Регулятор уровня воды в гидротехнических сооружениях

,801621000 А 1 1)5 б 05 О 9 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ автоматичес ровней водь тенин - упр расширение оставленная егуляторе ур оси 3 вращен снабженной овня, ось 3 нижняя ча ой осью 4 в которых сн язанным с т 5 ил.когов ощен диапцель овня, ия, щ попл уста сть за ращен абже ягойХвисев А,М.М сооруж лио ния. СССР Л э 22,ВОДЪ ВЖЕНИЯХк мелиорт быть ис ИДивГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) РЕГУЛЯТОР УРОВНЯРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУ(57) Изобретение относитсяному строительству и може зовано длязаданных уЦель изобреточ иост и ирования. Птем, что в рзатвор 2 нас тягой 10,чиком 11 урзонтально, аделена вторнижняя 5 изшарнирно св1 3. и. ф-лы,поддержания гидротехнике. ие, повышение азона реглидостигается включающем ит, связанный авковым датновлена горитвора 2 разия на части, на крылом 8, 10 затвора 2.Изобретение относится к мелиоративному строительству и может быть использовано для автоматического поддержания заданных уровней воды в сети.Цель изобретения - упрощение регулятора, повышение его точности и расширение диапазона регулирования,На фиг. 1 изображен регулятор, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид спереди; на фиг. 3 - схема работы затвора в динамике потока; на фиг. 4 - управление уровнем воды в верхнем бьефе; на фиг, 5 - то же, в нижнем бьефе.Регулятор уровня воды содержит водовыпускную трубу 1, на выпускном отверстии которой размещен дроссельный затвор 2, установленный с эксцентриситетом на первой горизонтальной оси 3 вращения. Нижняя часть дроссельного затвора 2 разделена второй горизонтальной осью 4 вращения на две части, нижняя 5 из которых шарнирно соединена с верхней 6 и шарниром 7 - со щитом, выполненным в виде крыла 8. Крыло 8 соединено шарниром 9 с тягой 10, на которой установлен поплавковый датчик 11 уровня. Датчик 11 установлен на тяге 10 свободно между упорами 12, установленными с возможностью фиксированного смещения. Поплавковый датчик.11 уровня снабжен ограничителем 13 хода, закрепленным на служебном мостике 14. Упоры 12 фиксируются на тяге 10 фиксаторами 15.В случае использования устройства для управления уровнями воды в нижнем бьефе или грунтовых вод служит равноплечий рычаг 16. Он шарнирно соединяется со своей осью 17 вращения и тягой 18, которая размешается в колодце 19, соединенном посредством патрубка 20 с нижним бьефом. При управлении уровнем грунтовых вод тяга и поплавковый датчик 11 могут размещаться в колодце 21, который соединяется с колодцем-поглотителем 22 при помощи глухого водовода 23.Регулятор работает следующим образом.С помощью фиксатора закрепляют упоры 12 на тягах 10 и 18 (при управлении двумя уровнями воды в верхнем и нижнем бьефах). При помощи упора 12 задают ход поплавковому датчику 11 так, чтобы в период открытия затвора 2 тяги 10 и 18, перемещаясь вверх, не поднимали датчик 11. В то же время при помощи упора 12 можно регулировать величину открытия затвора 2, После настройки на необходимый горизонт регулирования регулятор готов к работе. При повышении уровня воды в верхнем бьефе (снижении уровня в нижнем бьефе) датчик 11 всплывает и упирается в упор 12, который передает усилие тяге 10 или 18, которые, в свою очередь, изменяют положение крыла 8, которое поворачивается вокруг шарнира 7 и содействует открытию верхней части 6 дроссельного затвора 2. Образуется движение потока. Так как крыло 8 изменяетб 10 15 20 25 30 35 40 45 5 О 55 свое положение относительно линий тока, то одна из составляющих динамического потока будет давить на плоскость крыла 8 по вертикали и содействовать всплытию затвора 2, который поворачивается вокруг первой горизонтальной оси 3 вращения. Всплытие затвора 2 начинается тогда, когда суммарное давление на нижнюю часть дроссельного затвора 2 становится меньше, чем на верхнюю, На фиг. 3 показаны силы, действующие в момент открытия на дроссельный затвор 2 и крыло 8. В период открытия затвора 2 могут возникнуть два момента, удерживающих затвор 2 в горизонтальном положении. В первом случае затвор 2 находится в горизонтальном положении, а плоскость крыла 8 перпендикулярна плоскости затвора 2. Поток давит на крыло 8 и вертикальная составляющая стремится поднять затвор 2 выше, но сила тяжести затвора 2 противодействует этому усилию и система находится в равновесии,Во втором случае затвор 2 поворачивается не на 90, а на угол порядка 80 - 85. Динамическая вертикальная составляющая сила, действующая на часть 5 и крыло 8, стремится поднять затвор 2, но усилие от действия датчика 1 удерживает его в этом положенииКонструкция регулятора такова, что позволяет регулировать при помощи упоров 12 степень открытия затвора 2,Закрытие дроссельного затвора 2 наступает тогда, когда уровень воды снижается. Датчик 11 содействует через тягу 10 повороту крыла 8 вокруг шарнира 7, В этом случае крыло 8 поворачивается до горизонтального положения и вертикальная составляющая динамического воздействия потока равняется нулю, Происходит закрытие затвора 2 под действием силы тяжести и статического давления, сила воздействия которого на нижнюю часть затвора 2 больше, чем на верхнюю.При необходимости регулировать уровень воды в верхнем и нижнем бьефах фиксатор устанавливают отдельно от упоров 12, которые размещают в верхнем бьефе. Это делается с той целью, чтобы датчику 11, размещенному в нижнем бьефе, не требовалось преодолевать усилия для поднятия датчика 11, размещенного в верхнем бьефе.Размещая датчик 11 на разных горизонтах в верхнем и нижнем бьефах одновременно, задают величину перепада, которая не является постоянной, так как при снижении горизонта воды в нижнем бьефе вода из верхнего бьефа будет забираться до тех пор, пока уровень в нижнем бьефе не достигнет заданной величины. Принцип работы этой системы аналогичен рассмотренному случаю для верхнего бьефа. Управление верхним бьефом и уровнем грунтовых вод осуществляется аналогично, На фиг. 4 штрихпунктиром показана компановка регулятора дляуправления уровнями воды в верхнем бьефе и грунтовых вод. К рассматриваемой конструкции добавляют колодец 21, водовод 23 и колодец-поглотитель 22 грунтовых вод. Колодец 21 не сообщается с уровнем воды в верхнем бьефе. Равноплечий рычаг 16 меняет положение оси 17 вращения, как показано на фиг. 5. Принцип работы остается неизменным.Необходимо учитывать, что при снижении уровня воды в канале до отметки (положение оси 3 дроссельного затвора 2) датчик 11, который размещен в верхнем бьефе, будет содействовать закрытию затвора 2 и созданию определенного мертвого горизонта, т. е. экономному использованию воды.Формула изобретения1. Регулятор уровня воды в гидротехнических сооружениях, включающий водовыпускную трубу, на выпускном отверстии ко.торой размещен дроссельный затвор, установленный с эксцентриситетом на первой оси вращения, щит, шарнирно связанный 5 с тягой, снабженной поплавковым датчикомуровня, снабженный ограничителем хода, отличающийся тем, что, с целью упрощения регулятора и увеличения его точности, большая часть затвора, установленного йа первой горизонтальной оси вращения, разделена второй горизонтальной осью вращения на две части, нижняя из которых шарнирно связана со щитом, выполненным в виде крыла. 15 2. Регулятор уровня по п. 1, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, поплавковый датчик уровня установлен свободно на тяге между упорами, установленными с возможностью фиксированного смещения на тяге,аро Реда кто р А. Ма ковска яЗаказ 4246НИИПИ Государственного113035, МоПроизводственно. издатель Составитель В. Коваленко Техред А. Кравчук Корр Тираж Поди омитета по изобретениям и откр ква, Ж - 35, Раушская наб., кий комбинат Патент, г. Ужго тиям при ГКНТ СССРд. 4/5од, ул, Гагарина, 1 О 1