Расчет сегментного затвора

таблицу4). Таблица 4. Определение момента инерции расчетного сечения. Эл-т Размеры, см.

Площадь, см.

Расстояние до оси «устенки», см Jустенки, см4Обшивка 0,6 *7243,232,3 45 070,13Стенка 2,0*641 280 43 690,67Полка 1,8*458 132,987675,21Итого176 436,00Проверка принятого сечения ригеля: а) По допускаемым нормальным напряжениям: б) По допускаемым касательным напряжениям: в) По прогибам: Таким образом, подобранное сечение ригеля удовлетворяет всем необходимым условиям. Момент инерции ригеляJр=176 436 см4. При определении эпюр изгибающих моментов в портале, нами было назначено соотношение моментов инерции ригеля и опорной стойки, равное 15. В связи с этим, момент инерции ноги должен быть не менее:

Пользуясь сортаментом металлопроката для двутавров с уклоном полок по ГОСТ 8239–89, выбираем двутавр с наиболее близким значением момента инерции: № 36. Таким образом, момент инерции ноги составит Jн=13 380 см4.

7.3 Расчет обрешетин.

Схема статической работы стрингера — многопролетная неразрезная балка. Опорами стрингеров являются диафрагмы, установленные в п. 6 данного курсового проекта. Расчетная схема стрингера представлена на рис.

9.Рис.

9. Расчетная схема стрингера.

По данным рис.

4, максимально нагруженным является стрингер, заглубленный на 3,51 м под уровень воды в верхнем бьефе. При этом, стрингер собирает нагрузку с участка обшивки высотой 0,390 м. Величина гидростатической нагрузки на стрингер в данном случае составит 14,78 кг/см.Максимальный изгибающий момент в стрингерах для принятой конструкции балочной клетки, будет наблюдаться на крайних опорах, в конце консольных участков и составит:

Требуемый момент сопротивления стрингера определим из условия обеспечения его прочности по нормальным напряжениям:

Пользуясь сортаментом металлопроката для уголков равнополочных по ГОСТ 8509–93, примем уголок L100×100×10 по условиям производства работ.

8 Определение массы затвора.

Вес затвора приближенно определяется по следующей зависимости:

где Н — напор воды, действующий на затвор, Н=4,0 м; L0 — ширина водосливного отверстия, L0=12 м. Тогда вес затвора:

9Определение подъемного усилия.

Силы, действующие при подъеме: 1. вес затвора — G; 2. трение в боковых уплотнениях — Ту; 3. подсос — Рпод; 4.

тяговое усилие лебёдки — Q. Моментом трения в шарнире, ввиду его незначительности можно пренебречь. Для подъёма затвора необходимо выполнения неравенства:

где g=4,42 м — плечо силы тяжести, принято по аналогам 0,85R; Ту — трение в боковых уплотнениях:

где Нср — средняя величина напора, Нср=2 м; by — ширина уплотняющей площади, by=3,3 см; ly — длина вертикального уплотнения, ly=4,4 м; fy — коэффициент трения резинный о сталь, fy=0,1.Тогда трение в боковых уплотнениях: R — плечо силы трения в боковых уплотнениях (R =5,2 м).Подсос рассчитывается по формуле:

где рпод=6 т/м2 — расчетный вакуум; lг — грузовой пролет затвора, lг=12 м; by — ширина уплотняющей площади, by=20 мм. Тогда подсос составит:

а — плечо подсоса, а=6,2 м. Тогда усилие на подъем:

Откуда усилие:

Принята лебёдка грузоподъёмностью 40 т.

Заключение

.

В данном курсовом проекте был спроектирован сегментный затвор со следующими параметрами: пролет в свету 12 м, расчетный напор 4 м, высота водосливного отверстия 4,5 м. Сегментный затвор будет применяться на гидроузле только в качестве основного затвора с целью перекрытия водосливного отверстия и регулирования уровня воды в верхнем и нижнем бьефах. В качестве ремонтного предусмотрено использование плоского скользящего затвора. По выполненному расчету напряжения и прогибы в металлоконструкции затвора не превосходят допускаемых значений. Конструкция отвечает требованиям прочности и надежности при заданных нагрузках. Подъемный механизм обеспечивает подъем и посадку затвора в текущей воде.

Список использованных источников

1.

Бухарцев В. Н. Затворы гидротехнических сооружений. Учебное пособие. — Л.: изд. ЛПИ, 1983. — 80 с.

2. Полонский Г. А. Механическое оборудование гидротехнических сооружений. — М.: Энергия, 1967. — 350 с.

3. СТП 3 100 050 083 «Механическое оборудование основные положения проектирования».