આવર્તિત ચાલન જોડાણ

આવર્તિત ચાલન જોડાણ (harmonic drive linkage) : 1950ના અરસામાં શોધાયેલ ચક્રીય, રેખીય અને કોણીય ગતિઓને અતિ ઊંચા ગુણોત્તર(ratio)માં બદલવાની એક યાંત્રિક પ્રયુક્તિ-(device). આ પ્રયુક્તિની કાર્યક્ષમતા ગતિ બદલનાર રૂઢિગત યંત્રરચના કરતાં ઘણી વધારે છે.

આ પ્રયુક્તિના ત્રણ ભાગો હોય છે : (1) વર્તુલાકાર આંતરિક x દાંતા (teeth) ધરાવતી સ્પ્લાઇન (spline). (2) બહિર્મુખ y દાંતા ધરાવતી સ્થિતિસ્થાપક સ્પ્લાઇન. (1) કરતાં (2)ના દાંતાની સંખ્યા ઓછી હોય છે. એટલે કે (2)નો અસરકારક (effective) વ્યાસ ઓછો હોય છે. (3) મોજાં-ઉત્પાદક વ્યવસ્થા. આ, બે રોલર સાથેનું જોડાણ છે. આ ત્રણ ભાગમાંથી ગમે તે એક સ્થિર (fixed) રહે છે. બાકીના આદાન (input) અને પ્રદાન (output) તરીકે કાર્ય આપે છે.

આકૃતિમાં આંતરિક દાંતા ધરાવતી સ્પ્લાઇન સ્થિર છે. બહિર્મુખ દાંતા ધરાવતી સ્પ્લાઇન પાતળી વલયરૂપ (ring) છે અને તે પ્રદાનનું કાર્ય કરે છે. જ્યારે મોજાં-ઉત્પાદક ગોળ ફરે છે ત્યારે સ્થિતિસ્થાપક સ્પ્લાઇનની ધરી પણ ફરે છે અને તેના દાંતા સ્થિર સ્પ્લાઇનના દાંતામાં ભરાતા જાય છે. તેથી જ્યારે મોજાં-ઉત્પાદક એક ચક્કર પૂરું કરે છે ત્યારે સ્થિતિસ્થાપક સ્પ્લાઇન પણ એક ચક્કર પૂરું કરે છે અને તેના દાંતા સ્થિર સ્પ્લાઇનના દાંતામાં વારાફરતી ભરાતા જાય છે. તેથી સાપેક્ષ રીતે તે મોજાં-ઉત્પાદકની વિરુદ્ધ દિશામાં (x−y) દાંતા ફરે છે. આમ ભ્રમણગતિમાં x : (x – y) જેટલા પ્રમાણમાં ઘટાડો થાય છે. આમ ગતિના ઘટાડા-વધારાનો આધાર સ્થિર અને સ્થિતિસ્થાપક સ્પ્લાઇનોના દાંતાના તફાવત ઉપર છે. એક તબક્કાના આવર્તિત ચાલન જોડાણમાં ગતિનો વધુમાં વધુ ગુણોત્તર 320 : 1 અને એક કરતાં વધુ તબક્કાવાળી પ્રયુક્તિઓમાં 1,00,000 : 1 સુધીનો ગુણોત્તર મેળવી શકાય છે.

સામાન્ય ગીઅર બૉક્સ કરતાં આ જોડાણ વજનમાં હલકાં, નાનાં અને વધુ કાર્યદક્ષ હોય છે. આ જોડાણના બીજા ફાયદા નીચે મુજબ છે :

(1) દાંતાનો નજીવો ઘસારો (2) બેરિંગ ઉપર એક સરખો સંતુલિત ભાર (balanced load) (3) નજીવો ઝટકો (back lash) (4) ચક્રીયથી ચક્રીય, ચક્રીયથી રેખીય, રેખીયથી રેખીય ગતિ બદલવાની અનુકૂલનીયતા (adaptibility).

બંધ (sealed) દીવાલોમાંથી ગતિ મોકલી શકવાની શક્તિ તે આવર્તિત જોડાણની એક અપૂર્વ અને ઉપયોગી વિશિષ્ટતા છે. આવર્તિત ચાલન જોડાણની ચક્રીય ગતિમાંથી રેખીય ગતિમાં બદલવાના સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરીને ન્યૂક્લિયર ભઠ્ઠીના ઉપલા ભાગમાં સ્ક્રૂની મદદથી બંધ કરેલી નળીમાંથી યાંત્રિક સ્પર્શ સિવાય અંકુશ-સળિયા(control rod)ને ખસેડવામાં આવે છે. આવર્તિત ચાલન જોડાણનો ઉપયોગ ઘરમાં વપરાતા ટેલિવિઝન ઍૅન્ટેના જેવી નાની વસ્તુથી માંડીને યુદ્ધ તથા અવકાશી યંત્રસામગ્રીમાં થાય છે.

હરેશ જયંતીલાલ જાની