ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 229
Скачиваний: 2
части увеличиваются, что вызывает увеличение активных сил дав ления потока на пыж. Таким образом, па реках с меньшими глу бинами поворот пучков на ребро и формирование из них много рядного пыжа начнется раньше, чем на реках, имеющих большие глубины.
Длина пыжа L a . С увеличением длины пыжа в нем возрас тают силы влечения от действия речного потока, что в конечном итоге также может явиться причиной образования многорядного пыжа. Другими факторами, в меньшей степени влияющими на фор мирование пыжа, являются удельный вес древесины и объем пучков.
Для исключения размолевки пучков необходимо, чтобы пыж в запани формировался однорядным, т. е. с осадкой, равной
осадке пучков. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Теоретическими |
исследованиями |
ЦНИИ |
лесосплава |
установ |
|||||||||
лена |
аналитическая зависимость |
между |
скоростью течения |
Vo |
|||||||||
в подпыжевой |
части, |
удельным |
весом древесины |
удр> |
глубиной |
||||||||
реки he и осадкой пучков t, соблюдение |
которой |
обеспечивает |
|||||||||||
формирование однорядного пыжа неограниченной |
длины: |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(62) |
где |
А — параметр, |
зависящий от |
удельного |
веса |
древесины; |
при |
|||||||
|
у Д Р |
= 700 |
кгс/м3 |
А = 0,26, |
при |
удр = 800 кгс/м3 |
Л = 0,23, |
при |
|||||
|
у Д Р |
= 900 |
кгс/м3 |
А =0,18; |
|
|
|
|
|
|
|
||
kn — коэффициент, зависящий от коэффициента |
С формы пучка; |
||||||||||||
|
при С < 1 , 5 |
/гп = 2,0, при Cj>l,5 kn = |
2,l; |
|
|
|
|
||||||
|
g— ускорение силы тяжести, |
м/сек2. |
|
|
|
|
|
||||||
Средняя |
по |
живому |
сечению |
реки скорость течения |
у = 0,9 fо- |
||||||||
Однорядный пыж состоит из разрозненных, беспорядочно рас положенных пучков. Эпюры распределения скоростей течения по глубине и ширине реки при пыже из пучков отличаются от соот ветствующих эпюр при бревенном пыже.
В результате воздействия на пучки потока воды в пыже воз никают силы влечения — активные силы Ра .п от воздействия на пыж речного потока. Составляющими этих сил являются силы ло бового сопротивления и силы трения потока воды о поверхность пучков. От воздействия на пыж воздушного потока возникает сила влечения Ра .в ветра, совпадающая по направлению с направ лением ветра. Под действием активных сил влечения в пыже так же, как и в бревенном пыже, возникают распорные силы. Взаимо
действие распорных сил с берегами создает |
силы трения FTp |
пыжа |
о берега, направление действия которых |
противоположно |
дейст |
вию активных сил Ра,п и Ра .в.
Разность между активными силами и силами трения опреде
ляет величину д е й с т в у ю щ е й |
с и л ы Яд . |
|
С |
увеличением длины пучкового пыжа возрастают активные |
|
силы |
Ра. п, силы трения /чр и |
действующие на запань силы Ря. |
102
Однако увеличение |
Р д |
наблюдается лишь |
до определенной |
длины |
|||||||
пыжа |
L p , называемой |
р а с ч е т н о й . При увеличении |
длины |
пыжа |
|||||||
сверх |
расчетной сила |
Р д не изменяется, |
так |
как |
прирост активных |
||||||
сил Яа .п становится |
численно |
равным |
приросту |
сил |
трения |
/ ч р . |
|||||
В пучковых пыжах |
L p зависит |
от скорости |
течения |
v и степени |
|||||||
стеснения русла реки |
пыжом по глубине, |
т. е. от отношения — . |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h(, |
Напомним, что в |
бревенных пыжах |
р а с ч е т н а я |
д л и н а |
ни |
|||||||
от скорости течения, ни от толщины пыжа не зависит. |
|
|
|
||||||||
Фактическую длину запанного пыжа |
х, 1<гс-секг |
|
|
|
|||||||
из пучков определяют |
по формуле |
|
1 |
Ml |
|
|
|
|
|||
WmaxBl
где |
Wn |
максимальный |
переходящий |
||||||||
|
|
остаток леса в пучках, под |
|||||||||
|
|
лежащий |
хранению |
в запа |
|||||||
|
V- |
ни, м3; |
|
|
пучка, м3\ |
|
|
||||
|
средний объем |
|
|
||||||||
|
В |
средняя |
ширина |
пучков, |
м; |
||||||
|
|
- средняя |
длина пучков, |
|
м; |
||||||
|
р — коэффициент |
|
полнодревес- |
||||||||
|
|
ности |
пыжа; |
|
при |
коэффици |
|||||
|
|
енте |
формы |
|
пучка |
С = |
1,5 |
||||
|
|
коэффициент |
|
полнодревес- |
|||||||
|
|
ности |
пыжа |
равен: при |
V = |
||||||
|
|
= 5 м3 |
р = 0,68, |
при |
|
V^IO |
|
м3 |
|||
|
|
р = 0,74; |
при |
|
V = 2 0 |
м3 |
р |
= |
|||
|
|
= |
0,80. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Сила, действующая на запань от |
|||||||||||
однорядного |
пучкового |
пыжа, |
определя |
||||||||
ется |
по формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0,1 |
0,2 аз |
0,1* |
0,5-, |
Рис. 45. Графики для рас чета запани:
, / t \ |
/о / Г ' |
|
•%biv2np, |
|
|
|
(63) |
|
|
|
|
|
где % — параметр, |
зависящий |
от |
степени стеснения |
hf, |
русла |
|||||
пыжом по |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
глубине; его значения определяют по графику |
||||||||||
на рис. 45, |
а; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ья — средняя ширина лесохранилища |
при горизонте воды в пе |
|||||||||
риод формирования пыжа, м; |
|
|
|
|
|
|||||
v — расчетная |
скорость течения, |
м/сек; |
|
|
|
|
||||
п р — коэффициент, учитывающий |
отношение |
расчетное |
длины |
|||||||
пыжа L p к ширине запани |
Ь3. |
пр |
зависит |
от |
параметра ки- |
|||||
При однорядном пучковом |
пыже |
|||||||||
и2 |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
неточности Я к = |
и от |
степени |
стеснения |
— |
русла |
пыжом |
||||
gh-б |
|
|
|
|
|
Н |
|
|
|
|
по глубине и определяется |
по графику на рис. 45, б. |
|
|
|
||||||
Расчет лежня поперечной запани проводят так же, как и при расчете поперечных запаней с бревенными пыжами.
103
§ 8. РАСЧЕТ ПРОДОЛЬНЫХ ЗАПАНЕЙ
Внастоящее время на лесосплаве распространены гибкие про дольные запани.
Взависимости от эксплуатационных условий и ширины реки применяют две схемы расположения поперечной части продольной запани (рис. 46).
Когда река несудоходна, оба конца лежня поперечной части
закрепляют |
за береговые опоры (рис. 46, а). Стрелу |
/ провеса |
|
в этом случае устанавливают не более |
0,ЗЬ3. |
|
|
На судоходных реках и на реках с большой шириной один ко |
|||
нец лежня |
поперечной части запани |
закрепляют за |
береговую, |
Рис. 46. Схема расположения поперечной части продольных запаней:
а — с закреплением |
концов л е ж н я за |
береговые |
опоры; |
б — с закреплением |
одного конца |
|
л е ж н я за русловую опору |
|
|||
а второй — за |
наплавную, |
пятовую |
опору |
(рис. 46, б). |
Во втором |
случае стрелу f провеса и расположение поперечной части в плане принимают такими, чтобы касательная к лежню в месте его пе ресечения с урезом воды при расчетном горизонте составляла угол 28°, а касательная к лежню в точке его закрепления на наплавной опоре совпадала с осью продольной части запани. При таком расположении поперечной части стрела провеса будет равна 0,53Ь3, длина лежня 1,4163, а точка пересечения лежня с урезом
воды оказывается сдвинутой вниз по течению |
на |
0,25 Ь3 |
относи |
|
тельно створа расположения пятовой опоры. |
|
|
|
|
Методика расчетагибких продольных запаней при расчетных |
||||
скоростях течения у < 1 , 7 5 |
м/сек и i> 15=1,75 м/сек |
различна. Рас |
||
чету подлежат поперечная и продольная часть запани. |
|
|||
Расчет поперечной части |
при f < 1,75 м!сек. |
Расчет |
попереч |
|
ной части продольной запани аналогичен расчету поперечной за пани: сначала определяют силу, действующую от пыжа, а затем натяжение лежня, по которому подбирают диаметр и число тро сов в нем,
В расчетную формулу вводят среднюю в пределах расчетной длины пыжа L p силу влечения пыжа потоком тс , отнесенную к еди нице площади пыжа. Величина т с зависит от скорости течения,
104
глубины реки, длины пыжа и степени стеснения живого сечения
потока т|5 = — и определяется по формуле |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
Ь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\ |
= \W* |
|
|
|
|
(64) |
||
где |
т'с — удельная |
сила |
влечения пыжа потоком, кгс/м2, |
при гр = |
|||||||||
|
|
= 0,5 |
и Лб = 4,5 |
м. Значения |
т'с |
приведены в |
табл. 12; |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
12 |
|
|
|
|
Значения |
т с при ijj = |
0,5 |
и Лб = 4,5 ж |
|
|
|
||||
|
|
З н а ч е н и я |
тс , кгс/м'-, |
в зависимости от расчетной длины |
п ы ж а |
L . м |
|
||||||
V, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м/сек |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
200 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
1100 |
1200 |
1300 |
1400 |
0,50 |
0,59 |
0,49 |
0,30 |
0,34 |
0,33 |
0,32 |
0,32 |
0,32 |
0,32 |
0,31 |
0,31 |
0,31 |
0,31 |
0,75 |
0,95 |
0,72 |
0,52 |
0,49 |
0,47 |
0,46 |
0,45 |
0,45 |
0,44 |
0,44 |
0,44 |
0,44 |
0,44 |
1,00 |
2,00 |
1,62 |
1,23 |
1,14 |
1,09 |
1,05 |
1,03 |
1,02 |
1,01 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,00 |
1,25 |
3,50 |
3,10 |
2,20 |
2,10 |
2,00 |
1,90 |
1,85 |
1,80 |
1,75 |
1,70 |
1,65 |
1,62 |
1,60 |
1,50 |
6,00 |
5,00 |
3,80 |
3,70 |
3,60 |
3,50 |
3,30 |
3,10 |
3,00 |
2,90 |
2,80 |
2,70 |
2,60 |
1,75 |
13,00 |
8,50 |
6,10 |
5,60 |
5,50 |
5,20 |
5,10 |
5,00 |
4,90 |
4,80 |
4,70 |
4,60 |
4,55 |
2,00 |
22,00 |
13,00 |
9,50 |
8,80 |
8,20 |
8,00 |
7,70 |
7,50 |
7,30 |
7,25 |
7,20 |
7,15 |
7,10 |
2.25 |
30,30 |
18,50 |
13,00 |
11,90 |
11,00 |
10,60 |
10,30 |
10,10 |
10,00 |
9,90 |
9,80 |
9,70 |
9,60 |
2,50 |
39,00 |
24,40 |
16,80 |
15,10 |
14,00 |
13,20 |
12,80 |
12,60 |
12,40 |
12,30 |
12,10 |
12,00 |
11,90 |
|
T]i и |
т]2 — эмпирические коэффициенты |
перехода |
к другим |
зна |
||||||||||
|
|
чениям г|л и ha. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Значения ц1 при у > 0 , 7 5 м/сек |
следующие: |
|
|
|
|
|
||||||||
|
i|) |
|
0,2 |
0,25 |
|
0,30 |
0,40 |
0,50 |
0,60 |
0,70 |
|
0,80 |
|
|
|
|
т)! |
|
0,52 |
0,60 |
|
0,69 |
0,85 |
1,00 |
1,18 |
1,31 |
1,6 |
|
|
||
|
При |
расчетной |
скорости |
течения |
у < 0 , 7 5 м/сек для всех |
зна |
|||||||||
чений г|) коэффициент rji = l,0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
h& при |
||||||
|
Значения коэффициента |
г)2 для |
различных |
значений |
|||||||||||
ведены в табл. 13. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Значения |
коэффициента % |
|
|
Т а б л и ц а 13 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
З н а ч е н и я r i 2 |
в зависимости |
от глубины |
реки |
ftg, м |
|
|
||||||
v, |
м/сек |
3,0 |
3,5 |
|
|
4,0 |
|
4,5 |
|
5,0 |
|
|
5,5 |
|
6,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
<0,75 |
1,00 |
1,00 |
|
1,00 |
|
1,00 |
1,00 |
|
1,00 |
1,00 |
|||||
|
1,00 |
0,80 |
0,87 |
|
0,92 |
|
1,00 |
1,05 |
|
1,07 |
1,10 |
||||
> |
1,25 |
0,65 |
0,78 |
|
0,88 |
|
1,00 |
1,12 |
|
1,33 |
1,33 |
||||
|
Силу, действующую на поперечную часть запани, |
определяют |
|||||||||||||
по формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Р д |
= рР а |
= Р 6 3 1 р ( т с |
+ тв ), |
|
|
|
(65) |
|||||
105
где |
р — коэффициент, |
учитывающий |
взаимодействие |
пыжа с бере |
||||||
|
гом и продольной частью запани; значения р в зависи |
|||||||||
|
мости |
от скорости |
течения |
при |
L p = 8b3 |
следующие: |
||||
|
v, м/сек |
|
|
0,5 |
1,0 |
1,25 |
1,5 |
1,75 |
2,0 |
|
|
Р |
|
|
0,2 |
0,35 |
0,38 |
0,42 |
0,49 |
0,55 |
|
Расчетная |
длина |
пыжа |
во всех |
случаях |
принимается |
равной |
||||
L v = |
8b3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Значение удельного давления ветра на |
пыж |
т в |
определяется |
|||||||
так же, как и при расчете поперечной запани. |
|
|
|
|
||||||
Расчетное натяжение лежня Т определяют в зависимости от принятой стрелы провеса и схемы размещения поперечной части:
при / = 0,363 7' = 0,57Рд, при / = 0,53Ь3 |
Г = 0,53РД . |
||
Расчет тросов лежня |
и их подвесок |
выполняют так же, как |
|
и при расчете поперечных |
запаней. |
|
м/сек. Давление пыжа |
Расчет продольной части при » < |
1,75 |
||
на продольную часть запани изменяется по ее длине, уменьшаясь
по мере удаления от поперечной |
части. |
Как показывают |
опыты, |
это уменьшение происходит до |
сечения, |
удаленного от |
попереч |
ной части на расстояние, равное примерно 200 м. Далее давление пыжа на запань остается постоянным.
При расчете гибкой запани давление пыжа на ее продольную часть определяют для трех расчетных створов. Первый расчетный створ принимают удаленным от створа поперечной части на 50 м, второй — на 100 м и третий — на 200 м. Для каждого расчетного створа удельное давление пыжа на продольную часть запани опре деляют по формуле
|
|
|
|
|
|
Р=РпЧ 3 + Рв , |
|
|
|
|
|
(66) |
||||
где |
рп |
— удельное |
давление |
пыжа |
|
от |
воздействия |
потока |
воды |
|||||||
|
|
при й3 |
= 50 м |
и |
г|з = 0,5 кгс/пог. |
м; |
определяется по |
гра |
||||||||
|
|
фикам |
на рис. 47; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
рв — удельное |
давление |
пыжа |
от |
ветра, |
кгс/пог. |
м; |
определя |
||||||||
|
|
ется по |
графику |
на рис. |
48 |
в |
зависимости |
от |
Ь3 |
и |
ив ; |
|||||
|
г)3 |
— поправочный |
коэффициент |
для |
перехода к |
другим |
Ь3 и |
|||||||||
|
|
ip. Значения |
этого |
коэффициента |
приведены в |
табл. |
14. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
14 |
|||
|
|
|
Значения поправочного |
коэффициента ц3 |
|
|
|
|
||||||||
63 , |
м |
|
|
|
|
З н а ч е н и е |
t i 3 |
при |
-ф, равном |
|
|
|
|
|||
0,1 |
|
0,2 |
0,3 |
0,4 |
|
|
0,5 |
0,6 |
*0,7 |
|
0,8 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
50 |
0,40 |
|
0,54 |
0,70 |
0,90 |
|
|
1,00 |
1,25 |
1,40 |
|
1,60 |
|||
100 |
0,66 |
|
1,05 |
1,45 |
1,80 |
|
|
2,15 |
2,40 |
2,80 |
|
3,15 |
||||
150 |
0,96 |
|
1,55 |
2,15 |
2,70 |
|
|
3,20 |
3,62 |
4,10 |
|
4,50 |
||||
200 |
1,20 |
|
2,00 |
2,80 |
3,55 |
|
|
4,20 |
4,80 |
5,40 |
|
6,00 |
||||
106
