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1、水工闸门设备启闭力计算 1.动水启闭的闸门启闭力的计算 1)闭门力计算公式Fw=nT(Tzd+Tzs)-nGG+Pt(kN) nT为摩擦阻力安全系数,取1.2 Tzd为支承摩擦阻力kN P为作用在闸门上的总水压力kN P=0.5rH2sBzs 0.5 rHsBzsP 0.5104.18.16685.848 (内江有水) P=0.5r(H2s-H2x)Bzs 0.5 rHsHxBzsP 0.5104.11.668.16 573.4195 a.滑动轴承的滚轮摩擦阻力:Tzd=P/R(f1r+f) PRf1rfTzd 685.8482345 5829.708 b.滚动轴承的滚轮摩擦阻力:Tzd=Pf
2、/R(R1/d+1) PRf1rfR1dTzd 573.4195234512 2150.323 c.滑动支承摩擦阻力:Tzd=f2P f2PTzd 122 Tzs止水摩擦阻力kN 止水摩擦阻力:Tzs=f3Pzs f3PzsTzs 00 Pzs:作用在止水上的水压力=侧止水橡皮的预压产生的力+水封受到的水压力 LPzs1 0 bL1L2h1h2Pzs2 0 nG为计算闭门力用的闸门自重修正系数，取0.91.0 G为闸门自重 当5mH8m时G=KzKcKgH1.43B0.880.98kN HBKzKcKgG 当H8m时G=0.12KzKcH1.65B1.850.98kN Pt闸门底缘上拖力 rt
3、HsD1BzsPt 100 闭门力Fw=nT(Tzd+Tzs)-nGG+Pt(kN) nTTzdTzsnGGPtFw 1.2100 1)启门力计算公式Fw=nT(Tzd+Tzs)+nGG+Gj+Px+Ws(kN) nG为计算持住力和启门力的闸门自重修正系数，取1.0-1.1 Gj加重块kN Px下吸力kN psD2BzsPx 200 Ws作用在闸门上的水柱压力 nTTzdTzsn、GGPxWsGj 1.210 Fw 0 水工闸门设备启闭力计算 1.动水启闭的闸门启闭力的计算 1)闭门力计算公式Fw=nT(Tzd+Tzs)-nGG+Pt(kN) （摩擦系数详见附录表1） nT为摩擦阻力安全系数,
4、取1.2 Tzd为支承摩擦阻力kN P为作用在闸门上的总水压力kN P=0.5r（2Hs-h）hBzs 0.5 rHsBzshP 0.5104.18.164.8665.856 (内江有水) P=r(Hs-Hx)hBzs rHsHxBzshP 104.11.668.164.8 955.6992 a.滑动轴承的滚轮摩擦阻力:Tzd=P/R(f1r+f) PRf1rfTzd 123458.5 b.滚动轴承的滚轮摩擦阻力:Tzd=Pf/R(R1/d+1) PRf1rfR1dTzd 12345123.75 c.滑动支承摩擦阻力:Tzd=f2P f2PTzd 0.35 955.6992 334.4947
5、Tzs止水摩擦阻力kN 止水摩擦阻力:Tzs=f3Pzs f3PzsTzs 0.4 68.17674 27.27069 Pzs:作用在止水上的水压力=侧止水橡皮的预压产生的力+水封受到的水压力 LPzs1 4.113.2854.448 bL1L2h1h2Pzs2 0.079.124.1615.4213.34 13.72874 nG为计算闭门力用的闸门自重修正系数，取0.91.0 G为闸门自重 （平面滚轮闸门）G=0.073K1K2K3A0.93Hs0.790.98kN AK1K2K3HsG （平面滑动闸门）G=0.022K1K2K3A1.34Hs0.630.98kN Pt闸门底缘上拖力(详见附
6、录图1) rtHsD1BzsPt 100 闭门力Fw=nT(Tzd+Tzs)-nGG+Pt(kN) nTTzdTzsnGGPtFw 1.2 334.4947 27.27069188.50 345.6185 1)启门力计算公式Fw=nT(Tzd+Tzs)+nGG+Gj+Px+Ws(kN) nG为计算持住力和启门力的闸门自重修正系数，取1.0-1.1 Gj加重块kN Px下吸力kN psD2BzsPx 200 Ws作用在闸门上的水柱压力 nTTzdTzsn、GGPxWsGj 1.210 Fw 0 水工闸门设备启闭力计算 1.动水启闭的闸门启闭力的计算 1)闭门力计算公式Fw=nT(Tzd+Tzs)
7、-nGG+Pt(kN) （摩擦系数详见附录表1） nT为摩擦阻力安全系数,取1.2 Tzd为支承摩擦阻力kN P为作用在闸门上的总水压力kN P=0.5r（2Hs-h）hBzs 0.5 rHsBzshP 0.51017.54.164.56 2887.173 (内江有水) P=r(Hs-Hx)hBzs rHsHxBzshP 1017.514.164.56 3129.984 a.滑动轴承的滚轮摩擦阻力:Tzd=P/R(f1r+f) PRf1rfTzd 123458.5 b.滚动轴承的滚轮摩擦阻力:Tzd=Pf/R(R1/d+1) PRf1rfR1dTzd 12345123.75 c.滑动支承摩擦阻
8、力:Tzd=f2P f2PTzd 122 Tzs止水摩擦阻力kN 止水摩擦阻力:Tzs=f3Pzs f3PzsTzs 00 Pzs:作用在止水上的水压力=侧止水橡皮的预压产生的力+水封受到的水压力 LPzs1 0 bL1L2h1h2Pzs2 0 nG为计算闭门力用的闸门自重修正系数，取0.91.0 G为闸门自重 当H10m时G=KcKbH0.42HsB0.330.98kN HBKcKbHsG 当H10m时G=KcKbH0.63HsB1.10.98kN Pt闸门底缘上拖力(详见附录图1) rtHsD1BzsPt 100 闭门力Fw=nT(Tzd+Tzs)-nGG+Pt(kN) nTTzdTzsn
9、GGPtFw 1.2100 1)启门力计算公式Fw=nT(Tzd+Tzs)+nGG+Gj+Px+Ws(kN) nG为计算持住力和启门力的闸门自重修正系数，取1.0-1.1 Gj加重块kN Px下吸力kN psD2BzsPx 200 Ws作用在闸门上的水柱压力 nTTzdTzsn、GGPxWsGj 1.210 Fw 0 面板计算 区格a（mm）b（mm）b/ak 中心区水头 （m） p(N/mm2) 175013501.80.487001.5 270013501.9285710.4930.450.004411.5 362513502.160.4931.110.0108781.5 46251350
10、2.160.4931.730.0169541.5 562513502.160.4932.360.0231281.5 662513502.160.4932.980.0292041.5 770013501.9285710.4933.650.035771.5 面板厚度取 8mm 梁号梁轴线处水头（m）梁轴线处的水压强P梁间距（mm） （a上+a下）/2 顶梁100750375 (N/mm2)（mm） 次梁10.10.98700725 主梁10.87.84625662.5 1440次梁21.42513.965625625 1442.220823主梁22.0520.09625625 1443.11423
11、3次梁32.67526.215625625 1443.887879主梁33.332.34700625 1444.540939底梁439.2350 1445.102673 1446.324906 面板计算 面板厚度取 8mm q=P(a上+a 下)/2 0 0.7105 5.194 8.728125 12.55625 16.38437 20.2125 13.72 摩擦系数表系数值 种类材料及工作条件最大最小 滑 动 摩 擦 系 数 1钢对钢0.50.60.15 2钢对铸铁0.350.16 3钢对木材（有水时）0.650.3 4胶木滑道，胶木对不锈钢在清水中 压强2.5kN/mm0.10.06 压
12、强=2.52.00.110.150.065 压强=2.01.50.170.075 压强1.5kN/mm0.085 5钢基铜塑三层复合材料滑道及填充聚四氟 乙烯板滑道对不锈钢，在清水中 压强2.5kN/mm0.090.04 压强=2.52.00.090.110.05 压强=2.01.50.110.130.05 压强=1.51.00.130.150.06 压强1.0kN/mm0.150.06 滑动轴承 摩擦系数 1钢对青铜（干摩擦）0.30.16 2钢对青铜（有润滑）0.250.12 3钢基铜塑复合材料对镀铬同（不锈钢）0.120.140.05 止水摩擦 系数 1橡皮对钢0.70.35 2橡皮对不
13、锈钢0.50.2 3橡皮复合止水对不锈钢0.20.05 滚动摩擦 力臂 1钢对钢1mm 2钢对铸铁1mm 上拖力系数t 2481216a/D1 600.60.70.50.40.25 52.50.70.50.30.15 450.60.40.10.05 角度 止水橡皮预压缩量与其压缩力关系 绝对变形 量（mm） 单位压缩力（10N/cm） P60-BP60-AP45-A 0.55.32.62.35 19.63.12.65 1.513.23.62.9 216.74.13.15 2.520.14.53.4 323.253.65 3.526.55.53.9 429.65.84.25 4.532.66.7
14、4.45 535.87.34.8 5.538.77.85 附录G表G1面板有效宽度系数表4-5 b/akyL0/b12 1.00.3080.50.200.16 1.10.3491.00.400.30 1.20.3831.50.580.42 1.30.4122.00.700.51 1.40.4362.50.780.58 1.50.4543.00.840.64 1.60.4684.00.900.71 1.70.4795.00.940.77 1.80.4876.00.950.79 1.90.4938.00.970.83 2.00.49710.00.980.86 2.50.50020.01.000.9
15、2 100.00.500 表一、钢材的分组 分组Q235Q345 第一组1616 第二组4025 第三组6036 第四组10050 第五组150100 第六组 表二、钢材的容许应力（N/mm2） 抗拉、抗压和抗弯 抗剪 局部承压cd 局部紧接承压cj Q235Q345Q235Q345Q235Q345Q235 第一组16023095135240350120 第二组15022090130230330115 第三组14520585120220310110 第四组13519080110210290105 第五组13018075105200270100 第六组1257019095 表三、机械零件的容许应
16、力（N/mm2） 应力种类Q235Q275Q3453545ZG230-450ZG270-500 抗拉、抗压和抗弯100120140130145115120 抗剪65759085958590 局部承压cd 150180210195220170180 局部紧接承压cj8095110105 1209095 孔壁抗拉k120145180150170130140 ZG340-640ZG50Mn2ZG35CrMo 35Mn240Cr 抗拉、抗压和抗弯150190235280320 抗剪115150180190215 局部承压cd 220280345430485 局部紧接承压cj 120155190230
17、265 孔壁抗拉k170220265330375 表四、灰铸铁的容许应力（N/mm2）表五、混凝土的容许应力（N/mm2） HT15-33HT20-40HT25-47承压h 轴心抗压和弯曲抗压a120150200标号 弯曲抗拉w354560C1550 抗剪253545C2070 局部承压cd 17021260C2590 局部紧接承压cj607590 C30110 表六、轴套的容许应力（N/mm2）表七、各种钢材的屈服强度（N/mm2） cg径向承压种类：钢号s 钢对10-1铸锡磷青铜 40碳钢45360 钢对9-4铸铝铁青铜50碳素铸钢ZG230-450240 钢对钢基铜塑复合材料40ZG270-500280 ZG310-570320 表八、钢材和铸钢件的物理性能ZG340-640350 碳钢及合金钢弹性模量E(N/mm2)206000合金铸钢ZG35CrMnSi350 剪切模量G(N/mm2)79000ZG50Mn2450 线膨胀系数（/K）0.000012ZG35CrM0550 质量密度(kg/m3) 7850 合金铸钢弹性模量E(N/mm2)196000 碳素铸钢弹性模量E(N/mm2)172000 Q345 175 165 155 145 135 ZG310-570 140 105 200 110 155 局部紧接承压cj