Файл: Лебедев Н.И. Водный транспорт леса учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 216

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

сила Ри воздействия потока воды; сила Рп воздействия проплывающего вдоль лесонаправляющего

сооружения

леса; эта сила достигает наибольшего своего значе­

ния, когда лес временно

останавливается около

сооружения;

сила Рв

воздействия

ветра на лесонаправляющее

сооружение

и на проплывающий вдоль него лес;

 

 

сила Я р

воздействия потока воды на реи;

малости

не учиты­

сила волнового воздействия, которая из-за

вается при гидродинамическом расчете.

Все указанные силы действуют па лесонаправляющее сооруже­

ние равномерно-распределенно и могут быть приведены к двум

группам сил: нормальным и параллельным

 

оси лесонаправляющего сооружения ± п и

SO

 

РШ' Р - и p i * и Р е й ( р х р и * , Р ) составляющим. Ниже приведены расчетные за­

висимости для определения этих сил. Числен­ ные значения расчетных коэффициентов, вхо­ дящих во все формулы, приведены по данным

исследований

ЦНИИ лесосплава.

Рис.

27. График й б = / ( а ° ) :

/ — для бонов с козырьком t=0,5-^-0,65 м; 2— то ж е с 2 = 0 , 4 0 , 4 5 . « ;

3 — для шестибревенных бонов; 4 — для четырехбревенных бонов; 5 — для однобревенных бонов

Н о р м а л ь н ы е с о с т а в л я ю щ и е с и л , на л е с о н а п р а в л я ю щ е е с о о р у ж е н и е :

от воздействия потока воды

 

 

и

ио

/

2У

 

30

/

з

 

 

20

 

 

 

>

 

10

20'

30°Ы

10°

д е й с т в у ю щ и х

 

 

р x n ^ P x n L : =

k 6 i v l L s

[ n a

к г с >

 

 

 

 

( 2 9 )

где

Р х а

— нормальная

составляющая

равномерно-распределенной

 

 

нагрузки от потока воды, кгс/пог.

м;

 

 

 

 

 

 

— коэффициент

лобового

сопротивления,

кгс • сек2/м^,

кото­

 

 

рый определяют

по графику,

приведенному

на рис. 27;

 

от воздействия проплывающего

леса

 

 

 

 

 

 

 

 

р

= р

L = kbv2L

sin а

кгс,

*

 

 

 

(30)

 

 

J

-

Л

' Х

Л

Л

Л

П

 

 

 

\ '

где

р_|_л — нормальная

составляющая

равномерно-распределенной

 

 

нагрузки от проплывающего леса, кгс/пог.

м;

 

 

 

& л

— коэффициент

сопротивления

трения

 

леса

о

бон,

 

 

кгс • сек21;

 

значение

этого

коэффициента

для

одноряд­

 

 

ных бонов без козырьков принимают равным

0,70; для

 

 

однорядных бонов с козырьками в одно

бревно — 0,65;

 

 

для однорядных

бонов

с глубокосидящпми

козырьками

 

 

(/ = 50^-60

см) —0,30;

 

 

 

 

 

 

 

 

67


Ьл — расчетная ширина

 

полосы леса,

проплывающего

вдоль

бона, определяемая

 

по формуле

 

 

 

 

 

6л =

 

^сутРш_

 

 

 

3

 

 

 

mookvnT

 

 

 

 

здесь j V c y T — суточный

объем

 

сплава леса, м3, устанавливаемый по

графику

первоначального сплава;

 

 

 

со — площадь

водной

 

поверхности,

занимаемая

одним ку­

бометром

плотно

расположенных

бревен,

м2я,

рав-

пая (о=

1,27

 

,

й

бревен, м;

— . г

Д е «ср — средний

диаметр

р— коэффициент неравномерности проплава леса вдоль лесонаправляющего сооружения; для устроенных рек (группы Б и В) р = 3,0-4-2,0; для рек неустроенных

(группа А) р = 3,0-4-8,0;

k — коэффициент перехода от средней поверхностной ско­ рости течения к средней скорости движения бревен; для равнинных рек k = 0,7-4-0,8, для горных и полу­ горных k = 0,5-4-0,6;

Т— продолжительность сброски лесоматериалов с при­ речных складов в сутки, ч;

от воздействия ветра

pLs-P^-=K{b

+

bn)vlL

 

кгс,

 

 

 

(32)

где р , „ — нормальная

составляющая

равномерно-распределенной

нагрузки от ветра, кгс/пог. м;

 

 

 

 

 

 

 

/г„ — коэффициент

сопротивления трения ветра о бон и про­

плывающую

древесину, кгс-сек2/м'1;

значения

этого

ко­

эффициента

в зависимости

от расчетной

скорости

ветра

принимают

следующие:

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетная скорость

ветра vB,

6,0

10

 

12

16

 

 

 

м/сек

 

 

 

 

 

Коэффициент сопротивления

 

 

 

 

 

 

 

 

 

трения ветра kB,

-

0,0011

0,0008

0,00075

0,0006

 

 

Ь + Ьл — суммарная

ширина бона и расчетной полосы леса, про­

плывающего вдоль бона, м.

 

 

 

 

 

 

 

П р о д о л ь н ы е с о с т а в л я ю щ и е

сил , д е й с т в у ю щ и х

н а

л е с о н а п р а в л я ю щ е е с о о р у ж е н и е :

 

 

 

 

 

 

 

от воздействия потока воды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P | | n = P | | n L = / n t o n L c 0 S a

К г С >

 

 

 

( 3 3 )

где р цп—продольная

составляющая

равномерно-распределенной

нагрузки от потока воды, кгс/пог.

м;

воды

о

бон,

/п — коэффициент

сопротивления трения

кгс-сек1

 

 

 

 

^

^

без козырь­

; для однорядных по высоте бонов

ков /п = 0,9, для бонов с козырьками — / п = 1,25-4-1,50;

68


от воздействия

проплывающего вдоль

бона

леса

 

 

 

Р

!! л = Р || n L = f*bAL

C 0 S 01 ^

 

(34)

где /з ил

— продольная

составляющая

равномерно-распределенной

 

 

нагрузки от проплывающего

леса,

кгс/пог-м;

 

 

/ л

— коэффициент

сопротивления

трения леса

о бон,

 

 

кгс • сек?

; численные значения

 

с

прини-

 

 

м*

коэффициента / л

 

 

 

 

 

кя.

 

 

 

 

маются такими же, как и для

 

 

При расчете реевого лесонаправляющего сооружения, помимо

сил,

действующих

на бон, определяют

силы

воздействия

потока

воды

на реи. Нормальную составляющую

этой

силы на одну рею,

поставленную под углом у к направлению течения, определяют по формуле

 

 

Р,

=k

k'l

t

У 2

sin у,

 

 

 

J-p

Р

р

Р р

п

• '

 

где /р — длина

реи, м;

 

 

 

 

 

 

tp

— осадка

реи, м;

 

 

 

 

кзс • сек?

1

1 1

 

 

 

 

 

«р — коэффициент лобового

сопротивления,

ли4

 

 

 

 

 

 

 

 

(35)

4'

,опреде­

 

ляемый

по табл. 5;

 

 

 

 

 

 

 

 

kv' — безразмерный

поправочный

коэффициент,

зависящий от

 

скорости течения; значения этого коэффициента при­

 

ведены в табл. 6;

 

 

 

 

 

 

 

 

у— угол

атаки реи потоком; из рис. 26

видно, что у = 6—а,

 

где

 

В — угол

между боном

и реей.

 

 

 

 

 

Значение

угла

 

В определяется

из условия

наивыгоднейшей

ра­

боты рей по формуле

 

В=? 90°+ «

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

Определение количества рей и нагрузки на головную опору. Не­

обходимое

количество

рей

принятой

конструкции,

установленных

на равных

расстояниях

друг от друга

под углом В к бону, а

также

нагрузку R0

на головную

опору

определяют

из уравнений

проек­

ций всех действующих на лесонаправляющее

сооружение

сил

(рис. 26)

 

 

2

^

= °

^ n + ^

+ ^ ' - ^ p C O S p ,

 

(36)

 

 

 

 

 

 

 

2 ^

= 0

Plu

+ Pla

+ iPxvslnt

= R0.

 

(37)

Необходимое

количество

рей

для

удержания

лесонаправляю­

щего сооружения

 

под углом

а к направлению

течения составит

 

 

 

 

 

 

=

Рхп + Р±Я + Р» _

 

 

 

( 3

8 )

 

 

 

 

 

 

 

 

P l p c o s p

 

 

 

 

 

 

Расстояние

между реями

 

 

 

 

 

 

 

 

69



Т а б л и ц а 5

Значения коэффициента kp для рей и бонов различной конструкции

К о н с т р у к ц и я рей и бонов

Длина рей, м

 

 

З н а ч е н и е

ftp при

у г л а х

 

20

25

30

35

40

45

50

Однобревенная рея

сосадкой 0,22—0,30 м;

бон однобревенный

. .

4,5

13,8

15,5

16,7

17,7

18,6

19,4

20,2

 

 

 

 

 

 

6,5

12,2

13,8

14,8

15,7

16,5

17,2

17,9

 

Рея

из

одной

доски

7,5

11,3

12,8

13,8

14,6

15,4

16,0

16,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

осадкой

0,20—0,25 м;

 

 

 

 

 

 

 

 

бон однобревенный

. .

3,5

26,6

29,6

32,1

35,1

37,3

39,2

40,9

 

 

 

 

 

 

4,0

25,9

28,8

31,3

34,2

36,4

38,2

40,0

 

Рея

с

осадкой

0,50—

4,5

25,2

28,0

30,4

33,2

35,3

37,2

38,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,60 м, бон в 5—6 бревен

4,5

45,6

50,7

55,0

59,0

 

 

 

без козырька

 

62,0

64,3

65,5

 

 

 

 

 

 

6,5

40,0

44,4

48,3

51,6

54,2

56,4

57,4

 

Рея

с

осадкой

0,50—

7,5

38,0

42,3

46,0

49,2

51,6

53,6

54,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,60 м, бон в 5—6 бревен

 

 

 

 

 

 

 

 

с козырьком в одно бревно

 

 

 

 

 

 

 

 

с

осадкой

 

до 0,40 м . .

4,5

57,6

62,0

65,6

69,6

72,5

76,0

82,5

 

 

 

 

 

 

6,5

51,4

55,2

58,5

62,0

64,5

67,6

69,4

 

Рея

с

осадкой

0,50—

7,5

48,4

51,8

55,0

58,3

60,6

63,6

65,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,60 м, бон в 5—6 бревен

 

 

 

 

 

 

 

 

сглубоко сидящим ко­

зырьком

с осадкой до

74,3

79,0

83,4

87,4

91,0

93,0

92,3

0,65 м

4,5

 

6,5

65,5

69,5

73,0

76,5

79,7

81,5

81,0

 

7,5

61,7

65,5

69,1

72,5

75,5

77,0

76,6

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 6

Значения

поправочного

коэффициента k

 

 

 

 

З н а ч е н и я

при поверхностной

скорости течения

 

 

 

 

 

i>n , м/сек

 

 

 

К о н с т р у к ц и я бона

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

 

1,22

1,08

1,0

 

 

 

.

Бон с козырьком в одно бревно

 

 

 

 

 

 

1,05

0,96

0,89

0,84

0,80

Бон с глубоко сидящим ко­

 

 

 

 

 

 

 

зырьком осадкой до 0,65 м

1,00

0,90

0,83

0,78

0,75

0,73

0,72

70