Стабилизатор расхода воды

 

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для стабилизации расходов воды, подаваемой в отводящие каналы. Цель изобретения состоит 6 увеличении пропускной способности устройства за счет того, что устройство содержит вертикальный щит 1, к нижней части которого прикреплен козырек 2, выполненный в виде выступающего в сторону верхнего бьефа двугранного клина (для широких пролетов - в виде многогранного щита), а вертикальный щит 1 выполнен с вертикальным изломом в сторону нижнего бьефа (для широких пролетов в сторону верхнего бьефа ). 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s 6 05 D 9/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4798328/24 (22) 31,01.90 (46) 23.05.93, Бюл. М 19 (75) Э.Б.Бекбоев и Р.С,Бекбоева (56) Бочкарев Я.В. Гидроавтоматикэ в орошении. — M: Колос, 1978, с.124-125, рис. б.

Бочкарев Я.В. Гидроавтоматика в орошении. — M: Колос, 1978, с,125, рис, а. (54) СТАБИЛИЗАТОР РАСХОДА ВОДЫ (57) Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для стабилизации расходов воды, подаваемой в отводяИзобретение относится к области гидротехники и может быть использовано для стабилизации расходов воды, подаваемых в отводящие каналы.

Известен стабилизатор расходов воды (Я,В.Бочкарев. Гидроавтоматика в орошении. M. Колос, 1978, с.124-125), содержащий плоский щит, к нижней части которого прикреплен двойной наклонный козырек.

Цель изобретения — увеличение пропускной способности устройства.

Работа устройства поясняется следующими схемами: на фиг. 1а показан план участка сооружения, включающего стабилизатор расхода; на фиг. 1б, в — разрезы по стабилизатору расхода; на фиг, 1г— общий вид стабилизатора расхода; на фиг.

2а,б —.общий вид стабилизатора расхода для широкопралетных сооружений; на фиг. 3 — 7 показаны прочие1.. поясняющие схемы для пояснения работы устройства.

Стабилизатор расхода содержит вертикальный щит 1, имеющий вертикальный излом в сторону нижнего (или верхнего) бьефа, „„5Q „„1817066 А1 щие каналы. Цель изобретения состоит в увеличении пропускной способности устройства за счет того, что устройство содержит вертикальный щит 1, к нижней части которого прикреплен козырек 2, выполненный в виде выступающего в сторону верхне- . го бьефа двугранного клина (для широких пролетов — в виде многогранного щита), а . вертикальный щит 1 выполнен с вертикальным изломом в сторону нижнего бьефа (для широких пролетов в сторону верхнего бьефа). 7 ил. к нижней части щита жестко прикреплен козырек, выполненный в виде наклонного щита 2 в форме двугранного клина (или многогранного щита), выступающего в сторону верхнего бьефа.

Работа устройства основана на известном принципе, основанном на поддержании постоянного расхода воды в отводящий канал независимо от изменения расхода и 3 уровня воды в верхнем бьефе сооружения (в 1 .) определенных пределах) за счет изменения О сопротивления и коэффициента вертикаль- ©, ного сжатия струи при выходе из отверстия под стабилизатором расхода, а следовательно, и изменения коэффициента расхода, .при иэменечии действующего напора при постоянной площади рабочего отверстия отвода (см. прототип).

В приведенной конструкции стабилизатора расхода истечение в нижний бьеф происходит на участке АВС наклонного щита 2 (фиг. fa), что позволяет увеличить площадь сбросного отверстия ш эа счет выполнения его ломанного сечения, вследствие чего пло1817066 щадь его будет определяться суммой площадей:

Р = Рцсс1в1+ Рслд с

11 где Ря 1 . — площадь отверстия согласно схемы, приведенной на фиг. 16;

РлсА1g — площадь отверстия согласно схемы, приведенной на фиг. la.

Но поскольку величина расхода находится в функциональной зависимости от величины отверстия, то следовательно, происходит и увеличение расхода воды, подаваемого в отводящий канал.

При необходимости применения стабилизатора расхода на широких пролетах сооружений наклонный щит 2 может быть выполнен в виде многогранного щита, имеющего три и более граней (см. фиг. 2а), или же в виде двугранного щита, но с изломом вертикального щита 1 в сторону верхнего бьефа (см. фиг. 26). Выбор формы стабилизатора обосновывается конкретными условиями и параметрами проектируемого сооружения.

На фиг. 26 вертикальный щит 1 изогнут в сторону верхнего бьефа. Изогнутость вертикального щита 1 в сторону верхнего бьефа объясняется тем, что в этом случае мы имеем надежное крепление вертикального щита 1 в направляющих, что видно из схемы, приведенной на фиг. 5а: при приложении силы Р давления воды щит АВС, деформируясь, глубже уходит в направляющие пазы затвора. В случае, если изгиб щита АВС выполнить в сторону нижнего бьефа, то при приложении силы Р давления воды (см. фиг

56) щит АВС, наоборот, начнет выходить иэ направляющих пазов затвора.

Следовательно, при изгибе щита 1 в сторону верхнего бьефа и при воздействии на него силы давления воды Р обеспечивается надежное крепление вертикального щита в устоях сооружения за счет деформации щита 1, направленной на увеличение общей ширины затвора от В до В (см. фиг. 5а), что особенно важно при применении стабилизатора расхода на широких пролетах coopóжения, При изгибе же вертикального щита 1 в сторону нижнего бьефа и при воздействии силы P давления воды, щит 1, деформируясь, уменьшает свою ширину от В до В, что может привести при широком пролете сооружения к выходу вертикального щита 1 из направляющих пазов.

При широких пролетах сооружения для уменьшения длины козырька необходимо его выполнять в виде многогранного щита, что значительно сокращает также его металкоемкость. На фиг. 7а показан стабилизатор расхода в плане, где АВСР— нижняя кромка козырька стабилизатора расхода, на фиг. 76 показан общий вир стабилизатора расхода, где АВСРР С В А — контур донного отверстия стабилизатора расхода относительно горизонтальной плоскости дна; AHMP — козырек стабилизатора, принятого нами в качестве прототипа (см. пунктирные линии, фиг. 7а, б); ЛРР А — контур отверстия ста11 билиэатора — прототипа (см. пунктирные линии фиг. 76), Из приведенных схем (см. фиг„7а, б) видно, что отверстие АВСРР С" В А предложенного стабилизатора расхода больше отверстия ЛРР А стабилизатора — прототи1 па, что достигается за счет выполнения ко"5 зырька в форме многогранного щита, вследствие чего донное отверстие стабилизатора приобретает ломанное очертание, повторяющее очертание кромки многогранного щита. Кроме того, как отмечалось вы20 ше, при выполнении козырька в виде многогранного щита уменьшается длина козырька (см, фиг. 7а), а следовательно, уменьшаются и нагрузки, воздействующие на козырек, и его масса, кроме того, в значи25 тельной степени увеличивается его пропускная способность (расход). Для наглядности на фиг. 7а пунктирными линиями показана возможная длина козырька 3 в случае исполнения его в виде двугранного

30 клина, Рекомендуемый диапазон углов должен находиться в пределах 600 < а < 180", при этом, если а будет стремиться к 1800, то в пределе мы можем получить конструкцию

35 прототипа, В этом случае клин выродится (перейдет) в плоскость (см. фиг. 6а, б, в).

В случае, если угол а будет стремиться к СОО, то мы в пределе получим конструкцию, показанную на фиг. 1а, б, в.

В случае же, если угол а меньше 60 (а < 60 ), возникают большие моменты вращения относительно места крепления наклонного щита 2, при этом наклонный щит 2 начнет вытягиваться в сторону верхнего бьефа, приобретая форму острого клина, что способствует налипанию на него мусора. В связи с этим мы ограничиваем этот угол из конструктивных соображений, но в принципе, этот угол может быть равен

50 590 580

Что касается такого признака, как наличие клина, выступающего в сторону верхнего бьефа (см. формулу изобретения), то это условие является обязательным, т.к, предлагаемый стабилизатор расхода работает на известном принципе, при установке одиночного козырька, выступающего в сторону верхнего бьефа (см, Я.В.Бочкарев. Гидроав1817066 томатика в орошении, М., Колос, 1978, с,124 — 125).

Эффективность предлагаемой конструкции в сравнении с прототипом заключается в том, что благодаря выполнению козырька в виде выдвинутого в верхний бьеф двугранного клина увеличивается смоченный периметр сбросного отверстия под стабилизатором расхода, вследствие чего увеличивается также площадь сбросного отверстия, что в конечном итоге способствует увеличению пропускной способности стабилизатора расхода.

Кроме того, выполнение вертикального щита с изломом в сторону нижнего бьефа, а также выполнение козырька в виде двугранного клина позволяет обеспечить конструкции большую жесткость, а следовательно, увеличивается и надежность работы устройства при постоянно меняющихся нагрузках, 5 действующих на конструкцию, вследствие колебаний напоров воды со стороны верхнего бьефа.

Формула изобретения

10 Стабилизатор расхода воды, содержащий установленный на входе в отводящий канал вертикальный щит, к нижней части которого прикреплен козырек, о т л и ч а юшийся тем, что козырек выполнен в виде

15 выступающего в сторону верхнего бьефа клина.

1817066

Фиг.2

1817066

1817066 б) Составитель Э. Бекбоев

Техред М,Моргентал Корректор О, Кравцова

Редактор С. Кулакова

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

Заказ 1722 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская на6„4/5