Самарские ученые создали новую систему управления воротами судоходного шлюза

Учёные Самарского государственного технического университета запатентовали новый способ управления створками ворот в шлюзовых отсеках.

Проблема открытия и закрытия шлюзовых ворот занимала инженеров-гидротехников во все времена, однако стала особенно актуальной сейчас, когда оказалось, что все крупные и средние реки России перегорожены мощными искусственными плотинами, построенными в основном в 50-60 годы прошлого века. Любая небольшая поломка этого сложного, но уже устаревшего, изношенного оборудования может привести к катастрофе.

«Судоходный шлюз представляет собой сложное сооружение, оборудованное минимум двумя парами ворот, – говорит доцент кафедры «Информационно-измерительная техника» Евгений Мельников. – Ворота могут иметь разную конструкцию. На Волге преимущественно используются подъёмно-опускные и распашные ворота. Распашные ворота двигаются с переменной скоростью по сложному алгоритму. Если створки открываются неравномерно, может произойти заклинивание ворот с разрушением их конструкции и окружающего бетона. Такие инциденты в мировой практике известны. Со временем изношенное оборудование будет требовать всё более жёсткого контроля за работой».

Проект политеховцев был направлен на разработку инновационного метода контроля за процессом створения двухстворчатых ворот.

«Раньше диспетчеры с помощью датчиков следили лишь за углом поворота створок ворот, – поясняет магистрант кафедры Андрей Бочкарёв. – Они не учитывали того, что в случае износа гальсбантов (устройств, удерживающих ворота сверху) створка ворот начинает раскачиваться. Предложенный нами способ предполагает не только определение скорости, но и мониторинг положения ворот в одной плоскости. За процессом работы оборудования следят всего три датчика: один – поворотный, два – для измерения линейных перемещений. Но даже если один из датчиков по каким-то причинам выйдет из строя, система продолжит функционировать. Значит, особо крупная авария будет предотвращена. Таким образом, не усложняя конструкцию ворот, мы добились повышения надёжности работы системы синхронизации и упростили её обслуживание. Наше изобретение позволяет более точно производить процесс створения, уменьшить вероятность ударного раскрытия, при котором чаще всего и происходит разрушение механизмов».

К тому же, способ, придуманный учёными, даёт возможность не только контролировать процесс движения ворот, но и смоделировать весь процесс створения на компьютере, то есть увидеть наклон створки до того, как износ приведет к аварии.

Надёжность разработанной учёными политеха модернизированной экспериментальной системы была проверена на шлюзах Балаковского гидросооружения. Летом 2017 года они получили патент на изобретение.

Новый способ контроля створения ворот будет внедрён на судоходном шлюзе, проект которого разрабатывается в Самаре, построен же он будет в Нижнем Новгороде.