SU1161923A1

SU1161923A1 - Regulator of level in upper pool

Info

Publication number: SU1161923A1
Application number: SU833669898A
Authority: SU
Inventors: Динь Хой Чан; Владимир Борисович Ковшевацкий; Вячеслав Николаевич Щедрин
Original assignee: Южный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации
Priority date: 1983-12-02
Filing date: 1983-12-02
Publication date: 1985-06-15

Abstract

РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ВЕРХНЕГО БЬЕФА, содержащий верхний щит, верхн кромка которого установлена ga 13 .13 T : ;i;/:i.-;. БИБЛИОТЕКА. У горизонтальной оси вращени , установленный на горизонтальной оси вращени и кинематически соединенный с ним нижний щит, о тличающийс тем, что, с целью повышени точности регул тора и расширени функциональных возможностей регул тора, кинематическое соединение верхнего и нижнего щитов выполнено в виде укрепленного в нижней части верхнего щита консольного элемента, св занного посредством шарнирно-рычажного соединени с нижней частью нижнего щита, нижн часть верхнего щита в зак1штом положении опираетс на нижний вшт. ffflU uS 0 1C 09 /7/ Фи9.1UPPER BUFF LEVEL REGULATOR, containing upper shield, upper edge of which is installed ga 13 .13 T:; i; /: i.- ;. LIBRARY. At the horizontal axis of rotation, installed on the horizontal axis of rotation and the lower shield kinematically connected with it, in order to improve the accuracy of the regulator and expand the functionality of the regulator, the kinematic connection of the upper and lower shields the upper shield of the cantilever element connected by means of a hinged-lever connection with the lower part of the lower shield, the lower part of the upper shield in its rest position rests on the lower plate. ffflU uS 0 1C 09/7 / Fi9.1

Description

11 Изобретение относитс к гидротехнике и может быть использовано в качестве регулировочного и водоподпорного сооружени на каналах и реках, -подверженных вли нию приливов и отли Известен Вододействующий затвор клапанного типа дл одностороннего пропуска приливно-отливных течений в открытых руслах, вклочающий жесткий решетчатый каркас и шарнирно под вешенные к нему в несколько р дов с изогнутыми нижними кромками разъемные заслонки. Недостатком данного устройства в-5 11 The invention relates to hydraulic engineering and can be used as a regulating and water supporting structure on canals and rivers that are subject to the influence of tides and pits. suspended in several rows with curved lower edges split flaps. The disadvantage of this device in-5

л етс невозможность автоматического регулировани уровн воды в верхнем бьефе It is impossible to automatically adjust the water level in the upstream

Наиболее близким к данному изобретению по конструктивным признакам вл етс регул тор уровн верхнего бьефа, включающий два подвижных напоных щита, кинематически соединенных между собой, а один из них снабжен криволинейной консолью, загнутой в сторону нижнего бьефа 2 .The closest to this invention in terms of design features is the upstream level regulator, which includes two movable bottom shields, kinematically interconnected, and one of them is equipped with a curvilinear console bent toward the downstream 2.

Недостатком данного регул тора вл етс невозможность его применени в услови х приливно-отливных воздействий со стороны нижнего бьефа и тем более тогда, когда уровень воды в нижнем бьефе (со стороны прилива) больше максимально возможного уровн в верхнем бьефе. Кроме того, так . как вращение нижнего щита происходит навстречу наносам, то это может вызвать завал и заклинивание последнего .The disadvantage of this regulator is the impossibility of its use in tidal conditions from the downstream and even more so when the water level in the downstream (on the tide) is higher than the maximum possible level in the upstream. In addition, so. as the rotation of the lower shield occurs towards the sediment, it can cause blockage and jamming of the latter.

Целью изобретени вл етс повышение точности и расширение функциональных возможностей регул тора.The aim of the invention is to improve the accuracy and enhance the functionality of the controller.

Поставленна цель достигаетс тем что в регул торе уровн верхнего бьефа, содержащем верхний щит, верхн кромка которого установлена на горизонтальной оси вращени , установленный на горизонтальной оси вращени и кинематически соединенный с ним нижний щит, кинематическое соеди нение верхнего и нижнего щитов выполнено в виде укрепленного в нижней части щита консольного элемента св занного посредством щарнирно-рычажного соединени с нижней частью нижнего щита, причем нижн часть верхнего щита в закрытом положении опираетс на нижний щит.The goal is achieved by the fact that in the upper pool level controller containing the upper shield, the upper edge of which is mounted on the horizontal axis of rotation, mounted on the horizontal axis of rotation and the lower shield is kinematically connected to it, the kinematic connection of the upper and lower shields is made in the form of the lower part of the shield of the cantilever element connected by means of a hinged-lever connection with the lower part of the lower shield, the lower part of the upper shield in the closed position resting on the lower s shield.

вращени 4. В нижней части верхнего щита 1 укреплен консольный элемент 5 соединенный с помощью шарнирно-рычажного механизма 6 с нижней частью нижнего щита 2.rotation 4. In the lower part of the upper shield 1, the cantilever element 5 is attached with the help of an articulated lever mechanism 6 with the lower part of the lower shield 2.

Регул тор работает следующим образом .The regulator works as follows.

При нормальном уровне воды в канале регул тор используетс как водоподпорное .сооружение. В этом случае возможны два варианта: первый - когда в нижнем бьефе отлив; второй когда в нижнем бьефе прилив.At a normal level of water in the channel, the regulator is used as a water supporting structure. In this case, two options are possible: the first is when there is a low tide in the downstream; the second when in the downstream tide.

По первому варианту на щит 1 действуют удерживающие моменты М( и Mj, преп тствующие повороту щита 2 и открытию регул тора. М - движущий момент, старающийс открыть затвор. Кроме того,повороту щита 2 в сторону нижнего бьефа преп тствует сила веса Р щита 1 и шарнирно-рычажна св зь между щитом 2 и консольным элементом 5, а повороту в сторону верхнего бьефа - сила веса Р верхне .го щита 1, так как сумма удерживающих моментов , в некоторой степени уравновешиваетс движущим моментом Mg. Регул тор в закрытом положении .According to the first variant, the holding moments M (and Mj, preventing the turning of the shield 2 and opening the regulator) act on the shield 1. M is the driving moment trying to open the shutter. In addition, the force of the weight P of the shield 1 prevents the turning of the shield 2 to the downstream. and a hinge link between the shield 2 and the cantilever element 5, and turning towards the upper reach is the force P of the upper shield 1, since the sum of the retaining moments is to some extent balanced by the driving moment Mg. The regulator is in the closed position.

По второму варианту уровень нижнего бьефа значительно вьшге уровн в верхнем бьефе, т.е. к силе веса верхнего щита 1 добавл етс сила от гидростатического давлени воды со стороны нижнего бьефа. Поэтому поворот нижнего щита 2 исключен. Устройство и в этом случае в закрытом положении, и солена морска вода не проникает в верхний бьеф.According to the second variant, the level of the lower reach is significantly higher than the level in the upper reach, i.e. The force from the hydrostatic pressure of water from the downstream is added to the weight of the upper shield 1. Therefore, the rotation of the lower shield 2 is excluded. The device is also in this case in the closed position, and the salt water does not penetrate into the headwater.

На фиг. 3 изображен случай, когда в верхнем бьефе паводок, а в нижнем - отлив (это единственный случай когда затвор открыт). Здесь к дви3 На фиг. 1 схематически показан регул тор как водоподпорное сооружение в момент прилива или отлива; на фиг. 2 - регул тор в закрытом положении в момент прилива; на фиг. 3 при пропуске паводка или поддержании уровн в верхнем бьефе в момент отлива . Регул тор уровн верхнего бьефа состоит из верхнего щита 1 и нижнего щита 2. Верхн кромка верхнего щита 1 установлена на горизонтальной оси вращени 3. В закрытом положении регул тора щит 1 опираетс на щит 2, установленный на горизонтальной оси жущему моменту М добавл етс сила, действующа на щит 1 от гидростатического давлени воды в верхнем ье фе. Под действием этих сил щит 1 поворачиваетс в шарнире 3, поворачива при этом щит 2 вокруг оси 4 (так как оба щита соединены шарнирн рычажным механизмом 6). Происходит сброс воды в нижний бьеф. При этом солена морска вода не может прони нуть в верхний бьеф, так как со сто роны верхнего бьефа преобладает избыточное давление. При повышении уровн воды в нижнем бьефе (при наступлении прилива) затвор приходит сначала в равновесное состо ние, а затем закрываетс (фиг. 2). Закрытие происходит даже при равных уровн х в бьефах вследствие разной плотности речной и морской воды. Предлагаемый регул тор уровн дозвол ет эффективно и надежно защищать канал от поступлени соленой морской воды, осуществл ть пропуск паводка только во врем отлива. Так как нижний щит по кинематической схеме вращаетс от наносов, то это повышает надежность работы регул тора . Кроме того, в маловодные пери ды устройство служит в качестве водопрдпорного сооружени , что позвол ет экономить пресную воду. Расположение нижнего щита под углом 90° с рычагом- шарнирно-рычажного механизма 6 вл етс оптимальным с точк зрени экономии металла и позвол ет максимально снизить вес.верхнего щита. Дл подтверждени сказанного составим дл каждого из щитов уравнени равновеси , после решени которых получим .л е« приведенного выражени пон тно , что дл уменьшени G необходимо уменьшать /р и увеличивать л. В расчете рассматриваетс только умень шение Ve Все вычислени приведены Z в таблице (зависимость металлоемкост затвора от угла об). ./. 5,25 4,6 3,8 3,6 3,3 30 27,6 22,8 21,6 19,8 В таблице и выражении приведены следующие, обозначени : od - угол между рычагом щарнирио-рычажного механизма 6 и вторым щитом 2; 1, - плечо силы, действующей по направлению к рычагу механизма 6 от оси 3; Ц„ - плечо силы, действующей по направлению к уычагу механизма 6 от оси 4; G вес верхнего щита; Р - суммарна сила давлени воды, действующа на нижний щит; IP - плечо силы Р от оси 4; tr - плечо силы веса верхнего щита от оси 3. Как следует из расчетов и таблицы , при вес верхнего щита 1 наименьший. Преимущество предлагаемого регу тора по сравнению с прототипом заключаетс в особенност х функциональной схемы работы, позвол ющей предотвратить попадание соленой морской воды в верхний бьеф и осуществл ть пропуск паводка только во врем отлиа , устройство не подвержено воздейстию наносов, т.е. более надежно в работе . Изобретение позвол ет снизить , еталлоемкость устройства. Экономический эффект от внедрени редлагаемого устройства может состаить до двух тыс ч рублей на одно ооружение.FIG. 3 depicts a case when there is a flood in the upstream, and an ebb in the downstream (this is the only case when the shutter is open). Here to dvig3 FIG. 1 shows schematically the regulator as a water supporting structure at the moment of ebb or flow; in fig. 2 - regulator in the closed position at high tide; in fig. 3 when skipping a flood or maintaining a level in the upstream at low tide. The upper bay level regulator consists of the upper shield 1 and the lower shield 2. The upper edge of the upper shield 1 is installed on the horizontal axis of rotation 3. In the closed position of the regulator, the shield 1 rests on the shield 2 mounted on the horizontal axis to the moment M, a force is added acting on the shield 1 from the hydrostatic pressure of water in the upper burr. Under the action of these forces, the shield 1 rotates in the hinge 3, while rotating the shield 2 around axis 4 (since both shields are connected by a hinge by lever mechanism 6). There is a discharge of water in the downstream. In this case, the saline seawater cannot enter the headwater, since overpressure prevails on the side of the headwater. When the water level in the downstream (at high tide) rises, the shutter first comes to equilibrium and then closes (Fig. 2). Closing occurs even at equal levels in pools due to different densities of river and seawater. The proposed level regulator allows to effectively and reliably protect the channel from the ingress of saline sea water, to carry out the flood only during low tide. Since the lower shield is rotated by sediment according to the kinematic scheme, this increases the reliability of the operation of the regulator. In addition, in low-water periods, the device serves as a water-power structure, which saves fresh water. The position of the lower shield at an angle of 90 ° with the lever-swivel-lever mechanism 6 is optimal from the point of view of saving metal and allows you to minimize the weight of the upper shield. In order to confirm the above, let us make up for each of the shields the equilibrium equations, after solving which we will get to the given expression, it is clear that in order to decrease G it is necessary to decrease / p and increase l. In the calculation, only the decrease in Ve is considered. All calculations are given in the table Z (dependence of the gate metal intensity on the angle about). ./. 5,25 4,6 3,8 3,6 3,3 30 27,6 22,8 21,6 19,8 In the table and the expression the following designations are given: od - the angle between the lever of the pivot-lever mechanism 6 and the second shield 2; 1, - the shoulder of the force acting towards the lever of the mechanism 6 from the axis 3; Cn is the shoulder of the force acting in the direction of the heel of mechanism 6 from axis 4; G is the weight of the upper shield; P is the total force of water pressure acting on the lower shield; IP is the shoulder of force P from axis 4; tr is the shoulder of the force of weight of the upper shield from axis 3. As follows from the calculations and the table, with the weight of the upper shield 1 is the smallest. The advantage of the proposed controller in comparison with the prototype lies in the features of the functional scheme of operation, which allows to prevent the ingress of salty sea water into the upstream and carry out a flood only during casting, the device is not affected by sediment, i.e. more reliable in operation. The invention makes it possible to reduce the metal consumption of the device. The economic effect from the introduction of the proposed device can be up to two thousand rubles per weapon.

Claims

Upper Beef level regulator, comprising an upper shield, the upper edge of which is mounted on the horizontal axis of rotation, mounted on the horizontal axis of rotation and kinematically connected to the lower shield, which is characterized in that, in order to increase the accuracy of the controller and expand the functionality of the controller , the kinematic connection of the upper and lower shields is made in the form of a cantilever element fixed in the lower part of the upper shield connected by a hinged-lever connection with the lower part of the bottom its shield, the lower part of the upper panel in the closed position rests on the lower shield.

Ref. 1

In FIG. 1 schematically shows the regulator as a water-resistant structure at the time of ebb or flow; in FIG.

2 - regulator in the closed position at the time of high tide; in FIG.

3 when skipping a flood or maintaining a level in the upper pool at low tide.

The upstream level control consists of an upper shield 1 and a lower