Сороудерживающая решетка водоприемника гидротехнического сооружения Советский патент 1986 года по МПК E02B5/08 

Изобретение относится к гидротехике и может быть использовано для ащиты водоводов от засорения.

Цель изобретения - повышение наежности за счет уменьшения резонансых колебаний стержней и снижения идравлического сопротивления при зменении направления потока относиельно плоскости решетки.

На фиг. 1 изображена средняя секция решетки с примыкающими к ней элементами верхней и нижней секций, вид спереди на фиг. 2 - то же, поперечный разрез на фиг. 3 - узел I на иг. 2; па фиг. 4 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 5 - узел II на иг. 3; на фиг. 6 - узел III на фиг.3.

Решетка состоит из двух или более секций 1. Каждая секция 1, в свою очередь, состоит из несущего карка- са 2 и стержней 3.

Каркас 2 секции 1 выполнен в виде жесткой прямоугольной рамы, образованной верхним 4 и нижним 5 ригелями полукольцевого сечения и вертикальными опорными балками 6. В рабочем состоянии нижний ригель 5 верхней секции 1 обхватывает верхний ригель 4 нижней секции 1, образуя брус с поперечным сечением, близким к кольцевому (фиг. 2 и 3).

Зазоры между pигeля ш 4 и 5 и раз- меры заходных скосов 7 принимаются из условия обеспечения свободной посадки одной секции на другую. Неизменяемость поперечного сечения ригелей 4 и 5 обеспечивается установкой диафрагм 8.

Стенки 9 опорных вертикальных балок 6 закрывают пазы 10 заподлицо со стенками 11 водовода 12 (фиг. 4), Опорные балки 6 снабжены опорныш-т подушками 13s установленными на упругих прокладках 14, опирающимися на за- к-падные части 15 пазов 10. Неизменяе- мость поперечного сечения опорньк балок б обеспечивается установкой ребер 16.

Стержни 3 имеют круглое сечение и снабжены по концам упругими опорами 175 расположенными в отверстиях 18 ригелей 4 и 5 в средней части их поперечного сечения и закрепленными с внутренней стороны последних. Упругие опоры 17 выполнены в виде втулок 19 из упругого материала, шайб 20 и 21 и стяжных винтов 22 (фиг. 5 и 6) JBepXHHe опоры 17 (фиг. 6) снабжены

упорными иайбами 23 и yпpyги и коль- цевы1упи прокладками 24. Втулки 19 воспринимают горизонтальные нагрузки, действующие на стержень 3, а шайбы 23

и кольцевые прокладки 24 - вертикальные. Под головки винтов 22 устанавливаются пшйбы 25 из упругого материала, что позволяет запщтить от вымывания смазку резьбы винтов 22 и

обеспечить возможность замены любого стержня 3 в случае его повреждения.

Решетка работает следующим образом.

Поток оказывает на решетку гидродинамическое, а при ее частичном засорении и гидростатическое давление, что приводит к колебаниям и деформациям элементов решетки и возникновению в них напряжений, опасных-для

прочности конструкции.

Кроме того, стеснение элементами решетки сечения потока вызывает дополнительные потери напора.

Направление потока, проходящего через решетку, изменяется как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях при изменении режима работы водоприемника, что имеет место на действующих сооружениях.

На ги дроаккумулирующих станциях при смене турбинного режима на насосный направление патока меняется на прямо противоположное.

При этих условиях круглое сечение

ригелей 4 и 5 и стержней 3 является наиболее рациональным, так как при этом их гидравлическое сопротивление не зависит от направления потока. Затенение перекрываемого отверстия элементами решетки с ригелями 4 и 5 и стержнями 3 круглого сечения составляет не более 30%.

Круглые стержни 3, снабженные по концам упругими опорами 17, обладают по сравнению со стержнями прямоугольного сечения повьшенным сопротивлением усталости вследствие значительной изгибной жесткости в плоскости решетки и низкого уровня концентрации напряжений из-за отсутствия про- . межуточных стяжек.

Ущзугие опоры 17 воспринимают как горизонтальные, так и вертикальные нагрузки от стержней 3 при любом направлении потока.

Различные упругие характеристики опор 17,, неизбежные вследствие отклонений геометрических размеров и различной степени затяжки винтов 22, уменьшают резонансные колебания стержней 3.

При пролетах решетки более 8 10 м для увеличения жесткости ригелей 4 и 5 в вертикальной плоскости

без увеличения затенения перекрываемого отверстия как верхние, .так и нижние опоры 17 одного - трех средних стержней 3 снабжены упорными шайбами 23 и упругими кольцевыми прокладками 24 (фиг. 6), т.е. имеют одинаковую конструкцию.

Фиг. 1

.2

I

фиг.З

фтЛ

фиг. 5 Ш

Фи2.6