আপনি কি কখনও আধুনিক প্রযুক্তিতে বিস্মিত হয়েছেন? যদিও প্রচুর আধুনিক প্রযুক্তি এবং যন্ত্রপাতি, আসলে, খুব জটিল, কিছু আসলে খুব বুদ্ধিমান, একবার আপনি ঘণ্টা এবং শিস বাজিয়ে ফেললে।
নির্মাণ ক্রেন, উদাহরণস্বরূপ, যেমন একটি মেশিন. ক্রেন সাধারণত শুধুমাত্র তিনটি সাধারণ মেশিন নিয়োগ করে। লিভার, পুলি এবং হাইড্রোলিক সিলিন্ডার।
এই নিবন্ধে, আমরা সংক্ষিপ্তভাবে নির্মাণ ক্রেনের একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া পরীক্ষা করব: লিভার। তিনটি পরবর্তী নিবন্ধ, যাইহোক, নির্মাণ ক্রেনে যথাক্রমে পুলি, হাইড্রোলিক সিলিন্ডার এবং যান্ত্রিক সুবিধার ধারণার ভূমিকা তদন্ত করবে।
সুতরাং, ওভারহেড ক্রেন কিভাবে কাজ করবেন? বৃহত্তর বা কম পরিমাণে, বেশিরভাগ ক্রেনগুলি ব্যতিক্রমীভাবে বড় লোড তুলতে লিভার ব্যবহার করে। প্রায় সমস্ত মাউন্ট করা ক্রেন এবং অনেক সুষম ক্রেন লিভারের সাহায্যে উত্তোলন ক্ষমতাকে সর্বাধিক করে তোলে।
এই ক্রেনগুলি লিভার বা যান্ত্রিক অস্ত্র ব্যবহার করে যা এর শক্তি বৃদ্ধি করে। যদিও দড়ি, চেইন এবং পুলির একটি জটিল সিস্টেম সাধারণত যান্ত্রিক হাতের সাথে থাকে, লিভার নিজেই একটি সাধারণ মেশিন।
প্রাচীনরা দীর্ঘকাল ধরে বৃহৎ মন্দির, স্মৃতিস্তম্ভ এবং দুর্গ নির্মাণে লিভার ব্যবহার করে আসছে। প্রকৃতপক্ষে, পণ্ডিতরা দাবি করেছেন যে মিশরীয়রা সম্ভবত গ্রেট পিরামিড নির্মাণের জন্য লিভার ব্যবহার করেছিল।
যাইহোক, বেশিরভাগ ইতিহাসবিদরা লিভারের পিছনে জ্যামিতিক তত্ত্বের বিকাশের জন্য আর্কিমিডিসকে দায়ী করেন। আর্কিমিডিস, একজন গণিতবিদ এবং দার্শনিক, খ্রিস্টপূর্ব তৃতীয় শতাব্দীর কাছাকাছি প্রাচীন গ্রীসে বাস করতেন, তিনি একবার কথিতভাবে বলেছিলেন, "আমাকে দাঁড়ানোর জায়গা দাও, এবং আমি একটি লিভার দিয়ে পৃথিবীকে সরিয়ে দেব।"
লিভার নিজেই একটি স্থিতিশীল বার যা একটি পিভট পয়েন্ট বা ফুলক্রামের উপর স্থির থাকে। আপনি অন্য প্রান্তে কিছু ফলস্বরূপ "কাজ" বল তৈরি করতে কিছু "প্রচেষ্টা" বল দিয়ে এক প্রান্তে চাপ দিতে পারেন। কর্মশক্তি সাধারণত যে বস্তুটি উত্তোলন করা হচ্ছে তা বহন করে বা ধরে রাখে।
বিজ্ঞানীরা সমস্ত লিভারকে তিনটি ভিন্ন গ্রুপে শ্রেণীবদ্ধ করেন। ক্লাস ওয়ান লিভারে, ফুলক্রাম প্রচেষ্টা এবং কাজের শক্তির মধ্যে বসে, যেমন একটি সীসা বা ক্রোবারে। ক্লাস টু লিভার হল লিভার যেখানে কাজের শক্তি ঠেলাগাড়ির মত ফুলক্রাম এবং প্রচেষ্টা শক্তির মধ্যে বসে থাকে। এবং ক্লাস থ্রি লিভারে, টুইজারের মতো ফুলক্রাম এবং কর্মশক্তির মধ্যে প্রচেষ্টা বল প্রয়োগ করা হয়।
কিন্তু, আবার, কিভাবে ওভারহেড ক্রেন কাজ করে? যেমন আমরা পুলি এবং হাইড্রোলিক সিলিন্ডারের সাথে দেখতে পাব, লিভারটি টর্ক নামে পরিচিত একটি ধারণাকে ম্যানিপুলেট করে। টর্ক সেই দূরত্ব পরিমাপ করে যার উপর একটি বল প্রয়োগ করা হয়, বা টর্ক সমান বলের গুণ দূরত্ব।
আর্কিমিডিস যেমন বুঝতে পেরেছিলেন, টর্ক ম্যানিপুলেট করা বৃহত্তর উত্তোলন ক্ষমতা প্রদান করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি খেলার মাঠে একটি সাধারণ সীসা বিবেচনা করুন। দশ ফুট লম্বা সীসা, এবং এটি সীসা বোর্ডের মাঝখানে সরাসরি একটি বারে পিভট করে। একজনের পাশে বসেছে একটি 200 পাউন্ডের বাচ্চা, এবং বিপরীত দিকে একটি 100 পাউন্ডের বাচ্চা বসেছে।
মোটা বাচ্চাটা অবশ্যই তার সীসাটার পাশটা মাটিতে ঠেলে দেবে, যখন খাটো বাচ্চাটা উপরে উঠবে। ছোট বাচ্চার জন্য, শুধুমাত্র সীসা আউট ভারসাম্যের জন্য একটি অতিরিক্ত 100 পাউন্ড বল প্রয়োগ করতে হবে!
কিন্তু যদি তার জাদুকরী ক্ষমতা থাকে যা তাকে তার সীসাটির পাশে আরও 5 ফুট প্রসারিত করতে দেয়। তার 100 পাউন্ড ওজনের সাথে মিলে যাওয়া সীসাটির দশ ফুট পাশ তাকে ভারসাম্যপূর্ণ করতে দেয়। এবং, তাত্ত্বিকভাবে, যদি সে তার পাশকে 10 ফুটের বেশি দৈর্ঘ্যে প্রসারিত করে, তার পাশ ধীরে ধীরে মাটিতে হামাগুড়ি দেবে, মোটা বাচ্চাটিকে মাটি থেকে তুলে ফেলবে।
তবুও, আবার, কিভাবে ওভারহেড ক্রেন কাজ করে? লিভার, আংশিকভাবে, টর্ক ম্যানিপুলেট করে ক্রেনগুলিকে খুব ভারী লোড তুলতে দেয়। আপনি বৃহত্তর দূরত্বে প্রচেষ্টা বল যত বেশি ছড়িয়ে দেবেন, লিফট তৈরি করতে কম "প্রচেষ্টা" বল প্রয়োজন হবে। লিভার শুধুমাত্র ক্ষুধার্ত শিশুদের সাহায্য করে না বরং শত শত প্রকৌশলী, স্থপতি এবং নির্মাণ শ্রমিকদেরও সাহায্য করে যারা প্রতিদিন বিশাল লোড তুলে নেয়!
আমাদের সিরিজ "কিভাবে ওভারহেড ক্রেন কাজ করে?" পরবর্তী সেগমেন্টের জন্য সাথে থাকুন, যখন আমরা পুলির ভূমিকা অন্বেষণ করব। তারপরে আমরা হাইড্রোলিক সিলিন্ডার এবং যান্ত্রিক সুবিধার ধারণার দিকে এগিয়ে যাব।
বারনহার্ট ক্রেন এবং রিগিং কোম্পানি সবসময় ক্রেন শিল্পে বার বাড়াচ্ছে। আপনার যদি ক্রেনের প্রয়োজন হয় বা আরও জানতে চান, তাহলে অনুগ্রহ করে বারনহার্ট ক্রেন ওয়েবসাইটে ক্রেন পরিষেবা এবং যন্ত্রপাতি মুভিং পৃষ্ঠাগুলি দেখুন৷
আমার শেষ নিবন্ধে, আমি প্রশ্ন জিজ্ঞাসা করেছি: ওভারহেড ক্রেন কিভাবে কাজ করে? এই রহস্য সমাধানের জন্য, আমি প্রথমে নির্মাণ ক্রেনে লিভারের উল্লেখযোগ্য ভূমিকা তদন্ত করেছি। আজ, আমরা দেখব যে পুলির টর্কের হেরফের, লিভারের মতো, একটি ক্রেনের ভারী বোঝা তোলার ক্ষমতা বাড়ায়। নিম্নলিখিত নিবন্ধগুলিতে, আমরা হাইড্রোলিক সিলিন্ডার এবং যান্ত্রিক সুবিধার ধারণাটি অন্বেষণ করব।
লিভারের মতো, পণ্ডিতরা আর্কিমিডিসকে পুলির প্রথম দিকের তাত্ত্বিক বিকাশের কৃতিত্ব দেন। প্লুটার্ক, একজন গ্রীক ঐতিহাসিকের মতে, আর্কিমিডিস দাবি করেছিলেন যে তার কাছে পর্যাপ্ত পুলি থাকলে তিনি বিশ্বকে সরাতে পারেন, এটি একটি লিভারের সাহায্যে পৃথিবীকে সরানোর বিষয়ে তার প্রস্তাবের অনুরূপ বিবৃতি। গল্পটি চলতে থাকে যখন সিরাকিউসের রাজা হিয়েরন আর্কিমিডিসকে হিয়েরনের নৌবাহিনীতে একটি বড় জাহাজ সরাতে বলেন। নির্ধারিত দিনে, আর্কিমিডিস তার পুলির ব্যবস্থা স্থাপন করেছিলেন, রাজা যাত্রী এবং মালামাল ভর্তি জাহাজটি বোঝাই করেছিলেন এবং তারপরে আর্কিমিডিস দূর থেকে বসে দড়ি টানলেন। ফলাফল? প্লুটার্ক ব্যাখ্যা করেছেন যে জাহাজটি "যত মসৃণভাবে এবং সমানভাবে সরানো হয়েছে যেন সে সমুদ্রে ছিল।"
প্রাচীনদের কাছে, এটি একটি নিছক অভিনবত্ব ছিল, কিন্তু আজ, এটি মৌলিক বিজ্ঞান। এটিকে অশোধিতভাবে ব্যাখ্যা করার জন্য, পুলিগুলি দড়ির বিভিন্ন অংশের মাধ্যমে ওজন বন্টন করে যাতে ভারী বস্তু উত্তোলন সহজ হয়। ধরা যাক একজনের কাছে একটি বড় বস্তু আছে যা সে তুলতে চায়। সে নিচে নেমে আসে এবং তার নিজের শক্তি দিয়ে তা উঠানোর চেষ্টা করে, কিন্তু সে তা করতে পারে না। এটি সহজ করার জন্য, তিনি বড় লোডের সাথে একটি কপিকল সংযুক্ত করেন। তারপর সে ছাদের সাথে একটি দড়ি সংযুক্ত করে এবং সেই দড়িটিকে পুলি দিয়ে টেনে নেয়। এরপরে, সে দড়ির উপরে উঠে যায় এবং অবশেষে বস্তুটি তুলে নেয়। কেউ এটি করতে পারে কারণ সিলিংয়ের দড়ি বস্তুটি তোলার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তির অর্ধেক সরবরাহ করে যখন একটি অন্য অর্ধেক প্রয়োগ করে।
কিন্তু কেন এমন হয়? পুলি দুটি দড়ির অংশ জুড়ে ওজন বন্টন করে, দড়ির পাশ সিলিং থেকে পুলি পর্যন্ত এবং দড়ির অন্য পাশ পুলি থেকে উত্তোলক পর্যন্ত। এই বন্টনটি ঘূর্ণন সঁচারক বল একটি ম্যানিপুলেশন, কারণ উত্তোলক একটি দীর্ঘ দূরত্ব জুড়ে বল ছড়িয়ে দেয়। সিলিং, বিশ্বাস করুন বা না করুন, একজনকে বস্তুটি তুলতে সাহায্য করে, আংশিক কারণ আমরা সিলিং কাঠামোর উত্তোলন ক্ষমতাকে পুঁজি করে যা সিলিংকে ধরে রাখে, এইভাবে উত্তোলককে মাত্র অর্ধেক কাজ করতে দেয়। কেউ আরও পুলি যোগ করে এবং বিভিন্ন জায়গায় লিফটটিকে সহজ করে তুলতে পারে, তবে গণিতটি একটু বেশি জটিল হয়ে যায়। যাইহোক, সাধারণ নিয়মটি নিম্নরূপ: যত বেশি পুলি, তত বেশি শক্তি।
পুলির বিভিন্ন কনফিগারেশন, ফলস্বরূপ, উত্তোলন সহজ করে তোলে। তিন ধরনের কনফিগারেশন, বা প্রকার, পুলি বিদ্যমান। একটি স্থির কপিকল একটি কপিকল সিস্টেমকে বর্ণনা করে যেখানে অ্যাক্সেল বা চাকা স্থির, বা স্থাবর। দ্বিতীয় প্রকারটি একটি চলমান কপিকল, যেখানে অক্ষ বা চাকা অবাধে চলাফেরা করতে পারে। এবং তৃতীয় প্রকার হল একটি সম্মিলিত কপিকল, যেখানে স্থির এবং চলমান পুলি ব্যবহার করা হয়। স্থির পুলিগুলি সহজ কনফিগারেশনের জন্য অনুমতি দেয়, কিন্তু চলমান পুলি প্রয়োগ করা শক্তিকে বহুগুণ করে, যা কাজকে সহজ করে তোলে। বিভিন্ন পরিস্থিতিতে বিভিন্ন ধরণের পুলির জন্য আহ্বান জানানো হয়, যেমনটি লিভারের ক্ষেত্রে ছিল।
কিন্তু কিভাবে এই cranes প্রযোজ্য? ঠিক আছে, প্রায় সমস্ত ক্রেনই পুলি ব্যবহার করে, তবে ক্রেনে পুলির সবচেয়ে সাধারণ প্রয়োগ জিব ক্রেনে ঘটে। জিব ক্রেনে তার রয়েছে যা পুলি এবং লোডের চারপাশে মোড়ানো থাকে। আপনি দুটি মাধ্যমে তারের মোড়ানো যত বেশি, উত্তোলন ক্ষমতা তত বেশি।
ক্রেন কিভাবে কাজ করে পরবর্তী সেগমেন্টে? ?আমি হাইড্রোলিক সিলিন্ডারের গুরুত্বের রূপরেখা দেব, তারপরে, আমি যান্ত্রিক সুবিধার ভূমিকার উপর একটি পরবর্তী এবং চূড়ান্ত নিবন্ধ দিয়ে শেষ করব।
এখন নির্মাণ ক্রেনের পিছনে বিজ্ঞানের উপর আমাদের সিরিজের তৃতীয় অংশে, যেখানে আমরা হাইড্রোলিক সিলিন্ডারের ভূমিকা বিবেচনা করব। প্রথম দুটি অংশ সংক্ষিপ্তভাবে বর্ণনা করেছে কিভাবে লিভার এবং পুলি যথাক্রমে ক্রেনে উত্তোলন শক্তিতে অবদান রাখে। পরবর্তী এবং চূড়ান্ত নিবন্ধটি উত্তোলন শক্তিকে সর্বাধিক করার ক্ষেত্রে সম্ভবত সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বৈজ্ঞানিক নীতি বিবেচনা করবে: যান্ত্রিক সুবিধা।
তাই একটি জলবাহী সিলিন্ডার কি? সহজ উত্তর হল একটি সিল করা সিলিন্ডার, বা একটি বৃত্তাকার প্রিজম, যা সম্পূর্ণরূপে কিছু ধরণের তরল, সাধারণত একটি তেল, দুটি পিস্টনের জন্য দুটি খোলার সাথে পূর্ণ। পিস্টনগুলি বিভিন্ন কনফিগারেশনে সিলিন্ডারের সাথে সংযুক্ত হতে পারে।
যদি আমরা ধরে নিই যে হাইড্রোলিক সিলিন্ডারে পিস্টনগুলি একই আকারের এবং সেখানে কোনও ঘর্ষণ নেই, যখন একটি পিস্টন নীচের দিকে চাপা হয়, অন্যটি সমান বল, গতি এবং দূরত্বে উপরের দিকে উঠবে। সুতরাং, যদি একজন একটি পিস্টনকে দুই সেন্টিমিটার নিচের দিকে কম্প্রেস করে, অন্য পিস্টনটি দুই সেন্টিমিটার নিচের দিকে চাপ দেয়।
এই সিস্টেমের সুবিধা আপনাকে সহজেই বাহিনী পুনর্নির্দেশ করতে দেয়। অনুভূমিকভাবে সংযুক্ত একটি পিস্টন উল্লম্বভাবে সংযুক্ত আরেকটি পিস্টন সরাতে পারে, যেখানে অন্যান্য মেশিনগুলি নির্দেশনার এত সহজ অনুবাদের অনুমতি দেয় না, যেমনটি আমরা পুলি এবং লিভারগুলির সাথে দেখেছি। লিভার এবং কপিকল দিয়ে, একটি বল নিচের ফলে কিছু বল উপরের দিকে সরে যাবে, এবং তার বিপরীতে, এবং ডানদিকে একটি বল বাম দিকে একটি বল তৈরি করবে এবং এর বিপরীতে। হাইড্রোলিক সিলিন্ডার একটি দিক থেকে একটি শক্তিকে যে কোনো সম্ভাব্য দিক, উপরে, নীচে, সামনে, পিছনে, ডানে বা বামে স্থানান্তরিত করার অনুমতি দিতে পারে।
অন্যদিকে, হাইড্রোলিক সিলিন্ডার টর্ককে সর্বাধিক করে বাহিনীকে বহুগুণ করতে পারে, যেমনটি আমরা লিভার এবং পুলি দিয়ে দেখেছি। যদি একটি পিস্টনের ক্ষেত্রফল 6 বর্গ ইউনিট থাকে এবং অন্য একটি পিস্টনের 2 বর্গ ইউনিট থাকে, তাহলে ছোট পিস্টনের উপর নিচের দিকে ঠেলে দেওয়া বলটি বড় পিস্টনে 3 গুণ বেশি দেখাবে। উদাহরণস্বরূপ, যদি কেউ 500 পাউন্ডের জোরে 2-বর্গ-ইউনিট পিস্টনকে নিচে ঠেলে দেয়, তাহলে 6-বর্গ-ইউনিট পিস্টন 1500 পাউন্ডের জোরে একটি ধাক্কা পায়। যাইহোক, 1500 পাউন্ড বল তৈরি করতে ছোট পিস্টন সরানো দূরত্বের চেয়ে বড় পিস্টন যে দূরত্বটি সরেছে তার 3 গুণ কম হবে।
এছাড়াও লিভার এবং পুলির মতো, প্রায় সমস্ত ক্রেন হাইড্রোলিক সিলিন্ডারকে কোনো না কোনো আকারে বা ফ্যাশনে ব্যবহার করে। ক্রেন সরাসরি লোড তুলতে একটি হাইড্রোলিক সিলিন্ডার ব্যবহার করতে পারে, কিন্তু একটি হাইড্রোলিক একটি ক্রেন বাহুকে প্রশমিত করতে বা একটি জিব বা মরীচি সরানোর জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে যা উত্তোলন প্রক্রিয়া বহন করে।
উপসংহারে, হাইড্রোলিক সিলিন্ডারটি ক্রেনে ঘন ঘন ব্যবহার এবং টর্কের হেরফের করার জন্য অনেকটা পুলি এবং লিভারের মতো। যাইহোক, হাইড্রোলিক সিলিন্ডার বিভিন্ন প্লেনে ফোর্স রিডাইরেক্ট করার ক্ষমতার কারণে নিজেকে আলাদা করে। যাইহোক, তিনটিই, লিভার, পুলি এবং হাইড্রোলিক সিলিন্ডার, সম্মিলিতভাবে বড় বস্তু উত্তোলনে যান্ত্রিক সুবিধা সর্বাধিক করে। পরবর্তী কিস্তিতে, আমরা ঠিক কী যান্ত্রিক সুবিধা এবং এটি ক্রেনগুলিতে কীভাবে প্রয়োগ করা হয় তা পরীক্ষা করব।