- •Назначение и состав расчетно-графической работы
- •Определение основных размеров судоходного шлюза
- •Определение пропускной способности шлюза
- •6 Выбор и расчет системы питания шлюза
- •Головная система питания
- •8 Распределительная система питания
- •9 Статические расчеты конструктивных элементов шлюза и их конструирование
- •9.1. Назначение предварительных размеров конструктивных элементов
- •9.2. Расчетные случаи
- •10 Расчёт подходных каналов и направляющих палов
- •Определение длин и очертаний, направляющих пал.
-
Определение пропускной способности шлюза
Эксплуатационную пропускную способность РЭ судоходного шлюза, представляющую собой количество груза в тоннах, проходящего через шлюз за навигацию, определяют по упрощенной формуле
где m - число судов в составе;
N - продолжительность навигации, сут. (дана по заданию);
- коэффициент полезного использования грузоподъемности судна, принимаемый равным 0,6…0,8.
- коэффициент неравномерности подходов грузовых составов к шлюзу.
Р- грузоподъемность расчетного судна, т, определяемая по формуле
где - коэффициент полноты водоизмещения;
- осадка порожнего расчетного судна;
- суточное число грузовых шлюзований,
,
где n0 = nпасс + nслуж + nопор — соответственно, число шлюзований в сутки пассажирских, служебных и порожних судов;
n= 60/tcp — расчетное число суточных шлюзований для однокамерных шлюзов.
где — время использования шлюза в сутки, =23 сут.
tcp — среднее время шлюзования (при определении пропускной способности однониточных шлюзов для всех типов судов следует принимать 25% односторонних и 75% двусторонних шлюзований, т.е. tcp =0,25tод + 0,75tдв).
За время шлюзования принимают время, необходимое на разовый пропуск через шлюз судна (или групп судов), определяемое продолжительностью следующих операций:
• наполнение и опорожнение камер ,
• открытие и закрытие ворот ;
• ввод судна в шлюз и вывод из него ;
• перевод судна из одной камеры в другую (для многокамерного шлюза).
Время шлюзования при одностороннем движении судов через однокамерный шлюз определяют в минутах по формуле
Время открытия и закрытия ворот принимают при = 2 мин.
Время ввода
где =0,8 м/с (скорость ввода судна в камеру).
Время наполнения камеры принимают при предварительных расчетах равным времени ее опорожнения и вычисляют в минутах по формуле
где — коэффициент, принимаемый для шлюзов с головной системой питания с распределительной системой питания - 0,19.
Время вывода судна из шлюза
где = 1,1 м/с — скорость вывода судна из шлюза.
При двухстороннем движении судов полное время шлюзования в минутах будет равно
где l2— длина участка, на котором судно при встречном движении переходит с оси шлюза за ось судового хода в подходном канале, определяемая по формуле
где R=(3…5)lC=4*85=340 м— радиус траектории центра тяжести судна;
c0>1.2bC+0.5B0— смещение оси судового хода в канале относительно оси шлюза при выходе или входе, здесь
Полученную эксплуатационную грузопропускную способность шлюза следует сопоставить с заданным расчетным грузооборотом. В случае, если пропускная способность шлюза меньше грузооборота, следует проектировать две нитки шлюзов.
6 Выбор и расчет системы питания шлюза
В расчетно-графической работе рассматривают головную либо распределительную систему наполнения и опорожнения камеры шлюза с забором воды из верхнего подхода и выпуском ее в нижний подходной канал. При выборе системы питания следует исходить из величины напора на шлюз и габаритных размеров его камер.
При выполнении условий
LпкНш < 2000 и Нш/Sк < 2
принимают головную систему питания. Головная система может приниматься и при невыполнении одного из этих условий в том случае, если шлюз на нескальном основании и напор на шлюз Нш не превышает 15м. При невыполнении одного из этих условий, а также если Нш<15 м при скальном основании либо при Hш>15 м всегда принимают распределительную систему питания.
Цель гидравлического расчета - установить основные размеры элементов водопроводной системы шлюза, при которых были бы обеспечены наполнение и опорожнение камер в течение определенного времени, отвечающего пропуску через шлюз заданного грузооборота, при удовлетворительных условиях отстоя и маневрирования шлюзующихся судов, а также надежной работе его конструкций и оборудования.