Регулятор уровня жидкости в оросительном канале Советский патент 1986 года по МПК C05D9/02 

Изобретение относился к гидротехническому строительству и может быть использовано на во-довыпусках оросительного канала.

Цель изобретения - повышение точности и надежности регулятора.

На фиг, 1 изображена функциональная схема регулятора; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 .

Регулятор содержит секторный затвор 1, закрепленньй на горизонтальной оси 2 вращения, имеющей связь, посредством трубопровода 3 с двух- седельным корпусом А, который посредством трубопровода 5 связан с верхним бьефом канала. В двухседельном корпусе 4 установлен поплавковый клапан 6, выполненный в виде цилиндрической втулки с разгрузочными фасками, который прикрывает отверстия 7 двухседельного корпуса 4 и связан посредством основного штока 8 с основным поплавком 9. Другой конец основного штока 8 закреплен через средства 10 для обеспечения поворота к одному из концов двуплечего рычага 11. Средство 10 для обеспечения поворота выполнено в виде шарнирного соединения между рычагом и подшипником. Двуплечий рычаг 11 закреплен на горизонтальной оси 12 вращения, а на другом конце рьмага установлен противовес 13, центр тяжести которого расположен выше горизонтальной оси вращения. Верхняя часть основного штока 8 выполнена граненой и входит в граненое отверстие муфты 14, которая через шестерни 15 связана с редуктором 16, с микродвигателем 17 и с датчиком 18 положения уставкИ, Последние через контролируемый пункт телемеханической системы 19 подключены к линии связи с диспетчерским пунктом. Для ручного управления муфта 14 имеет рукоятку 20.

Работа регулятора основана на уравновешивании моментов сил гидродинамического давления со стороны верхнего бьефа на секторный затвор 1 и веса воды в нем (фиг. 1). В режиме стабилизации уровня, заданного основным поплавком 9, поплавковый клапан 6 открыт настолько, что поступление воды в секторный затвор 1 по трубопрвооду 3 остановлено, и опорожнения не происходит. При малых изменениях регулируемого уровня основной поплавок 9 перемещается верти510362

кально и заставляет клапан 6 занять такое положение открытия, что емкость по необходимости или заполняется или опорожняется.

5 При необходимости изменения уставки регулируемого параметра подают напряжение постоянного тока на микродвигатель 17, который вращает шестерни 15 редуктора 16 и муфту 14,пе10

редающую через граненую часть крутя

ищй момент на основной шток 8.

Вращение основного штока 8 влево вызывает перемещение поплавка 9 вниз. Объем вытесненной поплавком жидкости становится больше, и равновесие двуплечего рычага 11 нарушается, т.е. основной шток 8 с клапаном 6 перемещаются вверх, а противовес 13 - вниз. I

На клапан действуют следующие силы гидродинамического давления ГД , представленные на фиг. 2:

- силы ГД на вертикальные стенки клапана взаимно уравновешива- ются;

Р, Р - силы ГД на внутренней площади кольцевых скошенных выступов клапана 6 практически взаимно уравновешиваются;

Рд - сила ГД на внешнюю часть кольцевого верхнего скошенного выступа клапана

P5 K-Yhw,

где V - плотность воды; h - величина действующего напора;

W - площадь скошенного выступа; К - динамический коэффициент, изменяющийся от О при полном открытии до 1 при полном закрытии.

Несмотря на то, что клапан максимально загружен от действия сил ГД, однако эти силы имеют место и

при движении клапана на закрытие вызывают смещение поплавка 9 вверх на величину о.

Момент, создаваемый противовесом 13j определяется по зависимости

Г cosc,

где G - масса противовеса;

г - радиус вращения центра тяжести противовеса;

oi. - угол между радиусом противовеса и горизонталью. Поэтому движение противовеса вниз вызывает увеличение горизонтального

плеча, т.е. увеличение момента М пропорционально силам гидродинамического давления на клапан 6. Б результате ватерлиния основного поплавка 9 остается на прежнем уровне, чем снижается статическая погрешность регулируемого уровня.

В случае понижения регулируемого уровня происходит обратный процесс. Поплавок 9 с клапаном 6, штоком 8 перемещается вниз, силы ГД на клапан снижаются, противовес 13 перемещается вверх, уменьшая горизонтальное плечо, вызывающее уменьшение крутящего момента М, ватерлиния поплавка 9 остается на прежнем уровне.

Наличие двуплечего рычага 11 с противовесом 13 позволяет применить по- плавок 9 не пустотелым, а заполнением, например, песком, придав ему отрицательную плавучесть. Это резко повьшает надежность от возможных пробоин и повреждений поплавка.

Формула изобретения

1 . Регулятор уровня жидкости в оросительном канале по авт.св. № 717733, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности регулятора, он содержит двуплечий рычаг с противовесом, установленный на горизонтальной оси вращения и снабженньш средствами для обеспечения его поворота в процессе перемещения основного щто- ка при его одновременном вращении, причем поплавковый клапан выполнен в виде цилиндрической втулки с разгрузочными фасками, центр тяжести противовеса установлен выше горизонтальной оси вращения двуплечего рычага.

2. Регулятор по п. 1, о т л и- ч ающ ий ся тем, что средства для обеспечения поворота рычага выполнены в виде шарнирного соединения между рычагом и подшипником, установленным на штоке.

20

I

//////////////// л

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и используется на водовыпусках оросительного канала. Данный регулятор является усовершенствованием регулятора уровня жидкости по а,с. № 717733, Регулятор содержит сек- торный затвор, установленный на горизонтальной оси вращения, связанной с двухседельным корпусом, который сообщен с верхним бьефом. В двух- седельном корпусе установлен поплавковый клапан. Дополнительное включе- ние двуплечего рычага с противовесом, установленного на горизонтальной оси вращения и снабженного средствами для обеспечений его поворота в процессе перемещения основного штока, выполнение поплавкового клапана в виде цилиндрической втулки с раз-. грузочными фасками, установка центра тяжести противовеса вьгае горизонтальной оси вращения двуплечего рычага позволяет повысить точность и надежность регулятора, 1 з.п. ф-лы, 2 ил. i (О 1C ел со О)

срие.2

Составитель А.Байтереков Редактор Е.Копча Техред Э.Чижмар

Заказ 4410/44 Тираж 836Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва., Ж-ЗЗ Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор В.Бутяга