贺州螺杆侧摇启闭机
本文基于能量法,首先列出拍门运动的通用方程,然后以典型泵站为例,针对不同类型拍门(不同的安装形式、门页数和材质等),分析计算同等条件下拍门的开启角和撞击力,通过分析对比,综合评价他们的优缺点,提出相关的结论及建议。论文对拍门的研究和工程设计有重要参考意义。
1拍门运动的通用方程 停泵闭门期间拍门的运动可分为正转正流和正转逆流2种情况。当在正流阶段关闭时,拍门主要受水流冲力、运动阻力、附加阻力及浮重力的作用;逆流阶段关闭时,拍门主要受动水压力、运动阻力、附加阻力、浮重力的作用。其中,后3种力对门轴的力矩与正流阶段相同。图1为流道出口拍门的几何倾角及安装示意图,由此可推导拍门运动的通用方程[1]。依次求得水流冲力、运动阻力、附加阻力、浮重和动水压力对拍门产生的力矩M1、MR、MD、Ms和MY[4],并按照动量矩定理,可得拍门的运动方程为:上述2个方程均可转变为关于α的二阶微分方程,从而求得拍门关闭时运动角速度表达式。首先求解方程(2)得拍门关闭时运动角速度的表达式,然后采用分段积分近似求解关闭历时t,若t≤TB,则拍门在正流阶段关闭,得闭门角速度ωm;若t>TB,则拍门在逆流阶段关闭[2],求得正流结束时拍门的角度αB,并运用公式(3)求得拍门从αB至0的关闭历时t′,通过试算,直至t′与TBC的比值和所设的***终作用水头与*可能作用水头比值相同[4],得出***终的角速度ωm。当有缓冲橡皮且布置在撞击中心时,撞击力的计算公式为:式中:N为拍门闭门*撞击力;PY为门外水压力;R为运动阻力;m、n为PY、R的作用点距门铰轴的距离与撞击中心距门铰轴的距离之比;s为缓冲橡皮块与拍门的接触面积;E为像皮块的弹性模量;l为橡皮块厚度;Jp为计及附加阻力影响时拍门的转动惯量;ωm为拍门闭门前角速度;LN为撞击力作用点到铰轴线的距离;MY、MR分别为水压力、水流阻力对门铰所造成的力矩。以上是不同安装形式、淹没状态正逆流条件下拍门运动的通用方程。
1拍门运动的通用方程 停泵闭门期间拍门的运动可分为正转正流和正转逆流2种情况。当在正流阶段关闭时,拍门主要受水流冲力、运动阻力、附加阻力及浮重力的作用;逆流阶段关闭时,拍门主要受动水压力、运动阻力、附加阻力、浮重力的作用。其中,后3种力对门轴的力矩与正流阶段相同。图1为流道出口拍门的几何倾角及安装示意图,由此可推导拍门运动的通用方程[1]。依次求得水流冲力、运动阻力、附加阻力、浮重和动水压力对拍门产生的力矩M1、MR、MD、Ms和MY[4],并按照动量矩定理,可得拍门的运动方程为:上述2个方程均可转变为关于α的二阶微分方程,从而求得拍门关闭时运动角速度表达式。首先求解方程(2)得拍门关闭时运动角速度的表达式,然后采用分段积分近似求解关闭历时t,若t≤TB,则拍门在正流阶段关闭,得闭门角速度ωm;若t>TB,则拍门在逆流阶段关闭[2],求得正流结束时拍门的角度αB,并运用公式(3)求得拍门从αB至0的关闭历时t′,通过试算,直至t′与TBC的比值和所设的***终作用水头与*可能作用水头比值相同[4],得出***终的角速度ωm。当有缓冲橡皮且布置在撞击中心时,撞击力的计算公式为:式中:N为拍门闭门*撞击力;PY为门外水压力;R为运动阻力;m、n为PY、R的作用点距门铰轴的距离与撞击中心距门铰轴的距离之比;s为缓冲橡皮块与拍门的接触面积;E为像皮块的弹性模量;l为橡皮块厚度;Jp为计及附加阻力影响时拍门的转动惯量;ωm为拍门闭门前角速度;LN为撞击力作用点到铰轴线的距离;MY、MR分别为水压力、水流阻力对门铰所造成的力矩。以上是不同安装形式、淹没状态正逆流条件下拍门运动的通用方程。