Нашли ошибку?

Система Orphus

Гидротехнические сооружения (Часть 2)

Механическое оборудование сооружений

К механическому оборудованию гидротехнических сооружений относят устройства и приспособления, перекрывающие водопро­пускные отверстия и позволяющие регулировать уровень верхнего бьефа и расход воды, пропускать или задерживать плавающие тела.

Затворы представляют собой подвижные конструкции для пере­крытия отверстий гидротехнических сооружений и регулирования пропускаемого расхода воды.

Сороудерживающие решетки служат для защиты отверстий от попадания в них плавающих тел. 

Подробнее...

Общая классификация затворов

В зависимости от положения отверстия относительно уровня воды верхнего бьефа различают затворы:

а) поверхностные, предназначенные для перекрытия водо­сливных отверстий;

б) глубинные, служащие для перекрытия глу­бинных отверстий. Глубинные затворы могут располагаться во вход­ном отверстии, посередине или в конце водовода. Глубинные затво­ры для напоров 50 м и более относят к высоконапорным затворам.

По эксплуатационному назначению затворы делят на:

Подробнее...

Классификация поверхностных затворов

Основным признаком затвора, определяющим характер его конструкции, является спо­соб передачи давления воды на сооружение.

Различают следующие затворы, передающие давление на быки и устои: а) плоские затворы и балочные заграждения (шандоры)

(рисунок 1, а, б), их движение поступательное; плоские затворы на­зывают иногда щитами, а съемные щиты пролетом 1-1,5 м, высо­той 0,7-1 м - щитками;

б) сегментные, имеющие вращательное движение (рисунок 1, в);

Подробнее...

Классификация глубинных затворов

Характерным признаком глубинного затвора является, как и у поверхностных затворов, способ передачи давления воды на сооружение.

Затворы, передающие давление на сооружение непосредственно через опорно-ходовые части,бывают:

а) плоские, аналогичные по­верхностным (рисунок 2, а);

б) сегментные (рисунок 2, б).

Подробнее...

Пропуск воды и плавающих тел через затворы

Для регулирования расхода воды через отверстие поверхностный затвор или поднимается на некоторую высоту - подъемные затворы (рисунок 3, а), или опускается - опускные затворы (рисунок 3, б). Глубинные затворы или поднимаются, или поворачиваются вокруг своей оси (рисунок 2, г, ж, з), или же перемещаются в направлении оси водовода (рисунок 2, д, е).

Для уменьшения подъемного усилия, а также для большей маневренности применяют поверхностные затворы - плоские и сег­ментные (рисунок 3, в), выполненные из двух элементов, отдельно приводимых в движение и позволяющих пропускать воду поверх затвора и под ним или одновременно сверху и снизу, а также используют затворы с клапанами (рисунок 3, г).

Подробнее...

Действующие нагрузки на затворы

Нагрузка на затвор изменяется в за­висимости от открытия затвора и гидравлического режима. Гидро­статическая нагрузкана затвор при полном закрытии отверстия является главной нагрузкой. Расчет элементов затвора на проч­ность производится по максимальной нагрузке, которая может быть в диапазоне всех возможных при эксплуатации положений затвора и гидравлических режимов.

Основное сочетаниенагрузок определяется при максимальном уровне воды (с учетом ветровых изменений уровня) и максималь­ном напоре при нормальной эксплуатации. Особое сочетаниена­грузок определяется при форсированном уровне воды с учетом влияния волнения и условий, которые могут возникнуть в катастро­фической ситуации  (нарушение нормальной работы сооружения).

Подробнее...

Эксплуатационные требования к затворам

Главнейшие требо­вания к основным затворам сводятся к следующему:

а) безотказ­ность в работе;

б) водонепроницаемость контактов затвора с со­оружением;

в) необходимая быстрота маневрирования;

г) мини­мальная мощность механизмов для операций с затвором;

д) удоб­ство монтажа, ремонта и смены изнашиваемых в процессе эксплуа­тации деталей и узлов.

Одним из требований к ремонтным затворамявляется возмож­ность перестановки их из одного отверстия в другое, что позволяет довести число ремонтных затворов до 1-2.

Основные положения расчета затворов на прочность

Согласно СНиП II-А.10-71 строительные конструкции рассчи­тывают по методу предельных состояний. Однако положения СНиП II-В.З-72, которым руководствуются при расчете стальных конструкций зданий и сооружений, не распространяются на конст­рукции, находящиеся в особых условиях, в том числе на конструк­ции гидротехнических сооружений.

Поэтому при расчете затворов учитывают дополнительные требования, предусмотренные соответ­ствующими ведомственными нормативными документами.

При расчете затворов различают, как и в случае расчета строи­тельных конструкций, два предельных состояния: первое - по несу­щей способности и второе - по деформациям. Первое предельное состояние характеризуется потерей несущей способности в резуль­тате разрушения или потери устойчивости и формы, в том числе и в результате усталостного разрушения (под действием перемен­ной систематически действующей нагрузки). Второе предельное состояние наступает, когда при достаточной прочности и устойчи­вости конструкция становится непригодной к эксплуатации из-за появления недопустимых прогибов, углов поворота, колебаний.

Подробнее...

Общие сведения о плоских затворах

Плоский затвор перемещается в пазах бы­ков и устоев. Выполняются плоские затворы из стали, легких спла­вов, дерева или железобетона. Затвор состоит из подвижного про­летного строения, опорно-ходовых основных и вспомогательных частей, уплотняющих и подвесных устройств.   

Одиночный затвор представляет собой одну подвижную конструкцию, а секционный затвор состоит из нескольких подвижных конструкций, поочередное маневрирование которыми дает возможность перекрывать высокие отверстия без увеличения грузоподъемности кранов.

Подробнее...

Конструкция пролетного строения

Основной частью пролет­ного строения является несущая конструкция затвора,т. е. все его продольные элементы, попадающие в поперечное сечение и пред­назначенные передать нагрузку от воды на опоры затвора.

Ригели выполняются в виде сплошных балок или ферм (рис. 4). Для пролетов LР до 5 м применяют прокатные профили, с увеличением пролета - двутавровые балки составного сечения высотой (1/7-1/9) Lр и фермы высотой (1/6-1/8) Lр. Для умень­шения ширины пазов высоту ригеля на опоре принимают 0,40-0,65 от его высоты в пролете.

Поверхностные затворы выполняются, как правило, двухригельными, реже трехригельными. Если нижний ригель сплошной, то между ригелем и поверхностью струи при истечении из-под затвора может образоваться область с переменным давлением. Во избежа­ние этого угол  между поверхностью порога водослива и касатель­ной к кромкам затвора и ригеля должен быть не менее 30°, что отвечает расстоянию от нижней кромки затвора до ригеля (0,12-0,20) Н.

Подробнее...

Расчет элементов пролетного строения

Обшивку затвора рас­считывают на:

1) местный изгиб панели обшивки, как жесткой пластинки;

2) работу обшивки, как присоединенного пояса стрин­геров или .поперечных балок балочной клетки;

3) участие обшивки в общем изгибе затвора, как присоединенного пояса ригелей.
При определении изгибающего момента в расчетном сечении обшивки нагрузку принимают равномерно распределенной, отвеча­ющей гидростатическому давлению р в центре тяжести панели. На­пряжение в обшивке толщиной   от местного изгиба вычисляют  по формуле

Подробнее...

Опорно-ходовые части и их расчет

Для поверх­ностных затворов применяются скользящие или ко­лесные опоры. Скользящие опоры(рис. 19.7) выпол­няют из дерева, металла или синтетических материа­лов. Широкое распространение получил древесно-слоистый пластик (ДСП), внедря­ется новый материал - маслянит.

Полозья сколь­зящих опор из ДСП выполняют в виде опорных по­душек (обойм, кассет), в которые запрессованы вкладыши. Шири­ну пакета ДСП принимают до 12 см. Полозья стальных опор выполняют в виде полос или опорных подушек с вкладышами. Рельс или полоз должен иметь шлифованную цилиндрическую по­верхность из нержавеющей стали, которая при повороте опор на некоторый угол при прогибе ригеля обеспечивает постоянный кон­такт полозьев с рельсами.

Применение дерева ограничивается величиной допускаемых напряжений на смятие: для сосны -1,5 МПа (15 кгс/см2), дуба - 3 МПа (30 кг/см2).   Оценка   допускаемой   нагрузки на опоры из пластика производится по ве­личине погонной нагрузки, на стальные  опоры - по величи­не допускаемого контактного напряжения.

Подробнее...

Уплотнения поверхностных затворов

При малых напорах дон­ное уплотнение простейшего типа устраивают в виде деревянного бруса обтекаемой формы (рис. 19.11, а). В современных затворах применяют ножевые резиновые уплотнения (рис. 19.11, б) или из резины Р-образной (бульбовой) формы (рис. 19.11,в). Давле­ние на резину допускается до 1,5 МПа (15,3 кгс/см2), деформа­ция - до 5 мм.

Боковые уплотнения прижимаются к закладным частям давле­нием воды. Для небольших затворов находит применение так называемое листовое

Подробнее...

Вес затвора, усилия подъема и посадки

Для предваритель­ного расчета собственного веса G3 подвижной части плоского сталь­ного затвора существует ряд эмпирических формул. Для современ­ных конструкций стальных затворов СКВ Мосгидросталь рекомен­дует формулу

                     (19.17)

 где W - нагрузка на затвор, тс;

Lотв - ширина пролета в свету, м.

Формула применима: для колесных затворов при  (20 тс-м) (k=0,12, n = 0,71); для скользящих затворов  (27 тс-м) (k=0,09, n = 0,73).

Подробнее...

Катковые затворы

Давление от затвора передается через опорные балки    непосредственно на катки, объединенные   рамой(рис. 19.12).    Размеры    катков определяют    по формуле (19.12), диаметр их выбирают в пределах 20-30 см, ширину - 20-50 см; нагрузка на каток может достигать 147-246 кН (15-25 тс). Катки распределяются в раме по принципу равнонагруженности.

Сопротивление движению катков сво­дится к трению качения катков по стой­кам затвора и рельсам в пазах быков. Силу, которую надо преодолеть при подвижке затвора, определяют из уравне­ния

      или  

откуда

Подробнее...

Затворы из легких сплавов и железобетонные

Применение; затворов из алюминиевых сплавов целесообразно вследствие высо­кой коррозионной стойкости, сохранения механических свойств ме­талла при температурах до - 80° С и снижения,  массы   затвора. В то же   время более   низкий, чем   у сталей, модуль   упругости (в 2-3 раза меньший) уменьшает жесткость конструкции.

Плоские затворы из легких сплавов целесообразнее в тех случаях, когда удельный вес собственно подвижной части составляет значительную долю в величине подъемного усилия (ремонтные за­творы - 100%, основные колесные затворы - 60-80%, на полозьях из пластика - 40-60%). Это обстоятельство, а также то, что легкий основной затвор требует балласта для посадки на порог, не снижает грузоподъемности механизмов основных затворов; более экономично применение легких сплавов для ремонтных затворов. Однако из легких сплавов пока изготавливаются только сегментные зат­воры.

Подробнее...

Деревянные плоские затворы

Деревянными плоскими затворамиобычно перекрывают отверстия шириной 14-1,6 м, высотой 0,64-1,2 м, при напорах 2-3 м, а иногда и более. Затвор состоит из досок толщиной 6-10 см, соединенных вчетверть или шпунт (рис. 19.13) шпонками, врубае­мыми с напорной стороны затвора. Для подъема затвора служат крючья из полосовой стали (обычно 8х50 мм), приболченные к доскам затвора. При повышенных напорах концы затвора оковывают полосовой сталью или уголком. Деревянные плоские затворы могут перекрывать и большие пролеты. В этом случае они анало­гичны стальным: брусчатые ригели и балочная клетка, обшивка - дощатая.

Подробнее...

Параметры плоских затворов, область применения

Плоские стальные затворы получили наибольшее распространение ввиду простоты конструкции, малых размеров вдоль потока, удобства осмотра, ремонта и монтажа    (монтаж производится    на берегу,а доставка в пролет - готовыми). До 1955 г. применялись в основ­ном клепанные конструкции. С развитием технологии сварки они были вытеснены сварными. Применение сталей повышенного качества позволило за последние два десятилетия существенно уменьшить вес пролетного строения затворов, упростить их конструкцию.

Широкое распространение получили затворы на скользящих опорах из пластика, поскольку такие опоры проще в экс­плуатации, нуждаются в менее глубоких пазах, что уменьшает толщину быков и проще в изготовлении.  Плоские затворы требуют устройства пазов глуби­ной 1/8-1/20 ширины от­верстия. Ширина паза может быть несколько больше высоты ригеля или равна ей; для двухригельных колесных она достигает 3,5 м, в сдвоенных затворах больших проле­тов - 5 м.

Подробнее...

Схема сегментного затвора

Пролетное строение АВСD (рис. 19.16, а) сег­ментного затвора представляет собой изогнутый плоский затвор, поворачивающийся вокруг оси О, на которой насажены ноги ВСО, передающие нагрузку на сооружение. Напорная поверхность обычно выполняется цилиндрической постоянного радиуса.

В этом случае при совпадении оси вращения затвора с геометрическим центром поверхности затвора равнодействующая давления воды проходит через ось вращения затвора.

Обшивка может быть также цилиндрической переменного радиуса или плоской (рис. 19.16, д).

Подробнее...

Так же рекомендуем посмотреть:

© 2007 Hydrotechnics.ru.
Использование материалов разрешается при обязательной установке
активной гиперссылки на сайт Hydrotechnics.ru рядом с опубликованным материалом.

Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика