ಗೇರ್ ನ ಅರ್ಥ ಮತ್ತು ನಿಯಮಗಳು

ಮಾನವ ಅನಾದಿಕಾಲದಿಂದಲೂ ತನ್ನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಮೀರಿದ ಕೆಲಸಗಳನ್ನು ಮಾಡಲು ಯಂತ್ರಗಳನ್ನು, ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾ ಬಂದಿದ್ದಾನೆ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಗೇರ್, ಲಿವರ್ ಮತ್ತು Pulley , ಪ್ರಮುಖವಾದವು. ತಂತ್ರಜ್ಞತೆಯ ಜೊತೆಯ ಇತಿಹಾಸದಲ್ಲಿ ಇವುಗಳ ಉಪಯೋಗಗಳನ್ನು ಹಲವು ಸನ್ನಿವೇಶಗಳಲ್ಲಿ ನೋಡಬಹುದಾಗಿದೆ. ಕೋಟೆ, ದೇವಸ್ಥಾನಗಳ ಬಾಗಿಲನ್ನು ತೆರೆಯಲು ಮತ್ತು ಮುಚ್ಚಲು, ಬಾವಿಗಳಿಂದ ನೀರೆತ್ತಲು, ಭಾರವನ್ನು ಎತ್ತಲು, ಗಡಿಯಾರದ ಗೋಪುರಗಳಲ್ಲಿ, ಚರ್ಚ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಣಸಿಗುವ ಗಂಟೆಗಳಲ್ಲಿ ಗೇರ್‌ಗಳ ಉಪಯುಕ್ತತೆಯನ್ನು ಕಾಣಬಹುದಾಗಿದೆ. ಇವಲ್ಲದೇ, ಬೈಸಿಕಲ್ ಮತ್ತು ಮೋಟರ್ ವಾಹನಗಳಲ್ಲಿ, ಭಾರವೆತ್ತಲು ಬಳಸುವ ಕ್ರೇನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಕಬ್ಬಿಣದಂತಹ ಕಠಿಣವಾದ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಕತ್ತರಿಸಲು ಸಹಾ ಗೇರ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ.

ಈ ಎಲ್ಲಾ ಉಪಯುಕ್ತತೆಗಳಲ್ಲಿ ಗೇರ್‌ಗಳಲ್ಲಿರುವ ಒಂದು ಬಹು ಮುಖ್ಯವಾದ ಅಂಶ ವೊಂದಿದೆ. ಅದೇನೆಂದರೆ, ಕಡಿಮೆ ಪರಿಶ್ರಮದಲ್ಲಿ ಚಲನೆಯನ್ನು ಒಂದು ಆಯಾಮದಿಂದ ಇನ್ನೊಂದು ಆಯಾಮಕ್ಕೆ ವರ್ಗಾಯಿಸುವುದು. ಅಲ್ಲದೆ ವರ್ಗಾವಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಚಲನೆ ಯನ್ನು ನಿಧಾನಗೊಳಿಸಬಹುದು. ಇಲ್ಲವೇ ತೀವ್ರಗೊಳಿಸಬಹುದು.

ಗೇರ್ ಅಂದರೆ ಹಲ್ಲುಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದ ಚಕ್ರ. ಚಕ್ರದ ಹೊರ ಅಂಚಿನಲ್ಲಿ ಹಲ್ಲುಗಳಿರುತ್ತವೆ. ಹಲ್ಲುಗಳನ್ನು ಸಾಮಾ ನಾಂತರದಲ್ಲಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕೋನದಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಿರುತ್ತಾರೆ. ಚಕ್ರವನ್ನು ಹಿಡಿದಿಡಲು ಒಂದು ಹಿಡಿಕೆ ಅಥವಾ ಶಾಫ್ಟ್ (Shaft driver gear driven gear) ಇರುತ್ತದೆ. ಕಡಿಮೆ ಘರ್ಷಣೆಯಲ್ಲಿ, ಒಂದು ಗೇರ್ ಅನ್ನು ತಿರುಗಿಸಿದರೆ ಇನ್ನೊಂದು ಗೇರ್ ತಾನಾಗಿ ತಿರುಗುವಂತ ಎರಡು ಶಾಫ್ಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಎರಡು ಗೇರ್‌ಗಳನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿರುತ್ತಾರೆ. ಇದರಲ್ಲಿ ಒಂದು ಚಾಲಿತ ಅಥವಾ ಇನ್ನೊಂದು . ತಾನಾಗಿ ತಿರುಗುವ ಗೇರ್ ಚಾಲಿತ (driven) ಗೇರ್ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಈಗ ಗೇರ್‌ಗಳ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ವಿಧಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಅರಿಯೋಣ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಗೇರ್ ಮೂಲತಃ ಚಕ್ರವಾದ್ದರಿಂದ ಅದಕ್ಕೊಂದು ವ್ಯಾಸವಿರುತ್ತದೆ. ಗೇರ್‌ನ ಹೊರಮೈಯಲ್ಲಿ ಹಲ್ಲುಗಳಿರುವ ಕಾರಣ, ಹಲ್ಲುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ನಡುವಿರುವ ಅಂತರ ಮತ್ತು ಆಳ, ಗೇರ್‌ನಲ್ಲಿ ವೈವಿಧ್ಯತೆಯನ್ನು ತರುತ್ತವೆ.

ಗೇರ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಹಲ್ಲುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ N ಆದರೆ ಅದರ ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಈ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸೋಣ. ಎರಡು ಗೇರ್‌ಗಳ ಹಲ್ಲುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಮತ್ತು ವ್ಯಾಸಗಳು  N1, D1 ಮತ್ತು N2, D2 , ಆದರೆ ಗೇರ್ ವಿನ್ಯಾಸಕ್ಕೆ ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ನೀಡಬಹುದು.

N1/( N2 ) = D1/( D2 ) = W1/( W2 ) = Z1/( Z2 )

ಮತ್ತು ಎರಡೂ ಗೇರ್‌ಗಳ ಕೋನೀಯ ಚಲನೆ (Angular speed Z1 Z2 ) ಯನ್ನು ಸೂಚಿಸಿದರೆ, ಮತ್ತು ಹಲ್ಲುಗಳ ಸಂಖ್ಯೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಸಮೀಕರಣವನ್ನು ಗೇರ್‌ನ ನಿಯಮವೆನ್ನುತ್ತಾರೆ. ಇದರನುಸಾರವಾಗಿ, ಚಾಲಿತ ಗೇರ್‌ನ ವ್ಯಾಸ ಜಾಸ್ತಿಯಾದರೆ, ಅದರ Rotation  ನಿಧಾನವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಹೆಚ್ಚುತ್ತದೆ. ಅದೇ ರೀತಿ, ಚಾಲಿತ ಗೇರ್ ವ್ಯಾಸ ಕಡಿಮೆಯಾದಲ್ಲಿ Rotation Spur gear, helical gear ಗತಿ ಹೆಚ್ಚುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಹಲವಾರು ವ್ಯಾಸಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದ ಗೇರ್‌ಗಳ ಜೋಡಣೆಯಿಂದ, ಚಲನೆಯ ಗತಿಯನ್ನು ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಏರಿಸಬಹುದು ಇಲ್ಲವೇ ಇಳಿಸಬಹುದು. ಎಲ್ಲಾ ಮೋಟರ್ ವಾಹನಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ರೀತಿಯ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ನೋಡಬಹುದು ಮತ್ತು ಇದು ಅವುಗಳ ಪ್ರಮುಖ ಭಾಗವೂ ಆಗಿದೆ. ಗೇರ್‌ಗಳ ಹಲ್ಲುಗಳ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಸಂಖ್ಯೆಗಳನುಸಾರವಾಗಿ ಗೇರ್‌ಗಳನ್ನು ಮತ್ತು {Pinion & rack, bevel gear} ಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು.

Spur gear  Helical gear ಮತ್ತು ಗಳಲ್ಲಿ ಗೇರ್‌ನ ಹಿಡಿಕೆಗಳು ಸಮಾನಾಂತರದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ಇವುಗಳನ್ನು ಮೋಟರ್ ವಾಹನಗಳಲ್ಲಿ, ರೈಲುಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ಅದೇ ಗೇರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಹಿಡಿಕೆಗಳು ಲಂಬವಾಗಿರುತ್ತವೆ Rack Pinion Bevel gea ಮತ್ತು ಗೇರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಹಿಡಿಕೆಯಿರುತ್ತದೆ. ್ಟ ಗಳು ಒಂದೇ ಗತಿಯಲ್ಲಿ ಪರಿಭ್ರಮಿಸುವುದರಿಂದ ಅವುಗಳನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕೋನಗಳಲ್ಲಿ ಭಾರಗಳನ್ನು ಎತ್ತಲು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. ಉದಾ:- ಕ್ರೇನ್‌ಗಳು.

Rack ಮತ್ತು Pinion  ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಲೇತ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಕತ್ತರಿಸಲು, ಮೊನಚುಗೊಳಿಸಲು ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು ತಿದ್ದಲು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ.

ಕ್ರಿ.ಪೂ. 2600 ರಿಂದ ಗೇರ್‌ಗಳು ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿದ್ದು ಅರ್ಕಿಮಿಡೀಸ್, ಲಿಯೋನಾರ್ಡ್ ಡಿ ವಿಂಜಿ ಮತ್ತು ಅರಿಸ್ಟಾಟಲ್‌ನಂತಹ ಮಹಾನ್ ತಂತ್ರಜ್ಞರು ಕಾಲಾನುಕಾಲಕ್ಕೆ ಅವುಗಳ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಪರಿಷ್ಕರಿಸುತ್ತಾ ಬಂದಿದ್ದಾರೆ. ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ವಾಹನಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಿದ ಗೇರ್‌ಗಳ ಜೋಡಣೆ ಮತ್ತು ವಿನ್ಯಾಸಗಳಲ್ಲಿ ಬಹಳಷ್ಟು ನಿಖರತೆ ಇರುತ್ತದೆ. ನಮ್ಮ ಕಣ್ಣ ಮುಂದೆ ಕಾಣುವ ಹಲವಾರು ಲೋಹಗಳ ಉಪಕರಣಗಳ ನಿರ್ಮಾಣಕ್ಕೆ ಗೇರ್‌ಗಳ ವ್ಯಾಪಕ ಬಳಕೆಯಾಗುತ್ತಿವೆ.

ಗೇರ್‌ನ ಒಂದು ಉತ್ತಮ ವಿನ್ಯಾಸ ಯಾವಾಗಲೂ ಸಂಕೀರ್ಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ. ಆದರೆ ಅದರ ಉಪಲಬ್ಧತೆಯಿಂದ ಹಲವು ಕ್ಲಿಷ್ಟವಾದ, ಅತೀ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಕೋರುವ ಕಾರ್ಯಗಳು ಸುಗಮವಾಗುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಮೂರ್ತಿ ಚಿಕ್ಕದಾದರೂ ಕೀರ್ತಿ, ಗರಿಮೆ ದೊಡ್ಡದು ಎನ್ನುವ ಹೇಳಿಕೆ ಗೇರ್‌ಗಳಿಗೆ ಅತ್ಯಂತ ಸೂಕ್ತವಾದುದು.