Регулятор уровня воды в гидротехнических сооружениях

 

Изобретение относится к мелиоративному строительству и может быть использовано для автоматического поддержания заданных уровней воды в гидротехнике. Цель изобретения - упрощение, повышение точности и расширение диапазона регулирования . Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе уровня, включающем затвор 2 на оси 3 вращения, щит, связанный с тягой 10, снабженной поплавковым датчиком 11 уровня, ось 3 установлена горизонтально , а нижняя часть затвора 2 разделена второй осью 4 вращения на части, нижняя 5 из которых снабжена крылом 8, шарнирно связанным с тягой 10 затвора 2 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 05 D 9 02

- 1163И6

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

) г

1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4462779/24 (22) 20.07.88 (46) 15.0!.91. Бюл. № 2 (75) В. П. Коваленко и В. А. Хвисевич (53) 621.646 (088.8) (56) Коваленко П. И., Тугай А. М. Мелиоративные гидротехнические сооружения.

Киев.: Будивельник, с. 98, таб. 3.

Авторское свидетельство СССР ¹ 97522, кл. Е 02 В 9/06, 1953. (54) РЕГУЛЯТОР УРОВНЯ ВОДЪ| В ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЯХ (57) Изобретение относится к мелиоративному строительству и может быть испольÄÄSUÄÄ 1621000 А 1 зовано для автоматического поддержания заданных уровней воды в гидротехнике.

Цель изобретения — упрощение, повышение точности и расширение диапазона регулирования. Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе уровня, включающем затвор 2 на оси 3 вращения, щит, связанный с тягой 10, снабженной поплавковым датчиком 11 уровня, ось 3 установлена горизонтально, а нижняя часть затвора 2 разделена второй осью 4 вращения на части, нижняя 5 из которых снабжена крылом 8, шарнирно связанным с тягой 10 затвора 2.

1 з. и. ф-лы, 5 ил.

1621000

Изобретение относится к мелиоративному строительству и может быть использовано для автоматического поддержания заданных уровней воды в сети.

Цель изобретения — упрощение регулятора, повышение его точности и расширение диапазона регулирования.

На фиг. 1 изображен регулятор, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид спереди; на фиг. 3 — схема работы затвора в динамике потока; на фиг. 4 — управление уровнем воды в верхнем бьефе; на фиг. 5 — то же, в нижнем бьефе.

Регулятор уровня воды содержит водовыпускную трубу 1, на выпускном отверстии которой размещен дроссельный затвор 2, установленный с эксцентриситетом на первой горизонтальной оси 3 вращения. Нижняя часть дроссельного затвора 2 разделена второй горизонтальной осью 4 вращения на две части, нижняя 5 из которых шарнирно соединена с верхней 6 и шарниром 7 — со щитом, выполненным в виде крыла 8. Крыло 8 соединено шарниром 9 с тягой 10, на которой установлен поплавковый датчик 11 уровня. Датчик 11 установлен на тяге 10 свободно между упорами 12, установленными с возможностью фиксированного смещения. Поплавковый датчик.11 уровня снабжен ограничителем 13 хода, закрепленным на служебном мостике 14. Упоры 12 фиксируются на тяге 10 фиксаторами 15.

В случае использования устройства для управления уровнями воды в нижнем бьефе или грунтовых вод служит равноплечий рычаг 16. Он шарнирно соединяется со своей осью 17 вращения и тягой 18, которая размешается в колодце 19, соединенном посредством патрубка 20 с нижним бьефом. При управлении уровнем грунтовых вод тяга и поплавковый датчик 11 могут размещаться в колодце 21, который соединяется с колодцем-поглотителем 22 при помощи глухого водовода 23.

Регулятор работает следующим образом.

С помощью фиксатора закрепляют упоры 12 на тягах 10 и 18 (при управлении двумя уровнями воды в верхнем и нижнем бьефах). При помощи упора 12 задают ход поплавковому датчику 11 так, чтобы в период открытия затвора 2 тяги 10 и 18, перемещаясь вверх, не поднимали датчик 11.

В то же время при помощи упора 12 можно регулировать величину открытия затвора 2.

После настройки на необходимый горизонт регулирования регулятор готов к работе.

При повышении уровня воды в верхнем бьефе (снижении уровня в нижнем бьефе) датчик 11 всплывает и упирается в упор 12, который передает усилие тяге 10 или 18, которые, в свою очередь, изменяют положение крыла 8, которое поворачивается вокруг шарнира 7 и содействует открытию верхней части 6 дроссельного затвора 2. Образуется движение потока. Так как крыло 8 изменяет

5О

55 свое положение относительно линий тока, то одна из составляющих динамического потока будет давить на плоскость крыла 8 по вертикали и содействовать «всплытию» затвора 2, который поворачивается вокруг первой горизонтальной оси 3 вращения.

Всплытие затвора 2 начинается тогда, когда суммарное давление на нижнюю часть дроссельного затвора 2 становится меньше, чем на верхнюю, На фиг. 3 показаны силы, действующие в момент открытия на дроссельный затвор 2 и крыло 8. В период открытия затвора 2 могут возникнуть два момента, удерживающих затвор 2 в горизонтальном положении. В первом случае затвор 2 находится в горизонтальном положении, а плоскость крыла 8 перпендикулярна плоскости затвора 2. Поток давит на крыло 8 и вертикальная составляющая стремится поднять затвор 2 выше, но сила тяжести затвора 2 противодействует этому усилию и система находится в равновесии, Во втором случае затвор 2 поворачивается не на 90, а на угол порядка 80 — 85 .

Динамическая вертикальная составляющая сила, действующая на часть 5 и крыло 8, стремится поднять затвор 2, но усилие от действия датчика 11 удерживает его в этом положении

Конструкция регулятора такова, что позволяет регулировать при помощи упоров 12 степень открытия затвора 2.

Закрытие дроссельного затвора 2 наступает тогда, когда уровень воды снижается.

Датчик 11 содействует через тягу 10 повороту крыла 8 вокруг шарнира 7. В этом случае крыло 8 поворачивается до горизонтального положения и вертикальная составляющая динамического воздействия потока равняется нулю. Происходит закрытие затвора 2 под действием силы тяжести и статического давления, сила воздействия которого на нижнюю часть затвора 2 больше, чем на верхнюю.

При необходимости регулировать уровень воды в верхнем и нижнем бьефах фиксатор устанавливают отдельно от упоров 12, которые размещают в верхнем бьефе. Это делается с той целью, чтобы датчику 11, размещенному в нижнем бьефе, не требовалось преодолевать усилия для поднятия датчика 11, размещенного в верхнем бьефе.

Размещая датчик 11 на разных горизонтах в верхнем и нижнем бьефах одновременно, задают величину перепада, которая не является постоянной, так как при снижении горизонта воды в нижнем бьефе вода из верхнего бьефа будет забираться до тех пор, пока уровень в нижнем бьефе не достигнет заданной величины. Принцип работы этой системы аналогичен рассмотренному случаю для верхнего бьефа. Управление верхним бьефом и уровнем грунтовых вод осуществляется аналогично. На фиг. 4 штрихпунктиром показана компановка регулятора для

1621000 Формула изобретения

С/й7Я

Риг. 5 управления уровнями воды в верхнем бьефе и грунтовых вод. К рассматриваемой конструкции добавляют колодец 21, водовод 23 и колодец-поглотитель 22 грунтовых вод.

Колодец 21 не сообщается с уровнем воды в верхнем бьефе. Равноплечий рычаг 16 меняет положение оси 17 вращения, как показано на фиг. 5. Принцип работы остается неизменным.

Необходимо учитывать, что при снижении уровня воды в канале до отметки (положение оси 3 дроссельного затвора 2) датчик 11, который размещен в верхнем бьефе, будет содействовать закрытию затвора 2 и созданию определенного «мертвого» горизонта, т. е. экономному использованию воды.

1. Регулятор уровня воды в гидротехнических сооружениях, включающий водовыпускную трубу, на выпускном отверстии которой размещен дроссельный затвор, установленный с эксцентриситетом на первой оси вращения, щит, шарнирно связанный

5 с тягой, снабженной поплавковым датчиком уровня, снабженный ограничителем хода, отличающийся тем, что, с целью упрощения регулятора и увеличения его точности, большая часть затвора, установленного йа первой горизонтальной оси вращения, разделена второй горизонтальной осью вращения на две части, нижняя из которых шарнирно связана со щитом, выполненным в виде крыла.

15 2. Регулятор уровня по п. 1, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, поплавковый датчик уровня установлен свободно на тяге между упорами, установленными с возможностью фиксированного смещения на тяге, 1621000

Составитель В. Коваленко

Редактор А. Маковская Техред А. Кравчук Корректор М. Шароши

Заказ 4246 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101