STUDY OF ACTUATORS PERFORMANCE OF THE MAIN MITER GATE OF NAVIGABLE LOCKS

The maneuvering of the main miter gate of navigable locks by means of electric drives implemented according to the various kinematic schemes is considered. It is noted that the available information about the main characteristics of the exploited drive mechanisms allows you to make the assumption about the values of their set carrying capacity and power on metal structures of the locks gate that are similar in design and perceived loads. The aim of this work is to determine the compliance of the design values of the main parameters of the operated key actuators of the main miter gate with the designed ones using the example of locks with widths of 18-30 m, located on the Volga-Baltic waterway and the Volga-Don shipping channel. The calculated studies are carried out using the classical methods described in the industry technical literature and regulatory documents. Preliminary calculations have shown that for an enlarged calculation, it is sufficient to determine the moment of hydrostatic resistance at the total difference between the pressure and non-pressure sides of the leafs, since the remaining moments of resistance have significantly lower values. The values obtained as a result of the calculation are compared with the established values of the studied characteristics. As a result of the comparative analysis, it is determined that for most of them, the established design carrying capacity and power significantly exceed the calculated values. In some cases, the reserve factor exceeds 1.8. At the same time, the absence of such reserve is established at some facilities, but there is no information about the lack of power at these facilities. In order to prevent such phenomena, it is proposed to develop the common industry requirements for the design of gates electric drives and valves of shipping hydraulic structures, as well as in the development of projects for reconstruction of operated actuators to perform field studies to determine the actually required carrying capacity and power.

Shipping lock, miter gate, mechanical equipment, electric drive, kinematic scheme, carrying capacity, power, reserve factor

1. Кузьмицкий М. Л. Анализ опыта эксплуатации и технического состояния эксплуатируемых гидроприводов ворот и затворов СГТС на внутренних путях России и систем их управления / М. Л. Кузьмицкий // Гидропривод ворот и затворов шлюзов судоходных гидротехнических сооружений: сб. науч.-техн. материалов технического совещания по оптимизации конструкции гидропривода. - Самара: Изд-во «АСГАРД», 2013. - С. 110-121.

2. Селезнев С. В. Поверхностные затворы больших пролетов судопропускных сооружений, шлюзов и доков / С. В. Селезнев, Г. П. Лохматиков. - СПб.: Энергоатомиздат (СПб. отд.), 1995. - 695 c.

3. Полонский Г. А. Механическое оборудование гидротехнических сооружений / Г. А. Полонский. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1974. - 344 с.

4. Семанов Н. А. Судоходные каналы, шлюзы и судоподъемники / Н. А. Семанов, Н. Н. Варламов, В. В. Баланин. - М.: Транспорт, 1972. - 352 с.

5. Daniel R. Lock gates and other closures in hydraulic projects / R. Daniel, T. Paulus. - 1st edition. - Butterworth-Heinemann, 2018. - 993 p.

6. Колосов М. А. Механическое оборудование судоходных шлюзов / М. А. Колосов, П. А. Гарибин. - СПб.: Издательство «Лань», 2017. - 148 с.

7. Тырва В. О. Построение и применение интервальной модели нагрузок электропривода ворот шлюза / В. О. Тырва // Сборник научных статей национальной научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова». - СПб.: ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова», 2019. - С. 199-206.

8. Gerritse A. Load Principles for Drive Mechanisms of Miter Gates: Master Thesis Report / A. Gerritse. - Delft university of Technology, 2016. - 206 p.

9. McKinley B. F. Miter Gate Machinery, Design Options and State of the Art / B. F. McKinley // PIANC-World Congress Panama City. - 2018.

10. Морозов В. Н. Модернизация гидроприводов судоходных гидротехнических сооружений технико-экономические проблемы и пути решения / В. Н. Морозов, В. В. Гнеденко, И. Л. Павлович // Проблемы развития предприятий: теория и практика. - 2018. - № 1. - С. 197-201.

11. Морозов В. Н. Перспективные направления развития экспериментальной базы для испытания гидроприводов судоходных гидротехнических сооружений / В. Н. Морозов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2016. - Т. 18. - № 1-2. - С. 242-246.

12. Zhou J. Analytical and experimental research on stability of large slenderness ratio horizontal hydraulic hoist / J. Zhou, D. W. Shi, Z. L. Sun, T. Bi, X. H. Cheng, D. Chen, Y. Lu // Advances in Mechanical Engineering. - 2018. - Vol. 10. - Is. 10. - Pp. 1687814018803472. DOI: 10.1177/1687814018803472.

13. Жулин Н. М. Совершенствование механического оборудования шлюзов и систем управления земснарядов, в том числе исследование режимов механизмов ворот Верхне-Свирского шлюза: Отчет о НИР (промежуточный), тема № 83-720 (доп. соглашение) / Н. М. Жулин, В. Э. Шнейдер. - 1986. - 44 с.

14. Жулин Н. М. Совершенствование механического оборудования шлюзов и систем управления земснарядов, в том числе исследование режимов механизмов ворот Нижне-Свирского шлюза: отчет о НИР (заключит.), тема № 83-720 (доп. соглашение) / Н. М. Жулин, В. Э. Шнейдер, Н. А. Муленко. - 1987. - 46 с.

15. Жулин Н. М. Исследовать техническое состояние механического оборудования судоходных гидротехнических сооружений и выполнить работы по совершенствованию его контроля. Задание 2. Анализ технического состояния механизмов шлюзов ВБВП им. В. И. Ленина с разработкой предложений по их модернизации: Отчет о НИР (заключит.), тема № 90-421 / Н. М. Жулин. - 1991. - 46 с.

16. Ивановский Ю. К. Основы теории гидропривода / Ю. К. Ивановский, К. П. Моргунов. - СПб.: ФГБОУ ВПО ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова, 2014. - 200 с.

17. Фролов К. В. Машиностроение: энцикл.: в 40 т. - Разд. 4: Расчет и конструирование машин. - Т. 4-2: Электропривод. Гидро- и виброприводы. - Кн. 2: Гидро- и виброприводы / К. В. Фролов [и др.]. - М.: Машиностроение, 2012. - 305 с.