Стабилизатор расхода воды Советский патент 1985 года по МПК G05D7/00 

А

00 4U С35 СП

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для стабилизации водоподачи водораспределительных сооружений.

Цель изобретения - упрощение конструкции, повьшение надежности.

На фиг. 1 показано устройство, вид сверху; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема работы консоли; на фиг. 4 - схема работы донного затвораi на фиг. 5 - донный затвор, общий вид.

Стабилизатор содержит стабилизирующий затвор 1, жестко заделанный в устои сооружения, донный затвор 2 в виде ломанного напорного щита 3 с горизонтальной осью 4 вращения. Клапан 5 в виде щита с козырьком 6 установлен на сливном отверстии 7, выполненном в напорном щите 3 донного затвора, и размещен на оси 8 вращения , закрепленной в напорном щите донного затвора 2.

Донный затвор 2 выполнен в виде емкости, образованной напорным щитом 3 и соединенной с ним гибкой оболочкой 9, закрепленной в устоях сооружения. Емкость донного затвора 2 сообщена с верхним бьефом через зазоры, образованные донным . затвором и боковыми устоями сооружения . Клапан 5 соединен через щток 10 с консолью, имеющей ось 12 вра-щения и контактно связанной посредством регулировочного винта 13 с донным затвором 2,

Стабилизатор работает следзпощим образом.

При поступлении воды в сооружение донный затвор 2 начинает всплывать под действием момента .М (Pg ) , где Pg - сила давления воды, действующая :на затвор снизу в результате поступления воды через боковые зазоры между донным затвором и боковыми устоями сооружения. На некоторой отметке донный затвор касается основания регулировочного винта, который, перемещаясь вместе с ним, поворачивает на оси 12 консоль 11 против часовой стрелки. Одновременно с началом движения консоли поворачивается клапан 5, приоткрывая сливное отверстие 7 донного затвора, т.е. данная замкнутая следящая система: донный затвор - регулировочньй винт - консоль щток - клапан - донный затвор, находится в движении до тех пор, пока пр

1984652

определенном открытии клапана 5 не поступает равенство моментов, деист вугащих на донный затвор, т.е. (фиг. 3)

5

М (Pg) - М ( )+M( )+M(G),

где M(G) - суммарньш момент от дей ВИЯ сил тяжести донного 10затвора, консоли, peryjn

ровочного винта-и штока; М(Р )- момент от давления со

стороны верхнего бьефа;

М(Р.,..) - момент от давления со

по

стороны нижнего бьефа.

15

При этом необходимо отметить следующее: любое малое возмущение, возникающее от перемещения донного

0 затвора, через регулировочный винт будет передаваться на ширнирно закрепленную консоль при этом точка ка-сания А (см. фиг. 3) маховика регулировочного винта с консолью будет

5 перемещаться вверх или вниз, в зависимости от з,нака возмущения, по некоторой линии АА , а точка соединения штока с консолью будет описывать некоторую дугу В . Как видно из схеg мь1, дуга перемещения точки соединения штока с консолью значительно больше величины перемещения точки касания А маховика регулировочного винта с консолью, т.е. ВВ АА , следовательно, в данном случае кон5соль является усилительным звеном и любое незначительное перемещение донного затвора мгновенно передается на клапан с многократным усилением, т.е. это позволяет с высокой точ0ностью держать донный затвор на заданной отметке. При этом обязательно, чтобы нижний, конец клапана при полном закрытии лежал на оси вращения донного затвора, в противном случае в

5 работе следящей системы будут значительные погрешности, так как следящая системаможет получить возмущающий сигнал через шток еще до касания регулировочного винта донным затвором.

Для изменения расхода необходимо, вращая маховик регулировочного винта, увеличить или уменьшить длину вин- та 13 (фиг. 2), в результате чего 5 возмущение мгновенно передается на клапан, т.е. прикрывает или увеличивает сливное отверстие 7, следователь.но, давление под донным затвором уве3личивается или уменьшается. Затвор, выходит из состояния равновесия и в .результате самовыравнивания устанавливается в другое равновесное положение, соответствующее заданному рас ходу. Применение предлагаемых конструкций позволяет исключить строительные затраты на прокладку линий электроснабжения, установку электропривода для удаленных объектов водозабора и 5 водораспределения, доля затрат только на обеспечение объектов электроэнергией составляет 40% всех затрат на автоматизацию, а на электрооборудование 34%. Коэффициент использования электропривода составляет менее 1% времени эксплуатации. Электропривод за се.зон работает ли1пь в течение времени, необходимого на совершение трехкратного хода винта подъемника затвора, т.е. всего несколько минут.

СТАБИЛИЗАТОР РАСХОДА ВОДЫ, содержащий жестко закрепленный в устоях соорзгжения стабилизирующий затвор, дойный затвор, выполненньй в виде сообщенной с верхним и нижним бьефами емкости, образованной напорным щитом, установленным на гори:зонтальной оси вращения и соединенным с гибкой оболочкой, закрепленной в устоях сооружения, клапан, соединенный через тягу с рычагом, плечо которого контактно связано посредством регулировочного винта с донным затвором, отличающийся тем, что, с целью упрощения стабилизатора и повьшения его надежности, клапан вьтолнен в виде щита с козырьком, установлен на сливном отверстии, вьтолненном в напорном щите доннсго затвора, и размещен на оси вращения, У закрепленной в напорном щите донного (/) затвора, причем емкость донного затвора сообщена с верхним бьефом через зазоры, образованные гибкой оболоч- кой и боковыми устоями сооружения.

В