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

Выразим г через ширину реки

Ъ в створе запани

и стрелу

про­

веса

f. Из

ДАОС

(рис.

41)

можно

легко

установить,

что

г ^

62 +

4/2 ,

8/

'

обозначив

стрелу

провеса запани

f = ab и преобразовывая

послед­

нее выражение, будем иметь

г

1

- ] -

4 а 2

8а

Следовательно,

4 а 2

Т = Р„

=

kPv

(52)

8а

Задаваясь значениями а, можно подсчитать

соответствующие

ему

значения

k,

натяжения

Т и

длину лежня / в пределах ши­

Т а б л и ц а

рины

реки

в

створе

запани

(табл. 11).

Значения

a,

k, Т и

1

Из

табл.

10

видно, что

с

1

увеличением а, т. е. с увеличе­

а

k

т

нием

стрелы

провеса

запани,

натяжение

лежня

уменьша­

0,1

1,31

1,31РД

1,036

ется,

а

его

длина

увеличива­

ется. Наиболее экономичной

по

0,2

0,73

0,73ЯД

1,106

0,3

0,57

0,57Р Д

1,236

условиям

расхода

стальных

0,4

0,51

0,51Рд

1,396

тросов и плиток является за­

0,5

0,50

0,50Р Д

1,576

пань

со

стрелой

провеса

f —

= 0,3

b,

при

которой

натяже­

ние

в лежне составит 7 = 0,57

Яд ,

а

длина

запани

в

пределах

ши­

рины реки / = 1,23 Ь.

В з а п а н я х , р а с п о л о ж е н н ы х н а к л о н н о к о с и п о ­

т о к а (рис. 42),

натяжение лежня

изменяется

по

длине,

достигая

О

15

30

45

60

75 90<Хг

Рис. 42. Расчетная

схема попе­

Рис.

43.

График

для опреде­

речной запани с наклонно рас­

ления

al—f(a2)

положенным

створом

нем по течению его конце составлял

90°. В этом случае натяже­

ние лежня у верхней

по течению

опоры

определяется

по

формуле

Т

^ ^

-.cos (at-ос,)

(

5 3 )

а у нижней по течению опоры по формуле

Т

п = Ь

' Рд

, - ~ ^ -

( 5 4 )

2 cos

a 2

Длина лежня / в пределах наплавной

части запани

определяется

по формуле

/ - V ( s i n а, +

™*2L +

s i n a j c t g ^

+ t g ^ - a j n ^

( 5

5 )

(

2sina !

6

J

где Ъ'— длина хорды запани, м;

р'д — нагрузка на

1 пог. м

запани,

действующая под

углом

cti

к хорде

запани

р'=-

Pnsina2

кгс/пог. м;

д

b [cos (% — a2 ) + sin(at — a2 )]

ct2 — угол между

хордой

запани

и линией

берегового

уреза;

принимается равным около 45°;

cti — угол, определяемый по графику,

приведенному на

рис. 43,

в зависимости от угла аг.

Угол р в между линией

берегового уреза и касательной

к лежню

в верхнем его конце определяют по формуле

tg К = ~

~;—

г

-

tg («х -

a8 ).

2 cos a 2 cos (ax

— a2 )

В шатровых

запанях

(см. рис. 29,

в, г) натяжение в лежне по

его длине изменяется, достигая наибольшего значения у

верхнего

по течению конца.

кошеля 0,8b и угол между

касательной к лежню в нижней по

течению

его части

и линией

уреза

воды р н =90° . При таких

пара­

метрах

натяжение

в верхнем

по

течению конце лежня шатровой

запани составляет

Та

= 0,28Рл.

(56)

где

/ — коэффициент трения

пыжа

о

наплавную

часть

запани,

равный,

0,3;

е — основание натуральных

логарифмов,

равное

2,71.

Учитывая, что р н

= 90°, а Ть

= 0,28Ра,

будем

иметь

Г Н = 0,625ГВ =

0,175РД .

(57)

В сетчато-лежневой запани общее натяжение лежня Т, равное

сумме

натяжений в

верхней

TBJl

и

в нижней Г„.и его ветвях, оп­

ределяется

так

же,

как и

Ггв

•

.

^<^ШШ

•

У обычных

запаней

Г = 6 Я Д .

г,„„^^л

д л я

определения

вели­

чин Гв .в и Гн.в рассмотрим

схему

сил,

действующих на

сетчато-лежневую

запань

(рис. 44).

Рис. 44.

Схема

сил,

действующих

на

сетча­

Теоретические

исследова­

ния, подтвержденные

опыт­

то-лежневую

запань

ными данными показывают,

что

действующая

на

запань

сила

Р д

приложена

на

расстоянии 0,3^

от

уровня воды.

Полагая,

что

сила

Р д

передается

на ветви

запани

через жесткие

связи,роль

которых

выполняют

бревна

пыжа,

составим

уравнение

моментов

сил относительно верхней ветви лежня

откуда

Ряд-0,Ы

= Рля

а,

Рп

t

=

0,3

а

Считая, что стрела провеса верхней и нижней ветвей лежня

одинакова,

это

равенство

можно

записать

в

следующем

виде:

ДН

7V,

= 0,3-

откуда

Т

0,3?

Т.

Натяжение в верхней ветви лежня

т,.,=т-тя.ъ

=

т(1-^Р),

где

t — осадка

пыжа

в запани, определяемая

по

графику

(см.

рис. 37)

в зависимости от he и v;

а — расстояние между ветвями лежня, м.

После поступления леса в запань расстояние между ветвями

лежня

оказывается

равным

половине

их длины /п . С учетом

этого

Г в . в = ( 1 - 0 , 6

- £ - ) 7 \

(58)

7\, „ = 0,6-

^-7.

(59)

T n = 0 , 2 1 ^оL c .

(60)

Для лежней запаней применяют стальные

канаты диаметром от

30 до 60 мм.

f = =

— '

( 6 1 )

где S — разрывное усилие

одного

стального каната

принятого

диаметра;

m — коэффициент запаса,

равный для коренных

и промежу­

точных запаней 3,0,

а

для

вспомогательных

запаней 2,5.

этих сил наблюдается

поворот

пучков на

ребро и

образование

из них многорядного пыжа.

Глубина реки hB. При неизменной осадке

пучков

tc

уменьше­

нием ha увеличивается

степень

стеснения русла реки

по

глубине,

т. е. отношение — . С

ростом— скорости течения в

подпыжевой

Лб

«б