بنیادی فنی پیرامیٹرز

2.1 بنیادی فنی پیرامیٹرز

2.1.1 ہائیڈرولک راک بریکر کے پیرامیٹرز

(1) کارکردگی کے پیرامیٹرز

W اور اثر انداز ہونے کی فریکوئنسی ت ہائیڈرولک راک بریکر کی وضاحت کرنے والے کارکردگی کے پیرامیٹرز ہیں۔ W بریکر کی کام کرنے کی صلاحیت کو تعریف کرتا ہے؛ ت اس کی کام کرنے کی شرح کو تعریف کرتا ہے۔

ہائیڈرولک راک بریکر کی آؤٹ پُٹ پاور کو درج ذیل طریقے سے ظاہر کیا جا سکتا ہے:

ن = W × ت                                           (2.1)

چونکہ کارکردگی کی وضاحت کرنے والے دو پیرامیٹرز — اثر انداز ہونے کی توانائی اور اثر انداز ہونے کی فریکوئنسی — باہم منسلک ہوتے ہیں، اس لیے ہائیڈرولک راک بریکر کی ڈیزائننگ کے دوران تناسب کو W تک ت کو احتیاط سے متوازن کرنا چاہیے۔ انتہائی کم نصب شدہ صلاحیت کی صورت میں زیادہ سے زیادہ کام کرنے کی کارکردگی حاصل کرنی چاہیے۔ ہائیڈرولک راک بریکر کے لیے بڑی اِمپیکٹ توانائی W کی ضرورت ہوتی ہے اور اِمپیکٹ فریکوئنسی ت کو مناسب طور پر کم کرنا چاہیے تاکہ زیادہ اِمپیکٹ قوت اور اچھے توڑنے کے اثر کی ضروریات پوری ہو سکیں۔ ہائیڈرولک راک ڈرل کے لیے، حالانکہ یہ بھی ایک ہائیڈرولک اِمپیکٹ مکینزم ہے، اس میں چھوٹی اِمپیکٹ توانائی W اور جتنا ممکن ہو اُچھی اِمپیکٹ فریکوئنسی ت کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ تیز رفتار کھودنے کی ضروریات پوری ہو سکیں۔

(2) کام کرنے کے پیرامیٹرز

زیادہ سے زیادہ پسٹن اِمپیکٹ رفتار v _م ، کام کرنے کا بہاؤ Q ، کام کرنے کا دباؤ پی ، اور بہترین دھکیلنے کی قوت ت _T ہائیڈرولک راک بریکر کے کام کرنے والے پیرامیٹرز ہیں۔

● زیادہ سے زیادہ پسٹن امپیکٹ رفتار v _م : یہ وہ لمحانی رفتار ہے جب پسٹن چیسل کے دم کو مارتی ہے۔ پسٹن کی اس وقت کی حرکی توانائی کو ہائیڈرولک ہیمر امپیکٹ توانائی کے طور پر تعریف کیا جاتا ہے۔ W جب پسٹن کی حرکی توانائی مکمل طور پر ہدف پر منتقل ہو جاتی ہے، تو ہائیڈرولک ہیمر امپیکٹ توانائی ہوتی ہے:

W = ½ ایم وی ²_م                                            (2.2)

جہاں: م — پسٹن کا وزن۔

معادلہ (2.2) سے ظاہر ہوتا ہے کہ پسٹن کی امپیکٹ رفتار جتنی زیادہ ہوگی، امپیکٹ توانائی بھی اتنی ہی زیادہ ہوگی۔

تاہم، v _م دو عوامل کی وجہ سے محدود ہے:

1) پسٹن اور چیسل کی مواد کی خصوصیات کی حد۔ امپیکٹ کے آخری نقطہ پر رفتار v _م رابطہ کے تناؤ سے متعلق ہے σ ؛ جتنا زیادہ ہوگا σ ، پسٹن اور چھیلکنے والے آلے کی خدمات کی عمر پر اس کا اثر اتنا ہی زیادہ ہوگا۔ قابلِ قبول رابطہ کے تناؤ کے تحت σ ، عام طور پر انتخاب v _م = 9 سے 12 میٹر/سیکنڈ ہوتا ہے۔ جیسے جیسے مواد کی سائنس ترقی کرتی ہے، v _م کی قدر مزید بڑھائی جا سکتی ہے۔

2) اثر انداز ہونے والے مکینزم کی فریکوئنسی کی حد۔ چونکہ پسٹن کی ساخت اور سٹروک محدود ہیں، لہٰذا ایک مقررہ پسٹن سٹروک کے ساتھ، مطلوبہ v _م تک پہنچنے کے لیے تیزی لانا بہت کم وقت لیتا ہے۔ واضح طور پر، جتنا بڑا v _م ہوگا، اتنی ہی کم تیزی لانے کا وقت درکار ہوگا۔

کم فریکوئنسی کا مطلب ہے کہ پسٹن کا سائیکل ٹائم اور اسٹروک ٹائم دونوں طویل ہیں، جبکہ زیادہ v _م ضروری طور پر مختصر اسٹروک اور سائیکل ٹائم کی طرف لے جاتا ہے — یعنی زیادہ اثر انداز فریکوئنسی — جو کم فریکوئنسی کی ڈیزائن کی ضروریات کو پورا نہیں کر سکتی۔

● کام کرنے کا بہاؤ Q : ہائیڈرولک راک بریکر کو آپریشن کے دوران ہائیڈرولک پمپ کے ذریعے فراہم کردہ بہاؤ؛ یہ ایک خودمختار متغیر ہے۔ ہائیڈرولک راک بریکر کے رویہ اور عمل کے پیرامیٹرز تمام کام کرنے کے بہاؤ سے گہرائی سے منسلک ہیں اور کام کرنے کے بہاؤ کے فنکشن ہیں؛ وہ کام کرنے کے بہاؤ کے تبدیل ہونے کے ساتھ تبدیل ہوتے ہیں۔

● کام کرنے کا دباؤ پی : جب ہائیڈرولک راک بریکر کام کر رہا ہوتا ہے تو ہائیڈرولک سسٹم کو جو دباؤ درکار ہوتا ہے — یہ وہ سسٹم دباؤ ہے جو اس کے عمل کے پیرامیٹرز کو حاصل کرنے کے لیے درکار ہوتا ہے۔ کام کرنے کا دباؤ پی : ایک وابستہ متغیر ہے؛ یہ ان پٹ بہاؤ Q اور ساختی پیرامیٹرز کے تبدیل ہونے کے ساتھ تبدیل ہوتا ہے۔ آپریشن کے دوران، جب تمام دیگر پیرامیٹرز مستقل رہتے ہیں، تو دباؤ پی کو فعال طور پر تبدیل نہیں کیا جا سکتا۔ کام کرنے کا دباؤ پی اور ان پٹ بہاؤ Q ہائیڈرولک ٹیکنالوجی کے بنیادی اصول کو پورا کرتا ہے: سسٹم کا دباؤ بیرونی لوڈ کے ذریعے طے ہوتا ہے۔ اس اصول کی بنیاد پر، ہائیڈرولک راک بریکر کی ڈیزائننگ کا مطلب ہے کہ ساختی پیرامیٹرز اور کام کے بہاؤ کا استعمال کرتے ہوئے یہ یقینی بنایا جائے کہ سسٹم کا کام کرنے والا دباؤ پی حاصل کر لیا جائے۔

● دھکیلنے کی قوت ت _T جب ہائیڈرولک راک بریکر کام کرتا ہے، تو پاور اسٹروک کے دوران پستون کی تیزی سے مشین کے جسم کو پیچھے کی طرف دھکیل دیتی ہے، جس کی وجہ سے چیسل ہدف سے رابطہ کھو دیتا ہے اور اثرِ ضرب (ایمپیکٹ) عام طور پر کام نہیں کر پاتا۔ اس پیچھے کی طرف دھکیل (ریکوئل) کو دور کرنے کے لیے، بریکر کے جسم کی محور کے ساتھ ایک قوت درکار ہوتی ہے — جسے 'دبانے والی قوت' (پش فورس) کہا جاتا ہے۔ یہ دبانے والی قوت اتنی بڑی ہونی چاہیے کہ چیسل کو مارے جانے والے شے کے ساتھ مضبوطی سے رابطے میں رکھا جا سکے۔ یہ دبانے والی قوت بہترین (آپٹیمل) ہونی چاہیے۔ دوسرے الفاظ میں، ایک 'بہترین دبانے والی قوت کا مسئلہ' موجود ہے، جو کیریئر مشین کے سائز کلاس سے گہرا تعلق رکھتا ہے۔ اگر کیریئر بہت چھوٹا ہو تو وہ فراہم کر سکنے والی دبانے والی قوت ناکافی ہوگی؛ اور اگر وہ بہت بڑا ہو تو، حالانکہ دبانے والی قوت کی ضرورت پوری ہو جاتی ہے، لیکن کیریئر کی سرمایہ کاری کی لاگت بھی بڑھ جاتی ہے، جو کہ غیر مرغوب بھی ہے۔ ہائیڈرولک راک بریکر کی ڈیزائن میں، کم دبانے والی قوت کے ساتھ زیادہ اثرِ ضرب (ایمپیکٹ) توانائی حاصل کرنا ہمیشہ ایک بہینہ کرنے کا مقصد رہا ہے۔ اس سے ایک زیادہ اثرِ ضرب توانائی والے ہائیڈرولک راک بریکر کو چھوٹے کیریئر کے ساتھ منسلک کرنا ممکن ہو جاتا ہے، جو ایک موثر کام کرنے والے امتزاج کو تشکیل دیتا ہے اور آپریٹنگ لاگت کو کم کرتا ہے۔

(3) ساختاری پیرامیٹرز

تین پسٹن کے قطر d ₁, d ₂، اور d ₃، کام کرنے والی ماس م ، اور کام کرنے والی سٹروک س ہائیڈرولک راک بریکر کے ساختاری پیرامیٹرز ہیں۔ ساختاری پیرامیٹرز اس کے عملی پیرامیٹرز کو طے کرتے ہیں۔ ہائیڈرولک راک بریکر کی تیاری دراصل ساختاری پیرامیٹرز کا تعین ہے d ₁, d ₂, d ₃, م ، اور س جس سے یقینی بنایا جا سکے کہ مطلوبہ عملی پیرامیٹرز حاصل کیے جا سکیں۔ ایک بار جب ساختاری پیرامیٹرز طے ہو جاتے ہیں، تو تمام عملی پیرامیٹرز اور کام کرنے والے پیرامیٹرز ان پٹ فلو کے ساتھ تبدیل ہوتے ہیں اور وہ ان پٹ فلو کے مندرجہ ذیل فنکشنز ہوتے ہیں۔

2.1.2 کام کرنے والے تیل کا دباؤ اور درجہ بندی شدہ دباؤ

(درجہ بندی شدہ دباؤ کو اس سیکشن میں پورے طریقے سے ظاہر کیا گیا ہے) پی _H (اس سیکشن کے دوران)

جب ہائیڈرولک راک بریکر کام کرتا ہے، تو ہائیڈرولک تیل کا دباؤ پسٹن کو حرکت میں لاتا ہے، اور پسٹن کی حرکت کا نمونہ اس تیل کی ڈرائیونگ قوت میں تبدیلی کے نمونے پر منحصر ہوتا ہے — یہ پسٹن کی کائنیمیٹکس اور ڈائنامکس ہے۔

پسٹن کے وزن کو مدنظر رکھتے ہوئے م ، شتاب a ، اور پسٹن کی جڑتا کا زور ت _ک ، نیوٹن کا دوسرا قانون یہ دیتا ہے:

ت _ک = ایم اے                                              (2.3)

محرک زور ت برابر ہوتا ہے ت _ک قدر میں لیکن متضاد سمت میں۔ محرک زور ت جو پسٹن پر عمل کرتا ہے وہ تیل کے دباؤ کی وجہ سے پیدا ہوتا ہے پی کمرے میں، اور اسے درج ذیل طریقے سے ظاہر کیا جا سکتا ہے:

پی = ت _ک / A = ایم اے / A = ( م / A ) · د v / د t             (2.4)

جہاں: م — پسٹن کا وزن، دائمی؛

 A — پسٹن کا دباؤ برداشت کرنے والا رقبہ، دائمی؛

 v — پسٹن کی سمتار؛ لمحوی بہاؤ q حرکت دینے والے پسٹن کی حرکت درج ذیل کو پورا کرتی ہے:

Av = q                                               (2.5)

اب تک v اور q مُعادلہ (2.5) میں وقت کے دالِّات ہیں، وقت کے لحاظ سے مشتق کرنے سے: v اور q وقت کے لحاظ سے مشتق کرنے سے حاصل ہوتا ہے:

A d v / د t = د q / د t                                  (2.6)

مُعادلہ (2.6) کو مُعادلہ (2.4) میں تبدیل کرنے سے حاصل ہوتا ہے:

پی = ( م / A ²) · د q / د t                              (2.7)

مساوات (2.7) میں، م / A ²ایک دائمی عدد ہے؛ d q / د t سستم کے بہاؤ کی تبدیلی کی شرح کو ظاہر کرتا ہے۔

مساوات (2.3) سے (2.7) تک کے مطابق، سسٹم کا دباؤ تیل کے کمرے میں داخل ہونے والے بہاؤ کی تبدیلی کی بنیاد پر قائم کیا جاتا ہے۔ دوسرے الفاظ میں، ہائیڈرولک تیل کے بہاؤ میں تبدیلی پسٹن کی تسارع اور لختی کے زور کو بڑھاتی ہے، جو براہِ راست تیل کے کمرے میں دباؤ کو تشکیل دیتا ہے۔ پی .

سسٹم کا تیل کا دباؤ پی پسٹن کے وزن کے تناسب میں ہوتا ہے، م اور بہاؤ کی شرحِ تبدیلی d q /dt کے ساتھ، اور پسٹن کے دباؤ برداشت کرنے والے رقبے کے مربع کے بالعکس تناسب میں ہوتا ہے۔ A سسٹم کے تیل کے دباؤ کو کم کرنے کے لیے، پی پسٹن کے دباؤ برداشت کرنے والے رقبے کو بڑھانا A یہ سب سے موثر طریقہ ہے، لیکن یہ مشین کے جسم کو بھی بڑا بنا دیتا ہے، اس لیے ڈیزائن میں دونوں عوامل کو مدنظر رکھنا ضروری ہے۔

سسٹم کا تیل کا دباؤ پی یہ بہاؤ کا ایک فعل ہے اور ایک منحصر متغیر ہے؛ اسے آپریشن کے دوران فعال طور پر تبدیل نہیں کیا جا سکتا، بلکہ صرف ان پٹ بہاؤ کے تبدیل ہونے کے ساتھ ہی تبدیل ہوتا ہے۔ چونکہ ہائیڈرولک راک بریکر کے آپریٹ ہونے کے دوران تیل کے کمرے میں داخل ہونے والا تیل وقت کا ایک فعل ہوتا ہے، اس لیے تیل کا دباؤ پی بھی وقت کے ساتھ تبدیل ہوتا ہے اور اس کی کوئی مستقل قدر نہیں ہوتی۔ کسی مصنوعات کی ڈیٹا شیٹ پر درج تیل کا دباؤ، جسے مصنفین 'درج شدہ تیل کا دباؤ' کہتے ہیں، کو پی _H کے ذریعے ظاہر کیا جاتا ہے۔ اس دباؤ پر ہائیڈرولک راک بریکر کے عمل کے اعداد و شمار اپنی درج شدہ اقدار تک پہنچ جاتے ہیں۔ پی _H ایک ورچوئل پیرامیٹر ہے — یہ درحقیقت وجود نہیں رکھتا — لیکن ہائیڈرولک راک بریکر کے ڈیزائن اور استعمال میں اس کا انتہائی اہم مقام ہے۔ ڈیزائن میں، پی _H کارکردگی کے اعداد و شمار، کام کرنے کے اعداد و شمار، اور ساختی اعداد و شمار کا حساب لگانے کے لیے بنیاد کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، اور ہائیڈرولک نظام کے اجزاء کے انتخاب کے لیے بھی استعمال کیا جاتا ہے۔ میدان میں، یہ آپریٹر کے لیے اس بات کا اہم حوالہ بن جاتا ہے کہ وہ فیصلہ کر سکے کہ آیا نظام عام طور پر کام کر رہا ہے یا نہیں۔ یہ پیرامیٹر پی _H بعد کے ابواب میں مزید بحث کا موضوع ہوگا۔