Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Водоподпорно-регулирующее устройство облегченного типа автоматического действия на мелиоративных каналах

ВАК РФ 06.01.02, Мелиорация, рекультивация и охрана земель

Автореферат диссертации по теме "Водоподпорно-регулирующее устройство облегченного типа автоматического действия на мелиоративных каналах"

tóUA CCi&Ä ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОШПЙ У. ОРЛЕ

ÍfJsgsüM трасного sfwcHJí (хжтш&лгяя.

■ г. АКАДЕМИЯ

«э ИЮ/] 1Э35

На пра*ж рукотп; % ' КЯохому Ус-Уо Екстен УІК:627.845:631.6

ВОДОПОдПОРНО- РЕУ УЛНРУШЕЕ УСТРОЙСТВО СЗ.ЇЕГЧННІІОГС ТИЛА ДВТОУЛГїїЧЕСКОГС- ДЕЙСТВИЯ НА »«ЄЛИЗгАТЖКЖ КАНАЛАХ. . 1

йіеіша»вость:05.0а.05. -"Уелисргагя и орозгтакх?

земледелие"

, Orr.ä~rAj

диссерт.-луи на соі*скя.«їе ученей степени рсонлид. та теXну~ч%rx hsvk

ГСГгЗї I «95 Г

Диеоертациоякая раоота выполнена в Белорусской сельсге зз.гтгзениой жалкий на ?;зтл'Лре ги£гот>?хничесд1х сооружена голооноракчадя

Научный рукоеоадт,«: канзилат технических.паук, доиект ЛАРЬКОВ В.М.

0i>!'i5;.a/iba4‘? опггснйнты: Члеи-кори.МИА, Академик НИА, До

' г-хничеекда ¡¡аут;, профессор

■ МИХНЕБИч а. И. ;

га,*.генерального директора ВедНЙЙМ

■ яднлллат технических кш, 'хРНЙК

¡1г*дагидтич-: Ь“ЛГилроЕол:-:;.ъ

• • .Viа дисо^сгаааи ссстсшсл __илял__г.

■ ■ ~ чо.ос? ла саселйали Сог.;та гю защите диссерт Д. ?' Велезу-секом ■ штучно-исследовательском икс::-:

ч^-гиоуаши и .лугнбслстз^ m .длрел/: iwWAO п. Минск,ул. Не •'-.ьа«а ibo, ЬелНкйМ и Л _ -

• С д.чо’ертэлде-й модно ознакомится в саблкотекь '<

Нйм а ¿. ■ ’

АВТС-рм^раТ Р'лССЛЙК _________"____________1930 г. •

УЧк!,ч7, о-гкретгф«. слеап-'ли-’.-иросаннс! с сая-'Тя. зам. генерального директора Еелнлим и /¡.доктор тонических наук

. Лихаа^оич >

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА работы

Актуальность темы: з борьбе за экономическую незаЕисиу.ості Геиеєйской Республики важное место принадлежит решению продовольственной проблемы.Несмотря на то. что около 85? населения занято сельскохозяйственным производством, наблюдается нехватка без импорта продуктов питания. .

В связи с этим расширение и внедрение в сельскахозтаствен-кую практику прогрессивных гидротехнических (сельскохозяйственных; мелиораций является первостепенной народохозяйстзен-НОЙ необходимость!). . .

Однім кз основных направлений научно-технического прогресса в мелиорации является повышение эффективности и качества строительства мелиоративных систем, разработка и внедрение рациональных гидротехнических сооружений с применением ЗНірГО- и материалосберегаюцих конструкций и технологий, ся:я:ение затрат на эксплуатацию объекта. ,

. В условиях Твггнеи большинство мелюратизннх объектов рас-юложкно на поймах рек и в предгорных зонах.В зависимости ст іериода года наблндгются резкие кслебашк уровней и расходов.

В связи с дефицитом влаги интенсивное развитие сельскохозяйственного производства наиЭолее тесно связано с развитием ¡решаемого земледелия. 5 езею очередь орозаемс-е земледелие связно с проектированием и строительством на мелиоративных сас-•емах различных ачкумулируских и водоподпорво-ретулцр/юпкх окружений в том числе на осушггелыго-увлашггельнах система*:;

Ври ЭТОМ ДЛЯ УСЮЮИЙ ВОДНОГО ХОЗЯЙСТВа И ЭКОНОМИКИ Гвинеи, тделеннесть объектов строительства от населенных пунктов, лзбрм зяеогонасыцеяность сельскохозяйственного производства 20бую актуальность имеет применение сооружении облегченного хнокнчного типа из традиционных материалов, тісрогбто:/.з.тич?с-:го действия, которые не требуют электроэнергии к постоянного іслуливавдего персонажа. ;

Исходя из этих условий данная работа нзправлена на разог->іку к исследование нсдоасдпорно-регулирукае-го устройства ти-і авторегулятора уровня, ксторыл является одним мз ваукГглхх ору.гениі! оросительных систем.

їізвестнс свиае трех ть.':?;1»' различных конструкций азтой'-зен-ских затворов к устройств кногкх авторов.

Кз них модно отменить наийолее к»ьестк.‘9 работы к ксис-ігкции: Ллгф&ровичаА.й., Андреева В. А., - '.лкзреї-а Р.. В , Ке-

вадрнко ' З.И., Коваленто и.К., Маковского 5.Э. .Озчарова Е. Е. .готисез Е.А... , Самздова Р.Я., Сергеезз. В./1., Шарова

в.В., конструкции французской икогы, например ¿¡ирмы "Нє£ї>П2к‘'_ и многих других. В мелиораткзной лрастке в-настоящее вреыя ПОШіЄНЯЄТСЯ лиыь несколько десятков КОНСТРУКЦИЙ метаЩ/ШЧеСКИК * *>

затворов-автоматов я регуляторов. Наряду с их индивидуальными особенностям и достоинствами они обладают к радом обдах недостатков: существе иная металлоемкость, сложность конструкцій, коррозийная неустойчивость основных частей в воде, затруднение

о пропуском тра?_гитнш расходов и т.д.

Поэтому снижение материальных, трудовых и энергетических затрат на уделе влени-з зксшг/глацаонных расходов, водохозяйственное обеспечение оропаемого земледелия является актуальной задаче;; сельскохозяйственной отрасли Гвинейской республики.

Цель работы заключается в разработка и применении на основе научных исследований и обоснованных расчетов,простого г конструкции и технологии изготовления, удобного и эффективного в эксплуатация водоподпорчо-регулируюаего устройства облегченного типа автоматического действия для ¡¿аг кет радь ных канале: осушктельнз-увлатаительных систем. ;

Выполнение этой цели предполагает решение следующих основных задач:

1.Разработать принципиальную модель рационального автоматического водоподпорно-регулирующего сооружения в виде забора-автомата, обеспечивающего:

- регулирование уровня верхнего бьефа;

- пропуск, плаватаих предметов;

; - промывку и опережение магистрального канала;

- возможность применения традиционных (природных) материалов; ■

-простоту конструкции -Л ЗффеиТИЕНОСТЬ в энгплуатащи.

. 2.Дать конструктивно-теоретическое обоснование предлагаз-

- ыого устройства. *■

3. Предлежать кетсдику расчета- и конструирования ведопод-торно-регулійруиї-'го ?УДроаЗТСЙі1а:і-а ДЛЯ МйГКСТОаЛЬЕЫХ ьаналов ос>ш;?ілько- увлажнительных систем.

Научная ног-и?та работы

1. Предложена принципиальная кочотруїщия регулятора уровня верлаего бьера е виде затвора-автомата (авторегулятора) сСлег-

•їїіогс сеятрнсго тіпа jj.t, к®ллсра?шпе: ¡¡аналсЕ.

Z. УоїАнгьлея: граничї-ьл уллсліи? сгалщілск рллслл лртрлл->УОГО УСТрЛЙЛТВЛ.

S. Пс'л\’ча:ы гспзлнктельл’б ггила:-г г лгол\л.і:::лЛ z'^c^'jr.zzz,: їьоя:а?й.аж '. K>wn-.H5piinecK::v 1 і сг.сохігг.зі, .

•i. Пслулуль: zqi осшггел: н: •' raHn’.:= o грллул:лілл сллуліул:;:;' saa OTsezc'iní: ари язлечпі: дентак separo?.

5. Прзпслб-зе, ;а;?рубо':лно :: кослегсг.-^з '.аі':,":::: zr.s

-лклклалки т>з5огу секторког" гкгрозьлікггй.

S. Пргллллелл ї.:~-'гслі:і:н. и л;л-л7лл;лл’лу: ?:rc:ru-

лл-регу^лрупллгл у'ірскстгі. с;луорло:з ллл».

Нслулгллгс.ллу;': л^ллллль слболк

Прлллал;,л-:э; ycrpsftcirr.,гкгагк олл:л:лелс« о:' л::;:х ллл-лл ллсллслсл -'lip;• улеллмл'/клллік. ллл ллл і лг-

'сле^лл пер" лл.л:рллл:и~ ольль:? ул,л. ■ лллллі с;::ллл :..г ллллллеж л плпллілльлл кллурл. лр\У'..ллусллл лиллл'У л ,.л_ Глл: лл лслліллллпл: кллле иулслусЛлууг у~г;глу :л ,л-

і^лтерлр’л; :і су:ллг; ст'лмлстї усїхл^лліл 4>л" ллл.л: л т;лзілл:л.

Стл'л’іьнолт; рлСслл лл;р_-izz':rz'z. ЛР-. слелл-л г:л лллл.. ■

"Л ПрОЛТЛ". ЛЇКЛЛїРЛ. Л уГЛЛЛЙЛГВСм.

лр:і'г?;ллл“ лр1'- :л:лг;:л;лгл уллрлі'-лліі лл-:л гл: ллллглі ;ллллі стлсілллілл? ;; ;.клмулл:л;/г:л;;^ ; -трлрі, :.л ул'ллг-і'тнлл р-;-г;:гс-.' лллллтел; нл-оллл.ллл' л:,г- лг:г-.-!/. лл^сРллл^ :лл ~:ы. Рлз л :лб лглл^лпл ллу;- р: ллл:л.-с.л р:- ■

•; доиг.=аклл.''і‘:і на сл-л^лі лчл їх у.лл-. лрн г;л"лллхллчлл:лл. с л1-

улілі и гелл л:алх^кі'Н у. л:л'л«лл леліллр—лл'лх Влл.а у Г'и 1?Э-1г .:'слгу rsjeKi гглльй '"лллл^ллс;;:л-:->г\л:л ,у:г,-рулетул :•:л vez лллльллл лллллзл" лРу-улу 11/czл-улл :.лл\-¡ЇЛИ !л. 5 ЛЛТ.Л./ і СбЛргЛЛЛ- клмлілх Tpvprr "л-: ллр.л-л

,;лроіехннлл : vcü:b¡’H>: Ь^л..р,с;:" .ксзлтал: У-ЛО'Л' г '.17-.''.

рСъ^м р.з?стк. Лислертглілк z~zzzv,r у.ь "ле..лл:ия, л-:?л обпш їллллоб її списка иллслуллгл^:-:?:' лг.іг ллллг.-л глллтг жена иа 1Г.З лтллнлллл какккозпногс т;*>лта. ї'.-..ліл,л;'і'аа.л-ліл. зистнками я 9 тайляїйми. Сзиоск ;;:і-'їралурь: ііллул^ул-.-: ленсванм!, иь ки.ч 0 кяостракгьгх а^лерел.

- Содержание работы

В тгэозсй гла?е диссертации излагается состояние прсблеш упрэЕЛt урозеяным всдеым режиме« всдспровадяпкх каналов,

0суиител>яс-увла.«яительаьїх систем. При этом оссссе внимание уделено инженерным устройства5.', обеспечизаюакм автоматическую стгйильнссть заданного уровня воды в верхнем бъесре водопрсво-днрих каналов сстаитэлько-увлак^/ггельных систем. Отмечены гид-солс“кческие особенности и лана краткая техническая хараете-Рлстйкіі .--росотольшх систем Гвинеи рассаст'^скэгс заправлення.

Пси этгм пр'векэны наїйслее тжікчкие технические системы, ссйогяьма цементами кстсгрых яе.тлютоя: истсчяиха срсрєеіл

-•пруг, зсдохранйлкде ) ; згаспггпрснка псрсуздск, ьс20пре;0дз-Ъ’.Ъ .УаніЛі; хрсситэдырд;, нагтскр-л'зчие : «агястралькігз сбссс-іьє. B3âonpiacos.c-osrvs;!p'.vKS» сгсссуясїния. регдар>;о;дзл сгп *сгараї*гькєя . jpcow!*»»:-? . Чзк г.з:<а&:-сз%“7 -сыт Гзлнеи, ера гіскгигзж' р:кга матлстгалый«* :*.£.чаяы чаете акгы&сувтсл для ссолї-нлн ‘ ~т?ход:з:сго ак^г.’ргсузопгс сЛема годы на чеках и перепуска ¿оль’ as одного чета з другом. То есть, магістраліней кзяаг ' bæîîxs однезр.люшїо агелмуляр^ктаа*. уалзшитулем ;» :,су—іує/ ем.

Поз vow/ для по'^“р;«л(’я яг'сС/ ■»гиаезге усогнд волы в чека,*', as Мйгйстральная кааада:' пг:;уог>;т;- стоить ряд ведопол: ор-яс-рзгуаарукзйк ссегужекй.

В вастстзе? з?е«к ow/tctsvs? рсотзгочзр сбсснсзоккы? гяг-регрофкчеечке и пеерот*»-:: ïsccte дглку* ;:с ороогггль’чьм осъек-тс:-, Гекзен, сл-хо аэдгстаыкны гмлг.олдг-лч^окиз и есдсхс.М’лс-тьеяные сястоинь» покзз.аголя сСъэ.ссе.

Но имедайс« у;ге опыт рает беяюиг.зл :редделить е:-’Л":о- ■

лс-7 хар;у-,тер:ще аска&азеаи мелюоатиЕК:^'. сіьєіугсз Грурйи:

1. Наяичке значительных укгрзоз ест’^стрентг-іх есрхужсз (1>0.1...0.4-;) обусаазж*1:айШЛ Сслмяй окгрсет;: поусь- s реках и замоли при С{:?іта-тї.тьао малой гдуС;:-;- »¡г. р.лол-сіи’я -НС*. у... : .0 2.Значителгкке колебания расходов ¡: урз; и*й золы з sere-

ГЯРИСКНУИ ЕсрїПД (СТ ЙС’4 ДО СОК 3 С'/Іг.Л ОТ сг»*д:; r£3S'*S-Î;П1ЬЙ Ы;-УЙНГЧ; .

-грое нарастание и розкіш стаг ь“е':;-.-.г,н:-.;х лагуруурнл вол, Еъгзранные регг-урм лр.'.йнечрыч;-! Т'^рурат/р ;і лі:!;.н-;-.сгс op-xv.va, г.р-.! которых уроьнк воды (г ¡таналач; г оа;:<~лы иод;астакт

максимальных значений в течение 20 - 30 мин.

4.Деформации профиля и русловой трассы с иемененчрм рас-ЦОБ И уровней.

Отмеченные особенности указывают на актуальность и проб-матичность использования каналов и перегораживавших coopv-ний на них для аккумуляции воды и обеспечения баланса между ¡кодом и расходом ее в вегетационный период при значительных репадах регулируемых величин (уровней воды).

В этой же главе приведена краткая история развития спосо-

в, технологий и конструктивных решений по регулированию вод-го режима мелиоративных систем,и краткая (обвая) классифи-дия затворов-автоматов и авторегуляторов.

В общем случае Затворы-автоматы классифицируют по следую-е признакам: - _

1.По источникам энергии, приводящей в действие :

- вододействуюлие МИ гидравлические ; '

- электрические водорегулирующие устройства ;

- пневматически«, комбжирсванЕые (злектрогидравлические;

?Емогидравлические и другие авторегуляторы. •

Предметом наших . исследований являются авторегулирувщие грсйства, работающие* на использовании гидравлической энергии гока. -

2.По гидравлическому признаку и • выполняемым функциям:

- авторегуляторы, предназначенные длй поддержания носто-

;ого (расчетного или зад:знного) уровня воды в верхнем и них-« бъефгх; . ч' .

- авторегуляторы, преднг-гнзчгнкые дл? подачи в сосггетс-в: с графи-та, заданного зо времени расхода еоды в-отводы, •s^coiist. По пр'йгдалу реиения задачи авторегуляторы данной ’ппы подразделяю? на отдельные специфические подтупи пг«* ¡екные в диссертации; .

- авторегуляторы смешанного регулирования, рзботатаете [ нормальном режиме как автоматы постоянного уровня шсгнего ■6а. Эти регуляторы обеспечивают постоянный сйроскорасход ростоянкый уровень воды з зшшем бьефе; 1 ■

- авторегуляторы, предназначенные для зрсдзрционалгнего ,оделе>шя ме?слу потребителями;

- устройства для автоматизации гидравлической очистки boot наносов.

3.По механическому признаку эти устройства подразделяйте;

на подгруппы: •

- по способу воздействия приемного устройства Сдатчика ка регулирующий орган - авторегуляторы прямого действия №. прямого регулирования і авторегуляторы непрямого действия;

- по характеру воздействия регулирующего органа на регулируемый объект -авторегуляторы непрерывного 'регулирования, у которых регулирующий орган непрерывно следует за отклонение; регулируемой величины.авторегуляторы прерывистого регуллроьа-нил, '/ которых регулируюций орган перемешается с перерывами.

4.По принципу кинематического действия (принципу уразно-веииваїгля сулсекх параметров) бывазт:

- авторегуляторы, работаете ш> -принципу уразнавешиваніс сил, дєйотеуісщк ка ж подзгегаые части - автоматы пост'/; :ельнс двихуциеся -дли сгсоодно плавашие;

- авторегулятоэы. работающие ла принідапу уразковедизачп! момэзтоз с-.іл, действующи ка систему,то есть автоматы созеї ззгаие зргдагелыюе- движение. К этой группе относится и предлагаемое устройство (ав-горегулятср).

Заключение.

Лсходя из приведенного анализа способов, устройств, сс-эс г.ечі;заїіз« гаданный уровенккй и расходный режм на мелиоративных объектах', нами прідат к дакънейсему изучению гидроавтомат, дейстзу-аазя па вриздиіу угазко'.йшзанвя моментов сил, обеспечивавший зад?няьй'(постоянный) уровень воды в верхнем бъефе, пропуск плавао'дкх лредаетов, пропуск максимальных расходов і специальном режиме (промывка наносов) и пропуск меженных расходов в редтае истечения из-под затвора.

Предлагаемый авторегулятор не имеет спорных портал,гибко* или жесткой системы управления,дополнительных поплавков и камер. Суммарные затраты на указанные конструктивные здемепті болыгинстьа применяемых авторегуляторов составляв« до 40...502 от общей стоимость всей конструкции.

Вторая глава диссертации посвяаена разработке и 'предложения водоподпорно-регулирующего устройства ДЛЯ МСДИОраТИЕНЫ> каналов. ‘ .

Основное назначение предлагаемой конструкции - поддерживать уровень верхнего Оефа на проектной отметке.

При разработке перспективней конструкция такого устройстве

. ' ' - * условий Гвинеи использованы наиболее известные :*ллы конс-

ауй затворов-автоматов: затвор системы Я.В. Бочкарева,

>ар Э.Э.Маковского, Л.И.Коваленко и DHMKhBF ÍA.H. Альферо-

0 •* ' . . .

основу модели предлагаемого устройства залажено йредло-

іе 3. М. Ларькова о перемещении центра вращения системы кокс-

щии в плоскость сектора а точнее в области пересечения

■ороз равнодействующих горизонтальных и вертикальных сил. ■

Для реализации этого положения вупроцессе поисковых иссле-

иий было рассмотрено несколько модификаций предлагаемой

їли (вариантов конструкции). На основании лабораторных испы-

ш в-качестве перспективной была принята модель, представ*

іая на рис.1.1 .

По техническому решению это устройство является авторегу->ром облегченного сегментного безпортаяьного типа (БГОГА).

отстоит из следующих основных частей: обшивки, каркаса, юковшоЕогс противовеса (ГКП), опорно-регулировочного сек-1 (ОРС), уплотнения, *демп{>ерного стабилизатора. В тексте f главы подробно изложены принят работы и отличительные 5енности предлагаемой конструкции, ее выгодные отличитель-показатели от своих прототипов. _

Основными кинематическими и геометрическими параметрами юй конструкции являются: положение - центра вращения

l;Y0i), радиу^ цилиндрической части обшивки Ro6. угол повс-ї «поз.размера ковша-противовеса и др. •

^ля него возможны три случая размещения оси вращения: -расположение оси вращения системы вине центра вращ?-

- цилиндрической обшивки. Тогда на конструкцію будет лейс-?зть дополнительный момент,прижимающий затьор к донному згу;

-расположение оси вращения затвора ниже центра вращения івки. В 1 этом случае момент гидростатических сил будет спо-,’тьовать подъему затвора; .

-расположение оси. вращения затвора в центре вращения ок-гости (обкквки). Для этого случая характерно предельное кя-. їтичєскоє состояние системы. ’

Зля дальнейшего исследования как наиболее рацион-¿гыш принят третий вариант с наиболее динамичной и чувстЕите-’»-системой. ’

'S.

I

s" « '

<§ >. u $ « ?' ^ ¿ 4S

Предлагаемое устройство откосится к классу авторегулято-:>ь.работающих по принципу уравновешивания моментов сил.дейо-

W

вумцта на их подвижные части. Основное'уравнение движения таял. систем представлено в тексте первой главы дгерталии.

' Рассматривая движение (вращение) устройства как квазкста-лон&рный процесс уравнение движения можно представить в таком аде:

■. аь=о (2-і)

где Qio-сумма моментов основных дейстзугаи сил.н.м. Предлагаемое устройство является авторегулятором уровня грхнего бьефа.Благодаря наличию ковша-противовеса на его ра-этоспособность в больше степени влияет напор над порогом во-хагива влияние нижнего бьефа может быть существенным при зна-ітельной глубине нижнего бьефа hue- .

Результаты исследовании приведенные в данной работе охва-щают диапазон сравнительно малых глубин нижнего бъефа.Позто-г в последующих кинематических расчетах гидростатического явления со стороны никиего бъефа не учитывалось.

Изучение работы гидроавтомата, данной конструкции при боль-IX глубинах низиего бьефа составляет предмет наших дальнейших ^следований.

Исходя из' принятых допущений уравнение равновесия системы !. 1) можно ссогавить в таком виде: . ' .

, л ХМо=М3+МУпл+Мг+Мпр+Мез=0 ' (2.2)

где 2/ю - су,лма моментов всех сил, действующи ка затвор,н.м;

, М3 - момент силы веса затвора .63,н.м;

- Мупл - момент' силы трения в бсковых уплотнения}:

^ Тупл.н.М;

1 Mr - момент силы гидростатического давления веды,к.к;

- Мьэ - момент силы взвешивающего давления,н.м-,

МПп - момент силы Ееса ковша-противовеса (притрузга: >,н.м. Очевидно, что ■ '

при Мэч0' - затвер будет закрыт; .

при Мэ<0 - затвер отпыхается; .

гри i.fc-0 - ватэср находится в яивематхчесгеом рзввовесит:. Лалее, основываясь на решении уравнения (£.£) дается обаив їлояения (в гл. І),методкга! определения основна rfMCTplM'iC-ix v. 'кинематических параметров предлагаемого устройства. -При этом для определения координат цента врасеяия cv.zr*-

мы, величины дополнительной прягрузки СПр (силы противовес были рассмотрены два наиболее характерных рабочих положен затвора.сосгветствуюшда двум характерным эксплуатацшзняык случаям: »■ , •

1.начало закрытия донного отверстия -положение затвор при полном открытии, донного отверстия;

2.начало открытия донкого отзерстия -положание затв при полном закрытии донного отверстия.

. Используя первый случай,-. определялись координаты центра вращения затвора и плечо (эксцентриситет) ег си^ы гидростатич кого давления.При этом напорная грань вертикальна, т.е. 8=90° этого случая, вес ' лригрузкк (противовеса) зелду его малости нят равным аулю. Радиальной -весом Gi я цилиндрической _весс 52 а также притаил во янкманиз, чгс сила Рг проходит в центра вращения üi, основным деногзуюкши силами .остается силы веса ооиивки двух частей затасра. ... ‘

Тогда условие кинематического равновесия (2.1) можно запи сать в таксы виде:

? D,Ioi=SilGi-G'¿lG2'rPrer=0 (2.3)

Где 1gi,1g2, «г плеча соответственно сил: -веса ргдиа сбшивки Gi. цилиндрически обсивки G¿ к гидростатичесм давления. Рг. ’ ' '

Исходя из принятой конструкции и кинематики предлагаемой устройства, положение центра его вращения будет спределя’ следующими координатами; . .. . •

- Xoi^Hog'Sinoío^jM; (2.4)

, Vol=i«r»M.

Для практических расчетов координаты "Yol" рекомендует« следующая зависимость:

1gi=Ro6-cos(90-«oi); lG2=Rcs*sln(8/2-«toi) Yol=er=£-Rc<3(H3-Sln<Xoi-lt-Ra6-0/18O-SÍn(8/2-cíol))/Ha2,M(2.5) где Rq6 - радиус цилиндрической обпквки.м;

Н3 -конструктивная высота затвора,м;

9 - центральный угол цилиндрической обшивки,град; «oí - центральный угол конструктивного сектора затво-рз.град.

Для определения величины силы противовеса (размеров ковша-противовеса) использован второй эксплуатационный случаи, при котором донное отверстие закрыто. Для этого случая уравне-

ниє (2.1) получено в таком виде: '

2»1о=2Л;5+0Иуп+1}|'ап^^'вг+^г','2.'пр:::С (2.6)

Отсюда момент силы прсткЕсвеса (пригрузки) равен

. Мпр=2пр- 1пр=6і• Іс:+Й2- 1с£+СТуп. п'^обгСГуг.. і *г +

+*^оп'Гш^Рез* ІЕЗ+Рг* іг-Н.м {2.7;

где иі,В2,Тул,Топ,Рг.Рі:--; - соответственно весь радиальной К цилиндрической части оСп?:-гвют затвора,сила трекия в уплотнениях в опорных шарнирах, скла гидростатического Езвепквжщего (выталькиваш.его) давлений.

Решение (2.7) относительно силы Бпр к размеров ГКП осу-цествляется аналитическим или графоаналитетеским метолом путей иттерации. ' .

В третьей главе представлена программа и методика экспериментальных исследований предложенного гидрсавтоматического устройства,ке/ орой предусмотрено:

' - прозері.ть адекватность теоретического сОоснодакия гео-

метрических и кинематических параметров предлагаемого гидроавтомата;

- уточнить гкдравлїіку устройства;

- оценить устойчивости и эффективность эксплуатационного режима предлагаемой конструкцій;

- проверить приемлемость предлагаемой методики расчета к проектирования исследуемого гагвора-азтема'-а.

Экспериментальные исследования выполнялись е д.:ооратор:п; гидротехнических соору*,енгл ЕСХА-. Моделирование проводилось до 4‘руду с соблюдением условий подобий гилвавхическ;». явлений, вытекающих иг законов подобия. Р тексте главы проводите--: подробное описание іС'Ораторнсй устакмяз юд^лк гидроавтомата, приборов и оборуд- >;ания.

Б качестве . .;нопного кснструктивно-ггометрическогэ "ар:-.-метоа затвора Оыхь принята ікоот?. гатзора Н=, примерно рзьная н&лору Ь Вгрхнгм бъеце.

В процесс г- исследовании особо* : ¡¡имг-:ие удел-но і-и-'ору рациональной Формы ,поскатрку как (тло у;'тлііоу>н:- і

ходе опытов, этот показатель во многом определяет сз4т^ктм-ность и работоспособность гидроавтомата. .

При проведении опытов использовались оОиепринятш м‘тед визуальных наблюдений,стандартные-приборы и лабораторное оборудование.

Наблюдения показали, что на кинематику этого устройст существенное влияние оказывает начальный угол наклона «н РЗД алькой шсскссаи запора к оси Y; предельный угол- псворо затЕора «пег; положение центра вращения системы,величина эк центриситета "е” силы гидростатического давления относитесь: оси "л", радиус Rds и центральный угол "8" цилиндрической о шзки затвора, длина (радиус) радиальной напорной грани LP=R]

Зксперямеятапыше исследования подтвердили правильное. L'pHHHTOi'C технического решения о переносе центра вращения обхасги пересечения векторов основных действующих сил и пок; зали высокую работоспособность гидроавтомата. При этом колеб; кие уровня веды з верхнем бьефе относительно НПУ не превысш ДН/Н3=0.03...0.05, то есть 3...5Z от напора на затвор.

Б ходе опытов были уточнены координаты центра врацею гидроавтомата ^ЕГОГА):

Yoa=er=fa.^c6»M; — .

Koi=Roe-sinoCoi,M. (3.1) .

Согласно опытный дачном,конструктивный коэффициент fe на ходятся в пределах эначэщ.-й 0.043-^0.06.

Радиус сливной (цилиндрической) части обшивки затвор монео принимать:

(3.2)

где Н3 - высота затвора,м;

На основании опытных данных,для предварительных р:<счето рекомендуется принимать КЬб=0.£3-Ю.65Н3. . •

Центральный угол "Q” цилиндрической (водосливной) част: обшивки включает три составляющие значения:

8°=ан+«псв+«о1,град. (3.3)

где ан - начальный угол наклона (поворота) гзтЕора,град;

. «пов _ максимальный угол поворота затвора,град;

«сх-конструктиЕнык угол.

Установлено, что работоспособность затвора данной коне-трукции обеспечивается при: «к=25°+35°; <xoi=20°+25°;

'<пов=40°+45°. Конструктивный угол наклона радиальной обшив kj следует пршшмгть в.пределах Зк=35°*40°.

' Эти и другие необходимые для расчета и проектирования значения основных конструктиглзк параметров затвора, установленные опытным путем, приведем б таблице 1. В скобках указаны ос-редненные значения показателей.

Конструктивные параметры затвора-автомата.

I (-Lp= |"^-RoC= I ¿Ríi~ і l^2hK= і tfolb’í Іяпое"і ’

¡-Lp/Нз |=Rc6/H=| =RH/ri3 І =В-;/Нз | »hy/Нэ 1 І І І і

і !--------1---------і------1—1-------------------------------і-і-і-і-!

¡0.90 - !0.63 - 10.35 - 10.22 -|0.17 -|£0 - |S -10J2D -140 - |

!- D.S5 І- 0.65 І- 0.45 І- 0.261- 0.21!- 25 | |- Я5j- 45 |

1(0.92) і (0.60) 1(0.40) І (0.24)| (0.19)1 (£3) | (10) |(£5)!ÍÍ2) t

і________і________і_________і______і______і________і_____і____і______1

В диссертации дан алгоритм и пример расчета параметров затвора и его ковва-противовеса.Здесь же дается методика пересчета по закону подобия модельных значений на натурные.Результаты расчета показывают хорэгчо сходимость а^ахк-гггаес'мх решений и экспериментальных исследований, тс есть подтверждает практическую применимость предлагаемой иетсдккк прк проектировании предлагаемой конструкции.

Учитывая,что дзижущийса поток создает дополнительную (гидродинамическуюI зкагрузку ка затвор установлено значение ко^;-

фигиента динамического воздействия потока на ковш.

Для этого использованы условия (3.4) к (3.5).

~ Рдіш-^пр. , Н ío.4

Кдин = рЛУЛ1^О

где 6по.расч»Рра=ч.- суммарная (расчетная) нагрузка Гяриг-рузка), равная в^су ковка с водой ,и динамическому давлению потока, переливающегося через затвор; \

2к.«! ков - ковиа с водо;;, кг.

P0-cra?nv'CKKií вес воды в ;х-вые .кг.

С учетом коэффициента дияамичес'їого давления, вес (параметры) ковша долмы удовлетворять условию:

GjroF.- Оп^.расч,- > KI ; (o.G)

Значение' Кддн устанэвлное по (3.5) для данной формы ковша находим в предела.’; Клин=0.74+0. "7.

Четвертая глава посвящена гидравлическим исследованиям водорегулирующего устройства: !

а іменно;

- изучению пропускной способности, поверхностного, волосл;;-ва с цилиндрическим оголовком и ковшом;

- уточнен:?:» пропускной способности зонного отверстия

наличии денного порога; '

-оценке пролуекпей способности авторегулятора при совместной работе поверхзсстдого и донного отверстий.

йсслчдоЕазия показали, что гидравлика предлагаемого устройства аналогична гигразлаке гидроавтомата системы ЮйШГиМ и классического сегментного затвора. Однако, боле« глубогаши ла-'оратсрЕкмд исследованиями установлено, что Наличие ковїїобого противовеса в составе цилиндрического водослива и денного порога при исгечеьии из-под затвора оказывают свое влияние на г'/Л’Зл.ліиг/ затвора.

Пйкззвскуазяя к результатам своих исследований известные ітсжекін ;:з г--ілранлики сооружений установлены слеяукки* гид-с&Е.л:г-:ес;с'.е рг&мс работы гидроавтомата:

- лгсгуск в .-пі 7їтем терел;за через поверхностный аозос-

.1.12;

- истечение летела «г-под затвора через доннсе отверстие:

- лгелуен ¿оды одновременно через поверхностное к докнее ■Г'.'ЗерСТіЛ 2 релиме звуялруской водопропускной системы.

Пов-.-рхшсткьк водослив гидроавтомата предназначен в основном, для лерелпва незначительного расхода с целью наполнения гллггкс-ваовсго гро’-.пвсьеса и псперяаюп в автоматическом режиме оааійного уровня всю в веешгем сьеф-;.

П»р«даБ значительного расхода воды чер«г поверхне стаай зоасслпь вог .гакен врл неопход;мооти пропуска плававших "оедме-тса. •

Второй режим характерен для пропуска бытовых (эксплуатационных) расходов при обеспечении постоянного уровня воды е верхнем бьефе'. -

Третий реашм возмолек при пропуска «акоияаланых паводковых зод. Гидравлические исследования порезали, что на гидравлику гюве-охностного водослива влияет угол наклона напорной грани . 0, радиус цилиндрической обшивки Яс<3, напор на „ороге Н0-

Исходя из конструктивных осоОбнностей и назначения предлагаемого гидроавтомата исследования были Енпслнены для следующих граничных условий: угол наклона напорной грани з - 45 ... 30°, радиус обшивки Коб/Нз^О.бЗ, напор под порогом водослива Нс/Н?, = 0.047.. .О.&ЬЯ.

Обработка опытных данное позволила получить графическую зависимость (рис.4.і). - '

. п>а = Г (Нэ/Н; 3)

Как видно из графика коэффициент расхода водослива исс.'".-

ю^анноЛ конструкции колеблется в пределах ш-= С.З»...0.45.

Лрг этом коэффициент пц существен»? зависит от угла нак-

[она напорной радпатъной плоскости Затвора к горизонту ;; придает следующее значения:

при [-=55° Гсц = 0.55 .

при ■:-70° п.ц = 0.43

при -65° = 0.45

Для СО’ ос^-вик-лыюй оценки полученных ЛОННЫХ на рис. 4.1 грикелен грьфиг т?-Г Ша/я) построенный по дакягж н. Л. Розанова ля 7Г.иитг'^ркчес-!;ого водослива бег концегой ковшовой пристани. 'равяквая оба гра&кка рэхко ети^тлть. что при малых углЧх в е-Злк.гае-тся знгл'И’кльно^ ьлиякие ксешоьсго пропшоЕесз.По мере Еелмчения угла начлсна в рамальяой нагорной плоскости к го-к&онту.ЕЛкянке ксьаа на пропускную способность снулается??.е. зелкчоз-тся пропускная способность юдослиьа и опкткк;': гра-'¡к тпц=1' (Н0.'г?;гл пркаште^ется к графику т0 = I ГНс/Къ) данных .П. Розанова (рис. 4.1)-. '

о::ач»?ки? юэ&да^кга расхода подогекы на основания ог;.:т-ьж лакль-к пропускной способ ^осг.:> поверхностного водос с-'.ьа к 'ЗРбстн^-:; гаьиси:«:.'?:! г4?,104 3

й- « •■‘‘аог-в-уИР-н-“'2 ' к.:-.

Кс/сдс к-- - л-и. ждогял/и, р^коу-‘-ндуется псс:гли-

оьэтг кот так, Гн его кр>г)й» была очерчена ».ссв-

аааъп сс расг.'с.’ иногндо^гс к::;*. о^ш.ткз Кос- Это снлла-’Г "уяние коьчэ на лере.~;;ву грдь- чг-р'-з псг-срлностнь:;! еогосли! проангомата к vwKf2i.fr лднп’ отлета струй, учкть/а? тем са-услови*? ссяряяеян* с гальки с>°о::м. е При иг-слелогакик про.т/см;*'й с ^сг-оност!: данного сп^р:г;;,: истечения иа-лод затвора) уч!?Т:лалог> ’¡аь^стно^ :;о гпдран.'.::;:^ чбЗ ьли’Ч!?“ угла наклона иал'^чся гран;: сап спа к горлан:■/. Р1' ’/ль??!тртой ггог/чйнк ;:начи;1:,ч коэ&ипн-нтл расн-'да -аяс'го отг-фсткя пру; ейличк:: денного порога, Ртг. р'-'Л'.".'. ~а”г'. окаааны на рис.4.2 ь нвд- грагп-ков и;11 ‘ ?). он.:;: ,’>:н

аниж со справочными (<.53 укаа^е-ак'"" на илилнге донного г:: гидравлику стборст^ч. л»нт,.яс-;:о. нго наг;1!ч;!е лонксто ’ а озда-гт грмюлютг.гмю'* .¿гста'л с'гго1,..а’;'-ми'а и ~ркюч"г к ^л-

отделенному заизсеяик кизцйицктнта расхода дсзного ота*?с'йы. При этом, чем оольше утса наклона напорной i-рааи. тем меньше влияние порога.

Пролуокную способность денного ота-рстяя с доннкл порогом модно определять по известной формуле:

Од = )1дЧг;Из7~2а '.4-2i

где ¡1» - клэд^ишент расхода донного отверстия определяемый по графжам (рис. 4.2);

Ъ£ - действующий р&тгор.м;

1д = VBB - "уНБ, м;

Чл - рдЗОЧаЯ ПЛСПГлДЬ денного отверстия,М~ ;

Злясь 2- - аиринз донного отверстая,м; '

ад - расчетная высота отверстия равная

Зд = 2КПоз Sir, («.отк/2) ,М. (4.4'!

Лабораторные исследования согчестесй (дзухаруснсл) сагста ,-овесхнссткого я леям .'го отверстия баги направлены ка сц-гг-с/ влияния ..'овмес гного рлккма сабсты отзерст:;;: на кез-^фзкаен? расхода ял. ,

5 результате опытной проверки установлено,’.то пел звухл-русяой гя£рав.отческсй работе гзтсрегулатсра его лрепускная способности незначительно отлетается , от суммарного рземелз раздельно рас-стоктах отверстий. .

Для этого сличал мояео записать: .

. Qc = ^лоз *" 1 " j м ' 1 4, 5 i

К3-кст1г4й:и!^нт. уч^тькзднлй влияя;:-? лептеглеяля пстзтц?;: струи н.ч прспусклу-л спососяость дс-шога отзеэстия.

/¡Э' (.4.&.I Х»= tQ::*QnoB),/Qa , !Ч.6';

Согласно ’опытны!« данным для исследсванксго длзпагена гра-<кчньи условии можно яротогдеть Кд=0.35...0.5С. '

0ятая тл.-:аа содерлит методику и результат ¡ксле^лнзл:*;: режима сспряъ лул сСроснсго потока я ш'хяим с.^е-см. &- »ct :т-мечаюгел особо-нкости режима сопряжения, вызванные кдл.!ч;«.~ч пв-ухяруснсй системы отз?гсткй и KOHcrcyKT-.iBHiix ссос-лгл-хт-;; гчц-роаатсмата. .

'Дсходд из этих уедсв’.П! рдсс»^?С"?яа тр 7. р^*CO/lOT’S Ct ~ аесстий: • '

- райотя г,о?ер:шсс7НР?о i г-слсслиг-;г:та'> ;:?Гйгст:':*;

-работа денного отверстия ;

- совместная работа отверстии.

Исследования резима сопряжения потока с нісшій; Зьефсм. а тгаа» игучени-? стаСильности рехима работы гидроавтомата знпол-

• нены при глуСдае кшшего О'ьефа пяб=* 0. 5Н3=0. С , т. е. для случая незначительного влияния нижнего огефа на работу устрс: ства.

Зля сскретж'я применяемых терминов нами ввелен-'; понятие (определение) сопрягающего участка Le,в состав гатсрого ввезена длина смета Lot. струи,ддчаа начального tгансіруктивнсгоі !.я участка, (ряс.5.1,'.

. При кгучеаш релида сопряжения при работе поверхностного отзепстяя определялась е основном слина сопрягающего участка. Поск" /.ьі-г/ зтог паоаметр является определяют?;) при назначении длин'-- крепления отводящего русла. Установлено, что при работе поверхностного отверстия в нижнем бьеше может Еозникач-ь два ОСНОВНЫХ режима сопряжения - ЗОННЫЙ И глубянный CÇ'il. При "ТОМ виг. pfi:«t\îa определяется гг/о иней Суроанем> зоды в аижнем бь-

Установлено, что на длину отлета струи влияет ряд саетс-. ров. Пресблалгакэс«» из них являются vrai наклона и напорной грани затвооа и глубина потока на пороге водослива или величина раскола. Из ркс.5.1 видно, что чем больше угол наклоня затвора, тем мекьег длина отлета. Этот іїіакг объясняется на.гтчием цеглового устройства в конце водослива и изменением ьыссгы падения струи при изменении угла и. ■

Установлено такте, что при постоянном значении угла ¡з с уселичением расчс л - длина отлета постоянно увеличивается ст Lor. мин. до ка», імальиого значения LcT. пр. Но постигнув 1от.пр. этот паоаметр го;: даяыгйшем увеличении расхода (или напора на пороге) начинав -- убывать до постоянной (установившейся' величань: !<;Т.уст.

По опытным данным максимальное значение относительней длины сопрягающего участка для дачного типа згг-ісра мелко принимать s пределах: ,

. ^Lc.пев = Le.псн^Ьз»!."...1.5 Î5.Î'

где ч3 - конструктивная высота затвора, м.

При работе донного отверстия длина согрягяокегс участка.

1-е.док * Lot.іон * Іотг.М _ где Lot.ден * длина отлета струи ст донного перогз.у;

Рис. S. 1 [рафии jaßucunoanu ?,=/ÆJ

Ьзтг " длина стгона пръака.м-По опытным данным построены график! 1С. 'он=£ (С.;3). ^а=1'(^с.^он) которые приведены з течете глтзн,а также графики относительной дл:шы сопрягающего упасть.

. . Пис.аон= Ьс-дон^Нз 1Э.З)

• Эти данные получены ОПЫТНЫМ путем при относительной высоте донного порога:

Лр - Р/Н3 < 0.2 (5.4)

Обработка экспериментальных данных позволила получить следующее значение максимальной относительной длины сопрягающего участка: '

^Ьс.лоя- = 0.87.. .0.90 -о.5)

При совместной работе поверхностного и донного отверстии набл. дается весьма сложный смепакшй режим сопряжения - поверхностно- глубинный, глубинно-донный и их комбинации. >дпако в практическом значении этот релои Солее благоприятен. Постольку при таком режиме, благодаря интенсивному гзгенкв знер-гии за счет соударения потоков, длина активней зоны сопряжения и глубина затопления прыжка получается меньаими. чем эа отдельно работавшими отверстиями.

Исследован!: I режима сопряжения эа донным отзерстием с донны« порогом показали что условия затопления прыжка здесь ’«ден-тичны условиям,' известным в гидравлике для идентичных условий Основными начальными параметрами здесь является зксста усуупа, глубина и скорость з начальном створа (ка уступе), уровень воды в нижнем бьефе. Для рассматриваемой конструкции начальная глубинг может быть принята равной

■ Ьн = «с • Зц,м; (5.6)

где «с - яг'Ы.ирицй.’нт вертикального сжатия;

ад - ; -счетная (рабочая) высота донного отверстия,м. ■Значение малг>яой скорости межяо установить по зависимости (5.5) вытекающей из расходной характерными ленного отверстия _____

V« ' я^'з 23*. м/с (5.П .

Обобщая теоретичес^ла И ЭКСПгрйМеЯТаЛЬИКв ИССД“ЛСР.?Н>Г5 по сопряжет® Сьефсв за гидроавтоматом предлагаемой 1«нст^г^гст”*'г» за расчетную• клипу* асгипиого учгстгл сс1|рп>1''нгя ~лс.г.-е? сги!:;'-мать большее из значений, ¡¡слученных пс .?а*к:».ос?*м •»

í о. С)) . ‘ •

Шеста?, глав^ диссертации посзйшэна поиску и исследоваяи способов технических решений по стабилизации режима работ, гидроавтомате. разработке методики к техники его расчета . проектирования. Изучение ряда улвестных работ, а также наи. поисковые исследования показали, что при работе водорегулкрую-’дих а?тсматичс-ских устройств подобного типа могут возникал при определенных режимах автоколеба?ельные процессы. Эти коле-Огж." дриео.'.г" г. ряду нежелательных явлений:

- возникновению гслк на воверхностк верхнего бьефа;

- нерзвкомервому расходу боды черев гребень водбалива_;

- нестабильности режима сопряжения в н&хнем бьефе. ' ..

Укаганнк® факторы отрицательно влияют на эксплуатационно

технические показатели гидроавтомата к инженерного комплексе

т:Л7 устранения указанных ведовтатков' было рассмотрено несколько скссо&ои: изменение пс-’.-чсевия центра вращения, изменение- геометрических <рорк к относительных размеров ватвора-автомата. изменение радиуса цилиндрической обшивки, длины d3íf-

' * 1Г

ага кой части г атвора, начального угла наклона напорной плоскости затвора и т.д. Наиболее эффективным оказалось исследование декгрерюгс стаЛилигатора, предложенного Ларьковым Б.М. В диссертации дается подробное списание конструкции к принципа

г.а£оте етого стагкиЕируицего устройства. В конструктивном ото" е:-:п" демг.С'ерное ■устройсгво представляет собой цилиндр, ZKVTr-ii которого го&м2*н_перйорировакный лоршекь. Пята цилиндра спится даснирно к анкерному Слску (плите) i верхней бьефе, а поогень пилиндоа черев сток и рычаг - к каркасу затвора.

сачотечно валс.тнается водой. Благодаря ткдраьли-ч‘.о;’о:,г/ сог.оотиьлекик, рогникзюсему при поворхе затвора к пе-OenvCKV ВОДЬ! черсй отверстия в порзяе происходит гаиение коле-, !>«•// г оТ'Огг.ийаии? работы затвора.

Хлл кь.кс~ве~но/ к количественной оценки стабилизирующих гокасателеи ппеддске.чного устройства, определения его геомег -г-гческих и кик-катэтесккх параметров, для разработки методик»'.

расч-.та •/ проектирования Рыли выполнена специальные комп лгкснке исс/едоьаячя уагюра оснащенного стабилизатором.

S ггои-ссе проведения опытов и анализа их результата» отпивалась э-,Активность стабилизатора по следующим основным

коитеоичм: ечсотє волны п3, возкикашей з верхнем сьефэ^чри

' V * , ‘ _

колебании затвора-автомата; частоте колеознщі затвора п; величине начальной форсировки (сработка уровня) На, при которой начинается работа (поворот ¡затвора]. ' Опыты проводились при рязяой скважности поршня: -

л Ч<|>п=<!>сА>П 10.1)

. где .йо - сухарная площадь отверстий на поршне,м-;

«л - плояадь псрыня или цилиндра демлфера.м-. ,,

Опыты проводились для пяти значений скважности ли>п--0.043; 0.045; 0.117: 0.140-, 0.163. _ •

3 тексте гл-яьы дана подробная метелика проведения опытов по ;г8’/пе«;ію злж-.'ил перечисленных критериев 51 приведены полу-чешше состг.е'т'сіг'-тщіе данные. На рис.5.1. доказан-: графики завясагости угдг. .сслебаний, высоты волны я частоты колебании затзера от ггзаиаости поршня. I

• Регулі-татя склтов показывают: .

-часто"а жлебаний" затвора имеет гармоничес:сую евлзь то с:-т,г-к:!сст?ч иерсяя. С увеличением скважности лит от 0.02 зо 0.37 чаклста увеличивается до 10 кол/кин. затем уменьшается до

2 - 3 кол,-жл пси цмп*0.10-Ю. 13. Затем снова возрастает/до 24 кол/мин цри ^=0.і.е+0.17- . - • -

- ашииг;зй колебаний коисіруксии и высота волны Ьа в зерхнем бьесе ».(ею? соратную взаимосвязь с частотой коаебэний ¡; сквежностьм. Го есть с увеличением частоты п амплитуда и высота волны умень-лаются. Наибольшая высота волны п-, наблгда£<?_,я при скважности лмп^-12;

наксолызий - форсированный уровень Н!?0.042 <см.ри£.&.2) наблюдается при сгааяности порлня п<цг0.1Я*0.14. При большей скважности пив ввиду-развития большой частоты колебаний затвора я? оисходят существенные потери воды на фильтрацию через зою-эые л донные уплотнения. Поэтому, при таких значениях, по» статический уровень воды б верхнем бьефе может быть ниже отметки НПУ. При скважности л<»іп=0.0?+{}.0б происходит стабилизация

Л V

уровня воды в верхнем бьефе на отметке, близкой к атм^тк'-'. Ні У. Эта скважность псрсня рекомендуется нами как близкая к оптимальной.

Полученные опытрне данные позволили пциступиті к р.'.зоз-бстк* методики и техники расчета и пооеятирсвания дег.«арерасгс стабилизатора, ?. э. к определении ссио&щч ггкстр\-'--т:’2к--!х его

ñ¿e.v Графики Jaâuuwcmu =//ДЯ

U*s r(g»h ' ' V

параметрсв: ' , • .

- площ=д/ поршя <!>п к диаметра цилиндра ¿?ц. ‘

- плошали бодопропускных отверстий на тюркяе «о; ’

■ • ’ длины хода 1ХСЯ поршшх и длины цилиндра 1д.

ь основу лредлагаемой методики повожено условие равновесия систеш (затвсра) прл воздействии на него системы'действующи сил (рис.5.3.) . Б качестве основных действующих сил приняты: - .

■ - гогмудаипая скла дополнительного гидростатического дав-

ления на затвор б результате волнообразования ь верхнем бьефе;

- стабилизирующая сила давления Рл или сила гидравличес-

кого сопротивления, возникающая в демпфере при перемещении поршзя и жидкости хяутри цилиндра при колебании затвора. Эна-чегие эть'Х сил определены для области наиболее стабильного режима работы затвора-(рис.6.1). .

Для этой области в качестве исходных данных берутся дополнительные.- , кинематические к геометрические затвора, тюг),, ченные на основании опытов и заданных условии эксплуатации’ (табл.1). .

Кинематическая модель равговесного состояния гидроавтомата может Сыть представлена в следующем аналитическом виде:

Рл'Кд^В'ІЕ ч ' (6.1)

где р£ - скла давления на горшне демпфера,. н,-

Р2 -сила -волг.ового уавлешя воды на оишиыу затвора, н; , Кд - расчетная длина рычага демпфера, равная расстоянию ст центра врасения затвора до в??® поршя, м; .

1Г - плечо равнодействующей силы волнового давления чтносктелонс"центра вращения. ' " .

С«ка давления на поршень демпфера

- 1 _ Рд-Р-«п.Н., . п (6-2) .

где г - удельное давление яь поршень,Н/М" ;

ып- ДЛОЕЗЛЬ поршня.М~ .• .

Лая определения силы Рл использовано уравнение Бернулли, "отгеьлОнкое для деух характерных, сечепил 1-1 и сечения 2-2

гг:. . !

гГі і )- ГР?/їо+<*' ■£;+г2;-!'!,и:=С| (6.3)

’.ссл* “і.стгєт"Тй'Л-Кїу. прес'ргзоьанаи яслучено Еіоакение г?д.‘енил .на. поршень « . . .

utfseûwpg W*,YJ à'VX0#fir?U/ÜH$H71{J çy ‘OVtf

Рд-4о*~^'о<».‘л/(2б) ,н. (6.4) '

где Ус - скорость движения БОДЫ б отверстиях поршня,М/С;

. «п - коэффициент гидравлического сопротивления движе-

ния БОДЫ черег. отверстие Е ПОрШе.

Значение коэффициента принпто равным

а,п= (1К>.707К1^-т«)2(1 /г,*)£ (6.5)

Скорости движения воды "

. У0=Ц/ы0,М/С (6.6)

где С; - раОочкй расход демпфера, м3/с ;

ыс- суммарная плоаэдъ отверстий е.поршне,м~.

Е глазе диссертации., расчетная формула для определения силы давления ъ демпфере представлена в таком виде:

г- =«<п • ТС • п • Йд • 51пс£у; • Е,п/( 60 • Ик • 2 • й), н. (6.7)

Иг-;: оценке ска-’ волнового давления ка затворе использова-Нг! пеконендепкк профессора Р.Р.Чугаева.

;:опускгя гидростатическую гг-:ономерность распространения волнового давления по глубине: ’

- 1 Ре=0.Б-Ре-Н3-В3,к. Сб. £0

где _гг. - станка ¿¡атвора,!,!;

- ма^к:.:альчач ордината эпюры давления, равная

РЕ=-0.6-го'Пь,к/м2 (6.9) -

Нт - глубина распространения волнового давления согласи: Чугаев'- ?.?. '

"кг=(б«-8)ЬЕ.,м (6.10)

1’ -.'ч.-'Тсу; укаганньо:• рбш/екдацик расчетная зависимость для о:.ое1--ленил волнового давления ‘

?£-0.У'Го-НеЧ.е-Е^,к. (С.11)

%нньл ььсе техника расчета поьволйи получить сдеду-

ч ~.уа зьвыыэпу. для определения сенэьны/. езракутров демпфера: ' - 5* ~гя ГУГОЕЙЛЪ поргля

1~ - Тц ~ - О. V £ • Н;, • Ьт; • &г' ^ рА'Р> ^'п*'' 51г.~ак • ь.г.), и “ ; о. 1С)

-рг^очуг дл;г;:а (высота) демпфере

Ь-'Рд-51:п«г.э^ (6.131

- ~къ:;-'х'с гг поршня

- т,<»г.* и~/ь>г, . (6.14)

г,..,.. . ^хыу^-гчг угол повооэтз (откршиз-аги&атюи

• -Гг • ••;. .

лк - расчетный угол поворота ¡коаейаек: за-!госа.Г;а. .«•*> Длина рычага демгсчра на асол-ззсвг’ЯНг« чсзмях принятого п учетом конструктирш*х особенностей «атомата к -г л рг.остсслс-собкости: ,

?Д=0.6...0.7-Н^ :0.15 1

ОСНОВНЫЕ ВЬБСГН

“ыполн-кныи анализ маогсч:«г<?пньк лгл&тмтор.й-ич сгмгсг ло~ и-язал.'что несметен на больное число преглс \е-н1ых кснс'гр'.'-тпт;* ••затзерев- -..итл-мтоз нашли зр№/гя*ни'? ка •¿»'укссугэтрхс с-’.!-; г стлелччые тяшЛ1огданс;| является -''¿ьегя реччелр-ъ -/с",-рсчс’'■, слсччссть их крнструкаии и ментлла.ллс^лс .гь : ■:.г/д-

таии/.Поэтому лсиск л ясатевоъ&нйе нсенх •гкая'каг.тх тл-жт.гл с ия^ъъ улредакяя н уле.чЕления возср^г/лтстзих *с?рси.:,:1 ллл :хп!хст::мх грироагал л хсолистзечно-зкснс>1лчел;л;х ;,слсе:п1 лр-ля';гсл эачач*>й всоруз, актуальной.

гчп&лкеааы^ в ра/ках пэограяич ^сслерс-налля тезно.т/лч ■¡лелать слелут.то'е сслсрчю еыволы: -

1 .ТТг?ллс«»яна*. л исслезсзаннгя коксгручцяа :рлллслррр-яс-регуляругсег. глдрса::.тсуага с?г»гатьсгс сеопсртялчгсгс -лла :л!: рег даров.»«, ея лрогнл ®->рхк<?го йе-Аа на каналах ос.гл члъ-но-увланяителнах (оросительных'. мелясрг.’лч>$ых сгск*« *„ сзнс л’л. ча«тся о? ггстсгиюЕ тгм.что ось «с аз*ш рзгзе-ра •ггтаг.’га

з плоскость о чрнего с^чтсра, ч?с лае? всг'мссгесстъ "•■.!• '-уллгч *зп . г сдоя* госте •• трклсрчкост:- кочсрр>>:ц;а:лсвь..;.г.’:- чтг.л-з’з^тельиссть. р

*.Прй'/.9'йй!!* гулР" "рзппэпго лгст'лвсйеса.'/срро-л^ргл в 'скце рслссллва \ -рсспла оисге:.<у улгавл-’яия раоорсл лал^чч. о. Лоедлсдл кое стаб^ллслг/сц^ устрсйс^зо з,?м:тф.,;"К"гз га--

^а.сллчч'Т кит« .скг-кстг вер-эдсдрах прегчечч ^ч 5

’роцес,:-- ‘!Ссд~довал;ш.с6?с:л<?ч;^а-'!:- ует.-йчнв;,« >••:• :.л' 'члчч >а- г и л роаз томата.

4.Ккя<'ма7яческ>*е лсслелалачля лодчч :'т/л.; хор.-». V л ’ссллссснотсъ предлсл^ллсн коьстсукщм. Ллт/'л- г*ч-» «•'•..,>•••' -

!Ы<- ПОсВОЛЛЛИ ЛРЛРЛО'КЛПЛ. Ме^ССЛг'; гргЛЛе.Ч-ЛЛЛ . . •• "ЧЧЧ

лиычю ферму и г^четрл'-челч? пл:.ч<ч'ччч'■ чч •;-•■-• ■ ;чмч!тсв ратрора.йлеллмллгоа -.;с;г :ч"ллл1.;а г.:;: - •

ьч услорля I'?ролрр -чл рарчги члгчсл./Лл лч‘'ч чал-л: ч".

- зо -

;''С-7:є,:іш;л ccH0EH3> консгр'/чткііньїл параметри предлагается

*30.: .і.-.

с .Іоіїраі.оічеокм,:к вклеасваниа«« установлена пропускная сгі;:сс-:;'гт;- гкгройггсмага прп тр-х режимах еге pacora:поверх-ooock;.v гоео ^:чго'.',доЕньа’ стгерсті^м и пр»г согагчоткои (двухъ-=?'-CHOV: І Гі v ГВіфСЇЙЙ.ЇЬлученК гопешкге®-ны? данньк- о ко-*л:їз»?к:л/. ''¿с/сгь ¡зшигрич^ских Ю20с"ивсв і; лонных отверс-ого: г;рї: блкн;-;: îî= ух paóoev зоп^ляйте.гьчкх кокстгугтттгвььк -ог^-^єїі. .к:і :;o¿ f донь;:;; поооооьі.

S.r sívzí Т£;гы ;'ccj?“j;o: онип ре.т,і-л;с. сопряжения сбросного потоці O HIÄHKV С-.Є.;:Ои- ЕСПЇаЗЛЇК.ЧТг ?£. раСчЄ1ККЙ рОЖЯ« СіегуеТ

пр;-: oaôo:e ііогєр'Гіосооооо ссо^р-с-т;;л. Р-гг,:’і-: ггпгя? :к>:.= ; '. ;о .-'o--' с^ь>;-ро,л;еі1! лінетол по^роч-KJis; Поо -:Vo> ooo-ít-.o.ooo'wi' oop:^-: ,000'.0; cc-zv’o-o орок;,* сс>. дсї:”.

_ ~ ■' - ' -: 0- V - " : " - : ~ ОГ "" Г,'.: ‘ -.-СС : рИС . С . 1 .'

. ' . ; ' ; ... с.''Т‘г“гг;'гК0~7ї >■■ роботссоосоокосоо о^оіоерно-

г ■ г" .. "-„.О л.-Л’.' \ СІ LOCO:Ohr'-.OíHiJ'' ІігГйУ.-ТОЬ OOO'V YCC-

ос'і'.с-...v. '.ессснко і. г^хни:!- par-:-::;- о^по'-ро.Ьняьл—

• : : • лр-;.ео^.о.-Сло :::зсо-.^ором;: :--¿::-;r-po o;.oo.:íoí оіЗс-коосіі

: .спо'сосяокЪ“ п: ;г.'_1 і Í7.ÍL..

‘-'-к.': і:с o.eooí £“■'= ооїгооооі: кок or*-í0 í.jhc: Н-іПрог-

'■ ' - ::: • .- иосочо^знир г.с рдес)^ор;'ї;--'»/ои прооое-

о. • >.■ or-.: £ь”її о.,-.'Г'-->л,'-рог.ань: слол; ьі:;у oóposo>>:.

- .':.0: “ 00.-^ 0 '¡--Vr-ZZZ-h lí.íír КОЬОТруМі:«- 0 КОГіСЛОЇОЬа-

• '••••.• . •• o:--; y.su: тклк^ь.-г.ос.м.'-р--^.!-- г.о. ? гауес’;-

■ -о :-о;1к-госо-:

- о;ог :. со.ооо'-- r- oo: гr-’. ер/ооот. ор/ ю.;':сру,‘00Вй-

^ - V 'С '. ГО.'. -1 : О : : .О ‘ Z ' ’. .0 г' І! Л ОН. О’.“ ООО О- - ‘ О*

. " ■: 00 0¿ KO'HCOryoOí'.' .OHObOOcr- 'О- ‘ 0;/0iri'£. Л00-

::о.-; :'о .-:о:' -гУО.-- иоо к с oojoko h¿ у.^коо^ою^и!/

. : к,іь„':-о- и: ь но проги* п-р^оора^^-іі;^!;« г

"tcov’-OjO;-- "O'- треОуетсй per * .M.poi&’üJt -'por-;:?

.-o ; г-ь,7о^о!ко лр^о^лох. -

1. в ДЛССсГТаЦГ-т ПрКЭСДИТСЯ крдТЮЗХ ссоср ••

кг.»«»рйкгаяя сушеотзхюдах гатвосов--:в:очатс-Б бозспсспорно* регулирующих уотройстз -

: 2. Дана емш харатаеристхма к ососекности объектов мелиорации в условиях Гвинеи.

3.Еыярлено.что для мелиоратявик* (орсслт-льных) каналов НакСОЛРв рациональными являются облегченные гидравлические затворы-автоматы (.авторегуляторы' прямого действия.

4.Предложено гсдспедлорю-рег/жругдпее устройство I авторегулятор ? способное обе-' печать З'лланкый vpcвeнь 50ДЫ 3 ЗСрХН-'М бъ?<Ъе,

о.Автор^Г'/ллтор представляет собой сод*г,->?нкый г.си&чт сегментного затвора сеспортальнсго типа с гидравлическим могшем- противовесом и д*шрернш стабилизатором.

.5.Приводятся результаты кинематических я Г!лра?лич?0:--л:< исследований нового устройства.

^.Даится получение? доао/<ж?*?льные сз^-кия о гилранл:-;^ ШЛИЮ1рИЧ~СХИХ ВСДССЛИВСВ И ДОКЕЫХ ОТЬерсТ’.Ш Сфй ¿¿ГЛЯНКИ на ж;

работу кодовой кромка и донных порогов. Уотансв.кгга.чоо жзг-фицяент расхода водослива сатЕс.ра составляет .1>ц=о.с$*0.45. .5 донного отверстия ;1Д=--0.-*3^0.53.

в. Выявлено, что от носитель ■'ая длин:;, активно? .всеы сотрясения воды с жешим бгейям составляет ьс*1-с''К-*=?. 87 •< . Т-С. (Ьс ~ длина актюной зоны сспряжента. н3 - кснструкгизнй.? высота затвора). -

З.Даиа методика расчета и проектисевзя;:* кссггусл сзгз;..: з •• ковла-противовеса. .

10.Приведены р-гау.-штаты иерледозамш дем:!<?-счого затора и методика его расчета/' При скватасстл япрйн«, •.

Т|И(д=О.С-5/О.ОС й5йЛКЗа«;ТСЯ С.Т-1СИ.1ЬНЫИ ч'ОрОИСОЕАН15::"!« рйГ.С^"': 1^-

лоп яа гребр.: воэсслива с ует^лОЕквщ’мсл уро=и-') зс:н I- -нем бгефе. близким к отметке НГУ. Эта сквсяностз портн:? ■мендуетсл в кдеестве расчетной как блкзкая к е:л;:у.лл’ ¡ с ;

Суммарные шт^ои^'х-¡-:ь:е затраты :?а спл-тс^'-'-т::•/- у гсемой конструкции части и цемент» по у.-т-'/гл'"’>"-'Л* .т ^ .

сс-стсзл?'от 40*50% от обаей стсгь'ссти гигроам '•о.'ат:'-.

і.л »'.іо.-У.ї^гкіиО ЬЬНйОЛЬІацл ІІлрОіКІ ¿и'ЛЯД і

гЛл’і' ісй'.'Юіііх г^їж/рар-вухаматау з ьод;ал^уиюрьа-рсту-

..л;.к--^:.^ у-гпс.'^-.вау. . _ -

і.Ллгціі-5 туланг* хйракубгхйяша і асайліБасц^ аО'^кі'ь.у

7 ’ 7’ : 15. УМСЬсіХ Г'-'і і ГУ" і . . -

£. йу'^-на.ілй мелійрацкйньїл ^араіваяьньи) качапау най-гл'-злгяг.о.Ніі^З з’яуляюгла зол-гчі'Ні:?. гідраулічшй затьо-і(-'.'‘•т.-.рзгулггтару) ¡:рамгт‘я яй*?цчя.

4. Лге-ьна’ ноьае водагіагпорна-рзгудіруича* устрсйо-га^-ис-чьаь задегзекн угровень вада у верхні).:

' * . >." ‘С,

і-Г—ар-г л^-ар утуляє саОзг аблегчанн варьіян? сегмектнкга

ГГ'-.рг. Р-С'.ЗГ.-Г?Лі.Ч£Г£ "ТЛУ 7 ГІЛртЛіІЧНБ!!.: К&УЮК-ЯрОІ!І£аГ6В і 77: г-777р;:7К СУ^ІЛігКЬРс.*.'^

:?^ца Еьіьікі кінекзгл’чк!’' ; гідраулічкнх васгед-

” І?'.”:.” а'Р.'-ч-'г>;.-.:= рір^ГгГіуіл ьіееігі,пра гідравліку ілі-л:• :р:і.:.7;.~'7у токлі^ £уг.т>у/7і тток угргеяккі па іх рл-: ?•.' ‘-зіпь-7:а; і д^кох тіг^огоу.Уда^азнен&.иго к&-«г4ш-

- ■; : .. -.................................................• їрлііліі'.-гі мт*ог.'3 спадає р^-О. ??+0.45. г. дотшай

• • . :'7 = 4^7.

-;.£:/7^‘:н7.У70 ьрнос;:ія д;:у:*;лл а;:ть:^Ь:йй зоні; слалучзинл

Г 777 .- 7 7"-'7 І’7:-л7 Т.^С=ЬС/Н; = С'. Ї‘'~*С . ?7 , іЬ;-^а7ЛУЛЛ

г. ~77 777 ;.7;:.7У-;7н:-7і, -г?-кін угпуктііук5.ч еіеі,7-ія гагзсра). 7.І7-у7:ч і лр^-кгауанкл иорт/а:. гарко-

:7.іу У7-7--УУ ЬйНі1'! га^лг-рі ~лклу дзмпі-зрнага ста'їлізата-. V--:-а. ^77 рталіку. Гір!.; і орм^тасиі гсрикя ;и^:^ера

,,,-,- Г~--г..гГ У г7.-;р^і;,_'А СТЛУЗЛУ1-. !~7У 7 г''Р"І7?7..77іі.'’ р^мСіЧЬ- НаІЮр

-І • . • • ; ус'--1“"^'1*'-* уУуО/Н'-'і. В2,7ч у верхнім

• . < :.-'ґґ.:~ ~а ¿¿'/---тг.: НП-\- Г-з:-;- П7рь.7:і7:і попсїія р^кгален-

7 77" 7 ~ ; -л::і кс-ьий ¿7' 07:7"т:-і 7- ії.г;'і.їчйї..

:7.':-,777 7-.-Г-7 £7777:7 Н7 К,.7У7Н'^ У П77!';7г!777п7Л

7-7.СТрУі<і|Н! '-"-7'7;" 1 Г7< 77' '■7':77> ■'•' 7-''-'77 77777 7 '7

СКМРЛаїОЦЬ -І'-Г.У і/. •77;7‘-7'Г7 7 Г'"' ''і ГР'г

1Л1-.9 -ааау a sncrt aurvey wvl ciasai: ica', ion oc tne ■î'îis-tinÿ autœnafcic gat<?s and backwater re'j'ilar.ing- de^icj.

¿.A générai charactenstic and scacific f<=-at;:raa ci aelio--'■ativc werks in cor.diticns cf Guinea are cited hîra.

' 3. ir. wss fow/i eut that for irrigation chamois Ji.vptlfiv: ,

hvciraulic autemat le çatc-s of th<? nirecc тс ci en 'tv? ~c?t ratansl.

•i.îuçsestiort Is r'ade et a r,c-w Uactwater r=’|y]c-*’.rç dovic“) capable of providtng fer tiw pr^et-^rsùr.?«! •.<axc-r li-vei ;r, th-? ne ad race. _

5.Autoratril aitor is of the sinciifiid se-zr&nr. ncr.çcrtal 4-a* t“ type *lth a hvdrauiic buckst counterbalелс-з гг.1. ,Js pr.^r •stabiliser. .

5.Résulta cf th® kinematic and hvdrauiîc reaearcn ci ir.i-пру; device 3i'“ also çresenteo..

■ 7. information is çfvinç on t’r.i? obrained aMitional daca.ri '/iiraalicc cf c-yiiacer wawrspi 1 ’.ягауз sia cuti нз -^nf 1^." tv cr^sta oi ôçilIi*sv2.Cceft*i;t *nt cf tbe spillwav 'ma нас- ' .large 13 ?>c* ? • •-S*0.45,-y.d that ci th>; outlet is ¿>=0.4он:.E3.

3. it «as fcîx?i eut that *:he r*iativ«> lerçr.h of V-.* асМ'-ч acre coniciiaclcri is 4:--Lc/H3=Q.S7.. .0.50, tLc-l-rf.'Çîn ;f c:ia ■active ~r.e conj>^aticn,Hç-ccRS“.ructive. -jate hii-rht). •

9.Meihcd of calcuiaticns and bedy gat- desi'cn :-r.c •:'• ccir!t‘?rfcaiance is ~iv~n in t'ne papar toc.

iQ.Rasultts ci' t,ha dï-rrçher atair. 3 irai* r-'-'ircM a~ ; tr::.* cietccd of xts calculai ion .-^re presenr çC in tY->~- v -î г*\т,

da.-nphc-r pcrcasUv ci э^ляС.ЗЗ.. .v.~Я,сп* canrcti;- ¿zy::* forced wcrhir-s head at t-v? suiü^-xy crest wfn th* ггами.;*-: watar levai in the hea-i rare ciose ic tiw rark a:' fr- ac-asl саскжяг.ег leva’.Ihia porcusit-/ cf ni -ter, ia r—-r: v. ni close to "te rit irai in cal ru i ai iena and d-я? т;’.:.

To^al -iditure en t'r.r- parta '¡ba^a' in i;v • • ..•• 4

sii.’Ti and ileK-iits cf tho ааргоч:га':-3 ач] cu^al ici’:; la 4->a'"' a the tctal coat. cf dvdrca'^oinata.