Inversion MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Inversion - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

व्याख्या:

तंत्र ABCD विश्लेषण

• तंत्रों के संदर्भ में, विशेष रूप से जोड़ों से जुड़े तंत्रों में, विभिन्न विन्यास मौजूद हो सकते हैं जैसे क्रैंक-रॉकर, डबल-क्रैंक और डबल-रॉकर तंत्र।
• इन विन्यासों की पहचान लिंक की सापेक्ष लंबाई और पूर्ण घुमाव या सीमित दोलनों की उनकी क्षमता पर निर्भर करती है।
• तंत्र ABCD के लिए जहाँ लिंक BC स्थिर है, तंत्र के प्रकार को निर्धारित करने के लिए अन्य लिंक (AB, CD और AD) की गति प्रतिबंधों और क्षमताओं को समझना आवश्यक है।
• क्रैंक-रॉकर, डबल-क्रैंक या डबल-रॉकर तंत्रों में वर्गीकरण ग्रैशॉफ के मानदंड और व्यक्तिगत लिंक की गति पर आधारित है।

सही विकल्प विश्लेषण:

सही विकल्प है:

विकल्प 1: यह एक डबल-रॉकर तंत्र है।

यह विकल्प दिए गए विन्यास के लिए तंत्र के प्रकार की सही पहचान करता है। एक डबल-रॉकर तंत्र में, स्थिर लिंक (इस मामले में, लिंक AB और CD) से जुड़े दो लिंक में से कोई भी पूर्ण परिक्रमण नहीं कर सकता है, और दोनों केवल आगे-पीछे दोलन करते हैं। इस निष्कर्ष का समर्थन करने के लिए यहाँ एक विस्तृत व्याख्या दी गई है:

• ग्रैशॉफ का मानदंड: ग्रैशॉफ के नियम के अनुसार, चार लिंक वाले चार-बार लिंकेज के लिए, जहाँ एक लिंक स्थिर होता है, सिस्टम को अन्य दो लिंक की तुलना में सबसे छोटे और सबसे लंबे लिंक के योग के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है।
• यदि सबसे छोटे और सबसे लंबे लिंक का योग शेष दो लिंक के योग से कम है, तो कम से कम एक लिंक पूर्ण परिक्रमण कर सकता है। यदि नहीं, तो तंत्र एक डबल-रॉकर है।

यह मानते हुए कि तंत्र ABCD में लिंक की लंबाई ऐसी है कि ग्रैशॉफ का मानदंड एक डबल-रॉकर विन्यास को इंगित करता है, इसका मतलब है कि:

• लिंक AB (या BA) और लिंक CD अपने संबंधित जोड़ों B और C के चारों ओर पूर्ण परिक्रमण नहीं कर सकते हैं।
• इसके बजाय, दोनों लिंक केवल एक सीमित सीमा के भीतर दोलन कर सकते हैं, जो तंत्र को डबल-रॉकर के रूप में योग्य बनाते हैं।

व्याख्या:

ओल्डहैम कपलिंग

• ओल्डहैम कपलिंग एक यांत्रिक उपकरण है जिसका उपयोग दो शाफ्ट को इस तरह से जोड़ने के लिए किया जाता है कि टॉर्क को प्रेषित किया जा सके जबकि शाफ्ट के बीच छोटी मात्रा में असंरेखण को समायोजित किया जा सके। यह कपलिंग उन अनुप्रयोगों में विशेष रूप से उपयोगी है जहाँ शाफ्ट थोड़े असंरेखित होते हैं या जहाँ संरेखण ऑपरेशन के दौरान बदल सकता है।
• ओल्डहैम कपलिंग में तीन मुख्य घटक होते हैं: दो हब, प्रत्येक एक शाफ्ट से जुड़ा होता है, और एक मध्यवर्ती फ्लोटिंग डिस्क। ओल्डहैम कपलिंग की मुख्य विशेषता मध्यवर्ती डिस्क का डिज़ाइन है, जिसमें प्रत्येक तरफ मिलान वाले खांचे होते हैं जो हब पर संबंधित प्रोजेक्शन के साथ जुड़ते हैं। यह कॉन्फ़िगरेशन डिस्क को स्लाइड और घुमाने की अनुमति देता है, शाफ्ट के बीच असंरेखण की भरपाई करते हुए अभी भी टॉर्क को प्रेषित करता है।
• मध्यवर्ती डिस्क प्रभावी रूप से दो हब के बीच मध्यस्थ के रूप में कार्य करती है, यह सुनिश्चित करती है कि कोई भी असंरेखण डिस्क की स्लाइडिंग क्रिया द्वारा अवशोषित हो जाता है। यह कपलिंग को असंरेखण के बावजूद टॉर्क के निरंतर संचरण को बनाए रखने की अनुमति देता है। डिज़ाइन यह भी सुनिश्चित करता है कि बल समान रूप से वितरित होते हैं, शाफ्ट और कपलिंग पर ही तनाव को कम करते हैं।

लाभ:

• कोणीय, समानांतर और अक्षीय असंरेखण को समायोजित करने की क्षमता।
• सरल और कॉम्पैक्ट डिज़ाइन, इसे स्थापित करना और बनाए रखना आसान बनाता है।
• चिकना और निरंतर टॉर्क संचरण प्रदान करता है।
• असंरेखण के कारण जुड़ी मशीनरी को नुकसान के जोखिम को कम करता है।

नुकसान:

• अपेक्षाकृत कम टॉर्क और गति आवश्यकताओं वाले अनुप्रयोगों तक सीमित।
• उच्च-सटीक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं है जहाँ सटीक संरेखण महत्वपूर्ण है।

अनुप्रयोग: ओल्डहैम कपलिंग आमतौर पर विभिन्न अनुप्रयोगों में उपयोग की जाती है, जिनमें शामिल हैं:

• मशीन टूल्स और स्वचालन उपकरण।
• पंप और कंप्रेसर।
• कन्वेयर और सामग्री हैंडलिंग सिस्टम।
• प्रिंटिंग और पैकेजिंग मशीनरी।

व्याख्या:

बेलो कपलिंग

• बेलो कपलिंग एक प्रकार का लचीला कपलिंग है जिसे दो शाफ्टों के बीच असंरेखण को समायोजित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
• इसमें एक लचीला बेलो होता है, जो आमतौर पर धातु से बना होता है, जो रेडियल और अक्षीय दोनों गति की अनुमति देता है।
• यह लचीलापन इसे उन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है जहाँ शाफ्ट पूरी तरह से संरेखित नहीं हो सकते हैं।
• कपलिंग में बेलो को मोड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे कपलिंग असंरेखण को अवशोषित कर सकती है और टॉर्क को कुशलतापूर्वक प्रसारित कर सकती है।
• बेलो कोणीय, समानांतर और अक्षीय असंरेखण को संभाल सकता है, जिससे यह अत्यधिक बहुमुखी हो जाता है।
• डिज़ाइन सुनिश्चित करता है कि टॉर्क को सुचारू रूप से प्रेषित किया जाता है, बिना बैकलैश के, जो सटीक अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है।

लाभ:

• उच्च लचीलापन: कोणीय, समानांतर और अक्षीय सहित विभिन्न प्रकार के असंरेखण को समायोजित कर सकता है।
• सटीकता: बैकलैश के बिना सुचारू टॉर्क संचरण प्रदान करता है, जिससे यह सटीक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाता है।
• स्थायित्व: धातु से बना, आमतौर पर स्टेनलेस स्टील, जो उत्कृष्ट स्थायित्व और जंग के प्रतिरोध प्रदान करता है।
• कॉम्पैक्ट डिज़ाइन: कॉम्पैक्ट आकार सीमित स्थान वाले अनुप्रयोगों में उपयोग की अनुमति देता है।

नुकसान:

• लागत: कुछ अन्य प्रकार के कपलिंग की तुलना में उच्च प्रारंभिक लागत।
• जटिलता: लचीले बेलो के कारण थोड़ी अधिक जटिल डिज़ाइन और स्थापना प्रक्रिया।

अनुप्रयोग: बेलो कपलिंग आमतौर पर उन अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं जिनमें उच्च परिशुद्धता और लचीलेपन की आवश्यकता होती है, जैसे कि इंस्ट्रूमेंटेशन, रोबोटिक्स और सर्वो सिस्टम में। उनका उपयोग उन स्थितियों में भी किया जाता है जहाँ शाफ्ट के संचालन के दौरान असंरेखण का अनुभव करने की उम्मीद होती है।

स्पष्टीकरण:

त्वरित वापसी गति तंत्र:

• त्वरित वापसी गति तंत्र का उपयोग आमतौर पर आकार देने, स्लॉटिंग और प्लानिंग मशीनों में किया जाता है।
• इसे वापसी स्ट्रोक में लगने वाले समय को न्यूनतम करके मशीन के निष्क्रिय समय को कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

आकार देने वाली मशीन में, उपकरण सामग्री को काटने के लिए कटिंग स्ट्रोक के दौरान धीरे-धीरे आगे बढ़ता है, तथा समय बचाने के लिए वापसी स्ट्रोक के दौरान तेजी से वापस लौटता है।

त्वरित वापसी तंत्र का कार्य:

• इसका प्राथमिक कार्य उत्पादकता को अधिकतम करने के लिए वापसी स्ट्रोक को यथाशीघ्र पूरा करना है।
• इससे आगे की ओर काटने के लिए अधिक समय मिल जाता है, जहां वास्तविक सामग्री हटाई जाती है।

Important Points 

त्वरित वापसी तंत्र यह सुनिश्चित करता है कि मशीन का गैर-उत्पादक समय न्यूनतम हो, जिससे समग्र दक्षता बढ़ जाती है।

Additional Information 

मशीन टूल्स में प्रयुक्त अन्य तंत्रों में शामिल हैं:

(1) क्रैंक और स्लॉटेड लीवर तंत्र:

• आकार देने वाली मशीनों में उपकरण को प्रत्यागामी गति प्रदान करने के लिए इसका उपयोग किया जाता है।

(2) व्हिटवर्थ त्वरित वापसी तंत्र:

• आकार देने और स्लॉटिंग मशीनों में उपयोग किया जाने वाला एक अन्य प्रकार का त्वरित वापसी तंत्र।

(3) हाइड्रोलिक ड्राइव:

• आधुनिक मशीनों में सुचारू एवं अधिक नियंत्रित गति प्रदान करने के लिए इसका उपयोग किया जाता है।

वर्णन:

तंत्र और उत्क्रमण:

• जब किसी शुद्धगतिक श्रृंखला के संपर्कों में से एक संपर्क निर्दिष्ट होता है, तो ऐसी श्रृंखला को तंत्र के रूप में जाना जाता है।
• चार संपर्कों वाले तंत्र को साधारण तंत्र के रूप में जाना जाता है, और चार संपर्कों की तुलना में अधिक संपर्क वाले तंत्र को संयुक्त तंत्र के रूप में जाना जाता है।
• एक शुद्धगतिक श्रृंखला में अलग-अलग संपर्कों के परिणामस्वरूप शुद्धगतिक श्रृंखला में जितने संपर्क निर्दिष्ट करके प्राप्त होते हैं, उतने ही तंत्र हम प्राप्त कर सकते हैं। किसी शुद्धगतिक श्रृंखला में अलग-अलग संपर्कों को निर्दिष्ट करके अलग-अलग तंत्रों को प्राप्त करने की इस विधि को तंत्र के उत्क्रमण के रूप में जाना जाता है। 

वर्णन:

तंत्र और व्युत्क्रमण:

• जब एक शुद्धगतिक श्रृंखला का एक संपर्क निर्दिष्ट होता है, तो उस श्रृंखला को तंत्र के रूप में जाना जाता है। 
• चार संपर्कों वाले एक तंत्र को साधारण तंत्र के रूप में जाना जाता है, और चार संपर्कों से अधिक संपर्क वाले तंत्र को संयुक्त तंत्र के रूप में जाना जाता है। 
• हम प्रतिष्ठापन द्वारा शुद्धगतिक श्रृंखला में संपर्कों की संख्या जितने तंत्रों को प्राप्त कर सकते हैं, परिणामस्वरूप एक शुद्धगतिक श्रृंखला में अलग-अलग संपर्क होंगे। 
• एक शुद्धगतिक श्रृंखला में अलग-अलग संपर्कों को प्रतिष्ठापित करके विभिन्न तंत्रों को प्राप्त करने की इस विधि को तंत्र के व्युत्क्रमण के रूप में जाना जाता है। 

वर्णन:

स्कॉच योक तंत्र 

• स्कॉच योक एक मूल तंत्र है जो गतिमान स्लॉट में पिन का प्रयोग करके घूर्णी गति को प्रत्यागामी रैखिक गति में परिवर्तित करता है। 
• इस तंत्र के लिए अनुप्रयोग वाल्व को खोलना और बंद करना होता है। 
• क्रैंक पिन द्वारा स्लाइडर से जुड़ा होता है और जैसे ही क्रैंक मुड़ता है, वैसे ही पिन स्लाइडर को स्थानांतरित कर देता है। 
• हालाँकि स्लाइडर-क्रैंक और स्कॉच योक तंत्र के उद्देश्य समान होते हैं, लेकिन उनके प्रदर्शन थोड़े अलग होते हैं। 
• स्कॉच योक तंत्र पूर्ण सरल आवर्त गति (साइन तरंग) उत्पादित करेगा, जबकि स्लाइडर-क्रैंक तंत्र थोड़े विकृत साइन तरंग को उत्पादित करेगा। 
• लेकिन आउटपुट पूर्ण सरल आवर्त गति होती है, स्कॉच योक तंत्र सरल आवर्त कंपन का अनुकरण करने के लिए परिक्षण उपकरण में सामान्यतौर पर प्रयोग किया जाता है। 
• स्कॉच योक तंत्र का एक प्रमुख नुकसान उच्च संपर्क दबाव और घर्षण है। 

वर्णन:

उत्क्रमण:

• यदि शुद्धगतिक श्रृंखला में एक संपर्क निर्दिष्ट होता है, तो इसे तंत्र कहा जाता है। इसलिए, हम शुद्धगतिक श्रृंखला में संपर्कों की संख्या (संपर्कों की ‘n’ संख्या वाले एक शुद्धगतिक श्रृंखला से n उत्क्रमण) के जितने तंत्रों को प्राप्त कर सकते हैं। 
• एक शुद्धगतिक श्रृंखला में अलग-अलग संपर्कों को निर्दिष्ट करके विभिन्न तंत्रों को प्राप्त करने की इस विधि को तंत्र के उत्क्रमण के रूप में जाना जाता है। 
• इस प्रश्न में चूँकि 10 संपर्क हैं, इसलिए यहाँ संभव उत्क्रमणों की संख्या 10 होगी। 
• उत्क्रमण की प्रक्रिया में उत्पादित तंत्रो के संपर्कों की सापेक्षिक गति अपरिवर्तित रहती है। 

Additional Information

संकल्पना:

एक कर्तन स्ट्रोक तब होता है जब क्रैंक कोण β के माध्यम से घूमता है और वापसी स्ट्रोक तब होता है जब क्रैंक दक्षिणावर्त दिशा में कोण α या (360° - β) के माध्यम से घूमता है।

\(\frac{{Time~of~cutting~stroke}}{{Time~of~return~stroke}} = \frac{β }{α } = \frac{β }{{\left( {360^\circ - β } \right)}}\)

गणना:

दिया हुआ:

क्रैंक की लंबाई, AO = 2 cm

क्रैंक और स्लॉटेड लीवर के बीच की दूरी, OO '= 4 cm

ΔOO'A पर विचार करें,

\(cos \frac{α}{2}=\frac{OA}{OO'}\)

\(cos\frac{α}{2}=\frac{2}{4}=\frac{1}{2}\)

इसलिए, α = 120 °

कर्तन स्ट्रोक कोण β,

β = 360 - α

β = 360 - 120 = 240 °

\(\frac{{Time~of~cutting~stroke}}{{Time~of~return~stroke}} = \frac{β }{α } = \frac{240}{120}=2\)

वर्णन:

एकल स्लाइडर क्रैंक श्रृंखला:

जब किसी चार-बार वाली श्रृंखला के एक घुमावदार युग्म को फिसलन युग्म द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, तो यह एकल स्लाइडर क्रैंक श्रृंखला बन जाती है। 

एक स्लाइडर-क्रैंक चार संयोजन वाली शुद्ध गतिक श्रृंखला होती है। इसमें एक फिसलन युग्म और तीन घुमावदार युग्म होते हैं। 

• संयोजन 1 फ्रेम (निर्दिष्ट) होता है। 
• संयोजन 2 में घूर्णी गति होती है और यह क्रैंक कहलाता है। 
• संयोजन 3 में संयोजित घूर्णी और प्रत्यागामी गति होती है और इसे संयोजी छड़ कहा जाता है। 
• संयोजन 4 में प्रत्यागामी गति होती है और इसे स्लाइडर कहा जाता है। 

इस तंत्र का प्रयोग घूर्णी गति को प्रत्यागामी गति और प्रत्यागामी गति को घूर्णी गति में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है। 

उत्क्रमण:

शुद्ध गतिक श्रृंखला के विभिन्न संयोजनों को निर्दिष्ट करके प्राप्त अलग-अलग तंत्रों को उत्क्रमण कहा जाता है। एक स्लाइडर क्रैंक श्रृंखला में निम्नलिखित उत्क्रमण होते हैं। 

• पहला उत्क्रमण: यह उत्क्रमण तब होता है जब संयोजन 1 (निचला निकाय) निर्दिष्ट होता है। 
  • अनुप्रयोग - प्रत्यागामी इंजन, प्रत्यागामी संपीडक इत्यादि। 
• दूसरा उत्क्रमण: यह उत्क्रमण तब प्राप्त होता है जब संयोजन 2 (क्रैंक) निर्दिष्ट होता है। 
  • अनुप्रयोग -व्हिटवर्थ तीव्र वापसी तंत्र, घूर्णी इंजन, इत्यादि। 
• तीसरा उत्क्रमण: यह उत्क्रमण तब प्राप्त होता है जब संयोजन 3 (संयोजी छड़) निर्दिष्ट होता है। 
  • अनुप्रयोग - खांचेदार क्रैंक तंत्र, दोलन इंजन इत्यादि। 
• चौथा उत्क्रमण: यह उत्क्रमण तब प्राप्त होता है जब संयोजन 4 (स्लाइडर) निर्दिष्ट होता है। 
  • अनुप्रयोग - हाथ पंप, दोलक पंप या बुल इंजन, इत्यादि।  

स्पष्टीकरण:

क्रैंक और खांचेदार उत्तोलक तंत्र:

क्रैंक और खांचेदार उत्तोलक से दोलन गति उत्पन्न होती है जैसा आरेख में दर्शाया गया है।

कोण θ₁ के लिए अग्र स्ट्रोक अर्थात् कटाव होगा और शेष कोण θ₂ के लिए विपरीत स्ट्रोक होगा।

वर्णन:

तंत्र और व्युत्क्रमण:

• जब एक शुद्धगतिक श्रृंखला के एक संपर्क निर्दिष्ट होता है, तो श्रृंखला को तंत्र के रूप में जाना जाता है। 
• चार संपर्कों वाले तंत्र को साधारण तंत्र के रूप में जाना जाता है और चार से अधिक संपर्कों वाले तंत्र को संयुक्त तंत्र के रूप में जाना जाता है। 
• हम एक शुद्धगतिक श्रृंखला में अलग-अलग संपर्कों के परिणामस्वरूप निर्दिष्ट करके शुद्धगतिक श्रृंखला में संपर्कों की संख्या के बराबर संख्या में तंत्रों को प्राप्त कर सकते हैं। 
• एक शुद्धगतिक श्रृंखला में अलग-अलग संपर्कों को निर्दिष्ट करके अलग-अलग तंत्रों को प्राप्त करने की इस विधि को तंत्र के व्युत्क्रमण के रूप में जाना जाता है। 

Explanation:

एक स्लाइडर-क्रैंक चार संपर्कों वाला एक शुद्धगतिकी श्रृंखला है। इसमें एक स्लाइडिंग युग्म और तीन घुमावदार युग्म होते हैं। संपर्क 2 में घूर्णी गति होती है और यह क्रैंक कहलाता है। संपर्क 3 में संयोजित घूर्णी और प्रत्यागामी गति होती है और यह संयोजी रॉड कहलाता है। संपर्क 4 में प्रत्यागामी गति होती है और यह स्लाइडर कहलाता है। संपर्क 1 फ्रेम (निर्दिष्ट) होता है। इस तंत्र का प्रयोग घूर्णी गति को प्रत्यागामी गति और इसके विपरीत परिवर्तित करने के लिए किया जाता है।

स्लाइडर क्रैंक तंत्र का व्युत्क्रम संपर्क 1, 2, 3 और 4 के प्रतिष्ठापन द्वारा प्राप्त होता है।

• पहला व्युत्क्रम: यह व्युत्क्रम संपर्क 1 (निचला निकाय) के निर्दिष्ट होने पर प्राप्त होता है।
  • अनुप्रयोग - प्रत्यागामी इंजन, प्रत्यागामी संपीडक इत्यादि।
• दूसरा व्युत्क्रम: यह व्युतंरण संपर्क 2 के (क्रैंक) के निर्दिष्ट होने पर प्राप्त होता है।
  • अनुप्रयोग - विटवर्थ तीव्र वापसी तंत्र, घूर्णी इंजन, इत्यादि।
• तीसरा व्युत्क्रम: यह व्युत्क्रम संपर्क 3 (संयोजी रोड) के निर्दिष्ट होने पर प्राप्त होता है।
  • अनुप्रयोग - खाँचेदार क्रैंक तंत्र, दोलनी इंजन इत्यादि।
• चौथा व्युत्क्रम: यह व्युत्क्रम संपर्क 4 (स्लाइडर) के निर्दिष्ट होने पर प्राप्त होता है।
  • अनुप्रयोग - हस्त पंप, दोलन पंप या आरक्षक इंजन, इत्यादि।

संकल्पना:

\(Time\;ratio = \frac{{Time\;of\;cutting\;stroke}}{{Time\;of\;return\;stroke}} = \frac{β }{α } = \frac{{360^\circ - α }}{α }\)

गणना:

दिया गया है:

β = 180°, α = 360° - 180° = 180°

\(Time\;ratio = \frac{{Time\;of\;cutting\;stroke}}{{Time\;of\;return\;stroke}} = \frac{β }{α } = \frac{{360^\circ - α }}{α }\)

\(Time\;ratio = \frac{{360^\circ - 180^\circ }}{180^\circ} = 1\)

∴ कर्तन आघात का समय और वापसी आघात के समय का अनुपात 1 है।