CC BY
32
ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ АНКЕРНОЙ ОПОРЫ ДЛЯ ЛЕСОСПЛАВА С РАЗДВИЖНЫМИ БАЛКАМИ
VINDICATION OF THE PARAMETERS ANCHOR SUPPORT WITH SLIDING
BEAMS
Емельянов А.А., Вихарев А.Н. (Северный (Арктический) федеральный университет им. Ломоносова, Архангельск, РФ) Emelyanov A.A., Viharev A.N. (Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, Arkhangelsk, Russia)
Рассматривается новая конструкция анкерной лесосплавной опоры с раздвижными балками. Приведены результаты экспериментов по обоснованию расстояния между балками. Определены призмы выпирания грунта.
We consider a new design of the anchor with sliding beams. There are the results of experiments to validate the distance between the beams. Defined prism of bulging of the soil.
Ключевые слова: анкер, грунт, призмы выпирания, matlab
Keywords: anchor, soil, prism of bulging, matlab
Лесосплавные опоры являются важным элементом для крепления плотов и лесосплавных гидротехнических сооружений. Надежная и безаварийная эксплуатация опор зависит не только от их конструкции, но и от методики расчета держащей силы.
Новая конструкция опоры с раздвижными элементами (рис.1), содержит горизонтально расположенные и разнесённые по высоте балки с грузовыми проушинами [1]. Балки проходят через ячейки соединяющихих раздвижных стоек. Это позволяет установить балки на требуемом расстоянии друг от друга в зависимости от характеристик грунта. Для сохранения расстояния между балками стойки снабжены фиксаторами. Данную опору целесообразно использовать при нагрузках близких к горизонтальным.
Методика проведения экспериментов приведена в [2].На первом этапе исследований необходимо определить расстояние между балками по вертикали. Расстояние должно быть максимальным, но в то же время перед опорой должна образовываться единая призма выпирания грунта. Это позволит снизить материалоемкость опоры при сохранении держащей силы как для сплошной опоры.
Рисунок 1 - Анкерная опора с раздвижными элементами: 1 - балки;
2 - грузовые проушины; 3 - канаты; 4 - стойки; 5 - фиксаторы
Для регистрации формы призмы выпирания образующейся перед опорой использовали метод компьютерной обработки изображенийс помощью приложения ММР1У к программе МЛТЬЛБ, по разработанной авторами методике [3, 4]. Для проведения экспериментов по регистрации форм призм выпирания грунта на базе грунтового бассейна лаборатории кафедры водного транспорта леса и гидравлики САФУ создана экспериментальная установка. Она включает:
- грунтовый бассейн с прозрачными стенками, размером 850 х 595 х 440 мм;
- ручную лебедку с канатно-блочной системой на нагрузку 140 кг;
- оборудование фотографирования и обработки полученных изображений. Передняя прозрачная стенка грунтового лотка размером 830 х 530 мм выполнена из стекла толщиной 10 мм.
Варьируемыми факторами являлись расстояния между балками и глубина заложения, отсчитываемая от нижней балки.
На рисунке 2 представлены формы призм выпирания, образующихся перед опорой при различных расстояниях между балками. Направление нагрузки на рисунке 2 слева направо.
В результате исследований удалось установить, что при расстоянии между балками меньшем или равном трем высотам единичной балки образуется единая призма выпирания грунта. При расстоянии между балками равном четырем высотам единичной балки грунт начинает прорезаться в промежуток между балками и происходит разделение призмы выпирания грунта.
в) г)
Рисунок 2 - Формы призм выпирания грунта перед опорой: а - балки раздвинуты на одну относительную ширину; б - балки раздинуты на две относительные ширины; в- балки раздвинуты на три относительные ширины; г - балки раздвинуты на 4 относительные ширины
Дальнейшие исследования будут направлены на получение расчетных зависимостей держащей силы при различном расстоянии между балками и их экспериментальное подтверждение.
Список использованных источников
1. Патент на полезную модель №119757 РФ. Анкерная опора для берегового крепления наплавных сооружений / Г.Я. Суров, А.Н. Вихврев, С.Е. Лихачев, А.Л. Емельянов -Опубл. 27.08.2012. Бюл. №24.
2. Вихарев А.Н., Емельянов А.А. Анкерная опора для лесосплава с раздвижными балками и методика исследований её взаимодействия с грунтом. Актуальные проблемы развития лесного комплекса: материалы Международной научно-технической конференции. - Вологда: ВоГТУ, 2013.-C.49-52.
3. Вихарев А.Н., Попов А.Л., Емельянов А.А., Рымашевский В.Л. Регистрация форм грунтовых призм, образующихся перед анкером при его сдвиге с помощью MATPIV// Наука - Северному региону: сборник материалов научно-технической конференции прфессорско-преподавательского состава, научных, инженерно-технических работников и аспирантов по итогам работ за 2010 год. - Архангельск, 2011.- C. 22-22.
4. Вихарев А.Н., Попов А.Л., Емельянов А.А. Экспериментальные исследования форм линий скольжения грунта перед анкерной опорой с помощью MATPIV. / «Новые материалы и технологии в машиностроении». Сборник научных трудов по итогам международной научно-технической конференции. Выпуск 15. - Брянск: БГИТА, 2012. - C. 188 -191.
