Thiết kế tổ hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238
MỤC LỤC
Trang
LỜI NÓI ĐẦU
Trong giai đoạn hiện nay, nghành giao thông vận tải đang trên đà phát triển
mạnh mẽ, hoà nhập cùng với tốc độ phát triển của sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại
hoá đất nước, đáp ứng nhu cầu về phương tiện đi lại và vận chuyển hàng hoá, phục vụ
đời sống sinh hoạt của xã hội.
Xe Kraz là loại xe do Liên Xô cũ sản xuất được đưa vào sử dụng ở nước ta rất
sớm. Đó là loại ôtô nhiều chủng loại được thiết kế và chế tạo khá hoàn thiện về kỹ thuật
cũng như tính năng hoạt động. Trên loại xe này được trang bị bởi động cơ Diesel 4 kỳ
IAMZ 238. Động cơ này có nhiều đặc điểm ưu việt như công suất lớn, làm việc ổn định
nên được ứng dụng rất nhiều vào thực tế. Được dùng để dẫn động bơm hút bùn thực
hiện nạo vét các con sông, ao hồ và san lấp các mặt bằng.
2
Thiết kế tổ hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238
Sau khi khảo sát trên thực tế em đã đi sâu vào nghiên cứu đề tài: “Thiết kế tổ
hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238”. Đề tài thiết kế là một đề tài tương đối
khó nhưng nó lại thực tế đối với vai trò người kỹ sư. Với nổ lực và cố gắng của bản
thân cùng với sự tận tình giúp đỡ của các thầy cô giáo trong Khoa và trong Bộ môn đã
giúp em cơ bản hoàn thành đề tài.
Do thời gian có hạn và chưa có kinh nghiệm nhiều nên việc nghiên cứu đề tài
không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý
báu của thầy cô giáo để đồ án của em hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin gửi đến thầy giáo hướng dẫn TS. Phan Minh Đức và các thầy
cô giáo trong bộ môn đã hướng dẫn em lòng biết ơn chân thành nhất.
Đà nẵng, ngày 28 tháng 05 năm 2008
Sinh viên thực hiện:
LƯU VĂN DUẨN
1. Giới thiệu nhu cầu hút bùn tại vùng biển Nam Ô và yêu cầu thiết kế tổ hợp
Cát thô
Sỏi nhỏ
Sỏi trung bình
0,5 – 0,2
1 – 0,5
2 – 1
2 – 5
Chất di đáy
Sỏi lớn
Đá cuội loại nhỏ
Đá cuội trung
bình
Đá cuội lớn
Đá tảng nhỏ
Đá tảng lớn
5 – 10
10 – 20
20 – 50
50 – 100
100 – 500
> 500
Vũng biển này có mực nước ổn định, có diện tích rộng lớn với độ sâu trung
bình khoảng 3m. Trữ lượng bùn cát ở đây rất lớn, được bồi tụ hàng năm nhờ thông với
biển. Với những điều kiện về tự nhiên thuận lợi như vậy nên tại nơi đây người ta đã lắp
đặt một tổ hợp máy hút bùn nổi trên sông.
Tổ hợp máy hút bùn này được lắp đặt trên một xà lan nổi trên sông gồm: Một
động cơ Diesel 4 kỳ chữ V(8 máy) IAMZ 238 lắp trên ôtô tải KRAZ 255B1dùng để dẫn
động bơm ly tâm một cấp một cửa vào thông qua bộ truyền, bánh đà ly hợp và khớp nối
trục các đăng để giảm sự không đồng tâm giữa trục động cơ và trục bơm. Khớp nối trục
các đăng được nối cứng với trục bơm.
Hình 2 - 1 Động cơ IAMZ 238.
2.2. Các thông số kỹ thuật của Động cơ IAMZ 238 [1].
- Loại: Động cơ Diesel 4 kỳ
- Số xy lanh: 8
- Góc lệch tâm giữa 2 hàng xy lanh: 90
0
- Thứ tự nổ: 1-5-4-2-6-3-7-8
- Đường kính xy lanh: 130 (mm)
- Hành trình piston: 140 ( mm )
5
Thiết kế tổ hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238
- Thể tích xy lanh Động cơ: 11,15 ( l )
- Tỷ số nén: 16,5
- Công suất Động cơ: 176 ( kw )
- Số vòng quay ứng với công suất: 2100 ( v/ph )
- Mô men cực đại/Số vòng quay: 883/1450 (N.m/v/ph)
- Số vòng quay khi không tải:
+ Nhỏ nhất:
650550
÷
( v/ph )
+ Lớn nhất: 2275 ( v/ph )
- Suất tiêu hao nhiên liệu: 223 ( g/kw.h )
- Pha phân phối khí:
+ Góc mở sớm xuppap nạp: 20
0
+ Góc đóng muộn xuppap nạp: 46
0
+ Góc mở sớm xuppap thải: 66
0
- Dễ chế tạo và giá thành rẻ.
6
Thiết kế tổ hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238
Vì các chế độ làm việc của động cơ thường xuyên thay đổi trong một vùng rộng
lớn nên động cơ làm việc tiêu hao nhiều nhiên liệu. Vì vậy ta cần đi khảo sát lại hệ
thống nhiên liệu để có những sự điều chỉnh cho phù hợp với chế độ làm việc trên. Hệ
thống nhiên liệu động cơ IAMZ 238 là hệ thống nhiên liệu của động cơ Diesel nên
mang những đặc điểm chung như dùng Bơm cao áp thẳng hàng và sử dụng bộ điều tốc
cơ khí nhiều chế độ để điều chỉnh tốc độ động cơ.
3.2. Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ IAMZ 238.
11
1413
32148
7
56
10
12
9
Hình 3 - 1 Sơ đồ hệ thống nhiên liệu của Động cơ IAMZ 238.
7
Thiết kế tổ hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238
1. Thùng chứa.
2. Đường dầu đến lọc
thô.
3. Bầu lọc thô.
4. Đường dầu về thùng
chứa.
5. Đường dầu đến Bơm
chuyển
6. Bơm chuyển nhiên
8
Thiết kế tổ hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238
Hình 3 – 2 Cấu tạo bơm cao áp động cơ IAMZ 238.
9
1. Khớp điều chỉnh góc
phun.
2. Khớp nối trục cam bơm.
3. Phớt.
4. Ổ bi.
5. Thân bơm.
23. Ống xoay.
24. Ngàm của đuôi pittông.
25. Đuôi pittông.
26. Lò xo bơm.
27. Ê cu.
28. Vít điều chỉnh.
6. Khớp nối thanh răng.
6. Vỏ thanh răng.
7. Thanh răng.
8. Ống dẫn nhiên liệu.
10. Đầu nối ống.
11. Đệm bao kín.
12. Ống ren.
13. Khớp.
14.Ống.
15.Đầu ống cao áp.
16.Ốc.
17.Khoang bơm.
18. Lò xo van cao áp.
19. Đế van cao áp.
19 được ép chặt trên đế van nhờ lực lò xo 18. Để dẫn động pittông người ta dùng con
đội con lăn, con đội này được dẫn động bằng trục cam và trục cam này có liên hệ với
trục khuỷu thông qua hệ thống bánh răng.
Đối với động cơ có nhiều xylanh, thì ứng với một xylanh ta có một tổ bơm. Các tổ
bơm này được lắp đặt cố định trong thân bơm và được dẫn động từ một trục cam.
Giữa bơm và trục cam người ta thường gắn một khớp nối tự động điều chỉnh góc
phun sớm. Nhiệm vụ của khớp nối này là điều chỉnh góc phun sớm sao cho phù hợp với
từng chế độ làm việc của động cơ. Để động cơ diesel làm việc có tính kinh tế và độ an
toàn cao thì người ta mắc một bộ điều tốc nối tiếp với bơm. Bộ điều tốc này có tác dụng
là điều chỉnh lượng nhiên liệu cấp cho chu trình làm việc của động cơ phù hợp với điều
kiện tải trọng.
Nguyên lý hoạt động của bơm cao áp:
10
Thiết kế tổ hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238
Khi trục cam 31 quay, nó sẽ tác dụng vào con lăn 35 của con đôi 29 làm cho con
đội chuyển động tịnh tiến trong xy lanh 21, khi pittông đi xuống qua cửa nạp và cửa xả
lúc này nhiên liệu được nạp vào xylanh của bơm, quá trình này gọi là nạp nhiên liệu.
Khi pittông đi lên, lúc đỉnh pittông che kín cửa nạp và cửa xả thì nhiên liệu bên trong
xylanh bị nén lại, áp suất nhiên liệu tăng. Đến khi lực do áp suất nhiên liệu tạo ra lớn
hơn lực đàn hồi của lò xo 18 thì van cao áp 19 sẻ mở, lúc này nhiên liệu thoát qua van
cao áp đi lên đường ống cao áp đến vòi phun cung cấp cho xylanh động cơ. Quá trình
cung cấp nhiên liệu vẫn cứ tiếp diễn cho đến khi rãnh xoắn của pittông bắt đầu mở cửa
xả a, b thì việc cung cấp nhiên liệu kết thúc.
Từ lúc rãnh thoát nhiên liệu trên pittông trùng với cửa xả nhiên liệu trên thân xy
lanh thì lượng nhiên liệu còn lại trên đỉnh pittông theo cửa xả về thùng chứa làm giảm
áp suất trên đầu ống cao áp, lúc này dưới tác dụng của lực lò xo, van cao áp tỳ chặt vào
đế van. Lúc này mặc dù pittông vẫn chuyển động lên cho hết hành trình, việc cung cấp
nhiên liệu cứ lặp lại như thế.
Do tính chịu nén của nhiên liệu và quá trình tiết lưu của cửa nạp và cửa xả nên thời
điểm bắt đầu và kết thúc quá trình cung cấp nhiên liệu thực tế khác với lý thuyết.
1. Van cao áp.
2. Đế van
Van cao áp của động cơ IAMZ 238 là loại van nấm có vành giảm áp. Cụm van
cao áp được lắp phía trên bộ đôi pittông xylanh và được giữ trong thân van. Cụm van
bao gồm van cao áp 1 và đế van 2.
Trục cam có 8 vấu cam, các vấu cam có biên dạng cam tiếp tuyến. Trục cam
bơm cao áp được dẫn động từ trục cam cơ cấu phối khí thông qua cơ cấu bánh răng. Số
vòng quay của trục cam bơm cao áp bằng 1/2 số vòng quay của trục động cơ.
Để điều chỉnh độ nâng ban đầu của các pittông bơm cap áp và khoảng cách thời
điểm phun giữa các xylanh người ta dùng đai ốc gắn trên con đội con lăn.
3.3.2. Vòi phun.
Vòi phun dùng để phun nhiên liệu vào buồng cháy động cơ và phân bố đều tia
nhiên liệu vào không gian thể tích buồng cháy đông cơ.
Vòi phun trong hệ thống cung cấp nhiên liệu của động cơ IAMZ 238 là kiểu vòi
phun kín có kim phun. Có cấu tạo như hình 3 – 6.
Hình 3 – 6 Cấu tạo vòi phun.
13
1. Kim phun.
2. Thân kim phun
3. Êcu bắt đầu
vòi phun.
4. Vỏ vòi phun.
5. Thanh kéo.
6. Lò xo.
7. Đệm điều chỉnh lò xo.
8. Đầu ống nối.
9. Lõi lọc cao áp.
Thiết kế tổ hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238
Đặc điểm của loại vòi phun là có một cặp chi tiết được chế tạo chính xác là kim
phun và thân kim phun. Đầu kim phun có dạng hình côn và được ép sát vào lỗ phun nhờ
lò xo 2 và 13. Trên bơm chuyển nhiên liệu người ta còn bố trí một bơm tay cũng là bơm
15
1. Van đẩy.
2, 13,14, 15, 25. Lò xo.
3, 12, 26. Lớp đệm.
4, 27. Nút.
5. Thân bơm.
6. Thân bơm tay.
7. Cần bơm tay
8. Thanh kéo bơm tay.
9. Xylanh bơm tay.
10. Pittông bơm tay.
11. Vòng đệm trên pittông.
16. Van nạp.
17. Con lăn.
18. Trục con lăn.
19. Vỏ.
20. Ống lót.
21. Cần đẩy.
22. Bạc dẫn hướng.
23. Cần pittông.
24. Pittông.
Thiết kế tổ hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238
pittông dùng để đẩy không khí ra ngoài và cung cấp cho hệ thống một lượng nhiên liệu
khi chuẩn bị khởi động động cơ.
3.3.4. Bầu lọc nhiên liệu:
Trong nhiên liệu Diesel luôn tồn tại một lượng tạp chất nhất định. Lượng tạp
chất này khi sử dụng sẽ gây ảnh hưởng xấu đến tính kinh tế động cơ như làm giảm công
suất động cơ gây nhiều muội than và đặt biệt là làm tăng sự mài mòn các chi tiết như bộ
đôi xylanh pittông bơm cao áp … vv. Vì vậy khi sử dụng nhiên liệu Diesel cần được lọc
1. Nút tháo cặn.
2, 14, 15. Phớt.
3. Lò xo.
4, 13. Đệm.
5. Lưới kim loại.
6. Phần tử lọc
7. Cốc lọc.
8. Trục bầu lọc.
9. Bu lông.
10. Thân bầu lọc.
11. Cửa ra của nhiên liệu.
12. Bu lông trục bầu.
16. Đường nhiên liệu vào.
Thiết kế tổ hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238
11. Để lõi lọc được kín khít với thân lọc người ta dùng lò xo 3 ép chặt lên chén lò xo 4,
vít 12 được dùng để điều chỉnh độ kín của lõi lọc với thân lọc.
Nhiên liệu đi vào điền đầy trong cốc lọc thấm qua phần tử lọc vào không gian
trong lõi lọc và đi theo đường nhiên liệu ra ngoài.
Để hệ thống cung cấp nhiên liệu được hoạt động tốt thì phải thường xuyên súc
sạch hoặc thay mới lõi lọc định kỳ. Đảm bảo cho lưu lượng thông qua đủ lớn. Tránh
cặn bẩn có quá nhiều trong bầu lọc sẻ gây tắc bầu lọc.
Thùng chứa nhiên liệu động cơ IAMZ 238 có kết cấu hình khối chữ nhật bao
gồm hai thùng có dung tích tổng cộng là 100 lít. Thùng được dập bằng thép lá rồi hàn
lại với nhau, chiều dày của các tấm thép khoảng 1,5 mm. Phía dưới thùng có nút xả
nhiên liệu.
3.3.5. Khớp nối tự động điều chỉnh góc phun sớm.
Được dùng để thay đổi góc phun sớm của nhiên liệu theo tốc độ góc trục khuỷu
động cơ một cách tự động. Khi sử dụng khớp tự động này làm nâng cao tính kinh tế của
động cơ ở các chế độ khác nhau.
Hình 3 – 11 Bộ phận điều chỉnh góc phun sớm kiểu ly tâm.
phun sớm nhiên liệu.
Khi giảm tốc độ quay của trục khuỷu, lực ly tâm giảm quả văng cụp vào vị trí
ban dầu lò xo 2 giãn ra làm cho khớp bị dẫn xoay ngược lại với chiều quay của trục
cam bơm cao áp, làm giảm góc cung cấp nhiên liệu sớm cho động cơ.
Khi động cơ ngừng hoàn toàn, góc cung cấp nhiên liệu sớm là góc ban đầu ta đặt
bơm cao áp lên động cơ. Đối với động cơ IAMZ 238 được ghi trên bánh đà, dấu được
ghi theo chuẩn số 1, tính từ đầu máy.
Khớp tự động phun sớm nhiên liệu kiểu ly tâm lắp trên bơm cao áp của động cơ
IAMZ 238 có thể làm thay đổi góc phun sớm của nhiên liệu từ 10
0
- 14
0
so với góc
quay của trục khuỷu, điều chỉnh góc phun sớm của nhiên liệu từ 5
0
- 7
0
so với góc quay
của trục cam bơm cao áp.
3.3.6. Kết cấu bộ điều tốc của động cơ IAMZ 238.
(Theo tác giả Đinh Văn Khôi [7] ): Trên động cơ máy kéo sử dụng nhiều loại bộ
điều tốc: bộ điều tốc hơi, bộ điều tốc thuỷ lực, bộ điều tốc điện, nhưng phổ biến nhất
vẫn là bộ điều tốc cơ khí ly tâm nhiều chế độ. Nó đơn giản về cấu tạo và bền chắc trong
sử dụng.
Bộ điều tốc ly tâm nhiều chế độ có nhiều ưu điểm: người lái máy sử dụng dễ dàng,
năng suất liên hợp máy cao, động cơ làm việc kinh tế, và thời gian sử dụng máy kéo
được kéo dài. Sở dĩ như vậy là do khi thay đổi tải trọng, bộ điều tốc nhiều chế độ cho
phép người lái máy trong khi chạy dùng tay đòn bộ điều tốc thay đổi được tốc độ
chuyển động của động cơ máy kéo.
Việc tiết kiệm thời gian dừng máy kéo để gài số làm nâng cao năng suất lao động.
21.Bánh răng bị động trên trục điều
tốc
Trên đầu trục cam 1 lắp một bạc bằng chốt then, bạc này truyền chuyển động quay
cho bánh răng chủ động qua một bích và miếng đệm bằng cao su chịu dầu.
Bánh răng chủ động 20 luôn ăn khớp với vành răng của trục giá đỡ quả văng 19.
Trục này quay trên hai ổ lăn. Trên trục ở giá đỡ lắp hai quả văng 2, khi giá đỡ quay hai
quả văng văng ra và xê dịch khớp trượt 18. Trong rãnh khớp trượt 18 ở phía trục giá đỡ
quả văng có lắp 27 viên bi đường kính 3mm, chúng đóng vai trò như một ổ lăn chặn
hướng kính 926200 nối với con chặn của bộ phận hiệu chỉnh 14, con chặn này nối khớp
với tay đòn 10 của thanh răng bơm cao áp và tay đòn 11 của bộ điều tốc. Lực ly tâm
của các quả văng, truyền cho khớp trượt 18, được cân bằng với áp lực của tay đòn 11
tác dụng lên đầu con chặn. Ngoài ra còn có lực của tay đòn hai vai 8 tác dụng lên tay
20
Thiết kế tổ hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238
đòn 11 qua vít gắn trên tay đòn, đầu lò xo 7 của bộ điều tốc được nối khớp đến tay đòn
hai vai 8. Đầu kia của lò xo được nối đến tay đòn 3, liên kết cứng với tay đòn điều
khiển bên ngoài của bộ điều tốc. Tay đòn của thanh răng 10 luôn bị kéo về phía bơm
cao áp do lò xo 5. Thân bộ phận hiệu chỉnh 14 vặn trên ren vào tay đòn 11, ở đây nó
truyền lực đến con chặn của bộ phận hiệu chỉnh 14.
Nguyên lý hoạt động của bộ điều tốc IAMZ 238 là:
+ Ở chế độ không tải: tay điều khiển 22 ở vị trí tỳ lên vít giới hạn 23 ở phía bên
phải. Lò xo 7 của bộ điều chỉnh chỉ có một tác động nhỏ ở vị trí này vì vậy lò xo điều
chỉnh 7 di chuyển về phía ngoài ngay cả khi ở tốc độ rất thấp. Ở chế độ không tải tốc độ
của động cơ rất lớn nên lực ly tâm làm quả văng văng ra hai bên, đẩy khớp trượt 18 và
tay đòn kéo thanh răng 4 di chuyển về phía bên phải, đồng thời trục bản lề 17 cũng di
chuyển về phía bên phải tỳ lên lò xo hỗ trợ không tải 12. Khi đó tay đòn 10 chuyển
động lên kéo thanh răng về vị trí cung cấp nhiên liệu ứng với chế độ không tải của động
cơ.
Hình 3 – 13 Bộ điều tốc động cơ IAMZ 238 ở chế độ không tải.
4. Thanh răng bơm cao áp .
cho xy lanh để duy trì sự cháy trong động cơ nữa nên động cơ dừng lại. Sau khi kết
thúc quá trình dừng động cơ thanh trượt được trả về vị trí ban đầu nhờ lò xo.
Nhược điểm chính của bộ điều tốc động cơ IAMZ 238 như đã nêu ở mục 3.2 là:
lực của lò xo tác dụng lên toàn bộ cơ cấu của bộ điều tốc trong đó có cả tay điều khiển.
4. Sơ đồ thuỷ lực đường ống của hệ thống hút chuyển bùn. Xác định tổn thất
thuỷ lực của đường ống.
4.1. Sơ đồ thuỷ lực đường ống của hệ thống hút chuyển bùn.
+ Hệ thống đường ống của Bơm hút bùn: về mặt thuỷ lực, một hệ thống đường
ống tốt nhất là hệ thống dẫn chất lỏng đến các nơi tiêu thụ đúng yêu cầu về cột áp và
lưu lượng, đồng thời gây tổn thất năng lượng ít nhất trong điều kiện có lợi về kỹ thuật
và kinh tế. Hệ thống ta khảo sát có sơ đồ thuỷ lực đường ống như sau:
Hình 4 – 1 Sơ đồ thuỷ lực đường ống của hệ thống hút - chuyển bùn.
- Đường ống hút: đối với bơm hút bùn đường ống hút cần có trọng lượng lớn để
ngập sâu vào trong bùn nên thường dùng là loại ống bằng thép có sơn lớp sơn chống oxi
hóa do môi trường nước lợ. Thép dùng làm ống hút của bơm hút bùn cần có khả năng
chống mài mòn tốt, thường là thép hợp kim. Thường lắp sọt lưới vào đầu miệng ống hút
nhằm để tránh kẹt rác và các hạt bùn có kích thước lớn bị hút vào Bơm. Để ống hút có
thể uốn cong hút được bùn ở sâu dưới đáy sông trên đường ống hút người ta nối thêm
một đoạn ống bằng cao su có góc ngoặt lớn nhất không quá 50
0
.
- Đường ống đẩy: cũng được làm bằng các loại ống thép hợp kim. Yêu cầu đối
với hệ thống đường ống đẩy là chống mài mòn tốt, có hệ số ma sát (độ nhám) nhỏ, có
khả năng uốn cong theo sự nhấp nhô của địa hình. Để nối giữa miệng ra của Bơm với
ống đẩy ta dùng đoạn ống uốn cong với góc ngoặt 90
0
. Do phải bơm bùn vào bờ với
khoảng cách khá xa nên đường ống đẩy phải uốn ngoặt nhiều chỗ: Từ trên xà lan xuống
mặt nước với góc ngoặt không quá 60
0
Mục đích của việc tính tổn thất thuỷ lực đường ống là thiết kế hệ thống đường
ống mới hoặc kiểm tra để sữa chữa, điều chỉnh hệ thống sẵn có cho phù hợp với yêu
cầu. Dựa vào quá trình phân tích hệ thống đường ống trên ta thấy tính tổn thất thuỷ lực
đường ống của tổ hợp máy hút bùn rơi vào giải bài toán đường ống phức tạp.
Theo [4] ta có:
tctdt
hhh
Σ+Σ=Σ
. (4.2.1)
Trong đó:
t
h
Σ
: là tổng tổn thất trên đường ống hút và đường ống đẩy.
td
h
Σ
: là tổng tổn thất dọc đường.
tc
h
Σ
: là tổng tổn thất cục bộ.
+ Tổng tổn thất dọc đường trên đường ống hút và ống đẩy là:
Tổn thất dọc đường là năng lượng tiêu hao xảy ra suốt dọc đường chảy để khắc
phục các trở lực (thường do ma sát gây ra).
dddhd
hhh
+=Σ
Xác định hệ số Râynôn Re:
ν
dv
R
e
×
=
(4.2.4)
Trong đó: - v: là vận tốc trung bình của dòng chảy.
v =
)./(
4
2
sm
d
Q
×
×
π
(4.2.5)
24
Thiết kế tổ hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238
v =
)/(66,3
22,014,3
139,04
2
sm
=
×
.
Theo [4] ta có thể kết luận trạng thái chảy của chất lỏng trong thành ống là trạng
thái chảy rối thành trơn.
Xác định hệ số ma sát của chất lỏng:
Theo [4] ta áp dụng công thức Kônacôp:
.
)5,1lg8,1(
1
2
−×
=
e
R
λ
(4.2.6)
01326,0
)5,1759622lg18(
1
2
=
−
=
λ
+ Tổng tổn thất cục bộ trên đường ống hút và đường ống đẩy:
Thông thường khi dòng chảy đổi hướng đột ngột hay vấp phải vật cản cục bộ, bị
tách khỏi thành rắn và lập tức xuất hiện khu vực xoáy thì tại những nơi đó có xảy ra tổn
thất cục bộ.
ξ
l
dhtcdtchtc
π
ξξ
π
ξ
+=Σ=+=Σ
. (4.2.7)
Trong đó: -
ξ
Σ
: Tổng hệ số cản của hệ thống đường ống.
+
h
ξ
: Tổng hệ số cản trên đường ống hút.
+ ξ
đ
: Tổng hệ số cản trên đường ống đẩy.
Dựa vào phụ lục 4-6 [4] trị số ξ khi ống ngoặt dần với góc α được xác định bằng
công thức sau:
25
Thiết kế tổ hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238
00
3,5
90
α
ξ'
90
α
R
: Góc ngoặt; R: Bán kính cong; d: Đường kính ống.
Áp dụng công thức trên ta tính chọn các hệ số sức cản ξ’ và ξ theo góc ngoặt
như sau:
Đối với đưòng ống hút:
ξ
h
= ξ
n
+ ξ
l
(4.2.9)
ξ
n
= 0,3. Khi ống hút ngoặt 1 góc 50
0
.
ξ
l
= 3,7. Tổn thất qua lưới rác.
Vậy ta có: ξ
h
= 0,3 + 3,7 = 4.
Đối với đường ống đẩy :
ξ
đ
= ξ
1
+ ξ
2
+ ξ
= 0,25. Khi ống đẩy uốn cong với góc ngoặt 40
0
. [4]
ξ
6
= 0,2. Khi ống đẩy uốn cong với góc ngoặt 30
0
. [4]
Vậy ta có: ξ
đ
= 1,7 + 0,55 + 0,2 + 0,3 + 0,25 + 0,2 = 3,2.
26
α
α
d
R
Copyright: Tài liệu đại học ©