Регулятор уровня верхнего бьефа

 

РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ВЕРХНЕГО БЬЕФА, содержащий верхний щит, верхняя кромка которого установлена ga 13 .13 T : ;i;/:i.-;. БИБЛИОТЕКА. У горизонтальной оси вращения, установленный на горизонтальной оси вращения и кинематически соединенный с ним нижний щит, о тличающийс я тем, что, с целью повышения точности регулятора и расширения функциональных возможностей регулятора, кинематическое соединение верхнего и нижнего щитов выполнено в виде укрепленного в нижней части верхнего щита консольного элемента, связанного посредством шарнирно-рычажного соединения с нижней частью нижнего щита, нижняя часть верхнего щита в зак1штом положении опирается на нижний вшт. ffflU uS 0 1C 09 /7/ Фи9.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) SU <»>

4(5 ) 6 05 В 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (2 1) 3669898/24-24 (22) 02.12.83 (46) 15.06.85 Бюл. Р 22 (72) Чан Динь Хой (СРВ), В.Б.Ковшевацкий и В.Н.Щедрин (71) Южный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации (53) 62 1 . 646(088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 138881, кл. Е 02 В 7/44, 1958.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке ll 3439304/24, кл. G 05 D 9/02, 26.05.83 (прототип) . (54)(57) РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ВЕРХНЕГО

БЬЕФА, содержащий верхний щит, верхняя кромка которого установлена на

3 горизонтальной оси вращения, установленный на горизонтальной оси вращения и кинематически соединенный с ним нижний щит, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности регулятора и расширения функциональных возможностей регулятора, кинематическое соединение верхнего и нижнего щитов выполнено в виде укрепленного в нижней части верхнего щита консольного элемента, связанного посредством шарнирно-рычажного соединения с нижней частью нижнего щита, причем нижняя часть верхнего щита в закрытом положении опирается на нижний щит.

1 11619

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано в качестве регулировочного и водоподпорного сооружения на каналах и реках, -подверженных влиянию приливов и отли- 5 вов.

Известен .вододействующий затвор клапанного типа для одностороннего пропуска приливно-отливных течений в открытых руслах, включающий жесткий решетчатый каркас и шарнирно подвешенные к нему в несколько рядбв с изогнутыми нижними кромками разъем— ные заслонки.

Недостатком данного устройства яв- 1 ляется невозможность автоматического регулирования уровня воды в верхнем бьефе (1) .

Наиболее близким к данному изобретению по конструктивным признакам 20 является регулятор уровня верхнего бьефа, включающий два подвижных напорных щита, кинематически соединенных между собой, а один из них снабжен криволинейной консолью, загнутой в сторону нижнего бьефа (2$

Недостатком данного регулятора является невозможность его применеВ ния в условиях приливно-отливных воздействий со стороны нижнего бьефа и 30 тем более тогда, когда уровень воды в нижнем бьефе (со стороны прилива) больше максимально возможного уровня в верхнем бьефе. Кроме того, так . как вращение нижнего щита происходит навстречу наносам, то это может вызвать завал и заклинивание последнего.

Целью изобретения является повы- щ шение точности и расширение функциональных возможностей регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе уровня верхнего бьефа, содержащем верхний щит, верх- 4S няя кромка которого установлена на горизонтальной оси вращения, установленный на горизонтальной оси вращения и кинематически соединенный с ним нижний щит, кинематическое соедин нение верхнего и нижнего щитов выполнено в виде укрепленного в нижней части щита консольного элемента, связанного посредством шарнирно-рычажного соединения с нижней частью нижнего щита, причем нижняя часть верхнего щита в закрытом положении опирается на нижний щит.

На фиг. 1 схематически показан регулятор как водоподпорное сооружение в момент прилива или отлива; на фиг. 2 — регулятор в закрытом положении в момент прилива; на фиг. 3— при пропуске паводка или поддержании уровня в верхнем бьефе в момент отлива.

Регулятор уровня верхнего бьефа состоит из верхнего щита 1 и нижнего щита 2. Верхняя кромка верхнего щита 1 установлена на горизонтальной оси вращения 3. В закрытом положении регулятора щит 1 опирается на щит 2, установленный на горизонтальной оси вращения 4. В нижней части верхнего щита 1 укреплен консольный элемент 5, соединенный с помощью шарнирно-рычажного механизма 6 с нижней -частью нижнего щита 2.

Регулятор работает следующим образом.

При нормальном уровне воды в канале регулятор используется как водоподпорное сооружение. В этом случае возможны два варианта: первый — когда в нижнем бьефе отлив; второй— когда в нижнем бьефе прилив.

По первому варианту на щит 1 действуют удерживающие моменты М и М» препятствующие повороту щита 2 и открытию регулятора. M — движущий момент, старающийся открыть затвор.

Кроме того, повороту щита 2 в сторону нижнего. бьефа препятствует сила веса P щита 1 и шарнирно-рычажная связь между щитом 2 и консольным элементом 5, а повороту в сторону верхнего бьефа - сила веса Р верхнего щита 1, так как сумма удерживающих моментов М +М в некоторой с е пени уравновешивается движущим моментом M . Регулятор в закрытом положении.

По второму варнанту уровень нижнего бьефа значительно выше уровня в верхнем бьефе, т.е. к силе веса верхнего щита 1 добавляется сила от гидростатического давления воды со стороны нижнего бьефа. Поэтому поворот нижнего щита 2 исключен.

Устройство и в этом случае в закрытом положении, и соленая морская вода не проникает в верхний бьеф.

На фиг. 3 изображен случай, когда в верхнем бьефе паводок, а в нижнем — отлив (это единственный случай, когда затвор открыт). Здесь к дви1161923 жущему моменту М< добавляется сила, действующая на щит 1 от гидростатического давления воды в верхнем ",ьефе. Под действием этих сил щит 1 поворачивается в шарнире 3, поворачивая при этом щит 2 вокруг оси 4 (так как оба щита соединены шарнирнорычажным механизмом 6). Происходит сброс воды в нижний бьеф. При этом соленая морская вода не может проникнуть в верхний бьеф, так как co cTo роны верхнего бьефа преобладает избыточное давление.

При повышении уровня воды в нижнем бьефе (при наступлении прилива) затвор приходит сначала в равновесное состояние, а затем закрывается (фиг. 2), Закрытие происходит даже при равных уровнях в бьефах вследствие разной плотности речной и 20 морской воды.

Предлагаемый регулятор уровня позволяет эффективно и надежно за-. щищать канал от поступления соленой морской воды, осуществлять пропуск паводка только во время отлива. Так как нижний щит по кинематической схеме вращается от наносов, то это повышает надежность работы регулятора. Кроме того, в маловодные перио-36 ды устройство служит в качестве водоподпорного сооружения, что позволяет экономить пресную воду. Расположение нижнего щита под углом 90 о с рычагом шарнирно-рычажного механизма 6 является оптимальным с точки зрения экономии металла и позволяет максимально снизить вес,верхнего щита. Для подтверждения сказанного составим для каждого из щитов уран- ир нения равновесия, после решения которых полуннм ре, е, С > е, е, Из приведенного выражения понятно, что для уменьшения С необходимо уменьшать /р и увеличивать У . В и расчете рассматривается только уменьшение /p . Все вычисления приведены

/ в таблице (зависимость металлоемкости ® затвора от угласто ).

90

45

f /1 5,25 4,6 3,8 3,6 3,3

С(т) 30 27 6 22 8 21 6 19р8

В таблице и выражении приведены следукицие. обозначения: е — угол между рычагом шарнирно-рычажного механизма 6 и вторым щитом 2;

3 — плечо силы, действукицей по направлению к рычагу механизма 6

OT 0CH 3 ц — плечо силы, действующей по направлению к рычагу механизма 6 от оси 4;

С вЂ” вес верхнего щита;

P — суммарная сила давления воды, действукицая на нижний щит;

Хр — плечо cpm P от оси 4;

У вЂ” плечо силы веса верхнего щита и от оси 3.

Как следует иэ расчетов и таблио цы, при <90 вес верхнего щита 1 наименьший.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства может составить до двух тысяч рублей на одно сооружение.

Преимущество предлагаемого регулятора по сравнению с прототипом заключается в особенностях функциональной схемы работы, позволяющей пре" дотвратить попадание соленой морской воды в верхний бьеф и осуществлять пропуск паводка только во время отлива, устройство не подвержено воздействию наносов, т.е. более надежно в работе. Изобретение позволяет снизить металлоемкость устройства.

1161923

Составитель Т.Задворная

Редактор С.Тимохина Техред О.Ващишина Корректор М.Самборская

Заказ 3967/49 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий, 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4