Ворота Тайнтера: конструкция и применение радиальных затворов.
Tainter gate
Затвор Тайнтера: конструкция плотин и шлюзов для контроля потока воды. Изобретен Джеримией Тайнтером в 1886 году, обеспечивает простоту проектирования и монтажа.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Тип радиального затвора
Type of radial arm floodgate
Затвор Тайнтера — это тип радиального затвора, используемый в плотинах и шлюзах каналов для регулирования потока воды. Он назван в честь своего изобретателя, инженера-строителя из Висконсина Джеремиа Бернхема Тайнтера. Тайнтер, сотрудник лесозаготовительной фирмы Knapp, Stout and Co., изобрел затвор в 1886 году для использования на плотине компании, формирующей озеро Меномин в Соединенных Штатах.
The Tainter gate is a type of radial arm floodgate used in dams and canal locks to control water flow. It is named for its inventor, Wisconsin structural engineer Jeremiah Burnham Tainter. Tainter, an employee of lumber firm Knapp, Stout and Co., invented the gate in 1886 for use on the company's dam that forms Lake Menomin in the United States.
Принцип
Силы давления на погруженное тело действуют перпендикулярно поверхности тела. Конструкция ворот Тейнера обеспечивает действие каждой силы давления через центр воображаемого круга, частью которого являются ворота, так что вся результирующая сила давления действует через ось вращения ворот, что упрощает их конструкцию и проектирование. Когда ворота Тейнера закрыты, вода давит на выпуклую (верхнюю по течению) сторону. При вращении ворот поток воды, проходящий под ними, облегчает их открытие и закрытие. Закругленная форма, длинные радиальные рычаги и подшипники позволяют закрывать ворота с меньшим усилием, чем плоские. Ворота Тейнера обычно управляются сверху с помощью цепного, редукторного и электрического привода. Критически важным фактором при проектировании ворот Тейнера является величина напряжения, передаваемого от обшивки через радиальные рычаги на цапфу, с расчетами, касающимися возникающего трения при подъеме или опускании ворот. Некоторые старые системы пришлось модифицировать с учетом сил трения, которые не были учтены в первоначальном проекте. В 1995 году из-за чрезмерного напряжения во время открытия произошла поломка ворот на плотине Фолсом в Северной Калифорнии.
Pressure forces on a submerged body act perpendicular to the body's surface. The design of the Tainter gate results in every pressure force acting through the centre of the imaginary circle of which the gate is a section, so that all resulting pressure force acts through the pivot point of the gate, making construction and design easier. When a Tainter gate is closed, water bears on the convex (upstream) side. When the gate is rotated, the rush of water passing under the gate helps to open and close the gate. The rounded face, long radial arms and bearings allow it to close with less effort than a flat gate. Tainter gates are usually controlled from above with a chain/gearbox/electric motor assembly. A critical factor in Tainter gate design is the amount of stress transferred from the skinplate through the radial arms and to the trunnion, with calculations pertaining to the resulting friction encountered when raising or lowering the gate. Some older systems have had to be modified to allow for frictional forces which the original design did not anticipate. In 1995, too much stress during an opening resulted in a gate failure at Folsom Dam in northern California.
Использование
Ворота Tainter используются в водоконтролирующих плотинах и шлюзах по всему миру. Только в бассейне Верхней Миссисипи насчитывается 321 ворота Tainter, а в бассейне реки Колумбия – 195. Ворота Tainter также применяются для перенаправления потока воды на электростанцию Сан-Фернандо, расположенную на акведуке Лос-Анджелеса.
The Tainter gate is used in water control dams and locks worldwide. The Upper Mississippi River basin alone has 321 Tainter gates, and the Columbia River basin has 195. A Tainter gate is also used to divert the flow of water to San Fernando Power Plant on the Los Angeles Aqueduct.