Расчетные положения затвора. Действующие силы и условия равновесия

1. Эксплуатационное положение — затвор поднят и неподвижен (закрыт).

	Действующие силы: Gз — вес затвора; Е1 — гидростатическое давление воды со стороны ВБ на напорную грань; Е2 — гидростатическое давление воды со стороны камеры на напорную грань. Силы Е1, Е2 проходят через опорный шарнир О; Е3 — гидростатическое давление воды со стороны камеры на низовую грань.
Рис. 16.11. Эксплуатационное положение

Условие предельного равновесия: ; .

Из этого равенства можно найти требуемую высоту уровня воды в камере H_к.

2. Рабочее положение затвора при пропуске воды поверх затвора (затвор неподвижен).

	Действующие силы: Gз; Е1; Е2; Е3; Е4 — давление воды на затвор сверху.
Рис. 16.12. Рабочее положение затвора при пропуске воды поверх затвора

Условие предельного равновесия: ; .

Условие записано при частично заполненной водой камере.

При затвор начинает опускаться.

Это значит, что нужно подать дополнительную воду в камеру и поднять в ней уровень, чтобы уменьшить Е₄ и увеличить Е₃ при подъеме.

При затвор начинает подниматься.

Это значит, что нужно выпустить часть воды из камеры, чтобы уровень в ней понизился и уменьшилась сила Е₃.

3. Начало подъема затвора. Открываются затворы галерей, и в камеру поступает вода из ВБ. Камера наполняется.

	Действующие силы: Gз; Е4; Wвзв — давление воды на затвор снизу из камеры; Δ h — перепад уровней при сбросе воды — как при водосливе с широким порогом; ; — силы трения в уплотнениях; — силы трения в опорных шарнирах (малы, в момент трогания = 0).
Рис. 16.13. Начало подъема затвора

; .

Если условие не выполняется, в камере затвора устраиваются воздушные ящики, создающие дополнительную подъемную силу .

; .

Силы трения при подъеме затвора над гребнем плотины на какую либо высоту равны .