Single Block or Shoe Brake MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Single Block or Shoe Brake - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

संप्रत्यय:

ब्रेक ड्रम के दक्षिणावर्त घूर्णन के लिए लीवर के अंत में आवश्यक बल टॉर्क संतुलन का उपयोग करके और ब्रेकिंग सिस्टम पर घर्षण के प्रभाव पर विचार करके पाया जाता है।

दिया गया है:

ब्रेकिंग टॉर्क, T = 400 Nm

ड्रम का व्यास, D = 200 मिमी = 0.2 मीटर

ड्रम की त्रिज्या, r = D/2 = 0.1 मीटर

घर्षण गुणांक, μ = 0.4

a = 75 मिमी = 0.075 मीटर, b = 550 मिमी = 0.55 मीटर, c = 150 मिमी = 0.15 मीटर, d = 25 मिमी = 0.025 मीटर

गणना:

दक्षिणावर्त घूर्णन के लिए, घर्षण ब्रेकिंग बल की सहायता करता है। ब्रेकिंग टॉर्क इस प्रकार दिया गया है:

\( T = F_N \cdot r \cdot \left(1 + \mu \cdot \frac{a}{c} \right) \)

मानों को प्रतिस्थापित करने पर:

\( F_N = \frac{T}{r \cdot (1 + \mu \cdot \frac{a}{c})} = \frac{400}{0.1 \cdot \left(1 + 0.4 \cdot \frac{75}{150} \right)} = \frac{400}{0.1 \cdot 1.2} = \frac{400}{0.12} = 3333.33~N \)

धुरा A के परितः आघूर्ण लेने पर:

\( P \cdot b = F_N \cdot (c + \mu \cdot d) \)

\( P = \frac{F_N \cdot (c + \mu \cdot d)}{b} = \frac{3333.33 \cdot (0.15 + 0.4 \cdot 0.025)}{0.55} = \frac{3333.33 \cdot 0.16}{0.55} = \frac{533.33}{0.55} = 969.7~N \approx 1.0~kN \)

संकल्पना:

ऐसे प्रश्नों को हल करने के लिए निम्नलिखित चरण का प्रयोग कीजिए। 

ड्रम और उपरोक्त भाग के लिए अलग-अलग FBD (बल निर्देशक आरेख) खींचिए। 

गणना:

दिया गया है:

μ = 0.25, M_t = 30 Nm, R = 250 mm ⇒ 0.25 m

अब निम्नलिखित समीकरणों का प्रयोग करने पर 

F­r × R = M_t    ----(1)

Fr = μN         ----(2)

∑ (बलाघूर्ण)0 = 0    ----(3)

Fr × R = M_t 

∴ Fr  × 0.25 = 30 ⇒ Fr = 120 N

Fr = μN

\(∴\;N = \frac{{120}}{{0.25}} = 480\;N\)

अब, ∑(बलाघूर्ण)o = 0

∴ P(1) – N(0.5) - Fr(0.5) = 0

∴ P = (480 × 0.5) + (120 × 0.5) ⇒ 300 N.

संकल्पना:

लॉन्ग शू​:

• ब्लॉक ब्रेक के लिए, जब शू ब्लॉक और ड्रम के बीच संपर्क कोण 40° से अधिक होता है, तो इसे लॉन्ग शू कहा जाता है, लम्बवत प्रतिक्रिया और घर्षण बल ब्लॉक के मध्य-बिंदु पर कार्य नहीं करते हैं जैसा कि छोटे शू की स्थिति में होता है। एक लम्बे शू में, केंद्र की तुलना में सिरों पर सामान्य दबाव कम होता है।
• घर्षण गुणांक μ, को घर्षण के समतुल्य सह-कुशल द्वारा प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए μ' जहां \(μ'=\frac{4μ sin\;θ}{2θ\;+\;sin\;2θ}\)

नोट: हमेशा F.B.D बनाएं और उसके अनुसार आगे बढ़ें।

गणना:

दिया है:

d = 250 mm, 2θ = 90°, P = 700 N, μ = 0.35

∵ θ > 40° यह लॉन्ग शू-ब्रेक की स्थिति है।

\(μ'=\frac{4μ sin\;θ}{2θ\;+\;sin\;2θ}\)

\(μ' = \frac{{4\;×\;0.35\;×\;\sin 45^\circ}}{{\left( {\frac{\pi }{2}} \right)\;+\;\sin\;90^\circ}}\Rightarrow0.385\)

हिंज O के पार आघुर्ण लेने पर,

(Ft × 50) + (700 × 450) = RN × 200

∴ (RN × 200) - (Ft × 50) = 700 × 450

∴ Ft = 670.954 N    [∵ Ft = μ'RN]

आवश्यक बालाघूर्ण

\(M_t= F_t × r\)

\(\therefore M_t= 670.954 × 0.125\;\Rightarrow 83.86\;Nm\)

पद ब्रेक

• इस प्रकार के ब्रेक में ब्लॉक शामिल होते हैं जिसे घूर्णी ड्रम की सतह के विरुद्ध दबाया जाता है। 
• इस प्रकार के ब्रेक में ब्लॉक रुक्षता पूर्वक उत्तोलक से जुड़ा होता है जो घर्षण संबंधी पदार्थ के साथ संरेखित होता है। 
• ब्लॉक और ड्रम पर घर्षण संरेखण के बीच इस घर्षण के कारण ड्रम के घूर्णन का अत्वरण होता है। 
• अनुप्रयोग: साइकिल ब्रेक, रेलवे ट्रेन, विद्युतीय क्रेन। 

बंध ब्रेक 

• इसमें एक रस्सी, बेल्ट या नमनीय इस्पात बंध संरेखित घर्षण पदार्थ शामिल होते हैं जो ड्रम पर आंशिक रूप से लपेटे होते हैं। 
• जब बंध ड्रम की बाहरी सतह के विरुद्ध होता है, तो ड्रम और बंध के बीच घर्षण बल एक ब्रैकिंग बलाघूर्ण प्रेरित करता है। 
• अनुप्रयोग: पार्किंग ब्रेक के रूप में मोटर वाहन। 

बंध और ब्लॉक ब्रेक

• इसमें नमनीय इस्पात बंध के अंदर निर्दिष्ट कई लकड़ी के ब्लॉक शामिल होते हैं। 
• ब्रेक के अनुप्रयोग के बाद ब्लॉक को ड्रम के विरुद्ध दबाया जाता है। 
• ब्रेकिंग क्रिया ब्लॉक और ड्रम के बीच घर्षण द्वारा प्रदान की जाती है। 
• लकड़ी के ब्लॉक का प्रयोग इसलिए किया जाता है क्योंकि लकड़ी के ब्लॉक घर्षण का उच्चतम गुणांक प्रदान करते हैं और लकड़ी के ब्लॉक को आसानी से क्लांत होने के बाद प्रतिस्थापित किया जा सकता है। 

आंतरिक विस्तृत पद ब्रेक

• इसमें दो निर्दिष्ट आधार पर कीलकित दो अर्धवृत्ताकार पद शामिल होते हैं। 
• पद की बाहरी सतह फेरोडो जैसे घर्षण पदार्थ के साथ संरेखित होती है। 
• पद का एक छोर आधार पर कीलकित होता है जबकि बाहरी छोर एक प्रेरण बल के अधीन होता है। 
• अनुप्रयोग: मोटर कार और प्रकाश ट्रक। 

उत्तोलक और ब्रेक डैम का बल निर्देशक आरेख निम्न हैं

O के चारों ओर उत्तोलक आघूर्ण के लिए, ∑M_o = 0

⇒ (400 N) × (400 + 200) mm = N × 200 mm

\(\Rightarrow Normal\;force,\;N = \frac{{400 \times 600}}{{200}} = 1200\;N\)

स्पर्शीय बल, F_t = μN = 0.25 × 1200 = 300 N

ब्रैकिंग बलाघूर्ण = T_b = F_t × r = 300 × 0.15 = 45 N.m

संकल्पना:

लॉन्ग शू​:

• ब्लॉक ब्रेक के लिए, जब शू ब्लॉक और ड्रम के बीच संपर्क कोण 40° से अधिक होता है, तो इसे लॉन्ग शू कहा जाता है, लम्बवत प्रतिक्रिया और घर्षण बल ब्लॉक के मध्य-बिंदु पर कार्य नहीं करते हैं जैसा कि छोटे शू की स्थिति में होता है। एक लम्बे शू में, केंद्र की तुलना में सिरों पर सामान्य दबाव कम होता है।
• घर्षण गुणांक μ, को घर्षण के समतुल्य सह-कुशल द्वारा प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए μ' जहां \(μ'=\frac{4μ sin\;θ}{2θ\;+\;sin\;2θ}\)

नोट: हमेशा F.B.D बनाएं और उसके अनुसार आगे बढ़ें।

गणना:

दिया है:

d = 250 mm, 2θ = 90°, P = 700 N, μ = 0.35

∵ θ > 40° यह लॉन्ग शू-ब्रेक की स्थिति है।

\(μ'=\frac{4μ sin\;θ}{2θ\;+\;sin\;2θ}\)

\(μ' = \frac{{4\;×\;0.35\;×\;\sin 45^\circ}}{{\left( {\frac{\pi }{2}} \right)\;+\;\sin\;90^\circ}}\Rightarrow0.385\)

हिंज O के पार आघुर्ण लेने पर,

(Ft × 50) + (700 × 450) = RN × 200

∴ (RN × 200) - (Ft × 50) = 700 × 450

∴ Ft = 670.954 N    [∵ Ft = μ'RN]

आवश्यक बालाघूर्ण

\(M_t= F_t × r\)

\(\therefore M_t= 670.954 × 0.125\;\Rightarrow 83.86\;Nm\)

संकल्पना:

ऐसे प्रश्नों को हल करने के लिए निम्नलिखित चरण का प्रयोग कीजिए। 

ड्रम और उपरोक्त भाग के लिए अलग-अलग FBD (बल निर्देशक आरेख) खींचिए। 

गणना:

दिया गया है:

μ = 0.25, M_t = 30 Nm, R = 250 mm ⇒ 0.25 m

अब निम्नलिखित समीकरणों का प्रयोग करने पर 

F­r × R = M_t    ----(1)

Fr = μN         ----(2)

∑ (बलाघूर्ण)0 = 0    ----(3)

Fr × R = M_t 

∴ Fr  × 0.25 = 30 ⇒ Fr = 120 N

Fr = μN

\(∴\;N = \frac{{120}}{{0.25}} = 480\;N\)

अब, ∑(बलाघूर्ण)o = 0

∴ P(1) – N(0.5) - Fr(0.5) = 0

∴ P = (480 × 0.5) + (120 × 0.5) ⇒ 300 N.

उत्तोलक और ब्रेक डैम का बल निर्देशक आरेख निम्न हैं

O के चारों ओर उत्तोलक आघूर्ण के लिए, ∑M_o = 0

⇒ (400 N) × (400 + 200) mm = N × 200 mm

\(\Rightarrow Normal\;force,\;N = \frac{{400 \times 600}}{{200}} = 1200\;N\)

स्पर्शीय बल, F_t = μN = 0.25 × 1200 = 300 N

ब्रैकिंग बलाघूर्ण = T_b = F_t × r = 300 × 0.15 = 45 N.m

पद ब्रेक

• इस प्रकार के ब्रेक में ब्लॉक शामिल होते हैं जिसे घूर्णी ड्रम की सतह के विरुद्ध दबाया जाता है। 
• इस प्रकार के ब्रेक में ब्लॉक रुक्षता पूर्वक उत्तोलक से जुड़ा होता है जो घर्षण संबंधी पदार्थ के साथ संरेखित होता है। 
• ब्लॉक और ड्रम पर घर्षण संरेखण के बीच इस घर्षण के कारण ड्रम के घूर्णन का अत्वरण होता है। 
• अनुप्रयोग: साइकिल ब्रेक, रेलवे ट्रेन, विद्युतीय क्रेन। 

बंध ब्रेक 

• इसमें एक रस्सी, बेल्ट या नमनीय इस्पात बंध संरेखित घर्षण पदार्थ शामिल होते हैं जो ड्रम पर आंशिक रूप से लपेटे होते हैं। 
• जब बंध ड्रम की बाहरी सतह के विरुद्ध होता है, तो ड्रम और बंध के बीच घर्षण बल एक ब्रैकिंग बलाघूर्ण प्रेरित करता है। 
• अनुप्रयोग: पार्किंग ब्रेक के रूप में मोटर वाहन। 

बंध और ब्लॉक ब्रेक

• इसमें नमनीय इस्पात बंध के अंदर निर्दिष्ट कई लकड़ी के ब्लॉक शामिल होते हैं। 
• ब्रेक के अनुप्रयोग के बाद ब्लॉक को ड्रम के विरुद्ध दबाया जाता है। 
• ब्रेकिंग क्रिया ब्लॉक और ड्रम के बीच घर्षण द्वारा प्रदान की जाती है। 
• लकड़ी के ब्लॉक का प्रयोग इसलिए किया जाता है क्योंकि लकड़ी के ब्लॉक घर्षण का उच्चतम गुणांक प्रदान करते हैं और लकड़ी के ब्लॉक को आसानी से क्लांत होने के बाद प्रतिस्थापित किया जा सकता है। 

आंतरिक विस्तृत पद ब्रेक

• इसमें दो निर्दिष्ट आधार पर कीलकित दो अर्धवृत्ताकार पद शामिल होते हैं। 
• पद की बाहरी सतह फेरोडो जैसे घर्षण पदार्थ के साथ संरेखित होती है। 
• पद का एक छोर आधार पर कीलकित होता है जबकि बाहरी छोर एक प्रेरण बल के अधीन होता है। 
• अनुप्रयोग: मोटर कार और प्रकाश ट्रक। 

संकल्पना:

लॉन्ग शू​:

• ब्लॉक ब्रेक के लिए, जब शू ब्लॉक और ड्रम के बीच संपर्क कोण 40° से अधिक होता है, तो इसे लॉन्ग शू कहा जाता है, लम्बवत प्रतिक्रिया और घर्षण बल ब्लॉक के मध्य-बिंदु पर कार्य नहीं करते हैं जैसा कि छोटे शू की स्थिति में होता है। एक लम्बे शू में, केंद्र की तुलना में सिरों पर सामान्य दबाव कम होता है।
• घर्षण गुणांक μ, को घर्षण के समतुल्य सह-कुशल द्वारा प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए μ' जहां \(μ'=\frac{4μ sin\;θ}{2θ\;+\;sin\;2θ}\)

नोट: हमेशा F.B.D बनाएं और उसके अनुसार आगे बढ़ें।

गणना:

दिया है:

d = 250 mm, 2θ = 90°, P = 700 N, μ = 0.35

∵ θ > 40° यह लॉन्ग शू-ब्रेक की स्थिति है।

\(μ'=\frac{4μ sin\;θ}{2θ\;+\;sin\;2θ}\)

\(μ' = \frac{{4\;×\;0.35\;×\;\sin 45^\circ}}{{\left( {\frac{\pi }{2}} \right)\;+\;\sin\;90^\circ}}\Rightarrow0.385\)

हिंज O के पार आघुर्ण लेने पर,

(Ft × 50) + (700 × 450) = RN × 200

∴ (RN × 200) - (Ft × 50) = 700 × 450

∴ Ft = 670.954 N    [∵ Ft = μ'RN]

आवश्यक बालाघूर्ण

\(M_t= F_t × r\)

\(\therefore M_t= 670.954 × 0.125\;\Rightarrow 83.86\;Nm\)

संप्रत्यय:

ब्रेक ड्रम के दक्षिणावर्त घूर्णन के लिए लीवर के अंत में आवश्यक बल टॉर्क संतुलन का उपयोग करके और ब्रेकिंग सिस्टम पर घर्षण के प्रभाव पर विचार करके पाया जाता है।

दिया गया है:

ब्रेकिंग टॉर्क, T = 400 Nm

ड्रम का व्यास, D = 200 मिमी = 0.2 मीटर

ड्रम की त्रिज्या, r = D/2 = 0.1 मीटर

घर्षण गुणांक, μ = 0.4

a = 75 मिमी = 0.075 मीटर, b = 550 मिमी = 0.55 मीटर, c = 150 मिमी = 0.15 मीटर, d = 25 मिमी = 0.025 मीटर

गणना:

दक्षिणावर्त घूर्णन के लिए, घर्षण ब्रेकिंग बल की सहायता करता है। ब्रेकिंग टॉर्क इस प्रकार दिया गया है:

\( T = F_N \cdot r \cdot \left(1 + \mu \cdot \frac{a}{c} \right) \)

मानों को प्रतिस्थापित करने पर:

\( F_N = \frac{T}{r \cdot (1 + \mu \cdot \frac{a}{c})} = \frac{400}{0.1 \cdot \left(1 + 0.4 \cdot \frac{75}{150} \right)} = \frac{400}{0.1 \cdot 1.2} = \frac{400}{0.12} = 3333.33~N \)

धुरा A के परितः आघूर्ण लेने पर:

\( P \cdot b = F_N \cdot (c + \mu \cdot d) \)

\( P = \frac{F_N \cdot (c + \mu \cdot d)}{b} = \frac{3333.33 \cdot (0.15 + 0.4 \cdot 0.025)}{0.55} = \frac{3333.33 \cdot 0.16}{0.55} = \frac{533.33}{0.55} = 969.7~N \approx 1.0~kN \)