पॉपट वॉल्व
पॉपट वॉल्व (जिसे मशरूम वाल्व भी कहा जाता है[1]) एक वॉल्व है जो सामान्यतः इंजन में गैस या वाष्प के प्रवाह के समय और मात्रा को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है।
इसमें एक छिद्र या खुला अंत कक्ष होता है,आमतौर पर अनुप्रस्थ काट में वृतीय या अंडाकार होता है,और एक प्लग,आमतौर पर एक वॉल्व तने के रूप में जाने वाले स्तम्भ के अंत में एक वर्तुलाकार होता है। इस प्लग का काम करने वाला अंत, वॉल्व तल ,आमतौर पर सील किए जा रहे कक्ष के रिम में संबंधित वॉल्व आधार धरातल के के प्रति सील करने हेतु 45 ° बेवल पर धारित होता है। शाफ्ट अपने संरेखण को बनाए रखने के लिए वॉल्व पथ प्रदर्शक के माध्यम से यात्रा करता है।
वॉल्व के दोनों तरफ एक दाबांतर इसके प्रदर्शन में सहायता या प्रदर्शन को विकृत कर सकता है। निकास अनुप्रयोगों में वॉल्व के प्रति उच्च दबाव इसे सील करने में सहायता करता है, और अंतर्ग्रहण अनुप्रयोगों में कम दबाव इसे प्रारंभ करने में सहायता करता है।
पॉपट वॉल्व का आविष्कार 1833 में अमेरिकी ई o एo जीo द्वारा किया गया था। यंग ऑफ द न्यू कैसल और फ्रेंचटाउन टर्नपाइक और रेलरोड कंपनी यंग ने अपने विचार का एकस्व कराया था, लेकिन 1836 में अमेरिकी एकस्व कार्यालय में आग लगने से इसके सभी अभिलेख नष्ट हो गए।[2]
व्युत्पत्ति
पॉपेट शब्द " कठपुतली " के साथ व्युत्पत्ति साझा करता है: यह मध्य अंग्रेजी पोपेट ("युवा" या "गुड़िया") ,जो मध्य फ्रेंच पॉपेट से है, जो कि पॉपी का एक छोटा रूप है। एक वॉल्व का वर्णन करने के लिए पॉपेट शब्द का उपयोग एक ही शब्द से आता है जो मैरियोनेट्स पर लागू होता है,जो पॉपट वॉल्व की तरह, रैखिक रूप से प्रसारित दूरस्थ गति के जवाब में शारीरिक रूप से चलता है।[3][4] अतीत में, कठपुतली वॉल्व पॉपट वॉल्व का पर्याय था;[5][6] हालाँकि, कठपुतली का यह प्रयोग अब अप्रचलित है।
रचना
पॉपट वॉल्व मूल रूप से सर्पण और दोलक वॉल्व से अलग है; एक द्वार को उजागर करने के लिए एक आधार पर ढलकने या हिलने के बजाय, पॉपट वॉल्व आधार से द्वार के सतह के लंबवत आंदोलन के साथ उत्थापन करता है। पॉपट वॉल्व का मुख्य लाभ यह है कि इसमें आधार पर कोई गति नहीं होती है, इस प्रकार स्नेहन की आवश्यकता नहीं होती है।[7] ज्यादातर मामलों में प्रत्यक्ष-कार्यकारी वॉल्व में संतुलित पॉपेट होना फायदेमंद होता है। पॉपेट को स्थानांतरित करने के लिए कम बल की आवश्यकता होती है क्योंकि पॉपेट पर सभी बल समान और विपरीत बलों द्वारा निरस्त कर दिए जाते हैं। परिनालिका कुंडली को केवल स्प्रिंग बल का प्रतिकार करना पड़ता है।[8]
पॉपट वॉल्वआंतरिक दहन और भाप इंजनो में उनके उपयोग के लिए सबसे अच्छी तरह से जाने जाते हैं, लेकिन अर्द्धचालक उद्योग में दूध के प्रवाह को नियंत्रित करने से लेकर निष्प्राण हवा को अलग करने तक कई औद्योगिक प्रक्रियाओं में उपयोग किया जाता है।
वायुचालित टायर पर इस्तेमाल किए जाने वाले प्रेस्टा वॉल्व और श्रेडर वॉल्व पॉपट वॉल्व के उदाहरण हैं। प्रेस्टा वॉल्व में कोई स्प्रिंग नहीं है और फुलाए जाने पर खोलने और बंद करने के लिए दाबांतर पर निर्भर करता है।
पनडुब्बियों से टारपीडो लॉन्च करने में पॉपट वॉल्व बड़े पैमाने पर कार्यरत हैं। कई प्रणालियाँ टारपीडो नली से टारपीडो को बाहर निकालने के लिए संपीड़ित हवा का उपयोग करती हैं, और पॉपट वॉल्व इस हवा की एक बड़ी मात्रा (समुद्री जल की एक महत्वपूर्ण मात्रा के साथ) को बुलबुले के टेल-टेल क्लाउड को कम करने के लिए पुनर्प्राप्त करता है जो अन्यथा नाव की जलमग्न स्थिति को उजागर कर सकता है।[9]
आंतरिक दहन इंजन में उपयोग
बेलनाकार सिर के माध्यम से और दहन कक्ष में ग्रहण और निकास गैसों के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए अधिकांश पिस्टन इंजनो में पॉपट वॉल्व का उपयोग किया जाता है। पॉपट वॉल्व का वह भाग जो दहन कक्ष मे रहता है, सपाट वर्तुलाकार है, जबकि दूसरी तरफ चक्रिका मे एक पतली बेलनाकार शुंडाकार दंड होता है जिसे वॉल्व का तना कहा जाता है।
सामग्री और स्थायित्व
एक विशिष्ट आधुनिक बड़े पैमाने पर उत्पादन इंजनो में, वॉल्व ठोस होते हैं और इस्पात मिश्र धातुओं से बने होते हैं। हालांकि कुछ इंजन ताप हस्तांतरण में सुधार के लिए सोडियम से भरे खोखले वॉल्व का उपयोग करते हैं।
कई आधुनिक इंजन एल्यूमीनियम बेलनाकार सिर का उपयोग करते हैं। हालांकि यह बेहतर ताप हस्तांतरण प्रदान करता है, इसके लिए इस्पातीय वॉल्व आधार आवेषण का उपयोग करने की आवश्यकता होती है; पुराने कच्चा लोहा बेलनाकार सिर में, वॉल्व आधार अक्सर बेलनाकार सिर का हिस्सा होते हैं। वॉल्व तने के आसपास 0.4 -0,6 मिलीमीटर(0.016-0.024 इंच ) का अंतराल उपस्थित है, इसलिए दहन गैसों को इस अंतराल या तेल को दहन कक्ष में खींचे जाने से रोकने के लिए वॉल्व स्टेम सील का उपयोग किया जाता है। आमतौर पर, एक रबर लिप-टाइप सील का उपयोग किया जाता है। घिसे हुए वॉल्व गाइड और / या दोषपूर्ण तेल सीलॉ का एक आम लक्षण, जब सेवन में कई गुना निर्वात होता है,जैसे कि जब त्वरित्र अचानक बंद हो जाता है ,तब निकास पाइप से नीले धुएं का एक कश होता है, ।
ऐतिहासिक रूप से, वॉल्वों के साथ दो प्रमुख मुद्दे थे, जिनमें से दोनों को आधुनिक धातु विज्ञान में सुधार के द्वारा हल किया गया है। पहला यह था कि शुरुआती आंतरिक दहन इंजनों में, वॉल्वों की उच्च घिसाव की दर का मतलब था कि वॉल्वों को फिर से पीसने के लिए नियमित अंतराल पर वॉल्व की सुधारने की आवश्यकता होती थी। दूसरा, 1920 के दशक से पेट्रोल (गैसोलीन) में टेट्राइथाइललेड का इस्तेमाल किया जाता रहा है, ताकि इंजन को खटखटाने से रोका जा सके और वॉल्वों को चिकनाई प्रदान की जा सके। 1990 के दशक के मध्य तक कई औद्योगिक देशों में वॉल्वों (जैसे जंगरोधी इस्पात )और वॉल्व आधार (जैसे कि स्टेलाइट ) के लिए आधुनिक सामग्री सीसे वाले पेट्रोल को चरणबद्ध तरीके से समाप्त करने की अनुमति दी गई।
सक्रियण विधि
1890 और 1900 के शुरुआती इंजनो में एक स्वचालित ग्रहण वॉल्व का उपयोग किया गया था, जिसे दहन कक्ष में निर्वात द्वारा खोला गया था और एक हल्के स्प्रिंग द्वारा बंद कर दिया गया था। बेलन में दबाव के साथ इसे खोलने के लिए निकास वॉल्व को यंत्रवत संचालित किया जाना था। स्वचालित वॉल्वों के उपयोग ने तंत्र को सरल बना दिया, लेकिन वॉल्व फ्लोट ने उस गति को सीमित कर दिया जिस पर इंजन चल सकता था,और लगभग 1905 तक यांत्रिक रूप से संचालित प्रवेश वॉल्वों को वाहन इंजनो के लिए तेजी से अपनाया गया।
यांत्रिक संचालन आमतौर पर वॉल्व दंड के अंत में दबाकर होता है,आमतौर पर वॉल्व को बंद स्थिति में वापस लाने के लिए स्प्रिंग का उपयोग किया जाता है। उच्च इंजन की गति (प्रति मिनट घूर्णन) पर, वॉल्व रेल के वजन का मतलब है कि वॉल्व स्प्रिंग वॉल्व को इतनी जल्दी बंद नहीं कर सकता है, जिससे वॉल्व फ्लोट या वॉल्व बाउन्स हो जाता है। डेस्मोड्रोमिक वॉल्व यांत्रिक रूप से वॉल्व (वॉल्व स्प्रिंग्स का उपयोग करने के बजाय) को बंद करने के लिए एक दूसरे संदोलक भुजा का उपयोग करते हैं और कभी-कभी उच्च घूर्णन प्रति मिनट पर काम करने वाले इंजनों में वॉल्व फ्लोट से बचने के लिए उपयोग किया जाता है।
अधिकांश बड़े पैमाने पर उत्पादित इंजनो में, कैमशाफ़्ट कई मध्यवर्ती तंत्रों (जैसे पुशरोड्स, रोलर घुमाव और वॉल्व को उठाने वाला ) के माध्यम से वॉल्वों के उद्घाटन को नियंत्रित करते हैं। कैमशाफ़्ट पर कैम का आकार वॉल्व उत्थापन को प्रभावित करता है और वॉल्व के खुलने का समय निर्धारित करता है।
वॉल्वों की संख्या और स्थान
शुरुआती सपाट इंजन (जिसे एल-हेड इंजन भी कहा जाता है) ने बेलन के बगल में स्थित वॉल्व को बेलन के समानांतर विपरीत अनुस्थापन में देखा गया ।[10] हालांकि इस रचना को सरलीकृत और सस्ते निर्माण के लिए बनाया गया था, ग्रहण और निकास गैसों के मुड़ने वाले रास्ते में वायु के बहाव के लिए बड़ी कमियां थीं, जो इंजन घूर्णन प्रति मिनट को सीमित करती थीं।[11] और इंजन खंड को निरंतर भारी भार के तहत ज़्यादा गरम करने का कारण बन सकता है। सपाटीय इंजन में विकसित हुआ इनटेक ओवर एग्जॉस्ट इंजन कई शुरुआती मोटरसाइकिलों और कई कारों में प्रयोग किया गया। एक इनटेकओवर एग्जॉस्ट इंजन में, ग्रहण वॉल्व सीधे बेलन (बाद के ओवरहेड वॉल्व इंजन की तरह) के ऊपर स्थित थे, हालांकि निकास वॉल्व बेलन के बगल में विपरीत स्थापन में रहता है।
इन रचनाओं को बड़े पैमाने पर ओवरहेड वॉल्व इंजन द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था। ओवरहेड वॉल्व इंजन 1904 के बीच 1960 के दशक के अंत तक 1970 के दशक के मध्य तक, जिससे ग्रहण और निकास वॉल्व दोनों सीधे बेलन के ऊपर (कैमशाफ्ट के साथ इंजन के नीचे स्थित) स्थित होते हैं। बदले में, ओoएचoवीo इंजनों को 1950 से 1980 के दशक के बीच बड़े पैमाने पर ओवरहेड कैमशाफ़्ट इंजनो द्वारा प्रतिस्थापित किया गया। ओएचवी और ओएचसी इंजनों के बीच वॉल्वों का स्थान मोटे तौर पर समान है, हालांकि ओएचसी इंजनों ने वॉल्व के साथ इंजन के शीर्ष पर स्थित कैमशाफ्ट थे और ओएचसी इंजनों में अक्सर प्रति बेलन अधिक वॉल्व होते हैं। अधिकांश ओएचसी इंजनों में अधिकांश ओएचवी इंजनों द्वारा उपयोग किए जाने वाले दो वॉल्व प्रति बेलन के रचना की तुलना में प्रति बेलन एक अतिरिक्त ग्रहण और एक अतिरिक्त निकास वॉल्व (चार-वॉल्व बेलन सिर ) होता है। हालाँकि कुछ ओo एच o सी o इंजनो ने प्रति बेलन तीन या पाँच वॉल्वों का उपयोग किया है।
भाप इंजन में प्रयोग
1770 के दशक में जेम्स वॉट अपने बीम इंजन के बेलनों में भाप के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए पॉपट वॉल्व का उपयोग कर रहे थे। उपकरण का उपयोग करते हुए 1774 के वाट के बीम इंजन का एक अनुभागीय उदाहरण थर्स्टन 1878:98 में पाया जाता है,[12] और लार्डनर (1840) वाट द्वारा पॉपट वॉल्व के उपयोग का सचित्र वर्णन प्रदान करता है।[13]
जब उच्च दबाव अनुप्रयोगों में इनका उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, भाप इंजनों पर प्रवेश वॉल्व के रूप में, वही दबाव जो पॉपट वॉल्वों को बंद करने में सहायता करता है, उन्हें खोलने के लिए आवश्यक बल में भी महत्वपूर्ण योगदान देता है। इसने संतुलित पॉपेट या दोहरे चोट वॉल्व के विकास को प्रेरित किया है, जिसमें दो वॉल्व प्लग एक सामान्य तने पर सवारी करते हैं, एक प्लग पर दबाव बड़े पैमाने पर दूसरे पर दबाव को संतुलित करता है।[14][15] इन वॉल्वों में, वॉल्व को खोलने के लिए आवश्यक बल दबाव और दो वॉल्व खोलने के क्षेत्रों के बीच के अंतर से निर्धारित होता है। फ्रेडरिक एल्सवर्थ सिकल ने 1842 में दोहरा-चोट पॉपट वॉल्व के लिए एक वॉल्व गियर का एकस्व कराया था। 1889 में विज्ञान पत्रिका में पैडल स्टीमर इंजन के लिए उपयोग किए जाने वाले संतुलन पॉपट वॉल्व (लेख द्वारा डबल या संतुलित या अमेरिकी कठपुतली वॉल्व कहा जाता है) की आलोचना की सूचना दी गई थी। कि इसकी प्रकृति से यह 15 प्रतिशत लीक होना चाहिए।[16]
भाप चालित्र पर छाताकार का उपयोग अक्सर ह्यूगो लेंटेज़ या कैप्रोटी वॉल्व गियर के संयोजन के साथ किया जाता है। ब्रिटिश उदाहरणों में शामिल हैं:
- एलएनईआर कक्षा बी 12
- एलएनईआर कक्षा डी49
- एलएनईआर कक्षा पी 2
- एलएमएस स्टैनियर क्लास 5 4-6-0
- बीआर मानक कक्षा 5
- बीआर मानक कक्षा 8 ।
सेन्टीनल वैगन वर्क्स ने अपने स्टीम वैगन और भाप गतिविशिष्ट में पॉपट वॉल्व का इस्तेमाल किया। उत्क्रमण एक साधारण सर्पण कैमशाफ़्ट प्रणाली द्वारा प्राप्त किया गया था।
फ़्रांस में कई चालित्र ,विशेष रूप से जो एसएनसीएफ 240पी पी जैसे आंद्रे चैपलॉन के डिजाइनों के लिए पुनर्निर्माण किए गए थे, लेंटेज़ दोलक-कैम पॉपट वॉल्व का इस्तेमाल करते थे, जो वॉल्सचर्ट वॉल्व गियर द्वारा संचालित थे,चालित्र पहले से ही सुसज्जित थे।
अमेरिकी पेंसिल्वेनिया रेलमार्ग के पीआरआर टी 1 द्वैत इंजन पर पॉपट वॉल्व का भी इस्तेमाल किया गया था, हालांकि वॉल्व सामान्यतः विफल रहे क्योंकि चालित्र आमतौर पर अधिक से अधिक 160 km/h (100 mph) पर संचालित होते थे।, और वॉल्व ऐसी गति के तनाव के लिए नहीं बने थे। पॉपट वॉल्व ने चालित्र को एक विशिष्ट चफ़िंग ध्वनि भी दी।
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ A.L. Dyke (1921), Dyke's Automobile and Gasoline Encyclopedia, St. Louis, A. L. Dyke, archived from the original on 2016-06-11
- ↑ White, John H. (1979). A History of the American Locomotive. North Chelmsford, MA: Courier Corporation. p. 145.
- ↑ "Poppet at Merriam-Webster". Merriam-webster.com. Archived from the original on 2011-10-17. Retrieved 2011-12-06.
- ↑ "Puppet at Merriam-Webster". Merriam-webster.com. Archived from the original on 2012-01-12. Retrieved 2011-12-06.
- ↑ "Puppet valve from 1913 Webster's dictionary". Websters-online-dictionary.org. Archived from the original on 2006-02-21. Retrieved 2011-12-06.
- ↑ "U.S. Patent No. 339809, "Puppet Valve", issued April 13, 1886". Patimg1.uspto.gov. Archived from the original on January 10, 2017. Retrieved 2011-12-06.
- ↑ Fessenden, Charles H. (1915). Valve Gears. New York: McGraw Hill. pp. 159–168. Archived from the original on 2016-06-03.
- ↑ Wahl, Philipp (2013). Piston spool valves and poppet valves. Esslingen: Festo AG & Co. KG.
- ↑ Torpedo Tube Manual books.google.com
- ↑ "fsoc". fsoc. Archived from the original on 18 March 2018. Retrieved 24 April 2018.
- ↑ "A Handy Guide to Clinton Engines" (PDF). 1956. p. 2. Archived (PDF) from the original on October 3, 2015. Retrieved October 2, 2015.
R. P. M. 2200 — 3600
- ↑ Thurston, R.H. (1878). A History of the Growth of the Steam Engine. New York: Appleton & Co. pp. 98.
- ↑ Lardner, Dionysius (1840). The steam engine explained and illustrated. London: Taylor and Walton. pp. 189–91. Archived from the original on 2013-10-04.
- ↑ Jacques Mouchly, Valve and Valve Gear for Locomotives and Other Engines, U.S. Patent 1,824,830, issued Sept. 29, 1931.
- ↑ Herman G. Mueller, Steam Engine Valve, U.S. Patent 1,983,803, issued Dec. 11, 1934.
- ↑ Criticism by E.N. Dickerson in lecture to the Electric Club of New York 17/01/1889, reported by Science vol.13 No.314, Feb 8 1889 p.95 sciencemag.org
