ტუმბო

ტუმბო — მოწყობილობა (ჰიდრავლიკური მანქანა, აპარატი ან ხელსაწყო), რომელიც სითხეს გადააადგილებს დაწნევით (შეწოვა და დაჭირხნა). სითხის უდაწნეო გადასაადგილებელ მოწყობილობას არ უწოდებენ ტუმბოს. მას წყალსაწევ მანქანებს მიაკუთვნებენ. ტუმბოს ძირითადი პარამეტრებია დროის ერთეულში გადაადგილებული სითხის რაოდენობა , ტუმბოს მიერ განვითარებული წნევა ან მისი შესაბამისი დაწნევა , მოხმარებული სიმძლავრე და მქკ .

კლასიფიკაცია
ტუმბოებს პირობით ყოფენ ორ ძირითად ჯგუფად: ტუმბო-მანქანები, რომელთაც ძრავა ამუშავებს და ტუმბო აპარატები, რომლებიც მუშაობენ ენერგიის სხვა წყაროებით და არა აქვთ მოძრავი მუშა ორგანოები.

ტუმბო-მანქანები არის დგუშიანი როტორული (ციბრუტული, კბილანური, ფირფიტებიანი, ხრახნული და სხვ.), ნიჩბიანი (ცენტრიდანული, ღერძული, დიაგონალური გრიგალური).

ტუმბო-აპარატებს მიეკუთვნება ჭავლური ტუმბო, აირლიფტი (მ. შ. ერლიფტი), ჰიდრავლიკური ტარანი, მაგნიტოჰიდროდინამიკური ტუმბო და სხვ.

ისტორიული ცნობა
პირველი ცეცხლსაქრობი ტუმბო გამოიგონა ბერძენმა მექანიკოსმა ქტესიბიოსმა (ძვ. წ. - სს.). კიდევ უფრო ადრე ჭიდან წყლის ასაწევად უმარტივეს ხის ტუმბოებს იყენებდნენ. ორთქლის მანქანის გამოგონების შემდეგ, ტუმბომ თანდათანობით გამოდევნა წყალასაწევი მანქანები. საუკუნის შუა წლებიდან წარმოებაში ფართოდ დაინერგა ორთქლის პირდაპირი მოქმედების დგუშიანი ტუმბოები. საუკუნის 20-30-იან წლებში ზოგიერთ საწარმოში დგუშიანი ტუმბოები თანდათანობით შეიცვალა ცენტრიდანული, როტორული, ღერძული და სხვა ტიპის ტუმბოებით.

თანამედროვე ტუმბოების ძირითადი ტიპები
დგუშიანი ტუმბო გამოირჩევა კონსტრუქციის მრავალსახეობით. მას ფართოდ იყენებენ ტექნიკის სხვადასხვა დარგში, იგი მუშაობს მუშა სივრცის მოცულობის ცვალებადობის შედეგად. ტუმბოს ცილინდრში (კამერაში) სითხე შეიწოვება და გამოიჯირხნება ცილინდრში დგუშის წინსვლითუკუქცევითი მოძრაობითა და შემწოვი და საჭირხნი სარქველების შენაცვლებითი მოქმედებით – გახსნა-დახურვით. დგუშიანი ტუმბოთი სითხის მიწოდების პროცესი წყვეტილია. სითხის მიწოდების გასათანაბრებლად იყენებენ სხვადასხვა საშუალებას (რამდენიმე ცილინდრს, სპეციალურ საჰაერო ხუფებს და სხვ.). დგუშიანი ტუმბო არის ამძრავიანი და პირდაპირმოქმედი, ჰორიზონტალური და ვერტიკალური, ერთჯერადი და მრავალჯერადი მოქმედებისა, ერთ- და მრავალცილინდრიანი და სხვ. დგუშიანი ტუმბო რთული კონსტრუქციისაა, აქვს დიდი გაბარიტები და დიდი მასა, საკმაოდ მაღალია მისი მქკ. სითხის დაჭირხნისას დგუშიან ტუმბოს შეუძლია განავითაროს 100 მეგპა (1000 კგძ/სმ²) და მეტი წნევა.

როტორული ტუმბო მუშა ორგანოს კონსტრუქციას მიხედვით არის კბილანური, ხრახნული, შიბერისა, ციბრუტული, აქსიალურდა რადიალურდგუშიანი, ლაბირინთული და სხვა. როტორული ტუმბოს მუშაობის პრინციპი ანალოგიურია დგუშიანი ტუმბოს მუშაობის პრინციპისა. მას არა აქვს შემწოვი და დამჭირხნი სარქვლები, ეს მისი დიდი უპირატესობაა. როტორულ ტუმბოს მიეკუთვნება აგრეთვე წყალრგოლური ვაკუუმური ტუმბო. კბილანური ტუმბო სითხეს მაშინ იწოვს, როცა ერთი კბილანის კბილები გამოდის მეორე კბილანის ღრმულებიდან, სითხეს კი მაშინ დაჭირხნის, როცა ერთი კბილანის კბილები მოდებაშია მეორე კბილანის კბილებთან. კბილანურ ტუმბოს იყენებენ ნავთობპროდუქტებისა და სხვა არააბრაზიული სითხეების მისაწოდებლად. შიბერის ფირფიტებიანი ტუმბო მუშაობს მეზობელ ფირფიტებს შორის არსებული მუშა სივრცის მოცულობის ცვლილების შედეგად. ასეთ ტუმბოს იყენებენ სუფთა მინერალური ზეთის დასაჭირხნად ჰიდროამძრავის სისტემებში და სხვა მოწყობილობებში. ტუმბოს როტორის ბრუნვის სიხშირეა 50 წმ-1 (3000 ბრ/წთ) და მეტი.

ცენტრიდანული ტუმბო მეტად გავრცელებულია; გამოიყენება ცივი და ცხელი წყლის, ბლანტი ან აგრესიული სითხის (მჟავა, ტუტე), ჩამდინარე წყლის, პულპისა და სხვათა მისაწოდებლად. ტუმბოში სითხე გადაადგილდება მუშა კამერაში სითხეზე ჰიდრავლიკური ძალების ზემოქმედებით. ტუმბოს ძირითადი ნაწილია ლილვზე დამაგრებული მუშა თვალი, ლილვი კი დაკავშირებულია ძრავასთან. მბრუნავი თვალი ნიჩბების საშუალებით ზემოქმედებს სითხეზე. ცენტრიდანულ ტუმბოში სითხე შედის შემწოვ ხვრელში ღერძის გასწვრივ, შემდეგ ნაკადი იცვლის მიმართულებას და გამოდის თითქმის რადიალურად. მუშა თვლის ნიჩბები სითხეს გადასცემენ ენერგიას (წნევასა და სიჩქარეს). მუშა თვლიდან გამოსვლის შემდეგ სითხის ნაკადი მიედინება სპირალური ფორმის სპეც. კამერისაკენ, რომლის განივკვეთის ფართობის გადიდების გამო სითხის სიჩქარე მცირდება, ხოლო წნევა იზრდება. ცენტრიდანული ტუმბოს კონსტრუქცია მრავალგვარია: მუშა თვლები შეიძლება იყოს ცალმხრივი ან ორმხრივი შეწოვის, თვლების რაოდენობა–ერთთვლიანი ანუ ერთსაფეხურიანი და მრავალსაფეხურიანი და სხვა. ცენტრიდანული და ზოგიერთი სხვა ტიპის ტუმბოს მუშა თვლების მნიშვნელოვანი მახასიათებელია სწრაფმავლობის კოეფიციენტი – 1 წთ-ში ისეთი მუშა თვლის ბრუნვის სიხშირე, რომელიც გეომეტრიულად მსგავსია მოცემულისა და =75 ლ/წმ სითხის მიწოდებისას ავითარებს =1 მ წნევას. ცენტრიდანული ტუმბოს , ჩვეულებრივ, 50-იდან 350-მდეა. დიდი წნევის შესაქმნელად იყენებენ მრავალსაფეხურიან ტუმბოს, რომელშიც სითხე თანამიმდევრულად გადის რამდენიმე თვალში და ყოველი მათგანისაგან შესაბამის ენერგიას იძენს. ცენტრიდანული ტუმბოს უმნიშვნელოვანესი თვისებაა დაწნევის, აგრეთვე სიმძლავრის, მქკ დამოკიდებულება სითხის მიწოდებაზე, რომელიც ტუმბოს ყოველი ტიპისათვის გამოისახება სათანადო გრაფიკებით — მახასიათებლებით.

ღერძულ ტუმბოს იჭენებენ უმთავგრესად დიდი მოცულობის სითხის მისაწოდებლად. მისი მუშაობა განპირობებულია იმ ენერგიის გადაცემით, რომელსაც ღებულობს სითხე მუშა თვლის მბრუნავი ნიჩბების ძალური ზემოქმედების შედეგად. სითხის ნაწილაკები ტუმბოს შესასვლელიდან მის გასასვლელამდე მოძრაობენ თითქმის ღერძის პარალელურად. ტუმბოს მუშა თვალი წააგავს პროპელერს. ამიტომ ამ ტიპის ტუმბოს ზოგჯერ პროპელერულსაც უწოდებენ. ღერძული ტუმბო 2 სახეობისაა: ხისტად ჩამაგრებულნიჩბებიანი (ნიჩბები დამაგრებულია უძრავად მუშა თვლის მილისზე) და საბრუნნიჩბებიანი (საჭიროების მიხედვით შეიძლება ნიჩბების დაყენების კუთხის შეცვლა). ორივე სახეობის ტუმბო ერთსაფეხურიანია, იშვიათია ორსაფეხურიანი ან მეტი. მაღალია ღერძული ტუმბოს მუშა თვლების სწრაფმავლობის კოეფიციენტი (=500÷1500).

დიაგონალური ტუმბოს, ანუ ნახევრად ღერძული ტუმბოს მუშა თვალში სითხის ნაკადი მოძრაობს ღერძის მიმართ განსაზღვრული კუთხით (დიაგონალურად). გარეგნულად წააგავს ღერძულ ტუმბოს. დიაგონალური ტუმბო შეიძლება იყოს ერთ- და მრავალსაფეხურიანი. მისი ჰიდრავლიკური პარამეტრების მნიშვნელობა საშუალოა ცენტრიდანული და ღერძული ტუმბოების პარამეტრებისა (=300÷600).

გრიგალური ტუმბო გამოირჩევა თვითშეწოვის კარგი უნარით. ამის გამო მას იყენებენ ადვილად აქროლადი ან აირებით გაჯერებული სითხის მისაწოდებლად, გრიგალური ტუმბო ორგვარია: დახურული და ღია. დახურულ გრიგალურ ტუმბოში სითხის ნაწილაკები მუშა თვლის პერიფერიაზე განლაგებული უჯრედებიდან ცენტრიდანული ძალების გავლენით მიედინებიან ტუმბოს კორპუსის არხში, სადაც თავისი კინეტიკური ენერგიის ნაწილს გადასცემენ იქაურ გარემოს. სითხის ყოველი ნაწილაკი ასრულებს ხრახნისებურ გრიგალურ მოძრაობას ტუმბოში, რამდენჯერმე ხვდება როტორის უჯრედებში და იძენს გარკვეულ ენერგიას. ასეთი მრავალსაფეხურიანი მოქმედების შედეგად გრიგალური ტუმბო მისივე ზომისა და სწრაფმავლობის ცენტრიდანულ ტუმბოსთან შედარებით ავითარებს 3-7-ჯერ მეტ დაწნევას, მაგრამ მისი მქკ 2-3-ჯერ დაბალია. გრიგალური ტუმბოს =250.

ჭავლური ტუმბოს მუშაობის პრინციპი: მუშა სითხე, რომელსაც წნევით გარედან აწედიან, გამოიტყორცნება დიდი სიჩქარით და ასატუმბ სითხეს გადასცემს კინეტიკურ ენერგიას (იხ. ეჟექტორი). ჭავლური ტუმბო მიუხედავად დაბალი მქკ-ისა, კონსტრუქციის სიმარტივისს და მაღალი საიმედოობის გამო საკმაოდ ფართოდაა გავრცელებული. განსაკუთრებით მოსახერხებელია იგი ჭუჭყიანი სითხეების ტრანსპორტირებისათვის.

ტუმბოების თეორიისა და კონსტრუქციების შექმნასა და განვითარებაში დიდი დამსახურება მიუძღვით: დ. პაპენს, ლ. ეილერს, დ. ბერნულის, ა. გერმანს, ვ. შუხოვს, ი. კუკოლევსკის, ა. საბლუკოვს, ო. რეინოლდსს, ნ. ჟუკოვსკის, ს. ჩაპლიგინს, კ: პფლაიდერერს, გ. პროსკურას და სხვებს.