Батометр для улавливания донных речных наносов Советский патент 1940 года по МПК G01N1/10 

Известны батометры для улавливания донных речных наносов, выполненные в виде прямоугольной трубы с изменяющимся от входа к выходу сечением, под решетчатым дном которой установлен приемник для улавливания наносов.

Согласно настоящему изобретению, предлагается верхнюю стенку трубы выполнять передвижной вдоль боковых стенок и эластичной для изгибания ее в вертикальной плоскости. Это дает возможность изменения площади поперечного сечения трубы в любом сечении ее, а вместе с тем и Бозможиость регулирования скорости входа водьв в пр и1бор, скорости протекания в нем и выхода из него, а также возможность тарировки прибора д,ля получения наперед заданных скоростей в любом поперечном сечении батометра.

Предлагаемый батометр, изображенный в двух проекциях на чертеже, представляет комбинацию трех основных элементов:

1)прямоугольной трубы / с изменяющимся от входа к выходу поперечным сечением;

2)улавливателя 2 мелких фракций наносов, помещаемого под решетчатым дном трубы;

3) сетки 5 для улавливания более крупных наносов, помещаемой позади трубы батометра.

Комбинация сетки и улавливателя мелких фракций дает возможность задерживать как крупные, так и мелкие фракции: донных наносов.

Как уже указывалось, труба делается переменного сечения. В передней части она несколько сужается (или остается без изменения), а потом расширЯется. Вертикальные стены трубы с ее осью дают угол расхождения не более 5-6°, величина которого берется из тех соображений, чтобы предотвратить отрыв струи от стенок и образование водоворотов внутри трубы. Верхняя стенка 4 трубы может изгибаться в вертикальной плоскости И передвигаться вверх и вниз. Последнее достигается тем, что в вертикальных стенках сделаны вырезы 3, в которых двигаются болты, прикрепленные к верхней стенке. Подвижное устройство дает возможность изменять соотношение площадей различных сечений трубы и тем самым, по желанию, регулировать в необходимом направлении скорости как при входе, так и в других сечениях трубы. Прежде чем пускать в работу каждый изготовленный экземнляр батометра, он

должен быть протарирован в смысле скоростного режима в различных сечениях трубы нри различных соотношениях нлощадей входа, средней части и выхода из трубы и различных скоростях потока. В результате такой тарировки составляю тся соответствующие тарировочные кривые или таблицы, а к iipy6e прикрепляются линейки с делениями, показывающими положение верхней стенки относительно нижней стенки трубы.

Возможность Изменения в любом месте площади поперечного сечения трубы позволяет:

а)получить у входа в батометр скорость, равную скорости потока до внесения в него батометра; с этой целью следует лишь перед опусканием батометра в поток измерить вертушкой (или другим каким-либо прибором) скорость потока у дна и установить верхнюю стенку батометра согласно тарировочной крршой или таблице;

б)получить в трубе батометра, начиная от -начала решетчатого дна, несколько уменьшенные скорости, которые способствовали бы более лучшему проскакиванию в улавливатель мелких фракций песчаных и гравелистых наносов.

Дну батометра придается обратный уклон. Это дает возможность, с одной стороны, поместить под дном улавливатель 2 мелких фракций, а с другой стороны, получить между дном прибора и дном русла некоторый зазор, что предохраняет прибор от перекашивания, обусловливаемого неровностью дна, способствует более правильной установке прибора и более плотному соприкасанию входного отверстия с дном потока.

На расстоянии 30-40 см от входа дно делается решетчатым с отверстиями промоугольной формы, расположенным поперек трубы вдоль ее или в елку.

Во избежание переполнения передней части улавливателя мелких фракций и забивки отверстий в решетчатом дне размеры отверстий ио направлению к выходу из трубы увеличиваются. Ширина отверстий берется от 5 до 12-15 лт. Необходимо заметить, что составляющая сила тяжести, появляющаяся вследствие обратного уклона дна, и действующая против течения, и уменьшение скорости в трубе уменьшают силу, движущую наносы, но бояться забивки трубы наносами не приходится, ибо с одной стороны при отложении наносов в трубе будет уменьшаться живое сечение и расти скорость, а следова, тельно, и движущая наносы сила, с другой стороны, сопротивление дна трубы движению наносов значительно меньше сопротивления дна русла, что I должно компенсировать задерживаюj щее действие составляющей .силы тяI жести и уменьшенной скорости.

Улавливатель мелких фракций, помещаемый под решетчатым дном, вращается на шарнире и может быть сделан или жестким (из 1,5-2 мм железа) или же гибким из кольчуги, покрытой Изнутри парусиной или листо вой резиной. Изготовление дна улавj ливателя мелких фракций из кольчуI ги целесообразно лишь в том случае, если будет устранена вибрация его при нахождении батометра в потоке, так как такая вибрация будет вытал: кивать песчаные наносы из улавлива теля. Позади трубы и улавливателя I ме.1ких фракций помещается сетка 6, предназначенная для улавливания крупных фракций наносов. В нижней части сетки на уровне дна трубы в i концевой ее. части помещается ящик : 3. Не препятствуя оттоку воды из прибора, этот ящик должен будет задержать те наносы мелких фракций, которые почему-либо не провалились через решетчатое дно. Отверстия сетки делаются в нижней части в Q мм, в верхней -в 20 лш причем во избежание задержки на сетке полувзвеi щенного мусора и искажения скоростного режима сверху, непосредственно позади трубы, сетка не ставится, что создает свободный уход струи воды (вместе с полувзвешенным мусором) из прибора. Для возможности легкого опорожнения задняя стенка сетки скрепляется с остальной частью I шарнирно и может откидываться I BiBepx.

Позади сетки к железным полосам, идущим от трубы батометра, прикрепляются подвижные ножки 8 и руль направления 7. Роль кожек заключается в том, что они придают прибору обратный уклон, предохраняют его от перекашнвания, обусловленного неровностями дна, и способствуют более устойчивому положению батометра на дне. Подвижность ножек позволяет придавать батометру различный уклон.

Помимо возможности регулирования скорости протекания воды предлагаемый батометр имеет следующие преимущества:

1.Устранение забивания прибора как донными наносами, так и мусором придонных слоев потока и происходящего от этого подпора искажения скоростного режима и уменьшения количества поступающих в прибор донных наносов.

2.Улавливание как песчаных, так и гравелистых и галечниковых фракций донных наносов.

3.Лучшее соприкасание входного

отверстия с дном потока и предотвращение проноса мелких фракций донных наносов под дно прибора.

Предмет изобретения.

1.Батометр для улавливания донных речных наносов, состоящий пз прямоугольной трубы с изменяющимся от входа к выходу сечением, под решетчатым дном которой установлен приемник для улавливания наносов, отличающийся тем, что, с

возможности изменения площади поперечного сечения трубы в любом се.чении ее, верхняя стенка трубы выполнена передвижной вдоль боковых ее стенок и эластичной для изгибания ее в вертикальной плоскости.

2.В батометре по п. 1 применение установленной позади трубы сетки для улавливания крупных наносов.

3.В батометре по пп. 1 и 2 применение укрепленного на трубе руля погружения.

ф и Г.1

Г

Э Ч ЗЯЕ6Й