वायवीय प्रणालियों के सिद्धांत

वायवीय प्रणालियाँ यांत्रिक प्रणालियाँ हैं जो संपीड़ित गैसों का उपयोग करती हैं। वे हाइड्रोलिक सिस्टम के समान हैं, जो यांत्रिक सिस्टम हैं जो बलों के हस्तांतरण में तरल पदार्थ का उपयोग करते हैं। वायवीय प्रणालियाँ आधुनिक दुनिया में लगभग हर जगह हैं। दंत चिकित्सक ड्रिल संचालित करने के लिए न्यूमेटिक्स का उपयोग करते हैं, बढ़ई हवा के हथौड़ों को चलाने के लिए न्यूमेटिक्स का उपयोग करते हैं, ट्रक वाले न्यूमेटिक ब्रेक का उपयोग करते हैं और नासा उपग्रह प्रक्षेपण वाहनों के संचालन को नियंत्रित करने के लिए न्यूमेटिक्स का उपयोग करता है।

एक वायवीय परिभाषा बताती है कि एक वायवीय प्रणाली मूल रूप से मोटर या इलेक्ट्रोमैग्नेट के बजाय संपीड़ित गैसों का उपयोग करके बिजली को यांत्रिक गति में बदलने की एक विधि है। कई अनुप्रयोगों के लिए, यह बहुत अधिक कुशल और व्यावहारिक है। सिस्टम में आमतौर पर एक एयर कंप्रेसर शामिल होता है, जो एक सिलेंडर में संपीड़ित हवा को संग्रहीत करता है और संपीड़ित हवा को विद्युत नियंत्रण में छोड़ता है। संपीड़ित गैस लगभग हमेशा साधारण हवा होती है क्योंकि यह मुक्त और गैर विषैले होती है। गैस को अधिक मशीन के अनुकूल बनाने के लिए अक्सर कुछ जल वाष्प को निकालकर और थोड़ी मात्रा में परमाणु तेल जोड़कर हवा को थोड़ा संशोधित किया जाता है।

न्यूमेटिक्स सिस्टम का व्यापक रूप से बिजली उपकरणों के लिए उपयोग किया जाता है। एक ऑटोमोबाइल मैकेनिक हब पर टायर रखने वाले लुग नट को लेने के लिए जिस बिजली उपकरण का उपयोग करता है, वह एक उदाहरण है। मैकेनिक कुछ ही सेकंड में सबसे कठिन मेवा को भी आसानी से हटा सकता है। दंत चिकित्सा, बढ़ईगीरी, मशीन की दुकानों और प्रयोगशालाओं में दर्जनों अन्य वायवीय बिजली उपकरण हैं। अन्य अनुप्रयोगों में जैकहैमर, कुछ बैंकों द्वारा उपयोग किए जाने वाले सिलेंडर डिलीवरी सिस्टम और वस्तुओं को आगे बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किए गए विभिन्न लॉन्चर और बंदूकें शामिल हैं। एक दिलचस्प एप्लिकेशन एक नई फ्रांसीसी ऑटोमोबाइल है जो संपीड़ित हवा पर चलती है। एक ऑन-बोर्ड सिलेंडर में हवा को संपीड़ित करने के लिए रात भर बिजली का उपयोग किया जाता है और कार पूरे दिन बिना ईंधन और बिना प्रदूषण उत्सर्जन के चलती है।

हाइड्रोलिक सिस्टम आमतौर पर तेल को नियंत्रण द्रव के रूप में उपयोग करते हैं। हाइड्रोलिक सिस्टम का यह फायदा है कि वे बड़े भार को संभाल सकते हैं, और नुकसान यह है कि अगर कोई रिसाव होता है तो यह एक बड़ी गड़बड़ी का कारण बनता है और इसे ठीक करना महंगा होता है। वायवीय प्रणाली में एक रिसाव का मतलब है कि आप साधारण हवा निकालते हैं, जिसे रिसाव ठीक होने पर मुफ्त में बदला जा सकता है। वायवीय प्रणालियों को प्राथमिकता दी जाती है जब सिस्टम में एक निश्चित मात्रा में "दे" या "प्ले" होना चाहिए (गैस संपीड़ित होते हैं)। हाइड्रोलिक सिस्टम को प्राथमिकता दी जाती है जब उच्च दबाव को बिना किसी उतार-चढ़ाव के बनाए रखा जाना चाहिए।

वायवीय शक्ति एक मरती हुई तकनीक नहीं है - इससे बहुत दूर। न्यूमेटिक्स के कम से कम दो उच्च-तकनीकी अनुप्रयोग हैं जिनका हमारे तकनीकी भविष्य में स्थान है: मैककिबेन्स और न्यूमेटिक लॉजिक सिस्टम। मैककिबिन्स को कभी-कभी "कृत्रिम मांसपेशियां" कहा जाता है। वे एक तार जाल से घिरे inflatable रबर ट्यूब हैं। फुलाए जाने पर वे सिकुड़ते हैं और फिर डिफ्लेट होने पर बढ़ जाते हैं। उनका उपयोग वर्तमान में रोबोटिक हथियारों और पैरों को बिजली देने के लिए किया जा रहा है। वायवीय तर्क तरल पदार्थ के लिए जटिल चैनलों का उपयोग है जो साधारण कंप्यूटर सर्किट की तरह कार्य करते हैं। न्यूमेटिक लॉजिक सिस्टम के इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम पर कई फायदे हैं जैसे कि विकिरण उनके साथ हस्तक्षेप नहीं करता है। इन प्रणालियों का उपयोग वर्तमान में नासा द्वारा रॉकेट-स्टेज पृथक्करण को नियंत्रित करने के लिए किया जा रहा है।