4.3. Конструкции затворов.

Рисунок 46 - Некоторые типы поверхностных затворов:

1. Плоский;

2. Шандорный;

3. Сегментный;

4. Вальцовый;

5. Секторный;

6. Клапанный.

Деревянные шандоры представляют собой брусья, доски прямоугольного сечения. Ширина пролета до 2 м. Их поднимают или опускают вручную баграми, зацепляют за штыри или крюки.

При пролетах больше 2 м применяют металлические плоские ригельные затворы и безригельные.

Рисунок 47 - Безригельный металлический затвор 1 – Рама 2 – Металлический лист 3 – Штанга 4 – Одновинтовой подъемник

Рисунок 48 - Плоский ригельный затвор 1 – Ргиели 2 – Обшивка 3 – Стойки 4 – Обвязка 5 - Уплотнение

Подъемное усилие Т_пл для плоского металлического затвора определяют по формуле:

, где

- собственный вес затвора;

- сила гидростатического давления воды;

- коэффициент трения, равный 0,40÷0,50.

Подъемное усилие Т колесного затвора определяют по формуле:

- собственный вес затвора;

- сила гидростатического давления воды;

- коэффициент трения скольжения;

- коэффициент трения качания, равный 0,1 см;

- радиус втулки колеса;

- внешний радиус колеса;

- сила трения в уплотнении.

Вес плоского затворов можно определить по эмпирическим формулам, базирующимся на опыте проектирования и изготовления затворов. Такой формулой является, формула А.Р. Березинского:

,т. где

F - площадь перекрываемого затвором отверстия в свету в м²

Подъемное усилие (кН) в первом приближении можно определить по формуле Т=1,5·G

Под уплотнением понимают устройство, перекрывающее зазоры между подвижной и неподвижной частями затвора. В поверхностных затворах применяют два вида уплотнений: боковое – вертикальное и донное – горизонтальное. Материал для уплотнения используют различный – дерево, пластмассы, резину (плоскую, листовую, профильную).

Донное уплотнение обеспечивают водонепроницаемость по стыку нижней обвязки подвижной части затвора с порогом сооружения.

Сегментные затворы представляют собой криволинейный щит, напорную грань которого выполняют в виде круговой цилиндрической поверхности радиусом, равным обычно (1…2,5) Н.

Как и плоские, сегментные затворы выполняют двух – и многоригельными. Особенностью конструкции сегментного затвора являются опорные ноги, с помощью которых давление воды передается на опорные шарниры.

Вес сегментного затвора (кН) может быть определен по формуле А.Р. Березинского :

, где

F - площадь перекрываемого затвором отверстия в свету в м²

Рисунок 49 - Схема двухригельного сегментного затвора – обшивка – главный ригель – балочная клетка – шарнир опорный – опорная нога

Рисунок 50 - Вид сверху на сегментный затвор

Опорно-ходовые части затворов обеспечивают их перемещение в пазах и передачу нагрузки на опоры.

Выполняют их скользящими или колесными.

В затворах этого типа основными опорно-ходовыми частями служат полодья, прикрепленные к опорно-концевым стойкам. Их устраивают на всю высоту затвора или в виде двух отдельных салазок с каждой стороны затвора. При движении скользящих затворов по неподвижным частям возникает трение, преодолеваемое подъемными механизмами. Сила трения зависит от материала трущихся поверхностей.

Коэффициент трения для некоторых материалов – f

Сталь по стали - 0,5

Сталь по бронзе - 0,3

Дерево по стали - 0,45

Резина по стали - 0,7

ДСП по стали - 0,23

Применение колес позволяет уменьшать подъемное усилие, так как здесь при перемещении затвора преодолевается трение качения, которая меньше трения скольжения.

Тканевые затворы начали применяться с развитием химической полимерной промышленности. Это замкнутые оболочки различной формы. Торцы оболочек либо свободно примыкают к бетонным устоям, либо закрепляются на них. Материалом для оболочек служит однослойная или многослойная (до четырех слоев) синтетическая ткань с герметизирующей прокладкой. Толщина полотнищ затворов составляет 2…5 мм.

Гарантийный срок работы тканевых затворов составляет 20…30 лет.

Конструктивные схемы тканевых затворов приведены на рисунке

Рисунок Схема тканевых затворов

1. Воздухонаполняемый затвор

2. Водонаполняемый затвор на флютбете

1. – пружинный брус

2. – полотнище защитное

3. – внутренняя оболочка

4. – удерживающая оболочка

5. – воздухоотвод

6. – анкер

7. – оболочка

Затвор поддерживается в рабочем состоянии в результате заполнения его водой, воздухом или тем и другим вместе. Вода в полость подается самотеком или принудительно, как и воздух. Подача воды и воздуха осуществляется с помощью насосной и компрессорной станций, и установок.

Время заполнения оболочек составляет 10…30 минут. В случае необходимости рабочая оболочка затвора ограждается от повреждения защитным покрытием.

Тканевые затворы еще недостаточно апробированы в работе, требуют доработки как в части конструктивных решений, так и материалов для их изготовления. Достоинствами является простота конструкции, экономичность, возможность перекрывать большие пролеты при напорах до 8 м, а также малый вес, удобство транспортировки и простота монтажа.

Тип затвора выбирают на основании технико-экономического сравнения их вариантов с учетом местных условий работы затвора.

Приложение

Вопросы промежуточного контроля: