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;

L_отв - 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).

Для подъема поверхностного плоского затвора необходимо пре­одолеть:

1) вес затвораG₃;

2) силы трения - Т₀ в опорно-ходовых частях и Т_у в уплотнениях;

3) гидродинамическую нагрузку W_в  на нижнюю грань затвора, если она направлена вниз (см. рис. 18.5). Для затворов, сдвоенных с клапаном (см. рис. 19.1, в, г), учитывают вес столба воды над верхней гранью затвора и над клапаном.

Опусканию затвора препятствуют силы трения в уплотнениях и опорно-ходовых частях и сила давления W_в на нижнюю грань, если она в момент посадки затвора направлена вверх.

Если сила, препятствующая посадке затвора, окажется больше веса затвора, то требуется принудительная посадка путем исполь­зования или дожимного механизма, или пригрузки затвора дожимной балкой, или увеличения веса затвора загрузкой балласта. При­нудительная посадка затвора механизмом требует применения жестких тяг, способных работать на продольный изгиб. Использо­вание дожимной балки неудобно при эксплуатации затворов, при­менение балласта увеличивает подъемное усилие. В качестве бал­ласта используют чугунные болванки, закрепляемые в пролетном строении; возможно также обетонирование элементов пролетного строения. Принудительная посадка обычно необходима для деревянных и, иногда, скользящих стальных затворов.

Усилие для подъема затвора может быть вычислено по формуле

            (19.18)

 где - коэффициент перегрузки, учитывающий возможное откло­нение от расчетного веса затвора (за счет применения проката с плюсовыми допусками) и балласта, ;

 - коэффициент, учитывающий трение в обратных и боковых опорных устройствах и неточность вычисления сил трения,

; G_б - вес балласта (вводится в расчет в том случае, если балласт необходим для по­садки затвора).
Силу трения Т₀ вычисляют по формулам (19.10), (19.14), (19.15), а Т_у - по формуле (19.16) при максимальных значениях коэффи­циента трения. Вертикально направленную силу W_в давления воды принимают со знаком «плюс» или «минус» в зависимости от того, будет ли на затвор действовать подсос  или взвешивающая сила.

Усилие посадки

                  (19.19)

где k₁ = 0,9 (при применении проката с минусовым допуском); k₂=1,2; W_в -сила, взвешивающая затвор, при его нижнем положе­нии; W_ф - сила фильтрационного давления на нижнее уплотнение. При S<0 сила ДS дожима затвора или необходимый вес балла­ста G_б

                     (19.20)

Грузоподъемность механизма должна быть более суммы сил, требующихся для подъема затвора и подвесных устройств. Она назначается в соответствии с существующим рядом номинальных грузоподъемностей согласно ГОСТ 1575-61.