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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 217

Скачиваний: 2

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

По R0

с учетом коэффициента запаса подбирают диаметр тро­

са лежня

и конструкцию головной опоры.

Расчет звеньевых соединений бона производят по нагрузке, определяемой формулой (37), с учетом, однако, только тех сил, ко­ торые действуют на участке от конца лесонаправляющего соору­ жения до рассматриваемого звеньевого соединения.

Особенности гидродинамического расчета многоопорных лесо­ направляющих сооружений. Определение сил, действующих на многоопорное лесонаправляющее сооружение от потока воды, про­ плывающей древесины и ветра, производят в той же последова­ тельности и по тем же формулам, что и для реевого. Но вследствие подвижности реевых сооружений нагрузка на них от проплываю­ щего леса оказывается меньше, чем на многоопорные сооружения, поэтому при расчете последних в расчетных формулах (30) и (34) принимают повышенные значения коэффициентов сопротивлений &л и / л , равные для бонов без козырьков 0,77.

Нагрузка на головную опору многоопорного лесонаправляю­ щего сооружения определяется из уравнения

^ ! | п + ^ | | л = Я о .

(39)

а на промежуточные опоры

 

Ц/>,' = ЯП ,

(40)

где 2 Р , = РХ П + Р.+ P X D ;

/ — расстояние между промежуточными опорами.

Определение силы удара сплоточной единицы о лесонаправляю­ щее сооружение. Когда на реке ведут сплав леса в сплоточных единицах, лесонаправляющие сооружения воспринимают сосредо­ точенные ударные нагрузки. При лесосплаве в сплоточных еди­ ницах наиболее рациональное лесонаправляющее сооружение—• реевое,, которое под воздействием удара сплоточных единиц может временно изменять свое положение в потоке и уменьшать тем самым силу удара.

При применении многоопорных лесонаправляющих сооружений для уменьшения силы удара русловые опоры устраивают с цеп­ ными шеймами. В этом случае благодаря провисанию цепей обес­ печивается демпфирование удара сплоточной единицы о бон и некоторое его смещение в момент удара.

Нормальная составляющая силы удара сплоточной единицы о реевый бон может быть определена по формуле, полученной из теоремы теоретической механики об изменении кинетической энергии,

р1 =

х

п S in а кгс.

(41)

 

2gq>

 

Продольная составляющая силы удара равна

 

р„ =

V

Vv2

(42)

У " Р

" cos а кгс,

2gq>

71


где удр— удельный

вес древесины,

кгс/м3;

V—объем

сплоточной единицы, м3;

 

g — ускорение

свободного

падения,

равное 9,81 м/сек2;

Ф — величина

возможного

перемещения реевого бона в мо­

мент удара; зависит от скорости течения, объема спло­

точной единицы и угла постановки реевого бона;

при

V = Ъ м3

и У п < ;

1,5

м/сек

ф = 0,5-^-1,0 м;

при

У = 10 м3

и о п > 1

, 5

м/сек

ф > 1 , 0 м.

При ударе сплоточной единицы о многоопорный бон нормаль­ ная составляющая определяется по формуле

уVv2

 

 

Pt =

Г Д Р п

since кгс,

 

 

(43)

где /max — стрела прогиба

2g/max

 

 

 

 

 

 

многоопорного бона, возникающая

при

 

ударе сплоточных единиц, см. Для определения

fmax

про­

 

лет бона рассматривается как балка, лежащая на двух

 

шарнирных опорах. Численное значение fmax

опреде­

 

ляется по известной формуле сопротивления материалов

 

 

 

fтак

Р,

/3

 

 

 

 

 

 

 

.„

у, .

»

 

 

 

 

где Е — модуль

упругости

древесины,

кгс/см2;

 

 

 

I — момент

инерции поперечного

сечения

бона, смк;

 

 

I — расстояние между

промежуточными

опорами, см.

 

 

§ 4.

СТРОИТЕЛЬСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ

НАПЛАВНЫХ

 

ЛЕСОНАПРАВЛЯЮЩИХ

СООРУЖЕНИЙ

 

 

 

 

Строительство лесонаправляющих сооружений ведут лесосплав­

ные предприятия. Для строительства

отбирают деловую древесину

хвойных

пород,

преимущественно

ель. Длина

всех

бревен

в

боне

должна

быть одинаковой

и не менее

6,5 м. Бревна

должны

быть

малосбежистыми, прямыми, без крупной сучковатости, трещин и гнили. Отобранные бревна окаривают и просушивают в летне-осен­ ний период.

Для временных бонов бревна отбирают из первых партий сплавляемого леса. В конце навигации эти боны демонтируют и бревна снова пускают в сплав.

Во всех нитях, за исключением наружной, бревна в стыках дол­ жны примыкать одно к другому одноименными концами. В наруж­ ной нити все бревна располагают вершинами вверх по течению. Это обеспечивает лучшее скольжение вдоль бона проплывающего леса. Если сооружение имеет козырек, последнее условие может и не выполняться.

При строительстве бонов выдерживают установленную для при­ нятой конструкции бона разгонку стыков. Между двумя соседними связями по длине бона не должно быть больше одного стыка,

22


а

стыки смежных по

ширине бона бревен должны располагаться

не

ближе, чем через

две связи. Количество связей на каждом

бревне должно

быть не меньше числа бревен по ширине бона.

 

При

строительстве

многорядных по высоте бонов стыки в ря­

дах не должны совпадать в вертикальной плоскости.

 

 

При

изготовлении

болтовых

и нагельных

бонов

отверстия

в

бревнах под

болты

и нагели просверливают под прямым углом,

а

шпоночные

канавки

(при строительстве шпоночных

бонов) на­

резают

примерно под углом 80° к продольной оси бона.

 

По

данным

ЦНИИ

лесосплава,

наибольшая

прочность бонов

при действии па них поперечных нагрузок достигается при следую­

щих размерах связей: болтовых de = 0,l

v,

нагельных dH = 0,35 d$v,

глубина шпоночной канавки /г = 0,3е?бр

при

высоте шпонки 0,4с?бр-

При изготовлении пакетных бонов площадь поперечного сечения

обвязок должна быть: для четырехбревенных 50

мм1, семибревен-

ных 75 и десятибревенных

100 мм2.

Для большей

прочности

пакет­

ных бонов в бревнах рекомендуется

устраивать углубления 1—2 см

для обвязок. Такие боны называют усиленными.

 

 

 

 

Шпоночные и нагельные боны усиливают дополнительными об­

вязками из проволоки диаметром 3—5 мм в 3—5

витков. Эти

об­

вязки накладывают у стыков бревен в растянутой

зоне

бона,

т. е.

со стороны, противоположной действию сил (см. рис.

26).

Такое

усиление предупреждает

выпадение

концов крайних бревен

бона

из шпонок или нагелей. Расстояние от торца бревен до отверстия под болт или нагель, а также до врубки под шпонку не должно быть менее 25 см.

Ширину бона принимают в зависимости от поверхностной ско­ рости течения и условий эксплуатации бонов. Если во время экс­ плуатации сооружения по бонам должны перемещаться рабочие,

число бревен по ширине должно

быть: при

у п ^ 1 , 2 5 м/сек

— не ме­

нее 4, при 1,25<ип <с1,5 м/сек — не менее 6, при vn>l,5

м/сек — не

менее 8 бревен.

 

 

 

 

Для большей безопасности

рабочих,

особенно

при

сильном

ветре, больших волнениях, при расположении бона на значитель­ ном расстоянии от берега, рекомендуется устраивать поверх бонов

дощатый настил или

применять боны, построенные из брусьев.

В отдельных случаях

(например, при использовании бонов в ка­

честве переправ или переходных мостиков) необходимо устраивать боковые перила.

Для строительства лесонаправляющих и других наплавных со­ оружений выбирают площадку на ровном пойменном берегу, защи­ щенную от ледохода. Работы по изготовлению бонов трудоемки, и при больших объемах строительства необходимо механизировать и автоматизировать процесс. В настоящее время наиболее полно механизировано и автоматизировано изготовление болтовых и на­ гельных бонов.

При механизированном изготовлении бонов все работы выпол­ няет комплексная бригада в составе 15 человек. Отверстия в брев­ нах под нагели или болты сверлятся сверлильными установками

73


СУМИБ конструкции ЦНИИ лесосплава, которые могут быть одно-

шпиндельными (СУМИБ-1 и СУМИБ-4) и двухшпиндельиымп

(СУМИБ-2 и СУМИБ-3). Привод СУМИБ-1, СУМИБ-2 и СУМИБ-4

электрический, а СУМИБ-3 от

двигателя

внутреннего

сгорания.

При этом сверлильную установку СУМИБ-4

в летний

период мо­

жно использовать на рейде для

сверления отверстий в

оплотнике

для плотов. Точное положение

отверстий по

длине бревен обеспе­

чивается специальными разметочными линейками.

Оторцовку бревен на участке механизированного изготовления бонов ведут переносными электроили бензопилами, нагели из-

Рис.

28.

Технологическая схема

строительства

нагельных

бонов:

/ — штабель; 2 — узкоколейные

пути;

3 — цех изготовления

брусьев;

4 — буферная

горка;

5 — поперечный транспортер;

6 — брусоукладчик; 7 — роликовый

транспортер;

8 — сверлильная

установка; 9 — пресс

для нагелей; 10— бункер-дозатор

нагелей; / / —

пильный

агрегат; 12 — тельфер;

13 — склад

готовых бонов;

14 — станок

для

изготов­

ления

нагелей;

15 — электростанция;

16 — пульт управления; 17 — толкатель

бревен

готовляют круглопильными станками (типа ДСН-1), а болты —

вмеханических мастерских лесосплавного предприятия.

Взависимости от конструкции сверлильной установки произ­ водительность труда бригады рабочих за восьмичасовую смену со­ ставляет 80—170 пог. м шести- и четырехбревенных бонов. По

сравнению

с ручным изготовлением

бонов производительность

труда при

механизированном способе

увеличивается в 2—3 раза.

Конструкторским бюро треста Вычегдалесосплав для изготов­ ления нагельных пяти- и шестибревенных бонов разработана по­

луавтоматическая поточная линия типа В-27

(«Кедр»). В состав

этой линии входят следующие механизмы:

сверлильно-запрессовоч-

ный станок, автомат для разделки бонов

на

секции требуемой

длины, роликовый транспортер, бункер-дозатор нагелей и пульт управления. Работа всех этих механизмов автоматизирована и контролируется одним оператором. Вариант технологической схемы участка для изготовления нагельных бонов с применением полу­ автоматической поточной линии «Кедр» приведен на рис. 28. Тех­

нологический

процесс

организуется

следующим образом. Бревна

из штабелей

/ грузят

на вагонетку

и по узкоколейному пути 2 по-

74


дают в цех 3. В этом цехе на шпалорезной установке изготовляют трехкантный брус. После оторцовки до требуемой длины брусья

отвозят на буферную горку 4, откуда

они поступают на попереч­

ный транспортер 5. С поперечного

транспортера брусоукладчи-

ком 6 брусья переносятся на роликовый транспортер 7, на котором

формируется бон

с установленной разгонкой стыков. После

укладки каждого

бревна в работу включается толкатель бревен 17

и транспортер, которым бон перемещается на один шаг нагельного крепления. Далее включается сверлильная установка 8, и в боне просверливается сквозное отверстие. При обратном ходе шпинделя вслед за сверлом с противоположной стороны прессом 9 в отвер­ стие запрессовывается нагель. В прессовое устройство нагели по­ даются из бункера-дозатора 10. С транспортера 7 готовый бон по­ ступает на неприводной роликовый транспортер. Деление ленты бона на секции требуемой длины осуществляется пильным агре­ гатом 11. Готовые секции нагельных бонов тельферами 12 пере­ гружают на вагонетки и по узкоколейному пути 2 отвозят на склад 13. В дальнейшем секции бонов спускают в воду и отбукси­ ровывают к местам их установки. Нагели изготовляют на круглопильном станке 14 (типа ДСН-1).

Все операции, начиная от захвата брусьев брусоукладчиком и кончая делением ленты бона на секции, выполняются автоматиче­ ски. Контроль за работой всех механизмов полуавтоматической поточной линии «Кедр» осуществляет один оператор с пульта уп­ равления 16.

В состав комплексной бригады по строительству нагельных бо­ нов входят 9 человек, в том числе 4 — на подготовке брусьев, 1 — оператор поточной линии, 2— на обслуживании станка для изго­ товления нагелей и электростанции 15, 2— на перегрузке секций бонов на вагонетки и отвозке их на склад.

Опытный образец полуавтоматической линии «Кедр» смонтиро­ ван на Максаковском рейде треста Вычегдалесосплав. Производи­ тельность линии 140 пог. м бонов. По сравнению с установкой СУМИБ выработка на одного рабочего увеличивается почти в 2 раза.

Кроме болтовых и нагельных бонов, на строительных площад­ ках изготовляют шпоночные и пакетные боны, реи, козырьки, до­ щатый настил и перила для бонов, головные опоры лесонаправ­ ляющих сооружений. На этих работах широкое применение нашли переносные электро- и бензопилы, электрорубанки, электродрели и другой ручной инструмент.

Лесонаправляющие сооружения должны обеспечивать долгий срок службы, надежность, удобство и безопасность в работе.

Для увеличения срока службы и сохранения плавучести боны после окончания сплава выгружают на берег или ставят на об­ сушку. После выгрузки или обсушки боны осматривают и ремон­ тируют.

Если лесонаправляющие сооружения выполнены из хорошо про­ сушенной сосновой или еловой древесины и не требуют капиталь-

75