Регулятор уровня верхнего бьефа Советский патент 1990 года по МПК G05D9/00 

Фиг.1

Изобретение относится к яррига ции, в частности к автоматизации водозаборных узлов на участках рек горно -предгорной зоны, водосбросных сооружений для регулирования уровня воды верхнего бьефа оросительных каналов.

Целью изобретения является повы йение точности и быстродействия регулятора.

На фиг,1 показан регулятор уровня, продольньй разрез; на фиг,2 - то же, вид со стороны нижнего бьефа.

16156824

G, сила гидростатического давления Р, Силами трения в оси 2 затвора 1 можно пренебречь ввиду их малости по сравнению с другими силами. При достижении уровня верхнего бьефа расчетного, к. наступит равенство моментов сил,

При повышении Ир Н момент от 10 сил гидротехнического давления воды на плоскую часть затвора I станет больше момента от веса затвора 1 и последний начнет открываться. При этом часть расхода с плавником и му а--:- - 3 -- о20

25

де корытообразного ковша, ншкняя часть которого выполнена криволинейной с ueHtpOM кривизны на первой оси 2 вращения, а верхняя часть вьтолне- на плоской, опирающейся в закрытом положении на устои сооружения :3,. Корытообразный ковш обращен вогнутостью в сторону верхнего бьефа. Регулятор содержит также диафрагму 4, неподвижно закрепленную в устоях сооружения:3, На лобовой грани плоской части затвора выполнен вырез 5, напротив которого установлена диафрагма: 4, Затвор 1 установлен на консоли 6 и снабжен противовесом.,

В верхне-;части диафрагмы 4 выпол-, иен вьфез 8 для обеспечения пропуска , плавника. Боковые грани 9 затвора 1 вьшолняют роль ножевых уплотнений - предназначены для предотвращения динамического эффекта при открытии затвора 1, сохраияя гидростатический закон распределения давлений на плоскую часть полотнища затвора I при любом его положении.

На гребне выреза 8 диафрагмы 4 закреплена вторая ось 10 вращения горизонтальной полки 11, Полка 11 передает моменты вращения на затвор 1 посредством опорных тяг 12, шар- нирно прикрепленных к третьей горизонтальной оси 13, свободно передвигающейся на наклонных направляющих 14, закрепленных в устоях сооружения 3, Опорные тяги 12 шарнирно связаны с полкой 11 и с плоской частью затвора.

Устройство работает следующим образом.

Пока воды в верхнем бьефе нет или уронё«ь меньше расчетного. Tie,

сливной вырез 8 диафрагмы 4 и поступать на горизонтальную полку 11, создавая дополнительный момент от веса слоя воды на полке 11, По мере открытия начинает уменьшаться гидростатическое давлеиие воды на затворе 1, следовательно, момент этих сил уменьшается пропорционально косинусу угла открытия затвора 1 в третьей степени. Момент от силы веса затвора 1 при этом увеличивается пропорционально синусу угла открытия затвора , Момент от силы веса противовеса- корректора 7 тоже увеличивается пропорционально синусу угла отклонения противовеса 7 от вертикали.

Таким образом, два момента изме- ияются по закону синуса, а третья сила (сила гидростатического давле- 35 ™ изменяется по закону косинуса в куЬической зависимости, :Tie, уменьшение этого момента происходит в несколько раз быстрее. Возникающий четвертьш момент от веса слоя воды на полке 11 компенсирует дисбаланс моментов всех сил, повьш1ая тем самым точность регулирования и улучшая чувствительность регулятора. Незначительное изменение регулируемого 45 уровня верхнего бьефа сразу изменяет слой воды на полке 11, изменяя мог- мент от силы веса этого слоя, который заставляет затвор 1 реагировать соответствующим образом.

40

50

Формула

изобретения

55

й.в

Н р, затвор 1 находится в закрытом положении (фиг,1). При этом на затвор 1 действует сила тяжести

Регулятор уровня верхнего бьефа, содержащий консольно установленньй на первой оси вращения и снабженный противовесом затвор в виде выгнутого в сторону верхнего бьефа ковша, нижняя часть которого вьтолнена криволинейной с центром кривизны на пер156824

G, сила гидростатического давления Р, Силами трения в оси 2 затвора 1 можно пренебречь ввиду их малости по сравнению с другими силами. При достижении уровня верхнего бьефа расчетного, к. наступит равенство моментов сил,

При повышении Ир Н момент от 10 сил гидротехнического давления воды на плоскую часть затвора I станет больше момента от веса затвора 1 и последний начнет открываться. При этом часть расхода с плавником и му 3 -- о 3 -- о20

25

сливной вырез 8 диафрагмы 4 и поступать на горизонтальную полку 11, создавая дополнительный момент от веса слоя воды на полке 11, По мере открытия начинает уменьшаться гидростатическое давлеиие воды на затворе 1, следовательно, момент этих сил уменьшается пропорционально косинусу угла открытия затвора 1 в третьей степени. Момент от силы веса затвора 1 при этом увеличивается пропорционально синусу угла открытия затвора , Момент от силы веса противовеса- корректора 7 тоже увеличивается пропорционально синусу угла отклонения противовеса 7 от вертикали.

Таким образом, два момента изме- ияются по закону синуса, а третья сила (сила гидростатического давле- 35 ™ изменяется по закону косинуса в куЬической зависимости, :Tie, уменьшение этого момента происходит в несколько раз быстрее. Возникающий четвертьш момент от веса слоя воды на полке 11 компенсирует дисбаланс моментов всех сил, повьш1ая тем самым точность регулирования и улучшая чувствительность регулятора. Незначительное изменение регулируемого 5 уровня верхнего бьефа сразу изменяет слой воды на полке 11, изменяя мог- мент от силы веса этого слоя, который заставляет затвор 1 реагировать соответствующим образом.

0

50

Формула

изобретения

Регулятор уровня верхнего бьефа, содержащий консольно установленньй на первой оси вращения и снабженный противовесом затвор в виде выгнутого в сторону верхнего бьефа ковша, нижняя часть которого вьтолнена криволинейной с центром кривизны на первой оси вращения, верхняя часть затвора вьтолнена плоской, опиракщейся в закрытом положении на устои соору жения, диафрагму, неподвижно закреп. ленную в устоях сооружения и убтанов - ленную напротив вьфеза, вьтолненного на плоской части затвора, профиль торой идентичен профилю диафрагмы, в верхней части которой выполнен водосливной вырез, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точ

ности и быстродействия регулятора, .. он содержит горизонтальную полку, установленную на второй оси вращения, размещенной на водосливной кромке выреза диафрагмы, причем горизонтальная полка и плоская часть затвора с помощью связанных шарнирно с ними опорных тяг шарнирно прикреплена к третьей оси вращения, установлеиной в наклонных направлякнцих, закрепленных в устоях сооружения.

Изобретение относится к ирригации, в частности к автоматизации водозаборных узлов для регулирования уровня верхнего бьефа оросительных каналов. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия регулятора. Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе уровня, содержащем ковшеобразный затвор 1, размещаемый консольно на первой 2 оси вращения, снабженный диафрагмой 4, профиль которой идентичен профилю плоской части затвора 1, он содержит дополнительно полку 11, установленную на второй оси 10 вращения, причем горизонтальная полка 11 и плоская часть затвора 1 с помощью опорных тяг 12 установлены на третьей 13 оси вращения. 2 ил.

х чч чч1чЧЧЧ чЧЧЧ чЧЧ чЧЧЧЧЧЧЧЧЧ

Фиг. 2