साधीयंत्रे : ज्या यांत्रिक प्रयुक्तीने ऊर्जेचे परिवर्तन (रूपांतर) काही कार्य घडविण्यासाठी केले जाते, त्याला यंत्र ही संज्ञा वापरतात. कार्य व ऊर्जा [ ⟶ ऊर्जा] स्थितिज आणि गतिज असू शकतात. बहुतेक मूल यंत्राच्या रचनेत खालीलपैकी एक किंवा अनेक यांत्रिक प्रयुक्त्यांची योजना केलेली असते : तरफ, स्क्रू, पाचर, उतरण (नतप्रतल), कप्पी संच, साखळी व साखळीचे दंतचक्र, शृंखला, स्प्रिंग, दंतपट्टी आणि दंतचक्र, रॅचेट व खिटी, चाक आणि कणा, वर्म, वर्मचाक, कॅम, क्लच (गाभ), भुजा व विकेंद्रक. या यांत्रिक प्रयुक्त्यांनाच साधी यंत्रे असे म्हणतात. काही साधी यंत्रे ऊर्जेचे परिवर्तन करीत नाहीत तर बलाचे (त्यानुसार कार्याच्या वेगाचे) परिवर्तन करतात.
साध्या यंत्रांच्या क्रियाशीलतेत स्थितिक समतोल साधण्यासाठी पुढील दोन अवस्थांची आवश्यकता असते : (१) समान कार्यबिंदूतून जाणाऱ्या कोणत्याही दिशेतील प्रेरणांची बेरीज शून्य असावयास हवी. (२) समान अक्षीय परिभ्रणातील पीडनांचे संकलन (संयुती) शून्य असावयास हवे. तद्नुरूप कार्याचे मापन करण्याच्या दोन पद्घती ठरविलेल्या आहेत. (अ) ज्या यंत्रात स्थानांतराने कार्य घडून येते, त्यात ‘कार्य = प्रेरणा × अंतर’ हे कार्याचे मापन मी. किग्रॅ.मध्ये करतात. (आ) ज्या यंत्रात परिभ्रमाणाने कार्य घडून येते, त्यात ‘कार्य=पीडन × परिभ्रमणाचा कोन’ (वस्तू ज्या कोनातून पीडनाने भ्रमण करते) हे असते. वस्तूची हालचाल घडून येण्यासाठी ज्या दिशेत प्रेरणा ठराविक अंतरातून लावली गेली असेल, त्या दिशेकडे त्यांच्या गुणाकारा एवढे कार्य होते असे समजले जाते. उदा.,१०० किग्रॅ. वजनाची वस्तू जर १ मी. उंचीवर उचलली गेली, तर कार्य १०० × १ =१०० मी. किग्रॅ. घडते. (२) या ठिकाणी १०० किग्रॅ. वजनावर जे कार्य घडून येते त्यात त्या वजनाच्या वस्तुमानाची स्थितिज ऊर्जा वाढत जाते. कार्य आणि ऊर्जा (स्थितिज अथवा गतिज) यांचे परिमाणसारखेच असते. त्याचप्रमाणे गती कमी-जास्तही करता येते. परिभ्रमण अक्षापासून ज्या त्रिज्येवर प्रेरणा लावली जाते, त्याला पीडन असे म्हणतात. उदा., १० किग्रॅ. प्रेरणा जर १ मी. त्रिज्येवर लावली, तर पीडन १० मी. किग्रॅ. होते. कार्य घडण्याच्या परिणामाला शक्ती म्हणतात व तिचे परिमाण अश्वशक्ती [ ⟶ अश्वशक्ती] हे असून तिचे मापन मी. किग्रॅ. प्रति से. किंवा मि. अथवा किवॉ. प्रति से. किंवा तास असे करतात. (१ जूल प्रति से. १ वॉट आणि ५५० फुट –पौंड अथवा ०·७४६ किवॉ. १ बिटिश अश्वशक्ती तसेच ७५ मी. किग्रॅ. प्रति से. ०·७३५ किवॉ. किंवा १ मेट्रिक अश्वशक्ती). [⟶ कार्य, शक्ति व ऊर्जा].
तरफ : टेकू आधारीत दांडा किंवा दांडीला तरफ म्हणतात. ही सरळ किंवा गरजेनुसार कशाही आकाराची असते. हिच्यावर प्रेरणा (जोर) व भार (वजन) कार्यकारी असतात. हिच्या योगाने मोठे वजन अल्प जोराने उचलून यांत्रिक लाभ मिळतो. तरफेचा उपयोग टंकलेखन यंत्रात, वजन करण्याच्या यंत्रात, परीक्षण यंत्रात वगैरे ठिकाणी केला जातो. [ ⟶ तरफ].
स्क्रू : दंडगोल दांडीवर मळसूत्री आटे पाडल्यावर स्क्रू तयार होतो. त्यामुळे पाचर किंवा उतरणीप्रमाणे परिणाम घडून येतो. कारण आट्याचा भाग उलगडल्यास पाचर किंवा उतरण तयार होते. स्क्रू उत्थापकात (जॅक) स्क्रूचा उपयोग अवजड यंत्रणा, घरांचे भाग व मोटारगाड्या उचलण्यासाठी होतो. यांत्रिक हत्यारांत [ ⟶ यांत्रिक हत्यारे] पुरोगामी व संभरण क्रियांसाठी स्क्रूचा वापर करतात. ⇨दाबयंत्र, शेगडे [ ⟶ हत्यारे (कर्मशाळेतील )] वगैरेत स्क्रूचा उपयोग दाब देण्यासाठी केला जातो. स्क्रू वाहकात [ ⟶ मालवाहू यंत्रे व वाहक साधने] मालाचा पुरवठा करण्यासाठी तर स्क्रूपंपात [ ⟶ पंप] पाणी उपसण्यासाठी स्क्रूचा उपयोग करून घेण्यात येतो. विमाने व जहाजातील परिचालकात स्क्रूचा वापर करतात. [ ⟶ स्क्रू].
पाचर : दोन संलग्न लघुकोनी पृष्ठ असलेल्या प्रतिरोधी पदार्थाच्या विशेषेकरून धातूच्या खरखरीत तुकड्यास पाचर म्हणतात. उतरणीशी तिचे साम्य असते. पाचरीचा उपयोग प्रेरणा वर्धित करून तिच्या दिशेत बदल घडवून आणण्यासाठी केला जातो. हिचा वापर फलाटी गाड्यांचे फलाट (मंच) थोड्या उंचीवर उचलण्यासाठी व काही शंकू क्लचात करतात.
उतरण : पाचरीचे दोन्ही संलग्न पृष्ठभाग उतरणीसारखे (तिरपे, उतारी) असतात, तर उतरणीच्या दोन संलग्न पृष्ठभागांतील एकसरळ असतो, तर दुसरा लघुकोनात असतो. उतरणीवरील पृष्ठावर वजन वर सरकविण्यास प्रेरणा जास्त लागते तर खाली सरकविण्यास कमी लागते. स्क्रूच्या रचनेत उतरणीचा अंतर्भाव असतो. उतरणीवर सरकविलेले वजन जागी स्थिर राहते. खाली घसरत नाही कारण ते जास्त प्रतिरोधी क्षेत्रफळावर आधारित असते.[ ⟶ उतरण].
कप्पी संच : परिघावर खोबण पाडलेल्या चाकाला दोरकप्पी म्हणतात. ही एक प्रकारची तरफच आहे. कप्पीत टेकूपासून (खिळीपासून ) वजन उचलतानाच्या व प्रेरणा लावण्याच्या भुजासारख्याच लांबीच्या असल्या, तरी प्रेरणा लावण्याची दिशा बदलल्याने वजन उचलणे सुलभ होते. तसेच अनेक कप्प्यांचा संच वापरून जास्त यांत्रिक लाभ मिळविला जातो. कप्पीच्या साहाय्याने अवजड वस्तू किंवा घटक हाताळणी हव्या त्या ठिकाणी करता येते किंवा अशी अवजड वस्तू ओढून सरकविता येते. कप्प्यांचा उपयोग अनेक प्रकारच्या यारी यंत्रात किंवा याऱ्यांत करतात [ ⟶ यारी]. तसेच अनेक प्रकारच्या ⇨उच्चलक यंत्रांतही करतात. धरणाच्या दरवाजांच्या यंत्रणेत कप्प्यांचा वापर करतात. मात्र प्रेरणा लावण्यास व वजन उचलण्यास ⇨दोर (नाडा) तारदोर व साखळ्यांचा कप्पीवरून वापर करावा लागतो. कप्पी संचातील अचल कप्पी स्थिर भागाला अडकवावी लागते. त्यासाठी गदम (उंच जाडजूड वासा), तुळई, तिकाटणे व जिब (डोलखांब) यांचा उपयोग करतात. [ ⟶ कप्पी].
साखळी व साखळीचे दंतचक्र : दुचाकीमध्ये (सायकलमध्ये) एक निरंत साखळी दोन साखळीचक्रांवरून (दंतचक्रावरून) बसविल्याने पायटा मारला की, गती मिळून दुचाकी चालू लागते. अशा प्रकारचे साखळी चालन अनेक मुद्रणयंत्रांत, काष्ठरंधा यंत्रांत, वाहनांत वगैरेंत वापरण्यात येते. [ ⟶ साखळी व साखळी चालन].
शृंखला : खिळींच्या साहाय्याने जोडलेली टेकूधारी दुव्यांची रचना बहुतांशी चौदांडी शृंखला समजली जाते. यांत्रिक हत्यारे, पंजायंत्रे व इतर उपयोजन यंत्रणांत निरनिराळ्या प्रकारच्या शृंखलांचा उपयोग करतात. [ ⟶ शृंखला,यांत्रिक].
स्प्रिंग : विस्थापन क्रियेमुळे स्थितिस्थापकी पदार्थ किंवा धातू ऊर्जा संचय घडवून आणतो त्या वेळेस त्याला स्प्रिंग असे म्हणतात. घड्याळात स्प्रिंगमधील ऊर्जेचा उपयोग करून घेण्यात येतो. दाबाच्या, ताणाच्या किंवा परिपीडनी प्रेरणेने स्प्रिंगेत विस्थापन घडून येते. वजन करण्याच्या स्प्रिंगकाट्यात दाबाच्या किंवा ताणाच्या प्रेरणेने कार्यान्वित होणाऱ्या स्प्रिंगा वापरतात. [ ⟶ स्प्रिंग].
दंतपट्टी व दंतचक्र : बिडाच्या किंवा पोलादी पट्टीला ज्या प्रकारचे दाते पडलेले असतात, त्यांच्याशी जुळते दाते चाकावर पाडून त्याचे दंतचक्र तयार करतात. दंतपट्टी व दंतचक्र एकत्र जोडल्याने परिभ्रमण गतीचे रूपांतर सरळ रेषीय गतीत किंवा उलट होऊ शकते. म्हणून यांची जोडी यांत्रिक हत्यारांत, मुद्रणयंत्रांत वगैरेंमध्ये वापरतात. [⟶ दंतचक्र].
रॅचेट व खिटी : बहुधा धातूच्या गोल चकतीच्या परिघावर किंवा पट्टीच्या कोडीवर पाडलेल्या विशिष्ट प्रकारच्या दातांच्या चकतीस किंवा पट्टीस रॅचेट (अनिवर्ती) म्हणतात. असे रॅचेट एका विशिष्ट आकाराच्या खिटीने एका दिशेत कार्यान्वित केले जाते. रॅचेटला हव्या त्या दिशेत गती देण्यासाठी खिटी योग्य प्रकारे जोडावी लागते. खिटी दोन संलग्न दात्यांच्या खाचेत अडकविल्याने रॅचेट उलट दिशेत फिरत अथवा उतरत नाही. म्हणून या जोडीचा उपयोग यंत्राच्या अटकाव्यासाठी करण्यात येतो. रॅचेट उत्थापक, रॅचेट छिद्रण हातयंत्र, रॅचेट पेचकस, मोठी घड्याळे (कालमापके), वाहने, यांत्रिक रहाट व यांत्रिक हत्यारे यांत अशा जोडीचा उपयोग केला जातो. कप्पीच्या उच्चलक यंत्रांतही याचा उपयोग करतात. [ ⟶ रॅचेट चाक व खिटी].
चाक व कणा : हे एक विभेदी साधन आहे. याच्यायोगे प्रदान प्रेरणा आदान प्रेरणेपेक्षा किंवा प्रदान गती आदान गतीपेक्षा जास्त वाढविली जाते. अशी क्रिया चाक व कणा किंवा विभेदी (व्यासांतरी) कप्पीने केली जाते. कारखान्यांतील, गोद्यांतील बंदरावरील याऱ्यांना विभेदी कप्प्या बसविलेल्या असतात. या कप्प्या साखळीने ओढाव्या लागतात. त्यासाठी कप्पीच्या परिघी खोबणीत साखळीच्या दुव्यांशी जुळते गाळे अंगचेच ठेवलेले असतात. याचे कार्य तरफेप्रमाणेच असते, परंतु हे जास्त उंचीवर कार्य करू शकते कारण दोर गुंडाळता येतो. रहाटाची क्रिया अशीच असते. यांत्रिक लाभही जास्त मिळतो. यामुळे कमी जोराने जास्त वजन उचलले जाते. अल्प जोराने (प्रेरणेने) याहून ही जास्त अवजड वजन उचलावयाचे असेल, तर विभेदी कप्पी वापरतात [ ⟶ उच्चलक यंत्रे]. विभेदी कप्पीत एक अचल व दुसरी चल कप्पी असते. चल कप्पीला वजन टांगलेले असून तिच्यावरील साखळीचे एक टोक अचल कप्पीतील लहान व्यासाच्या कण्याला व दुसरे टोक मोठ्या व्यासाच्या कण्याला जोडलेले असते. चाकावर एक निरंत साखळी बसविलेली असते. चाक व दोन्ही कणे असलेली अचल कप्पी समान अक्षावर (टेकूवर) फिरते. वजन उचलले जाताना साखळी मोठ्या कण्यावर गुंडाळली जाते. त्याच वेळी ती लहान कण्यावरून उलगडत असते, यालाच विभेदी गती म्हणतात. चाक व कणा जोडीची योजना पट्टाचालनी, साखळीचालनी, घर्षणचालनी आणि दंतचक्रचालनी यंत्रांत केलेली असते. यांत्रिक रहाट [ ⟶ उच्चलक यंत्रे] चाक व कणा तत्त्वावरच कार्य करतो. [ ⟶ चाक].
वर्म व वर्मचाक : वर्म हा आखूड मळसूत्री स्क्रू असतो व त्याने अंतर्वक्री परिघावर जुळते असलेल्या दात्यांचे चाक फिरविले जाते. अशा चाकास वर्मचाक म्हणतात. या जोडीने असमांतर अपरस्परच्छेदक काटकोनातील दोन दंड जोडले जातात. दंतचक्री मंदीकरण यंत्रणेत याचा वापर केला जातो. विभेदी विभाजकात, मळसूत्री कप्पी यंत्रात व यांत्रिक हत्याराच्या फिरत्या नगपटात या जोडीचा उपयोग करतात. [ ⟶ दंतचक्र].
कॅम : हा गोलाकार परंतु केंद्र बिंदूपासून काही भाग बाहेर आलेला (सरकलेला) विकेंद्री धातूचा तुकडा असतो. तो एका दंडावर घट्ट बसविलेला असून त्याच्या प्रतिफेऱ्यात बाहेर आलेला भाग यंत्रातील दुसऱ्या भागाला रेटून हालचाल निर्माण करतो. या दुसऱ्या भागाला अनुगामी भाग म्हणतात. कॅम व अनुगामी जोडी एकत्र कार्य घडवून आणते. यामुळे परिभ्रमी गतीचे रैखिक (सरळ रेषेतील) गतीत किंवा उलट रूपांतर करता येते अथवा गतीची दिशाही बदलू शकते. एंजिनात झडपांच्या उघड झापीसाठी कॅम दंडाचा वापर करतात. अशा झडपांना स्प्रिंगा बसविल्याने असे कार्य होऊ शकते. अनुगामी भागाचे कार्याप्रमाणे निरनिराळे प्रकार असतात. या भागांचे कार्यशृंखला तत्त्वावर चालते. कॅमचे परिवक्री आकार निरनिराळे असतात. यांत्रिक हत्यारे व ⇨संपीडकात यांचा वापर करतात. [ ⟶ कॅम].
क्लच : (गाभ). यंत्रातील किंवा एंजिनातील दोन कार्यकारी भागांचे युग्मन ते एकत्र जोडून (बिलगून) किंवा सोडून (विलग करून) घडवून आणणाऱ्या यांत्रिक प्रयुक्तीस क्लच म्हणतात. यांचे निरनिराळे घर्षण, शंकू, तबकडी, कर्षुकीय, द्रवीय व स्पष्ट असे प्रकार असतात.
बहुधा ⇨एंजिनातील सरळ रेषेतील दोन दंडांची जोड-सोड (बिलग-विलग) करण्यासाठी क्लच वापरतात. यांतील एक दंडचालक असून दुसरा चलित असतो. दंडांची जोडणी केल्यावर चलित दंडाची गती चालक दंडाबरोबर आणली जाते व हव्या असणाऱ्या शक्तीचे प्रेषण स्खलनविहीन होते. [ ⟶ क्लच].
भुजा : भुजा दंडाचा अक्षबिंदू हा टेकू धरून त्याभोवती फिरणाऱ्या दांडीस भुजा म्हणतात. भुजांचे दोन प्रकार असतात. पहिला संपूर्ण फेरा करतो, तर दुसऱ्या प्रकारात भुजा डोलती असते. भुजा ही एक प्रकारची शृंखलाच असते. तिच्यामुळे परिभ्रमी गतीचे रैखिक गतीत किंवा उलट रूपांतर करता येते अथवा गतीची दिशाही बदलता येते. एंजिने, दाबयंत्रे वगैरेंत भुजा वापरतात.
विकेंद्रक यंत्रणा : ही एक वर्तुळाकार बहुधा जाड धातूची तबकडी किंवा चकती असून तिच्या मध्यबिंदूपासून काही अंतरावरील छिद्रात एक दंड घट्ट बसविलेला असतो. त्यामुळे दंड फिरताना तिची हालचाल विकेंद्री होते. तिच्या परिघी भागावर पूर्ण वर्तुळाकारी कुसू असते व ते जोडभागाच्या वर्तुळाकारी खोबणीत फिरते. अशा जोडभागाला स्ट्रॅप म्हणतात. स्ट्रॅप संयोग दांड्याला जोडून दांड्याचे दुसरे टोक सरकत्या भागाला किंवा झडप दांड्याला जोडतात. वाफेच्या एंजिनात [ ⟶ वाफ एंजिन] अशा प्रकारची विकेंद्रक यंत्रणा वापरतात. त्यामुळे प्ररिभ्रमी गतीचे रैखिक किंवा पश्चाग्र गतीत परिवर्तन करता येते. विकेंद्रक यंत्रणा एक प्रकारची भुजाच होय. विकेंद्रक यंत्रणा वाफेचे एंजिन, ⇨पंप, ⇨दाबछिद्रण व कातर यंत्र, दाबयंत्र वगैरेंत वापरतात.
यांशिवाय द्रवीय दाबावर चालणाऱ्या उत्थापक, उच्चलकयंत्रे, नलिका नमन यंत्रे, शेगडे, ओतकाम साचा यंत्रे, धातू घडवण यंत्रे वगैरेंत वापरलेल्या द्रवीय दाबयंत्रणेसही साधे यंत्र असे म्हणतात. [⟶ दाबयंत्र].
पहा : यंत्र–१ यांत्रिक हत्यारे.
संदर्भ : 1. Baumeister, T. Marks, L. S. Eds., Standard Handbook for Mechanical Engineers, New York, 1958.
2. Goodere, T. M. The Elements of Mechanisms, London, 1902.
3. Wilson, F. W. Harrey, P. D. Tool Engineer’s Handbook, New York, 1959.
ओगले, कृ. ह. ओक, वा. रा. दीक्षित, चं. ग.
“