पाठ 3: वायवीय प्रणाली में वायु प्रवाह
पिछले पाठ में आपने न्यूमेटिक सिस्टम के घटकों के बारे में सीखा और एक वास्तविक उदाहरण पर उन घटकों की पहचान की। इस पाठ में, आप वायवीय प्रणाली की कार्यप्रणाली को और गहराई से समझेंगे ताकि यह जान सकें कि संपीड़ित हवा प्रणाली के माध्यम से कैसे चलती है और गति उत्पन्न करती है।
इस पाठ में आप निम्नलिखित विषयों के बारे में जानेंगे:
- एक वायवीय परिपथ का आरेखण
- न्यूमेटिक सर्किट के माध्यम से संपीड़ित हवा के प्रवाह की पहचान करना
- संपीड़ित वायु द्वारा उत्पन्न बल और क्रियाविधियों के माध्यम से इसका स्थानांतरण
इस पाठ के अंत में, आप भविष्य में बनने वाले सीटीई वर्कसेल में उपयोग होने वाले न्यूमेटिक्स घटकों का एक आरेख बनाएंगे।
न्यूमेटिक सिस्टम और सर्किट
पिछले पाठों में, आपने विभिन्न वायवीय तत्वों के बारे में सीखा और एक औद्योगिक विनिर्माण उदाहरण में उन तत्वों की पहचान की। न्यूमेटिक सिस्टम, जैसा कि आपने सीखा है, हवा को पकड़ता है, उस हवा को एक सर्किट के माध्यम से परिवहन करता है, और कार्यों को पूरा करने के लिए उत्पन्न ऊर्जा का उपयोग करता है। "न्यूमेटिक सर्किट" शब्द का प्रयोग उस प्रणाली के एक भाग का वर्णन करने के लिए किया जाता है। एकpन्यूमेटिक सर्किटन्यूमेटिक घटकों का एक समूह है जो एक साथ मिलकर एक एकल सक्रियण (गति) करते हैं।
इस पाठ में, आपको एक एकल वायवीय परिपथ की कार्यप्रणाली के बारे में मार्गदर्शन दिया जाएगा।
अपनी इंजीनियरिंग नोटबुक में आरेखों का उपयोग करना
न्यूमेटिक सर्किट में वायु प्रवाह के इस अध्ययन के दौरान आरेख या छोटे रेखाचित्रों का उपयोग किया जाएगा। ये चित्र अलग-अलग घटकों की व्यवस्था को दर्शाते हैं और संपीड़ित हवा की गति का वर्णन करते हैं। आरेख एक दूसरे पर आधारित होंगे, और आवश्यकतानुसार अतिरिक्त घटक जोड़े जाएंगे। इस पाठ के दौरान इन आरेखों को अपनी इंजीनियरिंग नोटबुक में दर्ज करें।
आपकी जानकारी के लिए
आरेख कई प्रकार के हो सकते हैं। सीटीई डिजिटल इंजीनियरिंग नोटबुक में, पुर्जे वास्तविक पैमाने के अनुसार दिए गए हैं और इनका उपयोग वायवीय प्रणालियों का आरेख बनाने के लिए किया जा सकता है।
हालांकि, हवा के प्रवाह का वर्णन करते समय सरल चित्र भी बात को समझाने के लिए पर्याप्त हो सकते हैं।
अपनी इंजीनियरिंग नोटबुक में नोट्स लेने के लिए उस प्रणाली का उपयोग करें जो आपके लिए सबसे उपयुक्त हो।
वायु प्रवाह का आरेखण
हवा को गतिमान करने से पहले, वायवीय परिपथ में हवा को संपीड़ित करना आवश्यक है। जैसा कि आपने पहले सीखा है, यह काम एयर कंप्रेसर की मदद से किया जाता है।
जैसे-जैसे कंप्रेसर अधिक से अधिक दबाव वाली हवा उत्पन्न करता है, उस हवा को एक एयर टैंक में संग्रहित किया जा सकता है। ये घटक ट्यूबिंग के माध्यम से जुड़े होते हैं।
सिस्टम में दबावयुक्त हवा होने पर, अब उस हवा के प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए सोलेनोइड को जोड़ा जा सकता है।
सोलेनोइड से दो ट्यूबें प्रत्येक सिलेंडर से जुड़ती हैं:
- संपीड़ित हवा के सिलेंडर को फैलाने का एक मार्ग
- संपीड़ित हवा के लिए सिलेंडर को पीछे खींचने का एक मार्ग
आपकी जानकारी के लिए
इन आरेखों के लिए, ट्यूबें केवल संबंधित घटकों को स्पर्श कर रही हैं, न कि उन विशिष्ट इनपुट और आउटपुट को जो किसी निर्माण में प्रासंगिक होंगे। न्यूमेटिक सोलेनोइड पर बने निशान ट्यूबिंग के सही स्थान को दर्शाते हैं।
सोलेनोइड पर प्रत्येक वायवीय परिपथ में ट्यूबिंग को जोड़ने के लिए तीन स्थान होते हैं।
- Pयह दर्शाता है कि कंप्रेसर और एयर टैंक से दबावयुक्त हवा को कहाँ जोड़ना है। यह सोलेनोइड का इनपुट है।
- Aयह दर्शाता है कि न्यूमेटिक सिलेंडर के A साइड से ट्यूब को कहाँ कनेक्ट करना है।
- Bयह दर्शाता है कि न्यूमेटिक सिलेंडर के B साइड से ट्यूब को कहाँ कनेक्ट करना है।
ए और बी कनेक्शन सोलेनोइड के आउटपुट हैं।
न्यूमेटिक सोलेनोइड के इनपुट और आउटपुट को बेहतर ढंग से समझने के लिए इन चिह्नों को आपके आरेख में जोड़ा जा सकता है।
वायु प्रवाह का अनुसरण करते हुए
अब जब इस वायवीय परिपथ का आरेख बना दिया गया है, तो हवा के प्रवाह को अधिक आसानी से देखा जा सकता है।
ध्यान रहे कि संपीड़ित वायु वायवीय प्रणाली में ऊर्जा का स्रोत है। हवा के प्रवाह का अनुसरण करके, आप विभिन्न वायवीय घटकों से गुजरते समय बल की गति का प्रभावी ढंग से पता लगा सकते हैं।
जैसा कि पहले चर्चा की गई है, कंप्रेसर में हवा को दबाव में लाया जाता है, जिससे पूरे सिस्टम में हवा का प्रवाह शुरू हो जाता है।
जैसे ही हवा को दबाव में लाया जाता है, वह हवा के टैंक में भी प्रवाहित होगी ताकि दबाव वाली हवा का भंडार बन सके जिसका उपयोग कंप्रेसर बंद होने की स्थिति में किया जा सके। वायु प्रवाह के इस उदाहरण के लिए, यह माना जा सकता है कि दबावयुक्त हवा टैंक और कंप्रेसर दोनों से आ रही है।
बाईं ओर का वीडियो सीटीई न्यूमेटिक सिस्टम को दर्शाता है, जिसमें लाल तीरों से वायु प्रवाह को चिह्नित किया गया है। तीर ट्यूबिंग के मार्ग का अनुसरण करते हैं, जो टैंक और कंप्रेसर दोनों से निकलकर सोलेनोइड में प्रवाहित होती है।
संपीड़ित वायु सोलेनोइड का इनपुट है। सोलेनोइड से जुड़ी अन्य ट्यूबें आउटपुट के रूप में कार्य करती हैं। नियंत्रण सेटिंग्स के आधार पर, संपीड़ित हवा या तो ट्यूब A में या ट्यूब B में प्रवाहित होगी।
बाईं ओर के वीडियो में लाल तीरों द्वारा ट्यूब A और B के माध्यम से सोलेनोइड से सिलेंडर तक वायु प्रवाह को दर्शाया गया है।
सोलेनोइड के भीतर वायु प्रवाह
ध्यान रहे कि सोलेनोइड एक वाल्व की तरह कार्य करता है।
सोलेनोइड के अंदर संपीड़ित हवा के लिए एक मार्ग होता है इनपुट (पी) और एक आउटपुट विकल्प (ए या बी) शामिल होता।
प्रोग्रामेबल लॉजिक कंट्रोलर (पीएलसी) द्वारा निर्देश दिए जाने पर, सोलेनोइड वायु प्रवाह को एक आउटपुट से दूसरे आउटपुट में बदल देगा। यह मूल रूप से यह तय करता है कि सिलेंडर का विस्तार होगा या संकुचन।
एक वायवीय सिलेंडर के अंदर बल
एक बार संपीड़ित हवा सिलेंडर तक पहुँच जाने के बाद, हवा अंदर मौजूद पिस्टन को या तो आगे बढ़ने या पीछे हटने के लिए मजबूर करेगी।
जब दबावयुक्त हवा सिलेंडर के अंदर स्थित पिस्टन पर दबाव डालती है, तो हवा उस पिस्टन पर बल लगाती है जिससे वह एक रेखीय दिशा में (ऊपर और नीचे या आगे और पीछे) गति करता है। फिर उस पिस्टन की गति का उपयोग उस कार्य को पूरा करने के लिए किया जाता है जिसके लिए सिस्टम को डिजाइन किया गया था। इसमें वस्तुओं को उठाना, धकेलना या खींचना शामिल हो सकता है।
गति की दिशा इस बात पर आधारित होती है कि सोलेनोइड पर कौन सा आउटपुट चुना गया है: A या B।
जब संपीड़ित हवा ट्यूब बी के माध्यम से वायवीय सिलेंडर में जाती है, तो सिलेंडर के अंदर का पिस्टन बाहर की ओर धकेला जाता है। इसके कारण सिलेंडर का सिरा फैल जाता है, जैसा कि बाईं ओर के वीडियो में दिखाया गया है।
जब संपीड़ित हवा ट्यूब A में प्रवेश करती है, तो सिलेंडर के अंदर का पिस्टन सिलेंडर के भीतर और आगे धकेल दिया जाता है। इसके परिणामस्वरूप सिलेंडर का सिरा पीछे की ओर सिकुड़ जाता है, जैसा कि बाईं ओर के वीडियो में दिखाया गया है।
सिलेंडर के अंदर पिस्टन पर लगने वाला बल पिस्टन से जुड़ी सभी सामग्रियों को भी गतिमान कर देगा। इस वीडियो में आप देख सकते हैं कि हवा सिलेंडर में प्रवेश कर रही है और सिलेंडर में पिस्टन के साथ डायवर्टर को ऊपर की ओर धकेल रही है।
गतिविधि
अब जबकि आपने एक साधारण वायवीय परिपथ का आरेख बना लिया है, तो आप भविष्य की इकाई में अपने सीटीई वर्कसेल में जोड़े जाने वाले वायवीय परिपथों का आरेख बनाकर अपने कौशल का अभ्यास करेंगे।
:ऊपर दिए गए चित्र का उपयोग करके, अपनी इंजीनियरिंग नोटबुक में वायवीय प्रणाली का आरेख बनाएं।
- अपना आरेख बनाते समय, सोलेनोइड पर प्रत्येक वायवीय परिपथ को लेबल करना सुनिश्चित करें। ध्यान दें कि इस बिल्ड मेंतीनन्यूमेटिक सर्किट हैं।
- आप चाहें तो तीनों सर्किटों का आरेख एक साथ बना सकते हैं या अलग-अलग।
- अपने आरेख बनाने के बाद, अपनी इंजीनियरिंग नोटबुक में निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर दें।
- इस न्यूमेटिक सिस्टम में कितने न्यूमेटिक सिलेंडर हैं? आपके विचार से प्रत्येक सिलेंडर से कौन-कौन से तंत्र जुड़े हुए हैं?
- कंप्रेसर से प्रत्येक सिलेंडर में हवा का प्रवाह कितना है? प्रत्येक सिलेंडर में हवा के प्रवाह के लिए मार्ग बनाइए। साथ ही, प्रत्येक सिलेंडर से हवा को वापस खींचने के लिए मार्ग भी बनाएं।
- आप इनमें से प्रत्येक वायवीय परिपथ को क्या नाम देंगे? वर्कसेल में उनकी स्थिति पर ध्यान दें और उनके संभावित कार्य पर विचार करें।
अपनी समझ की जाँच करें
अगले पाठ पर जाने से पहले, अपनी इंजीनियरिंग नोटबुक में निम्नलिखित प्रश्नों के उत्तर देकर सुनिश्चित करें कि आप इस पाठ की अवधारणाओं को समझ चुके हैं।
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