गियरची प्राथमिक माहिती आणि त्याचे दोन प्रकार आपण गेल्या आठवडय़ातील लेखात पाहिले. आता त्यांचे इतर प्रकार समजावून घेऊ. एकाच प्रतलातील दोन अक्षांवर असलेल्या ठिकाणी जर चलन हस्तांतरण करावयाचे असेल तर स्पर आणि हेलिकल गियर वापरले जाऊ शकतात. पण जर चलनाची अक्षीय दिशा बदलावयाची असेल तर चित्र क्र. १ मध्ये दाखवलेले बिव्हेल गियर वापरले जातात . १. बिव्हेल गियर (चित्र क्र. १ ) जेव्हा चलन हस्तांतरित करताना गियरचे अक्ष एकमेकांना ९० अंशामध्ये छेदत असतील तेव्हा या प्रकारचे गियर वापरतात. या अक्षांचे प्रतल एकच असणे गरजेचे असते. स्पर आणि हेलिकल गियरप्रमाणे यांचेही दाते सरळ किंवा गियरच्या अक्षाला कोन केलेल्या दिशेने असू शकतात. २. वर्म गियर- जेव्हा दोन भिन्न प्रतलांतील चलन दिशा आणि अक्ष बदलून हस्तांतरित करावयाचे असेल आणि चलनाची गती मोठय़ा प्रमाणात कमी करावयाची असेल, तेव्हा वर्म गियर (चित्र क्र. २ ) वापरतात. इतर गियर-प्रकारांपेक्षा वेगळे असे याचे प्रमुख वैशिष्टय़ म्हणजे यातील फिरवणारा भाग हा फक्त वर्मच असू शकतो. वर्म गियरला फिरवू शकतो, गियर वर्मला फिरवू शकत नाही. सरकपट्टे (conveyor) प्रणालीमध्ये याचा वापर केला जातो. ३. दंतपट्टी आणि दंतचक्र (रॅक आणि पिनियन)- जेव्हा वर्तुळाकार हालचाल एकरेषीय हालचालीत बदलायची असेल, तेव्हा रॅक आणि पिनियन पद्धतीचे गियर वापरतात. याचे उत्तम उदाहरण म्हणजे चारचाकी वळवताना चालक हातातील चाक फिरवतो आणि ती वर्तुळाकार हालचाल त्या दांडय़ाला जोडलेल्या पिनियनमार्फत चाकांना जोडणाऱ्या दांडय़ाला हस्तांतरित झाल्यामुळे गाडी वळते. चित्र क्र. ३ मध्ये या यंत्रणेचे संकल्पनाचित्र दाखवले आहे. त्यातील भाग- १. चालकाच्या हातातील चक्र, २. दांडा, ३. दांडय़ाला जोडलेला गियर आणि रॅक, ४. रॅकला चाकांना जोडणारा दांडा, ५. चाक दांडय़ाला जोडणारी यंत्रणा. एका चाकाचे चलन दुसऱ्या चक्राला देण्याचे इतर मार्गही आहेत. ते म्हणजे पट्टा आणि साखळी (चेन). पण या दोन्हीमध्ये घर्षणामुळे तसेच त्यातील ताण कमी-जास्त होत असल्याने १००% खात्रीशीर हस्तांतरण होत नाही. त्यामुळे जिथे पूर्ण हस्तांतरण अपेक्षित आहे तिथे गियरच वापरतात. पट्टा- दोन समांतर आणि एकमेकांपासून दूर असलेल्या दांडय़ांवर बसवलेल्या पुली वापरून जेव्हा एका पुलीचे चलन दुसऱ्या पुलीवर हस्तांतरित करावयाचे असते तेव्हा पट्टय़ांचा वापर करतात. यामध्ये फिरणारी पुली आणि फिरवणारी पुली यांच्या चलनाची दिशाही समान असते. हे हस्तांतरण होताना फिरणाऱ्या पुलीच्या चलनाची गती कमी-जास्त करण्यासाठी त्या पुलीचा व्यास पाहिजे त्या प्रमाणात कमी-जास्त केला जातो. पट्टा पुलीला पकडून राहण्यासाठी पट्टय़ावर योग्य तेवढा ताण दिलेला असतो, किंवा दोघांनाही दाते असलेल्या पट्टा आणि पुली वापरल्या जातात. सर्वाना माहीत असलेल्या पिठाच्या गिरणीमध्ये या प्रकारची यंत्रणा वापरलेली असते. चित्र क्र. ४ मध्ये पट्टा आणि पुलीचे प्रातिनिधिक स्वरूप दाखवले आहे. साखळी (उँं्रल्ल)- पट्टय़ासारखीच चलन हस्तांतरणाची गरज भागवणारी दुसरी यंत्रणा म्हणजे स्प्रॉकेट आणि चेन. यामध्ये गियरसदृश दाते असलेली चक्रे वापरली जातात. याचा सर्वाना माहीत आलेला वापर म्हणजे सायकल. चित्र क्र. ५ मध्ये स्प्रॉकेट आणि त्यांना जोडणारी चेन दाखवली आहे. यामध्ये फिरणाऱ्या आणि फिरवणाऱ्या चक्राची हवी ती गती निवडण्यासाठी त्यांचे दाते कमी-जास्त करून योग्य ते स्प्रॉकेट बसवतात. सायकल चालवताना पायातील पॅण्डल फिरवून दिलेले बल आणि गती चेनमार्फत मागील चाकाच्या आसावर बसवलेल्या दुसऱ्या लहान स्प्रॉकेटकडे हस्तांतरित केली जाते आणि सायकल पळायला लागते. आता आलेल्या नव्या प्रकारच्या सायकलींमध्ये मागच्या चाकाच्या आसावर वेगवेगळ्या व्यास असलेल्या स्प्रॉकेटचा संच बसवलेला असतो. रस्त्याच्या चढणीला अनुसरून योग्य ते स्प्रॉकेट निवडता येते आणि कमीत कमी श्रमांत सायकल चालवता येते. पट्टा आणि स्प्रॉकेट- चेन या दोन्ही यंत्रणांचा यांत्रिकी फायदा त्यांच्यामधील चक्रांच्या व्यासाच्या गुणोत्तरावर ठरतो. यांत्रिकी फायदा- फिरणाऱ्या स्प्रॉकेटवरील दाते/ फिरवणाऱ्या स्प्रॉकेटवरील दाते. चढ चढताना आपल्याला जास्तीत जास्त बल हस्तांतरित होणे गरजेचे असल्याने फिरवणाऱ्या स्प्रॉकेटपेक्षा अधिक दात्यांचे फिरणारे स्प्रॉकेट निवडले जाते. चित्र क्र. ६ मध्ये याचे उदाहरण दाखवले आहे. चलन हस्तांतरणाच्या या सर्व यंत्रणा वापरून मनुष्य अधिक गतिमान झाला. यात पुढे बाहेरील ऊर्जेचा वापर करून माणसाने स्वयंचलनचे (Automation) पर्याय शोधले आणि आपल्या हालचाली कमीत कमी श्रमांत कशा होतील याचे वेगवेगळे मार्ग शोधून काढले. दीपक देवधर dpdeodhar@gmail.com
