रैक और पिनियन गियर

एक रैक और पिच्छक एक प्रकार का रैखिक प्रवर्तक होता है जिसमें गोलाकार इंजन होता है जो एक रैखिक इंजन ("रैक") को उलझाता है। साथ में, वे घूर्णी गति को रेखीय गति में परिवर्तित करते हैं। पिच्छक को घुमाने से रैक पटरी में चला जाता है। इसके विपरीत, रैक को रैखिक रूप से हिलाने से पिच्छक घूमेगा। एक रैक और पिच्छक परिचालन सीधे औरपेचदार इंजन दोनों का उपयोग कर सकते हैं। हालांकि कुछ सुझाव देते हैं कि पेचदार इंजन कार्य में शांत हैं, कोई ठोस सबूत इस सिद्धांत का समर्थन नहीं करता है। पेचदार रैक, जबकि अधिक किफायती होने के कारण, आधार पर समतल बल आघूर्ण बढ़ाने के लिए सिद्ध हुए हैं, परिचालन लागत तापमान में वृद्धि के कारण समय से पहले घिसाव होता है। सीधे रैक को कम  प्रबल बल की आवश्यकता होती है और इंजन अनुपात के प्रति प्रतिशत बढ़े हुए  बल आघूर्ण और गति प्रदान करता है  जो कम परिचालन लागत तापमान की अनुमति देता है और विस्कल घर्षण और ऊर्जा उपयोग को कम करता है। अधिकतम बल जो एक रैक और पिच्छक तंत्र में प्रेषित किया जा सकता है, वह टूथ पिच और पिच्छक के आकार के साथ-साथ इंजन अनुपात द्वारा निर्धारित किया जाता है।

उदाहरण के लिए, एक रैक रेलवे में, एक  लोकोमोटिव या एक  रेलरोड कार पर लगे पिच्छक के घूमने से रेल के बीच एक रैक को जोड़े रखती है और रेलगाड़ी को एक खड़ी ग्रेड (ढलान) में ले जाने में मदद करता है।

संयुग्मित जटिल रूपरेखा के प्रत्येक जोड़े के लिए, एक मूल रैक है। यह मूल रैक अनंत पिच त्रिज्या (यानी दांतेदार सीधे किनारे) के संयुग्मित इंजन की रूपरेखा है।

उत्पादक रैक एक रैक रूप-रेखा है जिसका उपयोग हॉबिंग या इंजन आकृतिकार काटने वाला जैसे उत्पादक उपकरण के प्रारुप के लिए दांतों के विवरण और आयामों को इंगित करने के लिए किया जाता है।

अनुप्रयोग
रैक और पिच्छक संयोजन प्रायः एक साधारण रैखिक प्रवर्तक के हिस्से के रूप में उपयोग किए जाते हैं, जहां हाथ से या चालक द्वारा संचालित छड़ का घूर्णन रैखिक गति में परिवर्तित हो जाता है।

रैक प्रवर्तक का पूरा भार सीधे वहन करता है और इसलिए प्रबल पिच्छक साधारणतः पर छोटा होता है, ताकि इंजन अनुपात आवश्यक बल आघूर्ण को कम कर दे। यह बल, इस प्रकार बल आघूर्ण, अभी भी पर्याप्त हो सकता है और इसलिए इंजन या  कृमि इंजन  कमी से तुरंत पहले कमी इंजन होना सामान्य बात है। रैक इंजन का अनुपात अधिक होता है, इस प्रकार पेंच प्रवर्तक की तुलना में अधिक प्रबल बल आघूर्ण की आवश्यकता होती है।

सीढ़ियाँ
अधिकांश सीढ़ी आज रैक और पिच्छक प्रणाली का उपयोग करते हुए काम करते हैं।

परिचालक
रैक और पिच्छक साधारणतः गाड़ी या अन्य पहिए वाले, स्टीयर वाहनों के परिचालक तंत्र में पाया जाता है। रैक और पिच्छक पुनरावर्ती बल जैसे अन्य तंत्रों की तुलना में कम  यांत्रिक लाभ प्रदान करते हैं, लेकिन कम प्रतिक्रिया और अधिक प्रतिक्रिया, या परिचालक "महसूस" करता है। यह तंत्र  पॉवर स्टियरिंग | शक्ति सहायता प्रदान हो सकता है, आमतौर पर हाइड्रोलिक या इलेक्ट्रिकल माध्यम से।

आर्थर अर्नेस्ट बिशप द्वारा एक चर रैक (अभी भी एक सामान्य पिच्छक का उपयोग करके) का उपयोग किया गया था। 1970 के दशक में, ताकि विशेष रूप से उच्च गति पर वाहन की प्रतिक्रिया और परिचालक अनुभव में सुधार हो सके। उन्होंने रैक के निर्माण के लिए कम लागत वाली  लोहारी प्रक्रिया भी बनाई, जिससे इंजन दांतों को मशीन करने की आवश्यकता समाप्त हो गई।

रैक रेलवे


रैक रेलवे पर्वतीय रेलवे हैं जो मार्ग के केंद्र में निर्मित रैक और उनके इंजन पर एक पिच्छक का उपयोग करते हैं। इससे उन्हें परंपरागत रेलवे के विपरीत 45 डिग्री तक खड़ी ढलानों पर काम करने की अनुमति मिलती है, जो चलने के लिए अकेले घर्षण पर भरोसा करते हैं। इसके अतिरिक्त, रैक और पिच्छक जोड़ इन ट्रेनों को नियंत्रित गतिरोधक प्रदान करता है, और रेल पर बर्फ या बर्फ के प्रभाव को कम करता है।

प्रवर्तक
प्रवर्तक में दो रैक और एक पिच्छक के साथ रैक और पिच्छक का उपयोग किया जाता है। उदाहरण- वायुचालित रैक और पिच्छक प्रवर्तक हैं जिनका उपयोग पाइपलाइन परिवहन में द्वार को नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है। दाईं ओर की तस्वीर में प्रवर्तक का उपयोग बड़ी पानी की पाइपलाइन के वाल्वों को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। शीर्ष प्रवर्तक में, एक ग्रे नियंत्रण संकेत पंक्ति को परिनालिका द्वार (शीर्ष प्रवर्तक के पीछे जुड़ा हुआ छोटा काला  डिब्बा) से जोड़कर देखा जा सकता है, जिसका उपयोग प्रवर्तक के लिए चालक के रूप में किया जाता है।  परिनालिका द्वार इनपुट एयर लाइन (छोटी हरी ट्यूब) से आने वाले वायु दाब को नियंत्रित करता है। परिनालिका द्वार से निकलने वाली हवा को प्रवर्तक के बीच में कक्ष में खिलाया जाता है, जिससे दबाव बढ़ता है।  गति देनेवाला के कक्ष में दबाव पिस्टन को दूर धकेलता है। जबकि पिस्टन एक दूसरे से अलग हो रहे हैं, संलग्न रैक भी पिस्टन के साथ दो रैक के विपरीत दिशाओं में चले जाते हैं। दो रैक पिच्छक के सीधे विपरीत दांतों पर एक पिच्छक से जुड़े होते हैं। जब दो रैक चलते हैं, तो पिच्छक मुड़ जाता है, जिससे पानी के नली का मुख्य द्वार मुड़ जाता है।

धनुषाकार रैक
घुमावदार रैक वाले रैक इंजन को धनुषाकार रैक कहा जाता है।

इतिहास
रैक और पिच्छक तंत्र सबसे पहले चीन में आग्नेयास्त्र अभिकल्पक झाओ शिज़ेन द्वारा विकसित किया गया था। शेन क्यू पु (神器譜) ने अपनी 1598 ईसवी की पुस्तक में जुआनयुआन आर्किबस (軒轅銃) में एक रैक और पिच्छक प्रणाली का उपयोग करते हुए एक निशानेबाज़ी तंत्र को चित्रित किया था जो तुर्की मैचलॉक प्रारुप से प्रेरित था जिसमें एक उपन्यास पिवोटिंग निशानेबाज़ी तंत्र शामिल था। Xuanyuan arquebus को बरसात और हवा की स्थिति से उत्पन्न होने वाली समकालीन बन्दूक की अविश्वसनीयता की समस्याओं के जवाब में प्रारुप किया गया था, और एक उत्प्रेरक की पेशकश की जो एक साथ प्रतिभाशाली दृढ़पटल और पहाड़ी मार्ग दोनों को संचालित करती थी। डब्ल्यू अप ईआईसी हाय या (1621) ने बाद में  तुर्क साम्राज्य तुर्की कस्तूरी का वर्णन किया जो एक रैकऔर पिच्छक तंत्र का उपयोग करता था।

यह भी देखें

 * इंजन नामकरण की सूची
 * मशीन तत्व
 * मजदुर के हाथ
 * रैक चरण अंतर
 * स्प्रोकेट
 * खड़ी ग्रेड रेलवे