Vízügyi Közlemények, 1994 (76. évfolyam)

3. füzet - Varsa E.: Nagy méretű csappantyúk vizsgálata

Nagy méretlí csappantyúk vizsgálata 293 A csappantyú fölött a szabad felszínű nyomóaknában üzemállapottól függően 6-8 m vízoszlop van. A csappantyú tányérjának tömege 11 200 kg. A csappantyú állórészénél a nyomócső felőli oldalon levegőztető cső biztosítja a nyomáskiegyenlítést, illetve a szivattyú indításakor a nyomócső légtelenítését (1. ábra). A csappantytí zárásakor a szerkezetek jelentős dinamikai igénybevételt kapnak. A keletkező ütést hivatott mérsékelni a csappantyúra épített három dugattyús-szelencés, ún. hidraulikus fék. A dugattyúk állók, a fix részből állnak ki, a szelencék a mozgó tányérban vannak. A terv szerint zárt állapotban a dugattyú és a szelence közti nyílás körkörösen 0,75 mm. A csappantyú mozgását összetett hidraulikai folyamatok határozzák meg. Ezek nem mindegyike írható le szabatosan, lévén tranziens folyamat is köztük. Másfelől, a csappantyú zárásakor az épületre gyakorolt dinamikai hatás is rendkívül bonyolult. Az is ismert, hogy a zárási folyamat néhány másodperc alatt zajlik le, ezért olyan mérési módszert kellett kidolgozni, amely által szolgáltatott eredmények lehetővé teszik a csappantyú zárási folyamatának, beleértve a záráskor fellépő igénybevételek megismerését. 1. A méréstechnika A mérések megtervezéséhez először meg kellett határozni a mérni szükséges fizikai jellemzők körét. Hidraulikai szempontból nyilvánvaló volt, hogy nélkülözhetetlen a magastartályban és a hidegvízcsatomában a zárási kísérletek idején levő vízállások - ezáltal a szivattyú emelőmagasságának - ismerete, valamint az előperdületé. Mérni kellett valamilyen mozgásjellemzőt, ami a csappantyú tányérjának mozgását jól leírja. Erre a legalkalmasabbnak és legegyszerűbbnek a hosszúságmérés mutatkozott. Sikerült megoldani egy olyan úthossznak a mérését, ami arányos a csappantyú tányér - forgástengellyel átellenes - pereme által megtett úttal. Természetesen az úthossz mérése az idő függvényében történt kellő pontossággal és időfelbontással. Az épületet, pontosabban a csappantyút magába foglaló vasbeton lemezszerkezetet, a zárási ütés következtében érő dinamikus hatás vizsgálatához rezgésjellemzökmérése volt kézenfekvő, amelyekből megállapítható a lemezszerkezet legnagyobb elmozdulása is. A vizsgált jelenségek jellegéből nyilvánvaló volt, hogy minden mért fizikai mennyiséget teljes időszinkronitásban kellett mérni és a szükséges időfelbontás millisecundum (ms) nagyságrendű. A mérés és a mérési eredmények rögzítése ezért csak elektronikus úton volt elképzelhető. A szükséges mérő- és értékelő rendszert a VITUKI Hidraulikai Intézet, a BME Villamosgépek Tanszék, illetve a VITUKI Consult Rt. szakemberei fejlesztették ki (Erdélyi-Solymoss 1992). A mérések eredményét 1992-ig 7 csatornás mérőmagnetofon, később 16 csatornás jelrögzítő rögzítette.