Вододействующий клапанный затвор на горизонтальных осях вращения, автоматически сбрасывающий излишек воды под плоский щит при повышении напора Советский патент 1957 года по МПК E02B8/04 E02B7/26 

Для обеспечения подачи необходимого количества воды в боковой отвод в гидротехнических узлах устраивают перегораживающие сооружения. Это имеет место в предгорных и горных оросительных системах, на горных реках при наличии больших скоростей и т. п.

Перегораживающие сооружения позволяют поддерживать горизонт воды в верхнем бьефе канала для подачи ее в отводы.

Существующее регулирование горизонта воды наряду с устройством перегораживающих сооружений предусматривает в комплексе узла водомерные сооружения, кроме того, на катастрофических сбросах магистральных каналов требуется иметь щтат специальных наблюдателей.

Предлагается клапанный затвор-автомат для поддержания постоянного горизонта воды в верхнем бьефе гидротехнических сооружений, в котором отсутствуют поплавки или противовесы, что упрощает конструкцию, а также монтаж и регулировку.

На фиг. 1 изображен клапанный затвор-автомат в плане; на фиг. 2 - схема устройства клапанного затвора-автомата в разрезе.

Затвор / выполнен в виде плоского щита шириною, равной щирине отверстия перегораживающего сооружения. Его высоту определяют расчетом, исходя из командного горизонта воды в верхнем бьефе, а толщину затвора определяют статическим расчетом. Ноги 2 с опорными подшипниками 3 служат для соединения затвора / с быками, или с боковыми устоями. Длина ног 2 равна высоте затвора 1, а размерь их поперечного сечения определяют статическим расчетом на растяжение. Затвор / своей верхней кромкой посредством роликовых подшипников 4 опирается на направляющие лекальные плоскости 5. Вращение затвора / с подъемом вокруг нулевой точки ограничивается направляю№ И 0691

щими плоскостями 5, форма которых определяется статическим расчетом, исходя из равенства моментов Мв Мз , где Мз -момент воды. MS - момент затвора. Перемещение затвора в зависимости от Мв обозначено /, Р, и, Pi. Схема работы клапанного затвора-автомата.

Погруженный в воду затвор до наполнения на величину Нр будет полностью перекатывать отверстие. До этого момента М, больше Мд . Когда глубина наполнения перед затвором будет равна Нр, появится равенство моментов Мз -Ма . При увеличении расхода Мв станет больше , что заставит подняться затвор и сбросить излишнюю воду. С открытием затвора Мз увеличится за счет увеличения плеча. В связи с тем, что ноги присоединены к затвору на линии -центра тяжести последнего, результативная сила давления на затвор всегда прилагается ниже оси вращения. Учитывая распределение сил давления на затвор по эпюре, имеюш,ей форму треугольника, последние стремятся повернуть затвор вокруг нулевой точки.

Для обеспечения равенства моментов vig Мз, при увеличении Мз с подъемом, необходимо чтобы М.. увеличивался. Этот достигается изменением площади соприкосновения затвора с потолком и угла наклона, что изменяет плечо равнодействующей силы давлением воды на затвор.

Для предотвращения бокового трения, имеющего значительную величину, затвор устроен так, что он не соприкасается с боковыми стенками. В момент полного закрытия затвора своим весом прижимается к металлическим выступаем, находящимся в стене по периметру затвора, и закрывает отверстие, предупреждая потерю воды.

Предмет изобретения

1.Вододействующий клапанный затвор на горизонтальных осях вращения, автоматически сбрасывающий излишек воды под плоский щит при повыщении напора, отличающийся тем, что, с целью упрощения производства монтажа и регулировки, клапан-затвора шарнирно закреплен средней осью при помощи качающейся рамы к опорным подшипникам, вмонтированным на уровне расчетного подборного горизонта воды в стенки перегораживающего сооружения со стороны верхнего бьефа, а концами верхней оси, выполненными в виде катков, прижат действием напора к лекальным направляющим, установленным на верхнем обрезе указанных стенок.

2.Форма выполнения клапанного затвора по п. I, отличающаяся тем, что клапан имеет вид сегмента, а опорные подшипники вмонтированы в стенки перегораживающего сооружения со стороны нижнего бьефа.

///////////л .////.

Фиг. 1

54

1И

1 /////////Л