Авторегулятор уровня воды в гидротехнических сооружениях

69) (10СООЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 5 1 9/0 САНИЕ ИЗОБРЕТЕ ТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМУ-исследователь"ной автомати-стем, Проектпроект"И.Асанов роавтоматика 1978, с. 57-80. ство СССР 9/00,. 1986, ВНЯ ВОДЫ В ГИДИЯХится к средстдля регулироваьюизобретения ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ(21). 4808551/24 (22) 12.02. 90 (46) 29,02,92. Бюл, К (71) Всесоюзный научно ский институт комплекс зации мелиоративных си ная контора "Киргизвод (72) М, И. Голубенко, Б. и Н,В.Крестьянова (53) 621,646(088,8) (56) Бочкарев Я.В. Гид в орошении. М.: Колос, /Авторское свидетель М 1267372, кл. С 05 В (54) АВТОРЕГУЛЯТОР УРО РОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕН (57) Изобретение относ вам водораспределения ния воды в бьефах. Цел 2 является повышение эксплуатационной надежности, быстродействия и пропуск" ной способности Поставленная цель достигается тем, что в авторегуляторе уровня воды, содержащем затвор 1 в виде плоского щита с емкостью - противовесом 9 и несущими рычагами, установленными на горизонтальной оси вращения б, несущие рычаги выполнены в виде двухзвенного шарнирного механизма 2, ось 6 которого расположена выше шарнира 3, связывающего звенья двухзвенного шарнирного механизма 2, которые установлены под углом друг к другу, а верхняя часть затвора 1 снабжена катками. Кроме того, угол между звеньями двухзвенного шарнир" ного механизма выполнен в пределах 25-30 . 1 з.п, ф-лы, 3 ил,Изобретение относится к средствам водораспределения, а именно к автоматическим устройствам для регулирования воды в бьефах строительных ка 5 налов,Известен клапанный затвор-автомат присланного типа, содержащий забральную стенку, на которой установлен основной затвор, выполненный в виде 10 плоского щита, соединенного с установленной на горизонтальной оси вращения консолью, на которой закреплен груз-противовес.Известен также авторегулятор уров ня верхнего бьефа для горных водозаборных узлов, содержащий установленный в расходном сечении затвор, выполненный в виде плоского щита, связанного с несущими рычагами уста новленными на горизонтальных осях вращения, и установленную со стороны нижнего бьефаемкость - противовес.Недостатком известного устройства является усложнение конструкции затвора из-за криволинейности напорной грани и неустойчивость при закрытии затвора, когда уровень начинает понижаться, так как основное усилие равнодействующей гидростатического 30 давления проходит. вблизи или через ось вращения затвора, который всей своей тяжестью действует также на усилие, возникающее на оси вращения затвора, что вызывает увеличение затворов по. размерам, не позволяет получить повышенную пропускную способность при малых напорах и малых углах поворота затвора на оси.Цель изобретения - повышение экс . плуатационной надежности, быстродействия и пропускной способности. Указанная цель достигается тем, что в авторегуляторе уровня воды в 45 гидротехнических сооружениях, содержащем установленный в расходном сечении затвор, выполненный в виде плоского щита, связанного с несущими рычагами установленными на горизонУЮ тальных осях вращения, и установленную со стороны нижнего бьефа емкость- противовес, несущие рычаги выполнены в виде двухзвенного шарнирного механизма, ось вращения которого расположена выше шарнир, связывающего зве 55 нья при закрытом положении затвора и выше максимальнага уровня верхнего бьефа, причем звенья шарнирного мех-низма установлены под углом другк другу в вертикальной пласкости,шарнир двухзвенного шарнирного механизма соединен шарнирно с емкостьюпротивовесом, а верхняя часть затвора фснабжена катками, размещенными в горизонтальных направляющих.При этом угол между звеньями двухзвенного шарнирного механизма состав-,ляет 25-30На фиг. 1 изображен авторегулятор,вид в плане на фиг. 2 - то же, взакрытом положении, разрез; на, фиг.3 сечение Р-Р на фиг. 2.Авторегулятор уровня воды в гидротехнических сооружениях содержитзатвор 1 присланного типа, жестко соединенный с несущими рычагами 2, сшарниром 3 с поворотными рычагами 4и полой емкостью-противовесом 5, поворотные рычаги 4 также прикрепленык осям 6 вращения, прикрепленным копорам 7 в стенке сооружения 8, Емкость-.противовес 5 заполнена балластом 9. Верхняя часть затвора 1. снабжена катками 10 на оси 11, установленными на горизонтальных направляющих рельсах 12, размещенных неподвижно на полке 13 канала,4. Образующиедвухзвенный шарнирный механизм звенья опорные - рычаги 2 и поворотные рычаги 4 - установлены под угломдругк другу 25-30 в вертикальной плоскости со стороны закрепления емкости-противовеса 5 на шарнире 3 с возможностью изменения высотного положенияемкости-противовеса 5 относительнокрепления поворотных рычагов 4 на осиб вращения, которая расположена вышешарнира 3 при закрытом положении затвора 1, Катки 10 с направляющими рельсами 12 расположены выше уровня воды верхнего бьефа,В целом устройство представляетсобой двухзвенный шарнирный механизм,жестко прикрепленный к опорам 7.Авторегулятор уровня воды в гидротехнических сооружениях работает следующим образом.При уровнях воды в верхнем бьефе, меньших Н, затвор 1 пад действием веса емкости-противовеса 7 с балластом 9 закрыт, так как момент отсилы гидростатического давления водыС 1 Р 1 (где С - вес емкости-прати"вовеса; Р - сила гидрастатическогадавления воды; 11 и 1 - соответственно расстояния па горизонтали и па1716490 45 Р11но где Р - равнодействующая гидростетического давления воды на1 п.м. ширины затвора, тУм; н1 - расстояние по вертикали отоси вращения затвора до,уровня соответствующему. рас"четному рабочему напору НР; 55 мм вертикали до оси вращения). Величинабалласта 9 для емкости-противовеса 7подбирается такой, чтобы при достижении уровнем воды НР сила гидростати 5ческого давления воды на напорнуюгрань затвора Роказалась достаточ"ной, чтобы затвор 1 сдвинулся с местаи открыл доступ из верхнего бьефа в.нижний бьеф. При этом верхняя часть 10затвора 1, опирающаяся на катки 10(силой трения в опорно-ходовых катках10 можно пренебречь из-за их малос- .ти), катится по направляющим рельсам12, а нижняя часть затвора 1 за счетдействия двухзвенного механизма, сос.тоящего из опорных нбг 2, поворотныхрычагов 4, соединенных шарниром 3,отходит. от пороговой части сооружения. Одновременно с этим рычаг 4,поворачиваясь вокруг оси 6, поднима"ется вместе с емкостью-противовесом 7При снижении уровня воды в верхонем бьефе до заданного Нг равнодействующая сила давления воды Р умень-,5шается и момент от этой силы становится меньше момента от веса емкости-противовеса 7. Затвор 1 начинает за"крываться. Верхняя часть затвора,3,опираясь на катки 10, перекатывается0по направляющим .рельсам 12,а нйжняя.часть затвора перемещается по кривой.Рычаги 4,:вращаясь вокруг осей 6 вращения, опускаются вместе с емкостьюпротивовесом 7. При закрытии затвора1 соотношение моментов составит .61 рР 1,Значений углов 25-30 должны обоосновываться в процессе йроектно-конструкторских разработок. 40Для предложенного авторегуляторавес емкости-противовеса определяетсяместом приложения равнодействующейгидростатического давления воды наповерхность затвора 1. 1 - расстояние от оси затвора довертикали, опущенной изцентра тяжести емкости-противовеса.Величина равнодействующей определяется по формуле где Н - расчетный рабочий напор, м;- объемный вес воды, т/мз;д.=9,81 м/с 2.Окончательно вес емкости-противовеса уточняется заполнением балласта 9 при проектировании авторегулятора (заполнение-гравий, булыжник или другой тяжелый подручный материал).Эффективность устройства заключа" ется в простоте конструкции и эксплуатации, возможности разгрузить ось вращения от больших нагрузок и быст" родействии сработки. Формула изобретения 1. Авторегулятор уровня воды в гидротехнических. сооружениях, содержащий установленный в расходном. сече-, нии затвор, выполненный в виде плос" кого щита, связанного с несущими рычагами, установленными на горизонтальных осях вращения, и установленную со стороны нижнего бьефа емкостьлротивовес, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эксплу" атационной надежности, быстродействия и пропускной способности, несущие рычаги выполнены в виде двухзвенного шарнирного механизма, ось вращения которого расположена выше шарнира, связывающего звенья при закрытом по-. ложении затвора и выше максимального уровня верхнего бьефа, причем звенья шарнирного механизма установлены под; углом друг к другу в вертикальной плоскости, шарнир двухзвенного шарнирго механизма соединен шарнирно с мкостью-противовесом, а верхняя часть затвора снабжена катками, размещен ыми в горизонтальных направляющих.2, Авторегулятор по и. 1, о т л ич а ю щ и Й с я тем, что угол межзвеньями двухзвенного шарнирного еханизма составляет 25-30 ..Оору Подпис Тира м при ГКНТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,акаэ 612НИИПИ Гасудар венного комитета по изоб 113035, Госква, Ж, Ра ениям и открыт кая наб , д 4