Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2458263

(19)

RU

(11)

2458263

(13)

C1

(51) МПК F15B19/00 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 27.08.2012 - действует Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2011115546/06, 21.04.2011

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

21.04.2011

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 21.04.2011

(45) Опубликовано: 10.08.2012

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: CN 2729678 Y, 28.09.2005. SU 1624213 A1, 30.01.1991. SU 1763734 A1, 23.09.1992. RU 2018800 C1, 30.08.1994. CN 2844885 Y, 06.12.2006.

Адрес для переписки:

125475, Москва, ул. Зеленоградская, 17, корп.1, кв.247, Т.М. Лысенко

(72) Автор(ы):

Стесин Савелий Павлович (RU),

Алтунин Владимир Ильич (RU),

Васильев Юрий Эммануилович (RU),

Федотов Михаил Викторович (RU),

Нахмурин Сергей Сергеевич (RU),

Чистяков Игорь Владимирович (RU),

Лысенко Татьяна Михайловна (RU),

Алтунина Алена Владимировна (RU),

Черных Ольга Николаевна (RU),

Исаев Александр Владимирович (RU),

Ушаков Виктор Васильевич (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Общество с ограниченной ответственностью "Инженерно-экологическая защита" (RU),

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ) (RU)

(54) ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ МОДЕЛЕЙ ДОРОЖНЫХ ГОФРИРОВАННЫХ ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ С ГЛАДКИМ ЛОТКОМ ПО ДНУ

(57) Реферат:

Стенд предназначен для гидравлических исследований моделей дорожных гофрированных водопропускных труб с гладким лотком по дну. Стенд содержит опорную металлическую раму с расходной емкостью, установленной на ней, герметично присоединенную к расходной емкости модель исследуемой трубы с пьезометрами, установленными вдоль трубы, и приемную емкость. Стенд снабжен дополнительной опорной металлической рамой и металлическими направляющими, расположенными между опорными рамами и соединяющими их. Приемная емкость установлена на дополнительной раме, и модель исследуемой трубы герметично подсоединена к ней. Модель исследуемой трубы представляет собой дорожную гофрированную водопропускную трубу, выполненную из прозрачного стеклопластика с гладким прозрачным лотком из оргстекла и расположенную на направляющих, причем пьезометры гидравлически подключены к нижней части лотка. Технический результат - обеспечение возможности наблюдения за кривой свободной поверхности воды в дорожной гофрированной водопропускной трубе с гладким лотком, уложенным по ее дну при безнапорном режиме течения. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к экспериментальной гидравлике, и может быть использовано в стендах для гидравлических исследований моделей дорожных гофрированных водопропускных труб с гладким лотком по дну.

Известен стенд для испытания гидроустройств, содержащий расходную и приемную емкости, нижние части которых подключены к соответствующим входу и выходу испытуемого гидроустройства. SU 1624213 А1, 30.01.1991.

Недостатком известного стенда является невозможность визуального наблюдения за течением рабочей жидкости и гидравлическими процессами, проходящими в испытуемом гидроустройстве.

Известен стенд, содержащий опорную металлическую раму, с расходной емкостью, установленной на ней, герметично присоединенной к расходной емкости, модель исследуемой трубы с пьезометрами, установленными вдоль трубы и гидравлически подключенными к ее нижней части, и приемную емкость. CN 2729678 (Y), 28.09.2005.

Недостатком известного стенда является также невозможность визуального наблюдения за течением рабочей жидкости и гидравлическими процессами, проходящими в исследуемой трубе, а также невозможность обеспечения гидравлических исследований моделей дорожных гофрированных водопропускных труб при безнапорном режиме течения.

Задачей изобретения является обеспечение возможности наблюдения за кривой свободной поверхности воды в дорожной гофрированной водопропускной трубе с гладким лотком, уложенным по ее дну при безнапорном режиме течения, а также условиями «зарядки» трубы, то есть смены безнапорного режима течения к напорным на части длины трубы, и регистрация увеличения длины напорного участка по мере увеличения расхода.

Поставленная задача решается и технический результат достигается тем, что экспериментальный стенд для гидравлических исследований моделей дорожных гофрированных водопропускных труб с гладким лотком по дну содержит опорную металлическую раму с расходной емкостью, установленной на ней, герметично присоединенную к расходной емкости модель исследуемой трубы с пьезометрами, установленными вдоль трубы, и приемную емкость, при этом новым является то, что он снабжен дополнительной опорной металлической рамой и металлическими направляющими, расположенными между опорными рамами и соединяющими их, при этом приемная емкость установлена на дополнительной раме, и исследуемая труба герметично подсоединена к ней, а модель исследуемой трубы представляет собой дорожную гофрированную водопропускную трубу, выполненную из прозрачного стеклопластика с гладким прозрачным лотком из оргстекла в нижней части трубы и расположенную на направляющих, причем пьезометры гидравлически подключены к нижней части лотка.

Наилучший технический результат достигается, если расходная и приемная емкости выполнены из оргстекла.

Поставленная задача решается также тем, что конструкция рам выполнена с возможностью изменять высоту расположения расходной и приемной емкости, а также располагать их ближе или дальше друг от друга за счет изменения длины направляющих.

А также тем, что модель исследуемой трубы выполнена в виде, по меньшей мере, двух секций, соединенных на фланцах.

А также тем, что лоток в поперечном сечении выполнен в виде кольцевого сектора с углом, равным 120°.

Выполнение расходной и приемной емкостей из оргстекла, а исследуемой трубы из прозрачного стеклопластика с гладким прозрачным лотком из оргстекла, уложенным по ее дну, позволяет регистрировать положение кривой свободной поверхности воды в дорожной гофрированной водопропускной трубе при безнапорном режиме течения, а также наблюдать за условиями «зарядки» трубы, т.е. перехода от безнапорного режима течения к напорному на части длины трубы, и увеличения длины напорного участка с увеличением расхода.

Выполнение модели исследуемой трубы из нескольких секций обеспечивает возможность исследовать трубы различной длины, а также - простоту монтажа и обслуживания модели исследуемой трубы.

Выполнение конструкций рам с возможностью изменять высоту расположения расходной и приемной емкости, а также располагать их ближе или дальше друг от друга за счет изменения длины направляющих позволяет не только исследовать трубы различной длины, но и с различным продольным уклоном.

Наличие гладкого лотка увеличивает износоустойчивость и долговечность гофрированных водопропускных труб за счет устранения истирания взвесенесущим потоком донных гофрированных элементов, покрытых лотком, и исключения или уменьшения продолжительности контакта донных гофрированных элементов с водным потоком, что также повышает коррозионную устойчивость гофрированных труб.

На фиг.1 показан экспериментальный стенд для гидравлических исследований моделей дорожных гофрированных водопропускных труб с гладким прозрачным лотком, уложенным по ее дну.

На фиг.2 показан разрез трубы по А-А с лотком в поперечном сечении, выполненным в виде кольцевого сектора с углом, равным 120°.

Экспериментальный стенд для гидравлических исследований моделей дорожных гофрированных водопропускных труб с гладким лотком по дну содержит опорную металлическую раму 1 с расходной емкостью 2, установленной на ней, герметично присоединенную к расходной емкости 2 модель исследуемой трубы 3 с гладким лотком 9 в нижней части трубы и пьезометрами 4, установленными вдоль трубы 3 и гидравлически подключенными к нижней части лотка 9, приемную емкость 5. Стенд снабжен дополнительной опорной металлической рамой 6 и металлическими направляющими 7, расположенными между опорными рамами 1 и 6 и соединяющими их. Приемная емкость 5 установлена на дополнительной раме 6, и модель исследуемой трубы 3 герметично подсоединена к ней. Модель исследуемой трубы 3 представляет собой дорожную гофрированную водопропускную трубу, например, диаметром d т =20 см, длиной i т =5,2 м, имеющей положительный продольный уклон (i т >0), выполненную из прозрачного стеклопластика с гладким прозрачным лотком 9 из оргстекла, занимаемым нижнюю часть периметра трубы. При этом лоток в поперечном сечении выполнен в виде кольцевого сектора преимущественно с углом, равным 120°.

Труба состоит, например, из десяти секций длиной по 52 см, соединенных на фланцах и расположенных на направляющих 7. Для регистрации положения уровня воды в трубе 3 при безнапорном режиме в ней и при напорном режиме вдоль трубы 3 установлены пьезометры 4. Кроме того, опорная металлическая рама 1 с расходной емкостью 2 может быть установлена на гидроцилиндрах 8, благодаря чему можно изменять высоту установки расходной емкости 2 относительно приемной емкости 5 и соответственно менять продольный уклон исследуемой модели дорожной гофрированной водопропускной трубы 3.

Работа на стенде происходит следующим образом.

Включают насос или насосы насосной станции, обеспечивающие требуемый расход воды, и одновременно открывают кран, при этом вода поступает в расходную емкость 2, имитирующую водосборный лоток, из которого вода без напора поступает в модель дорожной гофрированной водопропускной трубы 3, расположенной на направляющих 7 с положительным продольным уклоном. Вода, вытекая из трубы, попадает в приемную емкость 5. Полупрозрачная модель гофрированной водопропускной трубы 3 с гладким прозрачным лотком 9 из оргстекла и подключенными к лотку 9 пьезометрами 4 позволяет легко наблюдать за кривой свободной поверхности воды в трубе 3 при безнапорном режиме течения и фиксировать пьезометрическую высоту потока воды, а также наблюдать момент и условия «зарядки» трубы 3, т.е. перехода от безнапорного режима течения к напорному на части длины трубы 3, и регистрировать увеличение длины напорного участка с увеличением расхода. Легко регистрируется и момент начала работы трубы 3 полным сечением (т.е. напорного) на всей длине.

Формула изобретения

1. Экспериментальный стенд для гидравлических исследований моделей дорожных гофрированных водопропускных труб, содержащий опорную металлическую раму с расходной емкостью, установленной на ней, герметично присоединенную к расходной емкости модель исследуемой трубы с пьезометрами, установленными вдоль трубы, и приемную емкость, отличающийся тем, что он снабжен дополнительной опорной металлической рамой и металлическими направляющими, расположенными между опорными рамами и соединяющими их, при этом приемная емкость установлена на дополнительной раме, и исследуемая труба герметично подсоединена к ней, а модель исследуемой трубы представляет собой дорожную гофрированную водопропускную трубу, выполненную из прозрачного стеклопластика с гладким прозрачным лотком из оргстекла в нижней части трубы и расположенную на направляющих, причем пьезометры гидравлически подключены к нижней части лотка.

2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что расходная и приемная емкость выполнены из оргстекла.

3. Стенд по п.1 или 2, отличающийся тем, что конструкция рам выполнена с возможностью изменять высоту расположения расходной и приемной емкости, а также располагать их ближе или дальше друг от друга за счет изменения длины направляющих.

4. Стенд по п.1 или 2, отличающийся тем, что модель исследуемой трубы выполнена в виде, по меньшей мере, двух секций, соединенных на фланцах.

5. Стенд по п.1, отличающийся тем, что лоток в поперечном сечении выполнен в виде кольцевого сектора с углом, равным 120°.

РИСУНКИ