闸门启闭力计算(1)
弧形闸门启闭力计算
弧形闸门启闭力计算弧形闸门是一种常见的水工结构，用于调节水流的流量和水位。
在弧形闸门的启闭过程中，需考虑到闸门所受到的启闭力。
启闭力的计算对于设计和施工具有重要意义，可以确保闸门的可靠性和安全性。
首先，要计算弧形闸门开启时所受到的启动力。
弧形闸门的启动力是由流体施加在闸门上的压力所引起的。
在闸门启动过程中，闸门顶部所受到的压力会引起一个向上的力矩，而闸门底部所受到的压力则会引起一个向下的力矩。
力矩的大小取决于水流的压力和闸门的几何形状。
在计算闸门上部的启动力时，可以利用以下公式：F1=P1*A1其中，F1是闸门上部所受到的启动力，P1是水流施加在闸门上的压力，A1是闸门上部面积。
在计算闸门下部的启动力时，可以利用以下公式：F2=P2*A2其中，F2是闸门下部所受到的启动力，P2是水流施加在闸门上的压力，A2是闸门下部面积。
在计算闸门的总启动力时，可以利用以下公式：F=F1+F2除了水流的压力，还需要考虑到闸门的重力。
闸门的重力可以通过以下公式计算：G=m*g其中，G是闸门的重力，m是闸门的质量，g是重力加速度。
当闸门启闭时，要保持闸门处于平衡状态，即启动力和重力要相等。
因此，可以利用以下公式计算闸门的启闭力：F=G将上述公式整理后得到以下计算公式：P1*A1+P2*A2=m*g通过上述计算公式，可以计算出弧形闸门在启闭过程中所受到的启闭力。
根据实际情况，可以选取合适的材料和设计参数，确保闸门能够承受所受到的力，保证其正常运行和安全性。
除了上述的力学计算，还要注意到实际工程中的其他因素，比如摩擦力、流体动压等。
这些因素也会对弧形闸门的启闭力产生影响，需要在设计和计算中进行综合考虑。
综上所述，弧形闸门的启闭力计算需要考虑水流压力和闸门重力，通过合适的公式和参数计算可以得到启闭力的估计值。
在实际工程中，还需要考虑其他因素的影响，确保闸门的可靠性和安全性。
闸门启闭力计算
上两式中：
f2—滑动支承的摩擦系数，钢板和橡胶取0.65；
P—作用在闸门上总水压力（t）；
R—滚轮半径（cm）；
f1—轴与轴套的滑动摩擦系数（铜合金轴套对钢轴为0.3，胶木轴套对钢轴为0.2）
r—轴的半径（cm）
f—滚轮的滚动摩擦系数，为0.1cm；
（3）对于止水摩擦阻力计算公式为：
Tzs—止水摩擦阻力（t）；
n’G—计算启门力的门重修正系数，取1.1；
G—闸门活动部分的自重（t）；
Ws—作用在闸门上的水柱压力（t）；
nG—计算闭门力的门重修正系数，取0.9；
3、摩擦阻力计算公式：
（1）对于滑动支承摩擦阻力计算公式为：
Tzd＝f2P
（2）对于滚动支承摩擦阻力计算公式为：
平面闸门的启闭力计算
按在动水中启闭的平面闸门计算
1、启门力计算公式为：
FQ=nT(Tzd+Tzs)+n’GG+Ws
2、闭门力计算公式为：
Fw=nT(Tzd+Tzs)-nGG
式中：FQ—启门力（t）；
FW—闭门力（t）；
nT—摩擦阻力的安全系数，一般取1.2；
Tzd—支承摩擦阻力（t）；
闸门启闭力的计算：
启门力：F启=n·(F+W1+W2)
闭门力：F闭=n·(F-W1-W2)
式中：
W1-门体自重(T)
W2-丝杆自重(T)
n-系数1.1~1.3，闸门不经常操作时，取大值，反之取小值；
F-水压产生的阻力。
F=S·h·u(T)
S-闸门板面积(m2)
闸门启闭力计算公式
闸门启闭力计算公式闸门是一种用于控制水流或其他流体流动的设备，常见于水利工程、水电站、船闸等场所。
闸门的启闭力是指闸门在启闭过程中所受到的力，是设计和选型闸门时需要考虑的重要参数。
在实际工程中，计算闸门启闭力是十分必要的，可以帮助工程师合理设计闸门结构，确保其安全可靠地运行。
闸门启闭力的计算公式是通过对闸门受力情况的分析得出的。
在计算闸门启闭力时，需要考虑以下几个因素：1. 流体压力，流体对闸门施加的压力是闸门启闭力的主要来源。
根据流体力学原理，流体对闸门的压力可以通过流体的密度、流速和流体高度来计算。
2. 闸门的面积，闸门的面积是流体对闸门施加压力时的作用面积，需要根据闸门的实际尺寸来计算。
3. 闸门的启闭速度，闸门的启闭速度也会影响其所受的力，较大的启闭速度会导致较大的冲击力，需要在计算中考虑。
综合以上因素，闸门启闭力的计算公式可以表示为：F = ρ g H A + 0.5 ρ v^2 A。
其中，F为闸门所受的总力，ρ为流体的密度，g为重力加速度，H为流体的高度，A为闸门的面积，v为闸门的启闭速度。
在实际工程中，闸门启闭力的计算需要考虑到具体的工程情况和参数，例如流体的性质、流速、闸门的尺寸和材质等。
在进行计算时，需要准确地测量和获取这些参数，并结合流体力学理论进行计算，以确保计算结果的准确性和可靠性。
除了计算闸门启闭力外，工程师在设计闸门时还需要考虑其他因素，例如闸门的结构强度、密封性能、启闭机构等。
这些因素都会对闸门的启闭力产生影响，需要在设计中进行综合考虑。
闸门启闭力的计算是闸门设计工作中的重要一环，它直接关系到闸门的安全性和可靠性。
合理的启闭力计算可以帮助工程师设计出满足工程要求的闸门结构，确保其在使用过程中能够稳定可靠地工作。
因此，在进行闸门设计时，闸门启闭力的计算是一项十分重要的工作，需要引起工程师的高度重视。
总之，闸门启闭力的计算是闸门设计中不可或缺的一部分，它需要工程师结合流体力学理论和实际工程参数进行综合考虑，以确保闸门在使用过程中能够安全可靠地工作。
启闭力计算公式
启闭力计算公式 The latest revision on November 22, 2020闸门启闭力的计算：启门力：F启=n·(F+W1+W2)闭门力：F闭=n·(F-W1-W2)式中：W1-门体自重(T) W2-丝杆自重(T) n-系数1.1~1.3，闸门不经常操作时，取大值，反之取小值；F-水压产生的阻力。
F=S·h·u(T)S-闸门板面积(m2)方闸门：S=a·b a-闸门宽(m)b-闸门高(m) 圆闸门为：S=π·D2/4，D-闸门通径(m) h-闸孔中心至最高水位高度(m) u-密封面的摩擦系数，一般取0.3。
铸铁闸门采用铸铁浇铸、整体加工，具有耐腐蚀、易维护、安装简便、自行止水性能较好等优点，有平板型(MB系列)、拱面型(MG系列)、拼装型(MP系列)及不同水头要求的多种产品供用户选用，并承制用户特殊要求的铸铁闸门。
平面闸门的启闭力计算按在动水中启闭的平面闸门计算1、启门力计算公式为：FQ=nT(Tzd+Tzs)+n’GG+Ws2、闭门力计算公式为：Fw=nT(Tzd+Tzs)-nGG式中：FQ—启门力（t）；FW—闭门力（t）；nT—摩擦阻力的安全系数，一般取1.2；Tzd—支承摩擦阻力（t）；Tzs—止水摩擦阻力（t）；n’G—计算启门力的门重修正系数，取1.1；G—闸门活动部分的自重（t）；Ws—作用在闸门上的水柱压力（t）；nG—计算闭门力的门重修正系数，取0.9；3、摩擦阻力计算公式：（1）对于滑动支承摩擦阻力计算公式为：Tzd＝f2P（2）对于滚动支承摩擦阻力计算公式为：Tzd＝P/R(f1r+f)上两式中：f2—滑动支承的摩擦系数，钢板和橡胶取0.65；P—作用在闸门上总水压力（t）；R—滚轮半径（cm）；f1—轴与轴套的滑动摩擦系数（铜合金轴套对钢轴为0.3，胶木轴套对钢轴为0.2）r—轴的半径（cm）f—滚轮的滚动摩擦系数，为0.1cm；（3）对于止水摩擦阻力计算公式为：Tzs＝f3Pzs式中：f3—止水与止水座的滑动摩擦系数（橡胶对钢板为0.65，橡胶对水泥砂浆面为0.7）Pzs—作用在止水上的水压力（t），为侧止水的顶止水的总长度乘以止水橡胶作用的宽度，再乘以平均水平均水头得出；。
闸门启闭力计算
f2-滑动磨擦系数 Tzs-止水摩阻力，=f3Pzs
f3-滑动磨擦系数
0.35 1.81944 T
0.7
计算 结果
Pzs-作用在止水上的压力 G-闸门自重 闭门力Fw= 持住力FT= 启门力FQ=
2.5992 T 31 T 支撑形式
-23.7279 T 30.62322 T 滚动 38.27214 T
暂不用
闭门力的计算
滚动
Fw=nT(Tzd+Tzs)-nGG+Pt
持住力的计算
FT=n'GG+Gj+Ws+Px-Pt-(Tzd+Tzs)
启门力的计算
FQ=nT(Tzd+Tzs)+Px+n'GG+Gj+Ws
nT-磨擦阻力的安全系数
1.2
nG-闸门自重修正系数（0.9~1.0）
0.9
Ws-作用在闸门上的水柱重量
0.692 m 10 m
1.657341 T 0.35
r-滚轮轴半径
110 mm
f-滚动磨擦力臂
Байду номын сангаас
1 mm
R-滚轮半径
400 mm
Tzd-滚动轴承的滚轮摩阻力，=P*f*(R1/d+1)/R R1-滚轮轴承的平均半径
d-滚动轴承的滚柱直径
Tzd-滑动支承摩阻力，=f2P
5.87412 T
P-总水压力
16.7832 T
0T
Pt-上托力
0T
n'G-闸门自重修正系数（1.0~1.1） Gj-加重块重量(T)
Px-下吸力（T）=pxD2Bzs px-闸门底缘D2部分的平均下吸强度 D2-闸门底缘止水至主梁下翼缘的距离
某水库涵管闸门结构简单验算与启闭力计算
１ ｘ ２． ｘ ． １ ｘ ． ｘ． Ｏ卜１ ｘ． ＋ ０ １ｘ２ ｘ． ｘ． ． ［７ ６ ０ ＋ ２ ０ ６ １ ｘ ． ． ５４ １ｘ． １０ ０ ６ １ ２３ ３ ２ ０ １ ６ ３ ０ ３ ０ ． ０ ６
８ ．３—５ ３ ９６ ． ４＋ ｌ ．２ 】 ５
主粱 理荒
蔗鼙
３ ５ ７３ ５
３ ５ ７３ ５
１ １ ‘７
］ ７３６
型钥 【 Ｂ １ 型胡 ［ 日 １ｎ
型拥 Ｉ ８ １
６ 闸门启 闭力及 吊座计算 ６１闭 门力计算 ． Ｆ＝ Ｔ ｚ Ｔ￣ ｎＧ Ｐ ．ｎ（ ａ ｚ一 ｃ ＋ ｔ Ｔ＋ ） 式 中：ｒ一 摩擦阻力安全系数 ， ｎ＝ ．； ｎ 取 Ｔ１ ２ ｎ — 计 算 闭门力用 的闸 门自重修正系数 ， 一般选用 ０ — ． ． １ ９ ０ Ｐ 一 上托力 ， ＝＂ｔ Ｉ － ７ Ｈ ｑ 。上托力系数 ＝１ 取面板 １ ３ ．Ｄ１ ０ 上表面到底止水下游面距离 ， 占 两侧止水距离 ， Ｈ 设计水位。 厂—一 支承摩阻力 ；ｚ Ｔ —一 止水摩 阻力 ；
，
表 １阐门门叶材料表（ 单扇 ）钢阐门共三扇
Ｔ
存 媾
１ 口 ５Ｓ
１ ５５ ０
’
Ｊ ｃ斤） ‘ 壁 重
２ ２ ５６ ２
饭 量
２
１
电 （斤 重碴 》
２ ６２ Ｓ ２
备 娃
Ａｊ
１口 口ｘ１ ｏｘ’ ７ ６ｏ ２
故 刚度也能满足要求 。
都 住
＝
：
９ ．１ ＞Ｑ 自重不能 闭门 ５ ｋ ８Ｎ
名 称 参 杖 彳口 Ｌ 尺寸Ｉ ｔ １ １５ ＾ｘ ｍ ５ 孔口 性质 阿门 形式 碧 孔 平酉｛琦武 ｔ
定哥闸门启闭力计算
3
1.2
0.95
1.05
2.13 1.21
0.44 1.6
1.G-有拉
杆时应计
备 注：
入拉杆重 量，计算 闭门力时
选用浮
重；
2.Pt-包
括底缘上
托力及止
水上托
力；
二. 静 水中开 启的闸 门，其 启闭力 计算除 计入闸 门自重 和加重 外，尚 应考虑 一定的 水位差 引起的 摩阻 力，露 顶式闸 门和电 站尾水 闸门可 采用
1.f1、f2 、f3-计 算持住力 备 应取小 注： 值，计算 启门、闭 门力应取 大值；
2.Pt-包 括底缘上 托力及止 水上托 力；
二.动 水中启 闭的闸 门启闭 力计 算：
平面闸门启闭力计算
序号
计算闭门
名称
摩擦阻力 安全系数
力用的闸 门自重安
全系数
计算持住 力和启门 力用的闸 门自重安 全系数
滚动摩 擦力臂
作用在止 水上的压
力
滑动轴承 的滚轮摩
阻力
滚动轴承 的滚轮摩
阻力
滑动支撑 摩阻力
止水摩阻 力
备注
f
Pzs
Tzd
Tzd
Tzd
Tzs
mm
kN
kN
kN
kN
kN
1.224 #DIV/0! #DIV/0! 13.5945 0.1836 进水闸
1.224 #DIV/0! #DIV/0! 26.3304 0.1836 泄冲闸
不大 于1m 的水 位 差； 潜孔 式闸 门可 采用 1～ 5m的 水位 差。 对有 可能 发生 淤泥 、污 物堆 积等 情况 下， 尚应 酌情 增加 。
进水闸选 用型号 PGZ 1.5 ×1.5-2, 河北省新 河银河水 利机械厂 进水闸选 用手电 10T，型 号LQ-10, 河北省新 河银河水 利机械 厂;配套 电机 Y100L1-4
闸门启闭力力计算
闭门力FW计算启门力FQ计算n T摩擦阻力安全系数可采用1.2 1.2 1.2T zd支承摩阻力10.9285621328.41426153 T zs止水摩擦力 6.279101413.2827145 n G闭门力自重修正系数11G闸门自重1010P t上托力底缘、止水上托力P x下吸力n G'计算持启力时自重系数可采用1.0-1.1 1.1G j加重块重量-7.76300527W s闸门上水柱压力18.412201518.4122015 P x下吸力f3滑动摩擦系数附录M0.20.5f10.10.3P总水压力327.8568638327.8568638r4040P zs作用在止水上的压力31.39550726.565429顶止水厚度0.077上游水头Hs36闸门高度h 1.345止水间距Bzs0.69闭门力Fw n T（T zd+T zs)-n G G+P t-7.76300527持住力F T nG 'G+Gj+W s+P x-P t-(T zd+T zs)启门力F Q nT(T zd+T zs)+P x+n'G G+G j+W s71.68556746单位:KN、mm持住力FT计算滚轮应力验算单位：mm计算公式1.2B=32.14282978可取15cm BD=P/[σφ]10.92856213B=10.67039145取4cm10.62617161.1轴直径d≥54.64281063取8cm10闸板厚度δ计算8.342553566取14mmδ=a*（k*p/（α*[σ]））^(1/2)1a=30 b=44300mmδασ-7.76300527α=1.5 1.518.4122015k由b/a查表0.454b/a= 1.466666673号钢容许应力[σ]160N/mm20.4水压强p0.4088N/mm20.1327.85686384026.565429-0.905537495。
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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,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
（2Hsh）hBzs
0.5 r
1 88.5
0
Fw 0 345.6185
1)启门力 计算公式
Fw=nT(Tzd +Tzs)+n`G G+Gj+Px+W s(kN)
n`G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
ps
D2
Bzs
20
Px 0
Ws作用在 闸门上的 水柱压力
nT
Tzd
Hs0.79×
0.98kN
K2
K3
G=0.022K 1K2K3A1.34 Hs0.63× 0.98kN
Pt闸门底 缘上拖力
(详见附
录图1)
r
βt
Hs
D1
10
闭门力 Fw=nT(Tzd +Tzs)nGG+Pt(kN )
nT
Tzd
Tzs
nG
1.2 334.4947 27.27069
Hs
G
Bzs
Pt
G
Pt
0.5
(内江有
水)
P=r(HsHx)hBzs
r
Hs
10
Hs 10
Bzs
h
4.1 8.16
Hx
Bzs
h
4.1 1.66 8.16
a.滑动轴
承的滚轮
摩擦阻
力:Tzd=P/ R(f1r+f)
P
R
f1
r
f
1
2
3
4
P 4.8 665.856
P 4.8 955.6992
Tzd
5
8.5
b.滚动轴
承的滚轮
摩擦阻
力:Tzd=Pf /R(R1/d+ 1)
P
R
f1
r
f
R1
d
1
2
3
5
1
c.滑动支
承摩擦阻
力:Tzd=f2 P
f2
P
Tzd
0.35 955.6992 334.4947
Tzs止水摩 擦阻力kN
止水摩擦
阻
力:Tzs=f3
Pzs
f3
Pzs
Tzs
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
Tzs
n、G
G
1.2
1
Px
Ws
Gj
0
Fw 0
σ
L
4.1
Pzs1 13.28 54.448
b
L1
L2
h1
h2
Pzs2
0.07 9.12 4.16 15.42 13.34 13.72874
nG为计算 闭门力用 的闸门自 重修正系 数，取 0.9~1.0
G为闸门 自重
Tzd 2 3.75
（平面滚 轮闸门）
A
K1
（平面滑 动闸门）
G=0.073K
1K2K3A0.93