دھاتی بیلوں کے ڈیزائن کی نظریاتی بنیاد پلیٹ اور شیل تھیوری، مواد کی میکانکس، اور کمپیوٹیشنل ریاضی میں ہے۔ بیلو ڈیزائن میں بہت سے پیرامیٹرز شامل ہیں، اور ڈیزائن کے حساب کتاب کا فوکس سسٹم میں بیلو کے اطلاق کے لحاظ سے مختلف ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، جب بیلنس کو طاقت کے توازن کے اجزاء میں استعمال کیا جاتا ہے، تو ان کا مؤثر علاقہ مستقل رہنا چاہیے یا آپریٹنگ رینج کے اندر بہت کم تبدیل ہونا چاہیے۔ اجزاء کی پیمائش میں استعمال ہونے پر، ان کی لچکدار خصوصیات لکیری ہونی چاہئیں۔ جب ویکیوم سوئچنگ ٹیوبوں میں ویکیوم سیل کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، تو بیلو کو ویکیوم سیلنگ، محوری نقل مکانی، اور تھکاوٹ کی زندگی کے تقاضوں کو پورا کرنا ہوگا۔ جب والوز میں سیل کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے تو، بیلو میں کچھ دباؤ کی مزاحمت، سنکنرن مزاحمت، درجہ حرارت کی مزاحمت، آپریٹنگ نقل مکانی، اور تھکاوٹ کی زندگی ہونی چاہیے۔ بیلو کی ساختی خصوصیات کی بنیاد پر، اسے ایک سرکلر شیل، ایک فلیٹ مخروطی خول، یا ایک سرکلر پلیٹ پر مشتمل سمجھا جا سکتا ہے۔ بیلو کو ڈیزائن کرنا اور اس کا حساب لگانا بنیادی طور پر ایک سرکلر شیل، فلیٹ مخروطی خول، یا سرکلر پلیٹ کو ڈیزائن کرنا اور اس کا حساب لگانا ہے۔
شمار کیے گئے پیرامیٹرز میں سختی، تناؤ، مؤثر علاقہ، عدم استحکام، قابل اجازت نقل مکانی، دباؤ کی مزاحمت، اور سروس لائف شامل ہیں۔
دباؤ کی مزاحمت: دباؤ کی مزاحمت بیلو کی کارکردگی کے لیے ایک اہم پیرامیٹر ہے۔ زیادہ سے زیادہ جامد دباؤ جسے دھونکنی کمرے کے درجہ حرارت پر پلاسٹک کی خرابی کے بغیر برداشت کر سکتی ہے اس کی زیادہ سے زیادہ دباؤ کی مزاحمت ہے۔ عام حالات میں، بیلو ایک خاص دباؤ (اندرونی یا بیرونی) کے تحت کام کرتے ہیں، اس لیے انہیں اپنے آپریشن کے دوران پلاسٹک کی خرابی کے بغیر اس دباؤ کو برداشت کرنا چاہیے۔
بیلو کی دباؤ کی مزاحمت دراصل اس کی طاقت کے زمرے میں آتی ہے۔ حساب کی کلید تناؤ کا تجزیہ ہے، جس میں بیلو کی دیوار پر دباؤ کا تجزیہ کرنا شامل ہے۔ جب تک دھونکنی کی دیوار پر زیادہ سے زیادہ تناؤ کے مقام پر دباؤ مواد کی پیداواری طاقت سے زیادہ نہیں ہوتا ہے، دھونکنی پر دباؤ اس کے دباؤ کی مزاحمت تک نہیں پہنچ پائے گا۔
ایک ہی آپریٹنگ حالات میں، وہی بیلو اندرونی دباؤ کے مقابلے میں بیرونی دباؤ میں زیادہ مستحکم ہوتی ہے۔ لہذا، بیرونی دباؤ کے تحت زیادہ سے زیادہ دباؤ کی مزاحمت اندرونی دباؤ کے مقابلے میں زیادہ ہے.
جب دھونکنی کے دونوں سرے ٹھیک ہو جاتے ہیں، اگر اس کے اندرونی گہا میں کافی زیادہ دباؤ ڈالا جائے، تو دھونکنی پھٹ سکتی ہے اور ناکام ہو سکتی ہے۔ جب پھٹنا شروع ہوتا ہے تو بیلو کے اندر دباؤ کی قدر کو برسٹ پریشر کہا جاتا ہے۔ برسٹ پریشر ایک پیرامیٹر ہے جس کی خصوصیت دھونکنی کی زیادہ سے زیادہ دباؤ کی مزاحمت کو ظاہر کرتی ہے۔ اس کے پورے آپریشن کے دوران، بیلوں کا کام کرنے کا دباؤ اس کے پھٹنے والے دباؤ سے کہیں کم ہوتا ہے۔ دوسری صورت میں، دھونکیاں پھٹ جائیں گی اور خراب ہو جائیں گی۔
جب نالیدار لمبائی بیرونی قطر سے کم یا اس کے برابر ہوتی ہے، تو حساب شدہ نتیجہ اصل برسٹ پریشر کے بہت قریب ہوتا ہے۔ پتلی بیلوں کے لیے، اصل پھٹنے کا دباؤ بہت کم ہوتا ہے۔ برسٹ پریشر قابل اجازت کام کے دباؤ سے تقریباً 3 سے 10 گنا زیادہ ہے۔
استحکام: جب گھنٹی کے دونوں سرے محدود ہوتے ہیں، اگر گھنٹی کے اندر دباؤ ایک خاص اہم قدر تک بڑھ جاتا ہے، تو دھونیں غیر مستحکم ہو جائیں گی۔
قابل اجازت نقل مکانی: کمپریشن کے تحت کام کرنے والی دھونکنی کے لیے، اس کی زیادہ سے زیادہ کمپریسیو نقل مکانی وہ زیادہ سے زیادہ نقل مکانی ہوتی ہے جو دباؤ میں دبانے پر دھنکیاں پیدا کر سکتی ہیں جب تک کہ نالیوں کا ایک دوسرے سے رابطہ نہ ہو۔ اسے زیادہ سے زیادہ قابل اجازت ساختی نقل مکانی بھی کہا جاتا ہے، اور یہ مفت کی لمبائی اور بیلو کی زیادہ سے زیادہ کمپریسڈ لمبائی کے درمیان فرق کے برابر ہے۔
زیادہ سے زیادہ نقل مکانی جو دھونکنی پلاسٹک کی خرابی کے بغیر حاصل کر سکتی ہے اسے بیلوز کی قابل اجازت نقل مکانی کہا جاتا ہے۔
اصل آپریشن کے دوران، بیلو بقایا اخترتی پیدا کرے گا، جسے مستقل اخترتی یا پلاسٹک کی اخترتی بھی کہا جاتا ہے۔ بقایا اخترتی سے مراد وہ رجحان ہے جہاں ایک گھنٹی طاقت یا دباؤ کے تحت بگڑ جاتی ہے، اور طاقت یا دباؤ کو ہٹانے کے بعد اپنی اصل حالت میں واپس نہیں آتی ہے۔ اسے عام طور پر اس رقم کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے جس کے ذریعے بیلو اپنی اصل پوزیشن پر واپس نہیں آتے، جسے صفر-پوزیشن آفسیٹ بھی کہا جاتا ہے۔
بیلو ڈسپلیسمنٹ اور صفر-پوزیشن آفسیٹ کے درمیان تعلق کے بارے میں، چاہے یہ ٹینسائل ہو یا کمپریسیو ڈسپلیسمنٹ، بیلو ڈسپلیسمنٹ کے ابتدائی مرحلے میں، اس کی بقایا خرابی بہت چھوٹی ہوتی ہے، عام طور پر بیلو اسٹینڈرڈ میں متعین قابل اجازت صفر{{1}پوزیشن آفسیٹ ویلیو سے کم ہوتی ہے۔ تاہم، جب ٹینسائل (یا کمپریسیو) نقل مکانی بتدریج ایک خاص قدر سے بڑھ جاتی ہے، تو یہ صفر-پوزیشن آفسیٹ ویلیو میں اچانک اضافے کا سبب بنے گی۔ اس سے ظاہر ہوتا ہے کہ بیلو نے نسبتاً بڑی بقایا اخترتی پیدا کی ہے۔ اس نقطہ کے بعد، اگر نقل مکانی کو تھوڑا سا بھی بڑھایا جائے تو، بقایا اخترتی میں نمایاں اضافہ ہوگا۔ لہٰذا، بلو کو عام طور پر نقل مکانی کی اس رقم سے زیادہ نہیں ہونا چاہیے۔ دوسری صورت میں، اس کی درستگی، استحکام، وشوسنییتا، اور سروس کی زندگی شدید طور پر کم ہو جائے گی.
کمپریشن کے تحت بیلو کی قابل اجازت کمپریسیو نقل مکانی تناؤ کے تحت اس کی قابل اجازت ٹینسائل نقل مکانی سے زیادہ ہے۔ لہذا، بیلو کو زیادہ سے زیادہ کمپریشن کے تحت کام کرنے کے لیے ڈیزائن کیا جانا چاہیے۔ تجربات سے پتہ چلتا ہے کہ، عام حالات میں، ایک ہی مواد اور تصریحات کے جھنکاروں کے لیے، قابل اجازت کمپریسیو نقل مکانی قابل اجازت تناؤ کی نقل مکانی کا 1.5 گنا ہے۔
قابل اجازت نقل مکانی بیلو کے ہندسی طول و عرض اور مادی خصوصیات سے متعلق ہے۔ عام طور پر، قابل اجازت نقل مکانی مواد کی پیداواری طاقت اور بیرونی قطر کے مربع کے براہ راست متناسب ہے، اور مواد کے لچکدار ماڈیولس اور بیلو کی دیوار کی موٹائی کے الٹا متناسب ہے۔ رشتہ دار نالیوں کی گہرائی اور موٹائی کا بھی کچھ اثر ہوتا ہے۔
لائف اسپین: بیلو کی عمر کم سے کم ممکنہ آپریٹنگ مدت یا کام کے حالات میں معمول کے آپریشن کو یقینی بنانے کے لیے درکار سائیکلوں کی تعداد ہے۔ بیلوں پر مشتمل لچکدار سیلنگ سسٹم اکثر مختلف بوجھ اور بڑی تعداد میں سائیکلوں کے ساتھ بڑی نقل مکانی کے تحت کام کرتے ہیں۔ لہٰذا، بیلوں کی عمر کا تعین کرنا بہت ضروری ہے۔ کیونکہ بیلو کے مختلف افعال کے لیے مختلف عمر درکار ہوتی ہے...
(1) جب پائپنگ سسٹم میں تنصیب کی وجہ سے ہونے والی پوزیشنی انحرافات کی تلافی کے لیے بیلو استعمال کیا جاتا ہے، تو اس کی عمر کی ضرورت صرف چند چکروں کی ہوتی ہے۔
(2) جب بلو کو تھرموسٹیٹ میں ہائی سوئچنگ فریکوئنسی کے ساتھ استعمال کیا جاتا ہے، تو استعمال کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے اس کی عمر 10,000 سائیکل تک پہنچنی چاہیے۔
(3) جب بیلو کو ویکیوم سوئچ میں ویکیوم مہر کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، تو اس کی عمر 30,000 سائیکل تک پہنچنی چاہیے تاکہ عام کام کو یقینی بنایا جا سکے۔
جیسا کہ مندرجہ بالا تین استعمال کی مثالوں سے دیکھا جا سکتا ہے، مختلف استعمال کے حالات کی وجہ سے بیلو کی مطلوبہ عمر بہت مختلف ہوتی ہے۔ دھونکنی کی عمر کا تعلق منتخب مواد کی تھکاوٹ کی خصوصیات کے ساتھ ساتھ بنی ہوئی بیلوں میں بقایا تناؤ کی شدت، تناؤ کے ارتکاز اور سطح کے معیار سے ہے۔ مزید برآں، عمر کا تعلق دھونکنی کے کام کرنے والے حالات سے ہے، جیسے نقل مکانی، دباؤ، درجہ حرارت، کام کرنے کا درمیانہ، کمپن کی حالت، فریکوئنسی کی حد، اور اثر کے حالات۔
آپریشن کے دوران، دھونکنی کی عمر بنیادی طور پر آپریشن کے دوران پیدا ہونے والے زیادہ سے زیادہ دباؤ پر منحصر ہوتی ہے۔ تناؤ کو کم کرنے کے لیے، یہ عام طور پر بیلوں کے کام کی نقل مکانی کو کم کرکے اور کام کے دباؤ کو کم کرکے حاصل کیا جاتا ہے۔ عام ڈیزائن میں، بیلو کی ورکنگ ڈسپلیسمنٹ اس کی قابل اجازت نقل مکانی کے نصف سے کم ہونی چاہیے، اور اس کا ورکنگ پریشر اس کے پریشر مزاحمت کے نصف سے کم ہونا چاہیے۔
تیار کردہ بیلوں پر ٹیسٹ سے پتہ چلتا ہے کہ اگر بیلو ان خصوصیات کے مطابق چلتی ہے، تو اس کی سروس لائف عام طور پر تقریباً 50,000 چکروں تک پہنچ سکتی ہے۔
کام کے دباؤ کی نوعیت پر منحصر ہے، بیلوں کی قابل اجازت نقل مکانی بھی مختلف ہوتی ہے۔ عام طور پر، جب دھونکنی صرف محوری بوجھ (تناؤ یا کمپریشن) کو برداشت کرتی ہے، تو اس کی قابل اجازت نقل مکانی کو دونکی کی مؤثر لمبائی کے 10% اور 40% کے درمیان منتخب کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، جب بیلو لیٹرل مرتکز قوتیں، ٹورسنل لمحات، یا مشترکہ قوتیں رکھتی ہے، تو قابل اجازت نقل مکانی کو مناسب طریقے سے کم کیا جانا چاہیے۔
کثیر-پرتوں والی بیلو کا استعمال اخترتی کی وجہ سے پیدا ہونے والی سختی اور تناؤ کو کم کر سکتا ہے، اس طرح بیلو کی عمر میں نمایاں طور پر بہتری آتی ہے۔
جب بیلو ایک ہی حالات میں کام کرتے ہیں لیکن کام کے دباؤ کی مختلف خصوصیات (مسلسل یا متبادل بوجھ) کے ساتھ، ان کی سروس لائف مختلف ہوگی۔ ظاہر ہے، باری باری بوجھ کے تحت کام کرنے والے بلو کی عمر مستقل بوجھ کے مقابلے میں کم ہوتی ہے۔
