গিয়ার টুথ কী?

আধুনিক যান্ত্রিক প্রকৌশলে গিয়ার হল মৌলিক উপাদান, যা ঘড়ি এবং অটোমোবাইল থেকে শুরু করে শিল্প যন্ত্রপাতি এবং মহাকাশ ব্যবস্থা পর্যন্ত সবকিছুতে ব্যবহৃত হয়। প্রতিটি গিয়ারের কেন্দ্রবিন্দুতে থাকে এর সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হল গিয়ার দাঁত। গিয়ার দাঁতের গঠন, কার্যকারিতা এবং গুরুত্ব বোঝার মাধ্যমে গিয়ারগুলি কীভাবে অসংখ্য অ্যাপ্লিকেশনে দক্ষতার সাথে এবং নির্ভরযোগ্যভাবে শক্তি প্রেরণ করে সে সম্পর্কে মূল্যবান অন্তর্দৃষ্টি পাওয়া যায়।

গিয়ার দাঁতের সংজ্ঞা

একটি গিয়ার দাঁত হল একটি গিয়ার চাকার পরিধির উপর পৃথকভাবে প্রক্ষেপিত অংশ। যখন দুটি গিয়ার একসাথে সংযুক্ত থাকে, তখন তাদের দাঁতগুলি একটি সুনির্দিষ্ট প্যাটার্নে সংযুক্ত থাকে, যার ফলে ঘূর্ণন গতি এবং টর্ক এক শ্যাফ্ট থেকে অন্য শ্যাফ্টে প্রেরণ করা যায়। প্রতিটি দাঁত সাবধানতার সাথে একটি নির্দিষ্ট আকৃতি দিয়ে ডিজাইন করা হয়েছে, যা ইনভলিউট প্রোফাইল নামে পরিচিত, যাতে মসৃণ সংযোগ, ন্যূনতম ঘর্ষণ এবং ধারাবাহিক বেগ অনুপাত নিশ্চিত করা যায়। সঠিকভাবে ডিজাইন করা দাঁত ছাড়া, গিয়ারগুলি পিছলে যাবে বা জ্যাম হবে, যার ফলে সঠিক গতি সংক্রমণ অসম্ভব হয়ে পড়বে।

গঠন এবং জ্যামিতি

একটি গিয়ার দাঁতের জ্যামিতি বেশ কয়েকটি মূল পরামিতি দ্বারা সাবধানতার সাথে সংজ্ঞায়িত করা হয়। সংযোজনটি পিচ সার্কেলের উপরে দাঁতের উচ্চতা বোঝায়, যখন ডেডেন্ডামটি তার নীচের গভীরতা বোঝায়। পিচ সার্কেল নিজেই একটি কাল্পনিক বৃত্ত যা মেশিং গিয়ারগুলির মধ্যে কার্যকর যোগাযোগের বিন্দুকে প্রতিনিধিত্ব করে। অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ মাত্রার মধ্যে রয়েছে চাপ কোণ, দাঁতের পুরুত্ব এবং মডিউল বা ব্যাসীয় পিচ, যা বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন জুড়ে গিয়ার ডিজাইনকে মানসম্মত করতে সহায়তা করে।

গিয়ার দাঁতের আকৃতি ইচ্ছামত হয় না। আধুনিক গিয়ারগুলিতে ইনভলিউট প্রোফাইল সবচেয়ে সাধারণ রূপ কারণ এটি গিয়ারগুলিকে কেন্দ্রগুলির মধ্যে দূরত্ব নির্বিশেষে একটি ধ্রুবক বেগ অনুপাত বজায় রাখতে সহায়তা করে। এর অর্থ হল যতক্ষণ গিয়ারগুলি সঠিকভাবে সারিবদ্ধ থাকে, ততক্ষণ তাদের গতি মসৃণ এবং দক্ষ থাকবে।

গিয়ার দাঁতের কার্যকারিতা

একটি যান্ত্রিক ব্যবস্থার মধ্যে গিয়ার দাঁত বেশ কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ কার্য সম্পাদন করে:

1. গতির সঞ্চালন - শ্যাফ্টগুলির মধ্যে ঘূর্ণনশীল গতি স্থানান্তর করার জন্য গিয়ার দাঁতগুলি ইন্টারলক করে।

2. টর্ক ট্রান্সমিশন - জাল দিয়ে, গিয়ার দাঁত যান্ত্রিক শক্তি দক্ষতার সাথে স্থানান্তরিত করতে সাহায্য করে, যা মেশিনগুলিকে ভারী বোঝা পরিচালনা করতে সক্ষম করে।

3. গতি এবং দিক নিয়ন্ত্রণ - গিয়ার দাঁতের আকার এবং সংখ্যা গতি হ্রাস বা বৃদ্ধি, সেইসাথে ঘূর্ণনের দিক নির্ধারণ করে।

4. লোড ডিস্ট্রিবিউশন - দাঁত সমানভাবে যোগাযোগ বল বিতরণ করে, ক্ষয় হ্রাস করে এবং দীর্ঘ পরিষেবা জীবন নিশ্চিত করে।

গিয়ার দাঁতের প্রকারভেদ

গিয়ারের ধরণের উপর নির্ভর করে গিয়ারের দাঁত পরিবর্তিত হতে পারে।স্পার গিয়ার্স অক্ষের সমান্তরালে সোজা দাঁত থাকে, যা এগুলিকে সহজ করে তোলে কিন্তু উচ্চ গতিতে কিছুটা শব্দ করে।হেলিকাল গিয়ারসকোণযুক্ত দাঁত রয়েছে, যা ধীরে ধীরে সংযুক্ত হয় এবং শব্দ কমায় এবং উচ্চ লোড ক্ষমতা প্রদান করে।বেভেল গিয়ারসছেদকারী খাদে জালের মতো দাঁত থাকে, যখনওয়ার্ম গিয়ারসউচ্চ হ্রাস অনুপাতের জন্য স্ক্রুর মতো দাঁত ব্যবহার করুন। ডাবল হেলিকাল (হেরিংবোন) গিয়ার:
বিপরীত কোণ সহ দুটি সারি হেলিকাল দাঁত দিয়ে তৈরি। এই কনফিগারেশনটি একক হেলিকাল গিয়ার দ্বারা উৎপন্ন অক্ষীয় থ্রাস্টকে বাতিল করে, উচ্চ টর্ক অ্যাপ্লিকেশন এবং বৃহত্তর স্থিতিশীলতার অনুমতি দেয়।

অভ্যন্তরীণ গিয়ার:
রিং বা সিলিন্ডারের ভেতরে দাঁত কাটা বৈশিষ্ট্যযুক্ত। এগুলি বাহ্যিক গিয়ারের সাথে মেশ করে প্ল্যানেটারি গিয়ার সিস্টেমের মতো কম্প্যাক্ট ডিজাইনে ব্যবহৃত হয়।
র‍্যাক এবং পিনিয়ন দাঁত
বর্ণনা: সোজা দাঁতযুক্ত একটি সমতল দণ্ড (র্যাক) একটি বৃত্তাকার গিয়ার (পিনিয়ন) দিয়ে মেশানো।
বৈশিষ্ট্য:
ঘূর্ণন গতিকে রৈখিক গতিতে রূপান্তরিত করে এবং বিপরীতভাবে।
স্টিয়ারিং সিস্টেম এবং লিনিয়ার অ্যাকচুয়েটর অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়

প্রতিটি নকশা দাঁতের জ্যামিতিকে নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশন এবং কর্মক্ষমতার চাহিদা অনুসারে তৈরি করে।

উপকরণ এবং স্থায়িত্ব

যেহেতু গিয়ার দাঁতগুলি ক্রমাগত চাপ, ঘর্ষণ এবং স্পর্শের চাপ সহ্য করে, তাই উপাদান নির্বাচন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। ইস্পাত সংকর ধাতুগুলি তাদের শক্তি এবং পরিধান প্রতিরোধের কারণে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, অন্যদিকে কার্বারাইজিং, নাইট্রাইডিং বা শট পিনিংয়ের মতো পৃষ্ঠের চিকিত্সা কঠোরতা এবং ক্লান্তি জীবন বৃদ্ধি করে। হালকা অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, ওজন এবং শব্দ কমাতে প্লাস্টিক বা অ্যালুমিনিয়ামের মতো উপকরণ ব্যবহার করা যেতে পারে।

আধুনিক প্রকৌশলে গুরুত্ব

গিয়ার দাঁত, যদিও পুরো মেশিনের তুলনায় ছোট, যান্ত্রিক সিস্টেমের কর্মক্ষমতা, দক্ষতা এবং নির্ভরযোগ্যতা নির্ধারণ করে। খারাপভাবে ডিজাইন করা বা তৈরি গিয়ার দাঁত অত্যধিক কম্পন, শব্দ, দ্রুত ক্ষয়, এমনকি মারাত্মক ব্যর্থতার কারণ হতে পারে। এই কারণেই শিল্পগুলি উৎপাদনের সময় গিয়ার দাঁতের নির্ভুল যন্ত্র, গ্রাইন্ডিং এবং পরিদর্শনের উপর জোর দেয়।