Конструкция затворов

Секторный затвор очерчивается радиусом цилиндрической обшивки (1,4—2) Н, где Н — напор на гребне водослива. Ось вращения располагается примерно на (0,1—0,2) Н ниже гребня. Пролетное строение состоит из поперечных вертикальных ферм-диафрагм, шарнирно закрепленных на пороге и соединенных между собой стрингерами, причем со стороны напорной грани между стрингерами могут быть расположены поперечные балки для уменьшения размеров сторон балочной клетки. Расстояние между диафрагмами 1,3—3 м.

Опорные шарниры устраивают или сплошными вдоль затвора или отдельными под каждой диафрагмой.

Уплотнения несут особо ответственную службу, так как должны предохранять камеру от потери давления и занесения наносами. Боковые уплотнения выполняются аналогичными применяемым для сегментных затворов, донные — в виде металлического гибкого листа с уплотняющим элементом из резины или дерева. По оси вращения уплотнение достигается устройством сплошной оси или применением гибких металлических листов с резиновыми элементами.

Рис. 16.6. Конструктивная схема поплавкового секторного затвора с низовой осью вращения: 1 — диафрагма; 2 — стрингеры; 3 — шарниры	Рис. 16.7. Опорный шарнир секторного затвора: 1 — ось; 2 — уплотняющая прокладка

Рис. 16.8. Поперечный разрез 1—1: 1 — диафрагмы; 2 — дополнительные поперечные балки; 3 — стрингеры; 4 — нижняя затяжка; 5 — раскосы фермы; 6 — опорный шарнир; 7 — обшивка с двух сторон; α — (40—45)º, R = (1,4—2,0) Н0; 8 — горизонтальное уплотнение	Рис. 16.9. План (обшивка снята): 1 — диафрагмы; 2 — дополнительные поперечные балки; 3 — стрингеры	Рис. 16.10. Уплотнение горизонтальное (на гребне)

Вес подвижной части затвора на 1 м² перекрываемого отверстия равен, по С.В. Тарановскому (для стали Ст3):

, (1)

где Н — высота гребня затвора над порогом плотины, м;

для затворов с низовой осью вращения:

(2)

Расчетные положения затвора. Действующие силы и условия равновесия

1. Эксплуатационное положение — затвор поднят и неподвижен (закрыт).

	Действующие силы: Gз — вес затвора; Е1 — гидростатическое давление воды со стороны ВБ на напорную грань; Е2 — гидростатическое давление воды со стороны камеры на напорную грань. Силы Е1, Е2 проходят через опорный шарнир О; Е3 — гидростатическое давление воды со стороны камеры на низовую грань.
Рис. 16.11. Эксплуатационное положение

Условие предельного равновесия: ;.

Из этого равенства можно найти требуемую высоту уровня воды в камере H_к.

2. Рабочее положение затвора при пропуске воды поверх затвора (затвор неподвижен).

	Действующие силы: Gз; Е1; Е2; Е3; Е4 — давление воды на затвор сверху.
Рис. 16.12. Рабочее положение затвора при пропуске воды поверх затвора

Условие предельного равновесия: ;.

Условие записано при частично заполненной водой камере.

При затвор начинает опускаться.

Это значит, что нужно подать дополнительную воду в камеру и поднять в ней уровень, чтобы уменьшить Е₄ и увеличить Е₃ при подъеме.

При затвор начинает подниматься.

Это значит, что нужно выпустить часть воды из камеры, чтобы уровень в ней понизился и уменьшилась сила Е₃.

3. Начало подъема затвора. Открываются затворы галерей, и в камеру поступает вода из ВБ. Камера наполняется.

	Действующие силы: Gз; Е4; Wвзв — давление воды на затвор снизу из камеры; Δh — перепад уровней при сбросе воды — как при водосливе с широким порогом; ; —силы трения в уплотнениях; —силы трения в опорных шарнирах (малы, в момент трогания = 0).
Рис. 16.13. Начало подъема затвора

; .

Если условие не выполняется, в камере затвора устраиваются воздушные ящики, создающие дополнительную подъемную силу .

; .

Силы трения при подъеме затвора над гребнем плотины на какую либо высоту равны.