Регулятор уровня верхнего бьефа
Иллюстрации
Реферат
Сояз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Ойубликовано 2306.81. Бюллетень 89 23
Дата опубликования описания 230681
<я)м. кл.
G 05 0 9/02
Е 02 В 7/48
Государственный комитет
СССР ио делам изобретений н открытий
Ю) Ю 621.646 (088.8) (72) Автор изобретения
А. И. Лемешев (71) Заявитель
Башкирский сельскохозяйственный институт
Министерства сельского хозяйства СССР (54 ) РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ВЕРХНЕГО БЬЕФА
Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано в оросительных каналах ирригационных систем.
«5
Известен затвор, включающий оболочку, полость которой соединена с верхним и нижним бьефом, а часть оболочки со стороны нижнего бьефа .выполнена s виде шарнирно установленного на флютбете аута 11.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является регулятор уровня верхнего бьефа, включающий флютбет, водослив ной щит, напорную . грань из эластичной оболочки и образованную ими рабочую камеру. Регулирование положения уровня воды верхнего бьефа происходит путем изменения.
Регулирование положения уровня воды верхнего бьефа происходит путем изме- 2О нения объема заполнителя в Рабочей камере 21.
Недостаток устройства- сложность процесса регулирования уровня верх него бьефа, требующего присутствия силового оборудования дпя маневрирования подачи заполнителя в рабочую камеру и невысокая чувствительность регулятора. 30
Цель изобретения — упрощение регулирования уровня воды верхнего бьефа.
Эта. цель достигается тем, что 0 регуляторе уровня верхнего бьефа, содержащем затвор, размещенный на горизонтальной оси вращения, щит и образованную ими и флютбетом рабочую камеру, дополнительно содержатся трубопроводы, установленные на затворе и соединякщие верхний бьеф с рабочей камерой, и размещенным на затворе со стороны нижнего бьефа противовес. причем щит.выполнен разъемным, одна часть которого соединена с затвором в месте установки горизонтальной оси вращения, а другая часть прикреплена к флютбету, причем части щита выполнены . гребенчатыми, а со стороны нижнего бьефа на затворе, снабженном отверстиями, установлена самонаполняемая гибкая оболочка с размещенным в ней поплавком.
На фиг. 1 показан регулятор со стороны нижнего бьефа, общий вид, на фиг. 2 — регулятор в закрытом состоянии, поперечный разрез. . Предлагаемый регулятор уровня воды верхнего бьефа состоит из затвора 1 выполненного по форме водосливной
840825 грани водослива практического профиля. Такое выполнение щита обеспечивает регулятору высокую пропускную . способность при переливе потока через его гребень в нИВний бьеф, а такжЕ увеличивает устойчивость конструкции.
Щит установлен на размещенной в верхней"части его половины, горизонталь ной оси 2 вращения..В нижней части щита, в месте где его криволинейная поверхность переходит в плоскую, параллельную дну водотока. размещен противовес 3, выполненный в виде секций, между которыми имеются отверстия, осуществляющие сообщение между нижним бьефом рабочей камеры 4, обоазованной флютбетом, затвором и щитом, состоя щим например, из двух гребенкообразных частей различной площади. При этом верхняя часть щита 5 прикреплена к затвору I a нижняя часть 6 за- . креплена к флютбету. Совмещение этих 20 частей обеспечивает создание глухой поверхности, через которую поток со стороны верхнего бьефа в рабочую камеру 4 попасть не может
Ниже противовеса устройства, на прямолинейном участке поверхности затвора 1, выполнен ряд отверстий 7, осуществляющих связь между верхней частью затвора и нижним бьефом. В конце затвора со стороны нижнего бьефа, пос-ЗО ле отверстий 7 прикреплена гибкая самонаполняемая оболочка 8, имеющая отверстия 9 на напорной грани и отверстия 10 на водосливной ее грани, при этом площадь отверстйй 9 больше площади отверстий 10 в 10-15 раз °
Кроме того, в полости гибкой самонапол няемой оболочки размещен поплавок 11, обеспечивакщий ей большую высоту поднятия и высокую скорость сработки.
Со стороны дна, нижний конец затвора 40 снабжен упорами 12, высота которых равна высоте противовеса 3.
В верхней части затвора 1, на его гребне размещены трубопроводы 13, шарнирно пРикрепленные к поверхности 45 затвора своей нижней частью и опирающиеся оголовками на установочные винты 14, посредством которых осуществляется изменение положения оголовков трубопроводов в s BBHcHMocTH QT BBJIH 5g чины регулируемого уровня в верхнем . бъефе., Посредством этих трубопроводов рабочая камера 4 сообщается с верхним бьефом, При этом площадь сечения трубопроводов в несколько раз больше площади сечений отверстий. выполненных. между секциями балластного противовеса 3.
Регулятор уровня воды верхнего бьефа работает следующим образом.
После установки регулятора в рус- 60 ле, оголовки трубопроводов 13, посредством установочных винтов 14 размещаются на отметке расчетного уровня так, что по превышению его, в слу.чае прохождения повышенного расхода, часть переливакщего потока будет поступать. через трубопровод 13 в рабочую камеру 4. При этом затвор 1 под действием удерживакщего момента, создаваемого весом G противовеса 3 (Муд=
G ° 9.где < — плечо силы G относительно оси 2) займет крайнее нижнее положение и.упрется в основание упорами
12 .и противовесом 3, что одновременно обеспечит смыкание гребенкообразных частей 5 и 6, и образование сплош ной глухой поверхности, которая ограничит от верхнего бьефа рабочую камеру
4.
Вода, накапливающаяся в верхнем бьефе, будет оказывать гидростатическое давление на верхнюю от оси 2 часть затвора силой О и.на прикрепленную к затВору 1 гребенкообразную поверх-ность 5 силой P. При этом действие силы 0 создает удерживающий момент, а действия силы P — опрокидывающий.
В случае наличия в верхнем бьефе расчетного уровня и .прохождения расчетного расхода опрокидывающий момент от действия силы P на поверхность 5 меньше, чем удерживакщий, так как площадь поверхности 5, подверженной действию силы Р, меньше площади затвора 1, подверженной действию силы
О, в то же время поток тонким слоем . переливается через гребень регулятора, не попадая в трубопроводы 13 и через отверстия 7 вытекает в нижний бьеф.
Вода, просачивающаяся в рабочую камеру 4 из верхнего бьефа через неплотности сомкнутых гребенкообразных частей 5 и б, будет вытекать в нижний бьеф через отверстия между секциями противовеса 3 и в рабочей камере 4 будет поддерживаться уровень, сооТ ветствующий уровню нижнего бьефа.
В случае увеличения проходящего расхода, а следовательно, и роста переливающегося слоя, часть потока будет поступать через трубопроводы
13.в рабочую камеру 4. Это вызовет увеличение уровня последней и рост опрокидывающего момента за счет .увеличения площади затвора 1, подверженной действию силы Р, и размещенной ниже оси 2 вращения. Превьзаение опрокидывающим моментом значения удерживающего вызовет поворот затвора 1 по направлению его действия. В результате такого поворота затвора 1, гребенкообразные поверхности б и 5 сместятся друг относительно друга на величину угла поворота, при этом поток будет поступать в рабочую камеру 4 через образовашиеся между ними щели и через трубопроводы 13, а вытекать в нижний бьеф через щель, образовавшуюся между поднятым нижним концом затвора 1 и основанием.
Одновременно с этим поворот затвора 1 вызовет и понижение гребня регулятора. В результате чего, увеличивается пврвливающийся слой потока
840825 одна часть которого Оудет поступать через отверстия 7 в нижний бьеф, а другая будет переливаться через оболочку 8, гибкую самонаполнякщую, при этом ее полость через отверстия
9 будет .заполняться водой, а ее гребень подниматься, создавая перед оболочкой 8 на щите некоторый подпор.
Это увеличит на величину веса, воды удерживаемой на затворе гибкой самонаполняющей оболочкой 8,.силу G соэдакщую удерживакщий момент. Кроме того, удерживающий момент увеличивается и за счет увеличения 1-плеча
;силы веса противовеса 3, сместившего— ся в нижний бьеф в результате поворота затвора 1. 15
Понижение гребня затвора 1, смещение друг относительно друга гребенко. образных частей 5 и б вызывают значительное .возрастание пропускной способности сооружения и быстрое по- 20 нижение уровня воды в верхнем бьефе. в результате чего, опрокидывающий момент уменьшается и под действием возросшего удерживакщего момента затвор 1 поворачивается на оси 2 по 25 направлению его действия и принимает свое первоначальное положение (фиг.2)
При этом из оболочки 8 вода вытекает в нижний бьеф через отверстие 10, .и величина удерживающего момента ста- З нет вновь равной прежней, расчетной.
Применение регулятора уровня воды верхнего бьефа значительно упрощает процесс регулирования уровня верхнего бьефа в каналах оросительных систем, позволяет его автоматизировать без применения энергоемких силовых установок. По предварительным расчетам это вызывает сокращение эксплу атационных расхддов до 20% и повышает производительность труда в 3 раза.
Формула изобретения
1, Регулятор уровня верхнего бьефа, содержащий затвор, размещенный на горизонтальной оси вращения, щит и образованную ими и флютбетом рабочую камеру, отличающийся тем, что, с целью упрощения регулятора, он содержит трубопроводы, установленные на затворе и соединякицие верхний бьеф с рабочей камерой, и размещенный на затворе со стороны нижнего бьефа противовес, причем щит выполнен разьемным, одна часть которого соединена с затвором в месте установки .Горизонтальной оси вращения, а другая часть прикреплена к флютбету.
2. Регулятор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, части щита выполнены гребенчатыми.
3. Регулятор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности регулятора г он содержит установленную со стороны нижнего бьефа на затворе, снабженном отверстиями, самонаполняемую гибкую оболочку с размещенным в ней поплавком.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 651081 кл, E 02 В 7/48, 1973.
2. Сергеев Б.И. Мягкие конструкции гидротехнических сооружений. Автореф. дис. на соиск. учен. степени д. техн. наук. Новочеркасск, 1974 рис,поз 34.
840825
Сост авитель 3 адворная
Редактор В.Кремеева Техред Т.Матюка КОРРектор Л.Иван
1""»
В» Ю
Заказ 4762/68 Тираж 940 . Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5
» филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4