গিয়ার কাকে বলে? গিয়ার কত প্রকার ও কি কি?

গিয়ার কাকে বলে কত প্রকার ও কি কি?

গিয়ার কি?

Ans: গিয়ার হলাে এক প্রকার দাঁতবিশিষ্ট চাকা বা সমভাবে বিস্তৃত বহু উচু নিচু (Multiloped) বিশিষ্ট এক প্রকার ক্যাম যা আবর্তিত হয়ে পর্যায়ক্রমিকভাবে দাঁতসমূহের পরস্পর নিযুক্তি ও সরাসরি সংস্পর্শের মাধ্যমে এক শ্যাফট হইতে অপর শ্যাফটে গতি (Motion) বা শক্তি (Energy) সঞ্চালন করে।

অথবা,

গিয়ার হল এক ধরণের ঘূর্ণনশীল যন্ত্র যার দাঁত বা কগ থাকে,যা আরেকটি দাঁতযুক্ত অংশের সাথে যুক্ত হয়ে টর্ক স্থানান্তর করে। একই দলে ক্রিয়ারত দুই বা ততােধিক গিয়ারকে স্থানান্তর বলা হয় এবং এর মাধ্যমে যান্ত্রিক সুবিধা লাভ করা যায়,বিধায় একে সরল যন্ত্র বলা যেতে পারে। গিয়ারযুক্ত যন্ত্রপাতি একটি শক্তি উৎসের গতি,তার মান ও দিক পরিবর্তন করতে পারে। গিয়ার সাধারণত অন্য একটি গিয়ারের সাথে যুক্ত হয়,তবে গিয়ার অঘূর্ণনশীল দাঁতযুক্ত যন্ত্রাংশের সাথেও যুক্ত হতে পারে,যাকে রেক বলা হয়। এর মাধ্যমে সরণ গতি সৃষ্টি করা হয়। স্থানান্তরে গিয়ারের ব্যবহার পুলিতে চাকা ব্যবহারের মতােই একটি ব্যাপার।গিয়ারে যে সুবিধাটি পাওয়া যায় তা হলাে এর দাঁতের কারণে পিছলে যাওয়া এড়ানাে যায়।

যদি ভিন্ন দাঁতের দুইটি গিয়ার (Gear) সংযুক্ত করা হয় তবে এক ধরণের যান্ত্রিক সুবিধা পাওয়া যায়, তাদের ঘুর্ণন গতি এবং টর্ক একটি সরল অনুপাত মেনে চলে। দুটি গিয়ারের মধ্যে বড়টিকে গিয়ার এবং ছােটটিকে পিনিয়ন বলে। সাধারণভাবে 2.5 সে.মি ব্যাসের নিচের গিয়ারকে পিনিয়ন বলে।

গিয়ার তৈরির পদার্থ (Gear materials):

গিয়ার তৈরির জন্য বিভিন্ন প্রকারের স্টীল, কাস্ট আয়রন, ব্রোঞ্জ এবং অধাতব পদার্থ যেমন টেক্সোলাইট,স্তরীভূত কাঠ, চাপ প্রয়ােগকৃত কাট, কেপ্রােন, নাইলন ইত্যাদি ব্যবহার করা হয়।

গিয়ার ড্রাইভের সুবিধা :

১। গিয়ার ব্যবহারে ড্রাইভ যথাযথ পাওয়া যায় ও গতির অনুপাত স্থির থাকে, কোন প্রকার স্লিপ হয় না।।

২। স্বল্প জায়গা দখল করে কারণ এতে কেন্দ্রীয় দূরত্ব কম থাকে।

৩। সহজ পরিচালনা,সেবার নির্ভরতা ও উচ্চ দক্ষতা পাওয়া যায়।

৪। ধাক্কা বলের অধীনে ও অধিক দ্রুতিতে কাজ করা যায়।

৫। যথাযথ তৈলিকরণ ও পরিচালনে দীর্ঘদিন কার্যোপযােগী থাকে এবং এর রক্ষণাবেক্ষণ খরচও অনেক কম।

৬। এ ধরনের ড্রাইভে সূক্ষ্ম সময় নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব।

৭| অন্যান্য ড্রাইভের তুলনায় এ ড্রাইভে অনেক বেশি শক্তি স্থানান্তর করা যায়। অনেক নিম্ন শক্তি থেকে অনেক বেশি অশ্বশক্তি চালনা করা সম্ভব।

গিয়ার ড্রাইভের অসুবিধাসমূহ:

১। উৎপাদন জটিল এবং উৎপাদনে বিশেষ ধরনের মেশিনপত্র ও সরঞ্জামাদির প্রয়ােজন হয়।

২৷ ক্রটিপূর্ণ ও অসূক্ষ্ম উৎপাদন বেশি শব্দকারক ও অধিক দ্রুতিতে কম্পনশীল হতে পারে।

৩। অধিক কেন্দ্রীয় দূরত্বে ব্যবহার উপযােগী নয়। কারণ এতে আকার অনেক বড় হয়ে যায়।

৪। উৎপাদন খরচ বেশি।

গিয়ার পদার্থ নির্বাচনে বিবেচ্য বিষয়সমূহ (Factors considered in selecting gear):

(i) কাজের ধরন।

(ii) গিয়ারের দ্রুতি।

(iii) কাঙ্ক্ষিত সূক্ষ্মতার মাত্রা

(iv) উৎপাদন পদ্ধতি

(v) প্রয়ােজনীয় পরিমাপ ও ড্রাইভের ওজন

(vi) অনুমােদিত স্ট্রেস

(vii) ঘাত (shock) প্রতিরােধ

(viii) ক্ষয় প্রতিরােধ ইত্যাদি।

গিয়ারের প্রকারভেদ-

বিভিন্ন ধরনের গিয়ার আছে। তার মধ্যে উল্লেখযােগ্য

যেমন-

১. স্পার গিয়ার

২. হেলিক্যাল গিয়ার

৩. বিভেল গিয়ার

৪.স্প্যাইরাল গিয়ার

৫. র‍্যাক এন্ড পিনিয়ন

৬. ওয়ার্ম এন্ড ওয়ার্ম হুইল ইত্যাদি।

স্পার গিয়ার -

যে গিয়ারের দাঁতগুলাে সােজা ও এদের অক্ষের সমান্তরাল থাকে এবং একই সমতলে অবস্থিত সমান্তরাল শ্যাফটসমূহে শক্তি সঞ্চালনের জন্য ব্যবহৃত হয় সেগুলােকে স্পার গিয়ার বলে।

হেলিক্যাল গিয়ার (Helical gears) 

যে গিয়ারের দাঁতগুলাে গিয়ারের অক্ষের সাথে সমান্তরাল না থেকে এর চতুর্দিকে হেলিক্সের আকৃতিতে থাকে, তাকে হেলিক্যাল গিয়ার (Helical gear) বলে।এ ধরনের গিয়ারকে স্পাইবাল গিয়ারও বলা হয়। এই গিয়ারের পিচ সারফেস স্পার গিয়ারের মত সিলিন্ড্রিক্যাল কিন্তু দাঁতগুলাে অনেকটা স্ক্র থ্রেডের মত।হেলিক্যাল গিয়ারে একটি সম্পূর্ণ দাঁতের সাথে আরেকটি সম্পূর্ণ দাঁতের তাৎক্ষণিক সংযােগ না হয়ে একটি গিয়ারের একটি দাত সংযুক্ত গিয়ারের একটি দাঁতের একপ্রান্ত থেকে সংযুক্তি শুরু করে ক্রমান্বয়ে অপর প্রান্তে গিয়ে শেষ করে। এ ধরনের সংযুক্তির কারণে দাঁতসমূহের সংযুক্তির যে কোন বিন্দুতে স্পর্শ রেখা দাঁতসমূহের কর্ণ রেখা বরাবর কাজ করে। দাঁতসমূহের এ ক্রম এবং সুষম সংযুক্তির জন্য এ প্রকারের গিয়ার ড্রাইভে শব্দ কম হয় ও দক্ষতা বেশি পাওয়া যায়।হেলিক্স হেলিক্স কোণ x এর জন্য নির্দিষ্ট কোন স্ট্যান্ডার্ড নেই।

সাধারণভাবে ব্যবহৃত গিয়ারে হেলিক্স কোণ 23°-30°,তবে উচ্চ দ্রুতির ক্ষেত্রে 45°পর্যন্ত ব্যবহৃত হতে পারে।হেলিক্যাল গিয়ার অনেক বেশি লােড বা দ্রুতিতে ব্যবহার করা যায়।20-30m/sec পিচ বেগে অত্যন্ত সন্তোষজনক কভারে কাজ করে তবে 600m/see বেগ পর্যন্তও এ প্রকারের গিয়ার ব্যবহার করা যায়। এ প্রকারের গিয়ার সব সময়ই অপরস্পরছেদী সমান্তরাল শ্যাফটে শক্তি সঞ্চালনের জন্য ব্যবহার করা হয়। তবে এ জাতীয় গিয়ারে শক্তি সঞ্চালনকালে আনুভূমিক লােডের সাথে অক্ষ বরাবর লােডের সৃষ্টি হয়। যার জন্য হেলিক্যাল গিয়ার ড্রাইভের ক্ষেত্রে থ্রাস্ট বিয়ারিং ব্যবহার করতে হয়। পরস্পর সংযুক্ত দুটি গিয়ারের মধ্যে একটির দাঁত বাঁ-হাতি ও অপরটির দাঁত ডান হাতি এবং উভয়ের একই হেলিক্স কোণ থাকে। সাধারণত রােলিং মিল, স্টীম বা গ্যাস টারবাইন, রিডিউসিং গিয়ার এবং অটোমােবাইল গিয়ার বক্সে এ প্রকারের গিয়ার ব্যবহৃত হয়। দুটি বিপরীত হাতির হেলিক্যাল গিয়ারকে একই শ্যাফটে সংযােজিত করলে যে গিয়ারের সষ্টি হয়,তাকে হেরিংবােন গিয়ার (Herringbone gear) বলে। স্পার গিয়ার ও হেলিক্যাল গিয়ারে বিভিন্ন অংশের নাম একই, এতে তেমন কোন পার্থক্য নেই।

বিভেল গিয়ার (Bevel Gear):

এই গিয়ার সব সময় এ্যাঙ্গেলে অবস্থিত ও অক্ষরেখাদ্বয়ের পরস্পর ছেদ করে এবং সমকোণে অবস্থিত শ্যাফটের মধ্যে গতি স্থানান্তর করতে ব্যবহার করা হয়।

স্পাইরাল গিয়ার (Spiral Gear):

অক্ষদ্বয় পরস্পর সমান্তরাল নয় এবং একই বিন্দুতে ছেদ করে না এরূপ দুটি শ্যাফটের মধ্যে শক্তি পরিবহন করতে স্পাইরাল গীয়ার ব্যবহার করা হয়। স্পাইরাল গীয়ার অল্প শক্তি পরিবহনের উপযােগী। কারণ দাঁতগুলাে লাইন কনট্রাক্ট না হয়ে পয়েন্টে কন্ট্রাক্ট হয়।

র‍্যাক & পিনিয়ন গিয়ার:

অসীম ব্যাস বিশিষ্ট বা সোজা চ্যাপ্টা ধাতব পাতের উপরিতলের আড়াআড়ি সরু দাঁত বিশিষ্ট স্পার গিয়ারকে র‍্যাক বলে।

র‍্যাক এর সাথে সংযুক্ত স্পার গিয়ারকে পিনিয়ন বলে। র‍্যাক পিনিয়নের মাধ্যমে শক্তি সঞ্চালন করে।

র‍্যাক এর পিচ লাইন একটি সরলরেখা যার জন্য এর সাহায্যে চক্রগতিকে রৈখিক গতিতে পরিবর্তন করা যায়।

ওয়ার্ম গিয়ার (Worm Gear):

যে গীয়ারের অক্ষদ্বয় পরস্পর ছেদ করে না অথচ সমকোণে অবস্থান করিয়ে এক শ্যাফট হতে অন্য শ্যাফটে ঘূর্ণন গতি কমিয়ে শক্তি সঞ্চালনে ব্যবহার করা হয় তাকে ওয়ার্ম গীয়ার বলে। এটা দেখতে স্ক্র থেডের মত দেখা যায়। ডিভাইভিং হেড, চেইন ড্রাইভ ইত্যাদিতে এ গীয়ার ব্যবহৃত হয়।

গিয়ার ও পিনিয়নের মধ্যে পার্থক্য কি?

গিয়ার ও পিনিয়নের পার্থক্য :

দুটি গিয়ারের মধ্যে বড়টিকে গিয়ার এবং ছোটটিকে পিনিয়ন বলে। সাধারণভাবে 2.5 সে.মি ব্যাসের নিচের গিয়ারকে পিনিয়ন বলে।

গিয়ার এর কাজ কি?

গিয়ার হল এক ধরণের ঘূর্ণনশীল যন্ত্র যার দাঁত বা কগ থাকে,যা আরেকটি দাঁতযুক্ত অংশের সাথে যুক্ত হয়ে টর্ক স্থানান্তর করে।