द्रविकी

द्रविकी : (हायड्रॉलिक्स). द्रविकी या शास्त्रात द्रवाच्या प्रवाहासंबंधी अभ्यास करण्यात येतो. या शास्त्राचा स्थापत्य अभियांत्रिकी व यांत्रिक अभियांत्रिकी ह्या दोन्ही शाखांशी संबंध येतो. स्थापत्य अमियांत्रिकीशी संबंधित शाखेमध्ये धरणे, बंधारे, कालवे, पूरनियंत्रण, सिंचाई वगैरे विषयांचा समावेश होतो. यांत्रिक अभियांत्रिकीशी संबंधित शाखेमध्ये पंप, जल टरबाइन, जलविद्युत् केंद्रे, दाबक यंत्रे वगैरे विषयांचा समावेश होतो. ह्या दोन्ही शाखांतील विषयांवर निरनिराळ्या ठिकाणी स्वतंत्रपणे माहिती दिलेली आहेच परंतु विसाव्या शतकात द्रवीय शक्तीवर चालणाऱ्या कार्ययंत्रांची संख्या खूपच वाढली आहे. तसेच यंत्रांच्या नियंत्रण व्यवस्थेतही द्रवीय शक्तीचा मोठ्या प्रमाणात वापर करण्यात येत आहे या दृष्टीने द्रवीय शक्तिप्रेषण आणि तदनुषंगिक नियंत्रण व्यवस्था ही एक प्रगत तंत्रविद्या विकसित झाली आहे आणि प्रामुख्याने याच विषयाचा विचार येथे केला आहे. द्रविकीसंबंधीचे सैद्धांतिक विवरण ‘द्रायुयामिकी’ या नोंदीत केलेले आहे.

इतिहास : आधुनिक अर्थाच्या द्रवीय शक्तिप्रेषणास १९०६ मध्ये सुरुवात झाली. त्या वर्षी यूएसएस ‘व्हर्जिनिया’ या युद्धनौकेतील तोफा वर घेण्यासाठी व त्यांचे परिचालन करण्यासाठी पाण्याऐवजी तेल वापरून द्रवीय शक्तिप्रेषणाची व्यवस्था करण्यात आली. १९२० साली पंप, द्रवीय चलित्र (मोटर) व जरूर ती नियंत्रणाची यंत्रणा असलेल्या स्वयंपूर्ण संहतीचा (यंत्रसंचाचा) विकास करण्यात आला व त्यामुळे यांत्रिक हत्यारे, मोटारगाड्या, शेतकामाची आणि माती हलविणारी यंत्रे, रेल्वे एंजिने, जहाजे, विमाने, बांधकाम व खाणकाम यांतील यंत्रसामग्री यांत या पद्धतीचा उपयोग करण्याची दिशा दाखविली गेली. आता या गोष्टीतील यंत्राचे परिचालन व त्यांच्या नियंत्रण व्यवस्थेतील बटणे, तरफा इ. कळांचे परिचालन यांच्या बाबतीय द्रवीय शक्ती ही यांत्रिक व विद्युत् शक्ती यांच्या इतकीच सोप्या व कार्यक्षम पद्धतीने वापरता येते.

आधुनिक अनुप्रयुक्ती : इतर पद्धतींपेक्षा द्रवीय शक्तिप्रषेण पद्धतीत वापरातील सोईस्करपणा, कार्यक्षम रीतीने प्रेरणांचे प्रवर्धन करण्याची क्षमता व नियंत्रणात मिळणारा जलद व अचूक प्रतिसाद या गोष्टी जास्त चांगल्या असल्यामुळे ही पद्धत औद्योगिक, कृषिविषयक आणि संरक्षणक्षेत्रातील अनेक बाबींत उपयुक्त ठरली आहे. द्रवीय शक्तीने काही ग्रॅमांपासून तो कित्येक हजार टनांपर्यंत जोर मिळू शकेल इतकी सुविधा तीत आहे. सांप्रतच्या विमानात नियंत्रणाच्या कळींचे परिचालन, चाकांचा संच पोटात घेणे–खाली सोडणे, गतिरोधकांचे परिचालन इ. गोष्टी द्रवीय शक्ति–तंत्रानेच साधल्या जातात. जवळजवळ सर्व तऱ्हांच्या क्षेपणास्त्रांत त्यांच्या जमिनीवरील आधाराच्या सामग्रीसकट द्रवीय शक्तीचा वापर केलेला असतो. अंतरिक्ष संशोधनातील अपोलो याने ही बऱ्याच प्रमाणात द्रवीय शक्तीवर अवलंबून होती. मोटारगाड्यांत शक्तिप्रषेण, गतिरोधक परिचालन, नयन (दिशानियंत्रण), ट्रॅक्टरांच्या मागे जोडण्यात येणाऱ्या शेतीच्या यंत्रांचे परिचालन व अभिचालन इत्यादीसाठी (योग्य प्रकारे कार्यान्वित करणे) हीच शक्ती वापरली जाते. महोत्पादन (वस्तूंचे मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन करणे) आणि तज्जन्य स्वयंचलन यांत द्रवीय शक्तीचा वापरच पायाभूत आहे.

द्रवीय शक्तिप्रषेण योजनेचे स्वरूप : द्रवीय शक्ती योजनांत पाच घटक असतात : चालक, पंप, नियंत्रण व्यवस्थेतील झडपा, चलित्र आणि भार. चालकाचे काम पंप चालविण्याचे असते. चालक एखादे सोयीस्कर डीझेल अथवा पेट्रोल एंजिन किंवा विद्युत् चलित्र असतो. पंप द्रवाचा दाब वाढवितो. चलित्र पंपाचे प्रतिबिंब असून त्याने द्रवाच्या दाबाचे यांत्रिक शक्तीत रूपांतर केले जाते. भार म्हणजे या योजनेत कार्ययंत्राच्या इच्छित प्रकारच्या अभिचालनात चलित्रास होणारा रोध होय. द्रवीय शक्तिप्रेषणाचे दोन वर्ग करतात : द्रवस्थितिक प्रेषण व द्रवगतिक प्रेषण. द्रवस्थितिक प्रेषणात स्पष्ट विस्थापन जातीचा पंप वापरतात. द्रवगतिक प्रेषणात अस्पष्ट विस्थापन जातीचा अर्थात घूर्णीगतिक पंप वापरतात. हा कोठल्याही जातीचा अपमध्य पंप असू शकेल (पंपाच्या या प्रकारांच्या स्पष्टीकरणार्थ ‘पंप’ ही नोंद पहावी). द्रवस्थितिक पद्धतीचा प्रथम विचार केला आहे.

पंप : नाना तऱ्हांच्या पंपापैकी द्रवस्थितिक प्रेषणात पुढील चार प्रकारचे पंप वापरतात : दंतचक्रांचे, पात्यांचे, सिलिंडर–दट्ट्यांचे व स्क्रूचे [⟶पंप]. हे सर्व प्रकार स्पष्ट चालन पद्धतीचे असून हे यांच्या प्रदान द्रवाला ते प्रेषण व्यवस्थेत शिरताना होणारा रोध आक्रमिण्याइतका दाब देतात.

द्रवीय शक्ति–तंत्रात वापरल्या जाणाऱ्या आधुनिक दंतचक्री पंपांचे प्रदान सामान्यतः पुढीलप्रमाणे असते : द्रवाचा दाब १०० ते १२० वातावरणे (वा. दा.) प्रवाहमान ३ ते ४ लिटर प्रति सेकंद. या राशीनुसार अश्वशक्ति (अश.) ४०–५० असते. १९७० नंतरच्या नजिकच्या वर्षांत ही परिमाणे १६५ वा. दा. आणि १५ लि./से. या कमाल मर्यांदेपर्यंत गेलेली होती. पात्यांच्या पंपाची परिमाणे सामान्यतः ६५ ते १०० वा. दा. व १२ ते १६ लि./से. होती. या आकड्यांनुसार अश. १५० ते २०० होते. दाबाचे कमालमान २०० वा. दा. होते.

दंतचक्री पंपात प्रवाहमान ठराविक असते, तर पाती पंप ठराविक वा बदलणाऱ्या प्रवाहमानाचे करता येतात. संयोजनक्षम पाती पंपात प्रवाह शुन्यापासून तो त्याच्या कमाल प्रदानापर्यंत बदलता येतो. यामुळे द्रवीय शक्ती व्यवस्थांत वेगनियंत्रणासाठी संयोजनक्षम तंत्रे वापरता येतात.

या स्थितिक प्रेषण व्यवस्थेत वापरात असलेल्या दट्ट्या पंपाचे दोन प्रकार आहेत : पहिला म्हणजे दंडाच्या मध्यापासून अरीय दिशेने पुढे मागे चालणाऱ्या दट्ट्याचा अरीय पंप व दुसरा दंडाच्या मध्यरेषेशी समांतर अशा रेषांत पुढे–मागे हलणाऱ्या दट्ट्यांचा अक्षीय पंप. दोन्ही प्रकारांत ठराविक आणि बदलणाऱ्या प्रवाहाचे पंप असतात. तसेच त्यांना अनेक प्रकारच्या नियंत्रण क्लृप्त्या जोडून ते कुठल्याही प्रकारच्या कार्यासाठी वापरता येतील असे केलेले असते. उदा., कायम अश्वशक्ती प्रदान अथवा कायम प्रदान वेग यासाठी करण्यात येणारे द्रवस्थितिक प्रेषण. सर्व तऱ्हांच्या पंपामध्ये दट्ट्या पंपाचे दाबनिर्धारण सर्वांत जास्त असते २०० वा. दा. हा तर नित्याचाच दाब असून काही अभिकल्पांत ३५० ते ४०० वा. दा. निर्धारित असतो. काही थोड्या पंपांत दाब १,००० ते १,३०० वा. दा. पर्यंत गेलेला असतो. यांचा वापर शक्तिप्रेषणसाठी नसून जेथे अत्युच्च दाबाबरोबर नीच प्रवाहमानाची जरूरी असते, अशाच ठिकाणी केला जातो.

स्क्रू पंप म्हणजे मळसूत्री दात्यांचे दंतचक्री पंपच होत, असे म्हणता येईल. चालू असताना यांचा सर्वांत कमी आवाज होतो, काहींची दाबक्षमता २०० वा. दा. पर्यंत असते, तर काहींचे प्रवाहमान काही दश लिटरपर्यंत पोहोचते.

चलित्रे : यांच्या कार्याला अनुलक्षून यांना ‘कारक’ (दुसरी यंत्रे वा प्रयुक्त्या कार्यान्वित करणारे) असेही म्हणतात. चलित्र म्हणजे उलटा पंपच असतो. ते पंपाने पुरविलेले ऊर्जाभारित द्रव स्वीकारते, त्याच्या भागांच्या द्वारे ऊर्जेचे यांत्रिक कार्यात रूपांतर करते व हे कार्य भाराला प्रदान म्हणून देते. द्रवीय चलित्रांचे दोन वर्ग आहेत : (१) रेषीय चलित्रे (द्रवीय सिलिंडर), एकक्रिय किंवा द्विक्रिय (२) दोलन गतीची चलित्रे, मर्यादित दोलाची (यांना चक्रीय सिलिंडर असेही कधीकधी संबोधिले जाते) अथवा काही फेरे अखंडित करणारी.

द्रवीय सिलिंडर : हा नेहमीसारखाच सिलिंडर असून त्यात एक दट्ट्या असतो व दट्ट्याच्या एका बाजूला दट्ट्या–दांडा असून तो सिलिंडराच्या बाहेरही आलेला असतो. दट्ट्याच्या आतल्या पृष्ठाशी पंपाने दिलेली ऊर्जा (दाबित द्रव) येते. द्रवातील स्थितिक दाब या पृष्ठावर पडून तेथे प्रेरणा उत्पन्न होते व ती दट्ट्या–दांड्याच्या द्वारे भारापर्यंत पोहोचते.

एकक्रिय सिलिंडर एकाच दिशेने जोर देऊ शकतो. विरूद्ध दिशेने क्रिया भाराकडून घडावी लागते आणि त्यासाठी सिलिंडरातच स्प्रिंगेची योजना करावी लागते (आ. २). द्विक्रिया सिलिंडरात मात्र दोन्ही दिशांनी जोर मिळू शकतो. द्रवीय सिलिंडराच्या उपयोगाची काही उदाहरणे पुढीलप्रमाणे आहेत : मोटारगाडीतील गतिरोधक, मोटारी दुरूस्त करण्याच्या गॅरेजमधील उच्चालक (हॉइस्ट), दाबक (दाबयंत्र), विमानातील कळांचे कारक, बुलडोझरांची पाती वरखाली करणे, ट्रॅक्टरला जोडलेल्या नांगराचे फाळ वरखाली करणे, मुद्रा ओतकामाचे यंत्र, प्लॅस्टिकाचे अंतःक्षेपण, ओतकाम यंत्र इत्यादी. थोडक्यात, जेथे जेथे उच्च दाब व सरल रेषीय गती हवी असतात तेथे तेथे द्रवीय सिलिंडर वापरता येतो. मर्यादित (दोलाचे) चलित्र म्हणजे चक्रीय सिलिंडरच असते. हे आ. १ मध्ये दाखविले आहे. यांची रचना व त्याचे कार्य आकृतीवरून व तिच्यातील भागांच्या नावांवरून लक्षात येईल. रेषीय सिलिंडरातील दट्ट्या–दांड्याच्या प्रदान गतिऐवजी चक्रीय सिलिंडरात दंडाला (२) दोलन गतीचे प्रदान मिळते. एक पाते असल्यास त्याचे चलन बहुतेक सु. ३००^° तून होते व दोन असल्यास प्रत्येकाचे १५०^° तून होते. साध्या सिलिंडराप्रमाणेच हीही चलित्रे एकक्रिय किंवा द्विक्रिय असतात. तसेच हे सिलिंडर कोणत्याही पीडन परिबलाचे (पीळ देणाऱ्या प्रेरणांचे) मिळू शकतात. पात्यांच्या चक्रीय धावकांव्यतिरिक्त कित्येक फेरे करणारे चक्रीय कारकही असतात.

मर्यादित परिगतीची जरूरी आणि संकुचित जागा या दोन बाबतींत चक्रीय चलित्रांचा उपयोग करणे इष्ट असते. यांच्या वापराची काही उदाहरणे पुढीलप्रमाणे आहेत : याऱ्यांची एकाधारी बहाले आणि बाहू यांच्या कोनीय हालचालीसाठी, काही प्रकारच्या चर खणण्याच्या यंत्रांत, जलवाहिन्यांच्या किंवा त्यांतील टाक्यांच्या दरवाजांसाठी, यांत्रिक हत्यारात वा उत्पादन विधीतील अन्य यंत्रात वस्तू धरण्याच्या पकडी (जिग्ज), आवळण्यासाठी व अन्य पकडींसाठी इत्यादी.

काही फेरे अखंडित करणाऱ्या द्रवीय चलित्रांचे प्रदान विशिष्ट प्रकारचे असते व ते म्हणजे त्यांचे पीडन परिबल त्यांच्या आदान व प्रदान बाजूंतील दाबांतराचे व त्यांच्या विस्थापनाचे ते फलन (गणितीय दृष्ट्या संबंधित) असते. या चलित्राच्या या प्रदान वैशिष्ट्याची जेथे जरूर असते. अशा ठिकाणी ही चलित्रे वापरली जातात.उदा., निरनिराळी वाहने व यांत्रिक रहाट (विंच) यांच्या शक्ती चालनात, यांत्रिक हत्यारांच्या तर्कूचालनात (प्रक्रिय करावयाच्या वस्तूला गती देणाऱ्या तर्कूच्या चालनात) व मंच चालनात, जमिनीत भोके पाडण्याच्या छिद्रण यंत्रांत, जहाजांच्या नयन यंत्रणेत, छपाई यंत्रात, प्लॅस्टिकच्या चादरी बनविण्याच्या यंत्रात, शेतीच्या यंत्रातील शक्तिदंडाच्या चालनात इत्यादी.

द्रवस्थितिक प्रेषण : पूर्वी निर्देशिलेल्या स्थितिक व गतिक या दोन प्रेषण पद्धतींपैकी स्थितिक पद्धती जास्त ठिकाणी वापरात आहे. पंप, द्रवीय चलित्र व त्याच्या नियंत्रणाची साधने यांच्या संहतीला द्रवस्थितिक प्रेषण म्हणतात. ठराविक विस्थापनाचा पंप, अशाच पद्धतीचे चलित्र आणि त्याला जोडलेल्या नळात प्रवाहाच्या नियमनासाठी एक गळचेपी झडप अशा साध्या रचनेच्या संहतीपासून तो बदलत्या विस्थापनाचे पंप व चलित्रे आणि नियंत्रणात सेवायंत्रणांचा (कमी ऊर्जेच्या संकेताचा वापर करून द्रवीय नियंत्रण यंत्रणा कार्यान्वित व नियंत्रित करणाऱ्या इलेक्ट्रॉनीय प्रणालींचा) वापर असलेल्या क्लिष्ट रचनेच्या संहतीपर्यंत या योजनेचे प्रकार असतात. बदलत्या विस्थापनाचा पंप आणि कायम विस्थापनाचे चलित्र असलेल्या व्यवस्थेला ठरीव पीडन परिबलाचे प्रेषण म्हणतात. चलित्राच्या दोन्ही बाजूंमधील दाबांतर कायम धरले, तर चलित्राचे विस्थापनही कायम राहील पण त्याचा वेग व संक्रमित शक्ती (अश.) पंप विस्थापनाच्या प्रमाणात बदलतील. यामुळेच वरील प्रकारच्या संहतीला तसे नाव देण्यात आलेले आहे.

सिलिंडर असलेली द्रवस्थितिक प्रेषण व्यवस्था तात्त्विक रूपात आ. २ (अ) मध्ये दाखविली असून (आ) मध्ये चलित्राच्या प्रेरणेचे प्रवर्धन दाखविले आहे. आ. २ (अ) मधील पंप (१), नळ (३) व झडप (४) या मार्गाने द्रवीय चलित्राला (२) दाबाने द्रव पुरवितो व मागे वर्णिल्याप्रमाणे द्रवातील ऊर्जेचे चलित्राच्या दट्ट्या–दांड्याच्या चलनाच्या रूपातील यांत्रिक कार्यात रूपांतर होते. आ. २ (अ) मध्ये दोन्ही सिलिंडरांचे व्यास सारखेच असल्याने चलित्राची प्रेरणा (मधली हानी दुर्लक्षून) पंपाच्या एवढीच राहते. आ. २ (आ) मधील सिलिंडराचा व्यास मोठा केला आहे. त्यामुळे यात पंप–दट्ट्या व चलित्र–दट्ट्या यांच्या क्षेत्रफळांच्या प्रमाणात चलित्राच्या प्रेरणेचे प्रवर्धन होते.

या मूलभूत योजनेचे उपयोग करून व्यवहारिक यंत्र बनविल्याचे एक उदाहरण पुढे दिले आहे. हे यंत्र म्हणजे एक द्रवीय दाबक (दाबयंत्र) आहे. याच्या चालनासाठी द्रवीय तेल वापरले आहे व यंत्राची योजना स्वयंपूर्ण आहे. म्हणजे त्याचा चालक, पंप व तेल ही सर्व त्याच्याबरोबरच आहेत. तेलाची टाकी (१) बंद असून तीत दाब उत्पन्न होऊन हवा तेलात शिरू नये म्हणून तिला वर एक नळी (२) लावली आहे. टाकीत उजवीकडे तेलात बुडलेला असा पंप (३) असून त्याचा चालक दंड टाकीबाहेर आलेला आहे. पंप तीन सिलिंडरांचा आहे व तो एका विद्युत् चलित्राने चालविला जातो. (चलित्र आकृतीत दाखविलेले नाही). पंपाचे प्रदान नळीमधून (४) नियंत्रक झडपद्वारे (५) दाबकाला पुरविले जाते. (६) हा दाबकाचा बैठकीसह आधार असून (७) हा सिलिंडर व (८) दट्ट्या आहे. सिलिंडर दट्ट्या मिळून या द्रवीय शक्तिप्रेषण योजनेतील द्रवीय चलित्र बनते. येथे चलित्र द्विक्रिय असून दट्ट्या वर उचलण्यासाठी त्याचे अगदी कमी क्षेत्रफळ (थोडा जोर) योजिले आहे.

सिलिंडराच्या दोन्ही टोकांना दाबित तेल पुरविणे व कार्य झाल्यानंतरचे दाबरहित तेल वाहून टाकीत सोडणे या दोन्ही क्रिया त्याच नळ्यांतून होतात व त्या क्रियांचे नियंत्रण झडपेचा (५) हस्तकाच्या (नियंत्रक दांडीच्या, ९) अभिचालनाने केले जाते. ही दट्ट्या झडप आहे पण अशा ठिकाणी तिला दिशा नियंत्रण झडप म्हणतात. झडपेची तीन स्थाने (अ), (आ) व (इ) या उपआकृत्यांत दाखविली आहेत, आकृती (अ) मध्ये झडप तटस्थ जागी असून डावीकडील तीन व उजवीकडील दोन तिच्या कवचातील पाचही द्वारे बंद आहेत. पंप चालू असून त्यातील तेल निष्क्रिय असे झडपेच्या खालच्या टोकाशी असलेल्या नळीतून परत टाकीत येत आहे. या वेळी दट्ट्या स्थिर पकडलेला असतो. आकृती (आ) मध्ये हस्तक खाली करून झडप खाली नेली आहे व त्यामुळे डावीकडील मधले व वरचे ही द्वारे उघडून झडपेतून दाबित तेल मधल्या नळीतून वरच्या नळीत व तेथून दट्ट्याच्यावर जाऊन दट्ट्याची कार्यकारी धाव घडविते. धाव पुरी झाल्यावर हस्तकाने झडप वरच्या टोकाला नेली जाते. यामुळे दट्ट्याच्या वरील आता दाबरहित झालेले तेल मघाच्याच नळीतून परत येते व उजवीकडील वरच्या नळीतून टाकीत जाते. तसेच डावीकडील मधल्या नळीचा संपर्क त्याच बाजूच्या खालच्या नळीशी घडून तीतून दाबाचे तेल सिलिंडराच्या खालच्या टोकाला जाऊन दट्ट्या वर पूर्वस्थानी उचलला जातो.

या व्यवस्थेत तेलाचा दाब निर्धारित मूल्याच्या वर जाऊन नये म्हणून पंपाच्या प्रदान नळीत एक संरक्षक झडप (१०) हीही बसविलेली आहे. संरक्षक झडप उपआकृती (ई) मध्ये दाखविली आहे. हीत झडपेवरील स्प्रिंगेच्या दाबापेक्षा खालील तेलाचा दाब वाढल्यास झडप उघडून तेल परस्पर टाकीत जाते व दाब निर्धारित मूल्याइतका झाल्यावरच ती बंद होते.

सेवा यंत्रणेचा उपयोग : स्थितिक शक्तिप्रेषण व्यवस्था आ. २ प्रमाणे साधी किंवा सेवायंत्रणेसारखी साहाय्यक नियंत्रणे वापरणारी क्लिष्ट स्वरूपाचीही असू शकते. नियंत्रणासाठी सेवायंत्रणेचा केलेला उपयोग आ. ४ मध्ये दाखविला आहे. येथेही ही रचना तात्त्विक रूपातच दाखविली आहे.

चलित्राच्या दट्ट्याच्या स्थानबदलासाठीचा मूळचा संकेत आ. ४ मध्ये (१) या गजाच्या द्वारे आला आहे व त्यामुळे (१) चे टोक अ पासून अ’ या स्थानी गेले आहे. गजाच्या टोकाची हालचाल ही या प्रयुक्तीचे आदान आहे. या प्रयुक्तीपुरते असलेल्या चलित्र (२) चा दट्ट्या आता अअ’ ला अनुरूप असा आआ’ या अंतरातून हालणे हे प्रयुक्तीचे प्रदान होय. संकेताने झालेल्या आदानामुळे दट्ट्या झडप (४) डावीकडे सरकून तिने सिलिंडराचा डावीकडील मार्ग दाबीत द्रव दट्ट्याच्या मागे येण्यासाठी मोकळा केला आहे व त्याच वेळी दट्ट्याच्या पुढचा द्रव टाकीत जाण्यासाठी त्याचाही मार्ग खुला झाला आहे. झडपेच्या सरकण्याने सिलिंडरात आलेल्या तेलामुळे दट्ट्या (४) त्याच्या आ या मूळ जागेवरून उजवीकडे सरकू लागतो. त्याने अअ’शी अनुरूप अशा आआ’ या अंतरातूनच सरकावे व आ’शी थांबावे यासाठी गज (१), झडप (३) व दट्ट्या (४) चा दांडा यांना मिळून एक दांडीवजा तरफ (५) लावली आहे. ही तरफ केवळ तुटक रेषेनेच दाखविली आहे. झडपेच्या दांडीचे टोक इ तरफेला जोडलेले आहे. त्यामुळेच गज डावीकडे सरकताना झडपेचे चालन होते. इ इ’ या स्थानी सरकते. या वेळी आ तरफेचा टेकू होतो. दट्ट्या उजवीकडे सरकू लागताच इ’ व अ’ ही दांडीची व गजाची टोकेही हळूहळू उजवीकडे सरकत राहतात आणि दट्ट्या आ’ या स्थानी येतो. दांडी व गजाची टोके आपल्या अनुक्रमे इ आणि अ या मूळ स्थानी येतात आणि अशा तऱ्हेने जरूर ते नियंत्रण साध्य होऊन सर्व भाग पुनर्नियंत्रणाला सज्ज होतात. सेवायंत्रणेच्या मदतीने संकेताच्या प्रेरणेचे आणि हालचालीचेही प्रवर्धन होते.

ज्या प्रेषण व्यवस्थेत द्रवस्थितिक चालनाच्या जोडीने यांत्रिक घटक वा क्लृप्त्या वापरलेल्या असतात त्या प्रेषणांना द्रवीय यांत्रिक प्रेषण म्हणतात. त्यांच्या परिचालनातील गुणवैशिष्ट्ये फारच जटिल असतात. सामान्यतः द्रवीय यांत्रिक प्रेषणात स्थितिक प्रेषणातील अमर्याद बदलता वेग व दंतचक्रीय प्रेषणातील विस्तृत वेगगुणोत्तर ही मिळणारी उच्च कार्यक्षमता या दोनही गोष्टींचा फायदा मिळू शकतो.

प्रेषण व्यवस्थेतील मंडल प्रकार : द्रवस्थितिक प्रेषण व्यवस्थेत पुष्कळदा साधे पाणी प्रेषण माध्यम म्हणून वापरतात. त्याला फारसा खर्च पडत नसल्याने चलित्रात त्याने ऊर्जा प्रदान केल्यावर ते सांडपाण्यासारखे सोडून देतात. अशा व्यवस्थेल उघड्या मंडलाची व्यवस्था (आ. २) म्हणतात. प्रेषण माध्यम म्हणून जर सोईसाठी तेल वापरायचे असेल, तर ते सोडून देणे शक्य नाही. तेव्हा तेच तेल पुनःपुन्हा वापरावे लागते (आ. ३ अ), अशा व्यवस्थेला बंद मंडल व्यवस्था म्हणतात. योग्य असल्यास बंद मंडलातही पाणी माध्यम म्हणून वापरणे शक्य आहे. गतिक प्रेषणात साधारणपणे बंद मंडल व तेल माध्यम वापरतात.

द्रवगतिक प्रेषण : स्थितिक प्रेषणात द्रवावर दट्ट्याने प्रत्यक्षदाब दिला जातो, तर गतिक प्रेषणात अपमध्य पंपाच्या नोदकासारखा (फिरणाऱ्या भागासारखा) घटक वापरून त्याच्या फिरण्याने त्यातून जाणाऱ्या, द्रवाला आवर्ती (भोवऱ्यासारखी) गती देतात. या आवर्ती गतीनेच द्रवात दाब जनन होते. गतिक शक्तिप्रेषण व्यवस्था आ. ५ मध्ये तात्त्विक रूपात दाखविली आहे. (१) वर पंपाचा नोदक बसविलेला असून त्यातील आवर्त गती मिळालेले तेल (५) या मार्गाने (३) या टरबाइनाच्या (चलित्राच्या) घूर्णकातील पात्यांवर आपटते व त्यामुळे घूर्णक फिरू लागतो. घू्र्णक फिरू लागताच त्याचा (प्रदान) दंडही (४) फिरू लागतो आणि अशा रीतीने प्रेषण घडून येते. टरबाइनातील निकामी ऊर्जारहित तेल परत नोदकात शिरते. स्थितिक प्रेषणात जास्त श्यानतेचे (दाट) तेल वापरतात, तर येथे केरोसिनासारखे कमी श्यानतेचे तेल वापरावे लागते. पंप व टरबाइन यांची पाती या घटकांच्या नेहमीच्या काटेकोर आकाराची नसली, तरी येथे काही बिघडत नाही. पुष्कळदा ती साधी अरीयच असतात. या मूलभूत रचनेचा उपयोग करून आ. ६ मध्ये दाखविलेले द्रवीय युग्मक (किंवा द्रवीय परिबल बदलक) बनविण्यात आले आहे. हे गतिक प्रेषणाचे एक अगदी साधे उदाहरण आहे. आ. ५ मधील पंप व टरबाइन यांना जोडणारा संक्रमण मार्ग काढून टाकून येथे पंपाचा नोदक व टरबाइनाचा घू्र्णक हे स्वतःच मोठे करून त्यांची पाती एकमेकांसमोर अगदी जवळ येतील असे आहे. त्यामुळे नोदकातील तेल सरळ टरबाइनाच्या पात्यांवर जाते व घूर्णकावर परिबल येते. युग्मकाचे कवच दोन भागांत असून आकृतीत दाखविल्याप्रमाणे ते पाळ्यांनी जोडलेले आहेत. त्यामुळे कवच तेलबंद झाले आहे. डाव्या बाजूचा भाग म्हणजे पंपाची पाठ आहे. उजव्या बाजूचा भाग टरबाइनाच्या पाठीच्या मागून स्वतंत्रपणे जातो पण दंड (४) वर सुटा असतो. युग्मक नेहमी तेलाने भरलेले असते.

युग्मकाचा उपयोग मोटारगाडीत व इतर स्वयंचल वाहनांत करतात. जेव्हा वाहन बंद असते तेव्हा प्रदान दंड फिरत नाही पण चालक दंड (एंजिन दंड) एंजिन चालू असल्याने फिरत असतो मात्र या वेळी एंजिनाचा वेग अगदी मंद असल्याने प्रदान दंडावर परिबल म्हणण्यासारखे येत नाही व तो बंद राहू शकतो. इतर ठिकाणी जेथे चालक दंडाचा वेग कायम असतो तेथे प्रदान दंड बंद करण्यासाठी कोशातील तेलच काढून घेऊन तो रिकामा करतात. चालू करण्यासाठी पुन्हा तेल हळूहळू कोशात सोडतात. स्वयंचलात पंपाचा भाग एंजिनाच्या प्रचक्राच्या (जडक्राच्या) रूपाने असतो आणि त्यामुळे त्याला द्रव प्रचक्र असे म्हणतात.

निंयंत्रण साधने : द्रवीय शक्तिप्रेषण व्यवस्थेत पंपाकडून चलित्राला द्रव पुरविला जाताना चलित्रावरील भारानुसार द्रवाचे नियमन करावे लगते. हे नियमन–नियंत्रण निरनिराळ्या प्रकारच्या झडपांनी केले जाते. या झडपांचे दाब नियंत्रक, प्रवाह नियंत्रक आणि दिशा नियंत्रक असे प्रकार आहेत. पंपाच्या प्रदानाचा दाब झडपेद्वारा वाढविता येत नाही. तो वाढविण्याची एक प्रयुक्ती आ. २ (आ) मध्ये दाखविली आहे पण दाब कमी करण्यासाठी मात्र झडप वापरता येते. हे कार्य करणाऱ्या झडपांच्या प्रकारांपैकीच एक आ. ३ (ई) मधील झडप आहे. तेथे ती संरक्षक झडप म्हणून योजिलेली आहे, पण तिचे प्रदान वापरावयाचे असल्यास ती गळचेपी झडप म्हणून वापरतात. दाब नियंत्रण प्रयुक्तीचा दुसरा एक प्रकार आ. ७ मध्ये दाखविला आहे. आकृतीत (१) हा मुख्य नळ असून (२) ही त्याची (१) मधील दाबापेक्षा कमी दाबाची हवा असलेली शाखा आहे. (२) या नळ शाखेतील पाणी एका नळीने (३) या उभ्या सिलिंडराच्या तळाशी नेले आहे. सिलिंडरात एक दट्ट्या असून त्याला लावलेला लांब दांडा (४) सिलिंडरातून बाहेर काढलेला आहे. या दांड्यावर जरूर तेवढे वजन (५) ठेवले आहे. या दांड्याला (६) ही तरफ जोडली असून तिच्या डाव्या टोकाला एक उभी दांडी (७) लावली आहे. (७) च्या टोकाला गजाचा एक लहानसा तुकडा असून तो तबकडी (गळचेपी) झडपेच्या (८) आसावर बसवला आहे. सुरुवातीला तबकडी आडवी (झडप पूर्ण उघडी) असून दट्ट्या अगदी खाली आहे. (१) मधून दाबाचे पाणी शाखा (२) मध्ये येऊ लागताच तिला लावलेल्या नळीने ते दट्ट्याच्या खाली जाईल व लगेच दट्ट्या वर उचलला जाऊन तरफा कार्यान्वित होतील आणि तबकडी वळविली जाऊन (झडप अंशतः बंद) (२) मधील दाब दट्ट्यावरील वजनाला साजेल इतकाच म्हणजे आपणाला हवा तेवढाच राहील.

प्रेषण व्यवस्थेतील प्रवाहाचे नियमन करण्यासाठी आ. ७ मधील तत्त्वावर आधारलेली किंवा तरंगी वापरणारी साधने योजिली जातात. प्रवाहाच्या दिशेचे नियमन करणाऱ्या झडपेचे उदाहरण म्हणून आ. ३ मधील दट्ट्या झडप दर्शविता येईल. या झडपांच्या अर्थात आणखीही तऱ्हा असतात.

प्रेषण व्यवस्थेतील द्रव : प्रेषण व्यवस्थेत पाणी व तेल ही मुख्यतः वापरतात. उच्च विशिष्ट गुरुत्व न नीच श्यानता या गुणांमुळे पाणी तेलापेक्षा अधिक चांगले विशेषतः द्रवगतिक प्रेषणात (उदा., द्रव युग्मकात) अधिक परिणामकारी होऊ शकेल. तसेच ते जवळजवळ बिनखर्चाचे असते. शक्य तेथे द्रवस्थितिक प्रेषणात उघड्या मंडलाने ते वापरलेही जाते पण ते क्षादक (हळूहळू झिजविणारे) असते व त्याचे लवकर बाप्पीभवन होते, म्हणून जरूर तेथे बंद मंडलाने तेल वापरतात. प्रेषण व्यवस्थेत वापरावयाचे तेल खनिज तेलापासून तयार करतात व त्याला द्रवीय वा जलीय तेल असे म्हणतात. त्यात बुळबुळीतपणा (वंगण धर्म) असतो, पण तेलकटपणा नसतो. ज्वालेच्या संपर्काने तेल पेटण्याचा धोका राहू नये म्हणून नव्या प्रकारचे द्रव शोधण्यात आले आहे. असे काही द्रव पुढीलप्रमाणे आहेत : जलविद्राव्य (पाण्यात विरघळणारी) तेले, पाणी–ग्लायकॉल मिश्रणे आणि फॉस्फेट एस्टरांसारखे संश्लेषित (कृत्रिम रीत्या तयार केलेले) द्रव. अंतरिक्ष प्रवास व लष्करी कार्य यांत लागणारे काही खास प्रकारचे द्रवही विकसित करण्यात आले आहेत. अग्निरोधकता, तैलता, रासायनिक स्थैर्य आणि वातावरणाच्या सर्व प्रकारांच्या कठीण परिस्थितीत कार्यप्रवणता या गोष्टी त्यात प्रामुख्याने मिळविल्या गेलेल्या आहेत.

संदर्भ : 1. Addison, H. A Treatise on Applied Hydraulics, London, 1964.

            2. Davis, C. V. Sorensen, K. E., Eds. Handbook of Applied Hydraulics, New York, 1969. 

ओगले, कृ. ह.

“