Авторегулятор уровня воды в гидротехнических сооружениях Советский патент 1989 года по МПК G05D9/00 

ел

САд

4 1C

СО

Изобретение относится к ирригации, в частности к технике автоматизации перегораживающих и сбросных сооружений. Цель изобретения - упрощение и повышение точности авторегулятора. Поставленная цель достигается тем, что в авторегуляторе уровня, содержащем ковшеобразный затвор 1 с консолью 6, установленный на горизонтальной оси 4 затвора и включающий верхнюю плоскую часть 2 и нижнюю криволинейную часть 3, дополнительно содержится пластина-корректор 7, выполненная из прямоугольной плоской части и соединенной с ней под углом трапецеидальной части, расположенной наклонно к хорде криволинейной части 3. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к ирригации, в частности к технике автоматизации перегорая:ивающих и сбросных сооружений, головных регуляторов, ороситель- ных систем.

Цель изобретения - упрощение и по- : вЬ1Шёние точности авторегулятора.

На фиг. 1 изображен авторегулятор уровня воды в закрытом положении, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - то же, вид со стороны верхнего бьефа.

Авторегулятор уровня воды содержит 5 при этом возникает дополнительная сила на пластину 7, причем на нее действует гидродинамическое давление. При истечении из-под затвора имеет место донный режим истечения, т.е. увеличение скоростей ко.дну, или , иначе говоря, увеличение давления за счет скоростей истечения имеет место в нижней части затвора 1. Эта особенность истечения использована для динамической коррекции дефицита момен тов. С открытием затвора 1 увеличивается момент силы G за счет увеличения ее плеч, момент силы Мр,в целом уменьшается за счет уменьшения. силы Р, но возникают дополнительные силы Р и Р и, следовательно, моменты этих сил М Нрэ

затвор 1 I, вьшолненный в виде ковша верхняя часть 2 которого выполнена плоской и наклонена навстречу движению потока, а нижняя 3 - криволинейная с центром кривизны на горизонтальной оси 4 вращения и обращена вогнутостью в сторону верхнего бьефа. Затвор 1 имеет боковые щеки 5, вьшолняющие роль ножевых уплотйений и предотвращающие боковой динамический эффект на верхнюю часть 2 затвора 1. Затвор 1 установлен на консоли 6. Авторегулятор снабжен пластиной-корректором 7, состоящей из прямоугольной плоской части 8, прикрепленной к плоской части затв ора 1, и соединенной с ней под углом трапецеидальной частью 9, расположенной наклонно к хорде криволинейной части затвора 1. Плоская част 8 вертикальна для закрытого положени

эатвора, причем верхняя часть 2 затвра установлена под углом 30 а( 40

Авторегулятор работает следующим образом.

Пока воды в верхнем бьефе нет или уровень меньше расчетного, т.е. где h - фактический, а h-p- расчетны напор в верхнем бьефе, затвор 1 находится в закрытом положении. При этом на затвор 1 действуют силы: тяжести ил:и веса G затвора 1, гидростатического давления воды Р на верхнюю часть 2, гидростатического давления воды на нижнюю криволинейную часть 3 затвора 1 (вектор этой силы проходит через ось 4, поэтому момент ее относительно оси вращения равен нулю и она И21 рассмотрения исключена) . Силами трения вращения в горизонталь- ной оси 4 затвора 1 можно пренебречь ввиду исключительной их малости по сравненрсю с перечисленными Bbmie силами.

Для системы сил, действующих на затвор 1 в закрытом положении, уравнение моментов этих сил записывается

С-1б 7, 1 р, или MU Мр, где Mg - момент силы G; Mpi - момент силы Р, ;

c, плечи сил G, Р,.

р1

При превьппенин уровня сверх расчетного, т.е, при h 7 hp, К р, Mg, затвор 1 начинает открывать отверстие, что приводит к уменьшению силы Р .за счет уменьшения погружения верхней наклонной части 2 затвора. Но

при этом возникает дополнительная си

писывается в виде

ла на пластину 7, причем на нее действует гидродинамическое давление. При истечении из-под затвора имеет место донный режим истечения, т.е. увеличение скоростей ко.дну, или , иначе говоря, увеличение давления за счет скоростей истечения имеет место в нижней части затвора 1. Эта особенность истечения использована для динамической коррекции дефицита моментов. С открытием затвора 1 увеличивается момент силы G за счет увеличения ее плеч, момент силы Мр,в целом уменьшается за счет уменьшения. силы Р, но возникают дополнительные силы Р и Р и, следовательно, моменты этих сил М Нрэ

Тогда уравнение моментов сил записывается в виде

Pii- -P i-lpj,- , -Ipji

.,

G l5,Pir 1 или Me. Мр.+М

Решая это уравнение относительно Мр для различных положений затвора, находят размеры трапецеидальной части пластины 7.

Формула изобретения

дальней частью, расположенной,наклон- 2. Авторегулятор по п.1, о т л и- но к хорде криволинейной части затво- ч а ю щ и и с я тем, что угол на- ра, причем верхняя часть затвора вы- клона верхней части затвора равен полнена наклонной,30° о( 40°.

Фиг. г

//////// / //// //// / / // / / ////7/

Щи,3