Устройство для образования винтообразных движений струй в водном потоке Советский патент 1936 года по МПК E02B3/02 

Для образования винтообразного движения в водном потоке М. В. Потаповым предложено устройство направляющих систем, состоящих из ряда пловучих направляющих плоскостей (см. авторское свидетельство № 43350). Подобные направляющие системы могут применяться: а) для защиты прорезей на перекатах от занесения данными наносами, б) для производства активного размыва прорезей благодаря перераспределению скоростей течения воды в потоке, в) для направления донных наносов в один из протоков реки или к вогнутому размываемому берегу и т. д.

В зависимости от конфигурации берегов и русла реки и расположения направляющей системы вопрос о закреплении последней в неподвижных точках берегов и дна может получать различные рещения. Установка может располагаться в узком потоке и щироком, вдали от берегов. В последнем случае крепление ее возможно только ко дну потока посредством якорей.

Настоящее предложение имеет целью максимально упростить закрепление в потоке пловучих направляющих с применением для каждой из них одного лишь отдельного каната и использованием для надлежащего расположения

направляющей в плане отклоняющего действия самог.о потока. Кроме того дополнительное простое устройство позволяет регулировать угол наклона направляющей плоскости- с направлением течения.

Оптимальная глубина погружения щитов зависит от колебания уровня воды и глубины потока. Вследствие этого щиты могут быть или подвижными, с переменной глубиной погружения, или особо устанавливаемыми в межень и паводок.

Конструкция отдельных направляющих предусматривает самостоятельное уравновещивание их в отнощении моментов и вертикальных сил, допуская передачу на тросы только горизонтальных гидродинамических давлений. Направляющие проектируются поэтому в виде вертикальных деревянных щитов, жестко соединенных почти под прямым углом с горизонтальной фермой. К горизонтальной ферме, для придания ей пловучести, по обоим концам прикрепляются поплавки. При наличии давления воды на щит и соответственного наклона рабочей грани направляющего щита произойдет изменение в погружении поплавков. Ближе к щиту расположенный поплавок уйдет глубже в воду, другой,

наоборот, выйдет частично из воды. Таким образом создается уравновешивающая пара.

В случае устзновки направляющих плоскостей с дополнительным устройством для регулирования с берега их положения в потоке возможно придание системе лловучести и без применения поплавков. Прикрепление к направляющей якорного канага производится тогда на высоте центра давления на щит.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает вид на направляющую плоскость с дополнительным устройством для регулирования ее положения в потоке со стороны закрепления плоскости канатом в русле потока; фиг. 2--план расположения той же системы; фиг. 3- схему крепления одиночных, двойных и тройных, направляющих с регу.лятором и без него; фиг. 4-схему определения направления якорного каната и точки «го закрепления.

Система направляющей с Дополнительной регулирующей плоскостью состоит из бревенчатой стенки, ,установленнрй в потоке на якоре и связанной перекидным жесткой конструкции деревянным мостиком с регулирующей плоскостью. Направление якорного каната и точка его закрепления определяются из условия, чтобы нзJ paвлeниe каната совпадало с линией действия равнодействующей сил давления воды на направляющую и регулирующую плоскости. При помощи якорного каната производится предварительная установка направляющей плоскости. На реках с илистым дном вместо якорей можно рекомендовать забивку деревянных свай с обручами и кольцами на них, за которые и крепить направляющие.

Регулирующая плоскость делается на площади в 10-30 раз меньще плоскости направляющей. В середине она шарнирно связана с вертикально установленным стержнем или сваей. На эту же .сваю надевается конец мостика, снабженный с этой целью специальным цилиндрическим отверстием. Сверху на стержень надет деревянный шкив, сцепленный с регулирующей плоскостью и мостиком. Поворотом щкива можно регулирующую плоскость поставить под любым углом к направлению потока.

Через мостик, играющий роль длинного плеча неравноплечего рычага, сила, приложенная к шкиву для поворота его и регулирующей плоскости, увеличенная в 10-30 раз, будет передаваться направляющей плоскости и устанавливать ее под заданным углом. Шкив имеет тормозные клинья, которые позволяют закреплять его в любом положении.

Для уменьшения давления мостика на регулирующую плоскость мостик со стороны направляю1цей плоскости устраивается с консолью. Тогда при загрузке консоли мостик больщую часть своего веса будет передавать обладающей больщей пловучестью направляющей плоскости.

Направляющая и регулирующая плоскости могут обе направлять течение воды в одну сторону и, следовательно, обе полезно работать.

При колебаниях уровня воды направляющая плоскость будет получать некоторое перемещение. Однако, это обстоятельство не имеет особого звачения, так как угол наклона якорного каната не превышает 20, а cos угла до 20 меняется в незначительных пределах. Давление ветра также не оказывает большого влияния на перемещение направляющей. Над поверхностью воды располагается лишь мостик с консольной площадкой и часть регулятора.

Для устранения раскачивания системы направляющих плоскостей применяются пловучие якори-поплавки. Они устанавливаются на таком расстоянии, чтобы амплитуды колебания участков потока, на которых располагаются направляющие .плоскости и якори, не совпадали по величине и времени. Место крапления каната якоря за рабочую или регулирующую плоскость и длина каната, размер и количество пловучих якорей определяются всякий раз отдельно, сообразуясь с динамикой потока.

Предмет изобретения.

Форма выполнения устройства для образования винтообразного движения струй в водном потоке по авторскому свидетельству № , отличающаяся тем, что для возможности точной установки каждого пловучего струенаправляющего щита (или группы их), закрепленного в потоке на якоре одним канатом, установлена дополнительная регулирующая плоскость, соединенная с направляющей плоскостью жесткишг связями и насаженная на одну ось с деревянным шкивом, предназначенным для поворота всей системы.

.Л