جب توانائی کو سیال کے ذریعے منتقل کیا جاتا ہے تو اس کی سمت کا تعین کرنا ضروری ہوتا ہے، اور مسلسل مکمل کنٹرول برقرار رکھنا ضروری ہوتا ہے۔ مکمل کنٹرول کے بغیر توانائی بے کار ہو جاتی ہے یا بدتر صورت میں مشین کو نقصان پہنچ سکتا ہے۔ ہائیڈرولک ٹیکنالوجی کے اہم فوائد میں سے ایک ہے کہ ہائیڈرولک کنٹرول والوز کے ذریعے توانائی کو نسبتاً آسانی سے کنٹرول کیا جا سکتا ہے۔

ہائیڈرولک کنٹرول والوز

ہائیڈرولک کنٹرول والوز ایک مکینیکل اجزاء ہے جو ایک والوز باڈی سے بنی ہوتی ہے جس کے اندر سیال کے بہاؤ کو منسلک یا روکنے والے راستے ہوتے ہیں، اور جس کے اندر حرکت کرنے والے اجزاء ہوتے ہیں۔ باہری ہاؤسنگ کے راستوں کا استعمال تیل کو منتقل کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ اندر کے حرکت پذیر اجزاء کے عمل سے نظام کا زیادہ سے زیادہ دباؤ، بہاؤ کی سمت، اور بہاؤ کی شرح کو کنٹرول کیا جاتا ہے۔

سسٹم دباؤ کنٹرول

ہائیڈرولک توانائی کو ایک ہائیڈرولک سلنڈر پر لاگو کیا جا سکتا ہے۔ جب نتیجہ کامیاب کام ہوتا ہے، تو ایک بار جب سلنڈر مکمل طور پر پھیل جاتا ہے، کام مکمل ہو جاتا ہے۔ مثبت-جابجا کرنے والے پمپ کے ذریعے اس کے بنیادی حرکت دینے والے سے مزید توانائی جاری طور پر جذب کی جاتی رہے گی۔ اس سے تیل میں زیادہ دباؤ پیدا ہوتا ہے۔ (نوٹ: نظام میں کم از کم مزاحمت ہائیڈرولک دباؤ کا تعین کرتی ہے۔) جیسے جیسے سلنڈر مزید پھیلتا ہے، نظام کی جسمانی طاقت کم از کم مزاحمت بن جاتی ہے۔

پمپ اس مزاحمت کو دور کرنے کے لیے مزید دباؤ ڈالے گا۔ لوگ نظام کے دباؤ کو ایک محفوظ حد تک برقرار رکھنے کے لیے دباؤ کنٹرول والوز کا استعمال کرتے ہیں۔

دباؤ کنٹرول والو

ایک دباؤ کنٹرول والو کے اندرونی حرکت پذیر اجزاء دباؤ کے مطابق کام کرتے ہیں۔ جب نظام کا دباؤ ایک مخصوص مقررہ قدر تک پہنچ جاتا ہے، تو اندرونی حرکت پذیر اجزاء والو باڈی میں سے ایک گزرگاہ کو جوڑتے یا روکتے ہیں، جس کی وجہ سے تیل اس گزرگاہ میں بہتا ہے یا اس میں بہنے سے روکا جاتا ہے۔

دباؤ کنٹرول والو کی ساخت

پریشر کنٹرول والو ایک والو باڈی پر مشتمل ہوتا ہے جس میں ابتدائی اور ثانوی گزرگاہیں اور اندرونی حرکت پذیر اجزاء (اسپول) ہوتے ہیں۔ گزرگاہوں سے خارجی رابطے کو ابتدائی دروازہ اور ثانوی دروازہ کہا جاتا ہے۔

پریشر کنٹرول والو کیسے کام کرتا ہے

پریشر کنٹرول والو کا اندرونی حرکت پذیر جزو عام طور پر ایک اسپول قسم کا آلہ ہوتا ہے۔ جب اسپول ایک سرے کی حالت میں ہوتا ہے تو اندرونی گزرگاہ منسلک ہو جاتی ہے، اور سیال اس کے ذریعے گزر سکتا ہے۔ جب یہ دوسرے سرے کی حالت میں ہوتا ہے تو اندرونی گزرگاہ بند ہو جاتی ہے، اور والو کے ذریعے سیال کا بہاؤ روک دیا جاتا ہے۔

پریشر کنٹرول والو میں، اسپول عام طور پر ایک سرے کی حالت کی طرف سپرنگ کے ذریعے دبایا جاتا ہے۔ اس معمولی بند حالت میں، اندرونی گزرگاہ بند ہوتی ہے اور والو کے ذریعے سیال کا راستہ بند ہو جاتا ہے۔ اس قسم کو معمولی طور پر بند پریشر کنٹرول والو کہا جاتا ہے۔

پریشر کنٹرول والو اسپول کے نچلے سرے پر دباؤ کا احساس کرتا ہے۔ یہ نچلا راستہ پرائمری دروازے سے منسلک ہوتا ہے۔ جب سسٹم کا دباؤ سپرنگ کی طرف سے لگنے والے زور سے زیادہ ہو جاتا ہے، تو اسپول حرکت کر کے اندرونی راستے کو جوڑ دیتا ہے، جس سے والو کے ذریعے سے سیال کا بہاؤ ممکن ہو جاتا ہے۔

(اسپول کی حرکت کو کنٹرول کرنے کے لیے استعمال ہونے والے ہائیڈرولک دباؤ کو پائلٹ دباؤ کہا جاتا ہے۔ کسی والو کو کنٹرول کرنے کے لیے پائلٹ دباؤ کا استعمال کرنا پائلٹ کنٹرول کہلاتا ہے، اور یہ تمام اقسام کے ہائیڈرولک والوز کو کنٹرول کرنے کا سب سے عام طریقہ ہے۔)

اگر اس قسم کے پریشر کنٹرول والو کا پرائمری دروازہ سسٹم کے دباؤ والی طرف سے منسلک ہو، اور جب پمپ کے ذریعے لگایا گیا دباؤ بہت زیادہ ہو، تو پمپ سے نکلنے والا سیال اس والو کے ذریعے تیل کے ٹینک میں موڑ دیا جا سکتا ہے — اس قسم کے عام طور پر بند پریشر کنٹرول والو کو ریلیف والو کہا جاتا ہے۔

شکل 7-2: عام طور پر بند پریشر کنٹرول والو (ریلیف والو کا عمل)۔ سپرنگ اسپول کو بند رکھتی ہے جب تک کہ سسٹم کا دباؤ سپرنگ کی ترتیب شدہ قدر سے زیادہ نہ ہو جائے، پھر اسپول منتقل ہو جاتا ہے اور ٹینک کی طرف راستہ کھول دیتا ہے۔

شکل 7-3 دباؤ کنٹرول (ریلیف والو) کے ساتھ ایک سادہ ہائیڈرولک سرکٹ۔ جب سلنڈر سٹروک کے آخر تک پہنچ جاتا ہے، تو ریلیف والو کھلتا ہے اور پمپ کے بہاؤ کو ٹینک میں واپس موڑ دیتا ہے، جس سے سسٹم کا زیادہ سے زیادہ دباؤ محدود رہتا ہے۔

ایکٹویٹرز کا سمت کنٹرول

جب ایک ہائیڈرولک سلنڈر مکمل طور پر اخراج ہو جاتا ہے، تو اسے دوبارہ کم کرنا ضروری ہوتا ہے تاکہ کام دوبارہ کیا جا سکے۔ اس وجہ سے، دو سمت میں حرکت کرنے والے سلنڈرز عام طور پر دو دروازوں والے ہائیڈرولک سلنڈرز — یعنی ڈبل ایکشن سلنڈرز — استعمال کرتے ہیں۔ بہاؤ کی سمت کو ایک ہی وقت میں الٹا کرنا ضروری ہوتا ہے۔

ڈبل ایکشن ہائیڈرولک سلنڈر

ڈبل ایکشن ہائیڈرولک سلنڈر کے بیرل کے دونوں سروں پر ایک ایک دروازہ ہوتا ہے، جس سے تیل دونوں سمتوں میں داخل اور خارج ہو سکتا ہے، اس لیے پستون دونوں سمت میں حرکت کر سکتا ہے (ڈبل ایکشن)۔ ڈبل ایکشن سلنڈر کے دو دروازوں کو امتیازی طور پر درجہ بند کرنے کے لیے، ہم ایک دروازے کو "A" اور دوسرے کو "B" کا نام دیتے ہیں۔

سمت کنٹرول والو

ہدایت کنٹرول والو کے اندرونی حرکت پذیر اجزاء کا کام والو باڈی کے اندرونی راستوں کو جوڑنا یا روکنا ہوتا ہے، جس سے تیل کے بہاؤ کی سمت کو کنٹرول کیا جاتا ہے۔

ہدایت کنٹرول والو کی ساخت

ایک عام ہدایت کنٹرول والو میں والو باڈی میں چار اندرونی راستے ہوتے ہیں اور ایک سلائیڈنگ اسپول ہوتا ہے جو ان راستوں کو جوڑ سکتا ہے یا روک سکتا ہے۔

ہدایت کنٹرول والو کا اصول کام کرنے کا

جب اسپول ایک سرے کی حالت میں ہوتا ہے، تو دباؤ راستہ کام کے راستہ A سے جڑ جاتا ہے، اور واپسی کا راستہ کام کے راستہ B سے جڑ جاتا ہے۔ جب اسپول دوسرے سرے کی حالت میں منتقل ہوتا ہے، تو دباؤ راستہ کام کے راستہ A سے جڑ جاتا ہے، اور واپسی کا راستہ کام کے راستہ B سے جڑ جاتا ہے۔ اسپول کی سمت کو تبدیل کرنا ہائیڈرولک سلنڈر میں تیل کے بہاؤ کی سمت کو تبدیل کر دیتا ہے۔

جب سلنڈر کا راڈ مطلوبہ طور پر مکمل طور پر باہر نکل جاتا ہے اور واپس آ جاتا ہے، تو کام مکمل ہو جاتا ہے۔ جب اسپول دوسری طرف کی آخری حالت میں منتقل ہوتا ہے، تیل سلنڈر کی دوسری طرف میں داخل ہوتا ہے — اور سلنڈر کا راڈ واپس کھینچا جاتا ہے۔

شکل 7-4: ڈبل ایکٹنگ سلنڈر سرکٹ میں سمّت کنٹرول والو۔ اسپول کو منتقل کرنا تیل کے بہاؤ کی سمّت کو الٹ دیتا ہے، جس سے سلنڈر کی حرکت بھی الٹ ہو جاتی ہے۔

ایکچوئیٹرز کا رفتار کنٹرول

کئی درخواستوں میں، ایکچوئیٹر کی کام کرنے کی رفتار کو کنٹرول کرنا ضروری ہوتا ہے اور کبھی کبھار انتہائی درستگی سے کنٹرول کرنا بھی ضروری ہوتا ہے۔ جیسا کہ پہلے وضاحت کی گئی ہے، ایکچوئیٹرز (سلنڈرز، ہائیڈرولک موٹرز) کی رفتار تیل کے حقن کی شرح سے براہِ راست منسلک ہوتی ہے — ایکچوئیٹر کی رفتار ان پٹ بہاؤ کی شرح کے ذریعے طے ہوتی ہے۔

چونکہ پمپ کا ڈسپلیسمنٹ مستحکم ہو سکتا ہے، اس لیے مطلوبہ ایکچوئیٹر کی رفتار کے مطابق پمپ کے بہاؤ کی شرح کا انتخاب کرنا ممکن ہے۔ یہ صرف ایک ہی ایکچوئیٹر والے نظاموں میں عملی ہے۔

عام طور پر ہائیڈرولک نظام میں ایکٹویٹرز ایک سے زیادہ ہوتے ہیں۔ اگر نظام کو ہر ہائیڈرولک سلنڈر کو آزادانہ طور پر کام کرنے کی ضرورت ہو تو پمپ کی فلو ریٹ کا انتخاب سب سے بڑے ہائیڈرولک سلنڈر کے لحاظ سے کیا جانا چاہیے جسے سب سے تیز رفتاری کی ضرورت ہو۔ اس کا مطلب ہے کہ چھوٹے ایکٹویٹرز تیزی سے حرکت کریں گے، جو مطلوبہ نہیں ہو سکتا۔ ان یا کسی دوسرے ایکٹویٹر میں داخل ہونے والے فلو کو کم کرنے کے لیے ایک فلو کنٹرول والو کا استعمال کرنا ضروری ہے۔

فلو کنٹرول والو

فلو کنٹرول والو کا استعمال کرتے وقت، پمپ سے ایکٹویٹر تک فلو کو کم کرنا ہمیشہ ممکن ہوتا ہے۔

فلو کنٹرول والو کی ساخت

ایک عام فلو کنٹرول والو میں ایک والو باڈی اور ایک حرکت پذیر حصہ شامل ہوتا ہے۔ ہمارے مثالی معاملے میں، حرکت پذیر حصہ ایک شاخی سرے والا ایڈجسٹنگ نیڈل ہے۔ چونکہ نیڈل عمل کے دوران درحقیقت حرکت نہیں کرتی (بلکہ اسے پہلے ہی ایک مخصوص مقام پر سیٹ کر دیا جاتا ہے)، اس لیے فلو کنٹرول والو کے حرکت پذیر اجزاء کو 'ایڈجسٹ ایبل' کہنا زیادہ مناسب ہے بجائے کہ انہیں 'حرکت پذیر' کہا جائے۔

فلو کنٹرول والو کا کام کرنے کا طریقہ

ہائیڈرولک سسٹم میں، فلو کنٹرول والو ہمیشہ پریشر کنٹرول (ریلیف) والو کے ساتھ کام کرتا ہے۔ فلو کنٹرول والو ایک مزاحمت ہوتا ہے۔ یہ ہائیڈرولک پمپ کو زیادہ دباؤ پیدا کرنے پر مجبور کرتا ہے۔ یہ دباؤ پمپ سے آنے والے کچھ بہاؤ کو ریلیف والو کھولنے کی وجہ بنتا ہے، جس کے نتیجے میں فلو کنٹرول والو سے گزرنے والے بہاؤ میں کمی آتی ہے اور ایکٹویٹر تک پہنچنے والے بہاؤ میں کمی آتی ہے۔

شکل 7-5: فلو کنٹرول سرکٹ۔ سوئی والو سلنڈر تک بہاؤ کو تنگ کرتا ہے۔ پمپ کا اضافی بہاؤ ریلیف والو کے ذریعے ٹینک میں جاتا ہے۔ سوئی والو کا کھلنے کا درجہ سلنڈر کی رفتار طے کرتا ہے۔

ایک سادہ ہائیڈرولک سسٹم

اوپر متعارف کرائے گئے تمام اجزاء ایک سادہ ہائیڈرولک سسٹم تشکیل دے سکتے ہیں۔ چونکہ اس سسٹم میں ہائیڈرولک توانائی قابل کنٹرول ہوتی ہے، اس لیے یہ سسٹم مفید کام انجام دے سکتا ہے۔

ہائیڈرولک نظام کو ہوا بازی، طیاروں اور فوجی سامان سے لے کر صنعتی، چلنے والی مشینری اور سٹیل کے سامان تک بہت سے شعبوں میں وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے۔ ان تمام درجہ بندیوں میں ہائیڈرولک نظام کے کام کرنے کے اصول اوپر بیان کردہ کے ہی ہوتے ہیں۔ مختلف قسم کے ہائیڈرولک نظاموں کے درمیان واحد فرق ان میں استعمال ہونے والے اجزاء میں ہوتا ہے۔

آئندہ ابواب میں ہم صنعتی ہائیڈرولک نظاموں میں استعمال ہونے والے مختلف اقسام کے اجزاء پر تفصیلی بحث کریں گے۔ ان اجزاء کے استعمال کو واضح کرنے کے لیے ہم کچھ بنیادی ہائیڈرولک سرکٹس کی بھی ترتیب دیں گے۔

ہائیڈرولک گرافک علامات

ہائیڈرولک اجزاء اور بنیادی نظاموں کی پچھلی بحثوں میں، تمام چیزوں کو گرافیکل طور پر وضاحت کی گئی تھی — اجزاء کے اندرونی عمل کو بصورتِ تصویری دکھانے کے لیے کراس سیکشنل منظریات کا استعمال کیا گیا تھا۔ یہ طریقہ مسائل کی وضاحت کرنے کے لیے مددگار ہے، لیکن روزمرہ کے عملی کام کے لحاظ سے نا عملی ہے۔

دیگر تکنیکی شعبوں کی طرح، ہائیڈرولکس بھی اجزاء اور نظاموں کی نمائندگی کے لیے گرافک علامات کا استعمال کرتا ہے۔ پہلے بحث کی گئی مختلف ہائیڈرولک اجزاء اور سادہ نظاموں کو تمام تر ANSI Y32.10 یا ISO 1219 معیاری ہائیڈرولک اور پنومیٹک گرافک علامات کے ذریعے ظاہر کیا جا سکتا ہے۔

پہلے بحث کردہ اجزاء کے علاوہ، ہائیڈرولک نظام کے اجزاء میں برقی موٹرز، ہائیڈرولک فلٹرز وغیرہ بھی شامل ہیں۔ عام طور پر ہائیڈرولک نظام برقی موٹرز کے ذریعے چلائے جاتے ہیں۔ اس کے علاوہ، صفائی کے مناسب درجے کو برقرار رکھنے کے لیے، ہائیڈرولک نظاموں کو تیل کو آلودگی سے بچانے کے لیے ہائیڈرولک فلٹرز کا استعمال کرنا چاہیے۔

شکل 7-7 معیاری ہائیڈرولک گرافک علامات (ANSI Y32.10 / ISO 1219)۔ یہ علامات تمام ہائیڈرولک سرکٹ اسکیمیٹک اریڈیاگرامز پر سیکشنل ڈرائنگز کی بجائے استعمال کی جاتی ہیں۔

شکل 7-8 معیاری گرافک علامات کے ساتھ دکھایا گیا مکمل سادہ ہائیڈرولک سرکٹ۔ یہی طریقہ ہائیڈرولک سرکٹس کو انجینئرنگ کی عملی زندگی میں بنانے کا طریقہ ہے۔