Устройство для стабилизации отношения перепада уровней воды в бьефах

 

Изобретение предназначено для поддержания заданного отклонения уровней в гидросооружении. Устройство содержит водонаполняемый затвор, размещенный в водовыпускной трубе, и датчик перепада уровней. Выполнение датчика перепада уровней в виде консольно установленного рычага, перемещаемого от воздействия на него мембранньйс полостей, входящих в состав датчика перепада уровней, позволяет обеспечить работу устройства как стабилизатора соотношения отклонений и как стабилизатора постоянных перепадов в бьефах. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. isd 4аь N9 to to

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК уц 4 С 05 D /02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3856984/24-24 (22) 07 ..12. 84 (46) 07.07. 86. Бюл. У 25 (71) Чимкентский филиал Проектно-конструкторского и технологического института "Водоавтоматика и метрология" (72) О.Исаев (53) 621.646(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 810880, кл. Е 02 В 7/42, 1981.

Авторское свидетельство СССР

И, 1062187э кл. G 05 D 9/02е 1983 °

:(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ОТ-!

НОШЕНИЯ ПЕРЕПАДА УРОВНЕЙ ВОДЫ В БЬЕ;фАХ

„„5U„„1242922 A 1 (57) Изобретение предназначено для поддержания заданного отклонения уровней в гидросооружении. Устройство содержит водонаполняеьый затвор, размещенный в водовыпускной трубе, и датчик перепада уровней. Выполнение датчика перепада уровней в виде консольно установленного рычага, перемещаемого от воздействия на него мембранных полостей, входящих в состав датчика перепада уровней, позволяет обеспечить работу устройства как стабилизатора соотношения отклонений и как стабилизатора постоянных перепадов в бьефах. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

)242922

25 где )(=

Р = h, ° S(a) ° (г) R,=Ph ° S (2); (7) h =),+Z.

9 9 где Р и Рг

ptРк—

ЬФ иь2

Изобретение предназначено для регулирования перепада уровней в бьефах гидросооружений.

Цель изобретения — расширение функциональньгх возможностей устройства с возможностью перестройки уст— ройства на поддержание другого перепада уровней без изменения габаритов датчика уровня.

На чертеже изображено предлагаемое устройство °

Устройство содержит гибкий водонаполняемый затвор 1, установленный в водовыпускной трубе 2, снабженный входным каналом 3 и выходным каналом

4, на котором установлен клапан 5.

Датчик 6 перепада уровней размещен в нижнем бьефе и содержит консольно установленный в вертикальной плоскости рычаг 7, с которым жестко соединен клапан 5. Датчик 6 перепада уровней содержит мембранные полости

8 и 9, которые сообщены гибкими патрубками 10 и 11 с верхним и нижним бьефами. Мембранные полости 8 и 9 установлены на направляющих 12 с возможностью контакта их мембран с рычагом 7. Последний снабжен противовесом 13, подвешенным на тросе 14.

Датчик 6 перепада уровней размещен в защитном кожухе 15.

Устройство работает следующим образом.

На рычаг 7 иембранного датчика 6 перепада уровней действуют следующие силы: силы гидростатического давления напоров воды в бьефах водопропускного сооружения на мембраны полостей 8 и 9, площадь рабочего сечения иембраны, вес противовеса 13, реакция выходного канала 4 на усилие клапана

5, величину которой иожно принять постоянной; регулируемые уровни воды в верхнем и нижнем бьефах сооружения, найбольшее значение которых равно разности мак- . симально(Н икм и Намеке) и

5 минимально (Н q м9щ и Н ичмек ) допустимьгх уровней воды.

Для равновесия рычага 7 при закрытии клапаном 5 сечения выходного канала 4 необходимо равновесие момен10 тов сил, действующих на рычаг 7:

Р, ь, +Р, f,,=p, Il, +Р, 4, (3) Подставив значение Р1 и Р, из

15 уравнений (1) и (2) в уравнение (3) и проведя преобразования, получают

ph S г = г Я.(-+Р . f, p.f, (4) 20

Р2 4 Рк E9

) 2, + 2 к (5) gs <, hq =КЬ, 4-Z o - (6) 1 12 2. Рк

Z а .Я

Физическая суть уравнения (6) заключается в следующем.

При заданных величинах t<

5 9 S> Р> и Рк рычаг 7 мембранного датчика 6 держит в закрытом состоянии сечение выходного канала 4 при соблюдении условий уравнений (6), т. е. стремится к стабилизации перепада уровней Ь,9 относительно h с коэффициентом К с.начальныи перепадом уровня воды Е в бьефах сооружения.

В частном случае, при 3 =1 9 уравнение (6) принимает вид

Уравнение (7) — это уравнение закона регулирования постоянного перепара уровней воды в бьефах.

В исходном состоянии, когда соблюдается условие уравнения (6), рычаг

7 закрывает сечение выходного канала 4. Отвод воды из водонаполняемого затвора 1 через выходной канал 4 и гибкий патрубок 11 прекращается, saтвор ) наполняется водой и закрывает сечение водовыпускной трубы 2. Поступление воды в нижний бьеф сооруже55 ния сокращается -, При увеличении уровня воды в верхнем бьефе или уменьшении его в нижнем бьефе сооружения нарушается усло.12429 экономятся капитальные вложения на строительство оросительной сети.

Формула и з о б р е т е н и я

Составитель Т.Задворная

Редактор Е,Папп ТехредМ.Ходанич

Корректор М.Максимишинец

Заказ 3704/46 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035 ° Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

3 вне равновесия согласно уравнению(6) — изменяется соотношение сил Pi и Р и рычаг 7 перемещается вправо вследствие увеличения момента силы

Р относительно остальных сил. Рычаг

7 открывает сечение гибкого патрубка

11, начинается отвод воды из водонаполняемого затвора 1 которая, опорожняясь, увеличивает расход воды в нижний бьеф.

Таким образом осуществляется стабилизация перепада уровней, в частном случае перепада уровней воды в бьефах гидросооружения.

Расширение функциональных возможностей устройства обеспечивается тем, что оно может работать как стабилизатор соотношения отклонений, так и регулятор постоянных перепадов в бьефах сооружений. Изменяя пара- 2О метры f<, Ф, f и Р„, мембранного датчика 6 устройство можно использовать в широком диапазоне для стабилизации перепадов уровней.

Применение устройства.эа счет 2 обеспечения использования всего полезного объема воды в бьефах оросительных каналов позволяет создать оросительные системы с минимальными резервными объемами. При этом умень- о шаются объемы строительных работ и

1. Устройство для стабилизации отношения перепада уровней воды в бьефах, содержащее установленный в водовыпускной трубе водонаполняемый затвор с входным каналом и выходным каналом, на котором установлен клапан, датчик перепада уровней, установленный в одном из бьефов, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в нем датчик перепада уровней содержит консольно установленный в вертикальной плоскости рычаг, с которым жестко соединен клапан, и мембранные полости, ус-. тановленные на направляющих с возможностью контакта мембран с рычагом и изменения их фиксированного положения по высоте рычага, снабженного противовесом, причем мембранные полости сообщены соответственно с верхним и нижним бьефами и установлены по разные стороны от рычага в плоскости его отклонения.

2.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что датчик перепада уровней размещен в защитном кожухе