High-speed steam engine
تیز رفتار بھاپ انجن مستحکم بھاپ انجن کی حتمی پیشرفتوں میں سے ایک تھے۔ وہ کئی سو آر پی ایم کی تیز رفتار سے دوڑتے تھے، جس کی ضرورت بجلی کی پیداوار جیسے کاموں کے لیے ہوتی تھی۔ خصوصیات کی وضاحت ان کی دو بنیادی خصوصیات ہیں: تیز رفتار۔ یہ بیلٹ کے ذریعے اسٹیپ اپ ڈرائیو کی ضرورت کے بجائے براہ راست ایک چھوٹے سے ڈائنامو کو چلانے کے لیے کافی ہے۔ رفتار کا درست ضابطہ۔ ڈائنامو کے ذریعے پیداوار کے لیے مستحکم آؤٹ پٹ وولٹیج کے لیے مستحکم گردش کی رفتار کی ضرورت ہوتی ہے، یہاں تک کہ جب بوجھ تبدیل ہو۔ جب ایک الٹرنیٹر چلایا جا رہا تھا، آؤٹ پٹ فریکوئنسی بھی ایک مستحکم گردش کی رفتار پر منحصر تھی۔ ان کے نتیجے میں کئی ثانوی خصوصیات بھی سامنے آئیں۔ اگرچہ یہ قسم کی وضاحت نہیں کر رہے تھے، یا ہمیشہ معاملہ تھا، وہ تسلیم شدہ طور پر عام تھے: بہتر چکنا، جیسا کہ ان کی تیز رفتار کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس میں اکثر آئل سمپ کے ساتھ ایک بند کرینک کیس اور 'سپلیش' یا رنگ آئلرز کے ذریعے چکنا کرنے کا استعمال کیا جاتا تھا۔ کچھ لوگوں کے پاس انجن سے چلنے والے آئل پمپ اور گردش کا نظام تھا۔ چھوٹے، سخت کاسٹ لوہے کے فریم، تاکہ انہیں بڑے اسٹیشنری انجن کی معمول کی پیچیدہ سنگ تراشی کی بنیادوں کی ضرورت نہ پڑے۔ سنگل ایکٹنگ سلنڈر۔ جیسے جیسے کرینک کیس چکنا کرنے کے لیے زیادہ اہم ہوتا گیا، ترتیب آسان ہوتی گئی اگر بھاپ کا دباؤ سلنڈر کے صرف ایک طرف لگایا جائے۔ اس کا دوسرا فائدہ ہے: چونکہ بھاپ کی قوت اب پسٹن کے صرف ایک طرف ہے، اس لیے بیرنگ پر قوت پھر بھی اسٹروک کے ذریعے مختلف ہوگی، لیکن یہ اب اپنی سمت کو الٹ نہیں کرتی ہے۔ یہ تیز رفتار پر کسی بھی اثر ڈھلوان کے اثرات کو کم کرتا ہے۔ شہر بھر کے سب سے بڑے پلانٹس میں بجلی پیدا کرنے کے لیے تیز رفتار کی ضرورت نہیں تھی۔ چونکہ یہ پودے لازمی طور پر بڑے تھے، اس لیے وہ کھمبے کے بہت سے ٹکڑوں کے ساتھ بڑے قطر والے ڈائنامو کا بھی استعمال کر سکتے تھے۔ اس سے کم گردش شافٹ کی رفتار کے لیے ضروری لکیری رفتار (قطبوں میں گزرا ہوا/وقت) ملتی ہے۔ یہ انجن سادہ یا مرکب آپریٹنگ سائیکلوں کے ساتھ تیار کیے گئے تھے۔ چھوٹی مثالیں عام طور پر آسان ہوتی تھیں، کیونکہ اچھے ضابطے کے حصول کی مشکلات مرکب کی استعداد سے کہیں زیادہ ہوتی تھیں۔ تیز رفتار انجنوں نے بے حیائی کے لیے شہرت حاصل کی۔ بڑے انجنوں کے لیے ایندھن کی لاگت کی بچت قابل قدر تھی اور ویلنس انجن جیسے مرکب ڈیزائن استعمال کیے گئے۔ انہوں نے والو کی ایک وسیع رینج بھی استعمال کی۔ سلائیڈ یا پسٹن والو کی مثالیں عام تھیں۔ ملٹی سلنڈر سنگل ایکٹنگ انجن عام طور پر دو سلنڈروں کے درمیان ایک پسٹن والو کا اشتراک کرتے ہیں، یا تو سلنڈروں کے درمیان یا افقی طور پر ان کے اوپر۔ ان والووں کو چلانے والا والو گیئر عام طور پر آسان تھا، ایک واحد سنکی ڈیزائن صرف ایک رفتار سے، ایک سمت میں، کافی مستقل بوجھ کے لیے چلانے کے لیے بنایا گیا تھا۔ اگرچہ یہ انجن کورلیس جیسے جدید ترین اور موثر والو گیئرز کے ہم عصر تھے، لیکن یہ ٹرپ والو کافی تیزی سے کام کرنے کے قابل نہیں تھے۔ "خودکار" انجن تیز رفتار بھاپ انجن کے لیے ایک کلیدی ضرورت مستقل رفتار کا درست کنٹرول تھا، یہاں تک کہ تیزی سے بدلتے ہوئے بوجھ کے تحت بھی۔ اگرچہ سینٹرفیوگل گورنر کے ذریعے بھاپ انجنوں کا کنٹرول واٹ سے شروع ہوتا ہے، لیکن یہ کنٹرول ناکافی تھا۔ ان ابتدائی گورنروں نے انجن میں بھاپ کے بہاؤ کو کنٹرول کرنے کے لیے تھروٹل والو چلایا۔ یہ بجلی کی پیداوار کے لیے درکار مستقل رفتار کے لیے ناکافی جواب دہ کنٹرول فراہم کرتا ہے۔ تیز رفتار بھاپ انجنوں کے لیے تیار کردہ حل "خودکار" گورنر تھا۔ بھاپ کے بہاؤ کی شرح کو کنٹرول کرنے کے بجائے، اس نے انلیٹ والو کے وقت یا 'کٹ آف' کو کنٹرول کیا۔ یہ گورنر کرینک شافٹ اور والو گیئر کو چلانے والے سنکی کے درمیان بکھرا ہوا تھا۔ اسے اکثر انجن کے فلائی وہیل کے حصے کے طور پر بنایا جاتا تھا۔ گورنر میں ایک سینٹری فیوگل باب کا وزن بڑھتی ہوئی رفتار کے ساتھ ایک اسپرنگ کے خلاف نکل گیا۔ اس کی وجہ سے سنکی کی پوزیشن کرینک کے مقابلے میں بدل گئی، جس سے والو کا وقت بدل گیا اور جلد کٹ آف ہو گیا۔ چونکہ یہ کنٹرول تھروٹل والو سے لمبے پائپ کے بجائے براہ راست سلنڈر پورٹ پر کام کرتا ہے، اس لیے یہ بہت تیزی سے کام کر سکتا ہے۔ چکنایٔی منسلک کرینک کیس سپلیش چکنایٔی پہلے تیز رفتار انجنوں کی چکنایٔی، جیسے کہ آئیڈیل (ایک اوپن کرینک افقی انجن)، کو تیل کے کپ کے نظام کی ترقی کے ذریعے چکنایٔی کیا گیا جو پہلے درمیانے رفتار کے اسٹیشنری انجنوں پر وسیع پیمانے پر پھیلا ہوا تھا۔ آئل کپ اور ملٹی پوائنٹ چکنا کرنے والے آئل شافٹ بیرنگ کو اچھی طرح سے دیکھ سکتے ہیں اور ایک سنگل سائٹ گلاس کا مشاہدہ انتہائی لاپرواہ انجن ڈرائیور یا آئلر بھی کر سکتا ہے۔ مشکل یہ تھی کہ تیز رفتار انجنوں پر، آئلرز کو اب حرکت پذیر حصوں، جیسے کراس ہیڈ یا کنیکٹنگ راڈ پر نصب نہیں کیا جا سکتا تھا۔ یہاں تیل کا کوئی بھی ذخیرہ نقل و حرکت سے منتشر ہو جائے گا اور اس طرح کا ضروری طور پر چھوٹا ذخیرہ بھی ایک چھوٹی سی جگہ میں اتنا کام کرنے والے انجن کے لیے ناکافی معذوری ہو سکتی ہے۔ اس طرح تیل کی مکمل طور پر دیکھ بھال کی گئی، اور کرینک پن جیسے حرکت پذیر حصوں کو تیل کی فراہمی سے کرینک شافٹ کے ذریعے ڈرلنگ کے ذریعے کھلایا گیا جو گھوم رہے تھے لیکن حرکت نہیں کر رہے تھے، جیسے کہ مرکزی بیرنگ۔ تیل تقسیم کرنے کے لیے سینٹری فیوگل فورس کا بھی استعمال کیا گیا۔ یہ معمول تھا کہ تیز رفتار انجنوں میں صرف ایک یا دو چکنا کرنے والے ہوتے تھے، اس لیے انجن کی دیکھ بھال کرنا ایک آسان کام تھا اور سادہ لاپرواہی اور چکنا کرنے والے کو خشک چلانے سے خرابی کا امکان کم ہوتا تھا۔ سنگل ایکٹنگ انجن جیسے جیسے رفتار بڑھتی گئی، تیز رفتار انجن ایک منسلک کرینک کیس کے ساتھ ملٹی سلنڈر عمودی انجن کی اپنی تیار شدہ شکل کی طرف تیار ہوا۔ سنگل ایکٹنگ پسٹن استعمال کرنے کا رجحان بھی تھا۔ اس کے دو فوائد تھے، چکنا کرنے کو کرینک کیس کے اندر ایک فراخدلی سے 'سپلیش' سسٹم کے ذریعے فراہم کیا جا سکتا ہے جس سے ٹھنڈک میں بھی مدد ملتی ہے، اور دوسرا یہ کہ سنگل ایکٹنگ انجن میں قوتیں ہمیشہ اسی طرح کام کرتی ہیں، جیسے پسٹن راڈ اور کنیکٹنگ راڈ کے ساتھ کمپریشن فورس۔ اس کا مطلب یہ تھا کہ یہاں تک کہ اگر بیرنگ کی کلیئرنس نسبتا سست تھی، تب بھی بیرنگ کو ہمیشہ سخت رکھا جاتا تھا۔ سست، اور اس طرح فری رننگ، بیرنگ کو قبول کیا جا سکتا ہے۔ اس طرح کے انجن کی ایک مثال جڑواں سلنڈر ویسٹنگ ہاؤس انجن ہوں گے۔ ان انجنوں میں ٹرنک پسٹن کا استعمال کیا جاتا تھا، جیسا کہ آج کل اندرونی دہن انجنوں کے لیے استعمال ہوتا ہے، جہاں کوئی علیحدہ کراس ہیڈ نہیں ہے اور منسلک چھڑی کے گجن پن کو پسٹن کے اندر ہی اوپر منتقل کیا جاتا ہے۔ یہ ایک بہت ہی کمپیکٹ ترتیب فراہم کرتا ہے، لیکن ظاہر ہے کہ ایک واحد اداکاری والے پسٹن کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس انجن کے اہم کرینک شافٹ بیرنگ کو علیحدہ آئلرز فراہم کیے گئے تھے جو کرینک کیس سمپ میں بہہ جاتے تھے۔ یہ تسلیم کیا گیا کہ کرینک کیس کا تیل گاڑھا بھاپ کے پانی سے آلودہ ہو جائے گا اور پسٹن سے بہہ جائے گا۔ اس جمع شدہ کنڈینسیٹ کو تیل کے نیچے سے گہرے تالاب کے نیچے سے نکالنے کے لیے ایک والو فراہم کیا گیا تھا۔ ڈبل ایکٹنگ انجن اور پریشر چکنا کرنے کی ایجاد انجن بیرنگ کے پریشر چکنا کرنے کا اہم تصور تیز رفتار بھاپ انجنوں سے شروع ہوا اور اب یہ اندرونی دہن انجنوں کا ایک اہم حصہ ہے۔ یہ چکنا کرنے کے نظام کے طور پر قابل اعتماد ہے اور ہائیڈروسٹیٹک بیرنگ ('آئل ویج') کے استعمال کی بھی اجازت دیتا ہے جو زیادہ بوجھ کو برداشت کر سکتا ہے۔ اس کے لیے پہلا پیٹنٹ 1890 میں بیلس اینڈ مورکوم کو ان کے ڈرافٹ مین البرٹ چارلس پین کے کام سے جاری کیا گیا تھا۔ بیلس اور مورکوم نے ڈبل ایکٹنگ سلنڈروں کو ترجیح دی، تاکہ دی گئی طاقت کے لیے سب سے چھوٹے ممکنہ انجن تیار کیے جا سکیں۔ ان کی بڑی منڈیوں میں سے ایک، جیسے پیٹر اخوان المسلمین، جنگی جہاز کے انجن روم کی حدود میں استعمال کے لیے رائل نیوی کو جنریٹر سیٹ فراہم کرنے میں تھا۔ ڈبل ایکٹنگ انجن کی مشکل یہ تھی کہ منسلک چھڑی میں موجود قوتوں کی سمت اب کمپریشن اور تناؤ کے درمیان الٹ جاتی ہے، تاکہ کسی بھی ہنگامہ آرائی سے بچنے کے لیے بیرنگ کلیئرنس کو سخت بنایا جائے۔ بیلس اور مورکوم نے 625 آر پی ایم پر 20 بی ایچ پی کا دو سلنڈر والا انجن تیار کیا جس میں کرینک بیئرنگ کے دباؤ میں کرینک شافٹ میں لمبے سوراخوں کے ذریعے تیل بھرنے کے لیے ایک چھوٹا سا علیحدہ آئل پمپ استعمال کیا گیا۔ اس نے قابل اعتماد چکنا کرنے اور ٹھنڈک فراہم کی اور آئل فلم کا دباؤ آزادانہ دوڑ فراہم کرنے کے لیے مناسب کلیئرنس کے ساتھ ڈبل ایکٹنگ انجنوں کے استعمال کی اجازت دینے کے لیے کافی تھا۔ مزید دیکھیں ولنس انجن یونیفلو انجن اسٹیم موٹر، بھاپ انجنوں پر تیز رفتار انجن کے اصولوں کا اطلاق نوٹ حوالہ جات مزید پڑھنا اسٹیشنری بھاپ انجن اسٹیم انجن کی قسم کے لحاظ سے