શાફ્ટયાંત્રિક પ્રણાલીઓમાં મહત્વપૂર્ણ ઘટકો છે, જે ટોર્ક અને બેરિંગ બેન્ડિંગ મોમેન્ટ્સ ટ્રાન્સમિટ કરતી વખતે તમામ ટ્રાન્સમિશન તત્વોને ટેકો આપતી કરોડરજ્જુ તરીકે સેવા આપે છે. શાફ્ટની ડિઝાઇનમાં ફક્ત તેની વ્યક્તિગત લાક્ષણિકતાઓ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવું જોઈએ નહીં પરંતુ શાફ્ટ સિસ્ટમની એકંદર રચના સાથે તેના સંકલનને પણ ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ. ગતિ અને પાવર ટ્રાન્સમિશન દરમિયાન અનુભવાતા ભારના પ્રકાર પર આધાર રાખીને, શાફ્ટને સ્પિન્ડલ્સ, ડ્રાઇવ શાફ્ટ અને ફરતા શાફ્ટમાં વર્ગીકૃત કરી શકાય છે. તેમને તેમના ધરીના આકારના આધારે સીધા શાફ્ટ, તરંગી શાફ્ટ, ક્રેન્કશાફ્ટ અને લવચીક શાફ્ટમાં પણ વર્ગીકૃત કરી શકાય છે.
સ્પિન્ડલ્સ
૧. ફિક્સ્ડ સ્પિન્ડલ
આ પ્રકારનો સ્પિન્ડલ સ્થિર રહેતી વખતે ફક્ત વળાંકની ક્ષણો સહન કરે છે. તેની સરળ રચના અને સારી કઠોરતા તેને સાયકલ એક્સલ જેવા ઉપયોગો માટે આદર્શ બનાવે છે.
2. ફરતું સ્પિન્ડલ
સ્થિર સ્પિન્ડલ્સથી વિપરીત, ફરતા સ્પિન્ડલ્સ ગતિમાં હોય ત્યારે વળાંક લેતા ક્ષણો પણ સહન કરે છે. તે સામાન્ય રીતે ટ્રેનના વ્હીલ એક્સેલમાં જોવા મળે છે.
ડ્રાઇવ શાફ્ટ
ડ્રાઇવ શાફ્ટ ટોર્ક ટ્રાન્સમિટ કરવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે અને સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ પરિભ્રમણ ગતિને કારણે લાંબા હોય છે. કેન્દ્રત્યાગી બળોને કારણે થતા ગંભીર કંપનને રોકવા માટે, ડ્રાઇવ શાફ્ટનો સમૂહ તેના પરિઘ સાથે સમાનરૂપે વિતરિત કરવામાં આવે છે. આધુનિક ડ્રાઇવ શાફ્ટ ઘણીવાર હોલો ડિઝાઇનનો ઉપયોગ કરે છે, જે સોલિડ શાફ્ટની તુલનામાં વધુ મહત્વપૂર્ણ ગતિ પ્રદાન કરે છે, જે તેમને સુરક્ષિત અને વધુ સામગ્રી-કાર્યક્ષમ બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઓટોમોટિવ ડ્રાઇવ શાફ્ટ સામાન્ય રીતે સમાન જાડા સ્ટીલ પ્લેટોમાંથી બનાવવામાં આવે છે, જ્યારે હેવી-ડ્યુટી વાહનો ઘણીવાર સીમલેસ સ્ટીલ પાઇપનો ઉપયોગ કરે છે.
ફરતી શાફ્ટ
ફરતા શાફ્ટ અનન્ય છે કારણ કે તેઓ બેન્ડિંગ અને ટોર્સનલ બંને ક્ષણો સહન કરે છે, જે તેમને યાંત્રિક સાધનોમાં સૌથી સામાન્ય ઘટકોમાંના એક બનાવે છે.
સ્ટ્રેટ શાફ્ટ
સીધા શાફ્ટમાં રેખીય અક્ષ હોય છે અને તેને ઓપ્ટિકલ અને સ્ટેપ્ડ શાફ્ટમાં વર્ગીકૃત કરી શકાય છે. સ્ટ્રેટ શાટ્સ સામાન્ય રીતે માટીવાળા હોય છે, પરંતુ કઠોરતા અને ટોર્સનલ સ્થિરતા જાળવી રાખીને વજન ઘટાડવા માટે હોલો કરવા માટે ડિઝાઇન કરી શકાય છે.
૧.ઓપ્ટિકલ શાફ્ટ
આકારમાં સરળ અને ઉત્પાદનમાં સરળ, આ શાફ્ટનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ટ્રાન્સમિશન માટે થાય છે.
2. સ્ટેપ્ડ શાફ્ટ
સ્ટેપ્ડ લોન્ગીટ્યુડિનલ ક્રોસ-સેક્શનવાળા શાફ્ટને સ્ટેપ્ડ શાફ્ટ કહેવામાં આવે છે. આ ડિઝાઇન ઘટકોના ઇન્સ્ટોલેશન અને પોઝિશનિંગને સરળ બનાવે છે, જેનાથી લોડ વિતરણ વધુ કાર્યક્ષમ બને છે. જ્યારે તેનો આકાર એકસમાન મજબૂતાઈવાળા બીમ જેવો હોય છે, ત્યારે તેમાં તણાવ સાંદ્રતાના બહુવિધ બિંદુઓ હોય છે. આ લાક્ષણિકતાઓને કારણે, સ્ટેપ્ડ શાફ્ટનો ઉપયોગ વિવિધ ટ્રાન્સમિશન એપ્લિકેશનોમાં વ્યાપકપણે થાય છે.
૩.કેમશાફ્ટ
પિસ્ટન એન્જિનમાં કેમશાફ્ટ એક મહત્વપૂર્ણ ઘટક છે. ફોર-સ્ટ્રોક એન્જિનમાં, કેમશાફ્ટ સામાન્ય રીતે ક્રેન્કશાફ્ટની અડધી ગતિએ કાર્ય કરે છે, છતાં તે હજુ પણ ઊંચી પરિભ્રમણ ગતિ જાળવી રાખે છે અને નોંધપાત્ર ટોર્ક સહન કરે છે. પરિણામે, કેમશાફ્ટની ડિઝાઇન તેની તાકાત અને સહાયક ક્ષમતાઓ પર કડક આવશ્યકતાઓ મૂકે છે.
કેમશાફ્ટ સામાન્ય રીતે વિશિષ્ટ કાસ્ટ આયર્નમાંથી બનાવવામાં આવે છે, જોકે કેટલાક ટકાઉપણું વધારવા માટે બનાવટી સામગ્રીમાંથી બનાવવામાં આવે છે. કેમશાફ્ટની ડિઝાઇન એકંદર એન્જિન આર્કિટેક્ચરમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.
૪.સ્પ્લાઇન શાફ્ટ
સ્પ્લિન શાફ્ટનું નામ તેમના વિશિષ્ટ દેખાવ માટે રાખવામાં આવ્યું છે, જેમાં તેમની સપાટી પર રેખાંશિક કીવે હોય છે. આ કીવે શાફ્ટ પર ફીટ કરેલા ફરતા ઘટકોને સુમેળ પરિભ્રમણ જાળવવાની મંજૂરી આપે છે. આ પરિભ્રમણ ક્ષમતા ઉપરાંત, સ્પ્લિન શાફ્ટ અક્ષીય ગતિને પણ સક્ષમ કરે છે, જેમાં કેટલીક ડિઝાઇન બ્રેકિંગ અને સ્ટીયરિંગ સિસ્ટમ્સમાં એપ્લિકેશનો માટે વિશ્વસનીય લોકીંગ મિકેનિઝમ્સનો સમાવેશ કરે છે.
બીજો પ્રકાર ટેલિસ્કોપિક શાફ્ટ છે, જેમાં આંતરિક અને બાહ્ય ટ્યુબનો સમાવેશ થાય છે. બાહ્ય ટ્યુબમાં આંતરિક દાંત હોય છે, જ્યારે આંતરિક ટ્યુબમાં બાહ્ય દાંત હોય છે, જે તેમને એકીકૃત રીતે એકબીજા સાથે ફિટ થવા દે છે. આ ડિઝાઇન માત્ર રોટેશનલ ટોર્ક ટ્રાન્સમિટ કરતી નથી પણ લંબાઈમાં લંબાવવાની અને સંકોચવાની ક્ષમતા પણ પૂરી પાડે છે, જે તેને ટ્રાન્સમિશન ગિયર શિફ્ટિંગ મિકેનિઝમ્સમાં ઉપયોગ માટે આદર્શ બનાવે છે.
૫.ગિયર શાફ્ટ
જ્યારે ગિયરના ડેડેન્ડમ સર્કલથી કીવેના તળિયેનું અંતર ન્યૂનતમ હોય છે, ત્યારે ગિયર અને શાફ્ટ એક જ યુનિટમાં સંકલિત થાય છે, જેને ગિયર શાફ્ટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ યાંત્રિક ઘટક ફરતા ભાગોને ટેકો આપે છે અને ગતિ, ટોર્ક અથવા બેન્ડિંગ મોમેન્ટ્સ ટ્રાન્સમિટ કરવા માટે તેમની સાથે જોડાણમાં કાર્ય કરે છે.
6. વોર્મ શાફ્ટ
કૃમિ શાફ્ટ સામાન્ય રીતે એક જ એકમ તરીકે બનાવવામાં આવે છે જે કૃમિ અને શાફ્ટ બંનેને એકીકૃત કરે છે.
7. હોલો શાફ્ટ
હોલો સેન્ટર સાથે ડિઝાઇન કરાયેલ શાફ્ટને હોલો શાફ્ટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. ટોર્ક ટ્રાન્સમિટ કરતી વખતે, હોલો શાફ્ટનો બાહ્ય સ્તર સૌથી વધુ શીયર સ્ટ્રેસ અનુભવે છે, જે સામગ્રીનો વધુ કાર્યક્ષમ ઉપયોગ કરવાની મંજૂરી આપે છે. એવી પરિસ્થિતિઓમાં જ્યાં હોલો અને સોલિડ શાફ્ટનો બેન્ડિંગ મોમેન્ટ સમાન હોય છે, હોલો શાફ્ટ કામગીરી સાથે સમાધાન કર્યા વિના વજનમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરે છે.
ક્રેન્કશાફ્ટ
ક્રેન્કશાફ્ટ એ એન્જિનમાં એક મહત્વપૂર્ણ ઘટક છે, જે સામાન્ય રીતે કાર્બન સ્ટ્રક્ચરલ સ્ટીલ અથવા ડક્ટાઇલ આયર્નથી બને છે. તેમાં બે મુખ્ય વિભાગો છે: મુખ્ય જર્નલ અને કનેક્ટિંગ રોડ જર્નલ. મુખ્ય જર્નલ એન્જિન બ્લોક પર માઉન્ટ થયેલ છે, જ્યારે કનેક્ટિંગ રોડ જર્નલ કનેક્ટિંગ રોડના મોટા છેડા સાથે જોડાય છે. કનેક્ટિંગ રોડનો નાનો છેડો સિલિન્ડરમાં પિસ્ટન સાથે જોડાયેલ છે, જે ક્લાસિક ક્રેન્ક-સ્લાઇડર મિકેનિઝમ બનાવે છે.
તરંગી શાફ્ટ
એક તરંગી શાફ્ટને એક એવા શાફ્ટ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે જેમાં એક ધરી હોય છે જે તેના કેન્દ્ર સાથે સંરેખિત નથી. સામાન્ય શાફ્ટથી વિપરીત, જે મુખ્યત્વે ઘટકોના પરિભ્રમણને સરળ બનાવે છે, તરંગી શાફ્ટ રેટેશન અને ક્રાંતિ બંનેને પ્રસારિત કરવામાં સક્ષમ છે. શાફ્ટ વચ્ચેના કેન્દ્ર અંતરને સમાયોજિત કરવા માટે, તરંગી શાફ્ટનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે વી-બેલ્ટ ડ્રાઇવ સિસ્ટમ્સ જેવા પ્લેનર લિન્કેજ મિકેનિઝમ્સમાં થાય છે.
લવચીક શાફ્ટ
ફ્લેક્સિબલ શાફ્ટ મુખ્યત્વે ટોર્ક અને ગતિ પ્રસારિત કરવા માટે રચાયેલ છે. તેમની ટોર્સનલ જડતાની તુલનામાં તેમની બેન્ડિંગ જડતા નોંધપાત્ર રીતે ઓછી હોવાથી, ફ્લેક્સિબલ શાફ્ટ વિવિધ અવરોધોની આસપાસ સરળતાથી નેવિગેટ કરી શકે છે, જેનાથી પ્રાઇમ પાવર અને કાર્યકારી મશીન વચ્ચે લાંબા અંતરનું ટ્રાન્સમિશન શક્ય બને છે.
આ શાફ્ટ બે અક્ષો વચ્ચે ગતિ ટ્રાન્સફરની સુવિધા આપે છે જેમાં વધારાના મધ્યવર્તી ટ્રાન્સમિશન ઉપકરણોની જરૂર વગર સંબંધિત ગતિ હોય છે, જે તેમને લાંબા અંતરના કાર્યક્રમો માટે આદર્શ બનાવે છે. તેમની સરળ ડિઝાઇન અને ઓછી કિંમત વિવિધ યાંત્રિક પ્રણાલીઓમાં તેમની લોકપ્રિયતામાં ફાળો આપે છે. વધુમાં, લવચીક શાફ્ટ આંચકા અને કંપનોને શોષવામાં મદદ કરે છે, એકંદર કામગીરીમાં વધારો કરે છે.
સામાન્ય એપ્લિકેશનોમાં હેન્ડહેલ્ડ પાવર ટૂલ્સ, મશીન ટૂલ્સમાં ચોક્કસ ટ્રાન્સમિશન સિસ્ટમ્સ, ઓડોમીટર અને રિમોટ કંટ્રોલ ડિવાઇસનો સમાવેશ થાય છે.
1. પાવર-ટાઇપ ફ્લેક્સિબલ શાફ્ટ
પાવર-ટાઇપ ફ્લેક્સિબલ શાફ્ટમાં સોફ્ટ શાફ્ટ જોઈન્ટના છેડે એક ફિક્સ્ડ કનેક્શન હોય છે, જે હોઝ જોઈન્ટની અંદર સ્લાઇડિંગ સ્લીવથી સજ્જ હોય છે. આ શાફ્ટ મુખ્યત્વે ટોર્ક ટ્રાન્સમિશન માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવે છે. પાવર-ટાઇપ ફ્લેક્સિબલ શાફ્ટ માટે મૂળભૂત જરૂરિયાત પૂરતી ટોર્સનલ જડતા છે. સામાન્ય રીતે, આ શાફ્ટમાં એક દિશાહીન ટ્રાન્સમિશન સુનિશ્ચિત કરવા માટે એન્ટિ-રિવર્સ મિકેનિઝમ્સનો સમાવેશ થાય છે. બાહ્ય સ્તર મોટા વ્યાસના સ્ટીલ વાયરથી બનેલ છે, અને કેટલીક ડિઝાઇનમાં કોર રોડનો સમાવેશ થતો નથી, જે વસ્ત્રો પ્રતિકાર અને લવચીકતા બંનેને વધારે છે.
2. નિયંત્રણ-પ્રકાર લવચીક શાફ્ટ
કંટ્રોલ-ટાઇપ ફ્લેક્સિબલ શાફ્ટ મુખ્યત્વે ગતિ ટ્રાન્સમિશન માટે રચાયેલ છે. તેઓ જે ટોર્ક ટ્રાન્સમિટ કરે છે તેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે વાયર ફ્લેક્સિબલ શાફ્ટ અને નળી વચ્ચે ઉત્પન્ન થતા ઘર્ષણ ટોર્કને દૂર કરવા માટે થાય છે. ઓછી બેન્ડિંગ જડતા હોવા ઉપરાંત, આ શાફ્ટમાં પૂરતી ટોર્સનલ જડતા પણ હોવી જોઈએ. પાવર-ટાઇપ ફ્લેક્સિબલ શાફ્ટની તુલનામાં, કંટ્રોલ-ટાઇપ ફ્લેક્સિબલ શાફ્ટ તેમની માળખાકીય સુવિધાઓ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે, જેમાં કોર સળિયાની હાજરી, વધુ સંખ્યામાં વિન્ડિંગ સ્તરો અને નાના વાયર વ્યાસનો સમાવેશ થાય છે.
ફ્લેક્સિબલ શાફ્ટનું માળખું
ફ્લેક્સિબલ શાફ્ટમાં સામાન્ય રીતે ઘણા ઘટકો હોય છે: વાયર ફ્લેક્સિબલ શાફ્ટ, ફ્લેક્સિબલ શાફ્ટ જોઈન્ટ, નળી અને નળી જોઈન્ટ.
૧.વાયર ફ્લેક્સિબલ શાફ્ટ
વાયર ફ્લેક્સિબલ શાફ્ટ, જેને ફ્લેક્સિબલ શાફ્ટ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે સ્ટીલ વાયરના અનેક સ્તરોને એકસાથે ઘા કરીને બનાવવામાં આવે છે, જે એક ગોળાકાર ક્રોસ-સેક્શન બનાવે છે. દરેક સ્તરમાં એકસાથે વાયરના અનેક તાંતણાઓ હોય છે, જે તેને મલ્ટી-સ્ટ્રેન્ડ સ્પ્રિંગ જેવું માળખું આપે છે. વાયરનો સૌથી અંદરનો સ્તર કોર સળિયાની આસપાસ ઘા હોય છે, જેના અડીને આવેલા સ્તરો વિરુદ્ધ દિશામાં ઘા હોય છે. આ ડિઝાઇનનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે કૃષિ મશીનરીમાં થાય છે.
2. ફ્લેક્સિબલ શાફ્ટ જોઈન્ટ
ફ્લેક્સિબલ શાફ્ટ જોઈન્ટ પાવર આઉટપુટ શાફ્ટને કાર્યકારી ઘટકો સાથે જોડવા માટે રચાયેલ છે. બે પ્રકારના કનેક્શન છે: ફિક્સ્ડ અને સ્લાઇડિંગ. ફિક્સ્ડ પ્રકારનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ટૂંકા ફ્લેક્સિબલ શાફ્ટ માટે અથવા એવા એપ્લિકેશનોમાં થાય છે જ્યાં બેન્ડિંગ ત્રિજ્યા પ્રમાણમાં સ્થિર રહે છે. તેનાથી વિપરીત, સ્લાઇડિંગ પ્રકારનો ઉપયોગ ત્યારે થાય છે જ્યારે ઓપરેશન દરમિયાન બેન્ડિંગ ત્રિજ્યા નોંધપાત્ર રીતે બદલાય છે, જે નળીના વળાંક તરીકે લંબાઈના ફેરફારોને સમાયોજિત કરવા માટે નળીની અંદર વધુ ગતિશીલતા માટે પરવાનગી આપે છે.
૩. નળી અને નળીનો સાંધા
નળી, જેને રક્ષણાત્મક આવરણ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે વાયર ફ્લેક્સિબલ શાફ્ટને બાહ્ય ઘટકોના સંપર્કથી સુરક્ષિત રાખવાનું કામ કરે છે, જે ઓપરેટરની સલામતી સુનિશ્ચિત કરે છે. વધુમાં, તે લુબ્રિકન્ટ્સનો સંગ્રહ કરી શકે છે અને ગંદકીને પ્રવેશતા અટકાવી શકે છે. ઓપરેશન દરમિયાન, નળી સપોર્ટ પૂરો પાડે છે, જે ફ્લેક્સિબલ શાફ્ટને હેન્ડલ કરવાનું સરળ બનાવે છે. નોંધનીય છે કે, ટ્રાન્સમિશન દરમિયાન નળી ફ્લેક્સિબલ શાફ્ટ સાથે ફરતી નથી, જે સરળ અને કાર્યક્ષમ કામગીરી માટે પરવાનગી આપે છે.
યાંત્રિક સિસ્ટમોમાં શ્રેષ્ઠ કામગીરી અને વિશ્વસનીયતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે ઇજનેરો અને ડિઝાઇનરો માટે શાફ્ટના વિવિધ પ્રકારો અને કાર્યોને સમજવું ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. ચોક્કસ એપ્લિકેશનો માટે યોગ્ય શાફ્ટ પ્રકાર પસંદ કરીને, મશીનરીની કાર્યક્ષમતા અને આયુષ્ય વધારી શકાય છે. યાંત્રિક ઘટકો અને તેમના ઉપયોગો વિશે વધુ સમજ માટે, અમારા નવીનતમ અપડેટ્સ માટે જોડાયેલા રહો!
પોસ્ટ સમય: ઓક્ટોબર-૧૫-૨૦૨૪
