ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ОБЩЕГО ДАВЛЕНИЯ ВОДЫ НА ЩИТ И УСИЛИЯ ДЛЯ ЕГО ПОДНЯТИЯ ОТ ФОРМЫ Куделко Д.А.,Фомина Л.Ю.

Сибирский федеральный университет


Номер: 6-1
Год: 2017
Страницы: 20-23
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

щитовой затвор, вертикальное, наклонное расположения щита , Shield shutter, Vertical, inclined shield location

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

В работе определятся форма щита, на который действует наименьшее общее давление воды и требуется наименьшее усилие для его поднятия.

Текст научной статьи

Для ограничения движения какой-либо жидкости по открытым или закрытым каналам имеют щитовые затворы. Щитовой затвор состоит из неподвижной рамы, вдоль направляющих которой, может перемещаться щит, механизма подъема (опускания). Форма щитового затвора канала зависит от формы поперечного сечения этого канала. Нами проведено исследование зависимости суммарного давления воды на плоский щит различной формы, с целью определения формы щита на который действует наименьшее давление воды и требуется наименьшая сила для поднятия щита. При выполнении работы нами рассмотрены следующие формы щитов: прямоугольная, треугольная, трапециевидная и круглая при их вертикальном и наклонном расположении. Силу суммарного давления воды на плоский щит, перекрывающий канал, определяли по формуле (1) , (1) где - плотность воды (кг/м3), g - ускорение свободного падения (м/с2), lc -глубина погружения центра тяжести (м), ω - площадь поверхности щита под водой. Усилие, которое необходимо приложить для подъема щита определяли по формуле (2) , (2) где - усилие, которое необходимо приложить для подъема щита (Н); - сила трения щита о направляющие рамы (Н); - вес щита (Н). Для расчетов использовали следующие данные: ширина канала B1 = 3 м; глубина воды в канале слева от щита H1 = 3м, справа - H2 = 2м; вес щита G =15 кН; коэффициент трения щита по опорам ƒ=0,25. Вариант вертикального расположения щита затвора представлен на рисунке 1. Рис. 3 - Канал, перекрытый вертикальным щитом (h1 - уровень воды слева от щита; h2 - уровень воды справа от щита; Р1 - суммарное давление воды на щит слева; Р2 - суммарное давление воды на щит справа) Полученные результаты представлены в таблице 1. Таблица 1 - Результаты расчета общего давления воды на щиты различной формы, при их вертикальном расположении Из таблицы 1 видно, что наименьшее общее давление воды испытывает щит треугольной формы, а максимальное давление испытывает щит прямоугольной формы; минимальное усилие потребуется для подъема щита треугольной формы; максимальное - для подъема щита прямоугольной формы. При втором варианте расположения щита - наклонном (рис. 2), рассмотрели угол наклона равный 450. Рис. 2 - Канал, перекрытый наклонным щитом (h1 - уровень воды слева от щита; h2 - уровень воды справа от щита; Р1 - суммарное давление воды на щит слева; Р2 - суммарное давление воды на щит справа) Результаты расчетов для второго варианта расположения щитов занесены в таблице 2. Таблица 2 - Результаты расчета общего давления воды на щиты различной формы, при их наклонном расположении. Из таблицы 2 видно, что наименьшее общее давление воды испытывает щит треугольной формы, а максимальное давление испытывает щит круглой формы; минимальное усилие потребуется для подъема щита треугольной формы; максимальное - для подъема щита круглой формы. Таким образом, результаты исследования позволяют сделать вывод о том, что при любом расположении щита затвора наименьшее суммарное давление воды испытывает щит треугольной формы, также для поднятия щита треугольной формы необходимо затратить наименьшие усилия. Конечно, выбор щита затвора зависит не только от суммарного давления воды на щит, но и от многих других факторов, которые планируется рассмотреть при продолжении данной исследовательской работы.

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.