Regulační stavidlo slouží k regulaci průtoku vody mezi vysokou a nízkou hladinou přehrady odpouštěním vody z přehradní nádrže. Použila se zde těžká kovová konstrukce z jediného bloku.
Celé stavidlo nejdříve ve 3D navrhla společnost Moscatelli a soubor s otočným čepem dodala ve formátu STEP společnosti AGICEA, která patří k zákazníkům Dlubal Software.
Technické detaily a stanovení namáhání ve smyku
Každý čep je tvořen vidlicovou hlavicí (strojově svařovaná sestava), v níž jsou umístěna vodicí ložiska ze slinutých bronzovo-grafitových slitin. Tato ložiska umožňují otáčení kruhové osy o průměru 20 cm bez dalšího mazání. Daná sestava je vyrobena z legované nerezové oceli s vysokými mechanickými vlastnostmi (vysoké meze pevnosti a pružnosti).
U čepu bylo stanoveno zatížení vodním tlakem působící na středovou osu.
Zatížení 126 t, které odpovídá síle vodního tlaku na jedno z obou otočných ramen, se pak zohlednilo v programu RFEM pro statické výpočty MKP. Zatížení se převedlo na plošnou sílu rozloženou na polovinu plochy osy. Celková vypočítaná smyková síla působící na plochu činí 13 960 kN/m².
Posouzení deformací
Po modelování mechanické sestavy jako tělesa (3D konečné prvky) společnost AGICEA přezkoumala celkové deformace každé dílčí sestavy:
• Ložiska z bronzu a grafitu
• Středová osa o průměru 20 cm
• Vidlicová hlavice
Následně byla analyzována srovnávací napětí (Von Mises) pro vyloučení nežádoucích špiček napětí. Tyto hodnoty byly porovnány s doporučenými hodnotami s ohledem na dovolené mezní hodnoty materiálu.
Posouzení na únavu
Dále byla provedena posouzení na únavu podle EN 1993-1-9. AGICEA vytvořila makro, které umožňuje vyšetřit maximální napětí (srovnávací, tahová a smyková napětí) v místech náchylných k tvorbě trhlin. Celý čep byl posouzen na 438 000 cyklů, což odpovídá jednomu pohybu za hodinu po celý rok po dobu 50 let.
Místo | Avignon, Francie |
Vlastník | Groupe Moscatelli, Francie www.groupe-moscatelli.com |
Statický výpočet | AGICEA, Francie www.agicea-bureau-etudes.fr |