193
Không khí hút vào sẽ bị sấy nóng khi qua các bề mặt van và thành vách xylanh làm tăng
riêng của khí tăng, điện năng đợc đánh giá bằng hệ số nhiệt; ký hiệu nh= Vs1/Vs
Do dò lọt khi qua khe hở các xecmăng điều này đánh giá bằng hệ số dò lọt: dl =
Vs2/VS
Do đó V hút thực tế vào xylanh là V1
V1= o . nh . dl . Vn
Lu lợng máy nén: Q1 = V1 . W = o . nh . dl . Vn. W
N: Vòng quay trục khuỷu của máy nén.
Đặt = o . nh . dl Gọi là hệ số tổn thất lu lợng của máy nén.
Q1= . n. D
2
.S
4
Hệ số thể tích tơng đối a có thể tăng đến: a (
1/n
-1) = 1
Thì o = 0 Q = 0 (lu lợng máy nén = 0)
Trên đồ thị ta thấy lúc đó khi a tăng thì các điểm 1,2 tiến dần về 4 và 3. Khi xảy ra Q = 0
ứng đờng 1,2 trùng đờng 3,4.
Đờng các máy nén hiện đại ngày nay thì: o = 0,7 0,9
nh = 0,9 0,95
o = 0,95 0,98.
Bài 3: Máy nén nhiều cấp
Khi không khí bị nén lại nhiệt độ khí tăng, bảng sau đây cho các nhiệt độ cuối của máy
nén. Khi nhiệt độ đầu= 293
0
C ở các điều kiện nén có đờng kính piston = 0,7
mm
=
P2/P1

Nhiệt độ cuối
Nén
đoạn T
0
Nén đa
biến có làm
mát xy lanh
Nén đa
biến + làm mát
xylanh+ nắp
2
358
357
325
4
438
402
372
6
493
454
409
8
536
493
443
Ta biết nhiệt độ bôi cháy dầu bôi trơn 493- 533
0
K. Nh vậy theo bản TK này ta thấy tỷ
số nén của máy nén = 8 thì cho nhiệt độ cuối rơi vào vùng có nhiệt độ làm bốc cháy của dầu

bôi trơn, mặt khác các cáu muội, cặn cácbon có thể gây trong vùng nén làm máy nén nổ nên
lợng hơi cháy dần trong không khí sẽ cao.
Khi tỷ số nén đạt đợc 8 thì áp suất cửa đẩy khoảng 8KG/cm
3
còn kém xa các áp suất khi
đợc sử dụng hiện nay. Điều đó dẫn đến tỷ số nén sẽ bị giới hạn bởi 1 giá trị để đảm bảo an
toàn về cháy nổ vơi dần trong máy nén, các máy nén ngày nay 1 cấp thì 7


194
Nếu khi cần nhu cầu 7 thì thực hành cấu tạo máy nén nhiều cấp
(hs tăng áp Tỷ số nén) Z (Số cửa nén)
7 1
30 2
100 4
150 5
> 150 6
Khi tăng số cấp tăng tính phức tạp của kết cấu máy. Mục đích của việc cấu tạo máy
nén nhiều câp là để có thể đa không khí qua các bầu làm mát giữa các tầng với nhau (bầu làm
mát trung gian giữa các máy máy nén khi nhiều cấp)
Sau cấp thứ 1 không khí đợc làm mát đến gần nhiệt độ ban đầu mới đa vào cấp thứ 2, ở
máy nén nhiều tầng thì không khí đợc làm mát gần đến quá trình đẳng nhiệt.
Bài 4: Làm mát trung gian trong máy nén nhiều cấp.
Nhiệt độ cuối quá trình nén cao do không thể thực hiện đợc quá trình nén gọi là đẳng
nhiệt.
Làm mát trung gian sẽ giảm đợc công dần động máy nén
Hình vẽ
Xét một máy nén có tỷ số nén là và đồ thị chỉ thị là 1,2,3.4 nh hình vẽ; giả thiết máy
nén đợc tách thành máy nén 2 cấp với tỷ số tơng ứng là 1 và 2.
Ta có = 1.2. Máy nén 2 cấp nên sẽ có đồ thị nh đồ thị trên. Không khí đợc nén từ

P1P với P/P1 = 1 tơng ứng điểm 1 trên đồ thị, thì nó đợc đa qua bầu làm mát trung
gian, tại đây không khí trao nhiệt cho nớc làm mát và sau đó cấp vào máy nén 2 và đợc nén
đến 2

tiết kiệm đợc phần công nén (gạch chéo)
Đối với các máy nén nhiều cấp ta tiến hành làm mát trung gian theo sơ đồ sau:
Hình vẽ
Hệ số tăng áp suất mất: = 1.2 n
Trong các máy nén ngày nay sử dụng chủ yếu các phơng pháp làm mát sau: Làm mát =n
cấp vào các lối đi xung quanh trong vỏ máy. Phơng pháp này cải thiện nhiều sự bôi trơn của
máy nén nhng không tiết kiệm đợc W đáng kể, không đa đợc gần quá trình đẳng nhiệt vì
khó khăn cho việc trao đổi nhiệt giữa nớc và không khí.
Làm mát trung gian giữa các tầng riêng. Phơng pháp này có thể đa lại hiệu quả lớn vì
có thể đợc sử dụng các cổng dẫn chất làm mát để tăng diện tích bề mặt trao nhiệt đến giá trị
theo yêu cầu.
Kết hợp giữa làm mát trong và làm mát trung gian đạt hiệu quả cao hơn. Đợc dùng phổ
biến trong các máy nén hiện nay.
Dùng nớc phun vào không khí trớc khi vào các máy nén, nớc bay hơi lấy 1 phần nhiệt
nhng làm tăng độ ẩm của máy nén.
Bài 5: Các dạng kết cấu của maý nén nhiều cấp.


195
Trên thực tế các máy nén chủ yếu là 2 cấp thờng C
2
khí nén trong khoảng 25 35
Kg/cm
2
. Máy nén 2 cấp thờng kết cấu Piston sai ( hạ bậc và đờng kính Piston cấp 2 bao giờ
nhỏ hơn Piston cấp 1)

1. Máy nén 2 cấp Piston vi sai tác dụng 2 phía
Hình vẽ
1. Piston vi sai
2. Van hút cấp 2
3. Van đẩy cấp 2
4. Van hút cấp 1
5. Van đâỷ cấp 1
6. Xy lanh máy nén
7. BLMTG khí nén
Cấp1: 1234
Cấp2:1

2

3

4

Sơ đồ cấu tạo nh hình vẽ khi máy nén làm việc Piston sẽ chuyển động tịnh tiến
trong xylanh. Khi xét Piston dịch từ trái sang phải áp suất của khí trong xylanh cấp 1sẽ bị
giảm xuống, thực hiện hút khí qua van hút (4) vào xy lanh của cấp 1 (từ môi trờng
ngoài) song lúc đó áp suất khí trong xylanh cấp 2 tăng cho đến khi độ lệch áp suất trong
xylanh và đờng ống thì van mở ra cấp khí vào đờng ống đẩy. Khi piston từ phải trái
thì phần khí trong xylanh chết C2 bị giãn nở áp suất khí trong Cy2 giảm đến một lúc nào
đó nhỏ hơn áp suất trong bầu làm mát trung gian van hút mở hút khí từ bầu làm mát trung
gian vào bơm song lúc đó ở xylanh cấp 1 không khí bị nén lại đến khi chênh áp xylanh
cấp 1 và áp suất bầu làm mát trung gian đủ lớn để thắng sức cản thực hiện cấp khí vào
BLMTG.
Toàn quá trình đợc chỉ thị nh hình vẽ.
1.2 nén cấp 1

2.3 Cấp khí vào BLMTG C1
3.4 Giãn khí trong khối lợng chết
41 Hút khí từ ngoài vào xylanh cấp1
1

2

Nén khí trong xylanh cấp 2
2

3

Cấp khí đến nơi tiêu thụ
3

4

Giãn nở khí trong khối lợng chết cấp 2
4

1

Hút khí từ BLMTG
Do V công tác C1, C2 khác nhau nên đồ thị vẽ với ý hiểu trục hoành 2 cấp nén
khác nhau.
Do Piston thực hiện nén khí ở 2 phía Piston khác nhau ở dạng máy này thì lực tác
dụng phân bổ cả chu kỳ làm việc hay chỉ số tiêu tốn phân bổ đều.
ở 1 phần hành trình xảy ra sự hút khí cấp 2 thì khối lợng C1, C2 bầu làm mát trung
gian thấy nhau



196
2. Máy nén 2 cấp Piston vi sai tác dụng 1 phía.
Hình vẽ
Điểm 2 cao hơn đờng P

, điểm 4

thấp hơn P
Pd: áp suất khí BLMTG cuối quá trình cấp khí cấp1
P

: áp suất khí BLMTG cuối quá trình cấp khí cấp2
Hình vẽ
1.Piston vi sai
2. Xylanh máy nén
3. Van đẩy cấp 1
4. Hút cấp 1
5. Van đẩy cấp 2
6. Van hút cấp 2
7. BLMTG khí nén
Nguyên lý làm việc:
Khi Piston từ trái sang phải thực hiện quá trình hút thì ở cấp 1 quá trình giãn nở khí trong
khối lợng chết đợc biểu diễn bằng đờng 3.4
3: Điểm ứng áp suất : P, cũng là áp suất trong BLMTG khi kết thúc quá trình cấp khí
C1. Điểm 4 có áp suất < áp suất môi trờng (P1) nó ứng với trung điểm mở van hút cấp 1
Đờng 41 biểu diễn quá trình hút khí từ môi trờng vào xylanh cấp 1 song khi đó CI cũng
diễn ra qúa trình giãn nở khí C23

4


và hút khí vào xylanh CII 4

1
1
vì V bầu làm mát trung gian
là có hạn nên qúa trình hút khí vào xylanh sẽ làm giảm áp suất bầu làm mát trung gian từ P
đến P

. Khi Piston từ phải sang trái diễn ra song quá trình đẩy 2 cấp. CI tơng ứng 12, CII
tơng ứng 1

2

Điểm 2 tơng ứng việc mở van đẩy CI để cấp không khí vào trong BLMTG, quá trình cấp
khí kèm tăng áp suất trong BLMTG từ P

P (đoạn 23)
Quá trình cung cấp khí C2 là quá trình điểm áp biểu diễn = 2

3

12 nén khí C1
1

2

nén khí tring xylanh cấp 2
23 cấp khí vào BLMTG
34 Giãn nở khí trong khối lợng chết

41 Hút khí
2

3

Cấp khí đến nơi tiêu thụ
3

4

giãn nở khí
4

1

hút khí từ BLMTG
Nhận xét
Công tiêu thụ không đều ở 2 hành trình (lực tác dụng lên Piston biên không đều, giá trị W
lớn)


197
Không gian giữa xylanh CI, CII c\và BLMTG luôn đợc phân cách nhau, không bị ảnh
hởng của quán tính đẩy khí
Trên đồ thị tỷ lệ xích trên trục hoành 2 máy nén khác nhau
3. Máy nén Piston sai 3 cấp
Sự bố trí các cấp sao cho 2 tầng kế tiếp tạo 1 máy nén 2 cấp
Hình vẽ
1. Piston vi sai
2. Xylanh máy nén

3. Van đẩy cấp 1
4. van hút cấp 1
5. Van hút cấp 2
6. Van đẩy cấp 2
7.Van hút cấp 3
8.Van đẩy cấp 3
Công tiêu tốn cho mỗi tầng nh nhau (nén khối lợng khí nh nhau) việc bố trí 3 tầng
gây nên hiện tợng tải không đều lên chi tiết chuyển động, để khắc phục ngời ta chế tạo 3 cấp
có tầng 1 nhân 2
Hình vẽ
Ngoài ra bố trí 2 tầng nhiều tiếp tạo ra máy nén nhiều tầng, máy nén nhiều tầng Piston vi
sai nh trên đã nghiên cứu ngời ta còn thiết kế cấu tạo máy nén nhiều cấp có xylanh độc lập
nhau, mỗi cấp nén ứng với 1 xylanh riêng biệt dựa theo nguyên tắc động cơ Diezel nhiều
xylanh
Nh trên ta thấy đối với máy nén 2 cấp Piston vi sai tác dụng nh 1 phần tử thì phải tác
dụng nên 2 phía là không đều gây bất lợi về lực đối với nhóm chi tiết chuyển động. Tuy nhiên
thực tế cấu tạo các máy nén 2 cấp đợc cấu tạo theo kiểu kết cấu máy nén này vị
áp suất không khí ra cửa máy nén thờng 25 30 KG/cm
2
< so với áp suất áp suất động
cơ Diezel và có cấu tạo dạng kết cấu b khủng
Việc bố trí 2 cấp nén cùng phía Piston thuận lợi cho làm khí Xecmăng Piston.
Bài 6: Điều chỉnh lu lợng của máy nén.
Tuỳ theo nhu cầu nơi tiêu thụ của lu lợng khí nên C
2
phải đợc phải đảm bảo đợc
áp suất, yêu cầu + nơi tiêu thụ nh vậy và đặt ra ta phải điều chỉnh lu lợng máy nén khí, áp
suất không điểm. Hệ thống điều chỉnh phải đảm bảo tính kinh tế trong mọi kiểu điều chỉnh,
thiết kế đơn giản và tự động hoá nếu có thể.
Lực t/đ ban đầu để điều chỉnh lu lợng máy nén phải là sự biến thiên áp suất trong hệ

thống do lu lợng thay đổi gây nên, các thay đổi hoạt động thì đạt đến độ áp suất rất ít.
1.Điều chỉnh lu lợng Q bằng cách thay đổi vòng quay của máy nén.
Ta biết: Q= .V
h
. n tức là lu lợng phụ thuộc tỷ lệ với vòng quay do vậy để biến thiên
lu lợng máy nén ta biến thiên vòng quay của nó, phơng pháp này đơn giản tiết kiệm nhng
đối với động cơ lai máy nén phải biến thiên đợc tốc độ áp suất Các máy nén đợc lai =
Diezel hoặc tuabin khí.


198
2. Tiết lu hệ thống đờng ống hút.
Ta biết khi sức cản đờng hút tăng, lu lợng máy nén giảm đi nh trên đồ thị ta thấy:
Hình vẽ
Ta thấy khi làm tăng sức cản trên đờng ống hút vào máy nén, muốn vẫn hút đợc không
khí vào xylanh thì áp suất trong đờng ống hút phải giảm nhỏ để khắc phục sức cản làm cho đồ
thị chỉ thị máy nén trở thành 1

2

3

4

dẫn đến V không khí đẩy ra giảm ứng với 2

3 nhỏ hơn để
thực hiện phơng pháp này ta dùng sơ đồ nh hình vẽ.
Lu lợng khí xả từ chai 1vào đờng ống đẩy giảm làm áp suất trong đó tăng lên, truyền
qua ống dẫn 2 đến buồng thiết bị kiểu.

Hình vẽ
1.Thiết bị tách
2. ống dẫn khí
3. Cặp Piston, xylanh
4. Cân đẩy
5. Van túi
Piston làm Piston dịch chuyển đi xuống nhờ cơ cấu tơng truyền làm đóng van tiết lu 5
làm giảm lu lợng máy nén khí và ngợc lại
Hệ thống đợc đặt ở lu lợng yêu cầu nơi tiêu thụ bằng việc điều chỉnh sức căng lò xo.
Hiện tợng điều chỉnh kiểu này đơn giản đợc dùng nhiều, tuy đạt hệ số thấp so với PP1.
3. Giữ cho van hút mở
Theo phơng pháp này khi nào lu lợng nơi tiêu thụ mà giảm thì ta giữ cho van hút mở.
Thực hiện đợc nh sơ đồ trong hình vẽ.
Hình vẽ
1. Chai nén khí
2. ống dẫn khí
3. Cặp Piston và xylanh linden
4. Cân đẩy
5. Van hút
Nếu lu lợng trong nơi sử dụng giảm làm áp suất trong (1) tăng qua 2 đến piston3, làm
thắng lực căng lo xo làm piston chuyển động đi xuống, mọi chiếc cân có đầu nh hình vẽ a4
gắn cố định Piston làm cho lá của van hút không bị ép vào đế van, nh vậy van hút sẽ mở trong
suốt chu trình làm việc của máy nén, khi bị hút vào van hút sau đó lại đẩy ra ở hành trình đẩy.
Khi áp suất (1) giảm, cần 4 đi lên trở lại vị trí bình thờng của nó, van 5 lại đóng, máy nén lại
làm việc nh thờng.
Nh vậy lu lợng máy nén đợc điều chỉnh nhảy cóc từ giá trị bằng 0 đến giá trị định
mức. Phơng pháp này không kinh tế vì ở hành trình không tải máy nén, chỉ số tiêu tốn ít nhất
15%



199
Các máy nén hiện đại cũng ứng dụng phơng pháp này nhng chỉ giữ cho van mở trong 1
giai đoạn của hành trình nén để đảm bảo thay đổi lu lợng không có bớc nhảy từ 1 0,1 (Q
0,1Q)
( chỉ số không tải chiếm 15%)
4. Thay đổi khe hở giữa nắp xylanh và Piston
Hình vẽ
Từ đồ thị ta có thể thấy rõ đợc P
Để giảm Q thì tăng V khối lợng van dới bằng cách tăng khe hở giữa đỉnh piston và
nắp xylanh ở cuối hành trình đẩy hoặc tạo thêm khối lợng phụ thuộc với khối lợng
Vch có thể tăng đến mức làm lu lợng máy nén bằng 0 (vô tởng)
Khi đó máy nén sẽ không hút và không đẩy khí, các van đến đóng 1 lợng khí trong
xylanh bị nén giữa nhiều cần.
Kiểu điều chỉnh này có thể điều chỉnh bằng cách dùng thêm 1 khoang phụ cố định hoặc
thay đổi v nối với khối lợng trong xylanh mà đợc vận hành bằng tay hoặc tự động. Để điều
chỉnh lu lợng máy nén một cách không nhảy bậc thì khoang phụ đợc thiết kế làm thiết bị
điều chỉnh thể tích bằng sự thay đổi Piston.
Phơng pháp này kinh tế, đợc phổ biến trong máy nén.
5. Các phơng pháp khác
Đa khí nén từ đờng ống đẩy về đờng ống hút.
Hình vẽ
Xả khí nén ra ngoài
Ngắt máy nén: Đạt đợc tính kinh tế
(2 kiểu đầu không kinh tế, ít dùng)
Với máy nén nhiều cấp phải điều chỉnh đều các tầng nén cố định 1 tầng thì công sẽ phân
bổ lại giữa các tầng và nhiệt độ tầng cuối có thể tăng quá giới hạn.
Phần 3: Thiết bị phụ
A. Thiết bị trao nhiệt
Bài 1: Phân loại
Chơng 4 Bơm thể tích

Bài 1 Giới thiệu chung
Là 1 dạng bơm Pison nhiêù lần tác dụng có các xylanh công tác bố trí theo hớng kính và
hớng trục, các xylanh đặt trên 1 roto quay để tạo ra quá trình hút và đẩy,
Bơm roto Piston có các đặc điểm
Vòng quay làm việc của bơm lớn, xuyền động đơn giản, không thích hợp với các vòng
quay nhỏ.
Lu lợng bơm đến khoảng điều chỉnh lớn, lu lợng có thể điều chỉnh bằng 0,3
50m
3
/h.
Cột áp lớn có thể đạt đến 200 cm
-2
. Kg


200
Bơm có thể thay đổi chiều chấp hoặc lu lợng mà không cần thay đổi vòng quay của
bơm.
Bơm roto piston đợc sử dụng trên tàu trong các ht: Máy lái thuỷ lực, ht neo và ht tới cẩu.
Phân loại
Phân theo cách bố trí Piston, có 2 loại chủ yếu
Là bơm roto Piston hớng kính và bơm roto Piston hớng trục
Bài 2: kết cấu và nguyên lý làm việc
1. Bơm roto Piston gồm 2 phần chính vỏ bơm cố định trên bệ có kết cấu dạng hình trụ
bên trong chứa 1 roto (dạng hình trụ) trên roto có bố trí các xylanh có 1 Pýton có đầu trợt tại
vỏ bơm, roto đặt lệch tâm so với vỏ bơm 1 khoảng là e.
2. Khi roto quay các piston quay theo dới tác dụng của lực ly tâm, các piston luôn tỳ lên
thành vỏ bơm và trợt trên đó.
Hình vẽ
1.Vỏ bơm

2. Roto quay
3. Piston
4. Khoang công tác
5. Khoang đẩy
6. Khoang hút
(chú ý vẽ 5 piston đều nhau trên vòng tròn)
Nếu độ lệch tâm e=0 (tâm roto = tâm vỏ bơm) thì V khoang công tác trong các xylanh
không thay đổi trong qúa trình roto quay nên khí không có quá trình hút, đẩy chất lỏng.
Khi e 0 V khoang công tác thay đổi theo từng vị trí của roto sẽ hình thành quá trình
hút, đẩy chất lỏng.
Nh trên hình vẽ ở nửa đờng tròn abc các xylanh thựuc hiện đẩy chất lỏng vào khoang
đẩy (5) ở nửa vòng tròn còn lại adc thì thực hiện qúa trình hút chất lỏng vào trong xylanh.
Khi e = 0 e max thì lu lợng Q sẽ thay đổi.
Q= 0 Q max nếu thay đổi độ lệch tâm
e = - e thì qúa trình hút đẩy sẽ ngợc lại tức là khoang hút tới đẩy và đẩy tới hút.
Bài 2: Bơm roto piston hớng trục
Kết cấu nh hình vẽ
Gồm roto có thể quay đợc cùng trục bơm, trên roto bố trí các xylanh làm việc để tạo ra
thay đổi V khoang công tác thì cho các piston trợt và tỳ lên đĩa nghiêng có góc nghiêng thay
đổi đợc vỏ bơm đợc chia ra 2 chi tiết, ở phần nắp của vỏ có bố trí các khoang hút và đẩy.
Hình vẽ
1. Đĩa nghiêng
2. Vành (rãnh trợt)
3.Roto
4.Piston
5. Loxo
6. Nắp
7. Khoang đẩy
8.Khoang hút
9.Vỏ bơm

10. Vòng bi


201
11. Tết làm kín
Khi roto quay làm cả 2 khối Piston xylanh quay theo nhờ tác dụng của khớp cầu mà
piston trợt trên vành cầu 2, tuỳ theo vị trí của roto mà tơng ứng với piston ở hành trình hút
hoặc đẩy.
Khi cần thay đổi Q ta thay đổi (đĩa trục)
Muốn thay đổi chiều tốc của bơm ta co đĩa nghiêng theo chiều ngợc lại khi đĩa vuông
góc với trục bơm ( = 0) suy ra Q= 0.
D. Bơm trục vít
Bài 1: Giới thiệu chung
Là 1 dạng bơm thể tích gồm 1 3 chiếc trục vít ăn khớp với nhau trong 1 thân chung,
cũng nh các bơm thể tích khác, bơm trục vít truyền trực tiếp.
Bơm trục vít có các đặc điểm sau
Tạo cột áp 200 (kg/ cm
2
)
Lu lợng đều, có khả năng tự hút
Có thể làm việc ở vòng quay rất lớn
Đặc điểm: Sản lợng vừa và lớn từ 3 300 m
3
/h
Không hút đợc chất lỏng có lẫn tạp chất
Lực dọc trục tơng đối lớn
Hiệu suất truyền động thấp
Bơm trục vít đợc sử dụng trên tàu ở các hệ thống nh hệ thống dầu bôi trơn (dầu nhờn),
hệ thống cấp dầu đốt cho nồi hơi, hệ thống chuyển nhiên liệu.
Dựa theo số trục vít ăn khớp nhau mà chia ra bơm 1 trục vít, 2,3 trục vít

Bài 2: kết cấu và nguyên lý làm việc
Để thấy đợc nguyên lý làm việc bơm trục vít ta xét chuyển động của 1 trục vít nh hình
vẽ
Hình vẽ
Giả sử có 1 đai ốc ăn khớp với ren trục vít ta giữ cho đai ốc không quay thì đai ốc chuyển
động tịnh tiến dọc trục vít. Nguyên lý chuyển động chất lỏng trong bơm trục vít cũng tơng tự
nh vậy, khi trục vít quay ta hình dung chất lỏng nh 1 đai đối chất lỏng nên có 1 thanh rằng
nh hình vẽ chặn không cho chất lỏng quay thì c/y sẽ bị đẩy cho chuyển động dọc trục vít
Dùng thanh rằng nh trên thì phải có chiều dài vô cùng nên ta phải dùng trục vít thứ 2 có
tác dụng nh thanh rằng chặn không cho chất lỏng quay
Lực dọc trục trong bơm trục vít rất lớn nên trong quá trình chế tạo phải thiết kế để cân
bằng lực
Khoan lỗ trên trục để đa chất lỏng tăng có áp suất cao về nơi có áp suất thấp
Dùng đĩa lớn tại đầu trục phía cửa đẩy
Hình vẽ photo
Phần 4 Hệ thống lái
Giới thiệu chung
Hệ thông lái là hệ thống các thiết bị có mục đích giữ ổn định hớng đi và điều khiển quay
trở tàu
Các hệ thông lái gồm: Bánh lai, bộ truyền động lái, máy lai, bàn điều khiển (cả vô lăng)
Hình vẽ


202
Ngoài ra có các bộ hầm lái
Bánh lái là nơi trực tiếp tiếp nhận áp lực dong nớc do chân vịt tạo ra do mô men quay
tàu, bánh lái có từ 1 4 chiếc sau đuôi tàu
Bộ truyền động là ( hệ) cơ cấu liên kết động bởi các chi tiết để truyền công suất từ máy
lái đến làm quay bánh lái
Máy lái là nơi phát ra công suất để quay bánh lái đến góc quay cần thiết.

Bàn điều khiển
Bao gồm cả bàn điều khiển và vô lăng là hệ thống thiết bị có nhiệm vụ truyền lệnh của
thuyền trởng để điều khiển máy laí, khởi động đảo chiều, ngừng máy ở bất kỳ điều kiện nào.
Bàn điều khiển gồm các đồng hồ chỉ báo về góc lái, hớng tàu đảm bảo khả năng quay trở tốt
nhất cho tàu.
Bộ hãm lái là thiết bị đảm bảo góc lái của bánh lái ở vị trí bất kỳ theo lệnh của thuyền
trởng và kẹp giữa bánh lái ở mép dọc thân tàu.
Ngoài ra các HTL hiện đại có thêm bộ tự dừng để đảm bảo góc quay bánh lái giá trị cần
thiết.
Chơng 1: Bánh lái
(xem giáo trình lý thuyến tàu)
Chơng 2: Bộ truyền động lái
Bài 1: Giới thiệu chung
Là cơ cấu các chi tiết liên kết động nhau có nhiệm vụ truyền lực, mô men cho bánh lái (từ
máy lái cho trục lái)
Vị trí có thể đặt ở buồng máy hoặc đuôi tàu, hiện nay hay đặt ở chỗ đuôi tàu để giảm diện
tích và rút ngắn khoảng cách từ máy lái đến trục lái nên giảm tổn thất ma sát và tăng tính tin
cậy hệ thống.
Dựa theo kết cấu và nguyên lý làm việc bộ truyền động lái chia ra
+ BTĐ kiểu dây cáp hoặc xích (hay dùng)
+ BTĐ kiểu trục cac đăng (đối hớng < 90
0
)
+ BTĐ kiểu trục vít
+ BTĐ kiểu cung răng bánh lái (hay dùng)
+ BTĐ thuỷ lực (rất hay dùng)
Yêu cầu với BTĐ lái
+ Phải đảm bảo 35
o
đối với tàu biển, 45

o
đối với tàu sông
+ Phải trang bị máy lái chính và phụ, bố trí sao cho máy này gặp sự cố thì không làm ảnh
hởng hoạt động máy kia.
Thờng có 2 máy lái chính thì không cần máy lái phụ, ở tàu lớn, tàu chở hoá chất thì bố
trí ít nhất 2 bộ phận phát công suất khác nhau.
+ Tốc bẻ lái đối với máy lái chính phải đảm bảo khi tàu tiến với vận tốc lớn nhất ở
chiều lớn nhất thì t/g bẻ lái từ 35
0
mạn kia không quá 28 (s)


203
Khi trục bánh lái lớn hơn 120 (mm) thì phải bẻ lái bằng công suất (không dùng bằng lái
tay )
+ Máy lái phụ bẻ lái từ 150 mạn này đến 150 mạn kia không quá 60 (s) ở chiều chùm
max và ở vận tốc bằng 1/2 V max (quy định của đăng kiểm). Máy lái phụ phải có khả năng
khởi động nhanh. Khi máy lái chính bị sự cố và phải vận hành bằng thay đổi khi trục bánh lái >
350mm.
+ Đối với nguồn thay đổi dự phòng phải đảm bảo cơ cấu tự động trong phạm vi 45 (s) sau
khi mà hệ thống chính bị sự cố.
Bài 2: Bộ truyền động dây
Hình vẽ
1.Vô lăng
2.Tang quấn dây
3.Puli
4.Quạt lái
5.Trục lái
6.Tăng đơ căng dây
Sơ đồ nguyên lý cố định dây nh hình vẽ

Khi quay vô lăng tang sẽ quấn dây phía này nhả phía kia làm quạt lái quay, quạt lái lắp
chặt với trục lái vì thế làm quay bánh lái.
Tại những chỗ chuyển hớng dây cáp sử dụng các puli tăng đơ có nhiệm vụ làm căng dây
sau một thời gian làm việc, để đảm bảo vệ sinh các dây cáp nó đợc đi trong hộp hoặc ống tại
những vị trí trên boong.
Bộ truyền động lái kiểu dây thờng dùng cho các hẹ thống lái tay, các hệ thống lái có
máy lái, có mô men bể lái nhỏ và thờng dùng trên các tàu cỡ nhỏ.
Ưu điểm
Đơn giản, dễ sử dụng nhng nhợc điểm ồn ào, kém chính xác do dây chùng và hiện
tợng trợt.
Bài 3: Bộ truyền động kiểu trục Các đăng
Hình vẽ
1.Vô lăng
2.Bộ lái
3.Khớp cac đăng
4.Trục truyền
5.Cặp BZ nón
6.Cặp ăn khớp trục vít BV
7.Sector lái
8.Trục lái


204
Sơ đồ nguyên lý nh hình vẽ: Khi quay vô lăng thì chuyển động sẽ đợc truyền qua cac
hệ trục các khớp cac đăng để làm quay trục 8, bố trí truyền sao cho vô lăng bẻ phía nào thì trục
sé quay về phía đó. Thờng bộ truyền này đờng kính các trục không nhỏ hơn 110 mm, chiều
dài các đoạn trục chọn phụ thuộc đờng kính trục, với trục đặc thì l 6d
Với trục rỗng l 5d
Khi góc chuyển hớng bằng 90
0

dùng BZ nón, khi góc < 36
0
dùng khớp cac đăng
Ưu điểm: Êm, tin cậy, điều kiện bảo dỡng tốt nhng nếu kết cấu phức tạp, nó đợc dùng
nhiều trong các tàu cỡ nhỏ hoặc làm lái sự cố cho các tàu lớn.
Bài 4: Bộ truyền động kiểu trục vít
Hình vẽ
1.Trục lái
2.Cần lái
3.Cung ràng
4.Bộ răng truyền
5.Bộ vít
6.Trục vít
7.Lò xo truyền lực (có lò xo sẽ làm việc êm)
Trên 1 trục chung nên BZ quay. BR lại ăn khớp cung răng làm cung răng quay, cung răng
3 lắp lỏng không trên trục lái nó truyền lực thông qua cần lái 2 và lo xo 7 (để làm êm)
Đặc điểm: Gọn nhẹ, thích hợp cho buồng máy lái đặt sau đuôi
Đơn giản dễ tháo, lắp bảo dỡng
Nếu mô men bẻ lái lớn suy ra kích thớc bộ truyền lớn
Công suất máy lái phải lớn đặc biệt khi điều động tàu sẽ ảnh hởng lớn đến tuổi thọ động
cơ. Hơn nữa nó thờng đợc đk bằng công tắc từ hoặc tay nếu đóng ngắt liên tục ở chế độ lái tự
động khi gặp cầu thì sẽ gây h hỏng hệ thống điều khiển.
Bộ truyền động BZ đợc sử dụng làm lái chính trên các tàu trung bình có mô men bẻ lái
15 (tấn.mét) hoặc đợc dùng lái sự cố tàu có trọng tải lớn.
Hình kết cấu mô men nh: 232/94
Hình 103
MT: Hình: 789 11 12 12 14/ 93
Là loại đợc dùng rộng rãi trên các tàu thuỷ hiện nay vì có mô men bẻ lái lớn và u điểm
làm việc tin cậy, tuổi thọ cao.
Bài 6: Đặc điểm Bộ truyền động thuỷ lực

- Hiệu suất ct cao
- Thay đổi tốc độ êm, phạm vi rộng
- Thời gian các quá trình quá độ ngắn, gia tốc thay đổi lớn vì quán tính khối lợng
chuyển động nhỏ.
- Bảo vệ quá tải đơn giản, tin cậy


205
- Dễ che kín trên boong vì vậy có thể đặt bộ truyền ở phía sau đuôi tàu
- Dễ điều khiển tự động
Bộ truyền động thuỷ lực chia ra các dạng
BTĐ thuỷ lực piston kiểu Piston trục
BTĐ thuỷ lực kiểu Piston
1. BTĐ thuỷ lực piston kiểu Piston trục
Chia ra 2 dạng
Piston trụ lắc đợc và Piston trụ cố định
a)Piston trụ cố định, có sơ đồ nguyên lý nh hình vẽ
Hình vẽ
1.Trục lái
2.Cần lái
3.Xylanh thuỷ lực
4.Khớp trụ
5.ống CA
6.Van đ từ
b) BTĐ thuỷ lực kiểu Piston lắc đợc
Phần III
hệ thống lái tàu thủy
Hệ thống lái tàu thủy là hệ thống các cơ cấu thiết bị có mục đích giữ ổn định hớng đi và
điều khiển quay trở tàu.
Các thành phần chính của hệ thống lái gồm: Bánh lái, Bộ truyền động lái, Máy lái, Bộ

điều khiển lái, Bộ hãm lái.
Bánh lái là nơi trực tiếp nhận áp lực của dòng nớc do chân vịt đạp ra để tạo nên mô men
làm quay tàu. Bánh lái thờng có từ 1 4 chiếc đặt sau đuôi tàu.
Bộ truyền động lái là hệ các cơ cấu liên kết động với nhau có nhiệm vụ truyền công suất
từ Máy laí đến làm quay bánh lái.
Máy lái là nơi phát ra công suất để quay bánh lái đến góc quay cần thiết.
Bộ điều khiển lái bao gồm cả bàn điều khiển và vô lăng lái, là hệ thống thiết bị có nhiệm
vụ truyền lệnh của Thuyền trởng đến điều khiển máy lái khởi động, đảo chiều và dừng máy
trong bất kỳ điều kiện hoạt động nào của tàu. Bàn điều khiển gồm các đồng hồ chỉ báo góc lái,
hớng tàu, vận tốc tàu, nhằm đảm bảo khả năng quay trở tốt nhất cho tàu.
Bộ hãm lái là thiết bị đảm bảo góc lái của bánh lái ở vị trí bất kỳ theo lệnh của Thuyền
trởng và kẹp giữ bánh lái ở mặt phẳng dọc tâm tàu khi tàu chạy thẳng.
Ngoài ra ở các hệ thống lái trên các tàu hiện đại còn có thêm bộ tự dừng để đảm bảo góc
quay của bánh lái không bao giờ vợt quá giá trị cho phép.
Chơng 1


206
bánh lái
Chơng 2
Bộ truyền động lái
2.1. các yêu cầu đối với Bộ truyền động lái
Bộ truyền động lái là hệ các cơ cấu liên kết động với nhau có nhiệm vụ truyền công suất
từ Máy laí đến làm quay bánh lái.
Việc bố trí bộ truyền động lái trên tàu phụ thuộc vào cách bố trí Máy lái Trong thực tế
hiện nay, ngời ta thờng bố trí máy lái theo 1 trong 3 phơng án sau:
a. Máy lái đợc đặt ngang dới buồng lái dùng xích truyền động đến đuôi tàu làm
quay bánh lái. Vô lăng lái sự cố đợc đặt bên ngoài buồng lái đối diện với mũi tàu. Việc
bố trí nh vậy là phòng khi cơ cấu điều khiển bị hỏng, ngời lái có thể nhanh chóng vào
buồng máy lái để đổi sang sử dụng vô lăng lái sự cố.

b. Máy lái đợc đặt trong buồng máy, vô lăng lái sự cố cũng đợc đặt trong buồng máy.
Việc bố trí nh vậy để tiện cho thợ máy thờng xuyên kiểm tra và tra dầu mỡ cho máy lái.
c. Đặt máy lái ở buồng máy lái phía đuôi tầu và thực hiện điều khiển lái bằng hệ thống
điện.
Trong 3 phơng án trên, nếu xét về hiệu suất và trọng lợng của thiết bị thì phơng
án thứ 3 có nhiều u điểm hơn cả.
Phơng án đặt máy lái ở phía đuôi tàu gần trục lái có thể dùng cơ cấu truyền động
khá gọn nhẹ mà vẫn chịu đợc tải trọng lớn do đó giảm đợc diện tích bố trí và rút ngắn
khoảng cách từ Máy lái đến trục lái nhằm giảm tổn thất đồng thời tăng độ tin cậy của hệ
thống.
- Ngày nay, với kỹ thuật điện và điện tử vi mạch, việc điều khiển máy lái từ buồng
lái đến buồng máy lái tơng đối đơn giản.
Chính vì vậy các thiết bị lái hiện đại với độ tin cậy cao đều sử dụng kiểu bố trí
thiết bị này.
Theo kết cấu và nguyên lý làm việc, các Bộ truyền động lái đợc chia ra:
(1) Bộ truyền động lái dây (cáp và xích)
(2) Bộ truyền động lái trục Các đăng
(3) Bộ truyền động lái trục ren - đai ốc
(4) Bộ truyền động lái cung răng bánh răng
(5) Bộ truyền động lái thủy lực
Trong quá trình thiết kế, chế tạo và lắp đặt Bộ truyền động lái, phải đảm bảo các yêu cầu
chủ yếu sau đây:
+ Phải đảm bảo bẻ lái đến 35
0
mỗi mạn đối với tàu biển và 45
0
mỗi mạn đối với tàu sông.


207

+ Phải trang bị thiết bị lái chính và một thiết bị lái phụ. Thiết bị lái chính và phụ phải
đợc bố trí sao cho thiết bị này hỏng không làm ngừng hoạt động của thiết bị kia. Khi thiết bị
lái chính có hai hoặc nhiều máy lái giống nhau thì không cần phải có thiết bị lái phụ với điều
kiện là:
(2) Thiết bị lái chính đợc bố trí để sao cho sau khi có hỏng hóc riêng trong hệ thống của
nó hoặc ở một trong các máy lái, thì chỗ hỏng hóc đợc cách li ra để khả năng lái có thể duy trì
hoặc nhanh chóng phục hồi.
Thiết bị lái chính phải:
(1) Có khả năng quay bánh lái từ 35
0
mạn này sang 35
0
mạn kia khi tàu ở mớn nớc tải
trọng và chạy tiến với tốc độ lớn nhất; và ở các điều kiện đó, thời gian quay bánh lái từ 35
0
mạn này sang 30
0
mạn kia không đợc quá 28 giây.
(2) Đợc vận hành bằng cơ giới nếu cần để thỏa mãn các yêu cầu ở (1) và trong mọi
trờng hợp đờng kính trục bánh lái phía trên lớn hơn 120 mm (không kể phần kích thớc gia
cờng đi băng hoặc kích thớc tơng tự); và
(3) Đợc thiết kế sao cho không bị hỏng khi lùi ở tốc độ lớn nhất. Tuy nhiên yêu cầu thiết
kế này không cần phải chứng minh bằng thử ở tốc độ lùi lớn nhất và ở góc bẻ lái lớn nhất.
Thiết bị lái phụ phải :
(1) Có khả năng quay bánh lái từ 15
0
mạn này sang 15
0
mạn kia không lâu hơn 60 giây
khi tàu ở mớn nớc tải trọng và chạy tiến với tốc độ bằng số lớn hơn giữa trị số một nửa vận

tốc lớn nhất và 7 hải lý/giờ, và có khả năng khởi động nhanh chóng trong trờng hợp khẩn cấp;
và
(2) Đợc vận hành bằng cơ giới nếu cần để thỏa mãn các yêu cầu (1) và trong mọi trờng
hợp đờng kính chốt bánh lái trên lớn hơn 230 mm.
+ Đối với nguồn năng lợng dự phòng cho máy lái phải đảm bảo cung cấp tự động trong
phạm vi 45 giây sau khi nguồn chính bị sự cố.
2.1. Bộ truyền động lái dây (cáp và xích)
Sơ đồ nguyên lý Bộ truyền động lái dây nh hình 3 1. Bố trí dây trên tang quấn dây sao
cho khi vô lăng lái quay về phía nào (từ trên xuống dới) thì tàu rẽ về phía đó. Đoạn dây truyền
lực cho quạt lái thờng là dây xích.
Khi quay vô lăng lái, tang quấn dây sẽ thu dây phía này và nhả dây phía kia làm quạt lái
quay. Quạt lái lắp chặt (thờng bằng mối ghép then) trên trục lái nên làm bánh lái quay. Tại
những chỗ có sự chuyển hớng của dây cáp sử dụng các puli để dẫn hớng và giảm ma sát.
Tăng đo có nhiệm vụ làm căng dây sau 1 thời gian làm việc. Để đảm bảo vệ sinh, tại những vị
trí boong hoặc hành lang hở, dây cáp, xích đợc cho đi trong hộp hoặc ống bảo vệ dây.
Bộ truyền động lái dây có đặc điểm là đơn giản, dễ sử dụng, có trọng lợng nhỏ. Với dây
xích có tuổi thọ lớn hơn dây cáp và dễ thay thế các mắt xích khi bị hỏng. Nhng có nhợc
điểm là ồn ào, kém chính xác, tính tin cậy thấp, khoảng bẻ lái bé, mô men bẻ lái nhỏ,


208
Vì vậy, Bộ truyền động lái dây thờng dùng cho các hệ thống lái tay, làm lái
chính trên các tàu có mô men bẻ lái nhỏ hoặc làm lái phụ hoặc lái sự cố cho tàu
ven biển.
2.3. Bộ truyền động lái kiểu trục Các đăng
Hình 3-2. Sơ đồ nguyên lý Bộ truyền động lái trục Các đăng
1. Vô lăng lái
2. Bệ lái
3. Trục truyền động
4. Khớp Các đăng

5. Cặp bánh răng nón
6. Cặp trục vít bánh vít
7. Bánh răng trụ
8. Sector lái
9. Trục lái
Sơ đồ nguyên lý Bộ truyền động lái kiểu trục Các đăng đợc chỉ ra trên hình 3-2. Tại
những vị trí chuyển hớng 90
0
thì dùng cặp bánh răng nón. Khi góc chuyển hớng nhỏ hơn 36
0
thì dùng khớp Các đăng.
Khi vô lăng quay, chuyển động sẽ đợc truyền qua hệ trục 3, các khớp Các đăng 4, các
cặp bánh răng 5, 6 và cặp bánh răng cung răng 7 làm trục lái quay. Các cặp ăn khớp đợc bố trí
sao cho vô lăng lái bẻ về phía nào thì tàu sẽ rẽ về phía đó.
So với Bộ truyền động lái dây thì Bộ truyền động lái trục Các đăng làm việc êm, tin cậy
hơn, điều kiện bảo dỡng tốt hơn nhng kết cấu phức tạp. Bộ truyền động lái trục Các đăng chỉ
sử dụng khi mô men bẻ lái không quá 4 KN.m và đờng kính đầu trục lái không quá 110 mm.
Vì vậy, Bộ truyền động lái trục Các đăng có phạm vi ứng dụng giống nh Bộ truyền động lái
dây, thờng dùng trong các hệ thống lái tay, làm lái chính cho các tàu cỡ nhỏ và làm lái sự cố
trên các tàu cỡ vừa và lớn.
2.4. Bộ truyền động lái trục ren - đai ốc
Hình 3-3. Sơ đồ nguyên lý Bộ truyền động lái trục ren - đai ốc
1. Trục lái
2. Cần lái
3. Thanh truyền lực
4. Giá đỡ
5. Đai ốc dẫn động
6. Trục ren
Sơ đồ nguyên lý của Bộ truyền động lái truc ren - đai ốc đợc cho trên hình 3-3. trục ren
6 có 2 đầu ren ngợc nhau đợc lai bởi máy lái.

Tùy theo yêu cầu tàu rẽ trái hay phải, máy lái sẽ hoạt động và lai trục ren 6 quay phải
hoặc trái (nhìn từ lái về mũi). Nhờ các thanh truyền lực 3 giữ cho các đai ốc 5 không quay theo


209
trục 6 làn nó trợt cùng đi ra xa hoặc đi vào giữa trục 6, tạo ra các mô men cùng chiều trên cần
lái làm quay trục lái về trái hoặc phải.
Bộ truyền động lái trục ren - đai ốc có đặc điểm là làm việc tin cậy, kích thớc và trọng
lợng nhỏ gọn, có thể phát ra mô men bẻ lái lớn nhng hiệu suất thấp và khó bố trí khi yêu cầu
máy lái đặt xa trục lái, chỉ phù hợp với máy lái bố trí phía đuôi tàu, ngay trên trục lái.
Bộ truyền động lái này thờng dùng trong các hệ thống lái bằng năng lợng, do hiệu suất
thấp nên chỉ dùng cho máy lái phụ hoặc máy lái sự cố.


210
Câu hỏi ôn tập
1. Các tính chất cơ bản của chất lỏng giọt.
2. Phơng trình vi phân chuyển động của chất lỏng.
3. Phơng trình Becnuli cho chất lỏng thực. Biểu thức tính và ý nghĩa vật lí của hệ số Koriolis, trong
trờng hợp nào có thể bỏ qua.
4. Khi xét chuyển động chất lỏng trong ống chuyển động có gia tốc hoặc chuyển động không dừng của
chất lỏng, cần bổ sung thêm thành phần nào vào phơng trình Becnuli.
5. Tổn thất thuỷ lực trong đờng ống, các loại tổn thất và các yếu tố ảnh hởng.
6. Trình bày khái niệm, biểu thức của các đại lợng cơ bản của dòng chất lỏng: năng lợng, công suất,
lu lợng.
7. Khái niệm đồng dạng thuỷ lực. Muốn hai dòng chảy đồng dạng phải đảm bảo các chuẩn đồng dạng
nào.
8. Hiện tợng va đập thuỷ lực (chúng xảy ra trong các trờng hợp nh thế nào, diễn biến và độ lớn).
9. Khái niệm bơm, động cơ thuỷ lực và bộ truyền thuỷ lực. Phân loại, đặc điểm làm việc và phạm vi ứng
dụng.

10. Các thông số cơ bản của bơm. Ngoài ra, khi chọn bơm cần phải chú ý đến những tính năng nào khác.
11. Hiện tợng xâm thực và chiều cao hút cho phép của bơm.
12. Bơm li tâm. Cấu tạo và nguyên tắc làm việc. Các tổn thất trong bơm li tâm.
13. Thành lập biểu thức tính cột áp lí thuyết của bơm li tâm. Cột áp thực tế khác với lí thuyết do các
nguyên nhân nào.
14. Sự ảnh hởng của biên dạng bánh cánh đến đặc tính cột áp của bơm li tâm.
15. Cấu tạo và nguyên tắc làm việc hớng trục. Thành lập biểu thức tính cột áp lí thuyết của bơm, cột áp
thực tế khác với lí thuyết do các nguyên nhân nào.
16. Cấu tạo và nguyên tắc làm việc xoáy lốc. Thành lập biểu thức tính cột áp lí thuyết của bơm, cột áp
thực tế khác với lí thuyết do các nguyên nhân nào.
17. So sánh các bơm cánh về: lu lợng, cột áp, phạm vi sử dụng và các đặc điểm khai thác nh khởi
động, điều chỉnh.
18. Khi nào cần ghép các bơm song song. Sự ảnh hởng lẫn nhau của các bơm và những điều cần chú ý
khi ghép các bơm song song.
19. Khi nào cần ghép các bơm nối tiếp. Sự ảnh hởng lẫn nhau của các bơm và những điều cần chú ý khi
ghép các bơm tiếp.
20. Các phơng pháp điều chỉnh lu lợng bơm cánh.
21. Cấu tạo và nguyên tắc làm việc của bơm phụt. Ưu nhợc điểm và ứng dụng, các thông số cấu tạo,
khai thác cơ bản của bơm.
22. Máy thuỷ lực thể tích (đặc điểm chung, ứng dụng).
23. Cấu tạo và nguyên lí làm việc bơm piston. Nguyên nhân, tác hại và biện pháp khắc phục hiện tợng
lu lợng không đều.


211
24. Hiệu suất của bơm píton. Hiện tợng xâm thực và ảnh hởng.
25. Cấu tạo và nguyên lí làm việc bơm rô to piston hớng trục. Đặc điểm cấu tạo, động và động lực học.
26. Cấu tạo và nguyên lí làm việc bơm rô to piston hớng kính. Đặc điểm cấu tạo, động và động lực học.
27. Cấu tạo và nguyên lí làm việc bơm bánh răng, các dạng bơm. Sự thay đổi lu lợng, hiện tợng khoá
chất lỏng trong rãnh răng, tác hại và các biện pháp khắc phục.

28. Cấu tạo và nguyên lí làm việc bơm trục vít. Phân loại. Ưu nhợc điểm so với các bơm thể tích khác.
29. Cấu tạo và nguyên lí làm việc bơm cánh gạt. Giới hạn vòng quay, áp suất và các giải pháp nhằm tăng
lu lợng, áp suất bơm.
30. Máy nén khí và quạt gió: định nghĩa, phân loại và phạm vi ứng dụng.
31. Máy nén khí piston: cấu tạo, đồ thị chỉ thị, biện pháp điều chỉnh sản lợng.
32. Máy nén khí piston: nguyên nhân giảm sản lợng lí thuyết. Mục đích phân thành nhiều cấp nén.
33. Thiết bị trao nhiệt: khái niệm, phân loại. Các dạng bề mặt trao đổi nhiệt. Các biện pháp tăng cờng
hiệu quả trao đổi nhiệt.
34. Sơ đồ cấu trúc của hệ thống lái và chức năng của các bộ phận.
35. Yêu cầu đối với máy lái, hệ thống điều khiển.
36. Các dạng bánh lái. Thông số kích thớc, hình học cơ bản của bánh lái.
37. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lí làm việc hệ thống lái thuỷ lực, điều khiển cơ- điện dùng bơm có lu lợng
và chiều cấp thay đổi.
38. Sơ đồ cấu tạo và nguyên lí làm việc hệ thống lái thuỷ lực, điều khiển điện tử dùng bơm có lu lợng
và chiều cấp không đổi. Các thiết bị an toàn bảo vệ hệ thống.
39. Máy lọc và phân li (khái niệm, nguyên tắc chung), biện pháp tăng cờng hiệu quả phân li.
40. Cấu tạo và nguyên tắc làm việc của máy phân li kiểu kết tụ.
41. Cấu tạo và nguyên tắc làm việc của máy phân li li tâm hình thùng.
42. Cấu tạo và nguyên tắc làm việc của máy phân li li tâm hình nón.
43. Cấu tạo và nguyên tắc làm việc của máy phân li li tâm phản lực.
44. Cấu tạo và nguyên tắc làm việc của máy phân li kiểu trọng lực- kết tụ.
45. Xác định vành điều chỉnh cho máy phân li li tâm.


212
Tính toán thiết kế bơm li tâm
Giả thiết cho biết sản lợng bơm Q (m
3
/h), cột áp H (m) và vòng quay n (v/ph).
Yêu cầu phải xác định công suất, hiệu suất, chiều cao hút cho phép và các thông số kích

thớc, hình dạng bơm.
Các bớc tính.
1. Sản lợng bơm, m
3
/s: Q=Q/3600.
* Đối vơí bơm hai lối vào lấy Q=1/2Q (để tính toán).
2. Đờng kính tơng đờng qui ớc, m:
3
n
Q
25,4*D
thực ra D* là đờng kính cửa vào bánh cánh qui về đờng kính thiết diện vào:
2
M
2
1
DD*D
,
trong đó: D
M
- đờng kính moay ơ; D
1
- coi là đờng kính cửa vào bánh cánh (xem hình).
3. Vòng quay so sánh:
4/3
s
H
Qn
65,3n
,

trong đó: n (v/ph); Q (m
3
/s); H (m).
4. Hiệu suất lu lợng:
3/2
s
Q
n68,01
1



.
5. Hiệu suất thuỷ lực:
2
H
)172,0*D(lg
42,0
1


.
6. Hiệu suất cơ giới:
98,0 95,0
m

.
7. Hiệu suất bơm: =
Q


H

m
.
8. Công suất tiêu thụ, KW:
1000
QH
N



,
trong đó: - trọng lợng riêng chất lỏng (N/m
3
).
9. Công suất động cơ lai: N
đc
=(1,11,2)N .
10. Mô men trên trục, KGm: M=N/=
n
N
975102
30
n
/N
dc









.
11. Đờng kính trục, m:

3
2,0
M
d


,
trong đó - ứng suất tiếp cho phép, khoảng (300500).10
4
KG/m
2
đối với thép.
12. Đờng kính moay ơ, m: D
M
=(1,21,5)d.
13. Sản lợng lí thuyết (dùng để tính toán), m
3
/s: Q
lt
=Q/
Q
.
14. Vận tốc chất lỏng vào bơm, m/s: C

0
=(0,060,08)
3
2
Qn
.
15. Đờng kính lối vào, m:
2
M
0
lt
0
D
C
Q4
D


.
16. Đờng kính cửa vào bánh cánh, mm: chọn D
1
D
0
với n
s
nhỏ; D
1
=(0,70,75)D
0
với n

s
lớn. Cũng có thể tính D
1
từ D* và D
M
từ mục 2), sau đó chọn hoặc tính D
0
. Giá trị
D
o
và D
1
chọn sao cho vận tốc Co không quá lớn tuỳ theo chất lỏng và vật liệu (xem các
sổ tay kĩ thuật).
17. Vận tốc hớng kính cửa vào, m/s: C
r1
=C
0
.
18. Chiều rộng lối vào bánh cánh, m:
1r1
1lt
1
CD
kQ
b


,
trong đó k

1
- hệ hố co hẹp ở lối vào (do các cánh chiếm chỗ): k
1
=(1,051,15).


213
19. Vận tốc theo cửa vào, m/s: U
1
=nD
1
/60.
20. Góc vận tốc tơng đối ở cửa vào:
1
1r
1
U
C
arctg
.
21. Góc cánh ở mép vào:
1c
=
1
+i, i=3
0
8
0
. Thờng
1

=18
0
25
0
.
22. Cột áp lí thuyết, m: H
lt
=H/
H
.
23. Tỉ lệ tốc độ k
CU
=Cu
2
/U
2
: chọn gần đúng- (0,450,6).
24. Vận tốc theo cửa ra trong lần gần đúng thứ nhất, m/s: U
2
=
CU
lt
k
gH
.
25. Đờng kính ngoài bánh cánh, m: D
2
=60U
2
/(n).

26. Vận tốc hớng kính cửa ra, m/s: chọn bằng (0,51)Cr
1
.
27. Hệ số co hẹp cửa ra: k
2
=1,051,1.
28. Tỉ số vận tốc tơng đối W
1
/W
2
: 0,91,15.
29. Góc cánh cửa ra:
1
1
2
2
1
1
2
c2
sin
Cr
Cr
W
W
k
k
arcsin
,
2

=(16-40)
0
.
* Từ tam giác tốc độ có
W
kCr
sin
.
30. Số cánh z tối u:
2
sin
)RR(2
RR
13z
c2c1
12
21




.
31. Hệ số tổn thất cột áp do số cánh có hạn:
2
2
2
1
2u
R
R

1
1
z
2
1
1
k




,
trong đó: -hệ số thực nghiệm: =(0.550.65)+0.6sin
2c
, khi R
1
/R
2
<0,5 hoặc cánh nhẵn thì
lấy gần giới hạn dới.
32. Vận tốc theo trong lần gần đúng thứ hai, m/s:
2u
lt
2
c2
2
c2
2
2
k

gH
tg2
Cr
tg2
Cr
U












.
33. Tính lại D
2
, k
u2
. Lặp lại quá trình tính cho đến khi k
u2
giữa hai lần tính sai khác không
quá 2%.
34. Chiều rộng lối ra, m:
22
lt2

2
CrD
Qk
b


. Nếu bơm hai lối vào thì nhân giá trị trên hai lần.
35. Chiều rộng rãnh cánh b
i
ở các
bán kính r
i
khác nhau cũng
dùng công thức ở (34) trên và
trên nguyên tắc bảo đảm vận
tốc chất lỏng thay đổi đều đặn
từ cửa vào đến cửa ra.
36. Biên dạng cánh trên mặt
phẳng vuông góc trục.
a). Tính chính xác (đờng
logarit). Có


rd
dr
tg
i
hay



214



i
1
r
R
i
rtg
dr
.
Mặt khác, biết
i
i
W
kCr
sin







, suy ra cách xác định toạ độ đờng cong cánh (r,) nh
sau:
B
i
=1/(r

i
tg
i
);
i
=(B
i
+B
i+1
)r
i
/2;
i+1
=
i
+
i
; r
i+1
=r
i
+r
i
.
b) Dạng cánh tròn. Cách dựng cung tròn tạo với vòng tròn bán kính R
1
và R
2
các góc
tơng ứng

1
và
2
nh sau. Giả sử cần mút cánh tại A, từ tâm O dựng một tia tạo với AO
một góc bằng
1
+
2
, tia này cắt vòng tròn bán kính R
1
tại B. Đờng AB kéo dài cắt vòng
tròn R
1
tại C. Từ A dựng tia tạo với AO một góc
2
, giao của tia này với đờng trung trực
đoạn AC là điểm Oc. Lấy tâm Oc, vẽ cung tròn AC đợc đờng cong cánh cần dựng (tự
chứng minh).
37. Thiết kế thân ốc dựa trên cơ sở phơng trình (3.49) và các
kiểu thiết diện nh hình (3.21). Ngoài ra, cách đơn giản xác định
các kích thớc thiết thân ốc nh sau. Xác dịnh vận tốc trung
bình qua thiết diện: v
c
=k
c
gH2
, hoặc tại miệng ống đẩy:
v
cd
=k

cd
gH2
. Sau đó tính diện tích thiết diện dựa vào phơng
trình liên tục: Q
i
=Q.
i
/360. Từ diện tích và hình dạng thiết diện
đã chọn xác định đợc các kích thớc dài. Các hệ số k
c
, k
cd
,
chiều rộng và đờng kính vào thân ốc chọn theo bảng dới.
n
s
D
3
/D
2
b
3
/b
2
k
c
k
cd
60
1,02

1,80
0,47
0,20
110
1,05
1,60
0,39
0,18
150
1,10
1,45
0,34
0,17
200
1,15
1,35
0,3
0,18
220
1,17
1,30
0,29
0,18


215
Tính thiết kế sinh hàn Dầu nhờn, ống tròn trong vỏ tròn
có vách ngăn
Đại lợng tính
Kí

hiệu
Đơn vị
Công thức hoặc phơng pháp xác định
Kết
quả
Lu lợng dầu nhờn
Nhiệt độ dầu:
- vào
- ra
Nhiệt độ vào của nớc
làm mát
Lợng nớc làm mát
Nhiệt độ trung bình của
dầu
Nhiệt dung riêng của
dầu
Nhiệt lợng truyền cho
nớc làm mát trên đơn vị
thời gian
Nhiệt dung riêng của
nớc
Nhiệt độ ra của nớc
Tốc độ nớc trong ống
Nhiệt độ trung bình của
nớc
Đờng kính trong và
ngoài của ống
Hệ số độ nhớt động học
của nớc ở nhiệt độ t.b
G

M
t
M
v
t
M
r
t
B
v
G
B
t
M
tb
C
M
Q
C
B
t
B
r

B
t
B
tb
d
H

/d
B

B
kg/h
0
C
0
C
0
C
m
3
/h
0
C
kJ/kg
0
C
kW
kJ/kg
0
C
0
C
m/s
0
C
m/m
m

2
/s
Cho trớc
- nt-
- nt-
tự chọn
Tự chọn
0,5(t
M
v
+t
M
r
)
Tra bảng 4 phụ lục
G
M
C
M
(t
M
v
-t
M
r
)
Tra bảng 1 phụ lục
t
B
v

+3600Q/(C
B
G
B

B
)- nếu kết quả cao
quá cho phép phải chọn lại lợng nớc làm
mát
Đối với đồng bạch:
B
3 m/s
- đồng thau:
B
1,8 m/s
- đồng:
B
0,9 m/s (điều kiện bảo
đảm tốc độ ăn mòn trong giới hạn)
0,5(t
B
v
+t
B
r
)
Chọn theo bảng 8
Tra bảng 1 phụ lục



216
Số Re của nớc
Hệ số dẫn nhiệt của
nớc ở nhiệt độ t.b
Hệ số Pr của nớc ở
nhiệt độ t.b
Nhiệt độ giả định ở
thành ống phía nớc
Tỉ số tiêu chuẩn Pr
Hệ số truyền nhiệt cho
nớc ứng với nhiệt độ
thành ống
Mật độ dòng nhiệt
Nhiệt độ thành ống phía
dầu
Tốc độ dầu ngoài ống
Độ nhớt động của dầu
Khoảng cách bề mặt
ngoài của ống
Độ dẫn nhiệt của dầu ở
nhiệt độ t.b
Số Re của dầu
Số Pr của dầu (ứng với
nhiệt độ t.b)
Các tỉ số của chuẩn Pr
Re
B

B
Pr

B
t
ct
B

B

q
B
t
ct
M

M

M


M
Pr
M
W/m.
0
C
0
C
W/m
2
.
0

C
W/m
2
0
C
m/s
m
2
/s
m
W/m.
0
C

B
d
B
/
B
bảng 1 phụ lục
- nt-
Tự chọn ba giá trị trong khoảng nhiệt
độ t.b của dầu và nớc
(Pr
B
/Pr
ct
B
)
0,25

- trong đó P
ct
B
là số Pr của
nớc ứng với nhiệt độ giả định của vách
phía nớc (ứng với 3 giá trị chọn trên)
25,0
B
ct
B
43,08,0
)
Pr
Pr
(PrRe
d
021,0

(tính đợc 3 giá trị)

B
(t
ct
B
-t
B
)
t
ct
B

+q
B

v
/, (trong đó
v
- chiều dày thành
ống, m; - độ dẫn nhiệt của vật liệu ống,
W/m
0
C: đồng M3- 384, đồng thau- 142, đồng
bạch- 38,4, thép CT4- 45,4, thép 1X18H9T-
16
(chọn từ 0,8- 1,2)
Tra bảng 4, phụ lục
Thờng cho trớc tuỳ theo từng mẫu
Tra bảng 4, phụ lục


Pr=/a, và a tra từ bảng 4 phụ lục
14,0
M
ct
M
)
Pr
Pr
(
, trong đó Pr
ct

M
ứng với nhiệt độ