Механическое оборудование гидротехнических сооружений.
Под механическим оборудованием гидротехнических сооружений понимаются устройства и приспособления, перекрывающие водосливные, водопропускные и водозаборные отверстия, позволяющие регулировать уровень верхнего бьефа и расход воды, а также пропускать лед и плавающие тела. Механическое оборудование включает затворы, механизмы для маневрирования затворами, сороудерживающие решетки, служебные мосты.
Затворы представляют собой подвижные конструкции, которые могут перекрывать и частично или полностью открывать водопропускные отверстия сооружения. Затворы имеют закладные части — неподвижные конструкции, заделанные в тело сооружения и обеспечивающие правильное функционирование затворов: опорные рельсы, устройства для обеспечения водонепроницаемости в местах контакта затвора с быками и порогами и для обогрева этих контактов.
Сороудерживающие решетки служат для защиты отверстий от попаданий в них плавающих или влекомых потоком тел (деревьев, сплавляемого леса, сора), преимущественно применяются в глубинных отверстиях водозаборных устройств.
Механизмы с тяговыми тросами, цепями, штангами и штоками предназначены для приведения затворов в движение: подъема, поворота, опускания, вкатывания, перевозки, а также для подъема, установки и очистки решеток. В затворах гидравлического действия механизмы заменяются аппаратом управления затвора, состоящим из водоводов, задвижек, балансиров.
Служебные мосты через пролеты отверстий должны обеспечивать размещение на них стационарных механизмов и затворов, их приводов, пропуск по ним передвижных подъемников (кранов) и передвижение различных предметов оборудования, материалов, а также служебного персонала; в некоторых случаях мосты воспринимают часть давления воды и собственного веса затворов.
2. Общая классификация затворов.В зависимости от рода перекрываемого отверстия затворы делятся на:
а) поверхностные, служащие для перекрытия водосливных отверстий;
б) глубинные, служащие для перекрытия глубинных отверстий ("водоспусков, водозаборов <и др.).
Затворы различают по материалам, из которых они изготовлены:
а) стальные затворы — наиболее распространенные ввиду высокой прочности материала и возможности перекрытия отверстий значительных размеров. В затворах применяется в основном сталь марок Ст. 3 и М16С и низколегированная сталь НЛ-2у;
б) деревянные затворы — применяются преимущественно для перекрытия отверстий с напорами до 4—5 м и пролетами до 3—4 м; возможно осуществление деревянных затворов для пролетов до 8—10 м;
в) железобетонные затворы — имеют ограниченное распространение ввиду значительного их веса. Применение предварительно напряженных конструкций позволяет в значительной мере преодолеть этот недостаток;
г) затворы из легких сплавов — начинают внедряться в последнее время (как стойкие против коррозии и позволяющие сэкономить на весе механизмов).
В последнее время при конструировании затворов начинают применять новые материалы. Так, например, в Калифорнии (США) осуществлен цилиндрический затвор из нейлоновой ткани с напором 3 м, внутреннее пространство которого заполняется водой. На канале имени Москвы в качестве обшивки верхних ворот шлюзов успешно применяется дравесно-слоистый пластик — арктилит.
Затворы подразделяют по условиям работы в сооружении на:
а) основные (рабочие) затворы, постоянно используемые при эксплуатации сооружения;
б) ремонтные затворы, служащие для временного закрытия отверстия при ремонте основных затворов или элементов сооружений;
в) аварийные затворы, применяемые в случае аварии основного затвора; отличие этих затворов от ремонтных заключается в возможности перекрытия отверстия при пропуске последним воды; затворы типов «б» и «в» могут объединяться в аварийно-ремонтный;
г) строительные затворы, служащие для перекрытия отверстий сооружений лишь в период строительства сооружений.
3. Классификация поверхностных затворов. Поверхностные затворы по характеру конструкции и способам передачи давления на сооружение делятся на три основные группы:
1) затворы, передающие давление на быки и устои и работающие в основном на изгиб как балки или пластинки на двух опорах;
2) затворы, передающие давление на порог плотины и работающие в основном как консольные или подкосные конструкции;
3) затворы, передающие давление и на порог, и на быки (устои) сооружения.
В каждой группе затворы различаются еще по способу движения: 1) поступательно движущиеся — подъемные и опускающиеся; 2) вращающиеся; 3) перекатываемые; 4) свободно плавающие; 5) смешанного движения.
Основные типы затворов, перечисляемые ниже, показаны на рис. 18—1.
Затворы, передающие давление на быки и устои:
1) плоские затворы и балочные заграждения (шандоры) (рис. 18—1, а, б); движение поступательное;
2) сегментные (рис. 18—1,в); движение вращательное;
3) вальцовые (рис. 18—г), перекатываемые.
Затворы, передающие давление на порог сооружения:
4) секторные, вращающиеся вокруг оси, помещенной со стороны нижнего или верхнего бьефа (рис. 18—1,д, е);
5) крышевидные, состоящие из двух щитовых полотнищ, вращающихся на горизонтальных осях (рис. 18—1, ж);
6) клапанные, состоящие из одного полотнища, вращающегося вокруг горизонтальной оси (рис. 18—1, з, и);
7) затворы с поворотными фермами, служащими опорами для щитков, спиц, штор (рис. 18—1, к), и из поворотных рам (рис. 18—1,л);
8) подносные — разборчатые и плавающие (рис. 18—1, м).
Затворы, передающие давление и на порог, и на быки (устои);
9) стоечно-плоские (мостовые) затворы со спицевыми или щитовы
ми заграждениями (рис. 18—1, н); движение смешанное;
10) клапанные (рис. 18—1, п): вращающиеся;
11) плавучие (рис. 18—1,р).
4. Классификация затворов глубинных отверстий.Глубинные затворы подразделяют на следующие группы:
1) плоские затворы, аналогичные таким же поверхностным
(рис. 18—2, а); задвижки (рис. 18—2, б) с поступательным движением;
дисковые (дроссельные) затворы, располагаемые в трубах и галереях
водоспусков, вращающиеся вокруг вертикальной или горизонтальной
оси (рис. 18—2, д);
2) сегментные (рис. 18—2, в), аналогичные таким же поверхностным;
3) цилиндрические или кольцевые, перекрывающие отверстия боковой поверхностью или днищем цилиндра; движение поступательное (рис. 18—2, г);
4) игольчатые — в виде поршня, выдвигаемого поступательно для закрытия отверстия (рис. 18—2, е);
5) конусные или телескопические затворы — в виде поступательно двигающегося цилиндра 1, закрывающего отверстие между неподвижным цилиндром 2 и конусом 3 (рис. 18—2, ж).
Лекция №18
Дата добавления: 2016-07-11; просмотров: 3545;