Thiết kế tổ hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238

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

máy hút bùn dùng động cơ IAMZ 238.
1.1. Giới thiệu nhu cầu hút bùn tại vùng biển Nam Ô.
Đây là khu vực nước ngập mặn do thông với biển, có một trữ lượng bùn cát rất
lớn được hình thành một phần do phong hoá, bào mòn xâm thực trên bề mặt lưu vực và
bị nước cuốn trôi vào lòng sông, một phần do sự xói lở lòng sông như sạt lở bờ ở đáy
tạo thành. Bùn cát trong lòng sông gồm những hạt khoáng chất, cát, sỏi cuội, đá dăm...
Để nghiên cứu bùn cát trong lòng sông người ta căn cứ vào đường kính của bùn cát để
phân loại thành: Đá tảng, đá cuội sỏi, cát, bụi, bùn sét ...
Bảng 1 - 1
Bùn cát Loại
Đường kính hạt
(mm)
Chất lơ lửng
Sét
Bùn hạt nhỏ
Bụn hạt lớn
0,001
0,005 - 0,001
0,01 – 0,005
3
Thiết kế tổ hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238
Bụi nhỏ
Bụi lớn
Cát mịn
0,05 – 0,01
0,1 – 0,05
0,2 – 0,1
Chất vừa lơ lửng
vừa di đáy
Cát trung bình

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.

Nhiệm vụ của tổ hợp máy hút bùn là hút bùn cát từ đáy sông lên bờ để nạo vét,
làm sạch lòng sông và san lấp mặt bằng các ao hồ nuôi tôm trong dự án xây dụng khu
đô thị nội trú của thành phố Đà nẵng.
1.2. Yêu cầu thiết kế tổ hợp máy hút bùn dùng động cơ IAMZ 238.
Quá trình vận hành tổ hợp máy hút bùn đang gặp phải một thực trạng: động cơ
IAMZ 238 là động cơ lắp trên xe ôtô có tốc độ động cơ thay đổi theo các chế độ tải khi
vận hành trên đường. Động cơ IAMZ 238 được đưa vào sử dụng như một động cơ tĩnh
tại để dẫn động bơm hút bùn nên tổ hợp máy hút bùn làm việc không ổn định, tốc độ
động cơ thường xuyên thay đổi phụ thuộc vào bơm hút bùn ở vị trí nhiều bùn hay ít
bùn. Điều đó dẫn đến tổ hợp máy hút bùn làm việc tiêu hao nhiều nhiên liệu, năng suất
4
Thiết kế tổ hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238
hút bùn giảm. Trong quá trình vận hành luôn phải có nhiều thợ máy để điều chỉnh cho
sự thay đổi đó.
Trên tình hình thực tế như vậy nên ta cần đi thiết kế lại tổ hợp máy hút bùn sao cho
đáp ứng được nhu cầu về hút khối lượng bùn cát lớn nhất, giảm tiêu hao nhiên liệu và
quá trình vận hành không cần phải nhiều thợ máy để điều chỉnh cho những sự thay đổi
của tổ hợp máy hút bùn.
Tổ hợp Máy hút bùn được thiết kế dựa trên cơ sở: Sử dụng động cơ IAMZ 238 lắp
trên ôtô tải KRAZ 255B1 và bơm hút bùn tự chọn sao cho phù hợp về lưu lượng và cột
áp yêu cầu, công suất dẫn động của động cơ. Để động cơ có thể dẫn động bơm thực
hiện việc hút bùn phải thông qua một bộ truyền được thiết kế với công suất của động cơ
và bơm là tối ưu nhất.
Yêu cầu của tổ hợp máy hút bùn được thiết kế là phải làm việc đạt năng suất cao,
độ đậm đặc của hỗn hợp bùn cát lẫn nước cao, tổ hợp máy làm việc ổn định ít phải điều
chỉnh.
2. Giới thiệu Động cơ.
2.1. Giới thiệu:
Động cơ IAMZ 238 là loại động cơ Diesel 4 kỳ chữ V (8 máy) do cộng hoà liên
bang Nga sản xuất được lắp trên xe ôtô tải KRAZ 255B1.

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

+ Góc đóng muộn xuppap thải: 20
0
- Góc phun sớm: 18
0

±
1
- Hành trình xuppap: 13,5 ( mm )
- Khe hở nhiệt:
30,025,0
÷
( mm )
3. Mô tả hệ thống cung cấp nhiên liệu và kết cấu bộ điều chỉnh tốc độ của Động
cơ IAMZ 238.
3.1. Nhiệm vụ và yêu cầu của hệ thống cung cấp nhiên liệu Động cơ Diesel [2].
• Nhiệm vụ: hệ thống cung cấp nhiên liệu là một hệ thống quan trọng của động cơ
có nhiệm vụ như sau:
+ Chứa nhiên liệu dự trữ, đảm bảo cho động cơ hoạt động liên tục trong một
khoảng thời gian quy định.
+ Lọc sạch nước và tạp chất cơ học lẫn trong nhiên liệu.
+ Cung cấp nhiên liệu cần thiết cho mỗi chu trình ứng với chế độ làm việc quy
định của động cơ.
+ Cung cấp nhiên liệu đồng đều vào các xylanh động cơ đúng lúc theo một quy
luật đã định.
+ Phun tơi và phân bố đều hơi nhiên liệu trong thể tích môi chất trong buồng cháy,
bằng cách phối hợp chặt chẽ hình dạng, kích thước và phương hướng của các tia nhiên
liệu với hình dạng buồng cháy và cưòng độ vận động của môi chất trong buồng cháy.
• Yêu cầu:
- Bền, làm việc có độ tin cậy cao.
- Đơn giản, dễ dàng và thuận tiện cho việc sữa chữa, bảo dưỡng.

- 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

liệu.
7. Bơm tay.
8. Đường dầu đến lọc
tinh.
9. Bơm cao áp.
10.Đường dầu vào Bơm cao.
11.Bầu lọc tinh.
12.Đường dầu từ Bơm cao áp về
thùng chứa.
13.Đường dầu từ vòi phun về
thùng chứa.
14. Vòi phun.
3.2.1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ IAMZ 238.
Nhiên liệu trong thùng chứa 1dưới tác dụng lực hút của bơm chuyển 6, nhiên liệu
đi vào bầu lọc thô 3. Tại bầu lọc thô 3 nhiên liệu được lọc tạp chất có kích thước lớn và
tách nước. Sau khi qua bơm chuyển 6, nhiên liệu đi theo đường ống 8 đến bầu lọc tinh
11 để lọc sạch tạp chất một lần nữa. Sau đó nhiên liệu theo đường ống 10 vào bơm cao
áp 9. Bơm cao áp tạo cho nhiên liệu một áp suất đủ lớn theo đường ống cao áp vào vòi
phun cung cấp cho xy lanh động cơ. Tại bơm cao áp và vòi phun sẽ có một lượng nhiên
liệu thừa, lượng nhiên liệu thừa này sẽ theo đường ống 13 và 4 về lại thùng chứa.
3.3. Đặc điểm kết cấu và nguyên lý làm việc của các thiết bị trong hệ thống nhiên
liệu động cơ IAMZ 238.
3.3.1. Bơm cao áp.
Bơm cao áp là một thiết bị rất quan trọng của hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ
Diesel. Nó giữ vai trò tạo áp suất cao cho nhiên liệu, phân phối nhiên liệu đồng đều cho
các xy lanh và điều chỉnh lương nhiên liệu cấp cho chu trình. Vì vậy bơm cao áp có vai
trò quyết định đến tính hiệu quả của hệ thống nhiên liệu động cơ Diesel.
Bơm cao áp dùng trên hệ thống cung cấp nhiên liệu động cơ IAMZ 238 là loại bơm
cao áp thẳng hàng có 8 tổ bơm. Mỗi tổ bơm đảm nhận việc cung cấp nhiên liệu cho một
xy lanh nhất định.

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.

20. Van cao áp.
21. Xilanh bơm.
22. Pittông
29. Thân con đội.
30. Trục con lăn.
31. Trục cam.
32. Ụ.
33. Vít.
34. Nắp trục cam.
35. Con lăn.
36. Bu lông vành răng.
37. Khoá vành răng.
38. Vỏ bơm.
39. Vít chống xoay.
40. Ốc trám.
41. Bạc.
42. Đầu bơm.
43. Đệm cao su.
44. Cửa xả.
45. Vít định vị con lăn.
Thiết kế tổ hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238
Chi tiết quan trọng nhất của một bơm cao áp là bộ đôi pittông 22 và xy lanh 21.
Xylanh được lắp với thân bơm và dùng vít hãm 39 để chống xoay. Phía ngoài xy lanh
21 có ống xoay 23. Trên ống xoay có vòng răng 37 ăn khớp với thanh răng 8.
Phần đuôi ống xoay có rãnh chữ nhật ăn khớp với nghạnh hình chữ nhật của đuôi
pittông.
Phần dưới cùng của đuôi pittông tựa vào đĩa 47. Đĩa dưới liên hệ với đĩa trên 24
bằng lò xo 26. Ống xoay 23 tỳ lên đĩa trên. Ốc 28 dùng để điều chỉnh khe hở giữa
pittông và con đội. Trong pittông 22 có gờ xả nhiên liệu. Khi gờ trùng với cửa xả và
cửa nạp trên xylanh thì nhiên liệu được xả ra ngoài. Phía trên pittông 22 là 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.

Từ nguyên lý làm việc của bơm cao áp, ta thấy chi tiết quan trọng nhất của bơm
là cặp chi tiết bộ đôi pittông và xylanh bơm. Pittông vừa cung cấp vừa điều chỉnh lượng
nhiên liệu cấp cho chu trình. Vật liệu chế tạo bộ đôi pittông xylanh bơm cao áp động cơ
IAMZ 238 là thép hợp kim XB. Kết cấu cụ thể của bộ pittông, xylanh như hình vẽ 3 –
3.
Hình 3 - 3 Kết cấu bộ đôi pittông xylanh bơm cao áp.
1. Pittông
2.Xylanh
11
Thiết kế tổ hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238
3. Lỗ nạp nhiên liệu
4. Rãnh thoát nhiên liệu
Để điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp cho vòi phun người ta dùng cơ cấu cơ
khí (hình 3 - 4). Nó bao gồm thanh răng 1 ăn khớp với vành răng 4 của ống xoay 5 lồng
bên ngoài cụm bộ đôi (pittông-xylanh) ống này có rãnh để đuôi 6 của pittông cài vào.
Khi thanh răng chuyển động tịnh tiến, ống xoay sẽ quay và làm xoay pittông. Khi đó
khoảng hành trình có ích của pittông bơm cao áp thay đổi và lưu lượng do pittông bơm
cao áp cung cấp thay đổi. Vì thanh răng chuyển động tịnh tiến thì nó làm quay đồng
thời ống xoay của các bộ đôi cùng góc xoay và cùng điểm chết nên lưu lượng nhiên liệu
cung cấp vào các xylanh động cơ có thể được điều khiển cùng một lúc.
Hình 3 - 4 Cơ cấu điều khiển lưu lượng.
1. Thanh răng; 4. Vành răng.
2. Pittông; 5. Ống xoay.
3. Xylanh; 6. Đuôi pittông
Để kết thúc quá trình cung cấp nhiên liệu dứt khoát và ngăn chặn dòng nhiên
liệu chảy ngược từ đường ống cao áp trong hành trình xả người ta dùng chi tiết gọi là
cụm van cao áp.
Hình 3 – 5 Cấu tạo van và đế van cao áp.
12
Thiết kế tổ hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238

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 6 thông qua thanh kéo 5, mặt tiếp xúc giữa đầu và thân vòi phun được mài bóng.
Giữa kim phun và thân kim phun có rãnh hình vành khăn. Đầu ống nối 9 dùng để nối
với đường ống cao áp. Phía trong ống này có một lọc cao áp 10 dùng để lọc sạch nhiên
liệu trước khi vào buồng cháy.
Nguyên lý làm việc:
Nhiên liệu có áp suất cao từ đường ống cao áp đi đến đầu ống nối 8 vào lõi lọc
cao áp 9. Tại đây nhiên liệu được lọc sạch tạp chất cơ học. Sau đó nhiên liệu theo
đường ống vào trong thân vòi phun. Lúc này lực do áp suất dầu tạo ra lớn hơn lực ép
của lò xo 6 nên có tác dụng mở kim phun 1 tạo ra khe hở để phun nhiên liệu vào buồng
cháy động cơ. Khi kết thúc quá trình phun thì nhiên liệu trên đường ống cao áp giảm,
dưới tác dụng của lực lò xo 6 kim vòi phun tỳ chặt lên thân kim phun.
Vòi phun trên động cơ IAMZ 238 có 6 lỗ phun. Hành trình của kim phun được
xác định bởi khe hở giữa mặt trên của kim với mặt phẳng dưới của thân vòi phun. Nếu
khe hở của kim quá lớn thì động năng của kim phun lớn gây mòn đế kim phun.
Vật liệu chế tạo kim phun là thép hợp kim được nhiệt luyện để đạt độ cứng từ 58
– 60 HRC.
3.3.3. Bơm chuyển nhiên liệu.
Bơm chuyển nhiên liệu dùng để tạo ra một áp suất cho nhiên liệu nhằm khắc
phục sức cản của bầu lọc thô và bầu lọc tinh tạo ra để cung cấp một lượng nhiên liệu
cần thiết cho hoạt động của bơm cao áp.
Bơm chuyển nhiên liệu IAMZ 238 là kiểu bơm pittông được gắn trên thân của
bơm cao áp và được dẫn động từ trục cam của bơm cao áp.
Cấu tạo như hình vẽ 3 – 7.
14
Thiết kế tổ hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238
Hình 3 – 7 Cấu tạo bơm chuyển nhiên liệu động cơ IAMZ 238.
Chi tiết chính của bơm chuyển nhiên liệu là pitông 24, pittông này chuyển động
tịnh tiến trong thân bơm 5 nhờ sự tác động của con đội con lăn được dẫn động từ trục
cam bơm cao áp. Trong thân bơm người ta bố trí van nạp 16 và van đẩy 1. Hai van này
có cấu tạo và hoạt động theo kiểu van một chiều. Khi mở van là nhờ vào lực hồi vị của

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

sạch.
Hệ thống nhiên liệu trên động cơ IAMZ 238 người ta bố trí một bầu lọc thô và
một bầu lọc tinh. Bầu lọc thô được đặt trên đường ống từ thùng chứa đến bơm chuyển.
Nhiệm vụ của bầu lọc này là lọc sạch một phần tạp chất có đường kính lớn trước khi
nhiên liệu vào bơm chuyển. Bầu lọc tinh được đặt trên đường ống từ bơm chuyển đến
bơm cao áp. Nhiệm vụ của lọc tinh là lọc sạch các tạp chất cơ học mà lọc thô không lọc
được.
Hình 3 -9 Bầu lọc thô nhiên liệu.
16
1. Nút tháo cặn bẩn.
2. Đệm nút.
3. Lõi lọc.
4. Vỏ bầu lọc.
5. Thân bầu lọc.
6, 9. Đệm.
7. Cửa ra nhiên liệu.
8. Vít.
Thiết kế tổ hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238
Bầu lọc thô dùng trên động cơ IAMZ 238 là bầu lọc thấm. Trong đó phần tử lọc
3 là bằng vải bông quấn lại thành trụ được đặt trong vỏ bằng nhựa 4, vỏ 4 được gắn vào
thân 6 của bầu lọc.
Nhiên liệu từ thùng chứa vào bầu lọc bằng cửa 10 và điền đầy không gian bầu
lọc. Nhiên liệu sẻ thấm dần vào trong lõi lọc và theo cửa 7 ra ngoài. Phần tạp chất có
đường kính lớn hơn đường kính lõi lọc bị giữ lại và được đưa ra ngoài bằng nút tháo
cặn bẩn 1.
Cấu tạo bộ lọc tinh như hình 3 – 10.
Hình 3 – 10 Bầu lọc tinh nhiên liệu.
Lõi lọc là lưới kim loại 5 quấn vải bên ngoài được đặt trong cốc lọc 7. Cốc lộc
được gắn vào thân lọc bằng trục 8. Trên thân lọc có đường dầu vào 16 và đường dầu ra
17

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.

18
1. Nữa khớp chủ động.
2. Lò xo.
3. Trục quả văng.
4. Quả văng.
5. Nữa khớp thụ động.
6. Vòng khít.
7, 9. Vòng chắn dầu.
8. V ỏ.
10. Vít chìm.
11. Vòng đệm điều chỉnh.

α
Góc quay giữa hai nữa
khớp.
I. Vị trí ban đầu của quả văng.
II. Vị trí quả văng khi tăng số
vòng quay của động cơ.
Thiết kế tổ hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238
Ở đầu phía trước của trục cam bơm cao áp trên động cơ IAMZ 238 có lắp khớp
nối tự động điều chỉnh góc phun sớm. Đó là một loại khớp điều chỉnh dựa vào lực ly
tâm của quả văng thông thường khớp tự động phun nhiên liệu sớm gồm: khớp chủ động
1 nối với trục dẫn động, khớp bị dẫn 5 nối với trục dẫn động bơm cao áp hai khớp này
được đặt trong vỏ 8. Khớp bị động có lắp bạc đồng. Để bịt kín chỗ lắp khớp chủ động
với vỏ có vòng chắn dầu 9, hai quả văng ly tâm 4 dùng để tự động điều chỉnh góc phun
sớm.
Khi tăng số vòng quay trục khuỷu động cơ, dưới tác dụng của lực ly tâm, tải
trọng được tách ra quay xung quanh trục 3 ép lò xo 2. Điều đó làm giảm khoảng cách
của chốt khớp chủ động và trục 3. Trong trường hợp này nữa khớp bị dẫn quay ngược
chiều chuyển động của trục cam bơm cao áp so với khớp dẫn động và dẫn đến tăng góc

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.

Việc chuyển từ tốc độ này sang tốc độ khác đơn giản nên cho phép máy kéo có thể chịu
tải hoàn toàn đặc biệt khi tải trọng thường thay đổi. Khi thành lập liên hợp máy không
phải luôn đạt được tải trọng hoàn toàn cho máy kéo. Sự có mặt của bộ điều tốc mọi chế
19
Thiết kế tổ hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238
độ cho phép giữ động cơ trong trạng thái gần với tải trọng hoàn toàn. Động cơ chịu tải
càng hoàn toàn công suất càng gần trị số định mức, tính kinh tế của nó càng cao.
Nhược điểm chính của bộ điều tốc ly tâm đa chế độ là lực của lò xo tác dụng lên
toàn bộ các cơ cấu của bộ điều tốc trong đó có tay điều khiển.
Hình 3 - 12 Kết cấu bộ điều tốc động cơ IAMZ 238.
1. Trục cam Bơm cao áp.
2. Giá kẹp qủa văng.
3. 10. Tay đòn.
4. Thanh răng Bơm cao áp.
5. 7. Lò xo
6. Khớp nối với thanh kéo.
8. Tay đòn hai vai.
9. Nắp bộ điều tốc.
11. Tay đòn của bộ điều tốc.
12. Lò xo giảm chấn của vít
điều chỉnh
13. Bu lông điều chỉnh.
14. Bộ phận hiệu chỉnh
15. Móc thanh trượt.
16. Lò xo.
17.Thanh trượt.
18. Khớp trượt.
19. Quả văng.
20. Bánh răng chủ động trên trục
cam.

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 .

5. Lò xo của đòn bẩy.
6. Khớp nối với thanh kéo.
10. Tay đòn kéo thanh răng.
11. Đòn dẫn của bộ điều tốc.
12. Lò xo hỗ trợ không tải.
+ Ở chế độ tốc độ thấp và trung bình: chỉ cần một sự thay đổi rất nhỏ của cần
điều khiển cũng đủ để thay đổi vị trí của thanh răng từ vị trí khởi đầu tới vị trí đầy tải.
Khi đó kim phun sẽ phun một lượng nhiên liệu vào xy lanh động cơ và làm tăng tốc
động cơ lên. Tốc độ của trục cam cũng tăng lên, lực ly tâm làm quả văng văng ra tác
động lên khớp trượt, đòn bẩy và làm thay đổi vị trí của thanh răng về vị trí giảm nhiên
21
Thiết kế tổ hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238
liệu cung cấp. Tốc độ của động cơ không tăng nữa và giữ ổn định nếu các điều kiện
khác không đổi.
Hình 3 – 14 Bộ điều tốc động cơ IAMZ 238 ở chế
độ tốc độ trung bình và thấp.
+ Bộ điều tốc động cơ làm việc ở tốc độ cao.
Về cơ bản, nếu cần điều khiển di chuyển về phía chốt giới hạn tốc độ cực đại thì
việc điều chỉnh giống như trên, chỉ khác là lúc này lực ly tâm của quả văng rất lớn nên
đòn bẩy ép hoàn toàn lên lò xo của bộ điều chỉnh 7. Lúc này thanh răng ở vị trí cung
cấp đầy tải và tốc độ của động cơ tăng lên làm cho quả văng tiếp rục mở ra. Ngay khi
đạt được tốc độ đầy tải, lực ly tâm tác động lên lò xo ép của bộ điều tốc đẩy đòn bẩy
lệch về phía bên phải. Khớp trượt, đòn bẩy kéo thanh răng di chuyển về phía chốt giới
hạn.
Hình 3 - 15 Bộ điều tốc động cơ IAMZ 238 làm việc ở tốc độ cao.
Khi dừng động cơ: ta thực hiện việc dịch chuyển cần điều khiển về vị trí dừng,
tương ứng với phần trên của cần điều khiển xoay sang bên phải của thanh trượt. Lúc
này thanh răng được dịch chuyển tới vị trí dừng động cơ, nhiên liệu không đủ cung cấp
22
Thiết kế tổ hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238

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

, góc ngoặt tại chỗ tiếp xúc với mặt nước không
quá 30
0
, nhờ hệ thống phao ôm lấy hai bên thành ống mà ống đẩy được giữ nổi trên
23
Thiết kế tổ hợp máy hút bùn sử dụng động cơ IAMZ 238
mặt sông, vào tiếp xúc với bờ ống đẩy uốn góc ngoặt không quá 50
0
, góc ngoặt khi
chuẩn bị chạy dài trên bờ không quá 40
0
, để có thể phun bùn ra xa và phân bố đều khắp
diện tích ao hồ ống đẩy được nâng lên cao với góc ngoặt không quá 30
0
.
4.2. Xác định tổn thất thuỷ lực của đường ống.
Theo khảo sát Bơm hút bùn ở thực tế ta có các thông số sau:
• lh = 5 m. Chiều dài ống hút
• ld = 350 m.Chiều dài ống đẩy.
• dh = dd = d = 220 mm = 0,22 m. Đường kính ống hút và ống đẩy.
• Q = 500 (m
3
/h) = 139 (l/s) = 0,139 (m
3
/s). Lưu lượng yêu cầu lớn nhất.
Tổn thất thuỷ lực còn gọi là tổn thất cột áp của dòng chảy qua máy thuỷ lực,
được đánh giá bằng hiệu suất thuỷ lực hay còn gọi là hiệu suất cột áp ký hiệu là
tl
η
.

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

(4.2.2)
Trong đó:
dh
h
: tổn thất dọc đường trên đường ống hút.

dd
h
: tổn thất dọc đường trên đường ống đẩy.
42
2
..
.8
..
dg
Q
d
ll
h
dh
d
π
λ
+
=Σ
(4.2.3)
Để tính được hệ số ma sát
λ
của dòng chảy trong ống ta cần xác định trạng thái
chảy của chất lỏng trong ống.

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
=
×

×
-
ν
: hệ số nhớt của chất lỏng lấy đúng bằng hệ số nhớt của nước.
)/(10.06,1
26
sm
−
=
ν


759622
10.06,1
22,066,3
6
=
×
=
−
e
R
Theo [4] ta có: Re > Refg = 2320. Trạng thái chảy rối.
Trong đó: Refg : Hệ số Râynôn phân giới. Được dùng làm tiêu chuẩn xác định
trạng thái chảy.
Ta thấy: 2320 = Refg < Re = 759622 <
6
10.26,3Re
=
gh

.
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

ξ
n
ξ
1
ξ
2
ξ
3
ξ
4
ξ
5
ξ
6
Hình 4 - 2 Sơ đồ đường ống trong hệ thống xảy ra tổn thất cục bộ.
42
2
42
2
..
.8
).(
..
.8
.
dg
Q
dg
Q
hhh

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

d
0,1630,131ζ
=














+=
. (4.2.8)
ξ’ là hệ số sức cản khi α = 90
0
với các tỷ số
2R
d
khác nhau.

Hình 4 - 3 Đoạn ống ngoặt góc
α

α

: 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

3
+ ξ
4
+ ξ
5
+ ξ
6
(4.2.10)
Trong đó: ξ
1
= 1,7. Khi ống đẩy uốn cong với góc ngoặt 90
0
. [4]
ξ
2
= 0,55. Khi ống đẩy uốn cong đột với góc ngoặt 60
0
. [4]
ξ
3
= 0,2. Khi ống đẩy uốn cong với góc ngoặt 30
0
. [4]
ξ
4
= 0,3. Khi ống đẩy uốn cong với góc ngoặt 50
0
.[4]
ξ
5

= 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