Авторегулятор уровня верхнего бьефа для горных водозаборных узлов Советский патент 1986 года по МПК G05D9/00 

Изобретение относится к ирригации в частности к технике автоматизации водозаборных узлов на участках рек горно-предгорной зоны.

Цель изобретения - повьппение быстродействия и снижение материалоемкости авторегулятора.

На фиг.1 изображен авторегулятор, вид в плане; на фиг.2 - авторегулятор в закрытом положении, разрез; на фиг.З - авторегулятор в закрытом (рабочем) положении, разрез.

Авторегулятор уровня верхнего бьефа для горных водозаборных узлов содержит затвор 1, выполненный и форме ковша, верхняя часть 2 которого наклонена навстречу движению потока, средняя часть 3 представляет вертикальную плоскость в закрытом положении затвора, а нижняя А - криволинейная и очерчена по окружности с центром, совпадающим с горизонтальной осью 5 вращения и обращенная вогнутостью в сторону верхнего бьефа; боковые грани 6 затвора выполняют роль ножевых уплотнений. Затвор 1 установлен на консоли 7.

Работа данного авторегулятора уровня будет устойчивой в диапазоне углов наклона верхней грани затвора к вертикали 40 60 , а высота, на которой выполнен наклон верхней части затвора, составляет 0,55-0,6 от величины Н напора верхнего бьефа.

Авторегулятор уровня верхнего бьефа для горных водозаборных узлов работает следующим образом.

Пока воды в верхнем бьефе нет или уровень меньше расчетного, т. е. , где Hgg - напор верхнего бьефа, затвор находится в закрытом положении (фиг.1 и 2). При этом на затвор 1 действуют следующие силы: вес G затвора 1; сила гидростатического дабления воды, деиствующая На наклойную поверхность вер сней части 2; сила Р гср гидростатического давления воды, действующая на вертикальную плоскость средней части 3; сила гидростатического давления водаг, действующая на криволинейную поверхность нижней части 4.

Силами трения в горизонтальной оси 5 затвора 1 можно пренебречь ввиду их малости по сравнению с вышеперечисленными силами. Тогда для системы сил, действующих на затвор 1, в

закрытом положении имеет место следующее выражение:

2 ГСП

т.е. М, + trcv где I,,, rcs trcD соответственно расстояние до точек приложения: центра тяжести затвора 1 G, центра давления воды на наклонную поверхность верхней части 2 затвора 1 PITCO относительно горизонтальной оси 5 вращения, центра давления воды на вертикальную плоскость средней части 3 затвора 1 относительно горизонтальной оси 5 вращения; M,M,fj.jj, ircn соответственно моменты силы веса затвора 1 и гидростатического давления на верхнюю 2 и среднюю 3 части затвора 1 относительно горизонтальной оси 5 вращения.

Момент от силы гидростатического давления воды на криволинейную поверхность нижней части 4 затвора 1 равна нулю, так как ее равнодействующая проходит через горизонтальную ось 5 вращения и момента вращения не создает.

При превьппении уровня воды в верхнем бьефе над расчетным, т.е. при ЪБ р В момент тро1ания затвора 1

ZrcD э Начинает открываться отверстие, что приводит к уменьшению погружения средней части 3 затвора 1, а следовательно, к уменьшению сил гидростатического давления воды на эти поверхности М,(.р и М rcD

Вместе . с тем, при открытии затвора 1 увеличивается расход воды, сбрасываемый под затвором 1, а также подходные скорости перед затвором 1. Это, в свою очередь, увеличивает величину гидродинамической силы давления воды, действующей прежде всего на наклонную поверхность верхней части 2 затвора 1, увеличивая тем самым подъемную силу, приводящую к открытию затвора 1.

Формула изобретения

1. Авторегулятор уровня верхнего бьефа для горных водозаборных узлов содержащий ковшеобразный затвор с консолью, установленный на горизонтальной оси вращения, верхняя часть которого выполнена плоской, а нижияя - криволинейной с центром кривизны на гориэонтальной оси врагдения, отлич ающий ся тем, что, с целью повышения быстродействия и снижения материалоемкости вторегулятора, верхняя часть затвора выполнена с наклоном навстречу потоку.

2. Авторегулятор по п,1, о т л ичающийся тем, что угол наклона верхней части затвора к вертикали 40 р 60 , а высота, на которой выполнен наклон верхней части затвора, составляет 0,55-0,6 величины напора верхнего бьефа.

Изобретение относится к области ирригации. Устройство содержит ковшеобразный затвор с консолью, установленный на горизонтальной оси вращения. Вьшолнение верхней части затвора с наклоном навстречу потоку причем угол наклона 40 , а высота, на которой выполнен наклон верхней части затвора, составляет 0,55-0,6 величины напора верхнего бьефа, позволяет повысить быстродействие и снизить материалоемкость авторегулятора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. с €