[Konrud]

Доброго дня!

Принесли рассчитать винтовой механизм подъема створки шлюза на небольшой речке, или чего-то похожего по готовой кинематической схеме. Я им рассчитал все данные по винтовой передаче и задумался - оптимальна ли такая конструкция? Что-то мне кажется, что трудно будет обеспечить аккуратное соединение шлюза с винтами - боюсь будут перекосы, и механизм может клинить. К тому же - ход подъема 6 метров - довольно солидный для винтовой передачи. И кто им ее нарежет? Винт выходит диаметром 60...70 мм, и нарезать его на 6 метров ... Может, стоит им посоветовать использовать для этого какую-то цепную передачу? Она не так капризна к точности, насколько понимаю.

[T-Yoke]

Сообщение от Serge Krasnikov При опускании ворот будет естественно подниматься уровень воды, в следствии чего вода будет прижимать ворота к одной из сторон направляющих, вполне возможно в этом случае понадобится усилие именно для опускания задвижки, впрочем это предположение, но его все равно надо учитывать...

Это мы уже сами додумываем, автор темы ни слова не сказал об условиях работы своего механизма. "Шлюз на речке" это еще не все что надо бы знать о его работе.
Будет ли после закрытия увиличиваться разница уровней или ему просто нужно разделить две зоны одного водоема без изменения уровней.
Хотя в общем-то соглашусь.

[Konrud]

Сообщение от T-Yoke Это мы уже сами додумываем, автор темы ни слова не сказал об условиях работы своего механизма. "Шлюз на речке" это еще не все что надо бы знать о его работе. Будет ли после закрытия увиличиваться разница уровней или ему просто нужно разделить две зоны одного водоема без изменения уровней.

К сожалению, сам пока не знаю. Заказчик чуть-чуть говорил про сопротивление опусканию из-за течения воды в реке, и подшипники на его схемке держат именно течение. Еще сказали, что ставить думают на маленькой ГЭС, так что - возможно скорость воды будет приличная. Но никаких подробностей пока нет. При встрече попросили просто рассчитать винтовую пару при заданной нагрузке, при минимуме исходной информации.
Расчет я сделал, а дальше уж меня охватило сомнение в возможности сделать подобную работоспособную конструкцию.

Ну, вот, только что ушел парень от фирмы - забрал расчеты. Я ему рассказал о сомнениях, он обещал порасспрашивать, но кое что рассказал.
Сказал , что будет происходить изменение уровня воды перед воротами и за ними. В крайней форме - опускание уровня воды до нуля с одной из сторон шлюза. Они считают, что по этой причине надо предусмотреть и насильственное перемещение ворот при движении вниз. А я как-то не улавливаю причин для этого. Мне кажется - в таком случае наоборот - возрастает усилие для подъема ворот (за счет сил от прижания ворот к направляющим большой массой воды).
Насчет винтов - сказал, что есть возможность изготовить их в Германии.

[Serge Krasnikov]

Сообщение от Konrud Сказал , что будет происходить изменение уровня воды перед воротами и за ними. В крайней форме - опускание уровня воды до нуля с одной из сторон шлюза. Они считают, что по этой причине надо предусмотреть и насильственное перемещение ворот при движении вниз.

Ну вот оно и выплыло
Вполне возможно веса ворот может быть и хватило бы, но тут зависит от условий эксплуатации, наверняка они будут настаивать на принудительном приводе, в разрез расчетам

А я как-то не улавливаю причин для этого. Мне кажется - в таком случае наоборот - возрастает усилие для подъема ворот (за счет сил от прижания ворот к направляющим большой массой воды).

Естественно будет большим в момент страгивания ворот вверх, трение от давления воды, плюс вес ворот

Тогда, может достаточно одного тормоза - на быстроходном валу редуктора?

Ну так они и ставятся, впрочем в винтовой паре они могут и не понадобится, хотя чем бог не шутит

[Fogel]

Во-первых есть смысл отказаться от горизонтальных промвалов и конических шестерен - всетаки "конички" не самые простые вещи. Поставьте редуктор с вертикальным валом и звездочки на концф винтов и все это можно спокойно заставить вращаться цепью - и по точности вопросов особо не будет и по изготовлению.
Во-вторых, с винтами подобной длины работающими в воде я сталкивался - вытягивали слиток в ванну, и винты там посолиднее были именно из-за длины.
в третьих, очень рекомендую нагрузку посчитать шлюз 3,6х6м при среднем давлении 3 тонны на метр квадратный испытывает давление 65 тонн (ориентировочно), черт с ним, будем считать что комингс намазан солидолом по самое немогу (ага, щаз, все там нахрен приржавеет) берем трение в 15% и получим 10 тонн только на трение
В четвертых, такие вещи обычно делают с рейкой прикрученой к шлюзу и шестерни его и вдвигают и выдвигают
В пятых, есть конструкции вначале "отрывающие" шлюз от комингса и передвигающие его на роликах.

[Konrud]

Сообщение от Fogel Во-первых есть смысл отказаться от горизонтальных промвалов и конических шестерен - всетаки "конички" не самые простые вещи. Поставьте редуктор с вертикальным валом и звездочки на концф винтов и все это можно спокойно заставить вращаться цепью - и по точности вопросов особо не будет и по изготовлению. В четвертых, такие вещи обычно делают с рейкой прикрученой к шлюзу и шестерни его и вдвигают и выдвигают В пятых, есть конструкции вначале "отрывающие" шлюз от комингса и передвигающие его на роликах.

Соединять редуктор с винтом цепью - это нужно и натяжное устройство. Кроме того - тогда уж надо два редуктора - отдельно для каждого винта? Сейчас один редуктор на два винта.

С рейками - может быть. Напрягает медленная скорость движения по техзаданию. Если с рейкой - получается передаточное отношение около 4000 ! Есть какие-то данные по скорости движения ворот шлюзов? В интернете не нашел ничего.

[Jonas]

Я бы сделал уравновешенный затвор на вертикальном вале.
Для открытия - закрытия достаточно открыть не большое окно в той или другой половине затвора.
Зачем тратить эл. энергию или людской труд когда имеется масса воды.

[Серёга - Bilder]

Konrud, при весе затвора 14т конечно же нужно применять противовесы на подъёмном механизме. Тебе тут варианты верные предлагают. Хотя некоторая доработка нужна, но это от конкретики зависит уже.
А кто разработал приведённую тобой в первом посте схему? В смысле организация?

Сообщение от Jonas Я бы сделал уравновешенный затвор на вертикальном вале. Для открытия - закрытия достаточно открыть не большое окно в той или другой половине затвора. Зачем тратить эл. энергию или людской труд когда имеется масса воды.

Не всегда возможно реализовать. К тому же есть проблемы при длительной эксплуатации.

...Напрягает медленная скорость движения по техзаданию. Если с рейкой - получается передаточное отношение около 4000 ! Есть какие-то данные по скорости движения ворот шлюзов?

В данном случае, если я правильно понимаю суть, ворота шлюза выполняют так же функцию механизма наполнения (или опорожнения, хотя мало вероятно) камеры. Т.е. наполнение происходит из под затвора или над приопущеным затвором. Скорость маневрирования механизмами наполнения-опорожнения камеры шлюза определяется расчётом динамического воздействия воды, поступающей в камеру, на шлюзующееся судно. 0.25м/мин - обычная скорость для затворов в данном случае. Превышать её нельзя, иначе судно в камере может сорвать со швартов и разбить. Для оптимизации времени и условий шлюзования механизм маневрирования затворами делают со ступенчато изменяющейся скоростью. На начальном промежутке подъёма, к примеру, скорость 0.3м/мин, потом 0.6м/мин, а на конечноп этапе - 1м/мин. Это достаточно легко реализуемо в механизмах с гидравлическим приводом затворов. В вашей схеме для этого надо ставить КПП)) Что сильно усложняет задачу. Но у вас вроде нет в задании ступенчатого изменения скоростей?

Если не секрет: что за шлюз? что за река?

[Konrud]

Река Амата (Латвия) - маленькая, шириной метров так 20 (местами - может и пошире бывает), в основном используется для водного туризма. Насколько понимаю - она не судоходна, так что - с кораблями проблем быть не должно (думаю - там максимум катера ходят). Кто-то там ставит маленькую ГЭС (у нас сейчас это модно, чтобы меньше зависеть от поставок нефти и газа) - шлюз для нее. Он меньше, чем я на эскизе дал - переврал расстояние между винтами. Правильная ширина шлюза - около 2,5...3 метра (между винтами - 1,6 метра). Думаю будут использовать в основном для регулировки паводков ну и для получения электричества. Подробностей не знаю, но вряд ли для такой малой речки могут быть особо серьезные цели. Это проект уровня районного, сам шлюз разработала какая-то рижская фирма, кинематическая схема тоже их работа (ну, я ее перерисовал перед тем как тут выложить), а на винтах они почему-то споткнулись. Названия разработчика не знаю - мне принесли только один лист чертежей, да и то - неполный, много обрезано, штампа с разработчиком тоже нет. Распечатан только кусок листа, относящийся к общим размерам. Нет, регулировка скорости не нужна.

[Серёга - Bilder]

Konrud, Если ширина затвора всего 2.5 метра - не вижу смысла вообще в предложенной схеме.
1. У нас не мало давно построенных сооружений и довольно свежих, где привод заьвора 2.5-3.0м шириной осуществляется посредством всего одной штанги. Т.е. крепление по центру, а дальше - что угодно, цепь с противовесом через вал, или рейка, или гидропривод телескопический. Чтобы затвор не перекашивало и не клинило - затвор делается колёсным, в пазах - направляющие. Такие затворы давно отработаны, обкатаны, нормально эксплуатируются. Делать "двойной" подвес для такого ерундового затвора - по-моему перебор.
2. В данном конкретном случае не вижу смысла поднимать затвор на 6м. Сам он в высоту сколько? - Лучше сделать клапанный затвор (т.е. шарнирно крепящийся на дне, и "ложащийся" на дно, когда нужно пустить воду, и поднимающийся - когда закрыть надо).

[Konrud]

Ясно - очень интересное вышло обсуждение.
Затвор у них, судя по чертежу, 4,5 метров высотой. Двойной подвес - возможно, они подумали, что 14 тонн для одного подвеса многовато. Но, тут можно только гадать. Я полагал, когда брался за эту работу, что схему делали специалисты-гидротехники, и все у них учтено, а от меня требуется только прикинуть винты при заданной схеме, ну и мощность передач. А, получается, что тут много вопросов. Возможно - делали люди без большого опыта. Ну, посмотрим. Если будут от них какие-то известия - я сообщу. А, может, они и сами тут появятся - я давал им адрес форума.
Нашел, кстати, в интернете маленький ролик с видом ГЭС, она выходит уже действует - видно сейчас пробуют какую-то модернизацию сделать.
http://www.youtube.com/watch?v=CtbzNCMBPWk

[Серёга - Bilder]

Чтобы не плодить темы тут свой вопрос задам.
Разъясните техническую часть, т.к. в этом не очень разбираюсь:
Есть плоский двухригельный затвор плотины, ширина отверстия 20м, ширина затвора вместе с ходовыми тележками и прочим 21,5 (0.75м - пазы в бычках)
Напор небольшой, до 5м. Высота затвора 6м. Вес затвора 45т, усилие необходимое по расчёту для маневрирования затвором - 75т. Ход затвора (высота подъёма) - 8м.
Привод затвора осуществляется скорее всего цепными передачами, либо телескопическими гидроприводами, либо винтовыми механизмами (второе и третье мало вероятно, т.к. 8м гидроцилиндр или винт - слишком геморойно). Но так или иначе они устанавливаются на бычках, и цепляются за торцы затвора в пределах пазов. Вопрос в следующем: каким образом синхронизируются приводы одного затвора установленные на двух бычках в 20м друг от друга?

Это вопрос в общем-то о банальном затворе. Но таким же образом решаются и более тяжёлые случаи, когда отверстие 110 х 7 м, и вес затвора 1200т. Вот и возникло у меня любопытство.

[Fogel]

на больших кранах это решается датчиком перекоса - движок на одной стороне вырубается до выравнивания. в случае с затвором может быть промвал для синхронизации либо средствами электроники - таходатчики вполне могут решить это дело.

[Jonas]

Сообщение от Серёга - Bilder Вопрос в следующем: каким образом синхронизируются приводы одного затвора установленные на двух бычках в 20м друг от друга?

В общем то решается достаточно просто, и без электроники. По примеру Fogel, достаточно двух концевиков.

[Серёга - Bilder]

Хм... Понятно в общем. Буду знать. Спасибо

[Серёга - Bilder]

Ещё вопрос:
Гидропривод на 25-30т грузоподъёмностью, при необходимой высоте подъёма 8м. На сколько он сложнее/дороже электромеханического привода с цепной передачей и противовесом?

Сообщение от Серёга - Bilder Гидропривод на 25-30т грузоподъёмностью, при необходимой высоте подъёма 8м. На сколько он сложнее/дороже электромеханического привода с цепной передачей и противовесом?

Существенно. Гидроцилиндр на такую высоту подъема золотой будет. Проще редуктор и движок подобрать.

[Серёга - Bilder]

Сообщение от VVapan4ik Существенно. Гидроцилиндр на такую высоту подъема золотой будет. Проще редуктор и движок подобрать.

Понятие "золотой" весьма относительное. Посмотрел сейчас на двух относительно "свежих" гидроузлах схему установки гидроприводов затворов: там этот гидроцилиндр стоит на устое, и к нему в лотке проложены маслопроводы от МНУ. Компактно, аккуратно.
В случае же с цепным приводом, редуктором, противовесом и прочим для размещения всех этих механизмов целое здание строится (не малой кубатуры), для противовеса ещё шахта нужна, в общем объём строительных работ существенно увеличивается. Кроме того, цепь надо смазывать. А т.к. она в воде эксплуатируется - экологи будут как всегда плакать. У гидропривода конечно тоже смазка есть, но объемы её значительно меньше.
В общем я склоняюсь всё-таки к гидроприводу...

Сообщение от Серёга - Bilder В общем я склоняюсь всё-таки к гидроприводу...

Конечно, гидроприводы намного компактнее. Делать просто их нужно с умом, тогда и проблем не будет.
Сами готовы спроектировать?

[Серёга - Bilder]

Сообщение от VVapan4ik Конечно, гидроприводы намного компактнее. Делать просто их нужно с умом, тогда и проблем не будет. Сами готовы спроектировать?

Сейчас стадия ТЭО. Проектировать будем потом. Сейчас надо определиться с основными решениями и конструктивными схемами. Оценивать стоимость мех.оборудования будут те, кому потом придётся его проектировать. Просто пока к ним рано идти.

Сообщение от Серёга - Bilder Просто пока к ним рано идти.

Я бы сходил. Цену вопроса решить дело не долгое. Чтоб потом было без неожиданностей...