Новые сплоточные единицы для сплава лесоматериалов по рекам с малыми глубинами

УДК 634*378.33

НОВЫЕ СПЛОТОЧНЫЕ ЕДИНИЦЫ ДЛЯ СПЛАВА

ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ ПО РЕКАМ С МАЛЫМИ ГЛУБИНАМИ

NOVEL RAFTING UNITS FOR THE TIMBER FLOATING ALONG THE

SHALLOW RIVERS

Суров Г.Я., , Штаборов Д.А. (САФУ, г. Архангельск, РФ) Surov G.Y., Shtaborov D.A. (Northern (Arctic) Federal University, Arkhangelsk,

Russian Federation)

Представлены наиболее перспективные разработки кафедры Водного транспорта леса и гидравлики САФУ новых сплоточных единиц для сплава по малым и средним рекам с недостаточными глубинами.

The article presents the most prospective elaborations of the NARFU Department of the timber waterborne transport - novel rafting units for the timber floating along the small and medium shallow rivers.

Ключевые слова: плоская сплоточная единица, сплоточная единица из пакетов и отдельных круглых лесоматериалов, сплоточная единица из пучков круглых лесоматериалов.

Key words: flat rafting unit, rafting unit composed of the packaged and loose logs, rafting unit composed of the log bundles.

Отмена молевого лесосплава привела к значительному снижению объемов водного транспорта круглых лесоматериалов. Отсутствие в большинстве случаев сухопутных путей, а также значительные расстояния доставки круглых лесоматериалов из лесоизбыточных районов вызывают необходимость организации плотового сплава взамен молевого. Наиболее распространенной сплоточной единицей является пучок, который формируется из параллельно расположенных круглых лесоматериалов, скрепленных обвязками. Пучки просты по конструкции, но применение их на реках с малыми глубинами нецелесообразно, т.к. для применения на реках с малыми глубинами пучки должны иметь малый объем, а следовательно недостаточную прочность и волноустойчивость. Для рек с малыми глубинами сплоточные единицы должны иметь при малой осадке большой объем. С учетом этого требования на кафедре водного транспорта леса и гидравлики АГТУ была разработана плоская сплоточная единица (ПСЕ) [1].

Сплоточная единица может быть однорядной (рисунок 1, б), двухрядной (рисунок 1, в), трехрядной (рисунок 1, г), четырехрядной (рисунок 1, д) и более в зависимости от глубины лесосплавного пути. Основой конструкции служит нижняя рамка (рисунок 1, а), изготовляемая из четырех бревен, соединенных по углам проволочными стяжками. На рамке установлены нижние обвязки 3, расположенные в нижней плоскости рамки. Для изготовления однорядной сплоточной единицы (рисунок 1, б) достаточно внутри рамки уложить ряд бревен соответствующей длины и соединить верхние обвязки 4. Для придания сплоточной единице жесткости в плане устанавливаются дополнительные счалы. Для лучшей утяжки обвязок в местах крепления счалов к об-

вязкам 4 устанавливаются вертикальные связи, соединяющие верхние и нижние обвязки.

а - основание, б - однорядная ПСЕ, в - двухрядная ПСЕ, г - трехрядная ПСЕ, д - четырехрядная ПСЕ; 1 - нижняя рамка, 2 - проволочные стяжки, 3 - нижние обвязки, 4 -верхние обвязки, 5 - дополнительные счалы, 6 - вертикальные стяжки

В ПСЕ из нечетного числа рядов верхние обвязки являются продолжением нижних, а при четном - верхние обвязки располагаются перпендикулярно нижним. Вертикальные связи при четном числе рядов устанавливаются в местах пересечения обвязок.

В многорядных ПСЕ, начиная снизу, бревна в каждом последующем ряду располагаются перпендикулярно бревнам нижнего ряда и помещаются в рамку. Вокруг нижнего ряда бревен рамка не устанавливается. Рамки служат для придания жесткости конструкции и предупреждения выплывания бревен из нижних рядов сплоточной единицы. В один ряд укладывается в среднем 6...8 м3 пиловочника.

В однорядных ПСЕ, установленных в линейки, древесина может сплавляться по малым рекам, где раньше был молевой лесосплав, в двухрядных и трехрядных сплоточных единицах - по средним рекам, в трехрядных и пяти-рядных сплоточных единицах - по средним и большим рекам. По мере проплава можно, при необходимости, путем установки друг на друга из одноряд-

ных сплоточных единиц изготовить двухрядные, из двухрядных - четырехрядные.

Многорядные ПСЕ удобны и для транспортировки лиственной древесины. Для этого нижний ряд бревен и нижняя рамка изготовляются из хвойного пиловочника, а остальные ряды из лиственной древесины. Могут быть и другие варианты. В пункте приплава имеется возможность лиственную древесину выгрузить одному потребителю, а нижний ряд с хвойной древесиной -другому.

При организации молевого лесосплава на приречных нижних складах лесозаготовительных предприятий широко использовались на сброске круглых лесоматериалов на воду лесоштабелеры ЛТ-163. С целью использования этих лесоштабелеров на формировании сплоточных единиц были разработаны две конструкции сплоточных единиц.

Одна из них (рисунок 2) содержит отдельные круглые лесоматериалы 1, которые уложены между пакетами 2 круглых лесоматериалов ровным слоем толщиной, равной высоте пакетов и параллельным пакетом [2].

Рисунок 2 - Сплоточная единица из пакетов и отдельных круглых лесоматериалов: 1 - отдельные круглые лесоматериалы; 2 - пакеты круглых лесоматериалов; 3 - гибкие обвязки; 4 - жесткие связи; 5 - гибкие связи; 6 - сквозные отверстия; 7 - цепная наставка; 8 - рычажный замок; 9 - стяжка

На пакеты наложены гибкие обвязки 3. Пакеты и отдельные круглые лесоматериалы соединены между собой с помощью жестких 4 и гибких 5 связей. Жесткие связи укладываются сверху и поперек лесоматериалов и выполняются из круглых лесоматериалов длиной, равной ширине сплоточной единицы. На расстоянии 0,25-0,30 м от каждого торца этих жестких связей выполнены сквозные отверстия 6. Гибкие связи 5 охватывают пакеты и отдельные круглые лесоматериалы снизу и с боков, они снабжены на концах цепными наставками 7 с рычажными замками 8. Цепную наставку пропускают через отверстия 6 жесткой связи 4 и закрывают рычажным замком 8 за звено цепи основной ветви гибкой связи. Цепные наставки позволяют регулировать

рабочую длину гибкой связи. Гибкие и жесткие связи охватываются и соединяются между собой стяжками 9. Они могут быть выполнены в виде отрезка проволоки, при телеграфной скрутке, которой выбирается слабина нижней гибкой связи. Стяжки устанавливаются так, что они разделяют отдельные круглые лесоматериалы на равные по объему пачки. Формирование сплоточных единиц выполняют на берегу, например, в зимний период на плотбище укладывают параллельно друг другу две нижние гибкие связи 5. С помощью лесоштабелера ЛТ-163 подвозят пакет 2 круглых лесоматериалов с предварительно наложенными обвязками 3 и укладывают поперек гибких связей вблизи одной пары цепных наставок 7. Затем подвозят точно такой же второй пакет круглых лесоматериалов и укладывают на гибкие связи параллельно первому и вблизи второй пары цепных наставок. После этого агрегатом с гидроманипулятором укладывают отдельные круглые лесоматериалы 1 на гибкие нижние связи 5 между пакетами. Отдельные лесоматериалы укладывают ровным слоем толщиной, равной высоте уложенных пакетов. По мере укладки отдельных лесоматериалов между ними пропускают стяжки 9, которые охватывают нижние гибкие связи 5. Причем стяжки делят отдельные лесоматериалы на пачки, равные по объему. Сверху и поперек пакетов и отдельных лесоматериалов укладывают две жесткие связи 4, через отверстия 6 которых пропускают цепные наставки 7 гибких связей 5, выбирают их слабину и закрывают рычажные замки за звенья основных ветвей наставок. После этого вертикальными стяжками 9 охватывают верхние жесткие связи, соединяют и скручивают стяжки телеграфной скруткой. При этом осуществляется утяжки гибких связей 5.

В период половодья сплоточные единицы всплывают и из них формируют линейки, ряды и плоты, которые буксируются потребителю.

Сплоточная единица проста по конструкции, менее трудоемка в изготовлении, сокращает расходы такелажа и в то же время обладает достаточной прочностью, волноустойчивостью, имеет значительный объем при малой осадке, может быть изготовлена из различных сортиментов, а в пунктах приплава не требуется поштучная сортировка лесоматериалов, т. к. они выгружаются отдельными пакетами и пачками. Причем сплоточная единица менее трудоемка при расформировании в пунктах приплава, т. к. легко делится на отдельные пакеты и пачки и при этом не требуется дополнительных перемес-тительных операций.

Другая конструкция сплоточной единицы (рисунок 3) содержит пучки

-5

объемом до 5 м каждый, сформированные из круглых лесоматериалов с достаточным запасам плавучести 1 и установленные между ними пучки из круглых лесоматериалов с недостаточным запасом плавучести 2 [3]. Поверх пучков уложены крепежные бревна 3, к которым прикреплены пучки гибкими связями 4. Причем крайние пучки ряда обносятся связью по верху и низу, а расположенные между ними - только по низу. При этом концы гибких связей проходят через отверстия в крепежных бревнах, выполненных от их торцов на расстоянии, равном ширине пучка, и снабжены фиксаторами 5.

I 2 3 4 5

Рисунок 3 - Сплоточная единица из пучков круглых лесоматериалов:

1 - пучок круглых лесоматериалов с достаточным запасам плавучести; 2 - пучок круглых лесоматериалов с недостаточным запасом плавучести; 3 - крепежные бревна; 4 -гибкая связь; 5 - фиксатор

Формирование сплоточной единицы может быть как на берегу, так и на воде. Пучки, сформированные в челюстном захвате лесоштабнлера ЛТ-163, устанавливаются в ряд. Причем крайние пучки формируют из круглых лесоматериалов с достаточным запасом плавучести, например, из пиловочника хвойных пород, а между ними устанавливают пучки из лиственных сортиментов, т.е. с недостаточным запасом плавучести. Затем поверх пучков укладывают крепежные бревна, к которым прикрепляют пучки с помощью гибких связей.

Данная сплоточная единица может формироваться как на берегу так и на воде, а в пунктах приплава круглые лесоматериалы выгружаются без размо-левки, что исключает потери от утопа.

Для всех представленных сплоточных единиц было выполнено технологическое обоснование их использование на малых и средних извилистых реках с недостаточными глубинами [4, 5, 6, 7].

Использование новых сплоточных единиц обеспечит качественное развитие лесосплава, позволит расширить сроки навигации и даст возможность более для эффективного использования флота и техники.

Список использованных источников

1. Митрофанов А.А. Научное обоснование и разработка экологически безопасного плотового лесосплава. - Архангельск: Изд-во Архнг. го. техн. ун-та, 199. - 268 с.

2. А.с. 2177436 СССР В 63В 35/62. Сплоточная единица / А.А. Митрофанов, Г.Я. Суров, Н С. Главатских. - Опубл. 27.12.2001, Бюл. №36.

3. Патент 115769 U1 RU, B65G 69/20. Сплоточная единица / Г.Я. Суров, Я.В. Ватли-на, Т.М. Шарова. - Опубл. 10.05.2012, Бюл. №13.

4. Ватлина Я.В. Результаты исследования сопротивления воды движению лесотранс-портных единиц / Я.В. Ватлина, Г.Я. Суров // Изв. высш. учеб. заведений. Лесн. журн. -2014. - №2. - С. 52-60

5. Штаборов Д.А. Математическая модель разгона линеек из плоских сплоточных единиц / Штаборов Д.А., Барабанов В.А. / Фундаментальные исследования. - 2013. - № 1 (часть 1). - стр. 173-176;

URL: www.rae.ru/fs/?section=content&op=show_article&article_id=10000131 6. Штаборов Д.А. Исследование моделей линеек из плоских сплоточных единиц при торможении / Штаборов Д.А., Барабанов В.А. / Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. Сборник научных трудов по материалам заочной научно-практической конференции. - Воронеж: ВГТЛА, 2013 № 3 (3). с 104-109.

7. Штаборов Д.А. Результаты экспериментальных исследований по разгону моделей линеек из плоских сплоточных единиц / Штаборов Д.А., Барабанов В.А., Рымашевский В.Л. / Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. -2014. -№ 4.