Return connecting rod engine
ریٹرن کنیکٹنگ راڈ، ریٹرن پسٹن راڈ یا (سمندری بول چال میں) ڈبل پسٹن راڈ انجن یا بیک ایکٹنگ انجن بھاپ انجن کے لیے ایک مخصوص ترتیب ہے۔ اس ترتیب کی کلیدی خصوصیت یہ ہے کہ پسٹن کی چھڑی سلنڈر سے کراس ہیڈ کی طرف نکلتی ہے، لیکن منسلک چھڑی پھر سمت بدل جاتی ہے اور کرینک شافٹ کی طرف پیچھے کی طرف چلی جاتی ہے۔ یہ ترتیب کمپیکٹ ہے، لیکن اس میں میکانی نقصانات ہیں۔ اس طرح ریٹرن کنیکٹنگ راڈ انجن شاذ و نادر ہی استعمال ہوتے تھے۔ ریٹرن کنیکٹنگ راڈ لے آؤٹ کی دو ممکنہ شکلیں ہیں: سلنڈر کراس ہیڈ اور کرینک شافٹ کے درمیان ہوتا ہے۔ اس کے لیے لمبی منسلک سلاخوں کی ضرورت ہوتی ہے۔ کراس ہیڈ پر غیر متوازن قوتوں سے بچنے کے لیے، یہ سلاخیں عام طور پر جوڑی جاتی ہیں اور سلنڈر کے دونوں طرف چلتی ہیں۔ کرینک شافٹ کراس ہیڈ اور سلنڈر کے درمیان ہوتا ہے۔ اس کے لیے ایک جوڑی دار پسٹن راڈ یا جوئے کی ضرورت ہوتی ہے، تاکہ کرینک شافٹ کے ارد گرد سے گزرا جا سکے۔ افقی اور عمودی دونوں انتظامات نے ریٹرن کنیکٹنگ راڈ لے آؤٹ کا استعمال کیا ہے۔ عمودی واپسی سے منسلک راڈ انجنوں نے اصل 'عمودی' ترتیب کا استعمال کیا، جس میں سلنڈر کا رخ کراس ہیڈ کی طرف تھا۔ ٹیبل اور اسٹیپل انجن 'ٹیبل' اور 'اسٹیپل' انجن عمودی اسٹیشنری انجن ہوتے ہیں جن میں واپسی سے منسلک سلاخیں ہوتی ہیں۔ ٹیبل انجن سلنڈر کو کرینک شافٹ اور کراس ہیڈ کے اوپر اور درمیان میں رکھتے ہیں۔ انہوں نے 1805 کے آس پاس سے موڈسلے کے ذریعہ وسیع پیمانے پر تیاری دیکھی اور چھوٹے انجینئرنگ ورکشاپس کو بجلی کی فراہمی کے لیے استعمال کیا جاتا تھا۔ وہ خاص طور پر ڈرائیونگ لائن شافٹنگ کے لیے مقبول تھے، کیونکہ وہ بیم انجنوں سے زیادہ رفتار سے کام کر سکتے تھے۔ چھوٹے ٹڈیوں کے بیم انجنوں کی طرح، موڈسلے کے ٹیبل انجنوں کے لیے ایک فائدہ یہ تھا کہ انہیں فیکٹریوں میں ایک مکمل یونٹ کے طور پر بنایا جا سکتا تھا۔ اس میں ان کا بڑا کاسٹ آئرن بیس پلیٹ یا ٹیبل شامل تھا۔ افقی انجنوں اور گھر سے بنے بیم انجنوں کے برعکس، انہیں انجن کی جگہ پر ایک بڑی اور احتیاط سے منسلک چٹان کی بنیاد کی تعمیر کی ضرورت نہیں تھی۔ انجن بھی پہلے سے بنائے جا سکتے ہیں اور 'آف دی شیلف' فروخت کیے جا سکتے ہیں۔ اگرچہ اس میں لاگت کی بچت تھی، لیکن یہ زیادہ تر فائدہ مند تھا کیونکہ یہ اس کے ساتھ جانے کے لیے انجن اور انجن ہاؤس کی تعمیر شروع کرنے سے زیادہ تیز تھا۔ اسٹیپل انجن کرینک شافٹ کو سلنڈر کے اوپر، اس کے اور کراس ہیڈ کے درمیان رکھتے ہیں۔ وہ کرینک شافٹ سے بچنے کے لیے پسٹن سے کراس ہیڈ تک دو یا چار جوڑی دار پسٹن سلاخوں کا استعمال کرتے ہیں۔ ایک اور نمونے میں واحد پسٹن کی چھڑی پر سہ رخی جوئے کا استعمال کیا جاتا ہے، جس سے کرینک شافٹ اس سے گزر سکتا ہے۔ اسٹپل انجن زیادہ تر سمندری انجن کے طور پر استعمال ہوتے تھے۔ کچھ امریکی پیڈل وہیل ریور بوٹس میں خاص طور پر بڑے اسٹپل ہوتے تھے جو ان کے ڈیک ہاؤس کے اوپر اونچے ہوتے تھے۔ 'اسٹیپل انجن' کی اصطلاح بعد میں الٹے عمودی ٹینڈم کمپاؤنڈ انجنوں کے لیے بھی استعمال کی گئی، ان کی اونچائی کی وجہ سے۔ یہ ریٹرن کنیکٹنگ راڈ انجن نہیں تھے۔ 1801 کے بعد سے لوکوموٹوز ٹریوتھک کے پہلے ہائی پریشر انجنوں، جن میں ان کے انجن بھی شامل تھے، نے افقی اور عمودی دونوں انتظامات میں ریٹرن کنیکٹنگ راڈ لے آؤٹ کا استعمال کیا۔ گرمی کے نقصان سے بچنے کے لیے سلنڈروں کو بوائیلر کے اندر سرایت کیا گیا تھا، اور مختصر بوائیلر نے انجن کا فریم بھی تشکیل دیا تھا۔ اس نے ریٹرن کنیکٹنگ راڈ کو ایک قدرتی ترتیب بنا دیا، جس میں کراس ہیڈ سے بوائیلر کے مخالف سرے پر کرینک شافٹ ہوتا ہے۔ جوڑنے والی جوڑی دار سلاخیں نسبتا سادہ اجزاء تھیں، حالانکہ دو کی ضرورت تھی۔ چونکہ انہوں نے کرینک شافٹ کو اندرونی کرینک کے ساتھ پیچیدہ جعلی کرینک شافٹ کے بجائے شافٹ کے سروں پر دو سادہ اوور ہینگ کرینک استعمال کرنے کی بھی اجازت دی، یہ بھی ایک قیمتی آسان کاری تھی۔ دیگر ابتدائی بھاپ انجن جیسے مرے کا سلامانکا (1812) اور جارج اسٹیفنسن کا بلوچر (1815) اور لوکوموشن (1825) بھی ریٹرن کنیکٹنگ راڈ انجن استعمال کرتے تھے۔ ان سب میں بوائیلر بیرل کے اندر مل کر بھاری عمودی سلنڈر لگائے گئے تھے، جو لوکوموٹو کے اوپر ٹرانسورس کراس ہیڈز سے گزرتے تھے، جن کو جھولتے ہوئے لنکس کی مدد حاصل تھی۔ اس حرکت کی پیچیدگی کی وجہ سے ڈرائیوروں نے اسے 'بنائی' کا نام دیا۔ سوئنگ لنک واٹ کی سابقہ متوازی حرکت سے زیادہ آسان تھا اور کراس ہیڈ کو اس طرح کی درست سیدھی لکیر میں حرکت کرنے پر مجبور نہیں کرتا تھا۔ تاہم پسٹن اسٹروک کے مقابلے میں ریٹرن کنیکٹنگ راڈ انجن کے لیے کنیکٹنگ راڈز کی اضافی لمبائی نے اس اینگولیشن اثر کو کم سنگین بنا دیا۔ بھاپ والے ہاتھی نے اس کے بجائے کراس ہیڈ کو سہارا دینے کے لیے سلائیڈ بارز کا ایک ابتدائی سیٹ استعمال کیا۔ اوور ہینگ کرینکس کے ساتھ بوائیلر کے نیچے شافٹ سے ریٹرن کنیکٹنگ راڈ کا استعمال بھی اندرونی کرینک کی ضرورت سے بچتا ہے۔ اسٹیفنسن کے ڈیزائنوں کے لیے، یہ کرینک ایکسل لوکوموٹو کا وزن بھی اٹھاتا، نہ کہ محض ایک کرینک شافٹ ہوتا، اور اس لیے اس سے جعل سازی کے خاص طور پر مشکل کام سے بچا جا سکتا تھا۔ ریٹرن کنیکٹنگ راڈز استعمال کرنے والے آخری انجنوں میں سے ایک ایرکسن اور بریتھویٹ کی رین ہل ٹرائلز میں نوولٹی تھی۔ بلوچر کے ہم عصر ہیڈلی کے پفنگ بلی کے ریٹرن کنیکٹنگ راڈ کے ڈیزائن کو ترک کرنا، ٹڈیوں کے بیم کے حق میں ریٹرن کنیکٹنگ راڈ سے گریز کرتا تھا۔ سلنڈر اب شانہ بہ شانہ نصب کیے جاتے تھے، لیکن پھر بھی بڑے، بھاری اور بوائیلر کے ایک لازمی حصے کے طور پر نصب کیے جاتے تھے۔ اگرچہ بیم انجن کی ترتیب ریٹرن کنیکٹنگ راڈ انجن سے ملتی جلتی ہوتی ہے، اس میں پسٹن راڈ ایک سمت کی طرف اشارہ کرتا ہے اور کنیکٹنگ راڈ اس سے پیچھے کی طرف چلتی ہے، بیم انجنوں کو ریٹرن کنیکٹنگ راڈ انجن نہیں سمجھا جاتا ہے۔ اسٹیفنسن کے منیجر ہیک ورتھ کے لوکوموٹو رائل جارج نے ڈیزائن کو الٹ دیا تاکہ سلنڈر اب بھی عمودی ہوں، براہ راست کرینک شافٹ پر نیچے کی طرف ہوں۔ اسٹیفنسن کے راکٹ کے وقت تک، خاص طور پر جب نئے فائر ٹیوب بوائیلر انجن ہلکے اور تیز ہو گئے، یہ تسلیم کیا گیا کہ عمودی سلنڈر اس وقت کی کمزور فش بیلی ریلوں پر ہتھوڑا پھونکنے کا سبب بنے۔ راکٹ 45 ڈگری جھکا ہوا سلنڈروں کے ساتھ بنایا گیا تھا لیکن جلد ہی انہیں افقی طور پر رکھنے کے لیے دوبارہ تعمیر کیا گیا۔ اس کے بعد سے، تقریبا تمام بھاپ انجنوں کے سلنڈر افقی کے قریب رکھے گئے ہیں۔ سمندری بھاپ انجن پیڈل جہاز پہلے سمندری بھاپ انجن پیڈل وہیل چلاتے تھے۔ پیڈل کے لیے نسبتا اونچے محور کی ضرورت ہوتی ہے، جو اکثر کرینک شافٹ بھی بناتا ہے۔ استحکام کے لیے انجن کا بنیادی وزن، یعنی۔ اس کا سلنڈر، نیچے نصب ہے۔ بعد کے انجنوں نے سنگل سکرو پروپیلرز چلائے۔ ان کے لیے اب کم ماونٹڈ ڈرائیو کی ضرورت تھی، لیکن پھر بھی کم سیٹ والے انجن کے استحکام کے اثر سے فائدہ اٹھایا۔ اس طرح کے ابتدائی انجن، جو اس وقت کی ٹیکنالوجی سے محدود تھے، کم بوائیلر دباؤ اور سست پسٹن کی رفتار پر کام کرتے تھے۔ انجن کے لیے جگہ کی کمی کی وجہ سے محدود مختصر پسٹن اسٹروک کے ساتھ، ان ابتدائی انجنوں کو کافی طاقت پیدا کرنے کے لیے بڑے قطر والے پسٹن کی ضرورت ہوتی تھی۔ کراس ہیڈ انجن کراس ہیڈ، 'ڈبل کراس ہیڈ' یا 'اسکوائر' انجن عمودی انجن تھے جو ترتیب میں ٹیبل انجن سے ملتے جلتے تھے، جن کا سلنڈر کرینک شافٹ کے اوپر ہوتا تھا۔ کراس ہیڈ کو بہت چوڑا ہونا ضروری تھا، تاکہ منسلک سلاخوں کو بڑے سلنڈر کے دونوں طرف سے گزرنے دیا جا سکے، جس کے نتیجے میں سلائیڈ بار کے لیے ایک بڑے معاون فریم کی ضرورت ہوتی تھی۔ وہ ابتدائی امریکی ریور بوٹس کے لیے مشہور تھے اور ان کی لکڑی کی بڑی اے فریم کراس ہیڈ سپورٹ ایک مخصوص خصوصیت تھی۔ بڑے انجن زیادہ بھاری ہو گئے اور اس لیے ڈیزائن کی جگہ اسٹیپل یا واکنگ بیم انجنوں نے لے لی۔ اسٹپل انجن یورپی مشق، خاص طور پر کلائڈ پر، مربع انجن کے بجائے نیپیئر کے اسٹپل انجن کی حمایت کی۔ ان کی تعمیر زیادہ پیچیدہ تھی اور زیادہ لوہے کا کام استعمال کیا جاتا تھا، لیکن انہوں نے سلنڈر کو کرینک شافٹ کے نیچے رکھا اور اس لیے ایک تنگ ہل میں زیادہ مستحکم تھے۔ سمندر میں جانے والے جہازوں کے لیے کوئی بھی شکل مقبول نہیں تھی۔ سکرو پروپلشن سمندری مشق میں، سکرو پروپلشن کے لیے ریٹرن کنیکٹنگ راڈ انجن کو بیک ایکٹنگ (یو ایس پارلنس) یا ڈبل پسٹن راڈ انجن کہا جاتا تھا۔ ٹرنک انجن جان پین نے 1848 میں ٹرنک انجن کا پیٹنٹ کروایا۔ یہ ایک خاص طور پر مختصر انجن (اس کی پسٹن چھڑی کی سمت میں ماپا جاتا ہے) کی اجازت دینے کے لیے ڈیزائن کیا گیا تھا، جو ایک بڑے قطر والے پسٹن کو بھی سپورٹ کرنے کے قابل تھا۔ انہیں ٹرانسورسی طور پر نصب کیا جاتا تھا، عام طور پر دو سلنڈر انجن کے طور پر، اور نسبتا زیادہ نصب طاقت والے بحری جہازوں کے لیے استعمال کیا جاتا تھا۔ ٹرنک انجن ایک بڑے قطر، کھوکھلی پسٹن راڈ یا 'ٹرنک' کے ساتھ اپنی مختصر لمبائی حاصل کرتا ہے۔ کنیکٹنگ راڈ کا گجن پن اس ٹرنک کے اندر نصب کیا جاتا ہے، جس سے دو مین اجزاء، پسٹن راڈ اور کنیکٹنگ راڈ کی مجموعی لمبائی کو ایک ساتھ ٹیلی اسکوپ کیا جا سکتا ہے۔ چونکہ ٹرنک اتنا بڑا ہونا چاہیے کہ جیسے جیسے کرینک گھومتا ہے کنیکٹنگ راڈ کے زاویہ کی اجازت دے، یہ ڈیزائن بڑے قطر والے انجنوں تک محدود ہے۔ یہ بھی پایا گیا کہ جیسے جیسے بوائیلر کا دباؤ بڑھتا گیا، ٹرنک کے ارد گرد بڑے قطر کی مہر تیزی سے رسنے کا شکار ہوتی گئی۔ ڈبل پسٹن راڈ انجن ٹرنک انجن کی جگہ بڑی حد تک ڈبل پسٹن راڈ انجن نے لے لی۔ یہ ایک ریٹرن کنیکٹنگ راڈ انجن تھا، جس میں کراس ہیڈ اور سلنڈر کے درمیان کرینک شافٹ تھا۔ چار پسٹن سلاخوں کو کرینک شافٹ کے ارد گرد، اوپر اور نیچے دونوں طرف، اور کرینک کے ہر طرف سے گزرنے کے لیے استعمال کیا جاتا تھا، کیونکہ کرینک تھرو پسٹن سلاخوں کے عمودی فاصلے سے زیادہ وسیع تھا۔ چونکہ ان میں سے زیادہ تر انجن متوازی مرکبات تھے، اس لیے ہر HP اور LP پسٹن سے دو پسٹن سلاخوں کو لیا جاتا۔ کچھ انجنوں میں، بڑے ایل پی سلنڈر سے ڈبل سلاخوں اور ایچ پی سلنڈر سے ایک واحد راڈ کا استعمال کیا جاتا تھا، جس میں کرینک شافٹ کے گرد سے گزرنے کے لیے جوئے کا استعمال ہوتا تھا۔ ڈبل پسٹن کی سلاخوں کو ایک سادہ انجن سے بھی استعمال کیا جا سکتا تھا، لیکن ان کے لیے کراس ہیڈ پر ایک اوور ہینگ گجن پن کی ضرورت ہوتی تھی، اس لیے یہ چھوٹے انجنوں تک محدود تھا۔ ٹرنک کے اوپر ڈبل پسٹن راڈ انجن کا ایک فائدہ یہ تھا کہ منسلک چھڑی کے دونوں سرے دیکھ بھال کے لیے قابل رسائی تھے۔ افقی سلنڈروں کے بحری استعمال سے سیکھا گیا ایک عنصر یہ تھا کہ، پچھلے خدشات کے باوجود، سلنڈر پر پسٹن کے وزن کی وجہ سے بہت کم اضافی رگڑ تھی۔ 1858 کی ایک ایڈمرلٹی کمیٹی نے سختی سے سفارش کی کہ انجن کے پرانے ڈیزائنوں کو صرف تین ڈیزائنوں پر معقول بنانے کے حق میں ترک کر دیا جائے: سنگل پسٹن راڈ انجن (آج کی سب سے زیادہ قابل شناخت قسم)، ٹرنک انجن اور ڈبل پسٹن راڈ۔ ٹرنک انجن کے بعد کے ورژن نے ریٹرن کنیکٹنگ راڈ لے آؤٹ کو وائبریٹنگ لیور یا ہاف ٹرنک انجن کے طور پر دوبارہ دیکھا۔ یہ ایک جوڑا ہوا انجن تھا جس میں دو شارٹ اسٹروک ٹرنک انجن تھے جن کا رخ باہر کی طرف تھا۔ پسٹن سے ان کی منسلک سلاخوں کی وجہ سے سیدھے 'کمپن کرنے والے لیورز' بنتے ہیں جو آگے پیچھے چل سکتے ہیں۔ ان لیورز نے ایک مختصر ایکسل شافٹ کو گھمایا جس پر مزید لیورز تھے جو بدلے میں منسلک سلاخوں کی ایک اور جوڑی اور مشترکہ مرکزی کرینک شافٹ کو چلاتے تھے۔ یہ پیچیدہ انجن سویڈش نژاد امریکی انجینئر جان ایرکسن کی ایجاد تھے اور ان دونوں ممالک سے باہر ان کا بہت کم استعمال ہوتا تھا۔ موڈسلی کا سیامی انجن ریٹرن کنیکٹنگ راڈ یا ٹرنک انجنوں کے دیگر کمپیکٹ متبادل موڈسلی کا سیامی انجن اور نایاب اینولر پسٹن انجن تھے۔ ٹرنک انجن کی طرح، انہوں نے گجن پن کو پسٹن اسٹروک کی لمبائی کے اندر پسٹن کا ایک جوڑا اور ٹی کی شکل کا کراس ہیڈ رکھ کر رکھا جو گجن پن کو اس کی معمول کی پوزیشن کے پیچھے منتقل کر سکتا ہے۔ بلڈرز ہمفریس، ٹینینٹ اور ڈائیکس (جسے بعد میں ہمفریس، ٹینینٹ اینڈ کمپنی کا نام دیا گیا) ماڈسلی پین براہ راست جوڑے ہوئے پمپ اور اڑانے والے انجن ایک اڑانے والا انجن ایک بڑا اسٹیشنری بھاپ انجن ہے جو براہ راست ایئر پمپنگ سلنڈروں سے جوڑا جاتا ہے۔ ان کا استعمال بلاسٹ بھٹیوں اور اسمیلٹر کی دیگر شکلوں کے لیے ہوائی دھماکے فراہم کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ چونکہ کام کرنے والا سلنڈر اور چلنے والا بوجھ دونوں باہمی پسٹن ہوتے ہیں، اس لیے انہیں براہ راست ان کی پسٹن راڈ سے جوڑا جا سکتا ہے۔ منسلک چھڑی صرف ایک فلائی وہیل کو چلانے کے لیے استعمال ہوتی ہے جس کی جمود انجن کے چکر کے ذریعے بوجھ کو متوازن کرتی ہے، نہ کہ آؤٹ پٹ شافٹ کے طور پر۔ یہ انجن تعمیر کیے جانے والے آخری نئے ریٹرن کنیکٹنگ راڈ ڈیزائن تھے۔ بڑے عمودی اڑانے والے انجن کی تصویر 1890 کی دہائی میں ملواکی کے ای پی ایلس کمپنی (بعد میں ایلس-چالمرز کا حصہ بننے کے لیے) نے بنائی تھی۔ ایئر پمپنگ سلنڈر بھاپ پاور سلنڈر اور کراس ہیڈ کے اوپر ہوتا ہے۔ پسٹن کی اہم قوت خالص طور پر باہمی عمل کے ذریعے ہوا کے سلنڈر میں منتقل ہوتی ہے اور فلائی وہیل صرف انجن کے عمل کو ہموار کرنے کے لیے ہوتے ہیں۔ فلائی وہیل شافٹ بھاپ پسٹن کے نیچے نصب ہوتا ہے، جوڑی دار منسلک سلاخیں نیچے کی طرف اور پیچھے کی طرف چلتی ہیں۔ اسی طرح کے پمپنگ انجن واٹر ورکس میں بھی استعمال کیے جاتے تھے۔ الٹے ہوئے عمودی انجنوں میں ان کا سلنڈر اوپر ہوتا تھا اور پانی کے رام پمپ ان کی بنیاد پر، یا ان کے نیچے ایک بور ہول میں ہوتے تھے۔ ان کے درمیان کی جگہ میں ایک کرینک شافٹ اور فلائی وہیل فراہم کیے گئے تھے، تاکہ روٹری پاور آؤٹ پٹ کے بجائے آسانی سے چل سکے۔ یہ نچلے (پمپ) جوئے سے، مختصر واپسی سے منسلک سلاخوں کے ذریعے چلائے جاتے تھے۔ اس قسم کے دو ورتھ میک کینزی انجن ؛ 1895 میں ایک ٹرپل ایکسٹینشن انجن اور 1906 کا ایک ڈوپلیکس سادہ واٹر ورکس میوزیم، ہیرفورڈ، ہیرفورڈ میں نصب کیا گیا تھا اور وہاں بھاپ میں محفوظ ہیں۔ نوٹ حوالہ جات بھاپ انجنوں کی ترتیب بذریعہ بھاپ انجن