41
Chỉång IV. ÂËNH LÛT ÂÄƯNG DẢNG CA MẠY BÅM V ỈÏNG DỦNG
A. LÛT ÂÄƯNG DẢNG V CẠC CÄNG THỈÏC ÂÄƯNG DẢNG, T TÄÚC
Khi thiãút kãú v thỉí nghiãûm mạy båm, ngỉåìi ta sỉí dủng räüng ri l thuút vãư lût
âäưng dảng ca chụng. Vê dủ, khi sỉí dủng cạc mä hçnh mạy båm âäưng dảng (tỉång tỉû)û
cọ cạc âàûc tênh âỉåüc nghiãn cỉïu âáưy â ta cọ thãø tçm ra cạc âàûc tênh ca mạy båm âäưng
dảng âang âỉåüc thiãút kã,ú hồûc sau khi nháûn âỉåüc cạc âàûc tênh ca mạy båm åí mäüt säú
trảng thại cäng tạc bàòng thỉûc nghiãûm, thäng qua cạc cäng thỉïc ca l thuút âäưng dảng
ta cọ thãø tênh ra nhỉỵng âàûc tênh tỉång tỉû åí nhỉỵng trảng thại cäng tạc khạc m khäng cáưn
phi tiãún hnh thê nghiãûm. Nhỉ váûy l thuút âäưng dảng giụp ta sỉí dủng nhỉỵng kinh
nghiãûm vãư thiãút kãú v thỉí nghiãûm åí mäüt säú mạy båm ny cho viãûc thiãút kãú mạy båm
âäưng dảng khạc .
Váûy nhỉỵng mạy båm thãú no âỉåüc gi l âäưng dảng ( hay cn gi l tỉång tỉû )?
I. Cạc tiãu chøn âäưng dảng:
Âãø âån gin v dãù hiãøu ta nghiãn cỉïu hai mạy båm: mäüt mạy båm cọ kêch thỉåïc nh
cọ thãø âỉa vo thê nghiãûm âãø âo âỉåüc cạc thäng säú ca nọ, mạy båm ny ta gi nọ l
mạy båm máùu hồûc mä hçnh v cạc thäng säú âo âỉåüc ca nọ cọ ghi chè säú "m", vê dủ
D
2m
, H
m
v mäüt mạy båm låïn hån âang thiãút kãú hồûc tênh toạn gi l mạy båm tháût v
khäng ghi chè säú. Mún sỉí dủng kãút qu âo âỉåüc ca mạy båm máùu âãø tênh cho mạy
båm tháût thç mạy båm tháût phi âäưng dảng våïi mạy båm máùu. Hai mạy båm âỉåüc coi l
âäưng dảng, theo lût nọ phi tha mn ba tiãu chøn âäưng dảng sau âáy:
Âäưng dảng vãư hçnh hc: nghéa l t lãû cạc kêch thỉåïc di ca cạc bäü pháûn tỉång ỉïng
giỉỵa mạy båm tháût v mạy båm máùu phi l hàòng säú: l / l
m
= i
l
= hàòng säú, trong âọ l, l

2m
2
2m
2r
2rm
2u
2um
U
U
C
C
W
W
C
C
C
C
== = = =
hàòng säú ( 4 - 2 )
Âäüng lỉûc hc âäưng dảng: nghéa l cạc lỉûc quạn tênh, lỉûc dênh, lỉûc ma sạt v trng lỉûc
ca dng chy trong mạy båm tháût v mạy båm máùu phi t lãû. Thỉåìng âiãưu kiãûn âäüng
lỉûc hc tỉång tỉû thãø hiãûn qua cạc säú Ráy nol ( Re ), Phå rụt ( Fr ) v Strukha ( Sh ):

e
R
em
R
r
F
rm

2m
2r
2rm
2u
2um
60
2
60
2m
2
2m
U
U
C
C
W
W
C
C
C
C
D
n
D
m
n
D
n
D
m

C
C
C
C
D
i
n
i
== = = =.
( 4 - 4 )
Trong õoù i
D
=
2
2m
D
D
, i
n
=
n
m
n
laỡ tyớ lóỷ vóử õổồỡng kờnh vaỡ tyớ lóỷ vóử voỡng quay.
Tổỡ ( 4 - 4 ) ta vióỳt taùch caùc tyớ sọỳ vỏỷn tọỳc vaỡ khai trióứn i
D
, i
n
rọửi chuyóứn vóỳ ta coù caùc
quan hóỷ giổợa vỏỷn tọỳc vồùi õổồỡng kờnh vaỡ voỡng quay:

=


.
22 2r
, õỷt tyớ sọỳ Q/Q
m

vaỡ vỗ hai maùy bồm õọửng daỷng nón hióỷu suỏỳt dung tờch
ddm

=
, vỏỷy ta coù:

Q
m
Q
D
D
b
b
C
C
D
i
D
i
D
i
n

n
2
3

=
hũng sọỳ ( 4 - 7 ).
3. Cọng thổùc õọửng daỷng vóử cọỹt nổồùc:
Tổỡ cọng thổùc H
UC
g
tl
=

22u

ta lỏỷp tyớ sọỳ giổợa H / H
m
vaỡ vỗ
tl tlm

=
ta coù:

43

H
m
H
U
U

D
vaỡ i
n
vaỡ chuyóứn vóỳ ta õổồỹc:
H
D
n
2
2

=
hũng sọỳ ( 4 - 9 ).
4. Cọng thổùc õọửng daỷng vóử cọng suỏỳt:
Cọng suỏỳt maùy bồm õổồỹc tờnh theo cọng thổùc: N
QH
=


, lỏỷp tyớ sọỳ N / N
m
:

N
m
N
m
Q
m
Q
H

tlm
tlm dm ckm
tl d ck



()()( )
322
vaỡ
cuợng vỗ hai maùy bồm õọửng daỷng nón
m


=
, hióỷu suỏỳt cồ khờ
ck ckm

=
, vỏỷy ta coù:

N
m
N
D
i
n
i
=
53
( 4 - 10 )

i
=
2
;
N
m
N
D
i
=
5
( 4 - 12 )
2. Trổồỡng hồỹp giổợ nguyón kờch thổồùc maùy bồm, chố voỡng quay thay õọứi:
Tổỡ caùc cọng thổùc ( 4 - 6 ), ( 4 - 8 ) vaỡ ( 4 - 10 ) thay
D
i
=
1 ta coù:

Q
m
Q
n
i
=
;
H
m
H
n


3
, ( * ) vaỡ:
Tổỡ ( 4 - 8 ) ta ruùt ra õổồỹc
n
i
D
i
H
m
H
=
1
, ( ** ), tổỡ ( * ) vaỡ ( ** ) ta coù õổồỹc :

D
i
Q
m
Q
m
H
H
=
4
( 4 - 14 )

n
i
m

11
045 02
()
,,
m
D
i
n
i
( 4 - 16 )
5.Hióỷu chốnh õọỹ dổỷ trổợ khờ thổỷc

h vaỡ õọỹ chỏn khọng[]
ck
H
khi D vaỡ n thay õọứi:
h
m
h
D
i
n
i
=
22
( 4 - 17 )

[] [ ()]()
ck
H

m
N
= 736 kW, hay bồm õổồỹc
m
Q
= 0,075 m
3
/s ).
2. Thaỡnh lỏỷp cọng thổùc
s
n
:
Tổỡ cọng thổùc ( 4 - 10 ):
N
m
N
D
i
n
i
=
53

N
1
=
()()
D
m
D

D
s
n
n
H
=
1
, ( ** )
Thay ( ** ) vaỡo ( * ) sừp xóỳp laỷi ta coù cọng thổùc tờnh tyớ tọỳc theo cọng suỏỳt laỡ maợ lổỷc:

s
n
nN
H
=
54/
( 4 - 19 )
Nóỳu cọng suỏỳt trong ( 4 - 19 ) tờnh bũng õồn vở kW thỗ tyớ tọỳc
s
n
seợ laỡ:

s
n
nN
H
= 1167
54
,
/

4
chuyóứn vóỳ ta coù :

s
n
nQ
H
= 365
34
.
/
( 4 - 21 )
Sổớ duỷng cọng thổùc ( 4 - 21 ) cho bồm hai cổớa vaỡo vaỡ õa cỏỳp nhổ sau :

45
- Tyớ tọỳc tờnh cho maùy bồm hai cổớa :
s
n
n
Q
H
= 365
2
34
.
/
( 4 - 22 )
- Tyớ tọỳc tờnh cho bồm õa cỏỳp ( Z cỏỳp ):
s
n
Trong thióỳt kóỳ chóỳ taỷo maùy bồm, ngổồỡi ta cọỳ gừng tng
s
n
õóứ giaớm kờch thổồùc cuớa
maùy bồm, vỗ rũng tyớ tọỳc tyớ lóỷ nghởch vồùi õổồỡng kờnh theo cọng thổùc õaợ bióỳn õọứi sau õỏy:

s
n
m
D
g
K
tl
=

ữ

60
2
2
2
2

Sau âáy trçnh by cạch váûn dủng lût âäưng dảng âãø v lải âỉåìng âàûc tênh ca båm v
cạch gt BXCT ca mạy båm m thỉûc tãú sn xút thỉåìng gàûp.
I. V lải cạc âỉåìng âàûc tênh ca mạy båm khi vng quay thay âäøi
Trong váûn hnh mạy båm â làõp âàût, tỉïc l mạy båm â cọ kêch thỉåïc do váûy
D
i
= 1

ta chè thay âäøi vng quay tỉì n sang vng quay måïi
1
n
cho ph håüp våïi âiãøm cäng tạc
måïi. Âãø v lải âỉåìng âàûc tênh måïi ta dỉûa vo cạc âỉåìng âàûc tênh â cọ ca båm v dng
cạc cäng thỉïc âäưng dảng âãø v.
1. V lải âỉåìng âàûc tênh cäüt nỉåïc H - Q ỉïng våïi
1
n Hçnh 4 - 1. V lải âỉåìng cäüt nỉåïc H - Q -
1

2
H
H
n
i
=
váûy
1
2
H
n
i
H=⋅
( * )
Trãn âỉåìng H - Q - n ta láúy mäüt säú âiãøm A, B, C, Våïi mäùi âiãøm âọ ta xạc âënh âỉåüc
cạc ta âäü âiãøm tỉång ỉïng: A ( Q
A
, H
A
), B ( Q
B
, H
B
), C ( Q
C
, H
C
) sau âọ dng cäng
thỉïc ( * ) tênh ra cạc âiãøm A
1

i
ta cọ t säú:
11
Q
Q
H
H
=
hay
Q
H
Q
H
=
1
1
= hàòng säú = k , täøng quạt rụt ra quan hãû

47
Q = k H ( 4 - 24 )
Cọng thổùc ( 4 - 24 ) bióứu dióựn mọỹt parabol qua gọỳc toỹa õọỹ. Khi bióỳt hũng sọỳ k,
giaớ thióỳt H coù thóứ tờnh ra Q tổồng ổùng. ặẽng duỷng parabol naỡy ta dóự daỡng tỗm ra voỡng
quay
1
n
cuớa õổồỡng H - Q -
1
n
õi qua mọỹt õióứm naỡo õoù. Giaớ sổớ coù õióứm cọng taùc laỡ B
1

vaỡ giao vồùi õổồỡng H - Q -n taỷi õióứm B ( Q
B
, H
B
). Aẽp duỷng cọng thổùc õọửng daỷng
n
i
n
n
Q
Q
==
11
tờnh ra voỡng quay n1 cỏửn tỗm :
1
11
n
n
Q
Q
n
H
H
==
.
Khi õaợ coù
1
n
ta tióỳn haỡnh veợ laỷi õổồỡng H - Q -
1

3
N
N
n
i
=

1
3
N
n
i
N=
( ** )

Hỗnh 4 - 2. Veợ laỷi õổồỡng õỷc tờnh N - Q -
1
n
vaỡ

- Q -

3
Q
Q
N
N
k==
= h.sọỳ
vaỡ tờnh ra phổồng trỗnh parabol qua gọỳc toỹa õọỹ:

48
Q = kN
3
( 4 - 25 )

3. V lải âỉåìng hiãûu sút η - Q -
1
n
ỉïng våïi vng quay måïi
1
n
.
Vç mạy båm khäng âäøi nãn coi nhỉ l hai mạy båm âäưng dảng nãn hiãûu sút khäng
âäøi η = hàòng säú . Do váûy khi chuøn vng quay tỉì n sang
1
n
ta chè cáưn tënh tiãún âỉåìng
η - Q - n theo cạch sau ( xem Hçnh 4 - 2,b ):
Tải âiãøm cọ hiãûu sút
max
η

II. Gt bạnh xe cäng tạc âãø måí räüng phảm vi lm viãûc ca båm li tám
Trong viãûc chn mạy båm cọ lục ta khäng chn ra âỉåüc mạy båm tha mn lỉu
lỉåüng v cäüt nỉåïc thiãút kãú, trỉåìng håüp ny cọ thãø dng mäüt mạy båm gáưn våïi thäng säú
thiãút kãú ca båm, sau âọ giỉỵ ngun vng quay v gt båït âỉåìng kênh D
2
ca BXCT ta
âỉåüc mäüt mạy båm måïi âãø sỉí dủng.
1. Cạc cäng thỉïc âäưng dảng khi gt BXCT.
Mạy båm â gt ny khäng cn âäưng dảng våïi mạy båm c nỉỵa v hiãûu sút cọ tháúp
hån, tuy nhiãn nhåì gt BXCT m thay âäøi âỉåüc phảm vi cäng tạc ca nọ. Viãûc gt mạy
båm phi tn theo nhỉỵng quy âënh sau:
- Chè cho phẹp gt âäúi våïi båm li tám t täúc vỉìa v nh;
- Kêch thỉåïc gt båït khäng låïn quạ phảm vi cho phẹp.
Våïi lỉåüng gt nh cọ thãø gáưn âụng cho ràòng:
• Tiãút diãûn qua nỉåïc cỉía vo, cỉía ra v gọc tảo båíi cạnh båm våïi tiãúp tuún ca nọ
trỉåïc v sau khi gt bàòng nhau, nghéa l tam giạc täúc âäü váùn âäưng dảng.
Lỉu lỉåüng sau khi gt BXCT l:
g
Q
g
FC
=
⋅
2rg
;
Lỉu lỉåüng trỉåïc khi chỉa gt l:
QF
C
=
⋅

2rg
2r
v vç tam giạc täúc âäü âäưng dảng cho nãn:
2rg
2r
2
2
2
2
2
2
C
C
g
U
U
g
D
D
g
U
U
==
⋅
⋅
=
ω
ω
. Váûy rụt ra cäng thỉïc quan hãû vãư lỉu lỉåüng: