर दाब और प्रवाह के हानि के लिए अतिसंवेदनशील होती हैं। जिसमे द्रव शक्ति प्रणालियाँ कार्यशील द्रव पदार्थ की स्वच्छता को बनाए रखने के लिए फिल्टर और अन्य उपायों से सुसज्जित हैं। इस प्रकार के प्रणाली में कोई गंदगी सील और रिसाव के पहनने का कारण बन सकती है, या नियंत्रण वाल्वों को बाधित कर सकती है और अनियमित संचालन का कारण बन सकती है। द्रवीय द्रव पदार्थ कुछ सीमा तक संपीड़ित होने के साथ-साथ तापमान और दाब के प्रति संवेदनशील होता है। ये प्रणाली ठीक से नहीं चलने का कारण बन सकते हैं। यदि ठीक से नहीं चलाया जाता है, तो निर्वातन और वायु मिश्रण हो सकता है।
आवेदन
इसमें द्रव शक्ति के मोबाइल अनुप्रयोग व्यापक हैं। जो लगभग प्रत्येक स्व-चालित पहिए वाले वाहन में या तो हाइड्रॉलिक रूप से संचालित या एयर ब्रेक (सड़क वाहन) या वायवीय रूप से संचालित ब्रेक होते हैं। यह अर्थमूविंग उपकरण जैसे बुलडोज़र, बेकहो और अन्य खुदाई के लिए और प्रणोदन के लिए भी शक्तिशाली द्रवीय प्रणाली का उपयोग करते हैं। बहुत ही ठोस द्रव शक्ति प्रणाली अनेक वाहनों में पाया जाने वाला स्वचालित रूपांतरण है, जिसमें द्रवीय टोर्क परिवर्त्तक सम्मिलित है।
इस प्रकार के द्रव शक्ति का उपयोग स्वचालित प्रणालियों में भी किया जाता है, जहां द्रव शक्ति का उपयोग करके उपकरण या कार्य के टुकड़े को स्थानांतरित या आयोजित किया जाता है। जिससे स्पष्ट मशीन उपकरण के लिए परिवर्ती-प्रवाह नियंत्रण वाल्व और स्थिति संवेदक को सर्वोमैकेनिज्म प्रणाली में सम्मिलित किया जा सकता है। जिसे नीचे उन अनुप्रयोगों और श्रेणियों की अधिक विस्तृत सूची दी गई है जिनके लिए द्रव शक्ति का उपयोग किया जाता है:
- औद्योगिक (स्थिर के रूप में भी जाना जाता है)
- धातु का काम
- अंतः क्षेपण संचन
- नियंत्रक
- पदार्थ प्रबंधन
- एयरोस्पेस
- लैंडिंग गियर्स
- ब्रेक
वायवीय और द्रवीय प्रणाली की तुलना
- निवेश
- यह न्यूमेटिक्स बनाने और संचालित करने के लिए कम मूल्यवान है। जो की वायु को संपीड़ित माध्यम के रूप में प्रयोग किया जाता है, इसलिए द्रव पदार्थ को निकालने या पुनर्प्राप्त करने की कोई आवश्यकता नहीं होती है। जिसमे द्रवीय प्रणाली बड़े कार्य के दाब का उपयोग करते हैं, और न्यूमेटिक्स की तुलना में बड़े भागों की आवश्यकता होती है।
- प्रेसिजन
- इसमें द्रव पदार्थों के विपरीत है, जिसमे दाब डालने पर गैसों की मात्रा अधिक परिवर्तित हो जाती है जिससे स्पष्टता प्राप्त करना कठिन हो जाता है।
सामान्य द्रवीय परिपथ अनुप्रयोग
तुल्यकालन
यह परिपथ सिंक्रोनाइज़ेशन से कार्य करता है। जैसे ही सिलेंडर निश्चित बिंदु पर पहुंचता है, जिस कारण दूसरा सक्रिय हो जाएगा, या तो द्रवीय लिमिट स्विच वाल्व द्वारा या सिलेंडर में दाब के निर्माण से होता है। जिसमे इन परिपथ का उपयोग निर्माण में किया जाता है। इसका उदाहरण असेंबली रेखा पर होगा। जैसे किसी वस्तु को नियंत्रण के लिए द्रवीय आर्म को सक्रिय किया जाता है। इसके पश्चात् यह विस्तार या वापसी के बिंदु पर पहुंच जाएगा, जहां अन्य सिलेंडर ऑब्जेक्ट पर कैप या टॉप को स्क्रू करने के लिए सक्रिय होता है। इसलिए शब्द तुल्यकालन होता है।
पुनर्योजी
पुनर्योजी परिपथ में, डबल एक्टिंग सिलेंडर का उपयोग किया जाता है। इस सिलेंडर में पंप होता है जिसका निश्चित आउटपुट होता है। जो कि पुनर्योजी परिपथ का उपयोग किसी दिए गए अनुप्रयोग के लिए छोटे आकार के पंप के उपयोग की अनुमति देता है। यह द्रव पदार्थ को टैंक में वापस करने के अतिरिक्त टोपी में फिर से रूट करके कार्य करता है [3] उदाहरण के लिए, ड्रिलिंग प्रक्रिया में पुनर्योजी परिपथ समान गति से ड्रिलिंग की अनुमति देगा, और बहुत तेज गति से पीछे हटना होगा। जहाँ यह ऑपरेटर को तेज और अधिक स्पष्ट उत्पादन देता है।
विद्युत नियंत्रण
द्रव शक्ति तत्वों के विद्युत नियंत्रण के संयोजन स्वचालित प्रणालियों में व्यापक हैं। जो की विद्युत रूप में मापने, संवेदन या नियंत्रण तत्वों की विस्तृत विविधता उपलब्ध है। इनका उपयोग सोलेनोइड वाल्व या सर्वो वाल्व को संचालित करने के लिए किया जा सकता है जो द्रव शक्ति तत्व को नियंत्रित करता है। जिसमे विद्युत नियंत्रण का उपयोग अनुमति देने के लिए किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, दूर से स्थित नियमावली नियंत्रण वाल्व पर लंबी नियंत्रण रेखाएँ चलाए बिना द्रव शक्ति प्रणाली का रिमोट नियंत्रण है।
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ Esposito, Anthony, Fluid Power With Applications,ISBN 0-13-513690-3
- ↑ Esposito, Anthony, Fluid Power With Applications,ISBN 0-13-513690-3
- ↑ "Regeneration Circuits". Hydraulics & Pnuematics. Retrieved November 19, 2017.
- Esposito, Anthpny, Fluid Power With Applications,ISBN 0-13-513690-3
- Esposito, Anthony, Fluid Power with Applications, ISBN 0-13-010225-3
- Hydraulic Power System Analysis, A. Akers, M. Gassman, & R. Smith, Taylor & Francis, New York, 2006, ISBN 0-8247-9956-9
