1-расм.1-сўрувчи трубка; 2-ҳайдовчи трубкаси; 3-ишчи қисми (ғилдирак); 4-вал; 5-суюқликни камерага йўналтирувчи қисм; 6-валнинг айланиш йўналиши. Маълумки айланувчи муҳитдаги (иш ғилдирагидаги) сиқилмайдиган, ёпишқоқ бўлмаган суюқликларнинг нисбий ҳаракати учун энергиянинг сақланиш тенгламаси қуйидаги кўринишга эга бўлади:
(1)
Иш ғилдирагининг ўқини тик жойлашган ва унинг каналларидан ҳаракатни ясси ясси деб фараз қилсак, у ҳолда з=cонст бўлади ва иш ғилдирагининг кириш ва чиқиш кесимлари учун нисбий ҳаракат тенгламаси қуйидагича бўлади:
(2)
(2) формуладан марказдан қочма машина иш ғилдирагидан ўтаётган оқим босимини оширишни топиш мумкин.
(3)
Бу тенгламадан марказдан қочма машина иш ғилдираги билан ҳосил қилинган босим икки жараён натижаси эканлигини кўрсатади.
Кинетик энергиянинг нисбий ҳаракатга айланиши (3 тенгламанинг биринчи қисми) марказдан қочма кучнинг иши (3 тенгламанинг иккинчи қисми).
Энергиянинг марказдан қочма машина валидан суюқлик ёки газ оқимига узатилиши бевосита куракларнинг оқимга бераётган куч таъсири орқали амалга оширилади.
Марказдан қочма машиналар конструкциясига иш ғилдирагидан ташқари қуйидаги асосий элементлар киради: кириш камераси, босим камераси, (3,2 ишчи соат) баъзи машиналарда куракли йўналтирувчи қурилма. Бу элементлар оқимнинг йўналтириш ва қисман унинг кинетик энергиясини потенциал энергияга айлантириш учун хизмат қилиди.
2) Марказдан қочма машиналар ишчи ғилдираги орқали суюқлик ёки газга узатиладиган энергия асосан кураклар орасига кириш ва чиқишдан абсолют, нисбий ва айланма тезликлар орқали аниқланади. Бу тезликлар режаси (3-2,с) расмда кўрсатилган. Бунда: у-айланма тезлик, w- нисбий тезлик яъни оқимнинг айланаётган иш ғилдирагига нисбатан тезлиги; С-абсолют тезлик, суюқликнинг машинанинг қўзғалмас корпусига нисбатан тезлиги;
Қуйидаги бурчаклар ҳам ҳарактерли элементлар ҳисобланади: - абсолют ва айланма тезлик векторлари орасидаги бурчак ва β- нисбий тезлик ва манфий айланма тезлик векторлари орасида хосил бўлган бурчак, бу марказдан қочма машина куракларини шакли ва унинг ишлаш тартиби (режими) билан аниқланади.
Ишчи ғилдирак кураклари орасидаги каналга кириш ва чиқишдаги тезлик плани элементлари ва ғилдиракнинг геометрик ўлчамлари мувофиқ равишда 1 ва 2 индекслар билан белгиланади,
Марказдан қочма машиналар назарияси ва ҳисобида шунигдек, абсолют ва нисбий тезликларнинг айланма ва радиал ташкил этувчилари ҳам қўлланилади ва улар и ва ч индекслари билан белгиланади. Масалан, С2п-ишчи ғилдиракдан чиқишдаги абсолют тезликнинг айланма проекцияси.
Машина ишчи ғилдираги орқали ўтаётган оқимга ҳаракатлар миқдори моментлари тенгламасини қўллаймиз.
Агар, ишчи ғилдирак доимий зичликдаги р (кГсек2/м4)суюқлик ёки газни Q (м3/сек) ўтказаётган бўлса, кураклар орасидаги каналга кириш ва ундан чиқишдаги ҳаракатлар миқдори моментлари 3-2 расмга мувофиқ ρҚс1,р1 ва ρҚС2,р2. Ҳаракатлар миқдори моментининг ўзгариши, ҳаракатдаги момент импулсига тенг, шу сабабли:
М=тҚC2 (4)
Тенгламанинг биринчи қисмидаги ρҚ – секундлик масса бўлганлиги сабабли Δт * 1 сек, деб фараз қилиш керак бўлади.
Бунда: МТ – кураклар орасидаги оқимга таъсир қилувчи момент;
Марказдан қочма машина валига узатилаётган момент оқимга узатилаётган момент МТ дан доимо катта бўлади. Бунинг сабаби, механик ишқаланишлардаги (подшипник ва салниклардаги) йўқотиш, ғилдиракнинг ишчи бўлмаган томонининг гидравлик ишқаланишларидаги энергия йўқотишлардир.
р1=Р1 сос 1 ва р2=Р2 сос 2 эканлигини назарда тутиб (4) тенгламага конструктив радиусларни киритамиз, бунда:
МТ ρҚ Р2с2сос 2- Р1c1сос 1
Тезликлар планидан қуйидаги келиб чиқади:
c1сос 1 c1у; c2сос 2 c2у;
Шундай қилиб:
МТ ρҚ Р2с2 у- Р1c1 у. (5)
Кураклар орасидаги оқимга узатилаётган қувват:
НТ= МТω + ρҚ Р 2c2у¬Р1 c1уω,
ёки
НТ= ρҚу2 c2у- у2 c2у, кгм/cек. (6)
Қуйидаги маълумотлар бўйича насос ишчи ғилдирагини крылчаткасини хисоблаймиз Қ = 50 л/сек, сув температурси 20 0С, киришдаги босим 10 атм.
Насоснинг айланишлар сонини н= 1430 айл/мин 87л қабул қиламиз
Насоснинг тезлик коэффициентини топамиз:
(3.1)
Насоснинг ҳажмий ф.и.к. ни аниқлаймиз
(3.2)
Келтириш канали диаметрини аниқлаймиз:
(3.3)
Гидравлик ф.и.к. ни топамиз:
(3.4)
Механик ф.и.к. деб қабул қиламиз.
Насоснинг тўлиқ ф.и.к. и қўйидагига тенг: