Регулятор уровня воды нижнего бьефа Советский патент 1983 года по МПК G05D9/02 

Изобретение относится к мелиорации и гидротехнике и может быть , использовано для автоматического регулирования уровня воды в гидротехнических сооружениях, в частности, трубчатых водовыпусков. Известен регулятор, содержащий затвор, кинематически связанный через регулирующий орган с чувствитель ным элементом Ci. Данное устройство характеризуется недостаточной устойчивостью и низкой точностью регулирования, а также отсутствием возможности дистанционного контроля и управления. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности.является регулятор уровня воды в нижнем бьефе, представляющий собой затвор на трубч том водовыпуске, связанный с чувствительным элементом (поплавком) посредством двух штоков и релейного эле мента, в виде двух сообщающихся сосу дов с перетекающей жидкостью, закреп ленных шарнирно на опоре 2. Однако регулятор такой конструкци не обеспечивает достаточную точность и быстродействие регулирования, а также не позволяет осуществлять дистанционное управление и контроль. Цель изобретения - повьлиение точности и быстродействия регулятора, дистанционного управления заданием регулятора и дистанционного управления расходом из нижнего бьефа. Поставленная цель достигается тем, что регулятор уровня воды нижнего бьефа, содержащий между верхним и нижним бьефами водовьтуск, установленный на нем затвор, кинематически связанный через регулирующий орган с поплавком, содержит трехплечий шарнирно-Еялчажный механизм, первое плечо которого шарнирно соединено с первой горизонтальной осью вращения, с которой связан затвор, а второе плечо установлено на второй горизонтальной оси вращения, причем регулирующий орган выполнен в виде установленного на второй горизонтальной оси вращения зубчатого колеса, жестко соединенного с вторым плечом и связанного с зубчатым сектором коромысла, установленного на третьей горизонтальной оси вращения, шарнирно соединенной с короьвлслом и неподвижно - с барабаном, причем поплавок размещен в емкости, сообщенной через затвор с водовыпуском и снабженной расходным отверстием, и уравновешен

противовесом посредством гибкой нити перекинутой через барабан, и неподвижно установленные на коромысле по обе стороны от горизонтальной оси вращения ролики.

Кроме того, регулятор содержит телезадатчик,и теледатчик, ручной привод, кинематически связанные с третьей горизонтальной осью вращения.

Регулятор также содержит установленную на расходном отверстии заслонку, подвешенную на гибкой нити.на четвертой горизонтальной оси вращения, связанной посредством цепной передачи с третьей горизонтальной осью вращения.

На фиг.1 изображен регулятор,общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху. Регулятор содержит затвор 1, который связан с первой горизонтальной осью 2 вращения и с трехплечим шарнирно-рычажным механизмом, состоящим из плеч 3-5, представляющих три сто.роны параллелограмма. Первое плечо 3 шарнирно соединено с первой.горизонтальной осью вращения. Второе плечо 5 установлено на второй горизонтальной оси 6 вращения и жестко соединено с зубчатым колесом 7, связанным с зубчатым сектором коромысла 8, шарнирно соединенным с третьей горизонтальной осью 9 вращения.. Через барабан 10, неподвижно соединенный с третьей горизонтальной осью 9 вращения, и ролики 1-1 и 12 перекинута гибкая нить 13 на одном конце которой закреплен поплавок 14, а на другом - противовес 1

Регулятор снабжен телезадатчиком 16, теледатчиком 17 и ручным приводом 18, кинематически связанным с трет1зей горизонтальной осью 9 вращения.

Регулятор содержит емкость 19, в которой размещен поплавок 14, сообщенную через затвор 1 с водовыпуском 20 посредством камеры 21 и снабженную расходным отверстием 22, на которой установлена заслонка 23, Заслонка 23 подвешена на гибкой нити 24, перекинутой через четвертую горизонтальную ось 25 вращения, связанную посредством цепной передачи 26 с третьей горизонтальной осью вращения. Затвор 1 снабжен гасителем 27 динамической нагрузки.

Регулятор работает следующим обра1зом.

В начальный момент заслонка 23 и затвор 1 открыты, поплавок 14 находится в крайнем нижнем положении, воды в емкости 19 нет. Дистанционно по телемеханическим линиям связи посредством телезадатчика 16 или местного управления с помощью ручного привода 18 устанавливается положение поплавка 14 и открывается заслонка 23 соответственно необходимому расходу. При этом нарушается равновесие, так как поплавок 14, вес ко-: торфго больше, чем противовес 15, перемещаясь вниз, воздействует на коромысло 8, которое посредством зубчатого зацепления приводит во вращательное движение зубчатое колесо 7 и третью горизонтальную ось 9. Они в свою очередь приводят в движение плечи 3-5 шарнирно-рычажного механизма.

Затвор 1 открывается и вода поступает в емкость 19 до тех пор, пока уровень воды не достигнет поплавка 14

При дальнейшем увеличении уровня воды в емкости 19 на поплавок 14 действует выталкивающая сила, которая, постоянно увеличиваясь, нарушает равновесие системы, поднимает поплавок, и противовес 15 начинает опускаться вниз, воздействуя на коромысло 8 с зубчатым сектором, которое в свою очередь приводит во вращение зубчатое колесо 7 с второй горизонтальной осью 6 вращения, перемещает плечи 3шарнирно-рычажного механизма и прикрвает затвор 1, уменьшая поступление

ВОД№1.

Когда уровень воды в емкости 19 падает, выталкивающая сила на поплавок 14 уменьшается и он опускается. Цикл повторяется до тех пор, пока система не приходит в состояние равновесия. Положение поплавка можно регулировать дистанционно с помощью телезадатчика 16 или ручного привода 18, а контроль осуществлять с помощыЬ телемеханического датчика 17.

Регулятор позволяет осуществлять регулирование расхода воды в нижнем бьефе в автоматическом режиме, повысить точность регулирования за счет исключения релейного элемента и увеличения быстродействия регулирующего органа. Регулятор надежен и .устойчив в работе, уровень воды в емкости быстро стабилизируется до необходимых расходов, автоматический непрегрывный контроль за уровнем исключает аварийную ситуацию.

Предлагаемый регулятор обладает перечисленными достоинствами потому, что автоматическое регулирование надежнее, чем в конструкциях регуляторов с релейными и чувствительными элементами; колебание уровня от установленного незначительно (tl см), чт дает возможность увеличить точность водоучета и значительную экономию воды,- прост в изготовлении, быстро и легко устанавливается на трубчатых водовыпусках} дистанционный контроль и управление по линиям связи позволяет включить в автоматизированную систему управление технологическим процессом.

Формула изобретения

i. Регулятор уровня воды нижнего бьефа, содержащий между верхним и нижним бьефами водовыпуск, установленный на нем затвор, кинематически связанный через регулирующий орган с поплавком, отличающий с-я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия регулятора, он содержит трехплечий шарнирно-рычажный механизм, первое плечо которого шарнирно соединено с первой горизонталь ной осью вращения, с которой, связан затвор, а второе плечо установлено на второй горизонтальной оси вращения, причем регулирующий орган илполнен в виде установленного на второй горизонтальной оси вращения зубчатого колеса, жестко соединенного с вторым плечом и связанного с зуб(чатым сектором , установлен ного на третьей горизонтальной оси враоэния, шарнирно соединенной с короьшслом и неподвижно - с барабано )причем поплавок размещен в емкости, сообщенной через затвор с водовыпуском и снабженной расходным отверстием, и уравновешен противовесом посредством гибкой нити, переки нутой через барабан, и неподвижно установленные на коромысле по обе стороны от горизонташьной оси вращения ролики. 2.Регулятор по п.1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью дистанционного управления заданием регулятора, он содержит телезадатчик и теледатчик, ручной привод, кинематически связанные с третьей горизонтальной осью вращения. 3.Регулятор по п.1, отличат, ю щ и и с я тем, что, с целью дистанционного управления расходом из нижнего бьефа, он содержит установленную на расходном отверстии заслонку, подвешенную на гибкой нити на четве1ртой горизонтальной оси вращения, связанной посредством цепной передачи с третьей горизонтальной осью вращения Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе 1 Авторское свидетельство СССР 318659, кл. 6 05. О 9/02, 1970. 2. Авторское свидетельство СССР 432469, кл. G 05 О 9/02, 1972 (про|тотип);