Cálculo Compuertas

8/18/2019 Cálculo Compuertas

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CÁLCULO DE COMPUERTASCÁLCULO DE COMPUERTAS

INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA

INGENIERÍA ELECTRICA INGENIERÍA ELECTRICA

FACULTAD DE INGENIERÍA - UNMDP

CENTRALES HIDROELÉCTRICASCENTRALES HIDROELÉCTRICAS


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2

cte = P/γ + Z

Ecuación un!a"enta# !e #a $i!%&'t(tica

ALTURA PIEZOMETRICA

Z

Z1

Z2

P1/γ

P2/γ

h1 = P1 /γ, y h2 = P2 / γ

P1 /γ+ Z1 = P2 / γ + Z2

Z1 = Z2 P1 = P2

Para una cierta h, a mayr γ, mayr P!

Para un ciert γ, cuant mayr e" h,mayr #re"i$n!

Ecuaci$n %e &ER'OUILLI "im#(i)ica%a

Cuant menr "ea Z, mayr #re"i$n, #r*ue γ e" cn"tante


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3

)ue%*a' ,%e'i&ne' '&-%e una ,#aca 'u"e%.i!a

C,

C

Z

A

)

%

hP

P(an #iem-tric.

%Ay

0CP

u#er)icie e(ementa( %A

Centr %e #re"ine"

Centr %e 3ra4e%a%

h0

0A

hCP

!A


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4

Para (a "u#er)icie e(ementa( %A, u5ica%a a una #r)un%i%a% h#6

h#= #/ γ = y "en

# = γ ! y "en 7#re"i$n "5re %A8

La )uera e(ementa(7#re"i$n 9 "u#er)icie8 "er:6

%) = γ ! y "en ! %A

La )uera tta( "er:6

)= 1! = γ 'en 2 1 3!A

A

%

hP

E;e .

E;e

%A

y)Rec&%!a%


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5

%e( 3r:)ic6 0 "en = h0

7h0 #r)un%i%a% %e( centr %e 3ra4e%a%8

La ue%*a t&ta# '&-%e #a ,#aca ,#ana e' e# ,%&!uct& !e# ,e'& e',ec5ic& !e# #56ui!&7 ,&% #a a#tu%a !e ,%e'ión !e# cent%& !e .%a8e!a!7 9"e!i!a!e'!e e# ,#an& ,ie*&":t%ic&; ,&% #a 'u,e%icie !e #a ,#aca!

Pr %e)inici$n %e centr %e 3ra4e%a%6 < y %A = 0 ! A

La )uera tta( "5re (a #(aca e" 6

) = γ3 $ 3 A

A

%)

h0

.

%A

0

0A

)

= γ! "en ! 0 ! A= γ! "en ! < y %A

Rec&%!a%

Ec3<

Rec&%!a% Ec3


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6

A#(ican% mment" cn re(aci$n a( e;e 96

! c = < y %) = < y! γ! y "en ! %A!

! c = γ "en < y2 %A

c = 7γ "en < y2 %A 8 /

Cm = γ !"en


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7

!A>c

0A!

32

c = < y2 %A = < y2 %y !5 = 5 !>y?/?@ 7 +ac8 0 ! A 0 ! A 7+ac/28!ac!5

A7area8

) %

.

%A

yC

a

c

y0

= 5 !>7+ac8?/? B ?/?@ 7+ac/28 !ac!5

c

y

= 9*+ac; ? *

9*+/c

im" *ue (a %i"tancia a( centr %e #re"ine" e"ta5a %a%a #r6

Cn"i%erarem" una %i"tancia Z %e"%e e( ni4e(Piem-tric ha"ta (a #(aca6

DISTANCIA AL CENTRO DE PRESIONES DE UNA PLACA RECTANULAR@

Cn"i%eram" *ue 5 e" e( anch %e (a #(aca


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8

c = < y2 %A = < y2 %y !5 = 5 !>y?/?@ac

0 ! A 0 ! A ac/2 ! ac!5

A7area8

)

%)

.

%A

yC

a

c

y0

= 5 !ac?/?

ac/2 !ac!5

c >c


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9

CALCULO DE UNA COMPUERTA DE BERTEDERO

A

O

&

E( a(i4ia%er e"ta )rma% #r (a cm#uerta AO&, encntrar6

F )ue%*a !e-i!a a #a ,%e'ión '&-%e #a ,#aca AO OF Cent%& !e ,%e'i&ne' !e #a' ,#aca' AO O "e!i!&' !e'!e OF Ba#&% !e# c&nt%a,e'&F Reacci&ne' en O7 c&n !i%ección 'enti!&


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10

?G

hGOB

h GOA

F

AO

CGOA

CPAO

CGOB

B

?G

A

O

W

CPOB

F

OB

W

OB

W

AO

D

h POB

CO'TRAPEO

EHE E ROTACI'

AGUA

PLA'O PIEZOMJTRICO

DATOS@- = " 9anc$& !e #a' ,#aca';OA = 43 "O = 43F "0AO = GGG .0O = GG .O0 = 43 "

hCOA


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11

F)ue%*a' '&-%e #a' ,#aca' OA O@

) = γ3 $ 3 A

im" *ue (a )uera "5re una #(aca era6

)AO = K ! h0AO ! AAO =1 ! OA/2 ! c" ? ! 1, !

O& = γ ! h0O& ! AO&= 1 ! 7O&/2 ! "en ? + OA c" ?8 !O&! 5

O& = 1 ! 7!N ! , + 1! ! !8 !1! !

hGOB

?G h GAO

?G

FCent%& !e ,%e'i&ne'@

)AO = = ?NQ 3

)O = = 12N 3

A

I

!A

!A>c

33

32

Para a#(icar (a e9#re"i$n %e5em" en #rimer (u3ar%eterminar (a" %i"tancia" S y , en (a %irecci$n %e( e;e%e (a" #(aca", me%i%a" %e"%e e( #(an #iem-tric!


12/22

12

B

?G

A

O

AGUA

?G

D

CPAO

CGOB

CPOB

CGAO

at= 1, m

OPOB

OGOB

OD

YPOB

YGAO

OPAO

YPAO


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13

La %i"tancia a( centr %e #re"i$n %e (a #(aca AO "er:6

PAO = < y2 %A = < y2 %y !5 = 5 !>y?/?@AO

0AO ! AAO 0AO ! AAO AO/2 !AO!5

A

= 5 !AO?/? =


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14

PO& = >71, + 2,N8?/? B 2,N?/?@ = ?,Q m

72,N +1,/28!!1,

?G

C0O&

?G

A

O

D

AUA

O0O&

O

PO& CPO&

OPO&

OPO& = 7KF "OPO&= PO& O = ?!Q m B 2,N m

La %i"tancia %e"%e e( centr O a( centr %e #re"ine" "er:6

O = 1, ! !/! = 2,N m

"en ?O "en ? = OA c" ? O = OA c" ?

PO& = 5 ! > 7O&+O8?

/? B O?

/? @7O + O&/28! 5! O&

PO& = 5 !>y?/?@ >7O&+O8O@

0O& ! AO&

e"cncem" e( 4a(r %e O


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15

•Contrapeso

A#(icam" mment" a #artir %e( #unt O 6

M = = VOA "en ? ! OA/2 + OA ! ! +

+ V5 c"? O&/2B5 ! !N + V c" ? ! 1! =

= 112 + 1N! +2! B 121?!Q + V 1!2N B

B ?!? + V ! 1!2N= 0= < .

•Reacciones en el centro de giro

W y = X W 9 =

F

AO

CGOA

CPAO

CGOB

?G

O

CPOB

F

OB

W

OB

W

AO

W


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16

W 9 = AO! c" ? + O& c" + R9 =

CGOA

CPAO

CGOB

?G

O

CPOB

457 Kg

1 590

Kg

3897 Kg

3000 Kg

3600 Kg

F

AO

F

OB

W

W

AO

W

OB

9

G

W 9 = ?NQ 3! , + 12N 3! , + R9 =

R = J K4 .

W y = AO! "en ? + O& "en BV B

VAOBVO& + Ry =

W y = ?NQ 3! , + 12N 3! , B Q2 3!

B ? 3! B ? 3! + Ry =

R = J


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17

La cm#nente hrinta( %e (a #re"i$n *ue e;erce e( (D*ui% "5re (a #(aca e" i3ua( a (a,%e'ión 6ue e# #ui!& ee%ce '&-%e #a ,%&ección 8e%tica# !e #a ,#aca ,a'a ,&% e#cent%& !e ,%e'ión %e %icha #ryecci$n 7

.8!

La cm#nente 4ertica( %e (a #re"i$n *ue e;erce e( (D*ui% "5re (a #(aca e" i3ua( a( ,e'&!e #56ui!& ,&% enci"a !e #a ,#aca7 $a'ta e# ,#an& ,ie*&":t%ic&7 ,a'a ,&% e# cent%&!e .%a8e!a! %e (a c(umna (D*ui%a 7 8!

&

A

Cy

9

PREI' O&RE U'A UPERICIE CURA

C!Pre"i$n

C0ra4e%a%


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18

CALCULO DE UNA COMPUERTA CURBA

"

< "

9anc$&; = "

G7 "

G7G "


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19

E'CO'TRAR6

Firecci$n y )uera tta( en e( #unt %e 3ir!

Feterminar "i e( e"#e"r %e (a cm#uerta e" a%ecua%!

FCn (a cm#uerta en "u #"ici$n "u#erir, ca(cu(ar)uera y "enti% "5re (a #(aca!

FCn (a cm#uerta en "u #"ici$n "u#erir ca(cu(ar e(e"currimient!

Fimen"inar y/ "e(eccinar e( r%amient a%ecua% #ara e( #unt %e 3ir, "u#nien% un )actr %e"e3uri%a% %e( Y!

Fu#nien% *ue (a cm#uerta "e accina me%iante #i$n y crna, ca(cu(ar cn re(aci$n %e a 1, (a #tencia %e( mtr nece"ari #ara e( accinamient!

Pi$nCrna

Mtr e(-ctric


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20

P

P9

a

5

c

e

% )

u#er)icie %)a56

ac = m e = ae = ac/2 = 2m = a ! "en

a = ra%i = 2,? m 5e = ra%i B e = ,? m

u# ae = ae !e/2 = 2 ! 2/2 = 2 m2

u# a5 = [ ra%i2 / = ?,1 m2

u# ae5 = 1,1 m2

u# %)e5 = 5e !%5 = ,? m! m = ?,?2 m 2

u# %)a5 = ?,?2 m2 B 1,1 m2 = 2,1 m2

u#er)icie %e( (D*ui% #r encima %e (a cm#uerta


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21

Pryecci$n %e (a cm#uerta

C#

C:(cu( %e (a" )uera" 9 y 6 = 9*+ac; ? *

9*+/c

a

c

m

2 m

c = 72 + 8? 2?

7? !2+1, !8! = , m

, m9 = γ! h0 ! A = 1 \3/m?! m ! m ! ? m

9 = Q2 \3

y = γ! u# %)a5 ! & = 1 \3/m?

!2,1 m2

! ? my = \3

5

% )

C0

a% *ue (a %i"tancia %) e" #e*uea 7 ,? m8, "u#nem" #r "im#(ici%a% cn"i%erar *ue e( centr %e 3ra4e%a% %e(

(D*ui% #r encima %e (a #(aca #a"a #r (a mita% %e %icha%i"tancia %)!

tta( = 7 92 + 28, = Q22N \3

9

y

CO'TI'UAR C]LCULO


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GRACIAS POR SU

ATENCIÓN

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