আজকে আমাদের আলোচনার বিষয়-ফ্রন্ট এন্ড বা স্টিয়ারিং জিওমেট্রি
ফ্রন্ট এন্ড বা স্টিয়ারিং জিওমেট্রি Front end/Steering Geometry
ফ্রন্ট এন্ড বা স্টিয়ারিং জিওমেট্রি (Front end / Steering Geometry) :
গাড়ির দিক নিয়ন্ত্রণে স্টিয়ারিং সিস্টেম ব্যবহৃত হয়। এদিক নিয়ন্ত্রণ সঠিক ও কার্যকরীকরণের জন্য গাড়ির, সম্মুখ ঢাকাদ্বয়ের ফ্রেম ও অ্যাটাসমেন্টের যন্ত্রাংশের সঙ্গে কতকগুলো কোণে সংরক্ষণ করে থাকে। এ কোণগুলোকে একত্রে ফন্ট এন্ড জিওমেট্রি বা স্টিয়ারিং জিওমেট্রি বা ফ্রন্ট হুইল অ্যালাইনমেন্ট বলে।
এ কোণগুলোর সঠিকতা, বোঝা বা যাত্রী নিয়ে, সোজা পথে চলতে গাড়ির চাকাগুলোকে সোজাভাবে চলতে সাহায্য করে এবং চাকাকে সমহারে ক্ষয় করে। এটি ছাড়া স্টিয়ারিং জিওমেট্রি গাড়িতে সঠিক কোণে আবর্তন বা দিক পরিবর্তন করতে সাহায্য করে। ফ্রন্ট এন্ড জিওমেটি বা স্টিয়ারিং জিওমেট্রির কোণগুলো হলো।
ক. টো-ইন/আউট
২. ক্যাস্টার অ্যাজে
গ. ক্যামার অ্যাসে কিং পিন ইনক্লিনেশন ( কে পি আই )
৩. টো-আউট অন টার্ন ।
টো ইন অ্যান্ড টো-আউট-এর প্রয়োজনীয়তা (Necessity of Toe-in & Toe out)
টো-ইন এর প্রয়োজনীয়তা গাড়ির সম্মুখ চাকাক্ষয়ের অগ্রভাগের দূরত্ব, তাদের ভাগের তুলনায় যে পরিমাণ নিকটবর্তী বা কম হয়ে থাকে, তাকে টো-ইন বলে। চিত্রে, ২ নং লাইন হতে ১ নং লাইন যে পরিমাণ ছোট তা হলো গাড়ির টো-ইন। যে সকল গাড়ির ইঞ্জিন সম্মুখে থাকে সাধারণত সে সকল গাড়িতে সম্মুখের ডাকাদ্বয়কে টো-ইন অবস্থানে রাখা হয়।
সম্মুখে ইঞ্জিন থাকার জন্য পিছনের ওজন বা বোঝাকে গাড়ি টেনে নিয়ে চলে। টেনে নিয়ে চলার জন্য পাড়ির সম্মুখের চাকাষয়ের প্রাথমিক অবস্থান টো-ইন অবস্থায় রাখা হয়, ফলে চলন্ত অবস্থায় ঢাকা দুটি বাহিরমুখী হতে গিয়ে সোজা হয়ে যায়। চলন্ত অবস্থা বোঝা/যাত্রী নিয়ে ঢাকায় যেন সোজা হয়ে চলে এজন্য সম্মুখের চাকায় টো ইন অবস্থায় রাখা হয়।
টো-আউট এর প্রয়োজনীয়তা (Necessity of Toe out):
গাড়ির সম্মুখে ঢাকাযয়ের অগ্রভাগের দূরত্ব তাদের পশ্চাৎ ভাগের তুলনায় যে পরিমাণ বেশি বা দূরবর্তী হয়ে থাকে, এ পার্থক্যের পরিমাণকে গাড়ির টো ইন আউট বলে। চিত্রে সম্মুখ চাকাদ্বয়ের ২নং লাইনের কৌণিক দূরত্ব হতে ১নং লাইনের কৌণিক দূরত্ব যতটুকু বেশি তা হলো টো-আউট।
সাধারণত যে গাড়ির ইঞ্জিন পিছনে থাকে, সে গাড়ি বোঝা বা যাত্রীদের ঠেলে নিয়ে যায়। এ ঠেলাজনিত কারণে গাড়ির সম্মুখের চাকা এ ক্ষেত্রে চলন্ত অবস্থায় ভিতরের দিকে আসার একটি প্রবণতা বৃদ্ধি পায়। এ কারণে, সম্মুখের চাকাম্বয়কে প্রাথমিক অবস্থায় কোনো টো-আউট অবস্থায় অবস্থান করে, সে ভাবে বাধা হয়।
সুতরাং গাড়ি টো-আউট রাখার মুখ্য প্রয়োজন হলো চলন্ত অবস্থায় গাড়ির চাকায় সোজা ও সমান্তরাল অবস্থানে চলে গাড়ির দিক নিয়ন্ত্রণে সাহায্য করান, টায়ারের ক্ষয় কমানো ও সমহারে যেন ক্ষয় হয় তা রক্ষা করা। টো-ইন এর ন্যায় টো-আউটও মাত্র কয়েক মিলিমিটারের হয়ে থাকে ।
ক্যাস্টার ও কেয়ার অ্যাদেশের এ (Importance of Caster and Camber Angle):
ক্যাস্টার অ্যানেল ভূমির উল্লম্ব লাইন ও কিং পিন অথবা বল জয়েন্টায়ের অক্ষ লাইনের মধ্যে যে কোণ উৎপন্ন করে তাকে ক্যাস্টার অ্যাঙ্গেল বলে। এ ক্যাস্টার অ্যাঙ্গেল পজিটিভ অথবা নেগেটিভ ক্যাস্টার অ্যাঙ্গেল হতে পারে। এটা পাড়ির দিক নিয়ন্ত্রণে লিড-পয়েন্ট প্রদান করে থাকে অর্থাৎ যে দিকে চলবে, সে দিকে চলতে নেতৃত্ব দান করে থাকে।
১. পজিটিভ ক্যাস্টার যখন কিং পিন বা বল অভেন্টের সেন্টার লাইন গাড়ির চাকার পিছনের দিকে চিত্রের ন্যায় হেলে থাকে এবং ভূমির উল্লখ লাইনের সঙ্গে লাইন যে কোণ উৎপন্ন করে তাকে পজিটিভ ক্যাস্টার অ্যাঙ্গেল বলে । প্রস্তুতকারকগণ একে পি দ্বারা চিহ্নিত করে থাকেন।
২. নেগেটিভ ক্যান্টার যখন কিং পিন বা বল জয়েন্টের সেন্টার गान গাড়ির সম্মুখ দিকে হেলে থাকে এবং ভূমির উলম্ব লাইনের সঙ্গে এ হেলে থাকা লাইন যে কোণ উৎপন্ন করে তাকে নেগেটিভ ক্যাস্টার অ্যাজেন বলে। প্রস্তুত কারকগণ একে এন অক্ষর
৩. ক্যাস্টার অ্যাসেল সংরক্ষণের গুরুত্ব পাড়ির সোজা পথে চলার জন্য ক্যাস্টার অ্যাঙ্গেল একটি লি পয়েন্ট প্রদান করে থাকে।
ক. ভূমির সমান্তরাল লাইনের সঙ্গে ক্যাস্টার অ্যাঙ্গেলের কৌণিক লাইনটি এ নিড পয়েন্ট উৎপন্ন করে এবং এ নিড পয়েন্ট বরাবর চাকাকে পরিচালনা করে।
খ. এটি সোজা রাস্তায় বা আবর্তনের পর পরই পুনঃসোজা অবস্থায় আনার পর গাড়িকে অর্থাৎ গাড়ির সম্মুখে ঢাকাদ্বয়কে সম্মুখ দিকে সোজাভাবে চলার ক্ষেত্রে সম্পূর্ণ নিয়ন্ত্রণ করে থাকে।
গ. এটি রাস্তার ফাউনাবস্থায় (মাঝখান উঁচু ও নুইদিকে চালু) গাড়ির চলার ভারসাম্যতা রক্ষা করে ।
ঘ. ক্যাস্টারের সঠিকতা রাস্তার সঙ্গে চাকার সংস্পর্শতার সঠিকতার সংরক্ষণ করে এবং আবর্তনের পর পরই গাড়ির দিকে নিয়ন্ত্রণের নেতৃত্ব গ্রহণ করে।
ত্রুটিপূর্ণ ক্যাস্টার অ্যাঙ্গেলের ক্ষতিকর প্রতিক্রিয়া
ক) অসম ক্যাস্টার গাড়িকে সম্মুখে ক্ষুদ্রতম পরিটিও ক্যাস্টার অ্যাসেলের দিকে টানবে অর্থাৎ সোজা পথে চলার নিক নিয়ন্ত্রণে বাধা হয়ে ान।
খ) ক্ষুদ্রতম ক্যাস্টার গাড়িকে বিপক্ষে টানার একটি কারণ হয়ে থাকে।
গ) আবার কোনো কোনো ক্ষেত্রে অ্যাসেট্রিক ক্যামবোল্ট আবর্তনমূলক এর সমন্বয় সম্ভব
ঘ) কোনো কোনো ক্ষেত্রে সিম যোগ-বিয়োগপূর্বক এটি সমন্বয় স B. কে পি আই (Necessity of KPT) ভূমির উগ্র নাইন এবং কিংপিন বা বল জয়েন্টারের মধ্যে যদি কোনো অফ লাইন টানা হয়, তা হলে সে দুটি লাইনের মধ্যে সম্মুখ থেকে দেখলে যে কোণ উৎপন্ন হয়, তাকে কিং পিন ইনক্লিনেশন বা সংক্ষেপে কেপিআই বলে। এটিও ডিগ্রিতে পরিমাপ করা হয়ে থাকে।
কিং পিন ইনক্লিনেশ (কেপিআই) এর গুরু (Necessity of KPI)
ফ্রন্ট এন্ড জিওমেট্রির কোণয়ের মধ্যে কিং পিন ইনক্লিনেশন একটি গুরুত্বপূর্ণ কোণ। অ্যাডজাস্ট করা যায় না এ অ্যাসেলে ত্রুটি পাওয়া যায়, তা হলে অবশ্যই এর স্পিড বা হওয়ার জন্যই হতে পারে। এমতাবস্থায় ত্রুটিপূর্ণ যন্ত্রাংশ পরিবর্তন ছাড়া আর বিকল্প থাকে না।
নিচে কেপিজাই সংরক্ষণের গুরুত্ব উল্লেখ করা হলো।
ক) টাকার ট্রেডের যে পরিমাণ অংশ রাস্তায় সংস্পর্শে আসে, সে অংশের প্রায় কেন্দ্র বিন্দুতে গাড়ির জন বণ্টন করে।
খ) গাড়ির জন চিত্রের ন্যায় কেন্দ্রবিন্দুতে পড়লে নিক নিয়ন্ত্রণের নিমিষে স্টিয়ারিং সহজ থাকে।
গ) এটি অতিরিক্ত ক্যাম্বার অ্যাসেলের প্রয়োজনীয়তা দূর করে।
ঘ) এটি স্টিয়ারিং নিয়ন্ত্রণের স্থিতিশীলতা বৃদ্ধি করে। ও) এটি একটি পিকট পয়েন্টের সুবিধা প্রদান করে থাকে যাকে কেন্দ্র করে সম্মুখের ঢাকাস্বর আবর্তন করে কৌণিক দিক পরিবর্তনে সাহায্য করে।
ইনক্লুডেড অ্যাঙ্গেল : কিং পিন বা বল জয়েন্টের অক্ষ লাইনের সাথে ঢাকার সেন্টার লাইনের সঙ্গে যে কোণ উৎপন্ন হয় তাকে ইনক্লুডেড অ্যাঙ্গেল বলে। কেপিজাই ও ক্যাম্বার অ্যাঙ্গেলের সমন্বয়ে ইনক্লুডেড অ্যাঙ্গেল সৃষ্টি হয়।
উদাহরণস্বরূপ বলা হয় যে, যদি কেপিআই ৬° ও পজিটিভ কেম্বার ১/২° হয় তখন ইনকুণ্ডেড অ্যাঙ্গেল ৬.৫ হবে, পক্ষান্তরে এ ক্ষেত্রে নেগেটিভ ৫° কেম্বার ৫° হলে ইনক্লুডেড অ্যাঙ্গেল
গ) ক্ষুদ্রতম ক্যাস্টার উচ্চতর গতিতে গাড়ির নিক নিয়ন্ত্রণ হারাতে পারে।
ঘ) মাত্রাতিরিক্ত ক্যাস্টার হার্ড স্টিয়ারিং হতে পারে ।
ড) মাত্রাতিরিক্ত ক্যাস্টার রাস্তায় থাকা ও ঝাঁকুনি বৃদ্ধি করতে পারে।
ক্যাস্টার অ্যাঙ্গেল সমন্বয়
ক) প্রস্তুতকারকগণের নির্দেশনা মোতাবেক সমন্বয় করতে হয়। খ) কোনো কোনো গাড়িতে সমন্বয় সম্ভব নয়, সে ক্ষেত্রে ইউনিট পরিবর্তন করতে হয়।
ক্যাম্বার অ্যাঙ্গেলের গুরুত্ব ( Importance of Camber Angle ) :
ক্যাম্বার অ্যাঙ্গেল ক্যাম্বার হলো ঢাকার উপরের দিক ভূমির উল্লম্ব লাইন থেকে ভিতরের দিকে অথবা বাইরের দিকে হয়ে থাকা অবস্থা। সুতরাং চাকার সেন্টার লাইন ভূমির উল্লখ লাইনের সঙ্গে যে কোণ সৃষ্টি করে, তাকে ক্যামার অ্যাঙ্গেল বলে। চিত্রের ন্যায় ঢাকার উপরের অংশ যখন বাইরের দিকে কাত হয়ে থাকে, তাকে পজিটিভ ক্যাম্বার অ্যাঙ্গেল বলে।
পক্ষান্তরে চাকার উপরের অংশ যখন ভিতরের দিকে কাত হয়ে থাকে, তখন তাকে নেগেটিভ ক্যাম্বার অ্যাঙ্গেল বলে। এগুলোর পরিমাণকে ডিগ্রিতে মাপা হয়ে থাকে। যে কোনো গাড়ির সম্মুখ ঢাকাদ্বয়ে হয় পজিটিভ, নয়ত নেগেটিভ যে কোনো একটি ক্যাম্বার অ্যাঙ্গেলের সংরক্ষণ করা হয়ে থাকে।
১. ক্যাম্বার অ্যাঙ্গেল সংরক্ষণে গুরুত্ব
যখন গাড়ি রাস্তায় চলে তখন এটি কিছু লোড বা যাত্রী বহন করে। এ লোভ চাকার উপর চাপ প্রয়োগ করে। এ চাপের ফলে চলন্ত অবস্থায় সম্মুখের ঢাকায় ক্যামারের কাত অবস্থা হতে ভূমির উল্লখ অবস্থায় প্রত্যাবর্তন পূর্বক সোজা হয়ে আবর্তিত হয়। সুতরাং গাড়িতে সঠিক ক্যাম্বার সংরক্ষণের গুরুত্ব নিচে প্রদত্ত হলো ।
ক) এটি ঢাকার ইনার বিয়ারিং ও স্পিডলের ভার বহন করা সত্ত্বেও স্টিয়ারিংকে সহজ রাখে ও আবর্তন সহজতর করে।
খ) এটি টায়ারের যে স্থানকে রাস্তার সংস্পর্শে আনে, প্রায় সর্বাধিক লোড বা ওজন পড়ে।
গ) ক্যাম্বার ঢাকার অ্যাঙ্গেলের সঠিকতা টায়ার ক্ষরের সমতা রক্ষা করে অর্থাৎ টায়ারকে সমহারে ক্ষয় করে।
ঘ) সর্বোপরি ক্যাম্বার অ্যাঙ্গেলের সঠিকতা গাড়ির দিক নিয়ন্ত্রণে সহায়ক ভূমিকা রাখে।
২. ত্রুটিপূর্ণ ক্যাম্বার অ্যাঙ্গেলের ক্ষতিকর প্রতিক্রিয়া
ক) হুইল বিয়ারিং মাত্রাতিরিক্ত ক্ষয় হয় ও নির্ধারিত সময়ের পূর্বেই পরিবর্তন করতে হয়।
খ) বল জয়েন্ট বা কিং পিন মাত্রাতিরিক্ত ক্ষয় ।
গ) টায়ারও মাত্রাতিরিক্ত ক্ষয় হয়।
ঘ) অসম ক্যাম্বারের জন্য গাড়িকে এক পাশে টানার প্রবণতা বৃদ্ধি পায়।
ঙ) নেগেটিভ ক্যাম্বারের ত্রুটির জন্য টায়ারের ভেতরের ট্রেড বাইরের ট্রেড হতে বেশি ক্ষয় হয় ।
৩. ক্যাম্বার অ্যাঙ্গেলের সমন্বয় :
ক) কোনো কোনো গাড়িতে ক্যাস্টার ও ক্যাম্বার অ্যাঙ্গেল সমন্বয় সম্ভব নয় এবং সে ক্ষেত্রে পুরো ইউনিট পরিবর্তন করতে হয়।
খ) প্রস্তুতকারকগণের নির্দেশনা মোতাবেক ব্যবস্থা নিতে হয় ।
প্রশ্নমালা-৪
অতি সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন :
১. স্টিয়ারিং সিস্টেম কেন ব্যবহৃত হয়?
২. ফ্রন্ট এন্ড জিওমেট্রির তিনটি কোণের নাম লেখ।
৩. টো-ইন কাকে বলে?
৪. টো-আউট কাকে বলে
৫. টেনে নিয়ে চলার ক্ষেত্রে গাড়ির সম্মুখের ঢাকায় সর্বনা কোন দিকে যেতে চায়?
৬. ঠেলে নিয়ে চলার ক্ষেত্রে গাড়ির সম্মুখের চাকান্বয় সর্বদা কোন দিকে যেতে চায়?
৭. ক্যাস্টার অ্যাঙ্গেল কী কী ধরনের হতে পারে?
৮. ইনক্লুডেড অ্যাঙ্গেল কাকে বলে?
৯. পজিটিভ ক্যাম্বার অ্যাঙ্গেল এর ক্ষেত্রে ঢাকা কীরূপ অবস্থায় থাকে?
১০. নেগেটিভ ক্যাম্বার অ্যাঙ্গেলের ত্রুটির জন্য টায়ারের কীরূপ অবস্থা হয় ?
সংক্ষিপ্ত প্রশ্ন
১. ফ্রন্ট এন্ড জিওমেট্রি বা স্টিয়ারিং জিওমেট্রি বলতে কী বোঝায়?
২. স্টিয়ারিং জিওমেট্রির কোণগুলো কী কী?
৩. টো-ইন এর প্রয়োজন কেন হয়?
৪. টো আউটের প্রয়োজন কেন হয়?
৫. ক্যাস্টার অ্যাঙ্গেল বলতে কী বোঝায়?
৬. ক্যাম্বার অ্যাঙ্গেল বলতে কী বোঝায়?
৭. ক্যাস্টার অ্যাঙ্গেল সংরক্ষণের গুরুত্ব উল্লেখ কর।
৮. কিং পিন ইনক্সিনেশন বলতে কী বোঝায়?
৯. ক্যাস্টার অ্যাঙ্গেল কীরূপে সমন্বয় করা হয়?
১০. ত্রুটিপূর্ণ ক্যাস্টার অ্যাঙ্গেলের ক্ষতিকর প্রতিক্রিয়া কী কী হতে পারে?
রচনামূলক প্রশ্ন
১. ফ্রন্ট এন্ড জিওমেট্রি কী? এরূপ জিওমেট্রি গাড়িকে কীভাবে সাহায্য করে?
২. টো-ইন ও টো-আউটের প্রয়োজনীয়তা উল্লেখ কর।
৩. ক্যাস্টার অ্যাঙ্গেলের ক্ষতিকর প্রতিক্রিয়াগুলো কী কী?
৪. পজিটিভ ও নেগেটিভ ক্যাস্টার অ্যাঙ্গেলের মধ্যে পার্থক্য দেখাও।
৫. কিংপিন ইনক্লিনেশনে গুরুত্ব আলোচনা কর।
৬. ক্যাম্বার অ্যাঙ্গেল সংরক্ষণের গুরুত্ব দেখাও ।
৭. ক্যান্সার অ্যাঙ্গেল বলতে কী বোঝায়? ক্যাম্বার অ্যাঙ্গেল কীভাবে থাকে?
আরও দেখুন :
