, 10/10/2024
Bé N«ng nghiÖp vµ Ph¸t triÓn n«ng th«n
viÖn khoa häc thñy lîi
sæ tay kü thuËt thñy lîi
c«ng tr×nh thñy lîi
tËp 4
Cöa van vµ thiÕt bÞ ®ãng më
biªn so¹n
Hµ Néi - 2005
Lời giới thiệu | 3 |
Mục lục | 5 |
Chương 1. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CỬA VAN TRONG CÔNG TRÌNH THỦY LỢI | 11 |
1.1. Vai trò nhiệm vụ của cửa van | 11 |
1.2. Cấu tạo cửa van | 11 |
1.3. Phân loại cửa van | 11 |
1.4. Chọn loại cửa van cho công trình | 12 |
1.4.1. Vùng ven biển đồng bằng sông Cửu Long | 12 |
1.4.2. Vùng ven biển Trung Bộ | 13 |
1.4.3. Vùng đồng bằng Bắc Bộ | 13 |
1.4.4. Cửa trên đập tràn ở hồ chứa và đập dâng vùng Trung du và miền núi | 13 |
1.5. Bố trí cửa van trong công trình | 13 |
1.5.1. Đối với cống hở | 13 |
1.5.2. Đối với cống kín | 14 |
1.6. Lực và tổ hợp lực tác dụng lên cửa van | 14 |
1.6.1. Lực tác dụng | 14 |
1.6.2. Tổ hợp lực | 14 |
1.7. Vật liệu làm của van | 15 |
1.7.1. Thép | 15 |
1.7.2. Gang | 18 |
1.7.3. Đồng | 18 |
1.7.4. Cao su | 18 |
1.7.5. Vật liệu tổng hợp Composite | 19 |
1.7.6. Bê tông cốt thép | 19 |
1.8. Những vấn đề cần lưu ý trong thiết kế cửa van | 19 |
1.9. Phương pháp tính toán | 21 |
1.9.1. Phương pháp phân tích hệ kết cấu phẳng | 22 |
1.9.2. Phương pháp phân tích hệ kết cấu không gian | 28 |
1.9.3. Một số quy định trong thiết kế kết cấu cửa van | 35 |
1.10. Một số cửa van đã nghiên cứu và ứng dụng | 35 |
1.10.1. Cửa van phẳng | 35 |
1.10.2. Cửa van cung | 36 |
1.10.3. Cửa van Clape trục dưới (cửa sập) | 36 |
1.10.4. Cửa van Clape trục trên | 36 |
1.10.5. Cửa van hình quạt | 36 |
1.10.6. Cửa van mái nhà | 36 |
1.10.7. Cửa van trụ lăn | 36 |
1.10.8. Các kiểu cửa quay trục đứng | 36 |
1.10.9. Các kiểu cửa quay trục ngang | 36 |
1.10.10. Các kiểu cửa van tự động thủy lực điều tiết trên kênh | 36 |
1.10.11. Các kiểu cửa van âu tàu | 36 |
Chương 2. THỦY LỰC CỬA VAN | 37 |
2.1. Khái niệm chung | 37 |
2.2. Năng lực xả nước | 37 |
2.3. Áp lực nước tác dụng lên cửa van | 42 |
2.3.1. Cửa van phẳng | 42 |
2.3.2. Cửa van cung | 50 |
2.3.3. Cửa van quạt | 53 |
2.3.4. Chế độ thủy lực khi tràn qua cửa sập | 53 |
Chương 3. CỬA VAN PHẲNG | 55 |
3.1. Cửa van phẳng | 55 |
3.1.1. Ưu nhược điểm của cửa van phẳng | 55 |
3.1.2. Các bộ phận chính của cửa van phẳng | 55 |
3.1.3. Cấu tạo của các bộ phận chính | 56 |
3.1.4. Tải trọng và lực tác dụng lên cửa van phẳng | 59 |
3.1.5. Các kiểu cửa van phẳng | 61 |
3.1.6. Kết cấu phần ốp ở ngưỡng khe van và gioăng kín nước | 65 |
3.2. Cửa van cung | 67 |
3.2.1. Ưu nhược điểm của cửa van cung | 67 |
3.2.2. Những kết cấu chính | 67 |
3.2.3. Xác định vị trí của dầm chính | 70 |
3.2.4. Các kiểu cửa van cung | 71 |
3.2.5. Xác định áp lực nước tĩnh tác dụng lên cửa van cung | 73 |
3.2.6. Tính trọng lượng bản thân cửa cung | 76 |
3.2.7. Tính lực nâng hạ | 76 |
3.3. Cửa sập (cửa Clape trục dưới) | 77 |
3.3.1. Đặc tính cơ bản | 77 |
3.3.2. Cửa sập điều khiển bằng cơ khí | 77 |
3.3.3. Cửa sập tự động bằng đối trọng | 79 |
3.3.4. Cửa Clape phao (gọi tắt là cửa sập phao) | 81 |
3.4. Cửa Clape trục trên | 82 |
3.4.1. Cấu tạo | 82 |
3.4.2. Nguyên lý làm việc | 82 |
3.4.3. Phạm vi áp dụng | 82 |
3.5. Cửa quạt | 83 |
3.5.1. Phạm vi ứng dụng | 83 |
3.5.2. Các loại cửa quạt | 83 |
3.5.3. Điều kiện nâng và hạ cửa quạt | 86 |
3.5.4. Kết cấu cửa quạt | 89 |
3.5.5. Điều khiển cửa quạt | 90 |
3.6. Cửa van mái nhà | 91 |
3.6.1. Phạm vi ứng dụng | 91 |
3.6.2. Các kiểu cửa van mái nhà | 91 |
3.6.3. Lực nâng và hạ cửa mái nhà | 92 |
3.6.4. Kết cấu cửa van mái nhà | 95 |
3.6.5. Thiết kế và điều khiển cửa van mái nhà | 95 |
3.7. Cửa van trụ lăn | 96 |
3.7.1. Phạm vi sử dụng | 96 |
3.7.2. Các kiểu cửa van trụ lăn | 97 |
3.7.3. Kết cấu của cửa van trụ lăn | 97 |
3.7.4. Xác định trọng lượng bản thân và lực nâng cửa van trụ lăn | 98 |
3.7.5. Máy nâng cửa van trụ lăn | 100 |
3.8. Cửa van giàn quay | 100 |
3.9. Cửa van cánh cửa tự động | 102 |
3.9.1. Xuất xứ cửa van cánh cửa tự động | 102 |
3.9.2. Cấu tạo | 102 |
3.9.3. Sơ đồ bố trí cửa van cánh cửa tự động | 104 |
3.9.4. Nguyên lý hoạt động và tính lực đóng mở | 105 |
3.9.5. Chế độ vận hành của cửa van cánh cửa tự động | 109 |
3.9.6. Các bộ phận chính của cửa van và khung chứa van | 110 |
3.10. Các kiểu cửa bản lệch trục đứng tự động và bán tự động | 114 |
3.10.1. Cấu tạo | 114 |
3.10.2. Nguyên lý làm việc tự động | 115 |
3.10.3. Phạm vi áp dụng | 115 |
3.11. Các kiểu cửa van trục ngang | 116 |
3.11.1. Cửa phân viên (một phần tư hình tròn) | 116 |
3.11.2. Cửa van Amil | 117 |
3.11.3. Cửa van cung đối trọng tự động điều tiết mực nước | 119 |
3.11.4. Cửa van bản quay trục ngang | 119 |
3.12. Cửa âu tàu | 122 |
3.12.1. Các loại cửa âu | 122 |
3.12.2. Cửa chữ nhân | 124 |
Chương 4. CỬA VAN SÂU | 137 |
4.1. Một số vấn đề cần chú ý khi thiết kế cửa van sâu | 137 |
4.2. Cửa phẳng sâu | 137 |
4.2.1. Cấu tạo | 137 |
4.2.2. Tải trọng và lực tác dụng lên cửa | 139 |
4.2.3. Phạm vi sử dụng | 140 |
4.3. Cửa van cung sâu | 140 |
4.3.1. Cấu tạo | 140 |
4.3.2. Một số tính toán cơ bản | 142 |
4.3.3. Phạm vi ứng dụng | 144 |
4.4. Van đĩa | 144 |
4.4.1. Cấu tạo | 144 |
4.4.2. Tải trọng và lực tác dụng | 145 |
4.4.3. Tính sức bền của vỏ và đĩa | 146 |
4.4.4. Phạm vi ứng dụng | 147 |
4.5. Van cầu | 147 |
4.5.1. Cấu tạo | 147 |
4.5.2. Phạm vi sử dụng | 148 |
4.6. Cửa Van hình kim | 148 |
4.6.1. Cấu tạo và vận hành | 148 |
4.6.2. Phạm vi sử dụng | 149 |
4.7. Van côn | 150 |
4.7.1. Cấu tạo | 150 |
4.7.2. Tính độ bền | 150 |
4.7.3. Tính lực đóng mở | 151 |
4.7.4. Các hình thức bố trí và phạm vi sử dụng | 151 |
4.8. Cửa van hình trụ | 151 |
4.8.1. Cấu tạo và vận hành | 151 |
4.8.2. Xác định ứng suất và ổn định của vỏ hình trụ | 154 |
4.8.3. Tính lực nâng hạ | 155 |
4.8.4. Phạm vi áp dụng | 155 |
4.9. Chọn kiểu cửa van dưới sâu | 155 |
Chương 5. THIẾT BỊ ĐÓNG MỞ CỬA VAN | 157 |
5.1. Đặc điểm, cấu tạo và phân loại thiết bị đóng mở cửa van | 157 |
5.1.1. Đặc điểm của thiết bị cửa van trên công trình thủy lợi, thủy điện | 157 |
5.1.2. Cấu tạo chung của thiết bị | 157 |
5.1.3. Phân loại và phạm vi ứng dụng | 158 |
5.2. Máy đóng mở kiểu vít đai ốc | 160 |
5.2.1. Nguyên lý máy đóng mở kiểu vít đai ốc | 160 |
5.2.2. Ưu, nhược điểm của thiết bị đóng mở kiểu vít đai ốc | 161 |
5.2.3. Tính toán thiết bị vít đai ốc | 162 |
5.2.4. Máy đóng mở kiểu vít dùng cho cửa van sâu | 164 |
5.3. Máy đóng mở kiểu dây mềm | 165 |
5.3.1. Kết cấu chung của máy đóng mở kiểu dây mềm | 165 |
5.3.2. Ưu, nhược điểm của thiết bị đóng mở kiểu dây mềm | 166 |
5.3.3. Tính toán các thông số cơ bản | 167 |
5.4. Thiết bị đóng mở bằng xilanh thủy lực | 173 |
5.4.1. Cấu tạo chung và nguyên lý hoạt động | 173 |
5.4.2. Ưu điểm của xilanh thủy lực | 175 |
5.4.3. Nhược điểm của thiết bị đóng mở bằng xilanh thủy lực | 175 |
5.4.4. Tính toán các thông số cơ bản thiết bị đóng mở xilanh thủy lực | 176 |
5.5. Hệ thống điều khiển đóng mở cửa van | 177 |
5.5.1. Tự động điều khiển, tự động hóa bằng điện và điện tử máy tính | 178 |
5.5.2. Điều khiển từ xa | 178 |
5.5.3. Tự động bằng thủy lực | 178 |
Phụ lục. Một số thiết bị đóng mở cửa van | 179 |
Tài liệu tham khảo | 182 |