Keetru "மறந்து கொண்டே இருப்பது
 மக்களின் இயல்பு
 நினைவுபடுத்தித் தூண்டிக் கொண்டே
 இருப்பது எம் கடமை"
கீற்றில் தேட
கீற்றினை வளர்த்தெடுக்க
உதவுங்கள்...

கியர் (Gears)

அறிவியலைப் பொருத்தமட்டில் கியர் என்பது இயந்திர ஆற்றலைக் கடத்த பயன்படும் ஒரு எளிய பொருள் ஆகும் அதேபோல் இவை குறைந்த அளவு விசையை அதிகமாக்கவோ அல்லது வேகத்தை அதிகப்படுத்தவோ பொதுவாக இயந்திரங்களில் பயன்படுகிறது. உதாரணமாக ஒரு வாகனம் மேடான பகுதியில் ஏறும் போது அதற்கு அதிகமாக விசை தேவைப்படும். அதேபோல் பொதுவாக ஒரு இடத்திற்கு செல்லும் போது அதிக அளவு வேகம் தேவைப்படலாம். எனவே அதையெல்லாம் ஆளுமை செய்ய கியர் பயன்படுகிறது.

gearsகியர் - என்ன? எப்படி?

உதாரணமாக நீங்கள் கொடுக்கும் ஆற்றலானது Pedalல் இருந்து Chain மூலம் Sprocket (இதுவும் ஒரு விதமான கியரே) வழியே சக்கரங்களுக்கு கடத்தப்படுகிறது. அதேபோல் தான் தானியங்கி வாகனங்களும் (Automobile). கியரானது Crank shaftல் இருந்து பெறப்படும் ஆற்றலை Drive shaftன் மூலம் சக்கரங்களுக்கு அளிக்கிறது. இதில் (Automobile) எவ்வளவோ கியர்கள் வெவ்வேறு அளவிலும் வடிவிலும் ஒன்றோடு ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டிருக்கும். ஒவ்வொரு முறையும் ஆற்றல் ஒரு கியரில் இருந்து மற்றொரு கியருக்கு கடத்தப்படும்.

பொதுவாக கியரில் மூன்று பயன்பாடு உள்ளது

1) வேகத்தை அதிகரிக்க

இப்பொழுது உதாரணமாக ஒரு கியர் அமைப்பை பார்ப்போம் (Set of gear). அதில் முதல் கியரானது 24 பற்சட்டங்களையும், இரண்டாவது 12 பற்சட்டங்களையும் கொண்டுள்ளதாகக் கொள்வோம். இப்பொழுது முதல் கியரை Crank shaft உடனும், இரண்டாவதொன்றை Drive shaft உடனும் இணைத்தால் Drive shaftன் வேகம் Crank shaft ன் வேகத்தை விட இரு மடங்கு இருக்கும். ஏனென்றால் முதல் கியர் ஒரு சுழற்சியை முடித்தால் இரண்டாவது கியர் இரண்டு சுழற்சியை முடிக்கும்.

2) விசையை அதிகரிக்க

இப்பொழுது மேல் சொன்ன அதே கியர் அமைப்பில் இரண்டாவது உள்ள கியரானது 24 பற்சட்டங்களையும் முதலில் உள்ள கியர் 12 பற்சட்டங்களையும் கொண்டிருந்தால் இரண்டாவது கியரானது முதல் கியரை விட குறைவான வேகத்திலும் அதிக விசையுடனும் சுழறும்.

3) திசையை மாற்ற

ஒரு கியர் அமைப்பில் உள்ள இரண்டாவது கியரானது எப்பொழுதும் முதல் கியருக்கு எதிரான திசையிலேயே சுற்றும். ஆற்றலை பல்வேறு கோணங்களில் கடத்த பல்வேறு வடிவமைப்பு கொண்ட கியர்கள் உள்ளது. உதாரணமாக carல் differential gear box ஆனது rear axel-ன் மையப்பகுதியில் இருக்கும். எனவே ஒரு கூம்பு வடிவ Bevel Gear ஆனது drive shaft-ன் ஆற்றலை 90 Degree கோணத்தில் கொடுத்து பின் சக்கரங்களை சுழற்றும்.

கியர் எப்படி வேலை செய்கிறது?

பொதுவாக கியரானது இரண்டாகத் தான் இருக்கும் (Set). அவைகளின் விட்டமானது (Diameter) மாறுபட்டிருக்கும். உதாரணமாக முதல் கியர் அதிகமான விட்டத்தையும், இரண்டாம் கியர் குறைவான விட்டத்தையும் கொண்டிருந்தால் முதல் கியரின் சுற்றளவு (Circumference) இரண்டாம் கியரை விட அதிகமாக இருக்கும்.

C = π × d = 2 × π× r

இந்த நீள மாறுபாடுதான் கியரின் மூலம் வேகத்தை அதிகரிக்கப் பயன்படுகிறது.

முதல் கியரின் விட்டம் 30 Cm, இரண்டாவது கியரின் விட்டம் 15 Cm என வைத்துக்கொண்டால் ஒரு சுழற்சியில் முதல் கியர் நேர் கோட்டு கடந்த தொலைவு 94.25 Cm ஆகும். அதுவே இரண்டாவது கியர் 47.12 Cm ஆகும் இரண்டும்
இணைக்கப்பட்டிருப்பதால் இரண்டாம் கியர் இரண்டு சுழற்சிகளை (2×47.12 =94.25) முடிக்கும். எனவே வேகம் அதிகரிக்கும்.

விசையை அதிகரிப்பதும் அப்படிதான்.

கியர்களின் மையப்புள்ளிகளுக்கு இடையே உள்ள தொலைவு இரண்டு கியர்களின் ஆரங்களின் கூடுதல் ஆகும் (R + r)

R - 15 cm (முதல் கியரின் ஆரம்)

r - 7.5 cm (இரண்டாம் கியரின் ஆரம்)

விசை அதிகரிப்பின் சூத்திரம்

T = F × R

அதாவது Lever mechanism ஆகும்

Torque (விசை) ஆனது கியரின் ஆரத்திற்கு நேர்தகவில் இருக்கும் 5 N விசை முதல் கியரில் செயல்பட்டால் கிடைக்கும் Torque ஆனது

T = 5 × 15 = 75 N.cm ஆகும்

அதுவே இரண்டாவது கியரில்

T = 5 × 7.5 = 37.5 N.cm

இப்படி தான் கியரின் விட்டத்தின் வடிவமைப்பின் மூலம் வேகத்தையும் விசையையும் தேவைக்கேற்றார்போல் மாற்ற முடிகிறது.

கியரின் அவசியம்?

உதாரணமாக ஒரு Carல் Gear box ஆனது engine-க்கும் Drive shaft-க்கும் இடையே இருக்கும் நாம் Engineஐ Start செய்யும் போது இன்ஜின் ஆனது 1000 rpm என்ற வேகத்தில் இயங்கும். இதை (ஆற்றலை) எவ்வித கியர் அமைப்பும் இல்லாமல் நேரடியாக சக்கரங்களுக்கு செலுத்தும் போது Car ஆனது திடீரென 120 Kmph என்ற வேகத்தில் இயங்க ஆரம்பிக்கும். இது தொடக்க நிலை தான். நாம் மேலும் Accelerator ஐ அழுத்தும் போது இன்ஜினின் வேகம் அதிகரிக்கும். எனவே வாகனமானது கட்டுப்பாட்டை இழக்கும். இதை கட்டுப்படுத்தவும் நம் தேவைகேற்ப வேகத்தையும், விசையையும் கட்டுப்படுத்த கியர் அவசியமாகிறது.

- ஷேக் அப்துல் காதர்

கீற்றில் வெளியாகும் படைப்புகள்/பின்னூட்டங்கள், எழுதியவரின் சொந்தக் கருத்துக்களே! அவை கீற்றின் நிலைப்பாடல்ல. வேறு எந்த இணைய தளத்திலோ, வலைப்பூக்களிலோ வெளிவராத படைப்புகளை மட்டுமே கீற்றிற்கு அனுப்பவும். படைப்புகளை அனுப்ப வேண்டிய முகவரி: editor@keetru.com. அநாகரிகமான பின்னூட்டங்கள் பகுதியாகவோ அல்லது முழுமையாகவோ நீக்கப்படும்.

Comments   

0 #1 Muthukutti 2016-05-26 12:10
Hi,
nice explanation. Could you please clarify the below queries.
1) Is it good to switch off the engine in traffic signals? If yes, for restarting how much fuel will be consumed.
2) I read somewhere that switching on the engine will consume around 15 seconds neutral level petrol. is it true.
Report to administrator

Add comment


Security code
Refresh