Регулятор уровня верхнего бьефа

Сояз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 260979 (21) 2825548/18-24 (51)М. КЛ. с присоединением заявки йо(23) Приоритет С 05 0 9/02 Е 02 В 7/48 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(71 Заявитель Башкирский сельскохозяйственный институтМинистерства сельского хозяйства СССР(54) РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ВЕРХНЕГО БЬЕФА Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано в оросительных каналах ирригационных систем.5Известен затвор, включающий оболочку, полость которой соединена с верхним и нижним бьефом, а часть оболочки со стороны нижнего бьефа .выполнена в виде шарнирно установленного нафлютбете щита 11.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является регуля. тор уровня верхнего бьефа, включающий флютбет,водосливной щит, напорную грань из эластИчной оболочки и обра зованную ими рабочую камеру. Регулирование положения уровня воды верхнего бьефа происходит путем изменения. Регулирование положения уровня водыверхнего бьефа происходит путем изме нения объема заполнителя в Рабочей камере Г 21 Недостаток устройства- сложность процесса регулирования уровня верх- него бьефа, требующего присутствия силового оборудования дпя маневрирования подачи заполнителя в рабочую камеру и невысокая чувствительность регулятора. 30 Цель изобретения - упрощение регулирования уровня воды верхнегобьефа.Эта цель достигается тем, что врегуляторе уровня верхнего бьефа, содержащем затвор, размещенный на горизонтальной оси вращения, щит и образованную ими и флютбетом рабочую камеру, дополнительно содержатся трубопроводы, установленные на затворе исоединякщие верхний бьеф с рабочей камерой, и размещенным на затворе состороны нижнего бьефа противовес. причем щит.выполнен разъемным, одна частькоторого соединена с затвором в местеустановки горизонтальной оси вращения, а другая часть прикреплена кфлютбету, причем части щита выполнены .гребенчатыми, а со стороны нижнегобьефа на затворе, снабженном отверстиями, установлена самонаполняемаягибкая оболочка с размещенным в нейпоплавком.На фиг. 1 показан регулятор со стороны нижнего бьефа, общий вид, нафиг. 2 - регулятор в закрытом состоянии, поперечный разрез,. Предлагаемый регулятор уровня водыверхнего бьефа состоит из затвора 1,выполненного по форме водосливнойграни водослива практического профиля. такое выполнение щита обеспечивает регулятору высокую пропускнуюспособность при переливе потока черезего гребень в нИВний бьеф, а такжЕувеличивает устойчивость конструкции.Щит установлен на размещенной в верхней"части его половины, горизонтальной оси 2 вращенияВ нижней частищита, в месте, где его криволинейнаяповерхность переходит в плоскую, параллельную дну водотока, размещенпротивовес 3, выполненный в виде секций, между которыми имеются отверстия,осуществляющие сообщение между нижнимбьефом рабочей камеры 4, обоазованной флютбетом, затвором и щитом, состоящим например, из двух гребенкообразных частей различной площади. Приэтом верхняя часть щита 5 прикреплена к затвору 1, а нижняя часть б закреплена к флютбету. Совмещение этих 20 частей обеспечивает создание глухой поверхности, через которую поток со стороны верхнего бьефа в рабочую камеру 4 попасть не можетНиже противовеса устройства, на прямолинейном участке поверхности затвора 1, выполнен ряд отверстий 7, осуществляющих связь между верхней частью затвора и нижним бьефом. В концезатвора со стороны нижнего бьефа, пос-ЗО ле отверстий 7 прикреплена гибкая самонаполняемая оболочка 8, имеющая отверстия 9 на напорной грани и отверстия 10 на водосливной ее грани, при этом площадь отверстйй 9 больше площади отверстий 10 в 10-15 раз. Кроме того, в полости гибкой самонаполняемой оболочки размещен поплавок 11, обеспечивакщий ей большую высоту поднятия и высокую скорость сработки. Со стороны дна, нижний конец затвора 40 снабжен упорами 12, высота которых равна высоте противовеса 3.В верхней части затвора 1, на егогребне размещены трубопроводы 13, шаРнирно пРикрепленные к поверхности 45 затвора своей нижней частью и опирающиеся оголовками на установочные винты 14, посредством которых осуществляется изменение положения оголовков трубопроводов Ъ зависимости от Вели 5 О чины регулируемого уровня в верхнем бъефе., Посредством этих трубопроводов рабочая камера 4 сообщается а верхним бьефом, При этом площадь сечения трубопроводов в несколько раз больше площади сечений отверстий. выполненных. между секциями балластного противовеса 3.Регулятор уровня воды верхнего бьефа работает следующим образом,После установки регулятора в рус ле, оголовки трубопроводов 13, посредством установочных винтов 14 размещаются на отметке расчетного уров" ня так, что по превышению его, в слу.чае прохождения повышенного расхода,часть переливающего потока будет поступать. через трубопровод 13 в рабочую камеру 4. При этом затвор 1 поддействием удерживакщего момента, создаваемого весом 6 противовеса 3 (Муд=0.9.где 2 - плечо .силы 0 относитель-.но оси 2) займет крайнее нижнее положение и.упрется в основание упорами12 .и противовесом 3, что одновременно обеспечит смыкание гребенкообразных частей 5 и б, и образование сплошной глухой поверхности, которая ограничит от верхнего бьефа рабочую камеру4.Вода, накапливающаяся в верхнембьефе, будет оказывать гидростатическое давление на верхнюю от оси 2 частьзатвора силой 0 и,на прикрепленнуюк затВору 1 гребенкообразную поверхность 5 силой Р. При этом действиесилы 0 создает удерживающий момент,а действия силы Р - опрокидывающий,В случае наличия в верхнем бьефе расчетного уровня и прохождения расчетного расхода опрокидывающий моментот действия силы Р на поверхность 5меньше, чем удерживающий, так какплощадь поверхности 5, подверженнойдействию силы Р, меньше площади затвора 1, подверженной действию силыО, в то же время поток тонким слоем .переливается через гребень регулятора,не попадая в трубопроводы 13 и черезотверстия 7 вытекает в нижний бьеф.Вода, просачивающаяся в рабочуюкамеру 4 из верхнего бьефа черезнеплотности сомкнутых гребенкообразныхчастей 5 и б, будет вытекать в нижний бьеф через отверстия между секциями противовеса 3 и в рабочей камере 4будет поддерживаться уровень, соответствующий уровню нижнего бьефа.В случае увеличения проходящегорасхода, а следовательно, и ростапереливакцегося слоя, часть потокабудет поступать через трубопроводы13.в рабочую камеру 4, Это вызоветувеличение уровня последней и ростопрокидывающего момента за счет увеличения площади затвора 1, подверженной действию силы Р, и размещеннойниже оси 2 вращения. Превьзаение опрокидывающим моментом значения удерживающего вызовет поворот затвора 1по направлению его действия. В результате .такого поворота затвора 1,гребенкообразные поверхности б и 5сместятся друг относительно друга навеличину угла поворота, при этом потокбудет поступать в рабочую камеру 4через образовашиеся между ними щелии через трубопроводы 13, а вытекатьв нижний бьеф через щель, образовавшуюся между поднятым нижним концомзатвора 1 и основанием.Одновременно с этим поворот затвора 1 вызовет и понижение гребня регулятора. В результате чего, увеличивается пврвливающийся слой потокаодна часть которого Оудет поступатьчерез отверстия 7 в нижний бьеф, адругая будет переливаться через оболочку 8, гибкую самонаполняющую,при этом ее полость через отверстия9 будет .заполняться водой, а еегребень подниматься, создавая передоболочкой 8 на щите некоторый подпор.Это увеличит на величину веса, водыудерживаемой на затворе гибкой самонаполняющей оболочкой 8,.силу Осоэдакщую удерживакщий момент. Кроме того, удерживающий момент увеличивается и за счет увеличения 1-плеча;силы веса противовеса 3, сместившего -ся в нижний бьеф в результате поворотазатвора 1. 15Понижение гребня затвора 1, смещение друг относительно друга гребенкообразных частей 5 и б вызывают значительное .возрастание пропускнойспособности сооружения и быстрое понижение уровня воды в верхнем бьефе,в результате чего, опрокидывающиймомент уменьшается и под действиемвозросшего удерживакщего момента затвор 1 поворачивается на оси 2 по 25направлению его действия и принимаетсвое первоначальное положение (фиг. 2)При этом из оболочки 8 вода вытекаетв нижний бьеф через отверстие 10,и величина удерживакщего момента ста- ЗОнет вновь равной прежней, расчетной.Применение регулятора уровня водыверхнего бьефа значительно упрощаетпроцесс регулирования уровня верхнего бьефа в каналах оросительных систем, позволяет его автоматизироватьбез применения энергоемких силовыхустановок. По предварительным расчетам это вызывает сокращение эксплу атационных расхддов до 20 и повышает производительность труда в 3 раза.еформула изобретения1, Регулятор уровня верхнего бьефа,содержащий затвор, размещенный нагоризонтальной оси вращения, щит иобразованную ими и флютбетом рабочуюкамеру, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью упрощения регулятора, онсодержит трубопроводы, установленныена затворе и соединякицие верхнийбьеф с рабочей камерой, и размещенный на затворе со стороны нижнегобьефа противовес, причем щит выполнен разьемным, одна часть которогосоединена с затвором в месте установки .Горизонтальной оси вращения, адругая частьприкреплена к флютбету,2, Регулятор по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, части щитавыполнены гребенчатыми,3. Регулятор по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения чувствительности регулятораГон содержит установленную со сторонынижнего бьефа на затворе, снабженномотверстиями, самонаполняемую гибкуюоболочку с размещенным в ней поплав"ком.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 651081, кл, К 02 В 7/48, 1973.2, Сергеев Б.И. Мягкие конструкциигидротехнических сооружений, Автореф.дис. на соиск. учен. степени д. техн.наук. Новочеркасск, 1974 рис ,поз 34.Подпис Тираж 940рственного комитета С обретений и открытий а, Ж, Раушская наб д. 4/5вел филиал ППП Заказ 4762/68 ВНИИПИ Госу по делам 113035, Мос