Bài giảng Công trình trên hệ thống thủy lợi: Chương 6 - Cửa van của công trình thủy lợi có nội dung trình bày kiến thức chung, van phẳng, van cung, các van đóng mở bằng sức nước, một số loại van dưới sâu.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài giảng Công trình trên hệ thống thủy lợi: Chương 6 - GS.TS. Nguyễn Chiến
- CHƯƠNG 6 : CỬA VAN CỦA CTTL
KIẾN THỨC CHUNG.
VAN PHẲNG.
VAN CUNG.
CÁC VAN ĐÓNG MỞ BẰNG SỨC NƯỚC.
MỘT SỐ LOẠI VAN DƯỚI SÂU.
1
- 6-1 KiÕn thø c c hung (1)
1- Khái niệm:
- Là bộ phận của CTTL.
- Bố trí tại cửa tháo nước của đập, cống.
- Chức năng: Điều tiết lưu lượng, khống chế mực nước.
2- Các thành phần:
- Bộ phận chuyển động: thực hiện chức năng điều tiết.
- Bộ phận cố định: Chôn vào trụ, tường để đỡ và tạo
khe trượt cho bộ phận động.
- Thiết bị đóng mở: nhiều loại.
(Thủ công, động cơ điện, máy nâng TL, kết hợp).
2
- 6-1 KiÕn thø c c hung (2)
3- Các yêu cầu thiết kế cửa van:
- Cấu tạo đơn giản, dễ lắp ráp sửa chữa.
- Lực đóng mở nhẹ, đóng mở nhanh.
- Đảm bảo điều kiện bền, ổn định, mỹ quan.
- Giá thành hạ.
4- Phân loại:
a) Theo vị trí đặt: trên mặt, dưới sâu.
b) Theo cách truyền lực: truyền lên mố, lên ngưỡng.
c) Theo vật liệu: gỗ, BTCT, thép, chất dẻo, hỗn hợp.
d) Theo hình thức tháo nước: dưới đáy, trên đỉnh, kết hợp. 3
- a) b) c) d)
®) e) g) h)
i) k) l) m)
Một số loại van trên mặt
a) Phai; b) Van phẳng kéo lên; c) Van cung; d) Van trụ lăn; đ, e) van quạt; g) Van mái
nhà; h) Van phẳng trục ngang; i) Van trụ quay; k) Van dàn quay; l) Van có thanh chống
4
xiên; m) Van (đập) cao su.
- a) b) c) d)
®) e) g)
1 2
2
3 3
1
h) i) k)
Các dạng van dưới sâu.
a) Van phẳng; b) Van cung; c) Van khoá; d) Van đĩa trục ngang; đ) Van kim; e) Van côn
(nón); g) Van trụ xoay; h) Van cầu; i, k) Van trụ đứng.
5
- a) b) c)
Các hình thức tháo nước qua cửa van
a) Dưới đáy; b) Trên đỉnh; c) Kết
hợp.
6
- 6-2 Cö a van ph¼ng
1- Khái quát:
Đặc điểm: bản chắn nước phẳng, đóng mở bằng kéo lên, hạ xuống.
ưu điểm:
- Cấu tạo đơn giản, dễ lắp ráp.
- Chắn nước, khống chế Q, H tốt.
Nhược điểm:
- Lực mở lớn, tốc độ mở không nhanh.
- Van kéo lên: cầu công tác phải cao, khó tháo vật nổi.
- Khe van sâu, trụ phải dày.
Phạm vi áp dụng:
- Rộng rãi (cả trên mặt, dưới sâu).
- Thường dùng cho cửa có kích thước không lớn ( ≤ 4 á5m).
7
- 2 – Lực đóng mở van phẳng:
a) Công thức chung:
Lực mở: P1 = K1G + K 2 ( T1 + T2 ) − K '.G d
Lực đóng: P2 = K1.G d + K 2 .(T1 + T2 ) − K '.G
K1, K2, K’: Các hệ số an toàn
Thường lấy K1 =1,1; K2 =1,2; K’ =0,9.
G- Trọng lượng van;
T1- lực ma sát tại bộ phận đỡ tựa.
T2- lực ma sát tại bộ phận khít nước ( chống rò).
Gd –Trọng lượng của đối trọng.
8
- 2– Lực đóng mở van phẳng (tiếp):
b) Xác định các lực thành phần
m Trọng lượng van: G = g.H.L0 (N)
g- trọng lượng đơn vị (N/m2).
H- Chiều cao van (m); L0- Chiều rộng van (m).
Xác định g theo công thức kinh nghiệm:
- Van có bánh xe lăn: (
g = 640 3 H 0l 2 − 1 )
- Van trượt: (
g = 600 3 H 0l 2 − 1 )
H0- cột nước đến tâm lỗ;
L- Chiều rộng lỗ.
- Ghi chú: Các công thức này dùng trong giai đoạn thiết kế sơ bộ.
9
- 2– Lực đóng mở van phẳng (tiếp):
mLực ma sát tại thiết bị chắn nước:
+ Công thức chung:
T2 = f2.W2
f2- hs ma sát giữa vật chắn nước và bộ phận
tỳ trên mố.
W2- Tổng áp lực nước lên vật chắn nước
(hướng vuông góc với hướng chuyển động
của van).
+ Đối với van trên mặt:
1. Thiết bị chắn nước; 2,3. Bộ phận T2 = f2.a.γ h21
lót; 4. Thanh đệm.
a- bề rộng thiết bị chắn nước.
10
- 2– Lực đóng mở van phẳng (tiếp):
mLực ma sát tại bộ phận đỡ:
+ Van chuyển động trượt: T1 = f.W
f- hệ số ma sát tại bộ phận đỡ;
W- tổng áp lực nước lên van (phương vuông góc với
phương chuyển động).
W
+ Van có bánh lăn: T1 = ( f .r + f1 )
R
R- bán kính bánh xe;
r- bán kính trục bánh xe;
f- hệ số ma sát giữa trục và bánh xe;
f1- hệ số ma sát lăn (đơn vị: m)
11
- 3– Cửa van phẳng bằng thép:
a) Các bộ phận và cách bố trí:
Hệ thống dầm và bản của cửa van phẳng
1. Dầm chính; 2. Dầm phụ; 3. Cột
Cửa van phẳng bằng thép loại nhỏ
đứng; 4. Cột biên; 5. Thanh chống
chéo; 6 Bản mặt chắn nước
12
- 3– Cửa van phẳng bằng thép (tiếp):
b) Xác định vị trí dầm chính:
Nguyên tắc: Các dầm chịu lực bằng nhau ⇒ Chia biểu đồ
áp lực nước thành n phần bằng nhau và tìm trọng tâm của
từng phần.
A A
yk H/n
h1 a b a D'
yk C
h2 H/n h1 BC/n
h3 b' h2 D b
H d H
d' H/n b' BC/n
d
f' f d'
H/n BC/n
A B
a) b)
Sơ đồ xác định vị trí dầm chính của cửa van phẳng
13
- m Van trên mặt:
yk =
2 H 3/ 2
3 n
(
k − ( k − 1)
3/ 2
)
yk- Khoảng cách từ mặt nước đến dầm thứ K
n- tổng số dầm; H- độ sâu nước trước van.
m Van dưới sâu :
yk =
2 H
3 n+β
[
( k + β) 3 / 2 − ( k − 1 + β) 3 / 2 ]
na2
β= 2
H − a2
a- khoảng cách từ mặt nước đến đáy tường ngực.
14
- 3– Cửa van phẳng bằng thép (tiếp):
c) Tính toán kết cấu:
Nguyên tắc: phân kết cấu chỉnh thể của van thành các hệ
độc lập
Bản mặt: Bản gối lên dầm (chính,
phụ) và cột (đứng, biên).
- Tải trọng: áp lực nước.
- Tính toán: Xác định chiều dày δ.
-Bố trí dầm hợp lý: các ô có δ xấp xỉ
nhau.
Sơ đồ phân tích áp lực nước t/d lên cửa van
15
- 3– Cửa van phẳng bằng thép (tiếp):
c) Tính toán kết cấu:
Dầm phụ:
- Chịu lực từ ô bản truyền tới.
- Gối lên các cột đứng (dầm liên tục).
Cột đứng:
- Chịu lực từ dầm phụ, dầm đỉnh, dầm đáy.
- Gối lên dầm chính.
Dầm chính:
- Chịu lực từ các cột đứng.
- Gối lên cột biên.
Cột biên:
- Chịu lực từ các dầm chính.
- Gối lên các gối tựa ( bánh xe).
16
- d) Các cấu tạo chi tiết:
Chi tiết bánh xe:
3
3
1
4 6
2
7 2 1. Bánh xe; 2. Trục;
5
6
4 3. Vật chắn nước; 4.
5
Dầm chính; 5. Bộ
a) b)
phận đỡ; 6. Cột
3
chính; 7. Cột phụ; 8.
3 9
Bản lề; 9. Bánh xe
9 1
4 định hướng
4
1
2 2
5 5
c) d) 17
- Chi tiết chắn nước đáy cửa van phẳng
a,b) Vật chắn nước bằng gỗ; c, d) Vật chắn nước bằng kim loại;
e, f, g) Vật chắn nước bằng cao su;
18
- Chi tiết chắn nước bên cạnh cửa van
phẳng
a) b) c)
d) e)
a và b) Vật chắn nước bằng gỗ; c, d, e) Bằng cao su.
19
- 20
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
