ایک محور کیا ہے؟
شافٹ بنیادی طور پر کسی بھی مشین کا ایک گھومنے والا حصہ ہوتا ہے، جس میں ایک سرکلر کراس سیکشن ہوتا ہے، جو ایک حصے سے دوسرے حصے میں یا بجلی پیدا کرنے والی مشین سے پاور جذب کرنے والی مشین میں بجلی کی ترسیل کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ بجلی کی ترسیل کے لیے، شافٹ کا ایک سرہ طاقت کے منبع سے منسلک ہوتا ہے اور دوسرا سرا مشین سے جڑا ہوتا ہے۔ شافٹ مطلوبہ طور پر ٹھوس یا کھوکھلی ہوسکتی ہے، کھوکھلی شافٹ وزن کو کم کرنے اور فوائد فراہم کرنے میں مدد کرتی ہے۔
محور کی عمومی وضاحت
شافٹ مشینوں میں استعمال ہونے والے بہت اہم عناصر میں سے ایک ہے۔ وہ گھومنے والے حصوں جیسے گھرنی اور گیئرز کو سہارا دینے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ وہ سخت مشین کیسنگ میں واقع بیرنگ کی طرف سے حمایت کر رہے ہیں. شافٹ پر موجود گیئرز اور پلیاں حرکت کو منتقل کرنے میں مدد کرتی ہیں۔
بہت سے دوسرے گھومنے والے عناصر شافٹ پر بندھے ہوئے ہیں۔ شافٹوں کو موڑنے والے لمحات اور ٹارشن کا نشانہ بنایا جاتا ہے جس کی وجہ سے وہ ممبران جن کی وہ حمایت کرتے ہیں ان کی ردعمل قوتوں اور طاقت کی ترسیل سے پیدا ہونے والے ٹارک کی وجہ سے ہوتے ہیں۔
شافٹ میں ہمیشہ ایک سرکلر کراس سیکشن ہوتا ہے اور یہ کھوکھلا یا ٹھوس ہو سکتا ہے۔ شافٹ کو کرینک شافٹ، لکیری شافٹ، آرٹیکلیٹڈ شافٹ یا لچکدار شافٹ کے طور پر درجہ بندی کیا جاسکتا ہے، لیکن لکیری شافٹ عام طور پر طاقت کی ترسیل کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔
شافٹ کو عام طور پر کھڑی بیلناکار سلاخوں کے طور پر ڈیزائن کیا جاتا ہے تاکہ ان کی لمبائی میں مختلف قطر ہوں، حالانکہ مستقل قطر کے ساتھ شافٹ تیار کرنا آسان ہے۔
اسٹیپڈ شافٹ میں تناؤ کی شدت اس کی لمبائی کے ساتھ مختلف ہوتی ہے۔ یکساں قطر والی شافٹیں جدا کرنے، اسمبلی کرنے، دیکھ بھال کرنے کے لیے موزوں نہیں ہیں اور یہ شافٹ ان پر نصب حصوں خصوصاً بیرنگ کو باندھتے وقت پیچیدگیاں پیدا کرتے ہیں۔
2
شافٹ کی قسم
01
ٹرانسمیشن شافٹ
یہ شافٹ اسٹیپڈ شافٹ ہیں جو ایک ذریعہ کے درمیان طاقت کو دوسری مشین تک منتقل کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں جو طاقت کو جذب کرتی ہے۔ حرکت کی ترسیل کے لیے شافٹ گیئر، حب یا گھرنی کے قدم والے حصے پر نصب۔
مثالیں: اوور ہیڈ شافٹ، سپول، کاؤنٹر شافٹ اور تمام فیکٹری شافٹ۔
تصویر
02
مکینیکل محور
یہ محور اسمبلی کے اندر واقع ہیں اور مشین کا لازمی حصہ ہیں۔
مثال: کار کے انجن میں کرینک شافٹ ایک مشین شافٹ ہے۔
تصویر
03
ایکسل شافٹ
یہ شافٹ گھومنے والے عناصر کو سہارا دیتے ہیں، جیسے پہیے، جو بیرنگ کے ساتھ ہاؤسنگ میں لگائے جا سکتے ہیں، لیکن شافٹ غیر گھومنے والے عناصر ہیں۔ یہ بنیادی طور پر گاڑیوں میں استعمال ہوتے ہیں۔
مثال: کاروں میں ایکسل۔
تصویر
04
تکلا
یہ مشین کے گھومنے والے حصے ہیں جو ٹولز یا ورک اسپیس رکھتے ہیں۔ وہ مشینوں میں استعمال ہونے والی مختصر شافٹ ہیں۔
مثال: خراد میں تکلا۔
تصویر
3
شافٹ مواد
عام طور پر ہلکا سٹیل شافٹ کے لیے استعمال ہونے والا مواد ہے۔ اگر اعلی طاقت کی ضرورت ہو تو، کھوٹ کے اسٹیل جیسے نکل-کرومیم، نکل، اور کرومیم-وانیڈیم اسٹیل استعمال کیے جاتے ہیں۔ وہ گرم رولنگ اور کولڈ ڈرائنگ اور پیسنے سے بنتے ہیں۔ عام طور پر روایتی شافٹ کے لیے استعمال ہونے والے مواد 50C12، 50C4، 45C8، 40C8 گریڈ کاربن اسٹیل ہیں۔
شافٹ کے لئے استعمال ہونے والے مواد میں درج ذیل خصوصیات ہونی چاہئیں:
مواد اعلی طاقت ہونا چاہئے؛
مواد کو اعلی لباس مزاحمت ہونا چاہئے؛
مواد میں گرمی کے علاج کی خصوصیات ہونی چاہئیں۔
مواد میں اچھی میکانی خصوصیات ہونی چاہئیں؛
مواد میں کم نشان کی حساسیت ہونی چاہیے۔
4
شافٹ کا معیاری سائز
مکینیکل محور
0.5 ملی میٹر کے مراحل میں 25 ملی میٹر تک۔
ٹرانسمیشن شافٹ
شافٹ کا معیاری سائز - قدم کی لمبائی؛
25 ملی میٹر سے 60 ملی میٹر-5ملی میٹر قدم کی لمبائی؛
60mm سے 100mm-10mm قدم کی لمبائی؛
110mm سے 140mm-15mm قدم کی لمبائی؛
140 ملی میٹر سے 500 ملی میٹر - 20ملی میٹر کے مراحل۔
مشین کے محور 5 ملی میٹر کے مراحل میں 25 ملی میٹر تک معیاری سائز میں دستیاب ہیں۔ شافٹ کے لیے، معیاری لمبائی 5m، 6m اور 7m ہے، لیکن عام طور پر 1m سے 2m لگتی ہے۔
5
شافٹ میں کشیدگی
شافٹ میں پیدا ہونے والا تناؤ یہ ہے:
ٹارک ٹرانسمیشن کی وجہ سے قینچ کا تناؤ (ٹورسل لوڈنگ کی وجہ سے ٹارک)؛
موڑنے والے دباؤ، جو کہ دبانے والے یا تناؤ کی نوعیت کے ہوتے ہیں، میکانکی عناصر جیسے پلیاں اور گیئرز اور شافٹ کے خود وزن پر عمل کرنے والی قوتوں کی وجہ سے؛
موڑنے اور ٹورسنل بوجھ کی وجہ سے مشترکہ دباؤ۔
ڈیزائن تناؤ کی زیادہ سے زیادہ قابل اجازت قینچ کشیدگی ہے:
1. شافٹ 56000kN/m2 ہے، اور کلیدی راستے کی گنجائش ہے۔
2. شافٹ کی وے الاؤنس کے بغیر 42000kN/m2 ہے۔
زیادہ سے زیادہ قابل قبول موڑنے کا تناؤ یہ ہے:
1. شافٹ 112000kN/m2 ہے، اور کلیدی راستے کی گنجائش ہے۔
2. شافٹ کی وے الاؤنس کے بغیر 84000kN/m2 ہے۔
6
شافٹ مینوفیکچرنگ
شافٹ گرم رولنگ کے عمل کا استعمال کرتے ہوئے تیار کیا جاتا ہے. گرم رولنگ کے مقابلے میں کولڈ رولنگ کے دوران شافٹ کی طاقت زیادہ ہوتی ہے، لیکن کولڈ رولنگ زیادہ بقایا دباؤ کا باعث بنتی ہے جس کی وجہ سے پروسیسنگ کے دوران شافٹ خراب ہو جاتا ہے۔ جعل سازی کا عمل بڑے قطر کے شافٹ بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔
رولنگ مکمل ہونے کے بعد، شافٹ کے سرے پر کارروائی کی جاتی ہے، شافٹ کے ایک سرے کو معائنہ کرنے والی مشین پر نصب کیا جاتا ہے، اور شافٹ کے دوسرے سرے کو لیتھ کے برج کی مدد حاصل ہوتی ہے۔ شافٹ کو ختم کرنے کے لیے، ٹول ہولڈر کے ذریعہ ٹول کو اپنی جگہ پر رکھا جاتا ہے، اور جب پاور آن ہوتی ہے، تو چک شافٹ کو گھومنا شروع کر دیتا ہے۔
ڈائل انڈیکیٹرز کا استعمال مشینی سے پہلے شافٹ کی ارتکاز کو جانچنے کے لیے کیا جاتا ہے اور مقصد کے لحاظ سے مختلف آپریشنز جیسے موڑنا، سامنا کرنا، نالی کرنا، اور ٹیپر موڑنا۔ اعلی حجم، CNC اور دیگر ایپلی کیشنز حتمی مشینی عمل کے لیے بہترین موزوں ہیں۔ اسے ٹول کی گردش اور فکسچر کے درمیان بند محور کے ساتھ CNC ڈبل اینڈڈ مشین سے بھی بنایا جا سکتا ہے۔
ارتکاز اور گول پن کو حاصل کرنے کے لیے، گھومنے والے ٹولز کو مرکز کی لکیروں پر ایک دوسرے کا سامنا کرنا چاہیے۔ ڈرائیو شافٹ اور موٹریں اکثر اس عمل کو استعمال کرتے ہوئے تیار کی جاتی ہیں۔
7
شافٹ ڈرائیو
ہم جانتے ہیں کہ شافٹ پاور ٹرانسمیشن کے لیے استعمال ہوتا ہے، اس لیے پاور ٹرانسمیشن کا حساب لگانے کے لیے استعمال ہونے والا فارمولا ہے: P=2πnT/60۔ ان میں، P منتقلی طاقت (W) ہے؛ n انقلابات فی منٹ (rpm) ہے۔ T N·m میں ٹارک ہے۔
مختلف ایپلی کیشنز کے لیے محور کی رفتار:
1. مشینری: 100~200;
2. لکڑی کی مشینری: 250~700؛
3. ٹیکسٹائل کی صنعت: 300~800؛
4. ہلکی مشینری ورکشاپ: 150~300؛
5. معاون شافٹ: 200~600۔
8
شافٹ ڈیزائن
شافٹ کو دو مختلف عملوں کے ذریعے مختلف بوجھ کے تحفظات کی بنیاد پر ڈیزائن کیا جا سکتا ہے:
1. طاقت پر مبنی شافٹ ڈیزائن ڈرائیو شافٹ عام طور پر موڑنے کے لمحات، ٹارک، محوری پل، اور اس کے مجموعے کے لیے حساس ہوتے ہیں۔ عام طور پر، بیرنگ ٹورسنل اور موڑنے والے دباؤ کے امتزاج سے بھرے ہوتے ہیں۔
تناؤ کو برداشت کرنا:
تناؤ کا تناؤ{{0}P/A
ان میں، A=(π/4)xD2, D شافٹ کا قطر ملی میٹر میں ہے۔
بیئرنگ موڑنے کا لمحہ:
موڑنے کا تناؤ=(MbxY)/I
ان میں، Mb=موڑنے والا لمحہ؛ Y=D/2، جہاں D قطر ہے؛ I=جڑتا کا لمحہ=(πxD4)/64
بیئرنگ ٹارک:
ٹورسنل تناؤ{{0}MtxR/J
ان میں، ماؤنٹ=گھومنے والا لمحہ؛ R=D/2، جہاں D قطر ہے؛ J=جڑتا کا قطبی لمحہ=(πxD4)/32
2. سختی پر مبنی شافٹ ڈیزائن
ایک ڈرائیو شافٹ کو ٹورسنل سختی کی بنیاد پر سخت کہا جاتا ہے اگر شافٹ بہت زیادہ نہیں مڑتا ہے۔
{Mt/J}={(Gxθ)/L}
ان میں، N میں ماؤنٹ=ٹارک ملی میٹر؛ J=جڑتا کا قطبی لمحہ=(πxD4)/32; D=شافٹ کا قطر (ملی میٹر)؛ θ=ٹارشن زاویہ؛ G=سختی ماڈیولس N/mm2۔
9
شافٹ کے فوائد اور نقصانات
شافٹ کے فوائد
ان کے پھنسنے کا امکان کم ہوتا ہے۔
انہیں زنجیر کے نظام سے کم دیکھ بھال کی ضرورت ہوتی ہے۔
وہ اعلی torsional طاقت ہے؛
ان میں جڑواں قدروں کا قطبی لمحہ زیادہ ہوتا ہے۔
وہ بہت مضبوط ہیں اور ناکام ہونے کا امکان نہیں ہے۔
کھوکھلی شافٹ کی اندرونی شکل کھوکھلی ہے، لہذا انہیں کم مواد کی ضرورت ہوتی ہے؛
اسی ٹارک ٹرانسمیشن ویلیو کے لیے، ایک کھوکھلی شافٹ وزن میں ٹھوس شافٹ سے ہلکا ہوتا ہے۔
ان میں gyration کا بہت زیادہ رداس ہے۔
شافٹ کے نقصانات
ڈھیلے جوڑے کی وجہ سے انہیں بجلی کا نقصان ہوتا ہے۔
وہ گھومتے ہی ہلتے ہیں۔
وہ ایک مسلسل شور پیدا کرتے ہیں؛
اعلی مینوفیکچرنگ اور دیکھ بھال کے اخراجات؛
تیار کرنے میں مشکل؛
محور کی رفتار کو تبدیل کرنا آسان نہیں ہے۔
مکینیکل مسائل کی وجہ سے طویل بندش؛
اوور ہیڈ شافٹ پر تیل کی بوندیں؛
ایلسٹومیرک کپلنگز (جیسے لیف اسپرنگ کپلنگ) کے استعمال کے نتیجے میں شافٹ کے درمیان رفتار کم ہو سکتی ہے۔
اگر شافٹ ناکام ہوجاتا ہے، تو اسے مرمت کرنے میں بہت وقت لگے گا.
