RU1801158C - Hydraulic gate - Google Patents

Hydraulic gate

Info

Publication number
RU1801158C
RU1801158C SU914900935A SU4900935A RU1801158C RU 1801158 C RU1801158 C RU 1801158C SU 914900935 A SU914900935 A SU 914900935A SU 4900935 A SU4900935 A SU 4900935A RU 1801158 C RU1801158 C RU 1801158C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pontoon
water
shutter
design
hydraulic
Prior art date
Application number
SU914900935A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Эдуард Николаевич Гарин
Original Assignee
Государственный морской технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственный морской технический университет filed Critical Государственный морской технический университет
Priority to SU914900935A priority Critical patent/RU1801158C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1801158C publication Critical patent/RU1801158C/en

Links

Landscapes

  • Barrages (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к гидротехнике, а бфлее конкретно к конструкции гидротехнического затвора водопропускных отверстий водоподпорных плотин. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и упрощение конструкции. Затвор имеет корпус , выполненный в виде понтона, присоединенный к напорной стенке водо про вод щего сооружени  посредством шарнирных балок, к понтону может быть прикреплен щит-закрытие. Предлагаемый затвор может быть установлен в качестве автоматического закрыти  водопропускных отверстий водоподпорных плотин (различного назначени ), а также предлагаема  конструкци  может использоватьс  в водопроводных , канализационных системах. других гидротехнических системах и устройствах . 3 з.п.ф-лы, 5 ил.FIELD OF THE INVENTION This invention relates to hydraulic engineering, and more particularly, to the design of a hydraulic closure of culverts of water-bearing dams. The aim of the invention is to increase reliability and simplify the design. The shutter has a casing made in the form of a pontoon attached to the pressure wall of the water supply structure by means of hinged beams; a closing shield can be attached to the pontoon. The proposed shutter can be installed as an automatic closure of the culverts of water-bearing dams (for various purposes), and the proposed design can also be used in plumbing and sewer systems. other hydraulic systems and devices. 3 C.p. f-ls, 5 ill.

Description

ЁYo

Изобретение относитс  к гидротехнике, а тфчнее к конструкции затворов глубинных и поверхностных водопропускных отвер- стЦй водоподпорных сооружений (плотин, дамб).The invention relates to hydraulic engineering, and more particularly to the design of gates of deep and surface culverts of water-retaining structures (dams, dams).

С целью упрощени  конструкции и по- вышени  надежности действи  в качестве автоматического затвора водопропускных отверстий при уровн х воды в верхнем бьефе , соответствующих или превышающих предельный, предлагаема  конструкци  затвора выполнена в виде понтона, плавающего на поверхности воды, имеющего минимальный надводный борт и прикрепленного к стенке водопропускного устрой- стЬа посредством шарнирных балок. Плоска  грань понтона, обращенна  к водопропускному устройству, выполн ет роль элемента, перекрывающего водопроток.In order to simplify the design and increase the reliability of acting as an automatic shutter of culverts at water levels in the upper pool corresponding to or exceeding the limit, the proposed shutter design is made in the form of a pontoon floating on the surface of the water, having a minimum freeboard and attached to the wall culvert through hinged beams. The flat face of the pontoon facing the culvert acts as an element blocking the water flow.

Шарнирные балки прикрепл ютс  по одной на каждой из боковых граней понтона . Противоположными концами шарнирные балки присоединены к стенке водопропускного устройства. Шарнирные креплени  балок к понтону и стенке водопропускного сооружени  выполнены с возможностью вращени  относительно горизонтальных осей. Положение шарнирных креплений на понтоне соответствует уровню центра подводного обьема понтона (центра величины - по терминологии Теории корабл ), который должен быть выше центра т жести понтона-затвора. С этой целью в нижней части понтона размещаетс  посто нный балласт. Начальное положение шарнирных балок между точками креплени  к понтону и стенке водопропускного сооружени  соответствует их наклону вниз или на00The hinge beams are attached one on each of the side faces of the pontoon. The opposite ends of the hinged beams are attached to the wall of the culvert. The hinged fastenings of the beams to the pontoon and the wall of the culvert are rotatable relative to the horizontal axes. The position of the hinges on the pontoon corresponds to the level of the center of the underwater volume of the pontoon (center of magnitude - in terms of the theory of the ship), which should be higher than the center of gravity of the pontoon-shutter. For this purpose, constant ballast is placed at the bottom of the pontoon. The initial position of the hinged beams between the points of attachment to the pontoon and the wall of the culvert corresponds to their inclination downward or 100

оabout

0101

0909

Сл| SL |

верх по отношению к вертикальной оси понтона .top with respect to the vertical axis of the pontoon.

Длина и положение шарнирных балок обеспечивают положение понтона на поверхности воды при основном (начальном) ее уровне с зазором относительно стенки водопропускного сооружени . При изменении уровн  воды плавающий на ее поверхности понтон совершает движение по траектории - дуге окружности в направлении к стенке водопропускного сооружени . Предельный уровень воды в верхнем бьефе соответствует положению понтона, прижатому своей плоской затворной гранью к уплотнению водопропускного отверсти . Герметичность закрыти  достигаетс  благодар  обжатию уплотнени  силой, возникающей из-за перепада гидростатического давлени  между верхним и нижним бьефами . . .The length and position of the hinged beams provide the position of the pontoon on the surface of the water at its primary (initial) level with a gap relative to the wall of the culvert. When the water level changes, the pontoon floating on its surface moves along a trajectory - an arc of a circle in the direction of the wall of the culvert. The maximum water level in the upper pool corresponds to the position of the pontoon, pressed with its flat gate face to the seal of the culvert. The tightness of the closure is achieved by compressing the seal with force due to the difference in hydrostatic pressure between the upstream and downstream pools. . .

Уровень воды в верхнем бьефе может подниматьс  выше предельного (до критического уровн , определ емого высотой во- доподпорной плотины). При этом понтон-закрытие (с шарнирным балками, имеющими начальный наклон вниз) оказываетс  полностью погруженным в воду. Положительна  сила плавучести понтона в этом случае уравновешиваетс  силами, возникающими в креплени х шарнирных балок в результате их швартовного эффекта.The water level in the upstream may rise above the limit (to a critical level determined by the height of the water-supporting dam). In this case, the pontoon closure (with hinged beams having an initial downward slope) is completely immersed in water. The positive buoyancy of the pontoon in this case is balanced by the forces arising in the fastenings of the hinge beams as a result of their mooring effect.

Плавающий затвор, работающий в услови х понижени  начального уровн  воды в верхнем бьефе (начальный наклон шарнирных балок относительно понтона - вниз), после перекрыти  водопропускного отверсти  может частично выйти из воды. В этом случае усили  в шарнирных балках уравновешивают массу части понтона, вышедшей из поды.A floating valve operating under conditions of lowering the initial level of water in the upper pool (the initial inclination of the hinge beams relative to the pontoon is downward), after closing the culvert, may partially come out of the water. In this case, the efforts in the hinged beams balance the mass of the part of the pontoon emerging from the hearth.

При понижении (или повышении) .воды в верхнем бьефе после предельного уровн  понтон отходит от уплотнительного устройства и вновь открывает водопроток. В процессе движени  понтона к плотине и от нее шарнирные балки совершают возвратно- вращательные движени  относительно своих шарнирных креплений на стенке водопропускного сооружени .When lowering (or increasing). The water in the upper pool after the limit level, the pontoon departs from the sealing device and reopens the water flow. In the process of moving the pontoon to and from the dam, the hinge beams make reciprocating movements relative to their hinge fasteners on the wall of the culvert.

Указанна  выше цель достигаетс  также благодар  использованию специального щита в качестве затвора. Щит прикрепл етс  к.плавающему понтону, с которым совершает движение при изменении уровн  воды. При предельном уровне щит перекрывает водопроток. С помощью такого щита расшир ютс  функциональные возможности предлагаемого гидротехнического затвора . Не св зыва  размеры самого понтона с размером и положением водопропускного отверсти , щит-затвор, прикреп- . ленный снизу или сверху к понтону, позвол ет перекрывать придонные глубинные и сливные -поверхностные водопропускныеThe above goal is also achieved by using a special shield as a shutter. The shield is attached to a floating pontoon with which it moves when the water level changes. At the maximum level, the shield blocks the water flow. With such a shield, the functionality of the proposed hydraulic shutter is expanded. Without linking the dimensions of the pontoon itself with the size and position of the culvert, the shutter-shield, attach-. len from below or from above to the pontoon, allows to block bottom deep and drain-surface culverts

отверсти .holes.

Совокупность признаков изобретени  обеспечивает достижение цели изобретени . В самом деле, конструкци  плавучего гидротехнического затвора, выполненного вThe combination of features of the invention achieves the object of the invention. In fact, the design of a floating hydraulic shutter made in

виде понтона или понтона с прикрепленным щитом-закрытием и присоединенного к вертикальной стенке водопропускного.сооружени  с помощью шарнирных балок таким образом, что при изменени х уровн  водыin the form of a pontoon or pontoon with an attached closing shield and a culvert attached to the vertical wall. hinged beams in such a way that when the water level changes

5 понтон сохран ет вертикальность положени , перемещаетс  к водопропускному отверстию и при предельных уровн х воды перекрывает его.5, the pontoon maintains its vertical position, moves to the culvert and closes it at extreme water levels.

Действие затвора осуществл етс  авто0 матически, вызываетс  только изменением уровн  воды в верхнем, бьефе водоподпор- ного сооружени .The action of the shutter is carried out automatically; it is caused only by a change in the water level in the upper, downstream side of the water support structure.

Таким образом, изобретение соответствует критерию положительного эффекта.Thus, the invention meets the criterion of a positive effect.

5На фиг.1 показан плавучий гидротехнический затвор (бокова  проекци ), действующий при подъеме начального уровн  воды; на фиг.2 показан гидротехнический затвор (поверхностный), действующий при пониже0 нии начального уровн  воды; на фиг.З и 4 показаны гидротехнические затворы с щитом-закрытием , установленным на днище понтона, и действующие при повышении и понижении уровней воды соответственно;5, Fig. 1 shows a floating hydraulic shutter (side projection) acting when the initial water level rises; figure 2 shows the hydraulic shutter (surface), acting to lower the initial water level; Figs. 3 and 4 show hydraulic shutters with a closing shield mounted on the bottom of the pontoon, and acting when the water level rises and falls, respectively;

5 на фиг.5 показан гидротехнический затвор с щитом-закрытием, установленным на палу- . бе (крыше) понтона, закрывающий поверхностное (сливное) водопропускное отверстие при подъеме воды. На фигурах5, FIG. 5 shows a hydraulic shutter with a closing shield mounted on a deck. be (roof) of the pontoon, covering the surface (drain) culvert hole when rising water. In the figures

0 прин ты следующие обозначени : 1 - плавающий понтон; 2 - шарнирна  балка; 3 - понтонное шарнирное крепление балки; 4 - шарнирное крепление балки на стенке водопропускного сооружени ; 5 - водопропу5 скное отверстие; 6 - стенка водопропускного сооружени ; 7 - начальный уровень воды; 8, 9. 10 - переменные уровни воды; 11 - щит-закрытие. Сплошной линией показано начальное положение за0 твора, водопропускное отверстие открыто. Пунктирными лини ми показано рабочее положение затвора, водопропускное отвер-. стие закрыто.0 the following notation is accepted: 1 - floating pontoon; 2 - articulated beam; 3 - pontoon articulation of the beam; 4 - articulating the beam to the wall of the culvert; 5 - water passage; 6 - wall of the culvert; 7 - initial water level; 8, 9. 10 - variable water levels; 11 - shield-closure. The solid line shows the initial position of the shutter; the culvert is open. The dashed lines show the operating position of the shutter; This is closed.

Динамика рабочего действи  плавучегоThe dynamics of the working action of the floating

5 гидротехнического затвора предлагаемой конструкции, начинаетс  с изменени  начального уровн  воды в верхнем бьефе. Дл  затвора на фиг.1, например, при подъеме начального уровн  воды 7 на понтон действуют (дополнительна ) архимедова сила и5 of the hydraulic shutter of the proposed design, begins with a change in the initial water level in the upstream. For the shutter in figure 1, for example, when raising the initial level of water 7 on the pontoon act (additional) Archimedean force and

реакции шарнирных балок 2, Так как креп- лекие шарнирных балок, шарнирные опоры 3, соответствуют уровню центра подводного Объема (центра величины) и расположены выше центра т жести затвора (при необходимости на днище понтона принимаетс  балласт), понтон под действием названных сил без крена начинает перемещатьс  по траектории, представл ющей собой дугу ок- руэфности радиусом, равным длине шарнирной балки 2. При предельном уровне воды 8 понтон занимает рабочее положение (пунктирные линии)и своей запорной гранью прижимаетс  к уплотн ющему устройству, перекрыва  водопропускное отверстие. Дальнейшее повышение уровн  воды будет создавать избыточное давление на понтон, способствующее герметизации закрыти . По причине минимального надводного борта :и следовательно минимального запаса плдвучести понтон может быть в положении полностью погруженного в воду при повы- ее уровн  до критического уровн  10. В э;том случае архимедова сила, равна  запасу плавучести, будет полностью уравновешена силами раст жени  шарнирных балок и реакции уплотн ющего устройства, npii понижении воды в верхнем бьефе: 10, 9,8,7 динамика действи  гидротехнического затвора будет обратной по отношению к описанной выше.reactions of the hinged beams 2, since the strong hinged beams, the hinge supports 3, correspond to the center of the underwater Volume (center of magnitude) and are located above the center of gravity of the shutter (if necessary, a ballast is adopted on the bottom of the pontoon), the pontoon under the influence of the indicated forces without roll begins to move along the trajectory, which is an arc of circumference with a radius equal to the length of the hinge beam 2. At the maximum water level of 8, the pontoon occupies a working position (dashed lines) and is pressed against the sealing by its locking face stroystvu, blocking the culvert opening. A further increase in the water level will create overpressure on the pontoon, contributing to the closure sealing. Due to the minimum freeboard: and therefore the minimum margin of buoyancy, the pontoon can be fully submerged in water at an elevated level to a critical level of 10. In this case, the Archimedean force, equal to the margin of buoyancy, will be completely balanced by the tensile forces of the hinged beams and the reaction of the sealing device, npii lowering the water in the upstream: 10, 9.8.7, the dynamics of the action of the hydraulic shutter will be inverse to that described above.

Динамика работы затворов, перекрывающих водопропускные отверсти  при понижении уровн  воды в верхнем бьефе, а тайже с использованием щита-закрыти  (см. фиг.2-5), аналогична представленной выше.The dynamics of the valves closing the culverts when lowering the water level in the upper pool, and taiga using the closing shield (see Figs. 2-5), is similar to that presented above.

Технические преимущества предлагаемой конструкции плавающего гидротехни- черкого затвора по сравнению с существующими конструкци ми и затвором-прототипом определ ютс  приобретаемыми новыми его качествами. Это более проста  и надежна  конструкци , автоматически перекрывающа  водопропускные отверсти  при достижении допускаемогоThe technical advantages of the proposed floating hydraulic shutter design in comparison with existing designs and the prototype shutter are determined by its acquired new qualities. This is a simpler and more reliable design, automatically blocking the culverts when reaching the permissible

уровн  воды в верхнем бьефе водоподпор- ного сооружени . Конструкци  предлагаемого затвора универсальна. Затвор может использоватьс  дл  закрыти  глубинных и поверхностных водопропускных отверстий,water level in the upper pool of the water support structure. The design of the proposed shutter is universal. The shutter can be used to close the deep and surface culverts,

при повышений или понижении уровней воды в верхнем бьефе. Использование щита- закрыти  расшир ет диапазон применени  затвора в услови х значительных возможных колебаний уровней воды, положенийwith increasing or decreasing water levels in the upper pool. The use of a closing shield expands the range of application of the shutter under conditions of significant possible fluctuations in water levels, positions

водопропускных.отверстий, их формы и размеров .culverts. openings, their shapes and sizes.

Claims (4)

1. Гидротехнический затвор, включаю- щий корпус, выполненный в виде понтона, присоединенного к водопровод щему сооружению посредством шарнирных балок, .отличающийс  тем, что. с целью повышени  надежности и упрощени  конст- рукции при установке на входном оголовке водовода сооружени  с вертикальной напорной гранью, один из шарниров каждой шарнирной балки расположен на боковой грани корпуса на уровне центра объема под- водной его части, а второй - на напорной грани сооружени .1. A hydraulic shutter comprising a housing made in the form of a pontoon connected to a water supply structure by means of hinged beams, characterized in that. in order to increase reliability and simplify the design when installing a structure with a vertical discharge face on the inlet head of the water conduit, one of the hinges of each hinged beam is located on the side face of the body at the center of the volume of the underwater part, and the second on the pressure side of the structure. 2. Затвор по п.1, о т л и ч а ю щи и с   тем, что шарниры напорной грани расположены выше шарниров корпуса.2. The shutter according to claim 1, with the exception that the hinges of the pressure face are located above the hinges of the housing. 3. Затвор по п.1, б т л и ч а ю щ и й с   тем. что шарниры напорной грани расположены ниже шарниров корпуса.3. The shutter according to claim 1, b l and h and ya and with that. that the hinges of the pressure face are located below the hinges of the housing. 4. Затвор по пп.1-3, о т л и ч а ю щ и и - с   тем, что ой снабжен запорным щитом,4. The shutter according to claims 1 to 3, with regard to the fact that the ohm is equipped with a locking shield, прикрепленным к корпусу со стороны входного оголовка водовода.attached to the housing from the inlet side of the conduit.
SU914900935A 1991-01-09 1991-01-09 Hydraulic gate RU1801158C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914900935A RU1801158C (en) 1991-01-09 1991-01-09 Hydraulic gate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914900935A RU1801158C (en) 1991-01-09 1991-01-09 Hydraulic gate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1801158C true RU1801158C (en) 1993-03-07

Family

ID=21554685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU914900935A RU1801158C (en) 1991-01-09 1991-01-09 Hydraulic gate

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1801158C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 62205, кл. Е 02 В 7/50, 1940. Авторское свидетельство СССР № 132992,кл. Е 02 В 7/50. 1960. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6171023B1 (en) Water control gate
US4146346A (en) Apparatus and method for controlling tide waters
US3756032A (en) Sluicegate structure
JPH04203112A (en) Automatic control gate for brine counterflow prevention
JP2006070536A (en) Movable breakwater for countermeasure against seismic sea wave/high tide
JP2000319857A (en) Tide preventing apparatus
RU1801158C (en) Hydraulic gate
WO2010082068A1 (en) Gate for controlling a flow of water
US5123444A (en) Back flow blocker in sloping pipes
JP4115380B2 (en) Peerless gate
US3377810A (en) Pumping apparatus for drydock and caisson
KR200218278Y1 (en) Apparatus shutting and opening outlet of drainpipe
SU1105546A1 (en) Water-operated gate
KR100500322B1 (en) A dam with water level automatic control fuction
KR100930685B1 (en) Automatic floodgate with floating
KR102484663B1 (en) Water gate apparatus using buoyancy and load
JPH0329583Y2 (en)
RU2743585C1 (en) Water shutter
KR200286652Y1 (en) A dam with water level automatic control fuction
JP3752346B2 (en) Fence end support device
SU1186727A1 (en) Arrangement for stopping the bed of river flowing into sea
JP2001172947A (en) Channel gate device
JPS6233369B2 (en)
KR880001019Y1 (en) An anti-corrogation gate
SU962871A1 (en) Upper pond level control