DISEÑO Y CALCULO DE COMPUERTAS TIPO TAINTOR -
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Título. Resumen Introducción Casi todoslos proyectosde recursos hídricostienencomo fin undepósitoo la desviación del aguapara elcontrolde lasinundaciones,paraalmacenaraguapara el riego ola generación de energía, abastecimiento de agua para uso domésticooindustrial. Las liberaciones deaguatambiénpuedenserllevadas a cabo porlos dispositivosde control previstosenlos conductosen elcuerpode lapresaylos túneles. Con el findelograrel controlde flujo, una puertaounaobturaciónenel queseproporcionauna hojaounelemento de cierresecolocana través dela vía acuáticadesde una posición externapara controlar elflujode agua. El control deflujoentuberíascerradas, tales como tubería de cargade transportede aguaparaenergía hidroeléctricatambién sehacepor medio de válvulas, que son diferentesdelas puertasen elsentido dequese reúnancon elequipode conducción, mientras quelas puertasrequierenuna puertasrequierenuna unidadindependienteoequiposde elevación. Los diferentes tipos de puertas y elevadores hidráulicos, trabajando en diferentes principiosy mecanismos se utilizan para la liberación controlada de agua a través de vertederos, compuertas, tomas de aire, reguladores, conductos, túneles, etc. Un diseñador tiene que planear una puerta y l a disposición de elevación juntos. Aunque la elección de las puertas y elevadores depende de varios factores, principalmente la seguridad, facilidad de operación, así como el mantenimiento y la economía son los requisitos que rigen en el mismo orden. Es esencial para el ingeniero ser consciente de los diferentes factores que afectan en gran medida la elección de las puertas y elevadores y ayudaría en la selección de los mismos. Eldepartamento de estándar de Indiaen su código13623: 1993"Criterios parala eleccióndelas puertasymontacargas" proporcionala clasificación básicade laspuertas, que se podrá hacerde acuerdoa los siguientes criterios: 1. Ubicacióndelapuerta conrespecto a lasuperficiedepósitode lasuperficiedepósitode agua 2. Jefedeaguasobresoleradela puerta 3. Operativorequisito 4. Materialutilizadoen lafabricación 5. Modo defuncionamiento 6. Formade lapuerta 7. Descarga a través dela puerta 8. Tipodepasodel flujoconel queconectarse ysuubicación 9. Ubicacióndelsello 10. Ubicación de la placa 11. Característicasde cierre 12. Impulsoparaoperar
Algunas delasterminologíasimportantesasociadoscon las puertasse indican a continuación, lo que ayudaríaa comprenderelfuncionamientode comprenderelfuncionamientode laspuertasmás de cerca. 1.
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Contra peso Un peso utilizado para oponerse al peso muerto de una puerta a fin de reducir la capacidad de elevación. Un contador de peso también puede ser utilizado para hacer "cierre automático" de la puerta. Marco Un elemento de la estructura incrustada en la estructura que rodea el apoyo de una puerta, que es necesario para habilitar la puerta para realizar la función deseada.
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Percha Un dispositivo destinado a la suspensión o el apoyo a una puerta en la posición abierta cuando se desconecta de su mecanismo de elevación. Puerta de la ranura o slot puerta Una ranura o slot es un receso previsto en la estructura circundante en que se mueve la puerta descansa o asientos. Hoja El cuerpo principal de una puerta que consiste en la placa de la piel, refuerzos, vigas horizontales y vigas de final. Borde El segmento más inferior de una puerta que es una forma adecuada de la consideración hidráulica. Sello (parte inferior, lateral y superior) Un sello es un dispositivo para prevenir la fuga de agua en la periferia de una puerta. Un sello de fondo es el que se proporciona en la parte inferior de la puerta. Los sellos secundarios son los que se fijan a los extremos verticales de la hoja de la puerta. Un sello superior es el que se proporciona en la parte superior de una hoja de la puerta o el marco de la puerta. Umbral Esta es la parte superior de un miembro estructuralincrustado en los que descansa la puerta cuando está cerrada. Guía Es la parte de un marco de puerta que restringe el movimiento de una puerta en la dirección normal al empuje del agua. Guía de rodillos Son los rodillos en los lados de una puerta para restringir su lateral y / o transversal movimiento. Guía de zapatas Es un dispositivo montado en una puerta para restringir su movimiento en una dirección normal al empuje del agua. Vigas Horizontal y vertical Las vigas horizontales son los principales miembros estructurales de una puerta, que se extiende horizontalmente a la transferencia de la presión del agua de la placa de la piel y los refuerzos verticales (en su caso) a las vigas final o al final los brazos de la puerta. Las vigas verticales (también llamados refuerzos verticales) son los elementos estructurales que abarca verticalmente a través de vigas horizontales de apoyo a la placa de la piel. Hidráulico down-pull Atracción de la fuerza neta que actúa sobre una puerta en la dirección vertical hacia abajo en condiciones hidrodinámicas. Elevación Hidráulica La fuerza neta que actúa sobre una puerta en la dirección vertical hacia arriba en condiciones hidrodinámicas. Elevador de la puerta El recorrido vertical máximo de una puerta por encima del umbral de la puerta. Viga de Elevación La viga (con un mecanismo de sujeción) suspendido de una grúa de pórtico o un elevador de viaje y se desplaza verticalmente en una ranura de la puerta para la elevación de una puerta o una ventanilla de registro. Ganchos de elevación Son miembros estructuralessituados en la puerta para facilitar el manejo de la puerta durante el montaje, instalación u operación. Respiradero Es un conducto de ventilación de tamaño adecuado, siempre en el río abajo de la puerta de ventilación / admisión de aire durante el llenado / vaciado de un conducto o para entregar un suministro continuo de aire para el flujo de agua de una puerta.
19. Anclaje Incrustado miembro estructural, la transferencia de carga de puerta a su estructura que lo rodea. 20. Soporte de la placa Es una placa metálica fija a la superficie del marco para la transferencia de agua a presión desde el marco de la puerta. 21. Marco de la puerta o la parte de empotramiento incorporado un elemento de la estructura incrustada en la estructura que rodea el apoyo de una puerta, que es necesario para habilitar la puerta para realizar la función deseada. 22. Bloques de empuje Un miembro estructural previsto en una hoja de transferencia de carga de agua de la puerta con una placa de apoyo. También podría ser un elemento de la estructura diseñada para la transferencia al muelle o el pilar de ese componente de empuje del agua sobre una compuerta radial, que es normal a la dirección. 23. Placa membrana Una membrana que transfiere la carga de agua en una puerta a los otros componentes. 24. Trayectoria de la Placa Un elemento de la estructura en la que las ruedas de un movimiento de la puerta. 25. Eje de la articulación El eje alrededor del cual gira una c ompuerta radial. 26. Pin de articulación Un eje horizontal sobre el que gira el ej e de la articulación. 27. Tirante de la articulación Un miembro de la tensión estructural que conecta dos montajes del muñón de una compuerta radial para hacer frente al efecto de la fuerza lateral (perpendicular a la dirección del flujo) 28. Bloqueo Un receso temporal o apertura a la izquierda en la estructura circundante de una puerta para la instalación de las piezas incrustadas de una puerta. 29. Liner Es un revestimiento de acero en general, siempre en la ranura de la puerta y sus alrededores para una instalación de la cabeza medio o alto. 30. La válvula de llenado Es una válvula fija en una puerta para crear condiciones de equilibrio la cabeza del agua para la operación de la puerta.
Diseño de las compuertas importantes Los tipos importantes de las puertas utilizadas para proyectos de recursos hídricos son los siguientes: 1. Fija las puertas de la rueda de tipo vertical de elevación 2. Compuertas radiales 3. Compuertas correderas El diseño del cual nos vamos a centrar son las Compuertas Radiales o Taintor. Unacompuertaradialconsiste enunahojacurva, sellosde goma, brazosde soporte. Lahoja dela puertaesde unaconstrucciónsoldadaque varían en anchura yla alturasegún sea necesariodependiendo del tamañode laabertura. Losasientos incorporados derocesemontanal rasde laparedpara proporcionar unasuperficielisa y planaparaelsello paraestar en contactocon el piso; ydeslice, a medida que la puertase abrey se cierra.La presión del aguaaplicadaen contrade lahojacurvase transmitea través delos brazos desoporteenel ejeintegrado en el muro de hormigón. Dado que la hoja se curva, la presión
del agua también se aplica una presión al alza bajar la cantidad de elevación requerida. Por lo tanto, se utiliza una grúa más pequeña en comparación con otros tipos de puertas.
Lacompuerta radialesunodelos tiposmóvilesdepresas, elaguafluyebajouna puertaplaca. Elvertederose ajusta alas paredeslateralesdel canal. Cuenta conun la placabasefuerte, lapuertase puedemoveren torno aunpunto de apoyofijo enel la placa base. Lapuertaesdesección circulary,junto conlas barras deguía, tiene unabarramásconquela puertaseactiva, también puede serbloqueadoenvarias posiciones. Compuertasradialestienenlaventaja dequelas fuerzas defriccióngenerada cuandola puertasemueveson pequeñas. Ventajas y desventajas de Compuertas tipo Taintor vs Otros tipos de compuertas A. Las compuertas radiales tienen varias ventajas únicas en comparación con otros tipos de aliviadero de la puerta (puertas de ascensor, de rodillospuertas, bisagras o puertas de la aleta). 1. La forma radial proporciona una transferencia eficiente de la carga hidrostática a través del muñón. 2. Una menor capacidad de elevación es necesario. 3. puertas Mancilla tiene una velocidad de funcionamiento relativamente rápido y se puede funcionar de manera eficiente. 4. Los sellos secundarios se utilizan, por lo que las ranuras puerta no son necesarios. Esto reduce los problemas asociados a la cavitación, de recogida de residuos, y la acumulación de hielo. 5. la geometría de la puerta Mancilla ofrece características favorables de descarga hidráulica. B. Las desventajas son l as siguientes: 1. Para dar cabida a la ubicación del muñón, el muelle y la fundación será probablemente más tiempo en el intermedio del que sería necesario para compuertas verticales. La disposición de elevación puede resultar en altos muelles especialmente cuando un cable del sistema de elevación se utiliza. Ampliar aumento de costos debido a los muelles de concreto más requerido y por lo general se traducirá en una resistencia sísmica menos favorable debido a la mayor altura y la m asa.
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Los miembros finales del marco puede invadir el paso de agua. Esto es más crítico con marcos de extremo inclinado. Los brazoslargosdel puntalsona menudonecesarioscuandolos nivelesde inundaciónsonaltosparapermitir quelacompuertaabiertaparadespejar elperfil de la superficiedel agua.
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I.
Índice Analítico
Generalidades 1.1 Objetivos y
y y
1.2
Determinar las fuerzas estáticas que se aplican en una compuerta radial. Calcular la fuerza necesaria para abrir la compuerta. Especificar el tipo de material y las características de la compuerta.
Importancia y/o Justificación y
1.3.
II.
Referencias y/o requisitos del diseño. 1.3.1. Antecedentes. Criterios. Aplicaciones. 1.3.2. Características de Funcionamiento. Especificaciones. 1.3.3. Esquemas. Planos. Marco Metodológico 2.1. Observaciones y/o hipótesis asumidas para los cálculos, métodos y
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I.
Índice Analítico
Generalidades 1.1 Objetivos y
y y
1.2
Determinar las fuerzas estáticas que se aplican en una compuerta radial. Calcular la fuerza necesaria para abrir la compuerta. Especificar el tipo de material y las características de la compuerta.
Importancia y/o Justificación y
1.3.
II.
III.
IV. V. VI. VII. VIII.
Referencias y/o requisitos del diseño. 1.3.1. Antecedentes. Criterios. Aplicaciones. 1.3.2. Características de Funcionamiento. Especificaciones. 1.3.3. Esquemas. Planos. Marco Metodológico 2.1. Observaciones y/o hipótesis asumidas para los cálculos, métodos y otros parámetros. 2.2. Deducción de las ecuaciones empleadas para los cálculos y selección del sistema. 2.3. Diseño de algoritmo de cálculo. Procedimiento de Cálculo y presentación de resultados: 3.1 Determinación de los parámetros de flujo en cada uno de los puntos característicos del sistema: fuerzas de presión, centros de presiones, líneas de acción, empuje hidrostático, etc. 3.2 Determinación de las curvas características de funcionamiento del sistema: torque vs nivel de agua, fuerza de presión vs nivel de agua, torque vs ángulo de apertura de la compuerta, etc. 3.3 Selección de componentes del sistema de apertura: motor hidráulico, motor eléctrico, cables, materiales, etc. Cálculos Adicionales operacionales del sistema. Conclusiones. Sugerencias o recomendaciones. Anexos. Bibliografía.
