Научная статья на тему 'Особенности формирования осадки плоской сплоточной единицы'

Особенности формирования осадки плоской сплоточной единицы Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
72
20
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПЛОСКАЯ СПЛОТОЧНАЯ ЕДИНИЦА СТАБИЛИЗИРОВАННОЙ ПЛАВУЧЕСТИ / FLAT RAFT UNIT WITH STABILIZED BUOYANCY / ОСАДКА / ЗАПАС ПЛАВУЧЕСТИ / RESERVE BUOYANCY / ГИБКИЙ ВОДОНЕПРОНИЦАЕМЫЙ МАТЕРИАЛ / FLEXIBLE WATERPROOF MATERIAL / DRAFT

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Васильев Владимир Викторович

Успешный сплав лесоматериалов по водным объектам страны, имеющие лимитирующие габариты лесосплавного хода, зависит от правильного выбора лесотранспортных единиц, которые должны обладать малой осадкой и стабилизированным запасом плавучести. Усовершенствована плоская сплоточная единица с высоким коэффициентом полнодревесности, отличающаяся тем, что у нее рамки крепятся с помощью неравнобоких уголков и шурупов, а после сборки она может обертываться гибким водонепроницаемым материалом. Это придает сплоточной единице малую осадку и стабилизированный запас плавучести, так как отсутствует водонасыщение древесины с течением времени, а пространство между лесоматериалами не заполняется жидкостью, что обеспечивает дополнительную выталкивающую силу. Осадка плоской сплоточной единицы, в случае если она обертывается гибким водонепроницаемым материалом, формируется за счет объема и плотности круглых лесоматериалов, массы сплоточного такелажа, при этом осадка с течением времени не изменяется. При условии, что сплоточная единица не обёртывается в гибкий водонепроницаемый материал, ее осадка формируется за счет объема и плотности круглых лесоматериалов, коэффициента полнодревесности, массы сплоточного такелажа и средней интенсивности поглощения жидкости древесиной. Максимальное время нахождения плоской сплоточной единицы в жидкости напрямую зависит от ее габаритов, плотности и породы используемой древесины, коэффициента полнодревесности и массы сплоточного такелажа. Применения на практике предлагаемой конструкции плоской сплоточной единицы и методики определения ее осадки и времени нахождения в жидкости позволит обеспечить эффективное выполнение лесосплавных работ на реках с малыми глубинами.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Features of formation of draft of flat raft

Successful floating of timber on water bodies of the country, having limiting dimensions of floating progress depends on the correct choice of logging units, which should have a shallow draft and stable reserve buoyancy. Flat raft unit with high coefficient of raft section density is improved, characterizing in that it frames are fixed with oblique angles and screws, and after assembling it may be wrapped with flexible waterproof material. This gives shallow draft and stable buoyancy to the raft unit, because there is no water saturation of wood over time, and the space between the wood is not filled with a liquid that provides additional buoyancy. Draft of flat raft unit, if it is wrapped with flexible waterproof material is formed due to the volume and density of the round timber, of rigging floating weight, while the draft does not change over time. Provided that the raft unit is not wrapped in a flexible waterproof material, its draft is formed by the volume and density of the round timber, coefficient of raft section density, mass of raft rigging and the average intensity of liquid adsorption by timber. Maximum exposure time of flat raft unit in a liquid depends on its size, density and species of wood which was used, coefficient of raft section density of raft and mass of rigging. The practical application of the proposed design of the flat raft units and methods for determining its precipitation and exposure time in the liquid will ensure the effective implementation of floating works on rivers with small depths.

Текст научной работы на тему «Особенности формирования осадки плоской сплоточной единицы»

Лесоинженерное дело

- Деп. в ВИНИТИ 26.02.2008, № 164-В2008.

6. Афоничев, Д. Н. Оптимизация в системе автоматизированного проектирования параметров размещения лесовозных усов и погрузочных пунктов на лесосеках [Текст] / Д. Н. Афоничев, П. С. Рыбников // Вестник МГУЛа - Лесной вестник. - 2013.

- № 3. - С. 150-153.

7. Рыбников, П. С. Размещение временных автомобильных дорог в лесосеках [Текст] / П. С. Рыбников // Лесотехнический журнал. - Воронеж, 2011. - № 3. - С. 88-98.

8. Афоничев, Д. Н. Обоснование протяженности лесовозного уса [Текст] / Д. Н. Афоничев // Вестник МГУЛа - Лес-

ной вестник. - 2011. - № 3. - С. 85-88.

9. Афоничев, Д. Н. Размещение разворотных петель на лесовозном усе [Текст] / Д. Н. Афоничев, П. С. Рыбников // ИВУЗ «Лесной журнал». - 2012. - № 6. - С. 72-79.

10. Рыбников, П. С. Обоснование па-

раметров разворотной петли [Текст] / П. С. Рыбников, В. В. Васильев, Д. Н. Афоничев // Воронежский научно-технический вестник [Электронный ресурс]. - 2013. - № 1 (3). - С. 79-90. - Режим доступа:

http://vestnikvglta.ucoz.ru.

11. Ильин, Б. А. Основы размещения лесовозных дорог в сырьевых базах лесозаготовительных предприятий [Текст] : учебное пособие / Б. А. Ильин. - Л. : ЛТА, 1987. -63 с.

DOI: 10.12737/3349 УДК 630*378.33

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ОСАДКИ ПЛОСКОЙ СПЛОТОЧНОЙ ЕДИНИЦЫ

аспирант кафедры промышленного транспорта, строительства и геодезии В. В. Васильев ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»

vasiliev.vova2012@yandex.ru

Водный кодекс Российской Федерации, статья 48 часть 2, запретил сплав лесоматериалов без судовой тяги на реках, используемых для судоходства и молевой сплав древесины на всех водных объектах страны, так как существующие технологии водного транспорта леса не отвечали экологическим требованиям водных объектов. Это послужило тому, что основной объем поставки древесины потребителям был возложен на дорогостоящий автомобильный и железнодорожный транспорт, где поставляемая древесина заготавливалась

вблизи данных лесотранспортных путей, в приспевающих лесных насаждениях, а следовательно, качество таких заготавливаемых круглых лесоматериалов было низкое. В свою очередь, поставка лесоматериалов наиболее дешёвым водным транспортом резко снизилась, данный фактор стал причиной сокращения разработки спелых лесных насаждений, содержащих высококачественную древесину, которые были расположены в значительном удалении от ключевых транспортных потоков.

Для обеспечения экологической

80

Лесотехнический журнал 1/2014

Лесоинженерное дело

безопасности водного транспорта леса, вовлечения в процесс эксплуатации удаленные от транспортных путей спелых лесных насаждений, содержащих качественную древесину и увеличения объемов поставки лесоматериалов потребителям водным транспортом, нами было предложено [1, 2] стабилизировать запас плавучести сплоточных единиц, посредством обертывания их гибким водонепроницаемым материалом. Первым этапом в области стабилизации плавучести сплоточных единиц была разработка сплоточной единицы [2], имеющей малую осадку и стабилизированный запас плавучести. Она может сплавляться самосплавом по рекам с малыми глубинами или в составе плота, показывая высокие транспортно-эксплуатационные показатели.

В ходе проведения научно-исследовательских работ, которые выполнялись для достижения выше указанной цели в плане повышения эффективности и экологической безопасности водного транспорта леса, был разработан ряд более технологичных и простых в конструктивном исполнении сплоточных единиц [2, 3, 4], способных обертываться в гибкий водонепроницаемый материал, а также получена конструкция плота, содержащая сплоточные единицы стабилизированной плавучести [5, 6]. Усовершенствованные лесотранспортные единицы защищены патентами РФ на изобретение.

Рассмотрим подробно одну из перспективных конструкций плоской сплоточной единицы, защищенной патентом на изобретение № 2460679, которая после своей сборки может обертываться в гибкий

водонепроницаемый материал и транспортироваться по рекам на рейд приплава. Конструкция сплоточной единицы представлена на рис. 1 и 2. Она содержит [4] ряды 1 круглых лесоматериалов, уложенных поярусно перпендикулярно друг другу. Все ряды, кроме верхнего, расположены в рамках 2, изготовленных из лесоматериалов, соединённых неравнобокими металлическими уголками 3, прикрепляемыми шурупами 4 длинным боком к внутренней стороне лесоматериалов, образующих рамку 2, а коротким боком - к внешней стороне лесоматериалов, образующих рамку 2. На нижней рамке 2 закреплены верхние обвязки 5 и нижние 6. Оба счала выполнены из двух частей 7, соединённых с нижними обвязками 6 и снабжённых расположенными на концах петлями 8. Петли счалов соединены между собой разъёмным замком 9.

Изготовление плоской сплоточной единицы начинается с установки неравнобоких металлических уголков 3 длинными боками на лесоматериалы рамок 2. Уголок 3 крепится шурупами 4 к одному концу лесоматериала, таким образом, чтобы короткий бок уголка 3 отстоял от торца лесоматериала на половину его диаметра и был направлен в сторону соседнего лесоматериала рамки 2. Собирается нижняя рамка 2, для чего лесоматериалы (четыре штуки) с заранее прикреплёнными к ним длинными боками уголками 3 укладывается так, чтобы их концы, не снабжённые уголками, упирались торцами на длинные бока, а внешними сторонами на короткие бока уголков 3, установленных на соседних по рамке 2 лесома-

Лесотехнический журнал 1/2014

81

Лесоинженерное дело

б)

Рис. 1. Плоская сплоточная единица (патент РФ № 2460679): а - вид спереди; б - вид сверху

териалах. В отверстия коротких боков уголков 3 закручивают шурупы 4. Затем закрепляются верхние обвязки 5 и нижние 6, и в рамку загружается нижний ряд лесоматериалов 1. Части счалов 7 соединят с нижними обвязками 6.

Аналогично производится сборка всех остальных рядов плоской сплоточной единицы, располагаемых в рамках 2, каждый последующий ряд укладывается на предыдущий перпендикулярно ему. Укладываются лесоматериалы верхнего ряда 1 и соединяются верхние обвязки 5. Части

счалов 7 выводятся на поверхность сплоточной единицы с наружной стороны верхних обвязок 5 и соединяются между собой за петли 8 замком 9. После сборки плоской сплоточной единицы при необходимости, для уменьшения её осадки и стабилизации плавучести, она обёртывается в гибкий водонепроницаемый материал. Выбор гибкого водонепроницаемого материала необходимо осуществлять по методике, представленной в работе [1].

Разборка плоской сплоточной единицы производится в обратной последовате-

82

Лесотехнический журнал 1/2014

Лесоинженерное дело

а) б) в)

Рис. 2. Узел крепления рамок плоской сплоточной единицы: а - узел А на рис. 1,б; б - металлический уголок вид спереди; в - разрез Б-Б

льности её сборки. При этом неравнобокие металлические уголки 3, шурупы 4 и гибкий водонепроницаемый материал с обвязками и соединительными элементами возвращаются в места сплотки для использования при изготовлении сплоточных единиц.

В случае, если плоская сплоточная единица обёртывается в гибкий водонепроницаемый материал, формирование её осадки осуществляется за счёт плотности древесины, массы сплоточного такелажа и гибкого водонепроницаемого материала. Тогда, используя условие равновесия лесотранспортной единицы на воде

P = Gce = G, (1)

где P - выталкивающая сила, Н;

Gce - вес лесотранспортной единицы, Н;

G - вес вытесненной жидкости, Н и представив погруженный объём сплоточной единицы в жидкость через прямоугольный параллелепипед, нами рекомендуется определять осадку рассматриваемой пло-

ской сплоточной единицы по зависимости, полученной из закона Архимеда.

УЛ Рл + тст + тгм

T =-

1 СЕ

LceBce р

(2)

где Ул - общий объём лесоматериалов с корой, м3;

рЛ - средняя плотность лесоматериалов с корой, кг/м3;

тСТ - масса сплоточного такелажа, кг;

тГМ - масса гибкого водонепроницаемого материала, кг;

Lce , Bce - соответственно длина и

ширина сплоточной единицы, м;

р - плотность жидкости кг/м3.

При условии, когда плоская сплоточная единица не обёртывается в гибкий водонепроницаемый материал, ее осадку следует определять по формуле

УЛ (рЛ + ЬСМП^Н ) + тСТ _

T =

1 СЕ

Lce Bce ^пол р

УЛ РЛ1 + Щ

(3)

СТ

Lce Bce kпол р

Лесотехнический журнал 1/2014

83

Лесоинженерное дело

где ЬСИП - средняя интенсивность поглощения жидкости древесиной с корой в сплоточной единице, кг/(м3сут);

кПОЛ - коэффициент полнодревесно-сти сплоточной единицы;

рт - средняя плотность лесомате-

риалов с корой в установленный период времени, кг/м3.

Из выражения (3) максимальное время нахождения плоской сплоточной единицы на воде равно

ТСЕ^ЕВСЕкПОлР Рл тСТ

VГДЬСИП

(3)

На основании выражений (2) и (3) можно рассчитать с достаточно большой точностью осадку плоской сплоточной единицы, обёрнутой в гибкий водонепроницаемый материал и без него, на всём протяжении пути. Полученные данные необходимы для организации сплава лесоматериалов на всех водных объектах страны.

Выводы:

1. Повышение эффективности и экологической безопасности плотового сплава лесоматериалов обеспечивается совершенствованием сплоточных единиц путем уменьшения осадки и стабилизации плавучести, а также разработки конструкций плотов на основе усовершенствованных сплоточных единиц стабилизированной плавучести.

2. На основании зависимостей, определяющих осадку усовершенствованной плоской сплоточной единицы, можно утверждать, что осадка у плоской сплоточной единицы, обернутой в гибкий водонепроницаемый материал, будет значительно меньше по сравнению с осадкой сплоточ-

ной единицы, не обёрнутой в гибкий водонепроницаемый материал, причем осадка у последней сплоточной единицы, за счет водонасыщения древесины, с течением времени будет увеличиваться.

3. Применение на практике плоской сплоточной единицы, обернутой в гибкий водонепроницаемый материал, позволяет получить технологический, природоохранный и экономический эффекты.

Библиографический список

1. Афоничев, Д. Н. Сплоточная единица стабилизированной плавучести [Текст] / Д. Н. Афоничев, Н. Н. Папонов, В. В. Васильев // Изв. ВУЗов «Лесной журнал». - 2010. - № 6. - С. 114-120.

2. Афоничев, Д. Н. Выбор гибкого водонепроницаемого материала для стабилизации плавучести сплоточных единиц [Текст] / Д. Н. Афоничев, Н. Н. Папонов, В. В. Васильев // Лесотехнический журнал.

- Воронеж, 2011. - № 1. - С. 95-99.

3. Патент на изобретение 2381949 РФ, МПК B 63 B 35/62, 35/58. Сплоточная единица [Текст] / Д. Н. Афоничев, Н. Н. Папонов, В. В. Васильев ; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «ВГЛТА».

- № 2008146180/11 ; заявл. 21.11.2008 ; опубл. 20.02.2010, бюл. № 5.

4. Патент на изобретение 2456200 РФ, МПК B 63 B 35/62. Сплоточная единица [Текст] / В. В. Васильев ; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». № 2011108194/11 ; заявл. 02.03.2011 ; опубл. 20.07.2012, бюл. № 20.

5. Патент на изобретение 2460679 РФ, МПК B 65 G 69/20, B 65 B 27/10. Пло-

84

Лесотехнический журнал 1/2014

Лесоинженерное дело

ская сплоточная единица [Текст] / В. В. Васильев, Д. Н. Афоничев ; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО ВГЛТА. № 2011109353/13 ; заявл. 11.03.2011 ; опубл. 10.09.2012, бюл. № 25.

6. Патент на изобретение 2475408 РФ, МПК B 63 В 35/62. Плот [Текст] / Д. Н. Афоничев, В. В. Васильев, Н. Н. Папонов ; заявитель и патентообладатель ВГЛТА. № 2011140910/11 ; заявл.

07.10.2011 ; опубл. 20.02.2013, бюл. № 5.

7. Афоничев, Д. Н. Совершенствование конструкции плота для сплава древесины по рекам с малыми глубинами [Электронный ресурс] / Д. Н. Афоничев, Н. Н. Папонов, В. В. Васильев // Политематический сетевой электронный научный журнал К у банского государственного аграрного университета. - Краснодар: КубГАУ, 2012. - № 02 (76). - С. 274-283. Шифр Информрегистра: 0421200012\0129. - Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2012/02/pdf/22.pdf.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

DOI: 10.12737/3350 УДК 630

МОНИТОРИНГ ЛЕСНОЙ СЕРТИФИКАЦИИ НА ПРИМЕРЕ ПРЕДПРИЯТИЙ

ООО «УК «СОЛОМБАЛАЛЕС»

заведующий кафедрой технологии лесопромышленных производств, кандидат технических

наук, доцент В. М. Дербин

кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры технологии лесопромышленных производств М. В. Дербин Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова v.derbin@mail.ru, m.v.derbin@mail.ru

Мониторинг сертификационных процессов на предприятиях лесной отрасли представляет собой систематический сбор информации и обработку полученных данных в целях ускорения и повышения качества процесса сертификации, предоставления данных для общественности. Он является своего рода инструментом оценки сертификационных программ и выработки необходимой политики [1, 2].

Мониторинг сертификационных процессов на предприятии несёт так же организационную функцию. Он способствует выполнению требований международных конвенций (Конвенция о международной

торговле видами дикой фауны и флоры, находящимися под угрозой исчезновения; Конвенция о водно-болотных угодьях, имеющих международное значение, главным образом в качестве местообитаний водоплавающих птиц; Конвенция о свободе объединений и защите прав объединяться в профсоюзы; Конвенция об упразднении принудительного труда и др.), сертификационных стандартов, нормативных документов, контрактных обязательств, отображает выполнение предприятиями принятых политики и программ, выявляет процессы и явления, находящиеся в критическом состоянии или состоянии

Лесотехнический журнал 1/2014

85

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.