Анализ работы секторного затвора

Действие сил на затвор при его рав­новесии или повороте может быть представлено в следующем виде.
Тонущий вододействующий секторный затвор(рис. 19.36, а, б) находится под воздействием сил веса G затвора и давления воды: W₁ на напорную грань со стороны верхнего бьефа, W₂, W₃ - на внутренние грани со стороны камеры противодавления; W₄ - сила давления на низовую грань переливающейся воды (рис. 19.36, б). Кроме того, имеются силы трения в шарнирах оси ра­диуса r и трения Т_у в боковых уплотнениях.

При равновесии затвора в каком-либо положении сумма момен­тов всех сил Wi и веса затвора относительно оси вращения должна быть равна нулю. В условиях предельного равновесия, т. е. в мо­мент начала поворота затвора вверх или вниз, в уравнение равно­весия добавляются моменты от сил трения, направленные в сторо­ну, обратную движению. В общем случае

            (19.36)

 где R_у - плечо силы трения в уплотнениях (остальные обозначе­ния см. на рис. 19.36, а, б).

Открытие отверстия  плотины регулируют,  впуская  в  камеру давления воду из верхнего бьефа и выпуская ее.

 Рис. 19.36 Схемы действия секторного затвора

Поплавковый затвор(рис. 19.36, в, г) находится  в несколько иных условиях. В общем случае состояние предельного равновесия выражается уравнением

          (19.37)

Каждому равновесному положению  затвора  соответствует определенный   напор в камере   противодавления,   поддерживаемый соответствующей   величиной  расхода воды, протекающей   через камеру.

Поскольку затвор плавает, в верхнем положении его приходит­ся удерживать от выталкивания ограничителем, вызывающим ре­акцию А, которая может быть найдена из уравнения (рис. 19.36, в)

           (19.38)

Полугидравлический затворимеет обшивку лишь на части ни­зовой грани (рис. 19.36, д, е), поэтому силы W₂ давления воды на эту часть обшивки недостаточно для подъема затвора,  вследствие чего применяется механизм маневрирования, дополняющий подъ­емное усилие, создаваемое давлением на обшивку со стороны ниши.