CC BY
79
ОРГАНИЗАЦИЯ ПЛОТОВОГО ЛЕСОСПЛАВА ПО МАЛЫМ РЕКАМ
ORGANIZATION OF TIMBER RAFTING AT THE MINOR RIVERS
Ватлина Я.В., Суров Г.Я. (САФУ, г.Архангельск, РФ)
Vatlina Ya.V., Surov G.Ya. (Northern (Arctic) Federal University named after
M. V.Lomonosov)
В статье рассмотрена технология формирования сплоточных единиц, состоящих из четырех пучков круглых лесоматериалов, а также линеек, плотов, как в зимний, так и в навигационный периоды.
The article observes technology of forming applicable for the raft sections consisting of four bundles of roundwood. In addition, the matters of forming of raft section lines and rafts during the winter season and navigation period have been considered.
Ключевые слова: сплоточная единица, лесотранспортаня единица, линейка, плот, устройство для спуска сплоточных единиц.
Keywords: Rafting unit - Timber transport unit - Raft section line - Raft - Device for the raft sections setdown.
Для организации плотового лесосплава по малым и средним рекам, в условиях извилистого ограниченного по ширине лесосплавного хода разработана сплоточная единица, имеющая примерно одинаковые размеры по ширине и длине [1].
Сплоточная единица состоит из четырех пучков круглых лесоматериалов поверх, которых укладываются жесткие связи из крепежных бревен. Они, в свою очередь, охватываются счалами, соединяющими пучки в сплоточной единице. Данную конструкцию можно использовать для сплава лесоматериалов с недостаточным запасом плавучести, при этом крайние пучки формируются из лесоматериалов с достаточным запасом плавучести 1, а между ними устанавливаются пучки из лесоматериалов с недостаточным запасом 2. Крайние пучки ряда обносятся через крепежное бревно 3 гибкой связью 4 по верху и низу, а расположенные между ними - только по низу, причем концы гибких связей проходят через отверстия в крепежных бревнах, выполненных от их торцов на расстоянии равном ширине пучка, и снабжены фиксаторами 5 (рис. 1).
1 - пучки из хвойных сортиментов; 2 - пучки из лиственных сортиментов; 3 -крепежные бревна; 4 - гибкие связи; 5 - фиксаторы гибких связей
Формирование сплоточных единиц и линеек из них может быть осуществлено как в зимний период, так и в навигационный. На рис. 2 представлена технологическая схема формирования лесотранспортных единиц в зимний период. С помощью лесощтабелера ЛТ-163 круглые лесоматериалы забирают
из лесонакопителя или из штабеля. На лесоматериалы в захвате штабелера накладывают две обвязки. Сформированный пучок отвозят на затопляемое плотбище и укладывают на подкладки из низкосортных круглых лесоматериалов. Вплотную к нему укладывают еще три пучка. Поверх пучков лесо-штабелерами ЛТ-163 или ЛТ-72 укладывают крепежные бревна, каждое из которых обносят гибкой связью. Используя лесоштабелер утягивают гибкие связи.
Крепежные бревна готовят на складе (отсортировывают, сверлят отверстия), подвозят лесоштабелером ЛТ-163 и укладывают в небольшие штабеля вблизи формируемых лесотранспортных единиц.
При формировании линейки гибкие связи последующей сплоточной единицы соединяют с гибкими связями предыдущей путем их обхвата.
Рисунок 2 - Технологическая схема формирования лесотранспортных единиц
в зимний период:
1 - подъездной путь; 2 - лесоштабелер ЛТ-163 с пучком круглых лесоматериалов; 3 - пучок круглых лесоматериалов; 4 - формируемая линейка из сплоточных единиц;
5 - штабель круглых лесоматериалов
В период половодья лесотранспортные единицы всплывают, их буксируют до формировочных причалов, где из них формируют секции и плоты. Последние буксируют потребителям.
На рис. 3 представлена технологическая схема формирования лесотранспортных единиц в навигационный период. При невысоких берегах (2...3 м. над уровнем воды) сплоточную единицу формируют на направляющих, выполненных из круглых лесоматериалов. Технология формирования сплоточной единицы аналогична изложенной выше. Сформированная сплоточная единица сталкивается на воду по направляющим лесоштабелером ЛТ-163. На воде возле бона формируется линейка из сплоточных единиц.
Для спуска сплоточных единиц, сформированных на обрывистом берегу при высоте его над поверхностью воды более 2.3 м. разработано устройство [2], содержащее направляющие, опирающиеся на сваи и снабженные в нижней части наклонного участка упорами. На направляющие установлена платформа с ограничителями на опорной поверхности. Ограничители, взаимодействующие с направляющими, предотвращают разворот платформы со
сплоточной единицей. В передней части платформы установлены поворотные стойки, которые в рабочем положении удерживаются фиксаторами (рис. 4).
11
единиц в навигационный период:
1 - штабель круглых лесоматериалов; 2 - подъездной путь; 3 - агрегат ЛТ-163; 4 - пучок лесоматериалов в захвате погрузчика; 5 - направляющие; 6 - уложенный пучок; 7 - сплоточная единица, сброшенная на воду; 8 - плитка; 9 - бон с тумбами; 10 - подстрел; 11 - установленная сплоточная единица
Устройство работает следующим образом. Платформу располагают на горизонтальном участке направляющих. С помощью лесоштабелера ЛТ-163 на платформе формируют сплоточную единицу. После завершения формирования сплоточной единицы платформа перемещается лесоштабелером по направляющим из положения I в положение II. Наличие платформы обеспечивает сохранность сплоточной единицы при переходе с горизонтального участка направляющих на наклонный. По наклонному участку направляющих платформа со сплоточной единицей перемещается под действием касательной сил тяжести до упоров. Платформа останавливается, фиксаторы открываются, стойки поворачиваются в сторону реки и сплоточная единица «сползает» с платформы на воду.
После этого платформа перемещается в исходное положение лебедкой или лесоштабелером. При этом стойки поворачиваются в рабочее положение, а фиксаторы закрываются. Технологический процесс формирования следующей сплоточной единицы повторяется.
а - вид сбоку; б - вид А; 1 - направляющие; 2 - свая; 3 - упор; 4 - платформа;
5 - ограничитель; 6 - сплоточная единица; 7 - поворотные стойки
Глубина реки на участке спуска должна обеспечивать переход сплоточной единицы с направляющих на поверхность воды. При этом глубина погружения сплоточной единицы может быть определена из условия равенства моментов от веса сплоточной единицы Мо и результирующей силы давления воды на погруженную часть сплоточной единицы МР.
Момент от веса G сплоточной единицы (рис. 5) относительно точки О.
MG = 1 Gib ■ cosa + H ■ sin а), (1)
где L, H - длина и высота сплоточной единицы;
а - угол наклона направляющих.
Результирующую силу давления воды на погруженную часть сплоточной единицы удобнее находить по ее составляющим Р1, Р2, Р3. Тогда при условии
h>Hcosa момент от сил давления воды на сплоточную единицу относительно точки О равен
f, h (т / Л , h - H cos a(T U Л (, H cos a
Мр = pg^B
h-K 2
L - ± 3
-1
2 2
L
3
+ | h----I Hl 3
(2)
где h - глубина погружения сплоточной единицы; р - плотность воды;
П, В - соответственно коэффициент полнодревесности и ширина сплоточной единицы;
l1, l2 - длина смоченной поверхности сплоточной единицы соответственно нижней и верхней,
j _ h _ h - H cosa , l1 _ ~ ? J2 _ i ' sm a sm a
l3 - плечо действия составляющей силы Р3,
I, _ H--Т-—-т . (3)
3 2 12Í h H > ()
чcosa 2)
Приведенные выражения позволяют определить глубину воды в реке на участке спуска сплоточных единиц.
В лаборатории кафедры водного транспорта леса и гидравлики САФУ были выполнены экспериментальные исследования спуска сплоточной единицы. Установлено, что самопроизвольный спуск сплоточных единиц по смоченным направляющим из древесины, железа и алюминия происходит при а=35°.
Для крепления обвязок на пучках в сплоточной единице и крепления последних в формируемом плоту разработан лесосплавной такелаж [3].
В процессе буксировки плотов возникает необходимость передержки их в необорудованных местах. Для крепления плотов разработана конструкция берегового устройства [4].
В работе [5] на примере для реки Пинега изложена методика определения в любом створе реки расчетных уровней проектной обеспеченности при заданном периоде стояния - что необходимо для обоснования возможности безаварийного плотового лесосплава по малым рекам.
Для выполнения технологических расчетов по организации плотового сплава в условиях ограниченного потока выполнены теоретические и экспериментальные исследования по определению сопротивления воды движению лесотранспортных единиц [6, 7].
Выполненные исследования и конструкторские разработки позволяют организовать плотовой лесосплав по малым рекам.
Список использованных источников
1. Патент на полезную модель №115769 Ш B65G 69/20. Сплоточная единица / Суров Г.Я., Ватлина Я.В., Шарова Т.М. - Опубл. 10.05.2012, Бюл. №13.
2. Патент на полезную модель №105257 Ш B65G 69/00, B65G 11/00. Устройство для спуска сплоточных единиц на воду / Суров Г.Я., Барабанов В.А., Ватлина Я.В. -Опубл. 10.06.2011, Бюл. №16.
3. Патент на полезную модель №73423 Ш F16G 11/06. Устройство для соединения перекрещивающихся канатов / Суров Г.Я., Зунин Л.Н., Ватлина Я.В. - Опубл. 20.05.2008, Бюл. №14.
4. Патент на полезную модель №78177 Ш B65G 69/20. Устройство для берегового крепления наплавных сооружений к анкерной опоре / Суров Г.Я., Ватлина Я.В. -Опубл. 20.11.2008. Бюл. №32.
5. Суров Г.Я. Обоснование отметок съемных уровней воды на плотбищах реки Пинега / [Текст] / Г.Я. Суров, Н.С. Главатских, Я.В. Ватлина // Сборник реферативной информации ученых АГТУ о результатах НИР, рекомендованных к практ. использованию. Вып. 4. - Архангельск: АГТУ, 2008. - С.5-6.
6. Суров Г.Я. Влияние ограниченного потока на гидродинамические характеристики лесотранспортных единиц [Текст] - Красноярск: СибГТУ, 2002. - С.67-73.
7. Суров Г.Я. Сопротивление воды движению лесотранспортных единиц в условиях мелководья [Текст] / Г.Я. Суров, Т.М. Юдина, О.В. Мурашова // Сборник реферативной информации ученых АГТУ о результатах НИР, рекомендованных к практ. использованию. Вып. 4. - Архангельск: АГТУ, 2008. -С.6-7.
