This site is not complete. The work to converting the volumes of സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം is on progress. Please bear with us
Please contact webmastersiep@yahoo.com for any queries regarding this website.

Reading Problems? see Enabling Malayalam

ചെയിന്‍ ചാലനം

സര്‍വ്വവിജ്ഞാനകോശം സംരംഭത്തില്‍ നിന്ന്

ചെയിന്‍ ചാലനം

Chain drive

ഊര്‍ജപ്രേഷണത്തിനു ചെയിനു(ചങ്ങല)കള്‍ ഉപയോഗിച്ചുള്ള യന്ത്രസംവിധാനം. ചാലക ചാലിത ഷാഫ്റ്റുകളിലെ സ്പ്രോക്കറ്റുകളും (sprockets) അവയെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന സംവൃത ചെയിനുമാണ് ചെയിന്‍ ചാലനത്തിന്റെ മുഖ്യഘടകങ്ങള്‍. ഗിയര്‍ ചക്രങ്ങള്‍ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ഊര്‍ജപ്രേഷണം അസാധ്യമോ ലാഭകരമല്ലാത്തതോ ആകുന്ന അവസരങ്ങളിലാണ് ഈ സംവിധാനം പ്രയോജനക്ഷമമാകുന്നത്. ഭാരമേറിയ സാധനങ്ങള്‍ വലിച്ചുകൊണ്ടുപോകുന്നതിനും ഉയര്‍ത്തുന്നതിനും കണ്‍വേയര്‍ വഴി നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനും ചെയിന്‍ ചാലനം ഉപയുക്തമാണ്.

രണ്ടായിരം വര്‍ഷമായി ചെയിന്‍ ചാലനം ഉപയോഗിച്ചിരുന്നുവെങ്കിലും 1873-ല്‍ വാര്‍പ്പിരുമ്പുകൊണ്ടുണ്ടാക്കിയ വേര്‍പെടുത്താവുന്ന ചങ്ങല ഉപയോഗത്തില്‍ വന്നതോടെയാണ് വ്യവസായവത്കരണ പ്രക്രിയയില്‍ ചെയിന്‍ ചാലനത്തിന്റെ സംഭാവന ആരംഭിച്ചത്.

കൈകൊണ്ടു കണ്ണികള്‍ ഇണക്കിച്ചേര്‍ക്കാവുന്ന വളരെ ലഘുവായ ഘടനയാണ് ആദ്യകാലങ്ങളില്‍ ചങ്ങലയ്ക്കുണ്ടായിരുന്നത്. യന്ത്രവത്കരണം പ്രായോഗിക യാഥാര്‍ഥ്യമായതോടെ കാര്‍ഷികോപകരണങ്ങളുടെ പ്രവര്‍ത്തനത്തിലുള്ള ചെയിന്‍ ചാലന സാങ്കേതികത്തില്‍ വമ്പിച്ച പുരോഗതിയുണ്ടായി. കാസ്റ്റ് പിന്‍ടില്‍ ചെയിന്‍ മുതല്‍ സമ്പൂര്‍ണ ഉരുക്കു ചെയിന്‍ വരെ പിന്നീടു നിര്‍മിക്കപ്പെട്ടു.

ഊര്‍ജപ്രേഷണത്തിന് ആറുതരം ചെയിനുകള്‍ ഉപയോഗത്തിലുണ്ട്: വേര്‍പെടുത്താവുന്ന കണ്ണികള്‍ ഉള്ള ചെയിന്‍ (detachable link chain), പിന്‍ടില്‍ (pintle) ചെയിന്‍, ബ്ലോക്ക് (block) ചെയിന്‍, പ്രതീപ-പല്‍ (നിശബ്ദ) (inverted tooth) (silent) ചെയിന്‍, എന്‍ജിനീയറിങ് ഉരുക്കു ചെയിന്‍, റോളര്‍ (roller) ചെയിന്‍ എന്നിവയാണവ. ആദ്യകാലങ്ങളില്‍ കോയില്‍ (coil) ചെയിനും സ്റ്റഡ് (stud) ചെയിനും ഉപയോഗത്തിലിരുന്നു.

കുറഞ്ഞ നിരക്കില്‍മാത്രം ഊര്‍ജപ്രേഷണം വേണ്ടപ്പോഴും വേഗത കുറഞ്ഞ ചെയിന്‍ പ്രവര്‍ത്തനം വേണ്ടപ്പോഴും ലിങ്ക് ചെയിന്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇതിന്റെ നാലു മടങ്ങു ശക്തിയുള്ള താണ് പിന്‍ടില്‍ ചെയിന്‍. അടിച്ചുപരത്തിയ ലോഹം കൊണ്ടാണ് ഇവ രണ്ടിലെയും കണ്ണികള്‍ നിര്‍മിക്കുന്നത്. ബ്ലോക്ക് ചെയിനിലെ കണ്ണികളായ ബ്ലോക്കുകളെ പിന്നുകളും സൈഡ് പ്ളേറ്റുകളും കൊണ്ടു ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു. മിനിറ്റില്‍ 488 മീ. വരെ വേഗതയിലുള്ള പ്രവര്‍ത്തനത്തിനുപയോഗിക്കുന്ന പ്രതീപ-പല്‍ ചെയിനിന്റെ പ്രധാന ഘടകം തിരിക്കുറ്റി (pivot) കൊണ്ടു കൊരുത്ത ഗിയര്‍ റാക്കുകളാണ്. പിന്‍കൊണ്ടു കൂട്ടിയിണക്കിയ പല്ലുകളുള്ള പരന്ന ഉരുക്കു തകിടുകളാണിവയിലെ കണ്ണികള്‍. ഒരേ വീതിയുള്ള വിവിധതരം ചെയിനുകളില്‍ വച്ച് ഏറ്റവും കൂടിയ ഊര്‍ജപ്രേഷണശേഷിയുള്ള ഇത്തരം ചെയിനുകള്‍ക്ക് ഉത്തമോദാഹാരണമാണ് വാഹനങ്ങളിലെ ടൈമിങ് ഗിയറിലുപയോഗിക്കുന്ന ടൈമിങ് ചെയിന്‍.

വ്യാപകമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നതാണ് റോളര്‍ ചെയിന്‍. ഇതിന്റെ പരമാവധി വേഗത 366 മീ. ആണ്. 1900-കളില്‍ ഇത് സൈക്കിളിലും മറ്റ് ഇരുചക്രവാഹനത്തിലും ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. ഇന്ന് എണ്ണക്കിണറുകളില്‍ ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന ഹെവി ഡ്യൂട്ടി ഡ്രില്ലിങ് യന്ത്രങ്ങള്‍, ഉയര്‍ന്ന ശേഷിയുള്ള കാര്‍ഷികയന്ത്രങ്ങള്‍, കെട്ടിടനിര്‍മാണ യന്ത്രങ്ങള്‍ എന്നീ കൂറ്റന്‍ യന്ത്രങ്ങളിലും കൃത്യതയാര്‍ന്ന ടൈമിങ് ആവശ്യമുള്ള അച്ചടി, പാക്കേജിങ്, വൈന്‍ഡിങ് തുടങ്ങിയ ലൈറ്റ് ഡ്യൂട്ടി യന്ത്രങ്ങളിലും സാര്‍വത്രികമായി റോളര്‍ ചെയിന്‍ സാങ്കേതികം ഉപയോഗത്തിലുണ്ട്. റോളര്‍ ചെയിനിന്റെ ദക്ഷത 98.8% ആണ്. സ്പ്രോക്കറ്റുകളുടെ വലുപ്പം ഇരട്ടിച്ചാല്‍ ഇത് 99.4% ആയി ഉയര്‍ത്താമെന്നു ബ്രിസ്റ്റര്‍ സര്‍വകലാശാലയിലെ മെക്കാനിക്കല്‍ എന്‍ജിനീയര്‍ ഡോ. സ്റ്റുവര്‍ട്ട് ബര്‍ജെസ് കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട് (1998 ഏ.).

എന്‍ജിനീയറിങ് സ്റ്റീല്‍ ചെയിനിന്റെ പ്രത്യേകത അതിലെ ഓഫ്സെറ്റ്/ക്രാങ്ക്-ലിങ്ക് സൈഡ്ബാര്‍ (offset/crank-link side bar) രൂപകല്പനയാണ്. റോളര്‍ ചെയിനിനെ അപേക്ഷിച്ചു വലിയ പിച്ച് (Pitch) ഉണ്ടെന്നതു മറ്റൊരു സവിശേഷതയുമാണ്.

ചെയിന്‍, സ്പ്രോക്കറ്റ് എന്നിവയുടെ തെരഞ്ഞെടുപ്പാണ് ചെയിന്‍ ചാലനത്തിന്റെ രൂപകല്പനയില്‍ പ്രധാനമായുള്ളത്. ചെയിനിന്റെ നീളം, കേന്ദ്രദൂരം, സ്നേഹന രീതി, കേസിങ്ങുകളുടെയും ഐഡ്ലറുകളുടെയും സംവിധാനം, പ്രേഷണം ചെയ്യേണ്ട ഊര്‍ജത്തിന്റെ തരവും അളവും, ഷാഫ്റ്റിങ്ങുകളുടെ വേഗത, വലുപ്പം എന്നീ വസ്തുതകളും പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

സൈഡ്പ്ളേറ്റ്/സൈഡ് ബാര്‍/ക്രാങ്ക്-ലിങ്ക്, പിന്‍, ബുഷിങ്, റോളര്‍ എന്നിവയുടെ രൂപകല്പനയ്ക്കു നിര്‍ദിഷ്ട മാനദണ്ഡങ്ങളുണ്ട്. ലിങ്ക്, പിന്‍, റോളര്‍ എന്നിവയുടെ നിര്‍മാണത്തിനു താപപ്രക്രിയയ്ക്കു വിധേയമാക്കിയ കോശദൃഢീകൃത ഉരുക്കാണുപയോഗിക്കുന്നത്. ചെയിന്‍ നിര്‍മാതാക്കളുടെയും അമേരിക്കന്‍ ചെയിന്‍ അസോസിയേഷന്റെയും നിര്‍മാണപ്രവിധികള്‍ അനുസരിച്ചു നിര്‍മിക്കപ്പെട്ട ഒരു ചെയിന്‍ യാതൊരു കേടും കൂടാതെ 15,000 മണിക്കൂര്‍ പ്രവര്‍ത്തിക്കും. ചെയിന്‍ വലിഞ്ഞ് നീളം കൂടുക, ജോയിന്റുകളും പ്ളേറ്റുകളും പൊട്ടിപ്പോവുക, സ്പ്രോക്കറ്റിലെ പല്ലുകള്‍ക്കു തേയ്മാനം ഉണ്ടാവുക എന്നിവ സംഭവിച്ചാല്‍ ചെയിന്‍ മാറ്റണം. റോളര്‍ ചെയിനിന് 3 ശതമാനവും എന്‍ജിനീയറിങ് സ്റ്റീല്‍ ചെയിനിന് 5 ശതമാനവും നീളക്കൂടുതല്‍ ഉണ്ടായാല്‍ അത് ഉപയോഗയോഗ്യമല്ലാതായി എന്നു കണക്കാക്കുന്നു. പ്രതീപ പല്‍ (നിശ്ശബ്ദ) ചെയിനിന്റെ പ്രവര്‍ത്തനത്തില്‍ വൈകല്യങ്ങള്‍ പ്രദര്‍ശിപ്പിക്കുന്നതും ചെയിന്‍ മാറ്റണമെന്നതിന്റെ സൂചനയാണ്. ജോയിന്റുകളിലെ തേയ്മാനം, ബെയറിങ്ങുകളുടെ വലിഞ്ഞുപൊട്ടല്‍ എന്നിവ തടയുന്നതിനും ചെയിന്‍, സ്പോക്കറ്റ് എന്നിവയുടെ ശേഷികാലം ഉയര്‍ത്തുന്നതിനും ഡിറ്റര്‍ജന്റ് അല്ലാത്തതും പെട്രോളിയം അടിസ്ഥാനഘടകവുമായുള്ള എണ്ണ സ്നേഹനമായി ഉപയോഗിക്കാം; ഗ്രീസ് പാടില്ല.

ചാലനത്തിനുപയോഗിക്കുന്ന ചെയിനിന്റെ ഘടകഭാഗങ്ങളുടെ നിര്‍മാണത്തിന് അമേരിക്കന്‍ നാഷണല്‍ സ്റ്റാന്‍ഡേഡ്സ് ഇന്‍സ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടും (ANSI) ഇന്റര്‍നാഷണല്‍ സ്റ്റാന്‍ഡേഡ്സ് ഓര്‍ഗനൈസേഷനും (ISO) മാനദണ്ഡങ്ങള്‍ നിശ്ചയിച്ചിട്ടുണ്ട്. റോളര്‍ ചെയിന്‍, പ്രതീപ പല്‍ (നിശ്ശബ്ദ) ചെയിന്‍, എന്‍ജിനീയറിങ് സ്റ്റീല്‍ ചെയിന്‍ എന്നിവയ്ക്ക് ANSI-യുടെ സ്റ്റാന്‍ഡേഡ്സ് സംഖ്യകള്‍ യഥാക്രമം B29.1, B29.2, B29.10 എന്നിങ്ങനെയാണ്. റോളര്‍ ചെയിനിനും എന്‍ജിനീയറിങ് സ്റ്റീല്‍ ചെയിനിനും ISO യുടെ സ്റ്റാന്‍ഡേഡ്സ് നമ്പര്‍ R 606 ̨-ഉം, ISO 3512-ഉം ആണ്.

ഉയര്‍ന്ന വേഗതാനുപാതം, ചാലക ചാലിത ഷാഫ്റ്റുകള്‍ തമ്മിലുള്ള സ്ഥിരമായ വേഗതാനുപാതം, സ്രോതസ്സില്‍ നിന്ന് 5-8 മീ. വരെ സുഗമവും സരളവുമായ ഊര്‍ജപ്രേഷണം എന്നിവയ്ക്കനുയോജ്യം ചെയിന്‍ ചാലനമാണ്. അറ്റകുറ്റപ്പണി കൂടാതെ ദീര്‍ഘകാല പ്രവര്‍ത്തനശേഷിയുള്ള ഇതിന്റെ ദക്ഷത 99.4% വരും. പെട്ടെന്ന് ഇണക്കിച്ചേര്‍ക്കാനും ഇളക്കിമാറ്റാനും അനുയോജ്യമെന്ന സവിശേഷതയുമുണ്ട്. ഒരു ചെയിന്‍ ഉപയോഗിച്ച് ഒന്നില്‍ക്കൂടുതല്‍ ഷാഫ്റ്റുകള്‍ ചലിപ്പിക്കാമെന്നത് മറ്റൊരു പ്രത്യേകതയാണ്.

രൂപകല്പനയിലെ സങ്കീര്‍ണത, ഉയര്‍ന്ന നിര്‍മാണച്ചെലവ്, ഷാഫ്റ്റുകളുടെ പ്രവേഗത്തിലെ വ്യതിയാനങ്ങള്‍, ശബ്ദമലിനീകരണം എന്നിവയാണ് ചെയിന്‍ ചാലനത്തിന്റെ പോരായ്മകള്‍. നോ. ചങ്ങല

താളിന്റെ അനുബന്ധങ്ങള്‍
സ്വകാര്യതാളുകള്‍