RU134601U1

RU134601U1 - HYDRAULIC STAND

Info

Publication number: RU134601U1
Application number: RU2013123125/06U
Authority: RU
Inventors: Савелий Павлович Стесин; Владимир Ильич Алтунин; Михаил Викторович Федотов; Сергей Сергеевич Нахмурин; Игорь Владимирович Чистяков; Алена Владимировна Бурлаченко; Ольга Николаевна Черных; Александр Владимирович Исаев; Виктор Васильевич Ушаков; Юрий Александрович Мазов
Priority date: 2013-05-22
Filing date: 2013-05-22
Publication date: 2013-11-20

Abstract

Стенд для гидравлических исследований, содержащий опорную металлическую раму с расходной и приемной емкостями, выполненными из оргстекла, герметично присоединенную к ним модель исследуемой дорожной гофрированной водопропускной трубы с пьезометрами, установленными вдоль трубы и гидравлически подключенными к ее нижней части, при этом труба выполнена из прозрачного стеклопластика с гладким прозрачным лотком из оргстекла в поперечном сечении в виде кольцевого сектора, расположенного в нижней части трубы, отличающийся тем, что лоток выполнен составным с возможностью изменения центрального угла кольцевого сектора путем набора кольцевого сектора из отдельных элементов кольцевого сектора, один из которых выполнен с пазом, а другой - с шипом на соответствующих торцах длинной стороны элемента кольцевого сектора лотка, при этом на шип укладывается вставка в виде кольцевого сектора, имеющая толщину, соответствующую глубине канавки, образованной элементами кольцевого сектора.A hydraulic research stand, comprising a supporting metal frame with consumable and receiving containers made of plexiglass, a model of the investigated corrugated culvert pipe with piezometers installed along the pipe and hydraulically connected to its lower part, hermetically attached to the pipe, the pipe is made of transparent fiberglass with a smooth transparent plexiglass tray in cross section in the form of an annular sector located at the bottom of the pipe, characterized in that the tray flax composite with the ability to change the Central angle of the annular sector by dialing the annular sector from the individual elements of the annular sector, one of which is made with a groove, and the other with a spike on the corresponding ends of the long side of the element of the annular sector of the tray, while the insert is placed on the spike in the form of an annular sector, having a thickness corresponding to the depth of the groove formed by the elements of the annular sector.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности, к экспериментальной гидравлике, и может быть использована в стендах для гидравлических исследований моделей дорожных гофрированных водопропускных труб с гладким лотком по дну.The utility model relates to mechanical engineering, in particular, to experimental hydraulics, and can be used in stands for hydraulic studies of models of corrugated culverts with a smooth tray on the bottom.

Известен стенд, содержащий опорную металлическую раму, с расходной емкостью, установленной на ней, герметично присоединенной к расходной емкости, модель исследуемой трубы с пьезометрами, установленными вдоль трубы и гидравлически подключенными к ее нижней части, и приемную емкость. CN 2729678 (Y), 28.09.2005.A known stand containing a supporting metal frame, with a supply tank mounted on it, hermetically connected to the supply tank, a model of the studied pipe with piezometers mounted along the pipe and hydraulically connected to its lower part, and a receiving tank. CN 2729678 (Y), 09/28/2005.

Недостатком известного стенда является также невозможность визуального наблюдения за течением рабочей жидкости и гидравлическими процессами, проходящими в исследуемой трубе, а также невозможность обеспечения гидравлических исследований моделей дорожных гофрированных водопропускных труб при безнапорном режиме течения.A disadvantage of the known stand is the impossibility of visual observation of the flow of the working fluid and hydraulic processes taking place in the test pipe, as well as the impossibility of providing hydraulic studies of the models of corrugated culverts under pressureless flow conditions.

Наиболее близким аналогом (прототипом) по своей технической сущности к заявляемой полезной модели является стенд для гидравлических исследований, содержащий опорную металлическую раму с расходной и приемной емкостями, выполненными из оргстекла, герметично присоединенную к ним модель исследуемой дорожной гофрированной водопропускной трубы с пьезометрами, установленными вдоль трубы и гидравлически подключенными к ее нижней части, при этом труба выполнена из прозрачного стеклопластика с гладким прозрачным лотком из оргстекла в поперечном сечении в виде кольцевого сектора расположенного в нижней части трубы, RU 2458263 C1, 10.08.2012.The closest analogue (prototype) in its technical essence to the claimed utility model is a stand for hydraulic research, containing a supporting metal frame with consumable and receiving containers made of plexiglass, a model of the studied corrugated culvert pipe with piezometers installed along the pipe and hydraulically connected to its lower part, while the pipe is made of transparent fiberglass with a smooth transparent tray made of plexiglass across cross section in the form of an annular sector located in the lower part of the pipe, RU 2458263 C1, 08/10/2012.

Недостатком известного стенда является ограниченная область проведения испытаний из-за постоянного центрального угла кольцевого сектора в поперечном сечении лотка равного 120 градусам.A disadvantage of the known stand is the limited test area due to the constant central angle of the annular sector in the cross section of the tray equal to 120 degrees.

Задачей полезной модели является расширение диапазона проведения испытаний.The objective of the utility model is to expand the range of testing.

Технический результат - расширение диапазона исследуемых труб без их демонтажа.The technical result is the expansion of the range of the studied pipes without dismantling.

Поставленная задача решается и технический результат достигается тем, что стенд для гидравлических исследований содержит опорную металлическую раму с расходной и приемной емкостями, выполненными из оргстекла, герметично присоединенную к ним модель исследуемой дорожной гофрированной водопропускной трубы с пьезометрами, установленными вдоль трубы и гидравлически подключенными к ее нижней части, при этом труба выполнена из прозрачного стеклопластика с гладким прозрачным лотком из оргстекла в поперечном сечении в виде кольцевого сектора, расположенного в нижней части трубы, при этом новым является то, что лоток выполнен составным, с возможностью изменения центрального угла кольцевого сектора, путем набора кольцевого сектора из отдельных элементов кольцевого сектора, один из которых выполнен с пазом, а другой -с шипом на соответствующих торцах длинной стороны элемента кольцевого сектора лотка, при этом на шип укладывается вставка в виде кольцевого сектора, имеющая толщину, соответствующую глубине канавки, образованной элементами кольцевого сектора.The problem is solved and the technical result is achieved by the fact that the stand for hydraulic studies contains a supporting metal frame with consumable and receiving containers made of plexiglas, a model of the studied corrugated culvert pipe with piezometers installed along the pipe and hydraulically connected to its lower parts, while the pipe is made of transparent fiberglass with a smooth transparent tray made of plexiglass in cross section in the form of ring sects In this case, the tray located in the lower part of the pipe is new in that the tray is made integral, with the possibility of changing the central angle of the annular sector, by dialing the annular sector from individual elements of the annular sector, one of which is made with a groove and the other with a spike on corresponding ends of the long side of the element of the annular sector of the tray, while an insert in the form of an annular sector having a thickness corresponding to the depth of the groove formed by the elements of the annular sector is laid on the spike.

Выполнение расходной и приемной емкостей из оргстекла, а исследуемой трубы из прозрачного стеклопластика с гладким прозрачным лотком из оргстекла позволяет регистрировать положение кривой свободной поверхности воды в дорожной гофрированной водопропускной трубе при безнапорном режиме течения, а также наблюдать за условиями «зарядки» трубы, т.е. перехода от безнапорного режима течения к напорному на части длины трубы, и увеличения длины напорного участка с увеличением расхода.The implementation of the supply and receiving containers made of Plexiglas, and the studied pipe made of transparent fiberglass with a smooth transparent tray made of Plexiglas, allows you to register the position of the curve of the free surface of the water in the corrugated road culvert with a pressureless flow mode, as well as to observe the conditions of “charging” the pipe, ie . the transition from the non-pressure flow to the pressure flow for part of the pipe length, and an increase in the length of the pressure section with an increase in flow.

Выполнение модели исследуемой трубы с гладким лотком, который выполнен составным, с возможностью изменения центрального угла кольцевого сектора, путем набора кольцевого сектора из отдельных элементов кольцевого сектора обеспечивает возможность исследовать трубы с лотком различной ширины без полного демонтажа исследуемой трубы.The implementation of the model of the studied pipe with a smooth tray, which is made composite, with the ability to change the central angle of the annular sector, by dialing the annular sector from the individual elements of the annular sector, it is possible to examine pipes with a tray of different widths without completely dismantling the investigated pipe.

На фиг.1 показан стенд для гидравлических исследований моделей дорожных гофрированных водопропускных труб с гладким составным лотком по дну.Figure 1 shows a stand for hydraulic studies of models of road corrugated culverts with a smooth composite tray along the bottom.

На фиг.2 показан разрез трубы по А-А с лотком, в поперечном сечении выполненным в виде составного кольцевого сектора.Figure 2 shows a section of a pipe along AA with a tray, in cross section made in the form of a composite annular sector.

Стенд для гидравлических исследований содержит опорную металлическую раму 1 с расходной 2 и приемной 3 емкостями, выполненными из оргстекла, герметично присоединенную к ним модель исследуемой дорожной гофрированной водопропускной трубы 4 с пьезометрами 5, установленными вдоль трубы 4 и гидравлически подключенными гибкими шлангами 6 к ее нижней части, при этом труба 4 выполнена из прозрачного стеклопластика с гладким прозрачным лотком 7 из оргстекла в поперечном сечении в виде кольцевого сектора, расположенного в нижней части трубы 4, при этом лоток 7 выполнен составным, с возможностью изменения центрального угла (р кольцевого сектора, путем набора кольцевого сектора из отдельных элементов 8 и 9 кольцевого сектора, один из которых - элемент 8 выполнен с пазом 10, а другой элемент 9 - с шипом 11 на соответствующих торцах длинной стороны элемента кольцевого сектора лотка 7, при этом на шип 11 укладывается вставка 12 в виде кольцевого сектора, имеющая толщину, соответствующую глубине канавки, образованной элементами кольцевого сектора.The stand for hydraulic studies contains a supporting metal frame 1 with a consumable 2 and a receiving 3 containers made of plexiglass, a model of the studied corrugated culvert pipe 4 with piezometers 5 installed along the pipe 4 and hydraulically connected flexible hoses 6 to its lower part hermetically attached to them while the pipe 4 is made of transparent fiberglass with a smooth transparent tray 7 of plexiglas in cross section in the form of an annular sector located in the lower part of the pipe 4, at ohm tray 7 is made integral, with the possibility of changing the central angle (p of the annular sector, by dialing the annular sector from the individual elements 8 and 9 of the annular sector, one of which is the element 8 is made with a groove 10, and the other element 9 with a spike 11 on the corresponding the ends of the long side of the element of the annular sector of the tray 7, while on the spike 11 fits the insert 12 in the form of an annular sector having a thickness corresponding to the depth of the groove formed by the elements of the annular sector.

В настоящее время в нашей стране используются два размера гладкого лотка, которые занимают нижний сегмент металлической гофрированной трубы с центральным углом φ=90° и 120°. За рубежом также используется лоток, занимающий сегмент металлической гофрированной трубы с φ=180°.Currently, our country uses two sizes of smooth tray, which occupy the lower segment of the corrugated metal pipe with a central angle of φ = 90 ° and 120 °. Abroad, a tray is also used, occupying a segment of a corrugated metal pipe with φ = 180 °.

Работа на стенде происходит следующим образом.Work on the stand is as follows.

Включают насос или насосы насосной станции, обеспечивающие требуемый расход воды, и одновременно открывают кран, при этом вода поступает в расходную емкость 2, имитирующую водосборный лоток из которого вода без напора поступает в модель дорожной гофрированной водопропускной трубы 4, расположенной на направляющих с положительным продольным уклоном. Вода, вытекая из трубы, попадает в приемную емкость 3. Полупрозрачная модель гофрированной водопропускной трубы 4 с гладким прозрачным лотком 7 из оргстекла и подключенными к ней пьезометрами 5 позволяет легко наблюдать за кривой свободной поверхности воды в трубе 4 при безнапорном режиме течения, и фиксировать пьезометрическую высоту потока воды, а также наблюдать момент и условия «зарядки» трубы 4, т.е. перехода от безнапорного режима течения к напорному на части длины трубы 4, и регистрировать увеличение длины напорного участка с увеличением расхода. Легко регистрируется и момент начала работы трубы 4 полным сечением (т.е. напорного) на всей длине.Turn on the pump or pumps of the pumping station, providing the required water flow rate, and at the same time open the tap, while the water enters the consumable tank 2, simulating a drainage tray from which water without pressure enters the model of the corrugated culvert pipe 4, located on the guides with a positive longitudinal slope . Water flowing out of the pipe enters the receiving tank 3. The translucent model of the corrugated culvert 4 with a smooth transparent plexiglass tray 7 and piezometers 5 connected to it makes it easy to observe the curve of the free surface of water in the pipe 4 at a non-pressure flow mode and fix the piezometric the height of the water flow, as well as observe the moment and conditions of “charging” of the pipe 4, i.e. transition from the non-pressure flow mode to the pressure one on part of the length of the pipe 4, and register an increase in the length of the pressure section with increasing flow. Easily recorded and the moment the start of operation of the pipe 4 with a full cross section (i.e. pressure head) over the entire length.

При переходе на другой центральный угол вставляется соответствующая заданному углу вставка 12. В элемент 8 кольцевого сектора, который выполнен с пазом 10, вставляется шип 11 другого элемента 9 кольцевого сектора, при этом на шип 11 укладывается вставка 12 в виде кольцевого сектора, соответствующая заданному центральному углу, и имеющая толщину, соответствующую глубине канавки, образованной элементами кольцевого сектора.When switching to a different central angle, insert 12 corresponding to a given angle is inserted. An element 11 of the annular sector, which is made with a groove 10, is inserted a spike 11 of another element 9 of the annular sector, while an insert 12 in the form of an annular sector corresponding to the specified central angle, and having a thickness corresponding to the depth of the groove formed by the elements of the annular sector.

Предлагаемое техническое решение позволяет изучать гидравлические сопротивления на физических моделях металлической гофрированной трубы с различными центральными углами, в указанном выше диапазоне, изменяя размеры гладкого лотка без демонтажа трубы и ее замены, что повышает эффективность исследований и сокращает затраты на их проведение.The proposed technical solution allows us to study hydraulic resistance on physical models of corrugated metal pipes with different central angles, in the above range, resizing a smooth tray without dismantling the pipe and replacing it, which increases the efficiency of research and reduces the cost of conducting them.

Claims

A hydraulic research stand, comprising a supporting metal frame with consumable and receiving containers made of plexiglass, a model of the investigated corrugated culvert pipe with piezometers installed along the pipe and hydraulically connected to its lower part, hermetically attached to the pipe, the pipe is made of transparent fiberglass with a smooth transparent plexiglass tray in cross section in the form of an annular sector located at the bottom of the pipe, characterized in that the tray flax composite with the ability to change the Central angle of the annular sector by dialing the annular sector from the individual elements of the annular sector, one of which is made with a groove, and the other with a spike on the corresponding ends of the long side of the element of the annular sector of the tray, while the insert is placed on the spike in the form of an annular sector, having a thickness corresponding to the depth of the groove formed by the elements of the annular sector.