Регулятор уровня верхнего бьефа

(19) (11); З(511 6 05 Р 9 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ венный Гидроав олос,ати 78,а 8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) (57) РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ВЕРХНЕГОБЬЕФА, содержащий установленный нагоризонтальной оси вращения затворв виде плоского щита, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличения пропускной способности, надежности и упрощения регулятора, затворснабжен секторной емкостью с перемен.ным радиусом кривизны, выполненнойпо ширине пропускного сечения и жестко соединенной с плоским щитом, размещенным в верхнем бьефе и имеющимпо периметру зазор с устоями сооружения, причем прислонная грань затвораустановлена под углом 35 ф с Р с 90к горизонту.И зобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для(поддержания постоянного уровня водыв верхних,бьефах гидротехнических сооружений.Известно устройство, содержащееплоское полотнище, шарнирно опирающееся посредине на качающуюся раму,расположенную со стороны верхнегобьефа, и на рычаги-корректоры в верхней части (1) .ОНедостатками его являются наличиемножества подвижных частей, шарнирносвязанных между собой, а также большие линейные размеры автомата в связи с чем сооружения с этими автоматамн имеют значитечьную длину в плане,Известен затвор-автомат, включаю.щий плоский щит, подвешенный шарнирно к забральной стенке перегораживающего сооружения, по бокам щита жест"ко соединены с ним металлические консоли для подвески балансира, которыйизготовляется иэ армированного бетона 2) .Недостатками его являются слойность конструкции и невысокая надежность,Цель изобретения - увеличение про-,пускной способности, надежности и упрощение .регулятора.Поставленная цель достигается тем,что в Регуляторе уровня верхнего бьефа, содержащем установленный на горизонтальной оси вращения затвор в ви.дЬ плоского щита, затвор снабжен,секторной емкостью с переменным ради-З 5сом кривизны, выполненной по ширинеропускного сечения и жестко соединенной с плоским щитом, размещенным вверхнем бьефе и имеющим по периметрузазор с устоями сооружения, причем 4 Оприслойная грань затвора установленапод углом 35 с (Ъ с 90 к горизонту.На фнг. 1 показан предлагаемыйрегулятор, общий вид; на фиг. 2схемы работы РегулятоРа при Разных 45открытиях затвора; на фиг, 3 - видсо стороны верхнего бьефа.Регулятор содержит плоский щит 1с осью 2 вращения и секторную емкость3,Регулятор работает следующим образом,Секторная емкость 3 затвора начинает свою работу с некоторого углаа начальный радиус кривизны секторной емкости В больше радиуса Вдуги, описываемой нижней кромкой плоского щита 1, начинающего свою работус угла и с некоторого начального открытия а, причемсс(3.При наличии воды в секторной емкости 3 и при ее открытии истечениеиз нее происходит как снизу, так и побокам (фиг. 1 б) .Истечение из-под плоского щита надо рассматривать отдельно для случа ев, когда плоский щнт перемещаетсямежду устоями сооружения (фиг. 2 б) икогда плоский щит выходит за пределыустоев (фиг, 2),В первом случае истечение происходит преимущественно из-под щита и частично по бокам через небольшие зазоры между плоским щитом и устоями сооружения и независимо от положениязатвора .площадь зазоров остается величиной постоянной, а основной расход формируется под щитом,Во втором случае при приближениищитового открытия к максимальному(а -+ а 1), начиная с некоторогоугла поворота затвора /", плоский щитначнет выходить за пределы устоевсооружения, Данный момент характеризуется резким увеличением боковых зазоров и, как следствие, резко увеличивается его пропускная способность,Принцип действия автомата основанпа уравиовешивании моментов - момента от веса затвора М и момента от силы давления воды на элементы затвора 4 Ь.При наполнении в сооружении, равном Н с Н, на затвор действуют моменты от силы тяжести 6 и от силы давления Р 4, при котором (фиг. 2 а)6 ЕР 4, Ф 4, при этом момент силы Р: 0и Р 1 - Р.При наполнении в сооружении, большем расчетного Нр(Н 4Нр), над верхней ограничивающей гранью секторнойемкости возникнет напор ЬЬ, под действием которого моменты от сил давления воды Р 4 на верхнюю грань секторной емкости и от силы Р 4, действующей на криволинейную часть затвора,станут больше момента от силы тяжести затвора 6, и затвор повернется нанекоторый уголв связи с чем начнется сброс воды из секторной емкости, при этом величина силы Р будетуменьшаться с одновременным увеличе-,нием разницыРР - Ргде Р - величина силы давления водыйсо стороны верхнего бьефана полотнище плоского щита;Р - величина силы давления воды3изнутри секторной емкостина полотнище плоского щита.При полном закрытии затвора силыР и Р 4 равны по величине (Р: Рз),но с момента открытия затвора наполнение (напор) в секторной емкостиначнет падать, следовательно, величина силы Р уменьшится при Р 2 =сопят.Уравнение моментов в этоМ случае имеет вид6 ЕЬ = Р,ЕР 22- РЭЕ Р 4 Е 4 (1)Это уравнение при увеличении угла поворотаимеет следующие граничные- условия:ПППБПатент, г. Уагород, ул, Проек фил аз .3824/35 ВНИИПИ Госуда по делам из 113035, Москв