Гидровантовая плотина Советский патент 1984 года по МПК E02B7/02 

10 Изобретение относится к гидротехнике и может быть исаользовано в качестве водосливной плотины. Известна конструкция парусных пло тин, напорный профиль которых формируется мягким полотнищем, удерживаемым в проектном положении посредством заанкеренных гибких ;:;вязей, находящихся в напряженном состоянии за счет воздействия на напорное полотни ще гидростатического давления 1 . Однако данная плотина обладает низкой эксплуатационной надежностью в условиях пульсационных нагрузок. Известна также гидррвантовая плотина, включающая незамкнутое несущее полотнище, закрепленное вдоль двух образующих С2 . Недостатком данной конструкции яв ляется невозможность управления режимом истечения потока. Конструкция при резких сменах режимов подвержена общей вибрации, переходящей через местные биения ткани в режим интенсивных автоколебаний, вызываемых пульсациями гидродинамического давления, -имеющего место при переливе водосливной струи с истечением в виде отрывных порций. Это приводит к резкому перенапряжению в материале оболочки, к несоответствию.расчетных гидравлических и статических параметров действительным из-за знагительных амплитуд колебаний, достирающих аварийных величин. Целью изобретекия является повыщение наде7кности работы плотины в условиях регулируемого режима течения и снижения воспринимаемых пульсационных нагрузок. Поставленная цель достигается тем, что несущее полотнище размещено в демпфирующей управляемой полости, образованной двустороннеогибающими эластичными мембранами, соединенными с несущим полотнищем связями и -запел вязким заполнителем. На чертеже изображена плотина,поперечный разрез . Плотина включает несущее полотнице Т,, еоставленное из сдвоенньк упру гих плзстин, соединенных между собой шарнирно. Око заключено в демпфирующей, управляемой принудительно через нагнетательное устройство полости 2. Полость образована двустороннеогибаю щими эластичныьш мембранами 3 и заполнена вязким заполнителем, подавав 0 мым через нагнетательное устройство с возможностью варьирования степенью наполнения. Эластичныемембраны закреплены своей внутренней поверхностью дискретно к напорно-водосливному полотнищу посредством гибких связей 4 и образуют пространственные гидровантовые ячейки 5 двойной кривизны. Плотина работает следующим образом. Установленное в движущемся потоке напорно-водосливное полотнище 1 подвержено динамическому воздействию набегающего и переливающегося потока. В силу податливости конструкции, допускающей соизмерим1.1е с основными ее размерами (длина, высота) обратимые перемещения под воздействием изменяемой во времени нагрузки, напорно-водосливное полотнище 1 подвержено пульсациям давления и вакуума в частности. Их возросшие величины воспринимаютсй и гасятся демпфирующей полостью 2 с вязким заполнителем, изолирующим несущее полотнище от прямого контакта с транзитным потоком со стороны напорной и водосливной грани. Это снижает размах пульсаций давления до безвредных величин, предотвращающих развитие опасных вибраций, переходящих в колебания всех конструкции, что исключает перенапряжение Б материале оболочки и расхождение расчетньк гидравлических характеристик от действительных в силу минимального отклонения нижней границы переливающегося потока от напорноводосливной поверхности. Двустороинеогибающие эластичные мембраны 3, образующие демпфирующую полость 2, находясь под воздействием избыточного давления вязкого наполнителя. Создаваемого нагнетательным устройством, допускают варьирование степенью наполнения, расширяя тем самым диапазон проектньгх расходов за счет управления формой водосливной и напорной поверхности, изменяющей условия подхода и перелива в такт изменения расхода. При этом эластичные мембраны, закрепленные своей внутренней поверхностью дискретно к напорно-водосливному полотнищу песредством гибких связей 4, образуют гидровантовые ячейки двоякой кривизны, способствующие рассредоточению нагрузки и улучшению напряженного состояния конструкции в целом за

3 10948904

счет пространственной работы огибаю-ные возможности, обеспечивая управщих ее элементов.ляемый режим истечения через трудноПрименение предлагаемой конструк-регулируемый геометрически изменяемьп

ции позволит расширить функциональ-водослив незамкнутого типа. В них

ные возможности гибких регулирующихg достигается пространственная работа

сооружений, улуч 1ть их гидравличес-конструкции без громоздких металлокие характеристики и эксплуатацион-емких систем стальных вантов.

ГИДРОВАНТОВАЯ ШЮТИНА,включающая незамкнутое несущее полотнище, закрепленное вдоль двух образующих, отличающаяся тем, что, с целью повьииения надежности работы плотины в условиях регулируемого режима течени1 и снижения воспринимаемых пульсационных нагрузок, несущее полотнище размещено в демпфгфующей управляемой полости, образованной двустороннеогибающими эластичными мембранами, соединенны с несукшм полотнищем связями и заполненной вязким заполнителем. (Л с