Регулятор уровня верхнего бъефа Советский патент 1981 года по МПК G05D9/02 E02B7/40 

(54) РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ВЕРХНЕГО БЬЕФА

Изобретение относится к гидротехническим авторегулирующим сооружениям и может быть использовано в качестве регулятора уровня верхнего бьефа в руслах различного сечения при наличии в потоке плавника и наносов. Известно устройство для регулирования уровней воды в каналах, включающее прлный затвор с горизонтальной осью вращения, отверстие, расположенное по всей ширине ка-, порной грани затвора со стороны верхнего бьефа канала и отверстие, которое перекрывается клапаном, связанным через ось верхнего бьефа. Источник сжатого воздуха, выполненный в виде емкости, располагается в нижнем бьефе и подает сжатый воздух в затвор через ось и трубопровод 1. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является конструкция затвора для ирригационных каналов, который состоит из водоудерживающего полотнища в виде короба, подвешенного на оси, и балласта. Ниж няя грань короба очерчена по дуге с центром на 1КИ вращения, а балласт размещен в верхней части короба выше оси вращения. Вес балласта подбирается таким образом, чтобы центр тяжести затвора находился несколько выще горизонта оси затвора. При повьниенин горизонта воды в верхнем бьефе выше заказанного уровня момент от давления воды превосходит момент от веса затвора. и затвор приоткрывается до тех пор, пока в верхнем бьефе не установится заказной уровень. При понижении горизонта воды в верхнем бьефе ниже заказного момент от давления воды становится меньще момента от веса затвора и затвор приоткрывается 2. Недостатком известной конструкции является работа с истечением из-под щита и отсутствие перелива через гребень сооружения. Это. приводит к скоплению перед затвором плавника и выходу конструкции из строя. Следует отметить также металлоемкость затвора, большой объем регулировочной емкости и противовеса. Цель изобретения - повыщение надежности регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе уровня верхнего бьефа, сод жащем жесткий короб, закрепленный на щите, снабженном горизонтальной осью вращения, горизонтальная ось вращения щита размещена на половине по высоте, а короб выполнен в внде нескольких секщп с щшиндрической поверхностью с направляющей в внде полу«§ -ъГГ27«1-Ь,В,й«Ч - , . ° LVf t1-b/B) г где И - количество секций короба. Кроме того, в регуляторе содержится ограничитель поворота щита, причем угол, образованный плоскостью, проходящей через ограничитель поворота щита и горизонтальную Ось вращения, с горизонтом бьефа ОС Б°На фиг. 1 приведена расчетная схема регулятора с одной емкостью; на фиг; 2 - регулятор с двумя регулировочными емкостями; на фиг. 3 - вид регулятора в момент начала работы конструкции; на фиг. 4 - то же, в момент открытия ищта. ff,R/J . р -ЪГ где Vl - количество секций короба. Вода внутрь емкости короба постоянно поступает через отверстие 4, а выпускается через отверстие 5. Открытие отверстия 5 регулируется с помощью датчика 6, соединенного гщфавлической связью 7 с поплавковым датчиком 8. Воздух в регулировочные емкости поступает через воздушную трубку 9. В канале имеется ограничитель поворота щита регулятора 10. Регулятор уровня работает следующим образом. При наполнении канала вода поступает через отверстие 4 внутрь емкости короба 3 н регулятор находится в закрытом положении (фиг. 2). При повышешш уровня воды в верхнем бьефе выше заказного срабатьюает поплавковый датчик 8, открывается сбросное отверстие 5 и емкость короба 3 опорож ,няется. Под действием сил гидростатического (давления регулятор поворачивается и принимает вид, изображенный на фиг. 3. При зтом сброс воды идет как из-под щита по всей его длине, так и- через верх ; ВДпа ,1 емкостями короба S. Йаносы сбрасываются через данное отверстие, а плавник н мусор через поверхностное. Прн повышении уровня воды в верхнем бьефе сильнее откры вается сбросное отверстие S, емкость короба 3 больше опорожняется и регулятор открыэллипса, большая полуось которого определяется соотношением

,

J где а - половина высоты ицгта; В - ширина щита;

Ъ - ширина секций короба, которая определяется из соотношения Авторегулятор состоит из жесткого щита 1. Горизонтальная ось вращения 2, заклепленная в водоводе. На щите 1 закреплена одна (фиг. 1) или несколько (фиг. 2) секций короба 3, выполненных с цилиндрической поверхностью, с направляющими, имеющими форму полуэллипса с полуосямиQ и , где а - половина высоты щита; Ь - ширина Секций короба; В - ширина щита. Ширина Ъ определяется из условия минимально полной поверхности короба и находится из соотношения cos4. 1 --VH1-b|B)5ih J вается больше (фиг. 4). При уменьшении уровня воды в верхнем бьефе регулятор возвращается в первоначальное положение. . Для создания устойчивого равновесия в предельно открытом положении в канале установлен ограничитель поворота щита 10, при зтом oL 5° Применение конструкции регулятора благодаря зллиптической формы короба позволяет увеличить диапазон его регулирования н повысить надежность работы, так как конструкция работает ие только с истечением из-под щита, но и с переливом через гребень. Общая регулировочная емкость в 1,5 раза меньше емкости подобных конструкций. Это позволяет повысить маневренность регулятора, его надежность и сократить расход материала на его изготовление. Конструкция устойчива в работе, проста в изготовлении и зксплуатации. Все вышеперечисленные факторы позволяют повысить техиикоэксплуатащюнные характеристики регулятора. Его стоимость будет в 1,4-1,6 раза ниже стсшмости применяемых в настоящее время peryJMTOpOB. Формула изобретения 1. Регупятор уровня верхнего бьефа, содержащий жесткий короб, закреплеиный на щите,

снабженном горизонтальной осью вращения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности регулятора, горизонтальная ось вращения щита размещена на половине по высоте, а короб вьшолнен в виде нескольких секций с цилиндрической поверхностью с направляющей в виде прлуГЧ т.

2-V 4fb|B)sw4 -Ut ,

ш

о )51иЧ где количество секций короба. 2. Регулятор по п. 1, о т л и ч а ю т щ и и с я тем, что он содержит ограничитель поворота щита, причем угол, образованный плоскостью, проходящей через ограничитель поворота щита и горизонтальную ось вращения, с горизонтом бьефа oL 5

8753516

эллипса, больщая полуось которого определи ется соотношением,,--

1А--а-|/В/Ъ ,

где а .- половина высоты щита; 5 - ширина щита;

Ь - ширина секций короба, которая определяется из соотношения 5 Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 351868, кл. Е 0: В 8/06, 1962. 2.Авторское свидетельство СССР N 421732, кл. Е 02 В 7/40, 1964 (прототип).