Регулятор уровня воды верхнего бьефа в гидротехнических сооружениях Советский патент 1987 года по МПК G05D9/02 

10

15

20

25

1129193 Изобретение относится к ирригации, в частности к автоматизации водозаборных узлов на участках рек горнопредгорной зоны, водосборных сооружений и тому подобное.

Целью изобретения является снижение металлоемкости и расширение области применения.

На фиг,1 изображен регулятор, продольный разрез; на фиг.2 - регулятор, общий вид; на фиг.З - регулятор с вариантом вьшолнения затвора.

Регулятор содержит затвор 1 в виде ковша, нижняя часть 2 напорной стенки которого выполнена криволинейной, а верхняя часть 3 напорной стенки затвора 1 выполнена плоской. Верхняя часть 3 соединена своими кромками с боковыми щеками 4, размещенными параллельно стенкам гидротехнического сооружения. Затвор 1 установлен на . горизонтальной оси 5 вращения посредством консоли 6 и снабу н противовесом 7, затвор 1 содержит дополнительную напорную стенку 8, вьшолнен- ную криволинейной по всей высоте затвора 1 с центром кривизны, совпа™ дающим с горизонтальной осью 5 вращения.

Дополнительная напорная стенка 8 расположена симметрично о Tiro сит ель но продольной оси гидротехнического соорзгагения. Из этого следует, что дополнительная напорная стенка 8 может размещаться либо по центру затво 35 ра (фиг.З), либо у стенок гидротехни-. ческого сооружения (фиг.2).

Ширина верхней части 3 определяется из условия обеспечения необхоимого гидростатического давления воды на него для создания требуемого омента трогания затвора I (преодоения момента силы тяжести затвора) закрытом его положении при достиении расчетного уровня воды в верхем бьефе. Ширина боковых щек 4 выирается из условия исключения влияия бокового динамического эффекта а силу Р (по данным исследованиям. на должна быть г 12-15 см). Глубина ижней части 2 затвора 1 определятся из условия исключения динамиеского эффекта при истечении из-под атвора 1 в процессе его открытия.

30

40

45

50

55

сил да за вид ги

ра

или т. в это же тич да но не про вра про зат век зат ную пле

мен буд нии рав

При

сил

G,,

По

уме ние из это сил уве ра от тел изм

пол сбр Усл вую с с го бье дае ког не

Принцип действия регулятора уровня основан на уравновешивании моментов сил, действующих на подвижные части его силы тяжести G затвора 1,

10

15

20

25

35

30

40

45

0

5

силы тяжести противовеса 7 и силы давления воды Р на верхнюю часть 3 затвора 1 (силами трения вращения, в виду их малости по сравнению с другими силами, можно пренебречь).

Регулятор работает следующим образом.

Пока воды в верхнем бьефе нет, или уровень воды меньше расчетного, т.е. hgjg. h , затвор 1 находится в закрытом положении (фиг.1). При этом на затвор I действуют: сила тяжести G затвора 1, сила гидростатического давления Р воды (сила давления на криволинейную поверхность затвора 1 движуще го момента не создает, так как вектор этой силы проходит через горизонтальную ось 5 вращения). Момент от силы тяжести G противовеса 7 в закрытом положении затвора 1 будет равен нулю, так как вектор силы G для этого положения затвора I проходит через горизонтальную ось 5 вращения и, следовательно, плечо силы G будет равно нулю.

При h ,, h момент от силы С. меньше момента от силы Р и затвор будет находиться в закрытом положении.- При достижении наступит равенство моментов от сил G и Р.

При превьплении h.r. h., момент от

-о г силы Р станет больше момента силы

G,,, и затвор 1 начинает открываться.

,

По мере открытия затвора 1 начинает

уменьшаться гидростатическое давление воды Р (за счет выхода затвора 1 из потока) иJследовательно., момент этой силы уменьшается, а момент от силы тяжести G« затвора 1 при этом увеличивается, Но при открытии затвора 1 противовес 7, перемещаясь влево от оси вращения, создает дополнительный момент силы G, корректируя изменение моментов сил Gib и Р.

Затвор 1, занимая промежуточное положение, находится в равновесии, сбрасывая излишки воды в нижний бьеф. Условие равенства моментов сил,действующих на подвижные части затвора с сохранением практически постоянного расчетного уровня во,цы верхнего бьефа h (с допустимой ошибкой), соблюдается при угле открытия (xi 35°, т.е. когда затвор 1 практически не влияет не истечение.

Формула изобретения

I. Регулятор уровня воды верхнего бьефа в гидротехнических сооружениях.

31291

содержащий затвор с противовесом, установленный консольно на горизонтальной оси вращения и выполненньй в виде ковша, нижняя часть напорной стенки которого выполнена криволинейной с 5 вогнутостью в сторону верхнего бьефа, центр кривизны которой размещен на горизонтальной оси вращения, а соединенная с ней верхняя часть напорной стенки вьшолнена плоской, о т л и - 10 чающийся тем, что, с целью снижения металлоемкости и расширения области применения, ковш затвора содержит дополнительную напорную стенку, выполненную криволинейной по всей вы- 15 соте затвора, центр кривизны которой совпадает с горизонтальной осью вращения, причем дополнительная напорная стенка размешена симметрично относи «

4

Фг/г.2

Редактор В.Иванова

Составитель Т.Задворная

Техред И.Попович Корректор М.Самборская

Заказ 261/45Тираж 864Подписное

ВНИИГГИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

344

тельно продольной оси гидротехнического сооружения.

2. Регулятор поп.1,отличаю- щ и и с я тем, что, с целью исключения бокового динамического эффекта, регулятор содержит боковые щеки, соединенные с боковыми кромками затвора и размещенные параллельно стенкам гидротехнического сооружения.

3.Регулятор поп.1,отличаю- щ и и с я тем, что дополнительная напорная стенка расположена в центральной части затвора.

4.Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что участки ковша, расположенные у стенок гидротехнического сооружения, образованы дополнительньши напорными, стенками.

Изобретение относится к области ирригации. Регулятор уровня содержит затвор 1 в виде ковша, нижняя часть 2 напорной стенки которого выполнена криволинейной, а соединенная с ней верхняя часть 3 вьшолнена плоской, противовес 7. Включение дополнительно напорной стенки 8, выполненной криволинейной по всей высоте затвора 1, совпадение центра кривизны напорной стенки 8 с осью 5 вращения, размещение напорной стенки 8 симметрично относительно продольной оси гидротехнического сооружения, включение боковых щек, соединенных с боковыми кромками затвора 1 и размещенньк параллельно . стенкам гидротехнического сооружения позволяет снизить металлоемкость регулятора, расширить область применения, исключить боковой динамический эффект. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. с (Л ///////////////// ФнгЛ