Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng Công trình thủy: Nghiên cứu tính toán kết cấu đập bản lật tự động hinh thức mới

ng nhủ cầu ding nước của địa phương "Với những công nghệ va các hình thức cửa van nói chung và cửa van tự lật nồi riêng đã duge nghiên cứu và ứng dụng trước đã „ tử những phần ch đánh gi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGUYÊN TUẦN ANH

NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN KET CẤU DAP BẢN LAT

TỰ ĐỘNG HÌNH THỨC MỚI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI, NĂM 2019

BO GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRUONG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGUYEN TUẦN ANH

NGHI N CỨU TÍNH TOÁN KET CAU DAP BAN LA

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả cam đoan đỀ tài luận văn "Nghiên cứu tính toán kết đập bản lật tự động hình

hức mới là sản phẩm nghiên cứu của riêng tác giả, do tác giả tự tìm tòi và xây dựng.

“Các số liệu ti liệu tham khảo được trích dẫn rõ rng và kết quả trong luận văn là hoàntoàn trung thực va chưa được công bé trong các công trình nghiên cứu nảo trước day.

“Tác giả luận văn.

'Nguyễn Tuấn Anh

LỜI CẢM ONLuận văn với đề tài “Nghiên cứu tính toán kết cầu đập bản lật tự động hình thức

moi” là kết quả từ quá trình nỗ lực học tập và rèn luyện của tác giá tại Trường Đại học

“Thủy Lợi.

Tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn gia đình và người thân đã luôn ở bên động viên,

khích lệ và giúp đỡ để tác giá hoàn thành chương trình học tập cao học tại Trường Đại học Thủy Lợi,

“ác giá cũng chân thành gửi lời cảm ơn đến toàn thé cần bộ, giảng viên Trường Đại học

“Thủy Lợi da tạo điều kiện thuận lợi và truyỄn dat kiến thức cho ác giá trong thời gian

học tập tại Trường.

“Tác giá chân thành cảm ơn các cán bộ, kỹ su đang công tác tại Trung tâm thủy lực =

Phong TNTD Quốc gia về động lực sông biển ~ Viện KHTLVN đã cung cắp những tài

liệu, số liệu có giá trị để phục vụ tính toán cửa van tự lật hình thức mới.

Đồng thời, tác giả chân thành cảm ơn các lãnh đạo đồng nghiệp và bạn bè đã hỗ trợ,

giúp đỡ, tạo điều kiện cho tác giả trong qua trình học p

CCuối cing, ti giá xin trin trọng cảm ơn PGS.TS Vũ Hoàng Hưng đã nhiệt tinh hướngcdẫn, đóng góp nhiễu ý kiến quý báu dé giúp cho tác giả hoàn thành Luận văn tốt nghiệp

này.

MỤC LỤCDANH MỤC HÌNH ANH 5

DANH MỤC BANG BIEU 8

MỞ DAU 9l.—- Tínheipthiếtciađềti 9

2 Muc dich nghién ci 2

3 Céchtiép cận và phương pháp nghiên cứu 2

1.6.2 Nguyễn lý làm việc của cửa van tự lật 32

1.6.2.1 Nguyên lim việc của cia van sử dung hệ thống lò xo mắc song

CHUONG2 TINH TOÁN KET CAU CUA VAN TỰ LẬT 36

2.1 bie diém edu tuo 36

22 'Các thông số cơ bản của hai loại hình cửa van 36

2.2.1 Thông số cơ bản của cửa van sử dụng hệ thống lò xo trục khuỷu 362.2.2 Thông số cơ bản của cửa van sử dụng hệ thống lò xo mắc nỗi ip 39

24

25

25.1 Cửa van lò xo mắc song song

252 Cửa van lò xo mắc nội tiếp

26 —- Kẩhậnchương2

CHUONG3 AP DUNG KET CÁU CUA VAN TỰ LẬT CHO CONG TRINHDAP DANG MIEN NUI PHÍA BÁC.

3.1 Giớihiệu sôngtình

32 Xác định các thing số cơ bản của của van tật

33 Dé xuất quy trình chế tạo, lắp đặt

34 Kếthuậnchương3

“Xây dựng mô hình cửa van tự lật rong phần mém ANSYS

23.1 Giới thiệu phần mém ANSYS

23.2 Xây dựng mô hình cửa van

Phân tích độ tn cậy của mô hình.

2.4.1 Phân tích độ tin cậy của mô hình cửa van hệ lò xo trục khuýu.

tiếp

2.4.2 Phan tích độ tin cậy của mô hình cửa van hệ lò xo mắc m

Anh hưởng của các tham.

70

m1

n 1

79

80 si

81

8

83

sứ

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1: Cửa van tự lật kiểu khớp chống đơn 10

Hình 2: So họa hình thức kết cầu cửa van ey lật kiểu bánh kin có thanh nối 10

Hình 3: Trang thấ làm vige của cứa van tự lật kiểu bánh Kin có thanh nối 10

4: Mô hình cửa van tự lật " Hình 1-1: Cửa van tự lật kiêu khớp chẳng đơn 15

Hình 1-2: Cửa van tự lật kiêu khớp chẳng đơn được ứng dung trong thực tn 16 Hình 1-3: Cửa van tự lật kiểu khớp chống đơn bổ trí thêm xy lanh thủy lực 16

Hình 1-4: Cửa van tự lật kiểu khớp chống don bố trí thêm xy lanh thủy lực được ứng

cđụng trong thực t 17 inh 1-5: Cửa van tự lật kiểu nhiều khớp chống „

Hình 1-6: Cửa van tự lật kiểu nhiều khớp chống ứng dụng trong thực tiễn 18

Hình 1-7: Cửa van tự lật kiểu khớp chồng tuyển cong 18

Hình 1-8: Cửa van tự lật kiểu khớp chồng tuyển cong trong thực tiễn 191-9: So họa hình thức kết cầu cia van lật ty động kiểu bánh lan có thanh néi 19

Hình 1-10: Trạng thái làm việc của cửa van lật tự động kiêu bánh lăn có thanh nối 201 1-11: Câu igo các bộ phận của cửa van có thanh nổi 20

Hình 1-12: Cu tạo các bộ phận của của van có khe dẫn hướng 20

1-13: Một vài công sử dụng cửa van tự lật 21 Hình 1-14: Cita van tự lật trên trần thủy điện Tà Loi 3 2 Hình 1-15: Ban mặt cũa van 23 Hình 1-16: Vị tí sườn chẳng trên bản mat 4

Hình 1-17: Kết edu sườn chống 24

Minh 1-18: Sự cổ đối với cửa van tự lậ 2Hình 1-19: Dap Nà Con, Chợ Đồn, Bắc Kạn 28Hình 1-20: Đập Na Khon, Bạch Thông Bắc Kạn (dig cây, phên dé ding nước) 2inh 1-21: Đập Phai Thin, Chợ Bén, Bắc Kạn (đùng phai bằng bé tông để đảng nước)

29

Hình 1-22: Đập Phương Viên, Chợ Bén, Bắc Kạn dùng đập ding bằng bê tông, đã

Xây) 30

Hình 1-23: Đập ding Nậm Tả La, Lai Châu (đập ding bằng bê tông cốtthép) 30

Hình 1-24: Sơ đồ nguyên lý làm việc của cửa van sử dụng hệ thống lò xo trục khủy khi làm việc lồ xo bị kéo 33

Hình 1-24: Sơ đồ nguyên lý làm việc của cửa van sử dụng hệ thống lò xo trục khủy khi

lò xo làm việc bị nén 33

1-25: Sơ độ nguyên lý làm việc của cừa van sử dụng hệ thông hai lò xo mắc nổi

tiếp 34 Hình 2-1: Câu tạo cửa văn tự lật 36 Hình 2-2: Sơ họa kích thước cửa van tự lật st dụng hệ lò xo trục khuyu 3

Hình 2:3 Sơ họa ích thước cửa van tự lậ sử dụng hệ hổng lò xo mắc nổi tếp 39 Hình 2-4: Các lực tác dung lên cửa van khi cửa van bắt đầu làm việc 4

2-5: Các lực tác dung lên cửa van khi của van mở một góc 45° so với phương,

nằm ngang 4 Hình 2-6: Phin từ COMBINI4 46 Hình 2-11: Phần tứ SOLIDIS6 47 Hình 2-8: Phin từ MASS21 47 Hình 2-9: Mô hình bình học 48 Hình 2-10: Mô hình phần tử hữu han cửa van ty lật lò xo chịu kéo 48

Hình 2-11: Mô hình phần tử hữu han của van tự lật lò xo chịu nén 49

Hình 2-12: Chuyển vị của két edu khi H =

Hình 2-13: Lực kéo trong lò xo khử H

2-14: Chuyển vị của kết cấu khi H

Hình 2-15: Lực kéo trong lò xo khi H

Hình 2-16: Chuyển vị của kết cấu khi b

Lực kéo trong lồ xo khi H = 0 ốm

Chuyển vị của kết cầu khi Ht

TẾ quả chuyên vị của kết cấu khi HL 8m

Lực đọc tác dụng lê lò xo khí H=1.8m

Chuyển vị của kết cấu khi H = 2,

Kết quá chuyển vị của kết cầu khi H = 2,0m

3: Lực đọc tác dụng lê lò xo khi H=2 0m

Chuyên vị của kết cấu khi H = 2.2m,

Kết quả chuyển vị của kết cầu khi H— 2.2m

Hình 2:26: Lực đọc tác dụng lên lò xo khi H=2.2m

Hình 2-27: Biểu dé quan hệ giữa góc 0; và lực kéo tác dụng vào hệ lò xo ứng với các

trường hợp cột nước ta dung trước cửa van 60 Hình 2:28: Biểu đồ quan hệ giữa góc 6, ban đầu và lực kéo trung bình tic dụng vào hệ

lò xo ứng với các trường hợp cột nước tác dung trước cửa van 61

Hình 2-29: Biểu dé quan hệ giữa góc 0› ban đầu và lực kéo trung bình tác dụng vào hệ

lò xo ứng với các trường hợp cột nước tée đụng trước cửa văn 6

Hình 2-30: Biểu đồ quan hệ giữa góc 6, ban đầu và lực kéo trung bình tic dụng vào hệ

lò xo ứng với trường hợp H = 0,5m 62inh 2-31: Biểu đồ quan hệ giữa góc 8: ban đầu và lực kéo trung bình tác đụng vào hệ

Hình 2-34: Biểu đồ thể hiện mỗi quan hệ chuyển vị của đình cửa van theo phương

ngang ứng với mỗi độ cứng lò xo khi cửa van mở 45°

ình 3-1: Hình ảnh ngoài thực

Hình 3-2: Công ình áp dụng công nghệ cia van tự lat Phải Vọng,

Hình 3-3: Mặt bằng dự kiến triển khai

Hình 3-5: Mặt bằng so ‘ira van

Hình 3-6: Thông số kỹ thuật của cửa van

69 73

74 74

78

18

DANH MỤC BANG BIEU

Bang 2-1: Bang so sánh kết quả tinh toán cia van tự lật lò xo trục khuyu 33

Bang 2-2: Bang so sánh kết qua tính cửa van tự lật bệ lo xo mắc nối tiếp s

Bảng 2-2: Bảng tính toán lực tác dụng vào hệ lò xo (KN) 60 Bang 2-4: Chuyển vị của đỉnh cửa van theo phương ngang ứng với mỗi mực nước 64'

Bảng 2-5: Chuyển vị của dinh cửa van theo phương ngang ứng với mỗi vị tí L3 66 Bang 2-6: Chuyên vi của định cửa van theo phương ngang ứng với mỗi độ cứng lò xo

khi cửa van mở 45 68

1 Tính cấp thiết của để tài

Cita van tự lật được ứng dụng phổ biến trong các công trình thủy lợi thủy điện đặc biệt

với các công trình dâng nước với cột nước không cao hoặc trong các công trình trin sự"

cỗ Ưu điểm nồi bật của loại cửa van này là có thé khống chế mực nước ở một độ cao.nhất định Khi mực nước trước cia van tăng cửa tự động mỡ để hạ thấp mực nước và

tự động đồng lại để dng nước nhưng không cần tác động của con người hoặc máy móc

thiết bị, do đồ chủ động vận hành khi thời tết eve đoan mưa lĩ bắt thường, hạn hán và

giảm chỉ phí vận hành Cửa van tlt vận hành theo nguyên tắc khi mô men do áp lực

nước lớn hơn mô men do trọng lượng bản thân cửa van và ma sắt ở g6i quay, cửa van

sẽ được ma đến trạng thai cân bằng Khi áp lực lên cửa không thay đổi, góc mở cửa van

cũng không thay đổi Khi mô men do áp lực nước vẫn còn lớn hơn ti cửa van sẽ được

mỡ hoàn toàn (ở trạng thái nằm ngang); khi mô men trọng lượng cửa van lớn hơn môi men áp lực nước với lực ma sát, cửa van sẽ đóng lai (ở trạng thái đứng) [1][2]

khớp chống.

don cố định, bộ phận gối đỡ được lắp đặt dưới vị trí hợp lực của áp lực nước (Hình la)

“Thời ky đầu từ những năm 60 của thể ky 20 cửa van tự lật có hình thức ki

Khi mực nước thượng lưu vượt qua đỉnh cửa với một độ cao nhất định, cửa van mở theo

hướng dé ra phía sau đến vị u í nằm ngang Khi mực nước thượng lưu hạ đến đáy cửa

của van tự động quay về vị trí đồng để tiếp tye chức năng chắn nước Qua nhiều năm

loại cửa van này từng bước được cãi tên như thêm cơ cầu cản để khắc phục nhược điểm

“của cửa van đồng thời là hai điểm gối chịu lực Hình 3 thể hiện quá trình làm việc của

của van tự động kiểu bánh lấn có thanh n6i khi ở trạng thái tờ đồng sang mở,

Hình 2: Sơ hoa hình thức kết cầu cửa van tự lật kiểu bánh lăn có thanh nổi

ki,

Hình 3: Trang thái làm việc của cửa van tự lật kiểu bánh lăn có thanh nổi

‘Tuy nhiên trong thực tế khi cửa van ở trạng thái mở hoàn toàn, để quay lại vị trí đồng

sẽ gập nhiều Khô khăn, thường sử đụng thêm bộ thông xi lanh thủy lực đ

xẻ vi đồng đồng thời giáp ôn định trong qu tỉnh làm việc,

10

"Để khắc phục những nhược điểm của cửa van tự lt hiện cổ và đễ thao tác vận hành.

nhóm nghiên cứu thuộc Trung tâm thủy lực — Phòng TNTĐQG vẻ động lực sông biển.

đã én hành nghiên cứu và đề xuất một loại cia van tự ht mối với đặc điểm sử dụng hệthẳng lò xo trục khuyu dé tạo mô men chống lt Mô hình một cụm cửa van tựlật được

cho ở Hình 4 [3]

Hình 4: Mô hình cửa van tự lật

VỀ mặt nguyên lý, cửa van này làm việc như cửa van clape chỉ khác thay hệ thẳng đồng

mở cường bức bằng hệ thống lò xo để chủ động trong việc đóng mở Khi áp lực nướctác đụng vào bản mặt, thông qua hệ thống trục khuju thanh truyỄn tác dụng vào hệ lò

xo, nhờ độ cứng của lò xo sẽ tạo ra mô men ngược với mô men do áp lực nước Nếu mô.

men do ấp lực nước lớn hơn mô men do lực kéo của lò xo và ma sắt 6 g6i quay, cửa van

sẽ được mở đến trạng thái cân bằng,

Cita van tự lật được dé xuất ở trên có ưu điểm dễ ding tạo ra mô men chống lật bằng.cách sử dung hệ lồ xo có độ cứng khác nhau để khống chế mực nước trước cửa van theo

yêu cầu Tuy nhiên sử dung một hệ thống lò xo mắc song song và chịu kéo khiển hành

trình lò xo đài cần hộp kỹ thuật lớn, mặt khác khó mở hoàn ton,

"ĐỂ có thể triển khai cửa van tự lt vào thực tế cin thiết phải tiến hành nghiền cứu tính

kh

toán để xác định các thông số cơ bản và dé xuất cải phục những nhược điểm côn tồn tại cho loại cửa van này,

in

2 Mye đích nghiên cứu.

Nghiên cứu tính toán kết cấu cửa van tự lật hình thức mới để làm cơ sở cho việc lựa

chọn quy mô, kích thước cửa van phù hợp với các công trình đập dng vùng miễn núi

phía Bắc.

3 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu cơ sở If thuyết tính toán kết cầu cửa van tự lật bằng phương pháp giải tích.Nghiên cứu trên mô hình toán với sự trợ giúp của phần mém ANSYS để tinh toán kếtcấu cửa van tự lật và làm cơ sở cho việc xây dựng các quan hệ giữa các thông số cơ bản

4 Kết quả đạt được

Xée định được các thông số cơ bản của cửa van tự lật bình thức mới

Xây dưng mô hình tinh toán kết ấu cia vant lật ong phần mém ANSYS

Xây đựng các bảng thông số kỹ thuật cho cửa van tựlật

Ap dung cho một công tình cụ thể ở khu vực min núi phía Bắc

CHUONG 1 TỎNG QUAN VE CUA VAN TỰ LAT

11 Đặt vấn đề

“Trên thể giới nói chung và Việt Nam nói riêng, các vấn dé về cửa van, các cơ chế hoạtđộng là rất phong phú và được nghiên cứu nhiều Tay thuộc vào nhủ cầu khai thác, cách

bố trí cũng như yêu clu vận hành trên công trình mà lựa chọn các hình thức cửa van phù

hợp, Nếu phân loại theo v tri đặt trục cửa van với tương quan đồng chảy thi có cửa văn nước chảy tràn qua định, nước chảy đưới đấy và nước chảy cả trên và dưới cửa van Phân theo vị trí đặt cửa có cửa van trên mặt và dưới sâu Phân theo chỉ cao cột nước

thi có cửa van cột áp thấp, cột áp trang bình và cột áp cao Theo kết cấu cửa van chiaralàm nhiều loại: van phẳng, cửa van cung, hình quạt, v.v Tắt cả các hình thức kết cầu

của van đều đã được nghiên cứu và ứng dung thành công ở các công tình thực t vã kết

«qu thủ được là khá tốt, đáp ứng được các nhu cầu để ra trên các công trình trên sông,đập ding, ân xã lũ, kênh mương, cổng v.Mặc đã vậy v “cửa van hoạt động đạt hiệu

‘qua khai thác tốt hay không phụ thuộc nhiễu vào sự vận hảnh của cửa van Thiết bị đóng

mở phải phù hợp với loại kết cầu cửa, quy đạo chuyển động, tải trọng tác dung, môitrường và các điều kiện cụ thể ở mỗi công trình Hệ thống đồng mở cửa van thôngthường gồm các loại như đóng mở kiểu vít ~ đai ốc, bánh răng — thanh răng, thiết bị kiểuđây mém (cấp, xích) và đồng mở kiểu xilanh thủy lực Việc lựa chọn nguyên lý, thiết bị

đồng mở sao cho hợp lý, hoạt động an toàn, nhẹ nhàng, kinh tế và phử hop với điều kiện từng công trình là việc lim không dễ, đồi hỏi phái có nghiên cứu, tính toán, lựa chọn kỹ

lưỡng, đặc biệt là đối với cơ chế hoạt động tự động hay bán tự động.

Về các nghiên cứu về loại cửa van tự lật trên thé giới và Việt Nam có rất nhiều Nhìn.chung oo chế của của van tự lật đã được nghiên cứu và ứng dung còn nhiều điểm cầnkhắc phục Nết

nhưng chỉ 1 chỉ

kết cầu đơn giản thì thường phải điều khiển bằng thủ công, có tự động

t được mà không quay trở lại vị trí ban đầu hoặc tự động hoàn toàn.

thi lại gây ra rung động rất lớn Khi đáp ứng được các yêu cầ tự lật hoàn toàn không:

gây rung động thì kết cầu lại phúc tạp, đời hỏi tính chính xác, đôi khi khi vận hành cn

«én ác thiết bị di kèm và trên hế là chỉ phí xây đựng cao nén thường áp dụng cho cáccông trình vừa và lớn Ở các địa phương có điều kiện đi lại khó khăn, địa hình phức tạp

và lưu vực nhỏ, nhưng nhủ cầu ding nước sinh host, tưới tiêu phục vụ phát tiễn kinhcủa địa phương lúc nào cũng edn thiết Việc xây dựng công trình lớn là không khả thi

về mặt hiệu quả khai thé, quản lý vận hình thường xuyên hing ngày cũng là bài toán

cin phải cân nhắc, Chính vì vay, cần thiết phải nghn cứu, đánh giá một cách nghiêmtúc về loại hình dâng nước, lấy nước va xa lũ tự động trên các loại địa hình này để đảm

bảo thi công đơn gián, tn dùng vật ig địa phương, chi phí xây đựng í quan trọng là

công tác vận hành đơn giản, trơn tru hạn chế va đập để đảm bảo độ bền nhưng vẫn đáp

ng nhủ cầu ding nước của địa phương

"Với những công nghệ va các hình thức cửa van nói chung và cửa van tự lật nồi riêng đã duge nghiên cứu và ứng dụng trước đã „ tử những phần ch đánh giá ưu nhược điểm

của các giải pháp dỗ à cơ sở và tiễn để đỗ luận văn giải quyết các mục tiêu và nội dung

nghiên cứu đã đặt ra

1.2 Quá trình hình thành và phát trién của cửa van tự lật

Hiện nay trên thé giới cũng như ở Việt Nam, tình hình thiên tai biến đổi khí hậu, thời

& cực đoan đang diễn bi phức tạp đã ảnh hưởng sâu rộng đến đồi sống dân sinh ~

kinh tế - xa hội, trong đó có hiện trợng mưa lũ bắt thường gây ra lũ lạt, hạn bản kéo dài

din đến thiểu nước sinh hoạt, nước tưới cho canh tác nông nghiệp v.v nhất là đối vớivùng trung du min ni và đặc biệt là vũng sâu, vũng xa noi có điều kiện tự nhiễn khốc

nghiệt Do đó các giải pháp phòng chống và giảm nhẹ thiên tai trong các lĩnh vực nói

chung và ngành nông nghiệp và phát iển nông thôn nói riêng đang được dé ra cỏ tỉnh

cắp thiết hơn bao giờ hết, cho dù đó bắt ké là giải pháp gì, công trình với quy mô nao?

nhằm đáp ứng được yêu cầu đặt ra cũng đều quan trọng

Đặt vin đề tong điều kiện vùng sâu, vũng xa vai tr của các đập dng với qui mô nhỏnhảm mục đích ding nước cho mùa khô va tháo lũ nhanh cho mùa mua để khai thác có.hiệu quả nguồn nước và an toàn công trình, thích ứng với diễu kiện tự nhiên của vũng

là tắt quan trọng Với giải pháp công trình tối ưu cho vùng trung du miễn núi, đặc biệt

là các ving sẫu vũng xa luôn mang tính thời sự Các nghiền cứu về một dạng công trình điều khiển đồng chảy, phủ hợp với điều kiện tự nhiên của từng vùng ở trong nước.

đáp ứng nhu cầu trừ nước và tháo lũ với cáccũng như trên thé giới đã được ứng dụng

công nghệ mới đảm bao kinh tế kỹ thuật như: đập cửa van sập - khung chẳng; đập cọc

chu lực; đập cao su; cửa van tự động: đập xếp tự động, tin tự lật, trấn piano v.v mỗi loại hình công trình đều có ưu, nhược điểm và điều kiện áp dung riêng, song hẳu hết

một số công trình còn chưa được áp dung phổ biển, do công tác quản lý vận hành gặprit nhiều khó khăn, kinh phí đầu tư lớn nhiều khi chưa phủ hợp với đặc điểm vùng miễn

Việc áp dụng, xây dựng loại hình đập dâng cin đảm bao vận hành đơn giản thoát lũ nhanh và phải tự động đóng lại ngăn nước khi hết lũ, ngoài ra còn phải đảm bảo các yêu.

cầu khác như kết cấu đơn giản, hạ giá thành, thi công nhanh, công nghệ thi công phù

hợp mà những loại kết cầu trước đây thường không đáp ứng đầy di các yêu cầu đó vây phải đặt ra hướng nghiên cứu một loại đập có khả năng vận hình tự động tích nước

và tháo lũ nhanh không cin sự điều khiến của con người, đặc biệt git nguyên tiết diện

tự nhiên của dong sông khi tháo lũ (4)

1.2.1 Ngoài nước

“Thời kỳ đầu từ những năm 60 của thé kỹ 20 cửa van tự tcó hình thức kiểu khóp chẳng

đơn cổ định, bộ phận g6i đỡ được lip đặt dưới vị 1/3 chiều cao cửa (Hình 1-1, Hình

1-2) Khi mực nước thượng lưu vượt qua định cửa với một độ cao nhất định, cửa van

mở theo hướng đổ ra phía sau đến vị tí nằm ngang Khi mực nước thượng lưu hạ đếnđấy cửa, của van tự động quay về vit đông để ti tuc chức năng chắn nước, Qua nhiềunăm loại cửa van này từng bước được cải tiên như thêm cơ cầu cin để khốc phục nhược

điểm rung động khi đồng mở (Hình 1-3, Hình 1-4) 1]

Hình 1-1: Cửa van tự lật kiểu khớp chống đơn

Hình 1-2: Của van tự lật kiễu khóp chống đơn được ứng dụng trong thực ifn

Hình 1-4: Cửa van tự lật kiểu khóp chống đơn bổ trí thêm xy lanh thủy lực được ứng

‘dung trong thực tiễn

“Cũng với quá trình phát triển, cửa van tự lật từng bước được cải ti

các nhược điểm khi tự động khống chế thủy lực như cửa van nhiều khớp (Hình 1-5,

Hình 1-6) hoặc cửa van khớp tuyến cong (Hình 1-7 và Hình 1-8) [6]

1 Khip chẳng; 2 Ranh cắn; 3 Mỗ đỡ, 4 Sui chẳng; 5 Bản mặt (rỗng); 6 Bản mặt

đặc; 7 Dim đứng

Tình 1-5: Cia van tự lật kiểu nhiễu khớp chống

7

Hình 1-7: Cửa van t lậ kiểu khóp chống tyễn cong

Hình 1-8: Cửa van tự lật kiểu khớp chống tuyển cong trong thực tiễn

Hiện nay cửa van tự lật thường sử dụng kiểu bánh lăn có thanh nỗi (Hinh 1-9) [7] I8]

i nhau bằng thành

Bộ phận động (cửa van) và bộ phận cổ định (mồ đỡ) được liên k

nối (hay còn gọi là thanh kéo diy) để trợ giúp cửa van trong quả trình vận hành Trong

“quá trình vận hành, cửa van trượt trên bánh lăn, thanh nỗi có tác dụng khổng chế chuyểnđộng của của van đồng thời là hai điểm gối chịu lực, Hình 1-10 thể hiện quá tình làmviệc của cửa van tự động kiểu bảnh lăn cỏ thanh nối khi ở trạng thái từ đóng sang mở

“Cấu tạo các bộ phận của của van cho ở Hình 1-11

Hình 1-9: Sơ họa hình thúc kết cấu cửa van ật tự động kiểu bánh lan có thanh nổi

19

Hình 1-10: Trang thải làm việc của cửa van lật tự động kiểu bánh lấn có thanh nối

s Ữ J ae

I Ị sete Lod,

ree

Hình 1-11: Clu tạo các bộ phận cia cửa van có thank nồi

Ngoài việc sử dụng thanh nói dé không chế chuyển động, nhiều cửa van sử dụng khe

dẫn hướng như Hình 1-12.

ish in ih

Hình 1-12: Cấu tạo các bộ phận của cửa van có khe dẫn hướng

20

“Tuy nhiên trong thực tế khỉ cửa van ở trạng thấi mỡ hoàn toàn, để quay lại vi trí đồng

sẽ gặp nhiều khó khăn, thường sử dụng thêm hệ thống xi lanh thủy lực để day cửa van

v6 vĩ trí đồng đồng thời giúp én định trong quả trình làm việc (Hình 1-13)

2I

Hiện nay Trung Quốc là nước đi đầu trong nghiên cứu và ứng dụng của van tự lật rongcác công trình dâng nưới trên sông và trên các đập tràn nhằm tăng khả năng tích nước

hỗ, hoạt động diva trên cơ chế lợi dụng áp lực nước khi ding cao làm mắt côn bằng mômen dẫn đến cửa van bị ậtvề phía sau do tắc dụng của áp lực nước, khi lã rất mực nước

hạ thấp cửa van tự động đóng lại do mô men gây ra bởi trọng lượng bản thân cân bằng

với mô men do áp lực nước.

.Có thể nhận thấy các nghiên cứu ở nước ngoài đã có từ ra ứng

‘dung cửa van tự lật vào các công trình thực tế nhằm nâng cao tính chủ động dâng đầu

lâu và khá đa dang

nước lòng hồ phục vụ tưới tiêu, thoát lũ nhanh, ứng dung trần sự cổ năng cao khả năng

an toàn hỗ đập thy lợi, (hủy

1.2.2 Trong mước

Việc nghiên cửu và ứng dụng cửa van tự lt ở rong nước hiện nay không có nhiều, chủ

yéu vẫn là của van kiễu cape đồng mỡ cường bước trong các công dang nước lớn, Một số công trình thủy điện nhỏ đã sử dung hệ thông cửa van tự lật như thủy điện Tả Lời 3

1.3 Phương pháp tinh toán kết cấu cửa van tự lật [6]

13.1 Trọng lượng cửu van

Trọng lượng bản thin cửa van cần thỏa mẫn yê âu dn định cửa van khi vận hành.

“Trọng lượng ổn định cửa van có thé tinh toán theo công thức đưới đây:

an trong đó:

`W - trọng lượng bản thân cửa van , kN

hệ số, đối với cửa van bê tông lấy 2 = 0,3 ~ 0,4; đối với cửa van thép lấy 2

<0a

p— tổng áp lực nước ứng với mực nước khởi động, KN.

Phin đưới của bản mặt cửa van nên sử dụng khối be tông đặc với chiều cao khoảng 0,35

~ 4 lần tổng chiều cao cửa van; phi trên của bản mặt sĩ dụng khỗi bê tông rồng Cia

van nhỏ có thé sử dụng bản tp hoặc bản xi măng lưới thép Chiều đây bản mặt 8 của cota van được xác định từ tỉnh toán khi chịu áp lực nước ở mực nước khởi động cửa van

bằng 1,05 ~ 1,1 lần chiều cao cửa van

Tình 1-15; Bản mặt cửa van

Nói chung độ day bản mặt 6 lớn hơn 0,08H.

Ban mặt cửa van sử dụng kiều dim hai đầu mút thừa Vị tri từ mép biên bản mặt đến

sườn chống khoảng 0,225 lin bé rộng bản mặt như hình 1-16

2B

te sp ve

Š Bin mặt

Hình 1-16: Vị trí sườn chống trên bản mặt

Surin chống làm bằng bê tông đặc cỏ mặt thượng lưu thing đứng, hai bên có cánh để

liên kết với bản mặt Binh sườn chồng cao hơn đỉnh bản mặt khoảng 0,15 lần chiều cao.

bản mặt Kết cấu sườn chống được cho ở hình 1-17

Hình 1-17; Kết cầu sườn chẳng.

Mặt ha lưu suờn chống được lip đặt đường ray và có góc nghiêng Ao được tính toần

theo công thức đưới đây:

trong đó:

Ao góc nghiêng mặt hạ lưu sườn chống, đội

`W_— trọng lượng cửa van, kN

a2)

p~ tổng áp lực nước ứng với mực nước khởi động, KN.

"Độ dai đường ray được tính toán theo công thức dưới đây:

L=L.+li

At

L, 2 AL+ 2 R41 5h,

180 Le2h Shy,

trong dé:

L - chiều dai đường ray, m; L được chia thành Ls va Ly

‘ny — độ cao đường ray, m

R bán kính bánh lăn, m

Ái — gốc nghiêng của bản mặt sau khi mở hoàn toàn.

‘ie nh toa độ trung tâm của bánh lăn, ta độ điểm khóp thanh ni và chi đãi thính

nói cin phù hợp yêu cầu dưới đây:

Toa độ trung tâm bảnh lăn:

“Tọa độ trung tim bánh lăn (xu) được xác định theo công thức dưới đây:

`W_— trọng lượng cửa van, kN

- trọng lượng riêng của nước, kN/m”

Toa độ điểm khớp thanh nồi:

‘Toa độ diễm khớp thượng lưu (x,y) bổ tri gin cuỗi đường ray sườn chẳng

Tọa độ điểm khớp hạ lưu (x2, y2) bổ trí bố trí trên mồ đỡ

a du di thanh nổi L ty thuc vào vịt toa độ điểm khớp thượng lưu và hg Iu

Nếu tăng chiều dai thanh ni có thé dich chuyển điểm khớp ha lưu vé phía sau hoặc tăng,

toa độ x: của điểm khớp thượng lưu

1.4 Những vấn dé tần tại của cửa van tự lật

Trong thực tế khi cửa van ở trạng thái mở hoàn toàn, để quay lại vị tri đồng sẽ gập nhiều

khó khăn, thường sử dụng thêm hệ thống xi lanh thủy lực để đây cửa van về vị trí đóng đồng thời giúp ôn định trong quá trình làm việc.

Ngoài ta khi mô men do trọng lượng bản thân cảng lớn thi năng lực tích nước trước cửa.van cảng lớn, vi vậy của van thường được làm bằng bê tông do đó khá năng né nên khóvận chuyển lắp đặt đặc biệt là những vùng địa hình phức tạp Vi vậy cẩn thiết phảinghiên cứu ải tiễn vật liệu và kết cấu phủ hợp khắc phục những nhược điểm này

6

1.5 Sự cần thiết phải nghiên cứu cửa van tự lật cho vùng trung du min núiVing tring du, miỄn núi nước ta có hệ thống sông subi day đặc, nguồn tải nguyên nướcphong phú Để phục vụ tưới, tiêu và hoạt; từ xa xưa nhân dân trong vùng đã chủ.dng fim cúc công trình ngăn sông, sud (nhiều khỉ lã Khe nước) nhằm dng cao đầunước truyền thống như dip bằng đá, dùng bao ải đt, cây cối v.v và cho tới tận ngày

nay vẫn được sử dụng l3]

Hình 1-20: Đập Na Khon, Bạch Thông, Bắc Kạn (ding cây, phên để ding nước)

28

‘Ve mùa mưa những công trình tạm như trên thường bị cuốn trôi và phải khôi phục lại

để ấy nước về mủa kiệt gây khó khăn đối với đời sống của người dân trong vùng Trướctình hình đó, để khác phục những hạn chế của các công tinh tạm nhằm khai thác cổ hiệu

«qua nguồn nước, các loại đập dâng mang tính bén vững hơn ra đi và được chính quyền

và địa phương đầu tư xây dựng Nhiều công trình đập dâng (chỉ tính riêng cho vùng.trung du miền núi phía Bắc, hiện cổ khoảng 40190 dip ding - theo Văn phông thườngtrực Ban Chỉ đạo Chương trình Hành động Thich ứng với Biển đổi khí hậu ngành Nôngnghiệp và Phát trig nông thôn; hitp:/occa.mard gov va/hien-trang-he-thong-thuy-loi-

‘cua-viet-nam) với qui mô, loại hinh khác nhau phi hop với điều kiện tự nhiên của vùng như: đập đá xây, đập bê tông, 9 đá xếp, hay ding phai bề tông v.v đã được áp dung vào thực tế (hình 1-21, hình 1-22, hình 1-23).

“Các dạng công trình này đã phát huy hiệu quả bước đầu, tuy nhiên sau quá trình khai

thác thường bị bồi

trình, nhiều khi không thể khôi phục do kinh phí và biển đổi lòng dẫn, xói lở gây ra v.v.

xói lỡ hạ lưu, không chủ động cắt lã dẫn đến mắt ôn định công

Hình 1-21: Đập Phai Thin, Chợ Don, Bắc Kạn (dùng phai bằng bê tông để dâng nước)

29

Hình 1-22: Đập Phương Viên, Chợ Đồn, Bắc Kạn (dùng đập dâng bằng bê tông, đá

xây)

30

[hi năm tở lại đây, nguồn tải nguyên nước din cạn kiệt do ảnh hưởng biến đổi khíhậu và tác động của con người Với đặc điểm chung của vùng, miễn là có mật độ phân.

bổ din cư không đều (khoảng 100 người km) di ntch cảnh tac hep song ại phân tán

chủ yếu ting lúa, ché cả phế, một diện ích nhỏ cây ăn quả, côn lạ là nú rừng, điềukiện tự nhiên cực kỳ khắc nghiệt, địa hình đổi núi lòng suối hep, độ dốc lớn, lưu lượng

a) chế

độ thuỷ văn dòng chảy phức tạp do chịu ảnh hưởng của mưa phản bố không đều trong

về mùa lũ và mùa ki, chếch lệch rất lớn(có thé la hàng tram hay hàng nghi

năm), do đỏ về mùa mưa thường đồng chảy lập trong nhanh tạo thành lũ có cường suất

lớn với tin suất thay đổi in tục, mùa khô thi dng chảy lại hầu như cạn kiệt sinh ra hạn.

án gây khó khăn đối với đời sống của người dân trong vùng Công trình thủy lợi ở vùng

trùng du miễn núi vì vậy chủ yếu là nhỏ và rt nhỏ nhưng nhiều về số lượng thường có

3 loại hình công trình thủy lợi chính:

1) Đập ding + kênh dẫn, yl loại bình công trình phổ biến nhất, loại hình này thường,

chiếm khoảng từ 70 + 80% tổng số lượng các công trnh thủy lợi:

2) Hình loại công tinh phổ biển thứ 2 là hồ chẩn:

3) Thứ 3 là trạm bơm

“Có thể nói đập dng là loại công trình chủ yéu ở các tỉnh trung du- miễn núi nước taĐịa hình lông suỗi thấp và hẹp, dn cư và sản xuất phân tin, nên quy mô đập ding miỄnnúi thường nhỏ, nhiều nơi đập dâng <Im do dân sống quanh vùng tự đắp bằng đá xếp.tạm Chiều cao đập (He) thường từ I đến 3m, cá biệt Hạ có th đại tối 5 hay 6m ( thường1a đập kiên cổ do Nhà nước đầu tư và xây dựng) Thường công tình ở heo hút xa đườnglớn, nên hạn chế cho việc vận chuyển vật tư thiết bi (néu cin) từ ngoài vào vi tr công

trình

'Cũng do quy mô nhỏ nhưng số lượng nhiều va phân tán, không chỉ các đập dang dân tự

lâm ma phần lớn công trình do nhà nước đầu tư xây dựng được giao cho dần quản lý và

‘vn hành khai khác, song trình độ người dân miễn núi còn hạn chế so với khu vực đồngbằng Thực tế này là một yếu tổ liên quan đến tinh đơn giản của công trình, vừa là đồi

hỏi vừa là điều kiện khách quan.

31

Xuất phit ừ các đặc điểm này thì ở Việt Nam từ những năm 70 của thể ky trước đến

nay ở một số vùng trung du- miễn núi đã nghiên cứu áp dụng một số loại công trình như đập cửa van sập khung chống: Đập cọc chịu lực; Đập cao su; Cia van tự động: Đập

xếp tự động, Đập lit, của van tự lật, cửa van tự lật trục ngang v.v mỗi loại hình côngtrình đều có ưu, nhược điểm và điều kiện áp dụng riêng, song hầu như chưa được áp

‘dung phổ biển.

1.6 Lựa chọn hình thức kết cấu cửa van tự lật

1.6.1 Mé ta hình thức kết cấu

Dé khắc phục những nhược điểm của đập dâng hiện, các ác ii ở Trung tâm Thủy lực

Phòng thí nghiệm TDQG đã tiền hành nghiên cứu và đề xuất loại ình đập dâng dạng

cửa van tự lật hình thức mới với đặc điểm sử dụng hệ thing lò xo trục khuyu để tạo mô

men do trọng lượng bản thân (mô men chống lật), Khả năng làm việc của hình thức cửa

van này đã được kiểm chứng thông qua thi nghiệm mô hình vật lý [9].

1.6.2 Nguyên If làm việc của cửu van tự lật

1.62.1 Neuyén lý lam vide của cửa van sử dụng hệ thẳng lồ so mắc song song [10]

Khi áp lực thủy động tác dung vào bản mặt, thông qua hệ thống trục khuyu thanh truyền

tác dụng vào hệ lò xo, nhờ độ cứng của lò xo sẽ tạo ra mô men ngược với mô men do 4p lực thủy động gây ra để giữ cho cửa van ở trạng thái cân bằng khi mực nước trong

hỗ là mực nước dâng bình thường Cửa van chi bắt đầu làm việc khí mực nước thượnglưu ở mục nước thết kể, khi đồ áp lực nước thượng lưu thẳng được mô men chẳng lt

và cửa van bắt đầu làm việc

“THỊ (Hình 1-24): Khi căn van ở vị ví thẳng đồng lò xo không làm vig; kh cửa văn bitđầu chịu áp lực nước, bản mặt cửa van có xu hướng quay quanh trục cố định O về phía

độ

hạ lưu, lồ xo cũng đồng thời chịu kéo chống lại mô men do áp lực nước gây ra

cứng ld xo nhất định, tùy thuộc chiều cao cột nước tác dụng mà bản mặt cửa van có độ

mỡ khác nhau và không 6 vị trí thẳng đứng (hoặc một góc mở ban đầu) như mong muốn

“Đây cũng là nhược điểm của hình thức này,

Hình 1-24: Sơ đồ nguyên lý làm việc của cửa van sử dung hệ thống lò xo trục khủy khi

lâm việc lò xo bị kéo

‘TH2 (Hin 1-25): Để khắc phục nhược điểm trên đã đưa lò xo về trang thải chịu nên khilàm việc; khi cửa van bắt đầu chịu áp lực nước, bản mặt cửa van có xu hướng quay

“quanh trục cổ định O về phía hạ hưu, lồ xo công đồng thời chịu nén chống lại mô men

do dp lực nước gây ra, Để giữ cửa van luôn ở vị tí thẳng đứng (hoặc một góc mở banđầu) kh cột nước trước của van nhỏ hơn hoặc bằng cật nước thiết kí tạo cho hệ 13 x0

một biển dang nén ban đầu (An) đủ để cân bằng mô men do áp lực nước thiết kế gây raKhi mục nước trước cửa van lớn hơn mực nước thiết kỂ, cửa van mới dịch chuyển

sẻ

Hộp kỹ thuật 4 Lô xo chịu nền G

Hình 1-25: Sơ đồ nguyên lý lam việc của cia van sử dựng hệ thống lò xo trục khủy khỉ

lò xo làm việc bị nền

3

1.6.2.2 Nguyên ý làm việc của cửa van sử dụng hệ thông lồ xo mắc nổi tiếp

Khi tao biển dang nén ban đầu, lồ xo Ini tếp tục bị nén khi cửa van làm việc dẫn đếnlượng biển dang nén trên tổng chiều dai lò xo tương đối lớn Để khắc phục nhược điểmnày, luận văn đã để xuất sử dụng hệ lò xo mắc nối tiếp để giảm bin dạng nén của một

lò xo và sử dụng thêm máy can để tăng độ dn định của cửa van khi làm việc, Sơ đỏ nguyên lý của cửa van loại nay cho ở hình 1-26,

Ban đầu cả lò xo Ì và lồ xo 2 cho nền 1 đoạn delta | nhằm giữ cho bản mặt cia văn

Không bị ltkhi có áp lực nước tác đụng vio, Cửa van chỉ hoại động khi cột nước thượng

lưu đạt được mực nước thiết kế, Khi áp lực thủy động tác dụng vào bản mặt, thông quabản mặt tác dụng vào hệ lò xo, nhờ độ cứng của hệ lò xo ở trạng thai nén sẽ tạo ra môi

men ngược với mô men do áp lực thủy động gây ra để giữ cho cửa van ở trạng thai cân

bằng khi mực nước trong hồ là mực nước dâng bình thường Cửa van chỉ bắt đầu làm.

khi đồ

việ khi mực nước thượng lưu ở mục nước thiết lực nước thượng lưu thẳng

được mô men chống lật và cửa van bắt đầu làm việc Bản mặt cửa van lật về phía hạ lưu

và xoay quanh 6 trục O, lò xo I và lồ xo 2 cũng bi nén li Bản mặt cửa van lật ỗi đa

đến một góc œ=45° khi mực nước thượng lưu đủ lớn Khi mye nước thượng lưu giảm

dẫn, mực nước thượng lưu về đến mc nước thiết kế cửa van bắt đầu hành trình quay về

trạng thái ban đầu, Cửa van về đến trang thái ban đầu khi mực nước thượng lưu bằng:

1.64 Vấn đỀ dt ra đãi vớ Luận văn

VỀ nguyên lý với hai hệ thống lò xo mắc song song và lò xo mắc nối tiếp đu có những

ưu và nhược điểm riêng Tuy nhiên để có cơ sở lựa chọn hình thức phủ hợp thì edn phải

tiến hành nghiên cứu tính toán để đưa ra các thông số cơ bản cho từng loại cửa van Đây,

“chính Li cơ sở quan trọng cho việc áp dụng cửa van này vào thực tế, Nội dung chính của

Luận văn sẽ giải quyết vẫn để này

17 Kếtluận Chương

“Cửa van tự lật là một hình thức kết cấu mới ở Việt Nam va đã được ứng dụng ở một vải.sông tình trần Tuy nhiền với các công trinh ding nước trên sông hoặc các trần sự cổ

thì cin phải chủ động trong việc mở khi dat mực nước tiết kế và dễ chế ạo lắp đặt

“Thông qua phân ích tru nhược điểm của các loại cửa van tự it hiện có, luận văn đã lựa

chọn hình thức kết cấu mới được đề xuất có thé đáp ứng các yêu cầu dâng nước ở khuvực miễn núi phía Bắc Cửa van được lựa chọn có hình thức dạng cửa van clape nhưng

sử dụng hệ 16 xo trục khuyu để tự động hóa trong việc đồng mỡ, tuy nhiên có một nhược

điểm là để cửa van ổn định thì ban đầu lò xo đã bị nén hoặc giãn một đoạn và tiếp tụcbiến dang tiếp khi cửa van lim việc Do vậy để cửa van lâm việc bình thường thi độ biển

dang của lò xo là lớn, ảnh hưởng đến quá trình làm việc và tuổi thọ của công trình Vì

vậy để khắc phục nhược điểm trên, luận văn đưa ra hình thức hệ hai lò xo mắc nỗi tiếp

mục dich là để cả 2 lò xo cũng làm việc cũng lúc làm giảm sự biển dạng ma | 16 xo phải

chịu ở hình thức cửa van hệ 1b xo trục khuyu, Hình thức cửa van sử dụng hệ lò xo mắcnối tiếp có thể giải quyết được nhược điểm trên khi đã làm rõ được các thông số cơ bản

“của hai hình thức cửa van này,

35

CHƯƠNG 2 TINH TOÁN KET CAU CUA VAN TỰ LAT

2.1 Đặc điểm cấu tao

“Cấu tạo một cụm cửa van tự lật gồm các bộ phận: (1) Bản mặt, (2) Sườn chống; (3)True quay: (4) Trục khuyu; (5) Thanh truyền; (6) Bản din hướng; (7) Lò xo; (8) Hộp kỹ

thuật [3]

vpn / is

Hình 2-1: Cấu tạo cửa van tự lật

Khi áp lực thủy động tác dụng vào bản mặt, thông qua bệ thống trực khuju thanh truyềntác dụng vào hệ lò xo, nhờ độ cứng của lò xo sẽ tạo ra mô men ngược với mô men do.

áp lực thủy động, Nếu mô men do ấp lục thủy động lớn hơn mô men do lực kéo của lò

xo và ma sắt ở gối quay, cửa van sẽ được mở dn trang thái cân bằng

2.2 Các thông số cơ bản cia hai loại hình cửa van

2.21 Thông sb cơ bản của cũa van sử dụng hệ thẳng lồ xo trục khuỷu

Sơ đỗ sấu tạo của van tự lật cho ở hình 2-2 Truc bản lề O cổ định, trục bản IB chuyển

động tịnh tiến theo phương ngang, trục bàn lề A chuyển động quay quanh tâm O, VỀ

mặt tính toán trong cá hai trường hợp 19 xo chịu kéo và lò xo chịu nén là như nhau Tuy nhiên để tạo lực giữ ban đầu thì trường hợp lỏ xo chịu nén trước (Hình 2.2b) sẽ có tru điểm hơn Các ký hiệu thé hiện trên Hình 2-2

36

(a) Trường hợp lò xo chịu kéo

(b) Trưởng hop lò xo chịu nén Hình 2-2: Sơ họa kích thước cửa van tự lật sử dụng hệ lò xo trục khuyu.

Ly — chiều đài lò xo (m)

Ki — độ cứng của hệ lò xo (kN/m)

B — bê rộng của văn (m)

3

HH, — chiều cao bản chin của van (m)

Gy trọng lượng bản chắn cửa van (kN)

+ — khoảng cách từ trọng tim bản chắn cửa van đến âm O (m)

6 góc nghiêng trục khuyu so với phương đứng (độ)

— sóc nghiềng ca thanh truyền so với phương ngang (46)

Li, Lạ — chiề dai trục khuỷu và thanh truyền (m)

L - khoảng cách theo phương đứng từ vị tí lò xo B đến trục cổ định O (m)

Khi L= Là, sin®: = (Li/L)(1-cos))

Khi =L¡ = La, sinÖs = (I-cos0)

H~ chiều cao mực nước trước cửa van (m)

F,S lực ma it ở tắm trượt và hộp kỹ thật (kN)

Fo, Ea, Fis — mô men cân do lực ma sit ở các 6 trục quay (kN)

t — gốc mổ cửa van so với phương đóng (độ)

ALas — độ din đài của hệ lò xo so với vị trí ban đầu (m)

‘Theo sơ đỏ Hình 2-2, quan hệ giữa độ cứng hệ lò xo với áp lực nước tác dụng vào bản

= Lae doe vào hanh AB

Fas = Facos(0+0:) «&N)

~ Lye tée dung vào lò xo tại B

Fa = Eancos0; (kN)

38