SHAFTS AND COUPLINGS

Other Chapters

• س1: شافٹس (Shafts) کیا ہیں؟
  جواب: شافٹس گھومنے والے مشینی اجزاء (Rotating Machine Elements) ہیں جو طاقت (Power) اور ٹارک (Torque) کو مشین کے ایک حصے سے دوسرے حصے تک منتقل کرتے ہیں۔
  یہ گیئرز (Gears)، پُلّیز (Pulleys)، اور وہیلز (Wheels) جیسے گھومنے والے حصوں کو بھی سپورٹ کرتے ہیں۔
• س2: شافٹ کی معیاری لمبائی (Standard Length of Shaft) کیا ہے؟
  جواب: شافٹ کی معیاری لمبائی استعمال کی بنیاد پر مختلف ہوتی ہے، لیکن عام استعمال کے لیے یہ عام طور پر 1.5 میٹر سے 6 میٹر کے درمیان ہوتی ہے۔
• س3: کپلنگز (Couplings) کیا ہیں؟
  جواب: کپلنگز مشینی آلات ہیں جو دو شافٹس کو جوڑنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں تاکہ ٹارک اور گردش (Rotation) کو ایک شافٹ سے دوسرے شافٹ تک منتقل کیا جا سکے۔
• س4: کپلنگز کے چار استعمال (Uses of Couplings) کیا ہیں؟
  جواب: کپلنگز کے استعمال درج ذیل ہیں:

  • ● دو شافٹس کو آپس میں جوڑنا
  • ● طاقت اور ٹارک منتقل کرنا
  • ● شافٹس کے درمیان میل Alignment کی کمی کو پورا کرنا
  • ● شافٹس کو زیادہ بوجھ سے بچانا
• س5: اکسل (Axle) کیا ہے؟
  جواب: اکسل غیر گھومنے والا شافٹ (Non-Rotating Shaft) ہے جو گھومنے والے وہیلز یا گیئرز کو سپورٹ کرتا ہے۔
  یہ بنیادی طور پر مشین یا گاڑی کے وزن کو برداشت کرتا ہے۔
• س6: اکسل میں ٹارک کیوں پیدا نہیں ہوتا؟
  جواب: اکسل میں ٹارک پیدا نہیں ہوتا کیونکہ یہ طاقت منتقل نہیں کرتا؛ یہ صرف بوجھ کو سپورٹ کرتا ہے اور وہیلز یا گیئرز کو گھومنے دیتا ہے۔
• س7: سپنڈل (Spindle) کیا ہے؟
  جواب: سپنڈل ایک چھوٹا شافٹ ہے جو مشین میں گیئرز، پُلّیز، یا کٹنگ ٹولز لے جاتا ہے۔
  یہ گھومتا ہے اور حرکت یا طاقت منتقل کرتا ہے۔
• س8: شافٹس کے لیے استعمال ہونے والے مواد (Materials) کیا ہیں؟
  جواب: شافٹس کے لیے استعمال ہونے والا مواد:

  • ● مائلڈ اسٹیل (Mild Steel)
  • ● کاربن اسٹیل (Carbon Steel)
  • ● الائے اسٹیل (Alloy Steel)
  • ● اسٹینلیس اسٹیل (Stainless Steel)
  • ● کاسٹ آئرن (Cast Iron) (لائٹ ڈیوٹی شافٹس کے لیے)
• س9: شافٹس کی تیاری (Manufacturing) کیسے ہوتی ہے؟
  جواب: شافٹس عموماً درج ذیل مراحل سے تیار کیے جاتے ہیں:
  1. فورجنگ یا کاسٹنگ (Forging or Casting) تاکہ بنیادی شکل حاصل ہو
  2. مشینی عملیات جیسے ٹرننگ، گرائنڈنگ، اور ڈرلنگ (Machining Operations) تاکہ درست طول و عرض حاصل ہوں
  3. ہیٹ ٹریٹمنٹ (Heat Treatment) تاکہ مضبوطی اور سختی میں اضافہ ہو
  4. سطح کی تکمیل (Surface Finishing) تاکہ ہموار گردش ممکن ہو
• س10: شافٹس کی اقسام (Types of Shafts) کیا ہیں؟
  جواب: شافٹس کی اقسام درج ذیل ہیں:

  • ● ٹرانسمیشن شافٹس (Transmission Shafts)
  • ● مشینی شافٹس (Machine Shafts)
  • ● اکسلز (Axles)
  • ● سپنڈلز (Spindles)
• س11: ٹرانسمیشن شافٹس (Transmission Shafts) کیا ہیں؟
  جواب: ٹرانسمیشن شافٹس وہ شافٹس ہیں جو انجن یا موٹر سے طاقت کو دوسرے مشینی اجزاء تک منتقل کرتے ہیں۔
  مثالیں: لائن شافٹس (Line Shafts)، کاؤنٹر شافٹس (Counter Shafts)، جیک شافٹس (Jack Shafts)
• س12: مشینی شافٹس (Machine Shafts) کیا ہیں؟
  جواب: مشینی شافٹس وہ شافٹس ہیں جو مشین کا لازمی حصہ ہوتے ہیں اور گھومنے والے اجزاء جیسے پُلّیز، گیئرز، یا کیمز کو سپورٹ کرتے ہیں۔
• س13: ٹرانسمیشن شافٹس کے معیاری سائز (Standard Sizes of Transmission Shafts) کیا ہیں؟
  جواب: ٹرانسمیشن شافٹس کے معیاری سائز عام طور پر قطر میں 25 mm سے 120 mm کے درمیان ہوتے ہیں، جو ٹارک اور طاقت کی ضرورت کے مطابق ہوتے ہیں۔
• س14: شافٹس میں کس قسم کے Stress ہوتے ہیں؟
  جواب: شافٹس میں درج ذیل Stress ہوتے ہیں:

  • ● ٹارک کی وجہ سے Torsional Stress
  • ● Transverse Load کی وجہ سے Bending Stress
  • ● Bending اور Torsion کے مشترکہ اثر سے Combined Stress
• س15: Solid Shafts کیا ہیں؟
  جواب: Solid shafts وہ شافٹس ہیں جو ایک مکمل ٹھوس (Solid) ٹکڑے سے بنے ہوتے ہیں۔
  یہ سادہ تعمیر کے ہوتے ہیں اور اسی قطر کے Hollow Shafts کے مقابلے میں مضبوط ہوتے ہیں۔
• س16: Hollow Shafts کیا ہیں؟
  جواب: Hollow shafts وہ شافٹس ہیں جن کے بیچ میں ایک سوراخ ہوتا ہے۔
  یہ وزن میں ہلکے ہوتے ہیں لیکن تقریباً وہی ٹارک منتقل کر سکتے ہیں جو اسی مواد کے Solid Shafts منتقل کرتے ہیں۔
• س17: Guest’s Theory کیا ہے؟
  جواب: Guest’s Theory ایک طریقہ ہے جس سے combined bending اور torsion والے shafts کی طاقت (Strength) کا حساب لگایا جاتا ہے۔
  یہ فرض کرتا ہے کہ زیادہ سے زیادہ distortion energy proportional ہوتی ہے failure سے۔
• س18: Rabin’s Theory کیا ہے؟
  جواب: Rabin’s Theory وہ طریقہ ہے جو shafts کی طاقت (Strength) طے کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے جب Bending اور Torsion ایک ساتھ ہوں، اور یہ Maximum Shear Stress criterion استعمال کرتا ہے۔
• س19: Shaft Coupling کیا ہے؟
  جواب: Shaft coupling ایک مشینی آلہ ہے جو دو شافٹس کو آپس میں جوڑتا ہے تاکہ ایک شافٹ سے دوسرے شافٹ تک طاقت منتقل کی جا سکے۔
• س20: اچھی Shaft Coupling کی خصوصیات کیا ہونی چاہئیں؟
  جواب: اچھی Shaft Coupling کی خصوصیات درج ذیل ہیں:

  • ● زیادہ سے زیادہ ٹارک بغیر سلپ کے منتقل کرے
  • ● Misalignment کو برداشت کرے
  • ● آسانی سے assemble اور disassemble ہو
  • ● کم سے کم backlash اور wear ہو
  • ● مضبوط اور durable ہو
• س21: Shaft Coupling کی اقسام کیا ہیں؟
  جواب: Shaft Coupling کی اقسام درج ذیل ہیں:

  • ● Rigid Coupling
  • ● Flexible Coupling
  • ● Universal Coupling
  • ● Bush Pin Type Coupling
• س22: Rigid Coupling کیا ہے؟
  جواب: Rigid Coupling وہ coupling ہے جو دو شافٹس کو اس طرح جوڑتا ہے کہ ان کے درمیان کوئی relative movement نہ ہو۔
  یہ اس وقت استعمال ہوتا ہے جب شافٹس کی perfect alignment درکار ہو۔
• س23: Rigid Coupling کی اقسام کیا ہیں؟
  جواب: Rigid Coupling کی اقسام درج ذیل ہیں:

  • ● Muff Coupling
  • ● Flange Coupling
  • ● Clamp Coupling
• س24: Muff Coupling کیا ہے؟
  جواب: Muff Coupling وہ rigid coupling ہے جس میں ایک hollow cylinder (muff) دو شافٹس کے آخر پر رکھا جاتا ہے اور keys کے ذریعے secure کیا جاتا ہے۔
  یہ torque منتقل کرتا ہے بغیر کسی misalignment کے۔
• س25: Flange Coupling کیا ہے؟
  جواب: Flange Coupling وہ rigid coupling ہے جس میں شافٹس کے آخر پر flange لگائی جاتی ہیں اور bolts کے ذریعے جوڑ کر torque منتقل کیا جاتا ہے۔
• س26: Flange Coupling کی اقسام کیا ہیں؟
  جواب: Flange Coupling کی اقسام درج ذیل ہیں:

  • ● Unprotected Type Flange Coupling
  • ● Protected Type Flange Coupling
  • ● Marine Type Flange Coupling
• س27: Unprotected Type Flange Coupling کیا ہے؟
  جواب: Unprotected Type Flange Coupling وہ سادہ flange coupling ہے جس میں bolts اور nuts کو کسی guard یا cover سے محفوظ نہیں کیا جاتا۔
• س28: Protected Type Flange Coupling کیا ہے؟
  جواب: Protected Type Flange Coupling وہ flange coupling ہے جس میں bolts اور nuts کو safety کے لیے guard سے ڈھانپا جاتا ہے۔
• س29: Marine Type Flange Coupling کیا ہے؟
  جواب: Marine Type Flange Coupling ships میں استعمال ہونے والا heavy-duty flange coupling ہے۔
  یہ high torque برداشت کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے اور زیادہ سے زیادہ safety فراہم کرتا ہے۔
• س30: Clamp Coupling کیا ہے؟
  جواب: Clamp coupling وہ rigid coupling ہے جس میں دو halves bolts کے ذریعے شافٹس پر clamp کیے جاتے ہیں۔
  اسے assemble اور disassemble کرنا آسان ہوتا ہے۔
• س31: Flexible Coupling کیا ہے؟
  جواب: Flexible coupling وہ coupling ہے جو connected شافٹس میں کچھ misalignment کو برداشت کرتی ہے اور torque منتقل کرتے وقت shocks یا vibrations کو جذب کرتی ہے۔
• س32: Flexible Coupling کی اقسام کیا ہیں؟
  جواب: Flexible Coupling کی اقسام درج ذیل ہیں:

  • ● Pin Type Flexible Coupling
  • ● Bush Pin Type Coupling
  • ● Universal Coupling
• س33: Universal Coupling کیا ہے؟
  جواب: Universal coupling وہ flexible coupling ہے جو دو شافٹس کو زاویے پر جوڑتا ہے اور ان کے درمیان motion منتقل کرتا ہے۔
  یہ عام طور پر automobile drive shafts میں استعمال ہوتا ہے۔
• س34: Bush Pin Type Coupling کیا ہے؟
  جواب: Bush pin type coupling وہ flexible coupling ہے جس میں shafts کو bush اور pin کے ذریعے جوڑا جاتا ہے۔
  یہ تھوڑی misalignment کو برداشت کرتا ہے اور shocks کو absorb کرتا ہے۔
• س35: Shaft میں Torque کا فارمولا کیا ہے؟
  جواب: Shaft میں Torque T دیا جاتا ہے:
  T = W × r
  جہاں W = لگائی گئی Force (N)
  r = Shaft کا radius (m)
• س36: Hollow Shaft میں Torque کا فارمولا کیا ہے؟
  جواب: Hollow Shaft میں Torque T دیا جاتا ہے:
  T = (π/16) × τ × (d_o⁴ - d_i⁴) / d_o⁴
  جہاں τ = Shear stress
  d_o = Outer diameter
  d_i = Inner diameter
• س37: Hollow Shaft میں Bending Moment کا فارمولا کیا ہے؟
  جواب: Hollow Shaft میں Bending Moment M دیا جاتا ہے:
  M = (π/32) × σ × (d_o⁴ - d_i⁴) / (d_o² + d_i²)
  جہاں σ = Bending stress
• س38: Solid Shaft میں Bending Moment کا فارمولا کیا ہے؟
  جواب: Solid Shaft میں Bending Moment M دیا جاتا ہے:
  M = (π/32) × σ × d³
  جہاں d = Shaft کا diameter
  σ = Bending stress
• س39: Equivalent Twisting Moment کا فارمولا کیا ہے؟
  جواب: Equivalent Twisting Moment T_e دیا جاتا ہے:
  T_e = √(T² + M²)
  جہاں T = Torque
  M = Bending Moment
• س40: Equivalent Bending Moment کا فارمولا کیا ہے؟
  جواب: Equivalent Bending Moment M_e دیا جاتا ہے:
  M_e = √(M² + T²)
  جہاں M = Bending Moment
  T = Torque