Pneumatics and Hydraulics MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Pneumatics and Hydraulics - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

व्याख्या:

4/2 वाल्व

• एक 4/2 वाल्व दिशात्मक नियंत्रण वाल्व का एक प्रकार है जिसका उपयोग आमतौर पर हाइड्रोलिक और वायवीय प्रणालियों में किया जाता है। संख्याएँ 4/2 दर्शाती हैं कि वाल्व में चार पोर्ट और दो स्थिति हैं। ये वाल्व उन प्रणालियों में आवश्यक घटक हैं जहाँ एक्चुएटर जैसे सिलेंडर या मोटर के संचालन के लिए द्रव प्रवाह दिशा का नियंत्रण आवश्यक है।
• 4/2 वाल्व अपने आंतरिक तंत्र को स्थानांतरित करके विभिन्न पोर्ट को जोड़कर काम करता है, इस प्रकार द्रव प्रवाह की दिशा को नियंत्रित करता है। वाल्व की दो स्थितियाँ यह निर्धारित करती हैं कि कौन से पोर्ट जुड़े हुए हैं और कौन से अवरुद्ध हैं। आमतौर पर, इन पदों को एक सोलेनोइड, एक लीवर या वायवीय पायलट दबाव द्वारा नियंत्रित किया जाता है। एक स्थिति में, वाल्व एक्चुएटर के एक तरफ द्रव को निर्देशित करता है, और दूसरी स्थिति में, यह प्रवाह को उलट देता है, द्रव को विपरीत दिशा में निर्देशित करता है।

लाभ:

• द्रव प्रवाह की दिशा पर सटीक नियंत्रण प्रदान करता है।
• सोलेनोइड या अन्य नियंत्रण तंत्र का उपयोग करके आसानी से स्वचालित किया जा सकता है।
• न्यूनतम रखरखाव आवश्यकताओं के साथ विश्वसनीय संचालन।

नुकसान:

• सरल वाल्वों की तुलना में अधिक जटिल और महंगा।
• यदि ठीक से बनाए नहीं रखा जाता है तो आंतरिक रिसाव की संभावना।

अनुप्रयोग: 4/2 वाल्व का उपयोग औद्योगिक मशीनरी, ऑटोमोटिव सिस्टम और अन्य उपकरणों में किया जाता है जहाँ हाइड्रोलिक या वायवीय एक्चुएटर के दिशात्मक नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

व्याख्या:

केंद्रीय रूप से बंद 4-मार्गी 3-स्थिति सोलेनोइड संचालित डी.सी. वाल्व

• एक केंद्रीय रूप से बंद 4-मार्गी 3-स्थिति सोलेनोइड संचालित दिशात्मक नियंत्रण (डी.सी.) वाल्व एक प्रकार का हाइड्रोलिक या वायवीय वाल्व है जो द्रव प्रवाह की दिशा को नियंत्रित करता है।
• इसमें चार पोर्ट और तीन स्थिति होती हैं, जिसमें केंद्र की स्थिति बंद होती है।
• यह विद्युत रूप से एक सोलेनोइड द्वारा संचालित होता है, जो वाल्व की स्थिति को बदलने के लिए संचालन बल प्रदान करता है।
• इस प्रकार के वाल्व में, सोलेनोइड कॉइल को स्पूल्स को स्थानांतरित करने के लिए सक्रिय किया जाता है, जो द्रव प्रवाह को विभिन्न पोर्टों में निर्देशित करता है।
• जब सोलेनोइड डी-एनर्जाइज्ड होता है, तो स्पूल्स अपनी केंद्रीय स्थिति में वापस आ जाता है, सभी पोर्टों को अवरुद्ध कर देता है और द्रव के प्रवाह को रोक देता है। तीन स्थितियों में आमतौर पर शामिल हैं:
  • स्थिति 1: पंप पोर्ट से एक एक्ट्यूएटर पोर्ट तक द्रव को निर्देशित करता है और दूसरे एक्ट्यूएटर पोर्ट से टैंक तक द्रव लौटाता है।
  • स्थिति 2: केंद्रीय स्थिति जहाँ सभी पोर्ट बंद होते हैं, द्रव प्रवाह को रोकते हैं।
  • स्थिति 3: स्थिति 1 की तुलना में विपरीत दिशा में द्रव को निर्देशित करता है।

लाभ:

• द्रव प्रवाह दिशा का सटीक नियंत्रण, हाइड्रोलिक या वायवीय प्रणालियों के सटीक संचालन को सक्षम बनाता है।
• सोलेनोइड्स के माध्यम से विद्युत संचालन स्वचालित प्रणालियों और दूरस्थ नियंत्रण के साथ आसान एकीकरण की अनुमति देता है।
• केंद्रीय स्थिति में होने पर, सभी पोर्ट बंद होते हैं, जो भार को धारण करने या मध्य स्थिति में गति को रोकने के लिए उपयोगी हो सकता है।

नुकसान:

• सरल वाल्व प्रकारों की तुलना में अधिक जटिल, विद्युत कनेक्शन और सोलेनोइड रखरखाव की आवश्यकता होती है।
• सोलेनोइड विफलता की संभावना, जिससे द्रव प्रवाह पर नियंत्रण का नुकसान हो सकता है।

अनुप्रयोग: केंद्रीय रूप से बंद 4-मार्गी 3-स्थिति सोलेनोइड संचालित डी.सी. वाल्व आमतौर पर औद्योगिक स्वचालन, मशीनरी नियंत्रण और विभिन्न द्रव शक्ति अनुप्रयोगों के लिए हाइड्रोलिक और वायवीय प्रणालियों में उपयोग किए जाते हैं जहाँ एक्ट्यूएटर आंदोलन के सटीक नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

व्याख्या:

वायु संपीडक:

• वायु संपीडक एक प्रकार का मशीन उपकरण है और वे अन्य विद्युत उपकरणों के साथ भी बढ़िया काम करते हैं।
• यह मूल रूप से अन्य उपकरणों को कार्य करने की क्षमता और घरेलू और साथ ही औद्योगिक सुधार परियोजनाओं और प्रतिष्ठानों को करने की शक्ति प्रदान करता है।
• उपकरणों को अपना सर्वश्रेष्ठ काम करने के लिए, वायु संपीडक को अपनी इष्टतम शक्ति और दक्षता पर काम करना चाहिए और इसका अर्थ है कि काम पूरा करने के लिए वायु संपीडक के भागों को 100% काम करना चाहिए।

• मोटर
• टैंक
• दाब स्विच
• ड्रैन वाल्व
• दाब गेज
• अंतर्गम पोर्ट
• अंतर्गम वाल्व असेंबली
• शीतलन पंख
• निर्वहन पोर्ट
• निर्वहन वाल्व असेंबली
• वायु फिल्टर
• सुरक्षा वाल्व
• नियामक
• चेक वाल्व/नॉन-रिटर्न वाल्व (NRV) और अनलोडर ट्यूब 
• संपीडक पंखा

• जब ग्राही फ़ैक्टरी-सेट सीमा तक पहुँच जाता है तो दाब स्विच स्वचालित रूप से मोटर को बंद कर देता है।
• एक बार जब दाब का स्तर पूर्व-निर्धारित स्तर तक कम हो जाता है तो दाब स्विच मोटर को फिर से चालू कर देता है, इसलिए, संपीडक द्वारा वायु की पंपिंग फिर से शुरू हो जाती है।
• हम इसे एक आपातकालीन स्विच भी कह सकते हैं जो यह नियंत्रित करता है कि टैंक कितना दाब सहन कर सकता है।

व्याख्या:

पास्कल का नियम:

• यह बताता है कि तरल पर लगाया गया दबाव सभी दिशाओं में समान रूप से प्रसारित होता है।
• इस प्रकार यदि छोटे पिस्टन पर कम मात्रा में दबाव डाला जाता है, तो बड़े पिस्टन पर अधिक बल प्राप्त किया जा सकता है, क्योंकि दबाव बड़े क्षेत्र पर समान रूप से लगाया जाता है।

Additional Information 
आर्किमिडीज का सिद्धांत:

• इसमें कहा गया है कि आंशिक या पूर्ण रूप से जलमग्न किसी तरल पदार्थ में डूबे हुए पिंड पर ऊपर की ओर उत्प्लावन बल कार्य करता है, तरल पदार्थ के वजन के बराबर होता है जो पिंड द्वारा विस्थापित द्रव के द्रव्यमान के केंद्र में ऊपर की दिशा में कार्य करता है।

व्याख्या:

विद्युत-वातिल:

• विद्युत-वातिल नियंत्रण में विद्युत नियंत्रण प्रणालियां होती हैं जो वातिल विद्युत प्रणालियों का संचालन करती हैं।
• इसमें सोलनॉइड वाल्व का उपयोग विद्युत और वातिल प्रणालियों के बीच अंतराफलक के रूप में किया जाता है।
• स्विच जैसे उपकरणों का उपयोग पुनर्भरण तत्वों के रूप में किया जाता है। विद्युत-वातिल में, सिग्नल माध्यम विद्युत सिग्नल होता है या तो AC या DC स्रोत का उपयोग किया जाता है।
• काम करने का माध्यम संपीड़ित वायु है।

मूल विद्युत उपकरण:

द्रव शक्ति प्रणालियों के नियंत्रण में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले  विद्युत उपकरण हैं:

• हाथ से सक्रिय पुश बटन स्विच
• लिमिट स्विच
• दाब स्विच
• सोलनॉइड
• रिले
• तापमान स्विच

रिले:

• एक रिले एक विद्युत-चुम्बक रूप से सक्रिय स्विच है।
• यह सिग्नल प्रक्रमण के लिए उपयोग किया जाने वाला एक साधारण विद्युत उपकरण है।
• रिले को भारी शक्ति वृद्धि और कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों का सामना करने के लिए बनाया गया है।
• जब सोलनॉइड कुंडली पर वोल्टेज लगाया जाता है, तो एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र विकसित होता है।
• यह आर्मेचर को कुंडली क्रोड की ओर आकर्षित करने का कारण बनता है।
• बनावट के आधार पर, आर्मेचर रिले संपर्कों को या तो बंद या खोल देता है।
• जब कुंडली में धारा अविच्छिन्न होती है तो प्रत्यागमन स्प्रिंग आर्मेचर को उसकी प्रारंभिक स्थिति में लौटा देती है।

व्याख्या:

हाइड्रोलिक पिस्टन में लोड ट्रांसमिट करने के लिए एक वास्तविक कार्यशील पदार्थ के वांछनीय गुण:

• घिसाव प्रतिरोध 
• नगण्य संपीड्यता

\({\rm{C\;}} = {\rm{\;}}\frac{1}{{\rm{K}}}{\rm{\;}} = {\rm{\;}}\frac{{\Delta {\rm{V}}/{\rm{V}}}}{{\Delta {\rm{P}}}}\)

• अनंत आयतनी मापांक

आयतनी मापांक संपीड्यता का व्युत्क्रम है।

हाइड्रोलिक द्रव लगभग असंपीड्य है।

एक प्रवर्तक हाइड्रॉलिक और वायवीय प्रणाली का एक तत्व है जहाँ कार्य किया जाता है। इसमें प्रणाली के मूल तत्व शक्ति स्रोत, नियंत्रण वाल्व और प्रवर्तक हैं जो सामान्यतौर पर एक सिलेंडर होते हैं।

न्युमेटिक (वायुचालित) तकनीक में, संपीड़ित वायु के व्यवहार और अनुप्रयोगों का अध्ययन किया जाता है। न्युमेटिक (वायुचालित) निकाय वायु को एक माध्यम की तरह प्रयुक्त करता है। वायु, वातावरण में काफी मात्रा में उपलब्ध है और एक बार नियत कार्य को पूरा करने के बाद इसे वातावरण में ही मुक्त किया जा सकता है। न्युमेटिक (वायुचालित) निकाय में संपीडक एक विद्युत स्त्रोत की तरह कार्य करता है।

स्पष्टीकरण:

• सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले गेट ड्राइविंग तंत्र में से एक हाइड्रोलिक सिलेंडर है।
• हाइड्रोलिक सिलेंडर एक पंप इकाई द्वारा आपूर्ति तेल दबाव द्वारा संचालित होते हैं।
• इसे दो प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है:
  • एकल सिलेंडर
  • दोहरा सिलेंडर
• सिलेंडर का विकल्प भार को स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक बल और आवश्यक गति से निर्धारित होता है।
• हाइड्रोलिक सिलेंडर वायवीय सिलेंडर से बहुत बड़ी ताकतों के लिए सक्षम हैं।
• एक सिलेंडर द्वारा उत्पादित बल कार्यशील दबाव से गुणा सिलेंडर के अनुप्रस्थ-काट क्षेत्र के बराबर है।
• इसलिए, हाइड्रोलिक सिलेंडर का कार्यशील दबाव सिलेंडर के व्यास पर निर्भर करता है।

व्याख्या:

पास्कल का सिद्धांत: पास्कल का नियम द्रव में दाब के संचरण का सिद्धांत है।

• यह कहता है कि "परिरुद्ध द्रव के एक बिंदु में कहीं भी लगाया गया दाब पूरे द्रव में सभी दिशाओं में समान रूप से प्रसारित होता है।"

Additional Information

द्रवचालित लिफ्ट: दिया गया है कि पिस्टन B का क्षेत्रफल, पिस्टन A के क्षेत्रफल से बड़ा है अर्थात् AA < AB है।

पास्कल के नियम के अनुसार द्रव के अन्दर का दाब प्रत्येक स्थान पर समान होगा। इसलिए, A और B पर दाब समान होगा।

PA = PB

\(Pressure = {Force\over Area}\)

\( {F_A \over A_A}={F_B \over A_B}\)

\( {m_Ag \over A_A}={m_B g\over A_B}\)

\( {m_Ag \over A_A}={m_B g\over A_B}\)

\( {m_A\over m_B}={ A_A \over A_B}\)

यदि  AA < AB

तो mA < mB

स्पष्टीकरण:

AND फलन

• वायवीय प्रणाली में दो दबाव-वाल्व या दोहरे दबाव वाल्व AND गेट के रूप में काम करते हैं।
• यदि एक ही समय में संपीड़ित वायु सिग्नल को इनपुट X और इनपुट Y पर लागू किया जाता है तो यह आउटपुट Z पर सिग्नल का उत्पादन करेगा।

• हालांकि अगर कोई सिग्नल नहीं होता है तो आउटपुट सिग्नल भी नहीं होता है।
• यदि केवल एक इनपुट सिग्नल लगाया जाता है तो कोई आउटपुट सिग्नल नहीं होगा।

• इनपुट सिग्नलों के बीच समय के अंतर के मामले में अंतिम पहुंचने वाला सिग्नल आउटपुट तक पहुंचता है।
• इनपुट सिग्नलों के बीच दबाव अंतर के मामले में कम दबाव के साथ सिग्नल आउटपुट तक पहुंचता है।

Important Points

OR फलन

• आकृति में एकल-कार्यरत सिलेंडर को दो अलग-अलग परिपथों द्वारा संचालित किया जा सकता है।
• उदाहरणों में मैनुअल संचालन और स्वचालित परिपथ सिग्नलों पर निर्भर होना शामिल है, अर्थात, जब या तो नियंत्रण वाल्व या नियंत्रण वाल्व संचालित होता है, तो सिलेंडर काम करेगा।
• इसलिए आकृति में परिपथ के पास OR फलन होता है। हालांकि अगर दो 3/2 दिशात्मक नियंत्रण वाल्व का उत्पादन एक ट्रायोड के पोर्ट के माध्यम से जुड़ा हुआ है तो नियंत्रण वाल्व से वायु की धारा नियंत्रण वाल्व के निकास के माध्यम से अवमुक्त की जाएगी और इसलिए सिलेंडर काम नहीं करेगा।
• ट्रायोड के पोर्ट से एक शटल वाल्व को जोड़कर इस समस्या को हल किया जा सकता है।
• शटल वाल्व OR तर्क की तरह ही दो स्रोतों में से एक से तरल प्रवाह की अनुमति देता है। एक शटल वाल्व की मूल संरचना तीन छेदों के साथ एक ट्यूब की तरह होती है।

न्यूमेटिक्स का अध्ययन हवा द्वारा संचालित प्रणाली का अध्ययन है।

न्यूमेटिक्स नियंत्रण प्रणाली संपीड़ित हवा की आपूर्ति पर काम करती है। हवा के लाभ निम्न हैं:

• हवा हर जगह उपलब्ध होती है
• हवा को किसी वापसी वाल्व की आवश्यकता नहीं होती है
• हवा विस्फोट से मुक्त है
• हवा गैर-प्रदूषक है
• गति और बल न्यूमेटिक्स घटकों के साथ अलग-अलग हो सकते हैं

स्पष्टीकरण:

• वायवीय रोलर लीवर वाल्व का उपयोग मशीन स्वचालन प्रणाली के भीतर यांत्रिक रूप से भागों की स्थिति को समझने के लिए किया जाता है; एक चलती हिस्सा रोलर के ऊपर से गुजरता है और वाल्व को संचालित करता है।
• इसका उपयोग वायवीय प्रणालियों में अतिव्यापी संकेतों से बचने के लिए भी किया जाता है
• वायवीय रोलर लीवर वाल्व भावना चलती मशीन भागों, अक्सर वायवीय सिलेंडर के स्ट्रोक का पता लगाने के लिए उपयोग किया जाता है, दरवाजा या अवरोध बंद करने के लिए एक सीमा स्विच के रूप में, या मशीन संचालन से पहले घटकों के सही स्थान की पहचान करने के लिए उपयोग किया जाता है।

व्याख्या

न्यूमेटिक प्रणाली

• न्यूमेटिक्स का अध्ययन हवा द्वारा संचालित प्रणाली का अध्ययन है।
• न्यूमेटिक्स नियंत्रण प्रणाली संपीड़ित हवा की आपूर्ति पर काम करती है।

हवा के लाभ निम्न हैं:

• हवा हर जगह उपलब्ध होती है
• हवा को किसी वापसी वाल्व की आवश्यकता नहीं होती है
• हवा विस्फोट से मुक्त है
• हवा गैर-प्रदूषक है
• गति और बल न्यूमेटिक्स घटकों के साथ अलग-अलग हो सकते हैं

स्पष्टीकरण:

तरल लिंक:

• एक तरल लिंक वह है जो एक बंद पोत में एक असंपीड्य तरल पदार्थ होने से विरुपित हो जाता है और गति को द्रव द्वारा दबाव के माध्यम से प्रेषित किया जाता है, जैसा कि हाइड्रोलिक प्रेस, हाइड्रोलिक जैक और हाइड्रोलिक ब्रेक के मामले में होता है ।

कठोर लिंक:

• एक कठोर लिंक वह है जो गति संचारित करते समय किसी विरूपण से नहीं गुजरता है। सामान्य रूप से लिंक प्रकृति में प्रत्यास्थ हैं।
• उन्हें कठोर माना जाता है यदि वे गति को प्रेषित करते समय उल्लेखनीय विरूपण से नहीं गुजरते हैं, उदाहरण के लिए रॉड, क्रैंक, टैपट रॉड आदि को जोड़ना।

प्रतिरोधी लिंक:

• एक लिंक जो इसके उद्देश्यों के लिए कठोर है ।
• कठोर लिंक के अलावा, कुछ अर्ध-कठोर लिंक हैं जो सामान्य रूप से लचीले होते हैं, लेकिन कुछ लोडिंग परिस्थितियों में सीमित उद्देश्यों के लिए एक कठोर लिंक के रूप में कार्य करते हैं और इस प्रकार प्रतिरोधी लिंक होते हैं।
• इन दिनों प्रतिरोधी लिंक को आमतौर पर कठोर लिंक के रूप में जाना जाता है।

लचीला लिंक:

• एक लचीला लिंक वह है जो गति को प्रेषित करते समय आंशिक रूप से विकृत हो जाता है ताकि गति के संचरण को प्रभावित न किया जा सके, उदाहरण के लिए, बेल्ट, रस्सी, चेन, स्प्रिंग्स, आदि।

फ्लोटिंग लिंक:

• यह एक ऐसी लिंक है जो फ्रेम से जुड़ी नहीं है।