Авторегулятор уровня воды в гидротехнических сооружениях

Авторегулятор уровня воды в гидротехнических сооружениях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к средствам водораспределения для регулирования воды в бьефах. Целью изобретения | является повышение эксплуатационной надежности, быстродействия и пропускной способности,. Поставленная цель достигается тем, что в авторегуляторе уровня воды, содержащем затвор 1 в виде плоского щита с емкостью - противовесом 9 и несущими рычагами, установленными на горизонтальной оси вращения 6, несущие рычаги выполнены в виде двухзвенного шарнирного механизма 2, ось 6 которого расположена выше шарнира 3, связывающего звенья двухзвенного шарнирного механизма 2, которые установлены под углом друг к другу, а верхняя часть затвора 1 снабжена катками. Кроме того, угол между звеньями двухзвенного шарнирного механизма выполнен в пределах 1 з.п. ф -лы, 3 ил. / 25-ЗОс г/ О &ь СО

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„1716 (S>)S С 05 1 9/00

OllHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К ASTOPCHOMV СВИД=ТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4808551/24 (22) 12.02. 90 (46) 29.02.92. Бюл. Р 8 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт комплексной автомати- зации мелиоративных систем, Проект-. ная контора "Киргизводпроект" (72) М. И. Голубенко, Б.И.Асанов и Н.В.Крестьянова (53) 621.646(088.8) (56) Бочкарев Я.В. Гидроавтоматика в орошении. М.: Колос, 1978, с. 57-80.

Авторское свидетельство СССР

N 1267372, кл. G 05 D 9/00,. 1986. (54) АВТОРЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ВОДЫ В ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЯХ (57) Изобретение относится к средствам водораспределения для регулирования воды в бьефах. Целью изобретения

2 является повышение эксплуатационной надежности, быстродействия и пропуск" ной способности.. Поставленная цель достигается тем, что в авторегуляторе уровня воды, содержащем затвор

1 в виде плоского щита с емкостью— противовесом 9 и несущими рычагами, установленными на горизонтальной оси вращения б, несущие рычаги выполнены в виде двухзвенного шарнирного механизма 2, ось 6 которого расположена

BblllJB шарнира 3, связывающего звенья двухзвенного шарнирного механизма 2, которые установлены под углом друг к другу, а верхняя часть затвора 1 снабжена катками. Кроме того, угол между звеньями двухзвенного шарнир" ного механизма выполнен в пределах

25-30 . 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

3 17 16490 4

Изобретение относится к средствам водораспределения, а именно к автоматическим устройствам для регулирования воды в бьефах строительных ка5 налов.

Известен клапанный затвор-автомат присланного типа, содержащий забральную стенку, на которой установлен основной затвор, выполненный в виде 10 плоского щита, соединенного с установленной на горизонтальной оси вращения консолью, на которой закреплен груз-противовес.

Известен также авторегулятор уров- 15 ня верхнего бьефа для горных водозаборных узлов, содержащий установленный в расходном сечении затвор, выполненный в виде плоского щита, связанного с несущими рычагами, уста- 20 новленными на горизонтальных осях вращения, и установленную со стороны нижнего бьефа емкость — противовес.

Недостатком известного устройства является усложнение конструкции затвора из-за криволинейности напорной грани и неустойчивость при закрытии затвора, когда уровень начинает понижаться, так как основное усилие равнодействующей гидрастатического 30 давления проходит. вблизи или через ось вращения затвора, который всей своей тяжестью действует также на усилие, возникающее на оси вращения затвора, что вызывает увеличение затворов по. Размерам, не позволяет получить повышенную пропускную способность при малых напорах и малых углах поворота затвора на оси.

Цель изобретения - повышение экс- 40 . плуатационной надежности, быстродействия и пропускной способности.

Указанная цель достигается тем, что в авторегуляторе уРовня воды в 45 гидротехнических сооружениях, содержащем установленный в расходном сечении затвор, выполненный в виде плоского щита, связанного с несущими рычагами установленными на горизонt

50 тальных осях вращения, и установленную со стороны нижнего .бьефа емкостьпротивовес, несущие рычаги выполнены в виде двухзвенного шарнирного механизма, ось вращения которого расположена выше шарнира, связывающего зве55 нья при закрытом положении затвора и выше максимального уровня верхнего бьефа, причем звенья шарнирного мех низма установлены под углом друг к другу в вертикальной плоскости, шарнир двухзвенного шарнирного механизма соединен шарнирно с емкостьюпротивовесом, а верхняя часть затвора снабжена катками, размещенными в горизонтальных направляющих.

При этом угол между звеньями двухзвенного шарнирного механизма состав-, ляет 25-30 .

На фиг. 1 изображен авторегулятор, вид в плане на фиг. 2 — то же, в закрытом положении, разрез; на, фиг.3сечение А-A на фиг. 2.

Авторегулятор уровня воды в гидротехнических сооружениях содержит затвор 1 присланного типа» жестко соединенный с несущими рычагами 2, с шарниром 3 с поворотными рычагами 4 и полой емкостью-противовесом 5, поворотные рычаги 4 также прикреплены к осям 6 вращения, прикрепленным к опорам 7 в стенке сооружения 8. Емкость-.противовес 5 заполнена балластом 9. Верхняя часть затвора 1 снабжена катками 10 на оси 11, установленными на горизонтальных направляющих рельсах 12, размещенных неподвижно на полке 13 канала.!4. Образующие двухзвенный шарнирный механизм звенья опорные - рычаги 2 и поворотные рычаги 4 - установлены под углом друг к другу 25-30 в вертикальной плоскости со стороны закрепления емкости-противовеса 5 на шарнире 3 с возможностью изменения высотного положения емкости-противовеса 5 относительно,. крепления поворотных рычагов 4 на оси б вращения, которая расположена выше шарнира 3 при закрытом положении затвора l. Катки 10 с направляющими рельсами 12 расположены выше уровня воды верхнего бьефа.

В целом устройство представляет собой двухзвенный шарнирный механизм, жестко прикрепленный к опорам 7.

Авторегулятор уровня воды в гидротехнических сооружениях работает следующим образом.

При уровнях воды в верхнем бьефе, меньших Н>, затвор 1 под действием веса емкости-противовеса 7 с балластом 9 закрыт, так как момент от силы гидростатического давления воды

G 1t> P 1 (где G — вес емкости-противовеса; Р - сила гидрастатическога давления воды; 11 и 1 — соответственно расстояния по горизонтали и па

1716490

Р= (— - ), Н

P ° 1

1 но где Р— равнодействующая гидростетического давления воды на

1 п.м. ширины затвора, т/и;.

1 - расстояние по вертикали от оси вращения затвора до . уровня соответствующему. расчетному рабочему напору Н ; м м

f вертикали до оси вращения). Величина балласта 9 для емкости-противовеса 7. подбирается такой, чтобы при достижении уровнем воды Hp сила гидростати5 ческого давления воды на напорную грань затвора Р „оказалась достаточ" ной, чтобы затвор 1 сдвинулся с места и открыл доступ из верхнего бьефа в. нижний бьеф. При этом верхняя часть 10 затвора 1, опирающаяся на катки 10 (силой трения в опорно-ходовых катках

10 можно пренебречь из-за их малос- . ти), катится по направляющим рельсам..

12, а нижняя часть затвора 1 за счет:15 действия двухзвенного механизма, сос; тоящего из опорных ног 2, поворотных рычагов 4, соединенных шарниром 3, отходит. от пороговой части сооружения. Одновременно с этим рычаг 4, поворачиваясь вокруг оси 6, поднима" ется вместе с емкостью-противовесом 7

При снижении уровня воды в верхнем бьефе до заданного HP равнодействующая сила давления воды Р умень-, 5 шается и момент от этой силы становится меньше момента от веса емкостипротивовеса 7. Затвор 1 начинает за" крываться. Верхняя часть затвора,3, опираясь на катки 10, перекатывается ф по направляющим .Рельсам 12,а нйжняя .часть затвора перемещается по кривой.

Рычаги 4, :вращаясь вокруг осей 6 вра-. щения, опускаются вместе с емкостьюпротивовесом 7. При закРытии затвора З5

1 соотношение моментов составит .

G-1 > Р "1.

Значений углов 25-30 должны обоо сновываться в процессе йроектно-кон- структорских разработок., 40

Для предложенного авторегулятора вес емкости-противовеса определяется местом приложения равнодействующей гидростатического давления воды на поверхность затвора 1.

1 — расстояние от оси затвора до вертикали, опущенной из центра тяжести емкости-противовеса.

Величина равнодействующей определяется по формуле где Hl — расчетный рабочий напор, м;

- объемный вес воды, т/мз;

g=9,81 м/с .

Окончательно вес емкости-противовеса уточняется заполнением балласта

9 при проектировании авторегулятора (заполнение-гравий, булыжник или другой тяжелый подручный материал).

Эффективность устройства заключа" ется в простоте конструкции и эксплуатации, возможности разгрузить ось вращения от больших .нагрузок и быст" родействии сработки.

Формула изобретения

1. Авторегулятор уровня воды в гидротехнических. сооружениях, содержащий установленный в расходном. сече-, нии затвор, выполненный в виде плоского щита, связанного с несущими рычагами, установленными на горизонтальных осях вращения, и установленную со стороны нижнего бьефа емкостbпротивовес, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплу" атационной надежности, быстродействия и пропускной способности, несущие рычаги выполнены в виде двухзвенного шарнирного механизма, ось вращения которого расположена выше шарнира, связывающего звенья при закрытом по-.

1 ложении затвора и выше максимального уровня верхнего бьефа, причем звенья шарнирного механизма установлены под; углом друг к другу в вертикальной плоскости, шарнир двухзвенного шарнирго механизма соединен шарнирно с мкостью-противовесом, а верхняя часть затвора снабжена катками, размещен

ыми в горизонтальных направляющих.

2. Авторегулятор по и. 1, о т л ич а ю щ и Й с я тем, что угол межзвеньями двухзвенного шарнирного еханизма составляет 25-30 .

17164ЦО

Составитель М.Голубенко

Техред A.Êðàâ÷óê Корректор А.Обручар .

Редактор H.Ãîðâàò

Заказ 612 Тираж Подписное

ВНИИПИ Гасударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, !о< ква, )K-35, Раушская наб., д. 4/S

Производственно-издательский комбинат "Патент", и. Ужгород, ул. Гагарина, !О!