Автоматический затвор для регулирования уровней воды Советский патент 1992 года по МПК G05D9/02 

Изобретение относится к автоматическим регуляторам уровня воды и перепада уровней и может быть использовано преимущественно для стабилизации заданной величины перепада на гидротехническом сооружении в русле водотока, а также для измерения пропускаемых им расходов и объемов воды,

Известен автоматический затвор для регулирования уровней воды, содержащий щит установленный с возможностью поворота относительно горизонтальной оси и перекрывающий со стороны нижнего бьефа глубинное водопропускное отверстие в перемычке, и связанный со щитом уравновешивающий напор воды элемент.

Известное устройство обеспечивает регулирование уровня воды верхнего бьефа и, если его водопропускное отверстие находится под уровнем воды нижнего бьефа, - регулирование перепада между уровнями верхнего и нижнего бьефов.

Однако при большом заглублении водопропускного отверстия под уровень верхнего бьефа и большом перепаде между уровнями верхнего и нижнего бьефов поворотная система устройства, состоящая из щита и уравновешивающего элемента, приходит в режим автоколебаний вследствие воздействия на щит потока воды, которые порождают колебания уровней и волновые движения в бьефах.

Известен автоматический затвор для регулирования уровней воды, в котором диапазон регулирования расширен путем предотвращения автоколебаний поворотной системы. Такое устройство, содержащее щит с уравновешивающим элементом, установленный с возможностью поворота относительно горизонтальной оси и перекрывающий со стороны нижнего бьефа водопропускное отверстие в перемычке, снабжено козырьком, который прикреплен к перемычке над водопропускным отверстием и щитом. Отклонение козырьком струи воды предотвращает ее падение на щит и тем самым возможность автоколебаний.

Однако таким устройством не обеспечивается измерение пропускаемых им расходов и объемов воды.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения водомерной способности.

Поставленная цель достигается тем, что автоматический затвор, содержащий установленный с возможностью поворота относительно горизонтальной оси вращения и перекрывающий со стороны нижнего бьефа глубинное водопропускное отверстие в перемычке, и связанный со щитом уравновешивающий элемент, козырек, установленный над водопропускным отверстием и при- крепленный к перемычке, снабжен самописцем углового поворота щита барабанного типа, механизм которого кинематически связан с горизонтальной осью вращения поворотного щита. При этом кинематическая связь может быть выполнена в виде ременной передачи.

На чертеже схематически изображен автоматический затвор для регулирования уровней воды, продольный разрез по оси водотока.

Автоматический затвор для регулирования уровней воды, обеспечивающий стабилизацию заданной величины перепада между уровнем 1 воды верхнего бьефа и уровнем 2 воды нижнего бьефа, содержит

плоскую перемычку 3, установленную в пазовой раме 4 на флютбет 5 гидротехнического собруж ения, перегораживающего русло водотока. Перемычка 3 выполнена с глубинным водопропускным отверстием 6,

перекрываемым со стороны нижнего бьефа щитом 7, который прикреплен к перемычке с возможностью поворота относительно горизонтальной оси 8 и соединен с уравновешивающим элементом 9, выполненным в

виде груза. Нзд водопропускным отверстием 6 и щитом 7 к перемычке 3 прикреплен козырек 10.

Для обеспечения измерения пропускаемых устройством расходов и объемов воды

оно снабжено самописцем 11 углового поворота щита 7. Самописец 11 содержит барабан 12 с диаграммной лентой, имеющий форму цилиндра, вдоль образующей которого перемещается часовым механизмом

каретка с пером. Ось поворота барабана 12 связана ременной передачей 13 с осью поворота щита 7 через закрепленные на осях шкивы 14 и 15.

Устройство работает следующим образом.

Задание той или иной величины автоматически поддерживаемого устройством перепада уровней воды осуществляется соответствующим набором частей груза,

составляющих уравновешивающий элемент 9.

При увеличении перепада между уровнем 1 и 2 щит 7 под действием давления воды открывается и вместе с ним поворачивается уравновешивающий элемент 9. С уменьшением перепада уровней до заданного щит 7 под действием уравновешивающего элемента 9 закрывается. Чем больше пропускаемый устройством расход воды, тем больший угол открытия поворотного

щита 7, а процесс изменения угла во времени передается через ременную передачу 13 поворотному барабану 12 самописца 11, пером которого вычерчивается на диаграммной ленте график так, что ось времени располагается в направлении оси барабана. По такой диаграмме изменения во времени угла открытия щита 7 и графику зависимости расхода от этого угла, которая при заданной величине перепада уровней является однозначной, определяется объем пропущенной воды (методом суммирования произведений расходов на продолжительность их пропуска).

Такая конструкция автоматического затвора для регулирования уровней позволяет использовать его также для измерения пропускаемых им расходов и объемов воды, т.е. в качестве водомерного средства.

Формула изобретения

1.Автоматический затвор Для регулирования уровней воды, содержащий щит. установленный с возможностью поворота

относительно горизонтальной оси вращения и перекрывающий со стороны нижнего бьефа1 глубинное водопропускное отверстие в перемычке, и связанный со щитом уравновешивающий элемент, козырек, установленный над

водопропускным отверстием-и прикрепленный к перемычке, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения водомерной способности, он снабжен самописцем углового поворота щита барабанного типа, механизм которого кинематически связан с горизонтальной осью вращения поворотного щита.

2.Затвор по п. 1.отличающийся тем, что кинематическая связь выполнена в

виде ременной передачи.

Изобретение используется в регулировании уровней и измерении пропускаемых расходов и объемов воды на гидротехническом сооружении в русле водотока. Цель - расширение функциональных возможностей путем обеспечения водомерной спо12 П П собности Сущность изобретения заключается в том, что на перегораживающей водоток перемычке 3 с глубинным водопропускным отверстием 6 установлен поворотный относительно горизонтальной оси 8 щит 7. Поворотный щит 7 перекрывает водопропускное отверстие 6 со стороны нижнего бьефа, соединен с уравновешивающим напор воды на щит 7 грузом и через кинематическую связь - с механизмом самописца 11 углового поворота щита 7 Механизм самописца 11 содержит поворотный цилиндрический барабан 12 с диаграммной лентой и каретку с пером. По вычерченной пером диаграмме изменения во времени угла открытия поворотного щита 7 и графику зависимости расхода воды от угла открытия щита 7 однозначно определяют объем пропущенной устройством воды. 1 з.п ф-лы, 1 ил СЛ с XI со со 4 00 -ч