Bây giờ là góc nhìn khoa học về cách vận hành cái khóa "máy chém" này.
Hoạt động của ổ khóa-Di tích lịch sử quốc gia kênh đào Carillon
Hầu hết các kênh ở Canada được tạo thành từ các âu thuyền để vượt qua các chướng ngại vật đối với giao thông thủy như đập, ghềnh, bãi bằng, đá nền, v.v. Kiểu xây dựng này là một trong những cách hiệu quả nhất và an toàn nhất để tránh chướng ngại vật trên dòng nước.
Khóa thường bao gồm một
chậu kín nước gọi là
khóa khí dùng để nâng hoặc hạ mực nước khi cần thiết. Những chiếc thuyền đi lên hoặc đi xuống bằng cách đi vào hoặc đi ra khỏi khóa khí. Cửa được lắp đặt ở cả hai đầu cho phép thuyền ra vào cửa khóa khí. Các cửa được vận hành bởi các hệ thống khác nhau: thủy lực, điện hoặc thủ công tùy thuộc vào kênh.
Việc đi vào và đi ra khỏi khóa được thực hiện bằng trọng lực đơn giản (nguyên tắc giao tiếp của các mạch), bằng các van được lắp ở cửa hoặc trong thành của khóa.
Nếu sự khác biệt về mức độ mà khóa cho phép vượt qua được phân bổ trên một khoảng cách lớn theo chiều ngang, thì một kênh sẽ được tạo để ra-vào khóa.
Có những cấu trúc khác tương tự như hệ thống khóa thông thường và thực hiện các chức năng tương tự để điều hướng. Đây là khóa thủy lực và nôi lăn.
Cách thức hoạt động của khóa truyền thống
Hoạt động của một âu thuyền thông thường cho một chiếc thuyền đi ngược dòng:
+ Bậc dưới, thuyền vào âu.
+ Các cửa và van phía dưới sau đó được đóng lại, do đó tạo thành một khóa khí kín.
+ Các cổng phía trên sau đó được mở ra, cho phép nước đi vào âu tàu bằng trọng lực và nâng tàu lên.
+ Khi mực nước trong âu tương ứng với mực nước thượng lưu kênh thì mở các cửa trên và thuyền tiếp tục hành trình ngược dòng.
Ta đi ngược chiều cho thuyền xuôi dòng:
+ Ở bậc trên, thuyền vào âu.
+ Sau đó, các cửa và van phía trên được đóng lại để tạo thành một khóa khí kín.
+ Sau đó, các van thấp hơn được mở ra, cho phép nước tràn thoát ra khỏi mức thấp hơn.
+ Khi mực nước hai bên cửa dưới bằng nhau thì mở hai cửa dưới và thuyền tiếp tục xuôi dòng.
Kiểu xe lăn- Ber roulant
Vận hành xe lăn
Nôi lăn được tạo thành từ một ô tô phẳng gắn trên đường ray nối hai vùng nước cách nhau bởi một chướng ngại vật. Những chiếc thuyền được cẩu lên một toa xe, sau đó được kéo lên khỏi mặt nước bằng tời lắp ở đầu chướng ngại vật cần vượt qua. Khi đến thời điểm này, toa xe đi xuống dốc đối diện và đi vào vùng nước thứ hai.
Hệ thống giá đỡ kiểu này được sử dụng ở Big Chute, Ontario trên Trent-Severn Waterway. Nó ngăn chặn sự di cư của các loài cá từ vùng nước này sang vùng nước khác.
Khóa thủy lực
Hoạt động của khóa thủy lực
Khóa thủy lực được tạo thành từ hai khóa có chuyển động thẳng đứng, đối trọng với nhau bằng hệ thống thủy lực. Mỗi khóa khí nằm trên một pít-tông khổng lồ có chuyển động từ trên xuống dưới trong xi lanh nhận nó tạo ra lực đẩy lên pít-tông của khóa khí thứ hai, sau đó pít-tông này sẽ tăng lên. Ổ khóa ở Peterborough, Ontario hoạt động theo cách này.
Khóa gió phía trên chứa một lượng nước lớn hơn khóa gió phía dưới. Do đó, nó nặng hơn trong hai loại.
Khi van nối hai xi-lanh được mở ra, khóa khí nặng hơn phía trên sẽ hạ xuống và pít-tông đặt trên đó sẽ chiếm chỗ một lượng nước bằng nhau được đẩy vào xi-lanh thứ hai, xi-lanh này sẽ kích hoạt pít-tông kia và nâng khóa khí phía dưới lên.
Khi cái sau đạt đến mức trên, van sẽ đóng lại. Khóa khí khác hiện đã xuống cấp thấp hơn.
Cửa của hai khóa khí mở ra, kết nối từng khóa khí với tầm với tương ứng, nhưng ở mức sao cho khóa khí phía trên nhận thêm một lượng nước và khóa khí phía dưới loại bỏ một lượng nước tương ứng.
Những chiếc thuyền ra khỏi ổ khóa và những chiếc thuyền khác đi vào chúng. Các cửa được đóng lại, van được mở lại và nặng hơn, khóa gió phía trên bắt đầu hạ xuống, khiến khóa gió thứ hai nâng lên.
