સિંગલ એક્ટિંગ સિલિન્ડર અને તેની એપ્લિકેશન (Single acting cylinder and its application)... અહીં ક્લિક કરો

• સિંગલ એક્ટિંગ સિલિન્ડર :

આ એક એક્યુએટર છે જે રોડને સીધી રેખામાં ખસેડે છે તે માત્ર એક જ દિશામાં વાયુ યક્ત બળ લગાડી શકે છે તેથી તેને સિંગલ એક્ટિંગ  કહેવાય છે.

વિરુદ્ધ દિશામાં હલનચલન બાહ્ય બળ જેવા કે સ્પ્રિંગ અથવા લોડના પોતાના વજનને કારણે થાય છે.

ઉપરની આકૃતિમાં સિંગલ એક્ટિંગ સિલિન્ડરના મુખ્ય ભાગો બતાવેલા છે. 

• સિંગલ એક્ટિંગ સિલિન્ડરનો કાર્ય સિદ્ધાંત:

સ્પ્રિંગ ફોર્સના કારણે શરૂઆતમાં પિસ્ટન સિલિન્ડરમાં સૌથી અંદરની બાજુ રહે છે. (Fig 1)

જ્યારે સંકુચિત હવા ઈનલેટ  પોર્ટ દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવે છે. ત્યારે દબાણ પિસ્ટનના ક્રોસ સેક્શન પર કાર્ય કરે છે.

દબાણ અને પિસ્ટન ક્રો સેકશનના વિસ્તારનું ઉત્પાદન એક બળને જન્મ આપે છે જે સ્પ્રિંગ ફોર્સ ની વિરુદ્ધ કાર્ય કરે છે.જો તે વાયુ યુક્ત બળ સ્પ્રિંગ  ફોર્સ કરતા વધારે હોય તો પિસ્ટન ખસવાનું શરૂ કરે છે. સીલ પિસ્ટન  હવાના લીક ને અટકાવે છે. હવાનો સતત પ્રવાહ પિસ્ટનની સતત ગતિનું કારણ બને છે. પિસ્ટન જ્યાં સુધી બીજા છેડે ન પહોંચે ત્યાં સુધી આગળ વધે છે. અંતે પિસ્ટનને ખસેડવા માટે જગ્યા નથી તેથી મુવમેન્ટ અટકી જાય છે.(Fig 2)

આ પિસ્ટનની મુવમેન્ટ ને ફોરવર્ડ સ્ટ્રોક કહે છે. ફોરવર્ડ સ્ટ્રોકમાં  કનેક્ટિંગ રોડ સિલિન્ડરમાંથી બહાર આવે છે.

જો પિસ્ટન પરનું દબાણ ઓછું કરવામાં આવે તો વાયુ યુક્ત બળ નબળું પડી જાય છે તેથી સ્પ્રિંગ પિસ્ટનને પાછળ ધકેલે છે. (Fig 3)

આ પિસ્ટનની મુવમેન્ટ ને રિટર્ન સ્ટ્રોક કહે છે.

આના પરિણામે કનેક્ટિંગ રોડ સિલિન્ડરની અંદર જાય છે. 

• સિંગલ એક્ટિંગ સિલિન્ડરનો સિમ્બોલ (Symbol of Single acting Cylinder)

• સિંગલ એક્ટિંગ સિલિન્ડરનું દિશા નિયંત્રણ: 

સિંગલ એક્ટિંગ સિલિન્ડરને નિયંત્રિત કરવા અથવા સિંગલ એક્ટિંગ સિલિન્ડર દ્વારા લોડને દબાણ અથવા ખેંચવા માટે તમારે હંમેશા મુખ્ય નિયંત્રણ તરીકે -- 3 પોર્ટ 2 પોઝીશન ડિરેક્શન કંટ્રોલ વાલ્વની જરૂર પડે છે.

Fig 4 માં 3 પોર્ટ 2 પોઝીશન ડિરેક્શન કંટ્રોલ વાલ્વ ના ભાગો બતાવેલ છે. 

(1) વાલ્વ બોડી 

(2) સ્પૂલ 

(3) પુશ બટન અને સ્પ્રિંગ 

(4) સ્પ્રિંગ

(5) પોર્ટ (A,P,R)

 વાલ્વ બોડી માં સ્પુલ, હવાના પ્રવાહ માટે આંતરિક માર્ગ અને  પુલ મિકેનિઝમ -- પુશ બટન અને સ્પ્રિંગ સમાઈ જાય છે.

સ્પુલ એ પિસ્ટન જેવું હોય છે તે જ્યારે ખસે છે,ત્યારે હવાના પ્રવાહનો માર્ગ બદલાય છે.પુલ મિકેનિઝમ -- પુશ બટન અને સ્પ્રિંગ સ્પુલને ખસવા  માટેની સુવિધા પૂરી પાડે છે. પોર્ટ A એક બિંદુ છે જ્યાં તમે કનેક્ટરની મદદથી એર પાઇપને કનેક્ટ કરી શકો છો.

• 3 પોર્ટ 2 પોઝીશન ડિરેક્શન કંટ્રોલ વાલ્વનો કાર્ય સિદ્ધાંત:

3 પોર્ટ 2 પોઝીશન કંટ્રોલ વાલ્વ હવાના પ્રવાહની બે સ્થિતિ આપે છે. 

નીચેની આકૃતિમાં માં બતાવ્યાં પ્રમાણે, ઇનપુટ પોર્ટ A અવરોધિત છે. અને તે  R એક્ઝોસ્ટ સાથે જોડાયેલ છે. આ સ્થિતિમાં સંકુચિત હવા વાલ્વમાંથી વહેતી નથી. આઉટપુટ પોર્ટ P પણ R એક્ઝોસ્ટ સાથે જોડાયેલ છે જેથી આઉટપુટ લાઈન વાતાવરણના દબાણ પર રહે.સર્કલ -1,2,3 પોર્ટ અને એરો -1,2 પોઝિશન.

 

નીચેની આકૃતિમાં ઈનપુટ પોર્ટ , આઉટપુટ પોર્ટ સાથે જોડાયેલ છે. અને R એક્ઝોસ્ટ પોર્ટ અવરોધિત છે. આ સ્થિતિમાં વાલ્વ માંથી સંકુચિત હવા વહે છે. અને પિસ્ટન ઉપર દબાણ કરે છે.

 

નીચેની Fig 7માં સિંગલ એક્ટિંગ સિલિન્ડરની ઓપરેટ કરવા માટેની સર્કિટ બતાવેલ છે.

Fig 8માં બતાવ્યા મુજબ,જ્યારે કોમ્પ્રેસર ચાલુ કરવામાં આવે ત્યારે કોમ્પ્રેસ્ડ એર ઇનપુટ પોર્ટ "1"સુધી જાય છે. 

Fig 9માં બતાવ્યા મુજબ,જ્યારે પુશ બટન દબાવવામાં આવે છે ત્યારે વાલ્વ શિફ્ટને કારણે હવાની દિશા બદલાય છે અને પિસ્ટન આગળ વધે છે.

ત્યાર બાદ,જયારે પુશ બટન ફરીથી દબાવવામાં આવે છે ત્યારે સ્પ્રિંગ ફોર્સ અને વાલ્વ shift ના કારણે પિસ્ટન પાછું આવે છે.

ન્યુમેટિકસ એક્યુએટર્સ (Pneumatics actuators).... અહીં ક્લિક કરો

• સંકુચિત હવાની દબાણ ઊર્જાની (Pressure Energy) યાંત્રિક ઉર્જા (Mechanical Energy) માં રૂપાંતર કરતા ઉપકરણ ને ન્યૂમેટીક  એક્યુએટર્સ કહે છે. કોમ્પ્રેસરમાંથી દબાણ યુક્ત હવા સ્ટોરેજ ટેન્કમાં જમા થાય છે.આ સ્ટોરેજ ટેન્કમાંથી દબાણ યુક્ત હવા કામ કરવા માટે ન્યુમેટીક એક્યુએટર્સને પૂરી પાડવામાં આવે છે.

ન્યુમેટીક એક્યુએટર્સ એ ઝડપી પ્રતિભાવ સાથેની રેખીય થ્રસ્ટ અથવા લિનિયર ગતિ આપતી એક સરળ અને કાર્યક્ષમ પ્રણાલી છે. ઊંચા તાપમાને હાઇડ્રોલિક સિલિન્ડરનો ઉપયોગ શક્ય ન હોય , ત્યાં આ પ્રણાલી કારગર નીવડે છે. 

• ન્યુમેટીક એક્યુએટર્સ ના પ્રકાર:

સંકુચિત  હવા દ્વારા સંચાલિત સિલિન્ડરનો ઉપયોગ રેખીય (Linear ), રોટરી (Rotary) અને ઓસીલેટરી (Oscillatory)  ગતિ કરવા માટે થાય છે.

1. લીનીયર એક્યુએટર્સ.

2. રોટરી એક્યુએટર્સ.

3. મર્યાદિત કોણ એક્યુએટર્સ.

• સિલિન્ડરના આઉટપુટ ફોર્સ ( F) ની ગણતરી:

         P x A

F=    _______

            10

જ્યાં,   F =  ફોર્સ.

           P =  સિલિન્ડર પર દબાણ (Bar)

           A = સિલિન્ડર પિસ્ટન નો અસરકારક એરિયા.

                    mm 2.

સ્ટ્રોક: સિલિન્ડરના પિસ્ટનના નીચેના  ભાગના સ્ટાર્ટ પોઇન્ટ થી એન્ડ પોઈન્ટ  વચ્ચેના અંતરને સ્ટ્રોક કહે છે. (નીચે આપેલ આકૃતિ જુઓ)

ન્યુમેટિકસના ઉપયોગો (Application of Pneumatics)..... અહીં ક્લિક કરો

• કોઈપણ નિયંત્રણ સિસ્ટમ -- ઓટોમેશન (Automation) માં ન્યુમેટીક્સ ઉપયોગમાં લેવું સસ્તું અને સરળ છે. ફર્નેશ ઉદ્યોગ, ફાર્માસ્યુટિકલ ઉદ્યોગ, ફૂડ પ્રોસેસિંગ અને ન્યુક્લિયર રિએક્ટર જેવા વિસ્તારોમાં કંટ્રોલ સિસ્ટમ ચલાવવા માટે કોમ્પ્રેસડ એર એકમાત્ર પસંદગી છે.
• વાયુ યુક્ત નિયંત્રણ સિસ્ટમોમાં એર સિલિન્ડરનું ઉપયોગ ખૂબ વ્યાપક પણે થાય છે , કારણ કે લિનિયર એટલે કે રેખીય ગતિ (સીધી  ગતિ) એ સિસ્ટમની સૌથી સામાન્ય  (Common) જરૂરિયાત છે. રોટેટીંગ એક્યુએટર્સ (મોટર્સ) --પોર્ટેબલ ડ્રિલિંગ મશીન , પાવર ટુલ્સ જેવા હેન્ડ ટુલ્સમાં ન્યૂમેટીકનો ઉપયોગ ખૂબ થાય છે. 

ઉદાહરણ.

1.નીચે આપેલ Fig  1માં પિસ્ટન ટોગલ લીંક ને ખસેડી છે. ટોગલ લિંકના મુક્ત છેડા વર્કને ક્લેમ્પ કરે છે. ટોગલ લિન્ક ની મૂવમેન્ટ બ્લેક એરો થી બતાવેલી છે.

2.નીચે આપેલ આકૃતિમાં પિસ્ટન જમણી તરફ ખસે ત્યારે પિવોટેડ લિંક ની મદદથી લિન્ક ડાબી તરફ ખસે છે. આ પિસ્ટન Compressd Air થી સંચાલિત છે.

3. નીચે આપેલ આકૃતિમાં ગુરુત્વાકર્ષણ દ્વારા પડતો બોલ સિલિન્ડરની ડાબી તરફની ક્રિયા દ્વારા માર્ગ -I અને માર્ગ-II માં  પડે છે.

4. નીચે આપેલ આકૃતિ માં પિસ્ટનની ઉપરની મૂવમેન્ટ--પીગળેલી ધાતુને ઉપાડવાના લેડલને જરૂરિયાત મુજબ ઉપર - નીચે કરે છે.

• ન્યૂમેટીક સિસ્ટમમાં જોખમો અને સાવચેતીઓ:

1. ન્યુમેટીક ઘટકોમાં કાટ સામે સાવચેતી રાખવી. 

2. શરીરના ભાગોને સાફ કરવા માટે સંકુચિત હવાનો ઉપયોગ કરશો નહીં.

3. ન્યુમેટીક સિસ્ટમને સાફ કરવા માટે ક્યારેય કેરોસીનનો ઉપયોગ કરશો નહીં. 

4. સંકુચિત હવા સળગતી નથી પરંતુ દબાણને કારણે વિસ્ફોટ થઈ શકે છે. 

5. ન્યુમેટીક સિસ્ટમ હાઈ સ્પીડ પર કામ કરે છે. મોટા ભાગના અકસ્માતો આ દરમિયાન જ થાય છે, તેથી હેન્ડલિંગ કરતી વખતે કાળજી રાખવી.

6. ન્યૂમેટીક સિસ્ટમ કામ કરતી હોય તે વખતે , મુવેબલ ભાગમાં હાથ ન નાખશો.

7. મેઈન્ટેનન્સ પહેલા, મુખ્ય વાલ્વ બંધ કરો. ત્યારબાદ જ ન્યૂમેટીક સિસ્ટમ નું મેઈન્ટેનન્સનું કામ કરવું.

8. સંકુચિત હવા યુક્ત નળી નું જોડાણ છૂટું પડે તો, તે હવાના પ્રવાહના કારણે ચાબુક મારવાની ક્રિયા થઈ શકે છે, જે ઈજાનું કારણ બની શકે છે.