автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Обоснование метода расчета гибкой продольной запани с наклонной пятовой частью

МИНИСТЕРСТВО ЛЕСНОЙ ПРОМЬ'ШЛЕННОСТИ СССР ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЛЕСОСПЛАВА

Ленинградская ордена Ленина лесотехническая академия имени С.М.Кирова

На правах рукописи

МУХИН СЕРГЕЯ НИКОЛАЕВИЧ

ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА РАСЧЕТА ГИБКОЙ ПРОДОЛЬНОЙ ЗАПАНИ С НАКЛОННОЙ ПЯТОВОЙ ЧАСТЬЮ

05.21.01 - Технология и машины лесного хозяйства и лесозаготовок

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание .ученой степени кандидата технических наук

Ленинград - 1939 г.

Работа выполнена в Центральном научно-исследовательском институте лесосплава

НАУЧНЫЙ РУКСВОДСТЕП.

О^ИЩ АЛЫ ТЬШ ОППО! ТЕНТЫ

32ДУЩЕЕ ПРЕ^.ПРТПП-ТЕ

- кандидат технических наук в.Д. Александров

- доктор технических наук, профессор Харитонов В.Я.

- кандидат технических наук, дочзнт Демстриадес

- СЕЗНКОТ

" /7" часов

.защита состоится '^¿Т' учт бу-'ч«/в / ' чаеог на ззсядя.нин слеикаг.кзярован^ог'о "совета ''.063.50.С5 в Ленинградской орленг Ленкна лосотехнучеокоР акаимени СЛ. Кирова /191018, Ленинград, пер., 5, глазное

здание, зал заседлщр/.

С длссертатас" ко*но ознакомиться з библиотека ¡»кадеиии.

Лвторр^егат пазостан " '" г.

/

Учете-г? секретарь спечиализиповачногс совета

4,

гудидд р.м.

- 3 -

Общая характеристика работы

Актуальность темы исследования v 'лель заботы

3 СССР значительная часть лесозаготовительных регионов находится в зоне тяготения к. внутренним водным путям. Большая часть лесопилъно-деревосбрабатывающих и пеялылозно-бума'а-мх предприятий расположена на сплавных магистральных путях.

Одна из сснозных задач Министерства лесной промышленности СССР - зго улучшение обеспечения сырьём предприятий, в том числе за счёт увеличения поставок древэсику водным транспортом. Запасы древесины, доступные к освоению средствами лесосплава, позволяют ежегодно вчвозкть на приречнне гапсние склада I20-I10 миллионов кубометров древесины.

При заполнении сопоставился транспортной работы потреб-л-згае энергии нэ лесосп.тавб составляет 1/4 часть по сравнению с жег.еэнодоро>:;ным и I/I7 по сравнений с азтомобильшм транспортом. Следовательно, лесосплав - наиболее экономичный и наименее энергоёмкий вид транспорта.

* Внедрение в производство ГОСТа I7I.3.03.- 7С "Правил охраны водных объектов при лесосплаве" и нсвых празкл подготовки и приемки древесины для лесосплава позволило в большинстве лесосплавных бассейнах страны сократить сроки его проведения.

3 разных регионах страны на лесосплаве применяются разные конструкции запаней. На предприятиях территориально-производственного объединения "Архангедъсклеспром" используют иремлу-иественнс гибкие продольные запани. Практика строительства и эксплуатации этих запаней показала, что именно они больше других соответствуют требованиям охраны природы. Например, с точки зрения экологии, гибкая продольная запань с наклонной пятовой частью предпочтительнее продольной запани на ряжах.

Приказ Министерства лесной промышленности СССР if 150 от 12 августа 1988 года "О прекращении молевого сплава леса на реках и других водоёмах РСФСР" предусматривает прекращение молевого сплава к 1995 году. Вместо молевого сплава планируется увеличение объёмов перевозок древесины по автомобильным и железным дорогам, а также увеличение судовых и плотовых перевозок. Однако с развитием Плотового сплава не отпадает надоб-

ность строительства продольных запаней, т.к. в пунктах приплава и передержки плотов при их разрыве или аварии, образуется молевая древесина, которая рассеивается и оседает по берегам рек. Для задержания этой молевой древебины гибкие продольные запани, с наклонной пятовой частью просто необходимы. В пунктах выгрузки древесины из воды или перегрузки в суда и баржи также нужны запани» Самая дешевая из известных конструкций продольных запаней - это гибкая продольная запань с наклонной пятовой частью.

При строительстве такой запани не требуется возведение в русле реки дорогостоящих стационарных опор, а применение временных донных опор (например, однолапых, винтовых, лепестковых и т.д.) сведено до минимума, а в отдельных случаях, например, при размещении запани в повороте русла реки, исключено совсем. В затопляемой зоне по заданному берегу реки не -требуется строительства основных и вспомогательных частей запани, что тоне соответствует требованиям экологии.

Берег реки, закрытый запанью, меньше разрушается от волн, шзываемьгх развитым судоходством и ветрами, а таете меньше подвержен размывному действию течения воды.

Исследуемая конструкция запани с успехом может быть использована при хранении древесины на воде в пучках. В случае необходимости она может быть легко перенесена ка любой другой участок реки.

В данной работе приводится методика расчёта гибкой продольной запани с наклонной пятовсй частью. Ранее такого расчета не существовало. Методика расчёта продольной запани на русловых стационарных опорах, например на ряжах, механически применялась для расчёта гибкой продольной запани с наклонной пятовой частью, что на практике приводило к авариям запаней, влекущих за собой экономический укерб к засорение берегов рек древесиной. Поэтому разработка методики расчёта гибкой продольной запани с наклонной пятовой часть» актуальна и перспективна.

Научная новизна. Согласно действующей инструкции по изысканиям, проектированию, строительству и эксплуатации запаней для гибких, запаней задаётся стрела провеса звена продольной части запани. Отсюда по известным формулам гибкой нити получаем

натяжение стальных канатов-лежней запани» Но для гибких продольных запаней с наклонной пятовой частью характерно свободное перемещение её гибких элементов и статистическая неопределимость конструкции, для исследования которой известные методы непригодны.

Основной элемент научной новизны заключается з расчете величины натяжений в канате лежня запани без учета форш и величины стрел провесов звеньев,

Обоснованность и достоверность теоретических вплодоп. Для обоснования теоретических выводов были проведена экспериментальные исследования гибких продольных запаней с наклонной пятовой частью в полевой лаборатории ЦКИИлссСзплава и на реке Вага Се в брод В ННС КО ГО О я с сс-йнаь В полевой лаборатории ЦЩИяе-сосплава проведено з течении 19(55, 1984-1985 годов 46 опытов. На реке обследовано 26 запаней.

Практическая ценность работы и её реализация. Разработанная методика расчёта гибкой продольной запани с наклонной пятовой частью предстзвлена и согласована производственным лесосплавным объединением "Даиносллав", Северным научно-исследовательским институтом промышленности и утверждена территориально-производственным объединением "Архангельсклеспром" для предприятий Архангельской области.

Предложенная методика расчёта дала возможность разработать оптимальную конструкцию запани, В работе предложен метод расчёта наклонной пятовой части запани. По этому методу определяй? оптимальную конструкцию наклонной пятоэой части.

В целом зто позволяет уменьшить материалоёмкость исследуемой продольной запани с наклонной пятовой частью»

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всесоюзном лесосплавном соЕешании /Вэяьск 1984/, на творческой конференции молодых специалистов и учёют ШИИлесосплава /Ленинград 1934/ на Ученом Совете ДНИйлесосплава /Ленинград 1958/, на научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава Архангельского лесотехнического института /Архангельск 1988/, на заседании научно-методического семинара кафедры водного транспорта леса и гидравлики Архангельского лесотехнического

института /1988/, на заседаниях гидротехнической секции Учёного Совета ВДЙИлесосплава /Ленинград 1983-1983/, По теме диссертации опубликовано три работы.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа содержит 208 страниц макинсписиого текста, включая 42 рисунка и 43 таблицы.

Основное содержание работы В.введении обоснована актуальность темы и сформулированы цель и задач»; исследований., дана общая характеристика работы, показаны ее научная новизна и практическая значимость.

В первой главе дано описание конструкции продольной запани с наклонной пятовой частью, краткий анализ причин аварий продольных запаней с наклонной пятовой частью за период с 1968 по 1984 год5 проанализировано современное состояние расчёта гибких продольных: запаней, определены задачи и методы исследований .

На ка-кдую продольную запань с наклонной пятовой частью составлен проект. Основа проекта - обоснование исходных расчетных данных и расчёт по существушей методике для продольной запани на стационарных русловых опорах. Согласно расчёта максимальное натяг.ение возникает в стальном канате - лежне запани в створах 50, 100, 200 метроБ от створа наклонной пятовой част!!

запани. Однако инженера к практики, при установке и монтаже запани а русле раки, уделяли большое внимание укреплению головной части запани. Это проявлялось в следующем:

- подбор стального каната-лежня по качеству, т.е. разрывное сопротивление стального каната уменьшалось в направлении от головной наплавной опоры к пятовой наклонной части,

- диаметр стальных канатов-шейм в головной части запани увеличивали в два раза по сравнению с расчётным значением,

- устанавливали дополнительный головной вынос.

Анализ аварий продольных .запаней с наклонной пятовой частью показал, что натякение в стальном канате-лежне превышает расчетное в три к более раз. Обрыв стального каната-лежня происходит в головной части запани, иногда в середине, но никогда в наклонней пятовой части, Поэтому возник вопрос обоснованное-

ги применения существующей методики расчета к расчету про-юльной запани с наклонной пятовой частью.

Особенностью продольной запани ка стационарных русловых зперах является то, что натяжения стальных канатоз-лежней звеньев не связаны иежду собой. Поэтому статический расчет зы-юлняют для поперечной и для каждого звена продольной части отдельно, исходя из величины давления запангого пдаа на оа-чань, стрелы провеса и пролета звена»

В продольной запани с наклонной пятовой частно задать золоясние наплавных опор невозможно, так как званья соединены че?:-;яу собой подвижными связями о форме выносов и при формировании пыжа происходит изменение величин стрел провесов всех звеньев.

Поэтому, в отличие от запаней на стационарных спорах, продольная запань с наклонной пятовой частью статически неопределимая система существенным сзоГствсм которой является нелинейная связь изменений величин катяг.ений канатов ле'хня с изменением формы звена.

Построить метод расчота такой продольной запакк оскоитза-ясь на традиционных методах расчета статически иеопрзаояккш: систем (теорема Кастйлиано и др.) невозможно, т.к. они основаны на использовании принципа неизменяемости формы в пределах малых деформаций и линейной зависимости келдау силой и деформацией, по закону Гуна, Единственный связуший элемент мкхду работой обычных статически неопределимых систем и продольной запани с наклонной пятовой частью, это условие совместности деформаций.

Поэтому главная задача исследований продольной запани с наклонной пятовой частью -- создание методики расчета величины натяжения в стальном канате-лежне запани.

Во второй главе дана методика лабораторных и натурных исследований продольной запани с наклонной пятовой частью.

Лабораторные исследования проводили на моделях продольных запаней, установленных в келезобетонном лотке Васкеловской полевой лаборатории ЩИИлесосплава, Модель запани была построена в масштабе 1:40. Гидравлические условия исследований были выбраны на основании данных, полученных в институте Гипролестранс,

о гидрологических условиях реки Вага Двиноважского бассейна на участках расположения запаней.

В ходе исследований было изучено больше количество схем запаней, которые можно разделить на две группы:

- первая группа - пятовая часть составлена из одного звена,

- вторая группа - пятовая часть составлена из нескольких звеньев.

Длину звеньев меняли в зависимости от цели опыта. В лаборатории проводили наблюдения за изменением формы запани и изменением величины натяжений в выносах и лежнях при формировании пыжа. В опытах использовали модельную древесину, которая для сохранения плотности была предварительно проварена в парафине, поэтому плотность не менялась и была в пределах от 0,6 до 0,65 г/см^. Заданный гидрологический режим контролировали игольчаты?.™ тестерами в лотке прямоугольного сечения. Всего по теме проведено 46 опытов.

Исследования продольной запани с наклонной пятовой частью проведены с 1984 по 1987 год. Всего обследовано 26 запаней. Натурные исследования включали в себя следующее:

- измерение величины натяжений в стальных канатах - лежнях и выносах накладным динамометром конструкции ЛИИЖТа,

- измерение толщины запанного пыжа,

- измерение ширины запани, стрелы провеса звеньев, диаметров стальных канатов, углов установки выносов, длины лежней звеньев.

Некоторое представление об объёме проведенных исследований могут дать следующие цифры:

- в опытах на моделях запаней натяжение лежней звеньев и выносов измерено 3044 раза, линейные измерения толщины пыжа в звене, ширины запани, длины звена, длины пыжа и т.д. проведены более 3900 раз,

- в натуре натяжение стальных канатов лежней звеньев, выносов, шейм отдорного крепления измерено 3507 раз,

- линейные измерения проведены более 3200 раз.

Проведенные исследования дали достаточный материал для анализа работы продольных запаней с наклонной пятовой частью и возможность сравнить данные натурных и лабораторных исследо-

ваний.

В третьей главе даны результаты исследований. Результаты проведенных исследований продольной запани с наклонной пятовой частью и сравнение с существующей методикой расчёта позволили сделать следующие выводы:

- максимальное натяжение стального каната-лежня наблюдается у головной наплавной опоры,

- реальное распределение натяжений з стальном канате-лежне даже качественно не соответствует распределению натяжений, полученному по существующей методике. На практике именно эти противоречия приводили к авариям продольной запани с наклонной пятовой частью.

В результате проведенных исследований продольной запани с наклонной пятовой частью установлено, что на распределение натяжений в стальном канате-лежне влияют следующие факторы:

- величина натяжения в лежне продольной запани с наклонной пятовой частью зависит от величины давления пыка,

- натяжения в стальных канатах-лежнях звеньев связаны ме:вду собой, т.к. наплавные опоры подвижны, изменение натяжения

в лежне отдельного звена неизбежно влечёт изменение натяжений лежней в соседних звеньях,

- на характер передачи натяжений в лежне продольной запани с наклонной пятовой частью влияет направление выносов,

- трение скольжения запанного пыжа по продольной части запани отсутствует,

- формирование пыжа в продольной папани с наклонной пятовой частью аналогично деформации пластических материалов.

С учётом действия этих физических факторов на распределение натяжений в стальных канатах продольной запани с наклонной пятовой частью сделан вывод расчётной формулы по определению натяжения в стальном канате-лежне.

л = - Е К&'-Е </^4/ (1)

где _ часть давления запанного пыжа с учётом по-

терь на преодоление сил трения пыжа о берег, кН,

- коэффициент, учитывающий отсутствие трения пыжа

^ по. продольной части запани,

- часть давления запанного пыжа, которая "те-г!~/ ряется" на продольной части запани, кН

ы - коэффициент, полученный при обработке данных наблюдений продольной запани с наклонной пятовой частью,

- часть давления запанного пыжа, которую вос-п~' принимают береговые опоры через стальные ка-

натн- выноса, кН. Сормула (I) учитывает: взаимодействие звеньев запани мезду собой, т.к. получена из уравнения равновесия наплавной опоры с учётом действия натяжений стальных канатов-лежней соседних звеньев и стального каната-выноса, изменение натяжения в стальном канате-лежне при изменении углов установки выносов и действие сил гика на продольную запань с наклонной пятовой частью как единую взаимосвязанную систему без расчленения на отдельные конструктивные элементы.

Решение задачи по определению расчётного натяжения в стальном канате-лемие стало возможным потому, что из множества неизвестных натямений в стальном канате-лежне необходимо было определить только одно - максимальное.

По максимальному натяжению стального каната-лежня подбирают диаметр стального каната-лежня для всей запани с учётом коэффициента запаса прочности.

Проведёнными наблюдениями установлено, что в продольной запани с наклонной пятовой частью величина натяжения стального каната-лежня увеличивается от пятовой части к головной наплавной опоре при углах установки выносов 45 градусов, Зто связано с особенностями формирования запанного пыжа. При формировании в произвольном звене пыж ограничен нижней частью пыжа, берегом и продольной частью запани. Движение пыжа в сторону реки продолжается до тех пор пока не уравновесится натяжением в стальном канате-выносе. Поэтому трения пыжа по продольной части запани нет. На звено действуют силы распора пыжа, которые определяют равенство углов между хордой звена и лежнем в верхнем и нижнем концах стального каната-лежня, относительно направления течения. Отсюда наблюдается практическое равенст-

во натяжений в верхнем и нижнем концах стального каната-ле.жня ЗБена„ (По сушествуюией методике расчёта натяжение верхнего кснча стального каната в два раза больше натяжения нижнего конца лежня звена). Выравниванию натяжений в лежне продольной запани с наклонной пятовой частью препятствуют силы сопротивления наплавных опор, которые направлена вниз вдоль хорд звеньев. Величина силы сопротивления перемошешш отдельном наплавной опоры зависит от геличины натяжения в стальном ка-натс-лежне и от угла установки выноса.

£ормула (I) дает картину распределения иэтятешй в стальном какатс-лкше запани качественно соотпотстпушу») реальной картине распределения натяжений.

При сравнении измеренных величин натяжений в стальном канате-ленне натурных запаней с расчетными по формуле (1) разница значений до 8%>. Таким образе:! к с количественной стороны формула (I) даёт удовлетворительные результаты.

Исследования в лаборатории и натуре, подтверждённые расчётом по формуле (I), дали оптимальное расположение стальных канатов-выносов в продольной запани с кажяонг.сй лятово? часть», которое продиктовано из условия надёжной работы запани и минимально необходимых: размеров отлпльных эг.сиентов, В частности исследованиями установлена минимально необходимая длина звена. Она сказалась равной ICO метров. Устанавливая длину звена менее 100 метров не удаётся добиться скэтеенич натяжения з стальном канате-лежне запани. Рассматривая разные варианты установки выкосов установлено, что наиболее экономичным, при сохранении надёжности, является установка промежуточных выносов пол углом 45 градусов. Для ограничения роста величины натяжения в стальном канате-лежне необходимо устанавливать выноса усиленного диаметра под углом 30 градусов через расчётную длину пьгса.

Дополнительно предложен метод расчёта крепления головной наплавной оперы как статически неопределимой системы. Существующий метод расчёта основан на определении направления силы, действующей на головную наплавную опору. Это направление зависит от величины стрелы провеса звена, заданной перед расчётом. По стрелу провеса головного звена продольной запани с наклонной пятовой частью задать нельзя. Окончательная величина стрелы про-

веса - результат перераспределения натяжений в стальных канатах запани. Кроме этого реальная схема крепления головной наплавной опоры в русле реки это статически неопределимая система в отличме от статически определимой существующей расчётной схемы. Все стальные канаты крепления головной наплавной опоры работают на растяжение. Поэтому задача решается в • обшем виде применением начала наименьшей работы.

В четвёртой главе предложен метод расчёта наклонной пятовой части запани. До настоящего времени метода расчёта наклонной пятовой части не было. На практике это приводило к произвольному выбору формы наклонной пятовой части и иногда к аварии запани (вынос леса из запани при возрастающих уровнях воды и скоростях течения потока).

Получены формулы (2) и (3) позволявшие проводить теоретический анализ работы наклонной пятовой части. _

Т- Р ~ Ч . *

¿ е сС

-1(2}

Т - & 1 ~С/$£шг(Г*- 'Об^Х (3)

где // - натяжение лежня верхнего, по' отношению к направлению

_ течения, звена наклонной части, кН,

I* - натяжение нижнего конца лежня пятового звена наклонной части, кН

В результате расчёта по формулам (2) и (3), а также наблюдениями продольной запани с наклонной пятовой частью в лаборатории и в натуре установлено:

- с изменением количества выносов на наклонной части запани натяжение лежня изменяется до определенного предела. Для каящой конкретной схемы наклонной пятовой части существует минимально необходимое количество выкосов. При установке большего количества выносов натяжение в лежне не уменьшается, следовательно надёжность работы запани не повышается.

- на натяжение лежня оказывает существенное влияние угол установки последнего пятового звена. При углах установки послед-

него пятового звена наклонной части запани менееЭО градусов, это звено играет роль "демпфера", снижавшего натяжение в лежне запани. В этом случае снижение натяжения происходит за счёт изменения формы пятового звена наклонной части при выравнивании натяжений в стальных канатах-лежнях и соответствующих перемещениях запани во время формирования пыжа,

- минимально необходимая длина наклонной части равна четырехкратной ширине запани.

Наклонная пятовая часть запани может быть выполнена на основе рекомендаций, базирующихся на многолетнем опыте эксплуатации запани, проведённых исследований и анализа работы наклонней пятовой части по формулам (2.) и (3). '/з рекоменда-иий следует,что:

- диаметр стального каната-лекня звеньев наклонной части подбираем равным диаметру стального каната-лежня продол.оной части запани, т.к. звзнья однотипны и в процессе эксплуатации запани могут быть переставлены из наклонной части в продольную и наоборот. При монтаже и установке запани в русле реки необходим подбор лежня по качеству стального каната, При правильном монтаже яапакк разрывное сопротивление каната должно быть равным по длине или уменьпаться в направ лении от головной наплавной опоры к последнему пятовому зве ну наклонной части,

- диаметры стальных канатов-выносов наклонной части равны диа метру промежуточного выноса продольной части,

- подбор длин выносов наклонной части должен быть таким, чтобы хорды звеньев наклонной - части образовывали прямую линия,

- на наклонной части должно быть кратное число звеньев,

- общий угол наклона пятовой части должен быть менее 40 граду сов,

- угол подхода лежня последнего пятового звена наклонной части должен сыть равен или меньше 37 градусов.

Таким образом, из перечисленных требований складывается

оптимальная форма наклонной части, которая диктуется из условий минимально необходимых размеров и повышения надёжности ра

- И -

боты продольной запани с наклонной пятовой частью.

: В пятой главе приведена оценка ожидаемого экономического эффекта. Для определения ожидаемого экономического эффекта проведен -сравнительный расчет существующего варианта продольной запани с наклонной пятовой частью Двиноважской сплавкон-торы производственного объединения "Двиносплав" и предлагаемого варианта, В Двиноважской сплавкокторе длина звена принята равной 75 метров» Исследованиями установлена минимально необходимая длина звена ЮС метров. Отсюда видно какое количество "лишнего" материала в существующей конструкции запани. При перестройке всех запаней Двиноважской сплавконторы годовой экономический эффект составит 280-290 тысяч рублей, экономия стальных канатов диаметром 30-32 мм составит 39-40 тыс.метров, металла не менее 240 тн, древесины не менее 400 кубометров.

По данным производственного объединения "Двиносплав" Архангельской области ежегодно по берегу Белого моря осваивают 5-6 тыс. кубометров древесины, в дельте Северной Двины - 12-13 тыс, кубометров древесины. Эта древесина с лесостоянок Архангельского промышленного узла, доставленная плотовым сплавом. Стоимость обезличенного кубометра "потерянной" древесины составляет более 20 рублей за кубометр. Следовательно, стоимость всего объёма древесины составляет 340-380 тыс.рублей.

Оценочная стоимость строительства продольной запани с наклонной пятовой частью соответствующей ёмкости составляет 22 тыс. рублей. (Продольная запань с наклонной пятовой частью с длиной лежня IC00 метров и шириной 100 метров). Оценка стоимости проведена по существующей конструкции продольной запани с наклонной пятовой частью, применяющейся в Двиноважском бассейне. Однако существуют значительные резервы снижения стоимости запани, за счёт применения металлических наплавных конструкций, железобетонных береговых опор и т.д. Поэтому стоимость строительства и эксплуатации даже нескольких продольных запаней с наклонной пятовой частью невелика по сравнению со стоимостью разнесённой древесины с лесостоянок Архангельского промышленного узла. Если сюда добавить стоимость работ по освоению и доставке аварийной древесины к местам переработки, что составляет по оценочному расчёту около 40 тыс. рублей ежегодно, то стано-

вится очевидным, что строительство продольных запаней с наклонной пятовой частью для задержания молевого леса экономически и с точки зрения экологии оправдано.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Продольная запань с наклонной пятовой частью широко применяется в территориально-производственном объединении "Архан-гельгклеспром". Она самая дешёвая из продольных запаней и обладает рядом ценных эксплуатационных качеств.

Однако расчёт запани по существующей методике на практике приводил к авариям, т.к. картина распределения натяжений в стальных канатах даже качественно не соответствовала действительности. Величина натяжений в стальном канате-лежне и шеймах отдорного крепления не дсоценивалось, а величина натяжения в стальных канатах-промежуточных выносах переоценивалась.

Проведёнными исследованиями продольной запани с наклонной пятовой частью установлены физические факторы, влияюшие на распределение натяжений в стальных канатах. С учётом влияния этих факторов получена формула по определению натяжения в стальном канате-лежне. Расчёт неличинн натяжения по предложенной формуле дает не только качественное, но и количественное соответбттзие реальной картине распределения натяжений в стальных канатах. Таким образом решена задача по определению натяжений в многократно статически неопределимой системе - продольной запани с наклонней пятовой частью.

На основании данных исследования предложен метод снижения величины натяжения в стальном канате-лежне. Применение метода в практике эксплуатации запани обеспечивает надёжность работы, т.к. в этом случае расчётный коэффициент запаса прочности стальных канатов запани соответствует реальному коэффициенту запаса прочности» Этот метод может быть использован для снижения величины натяжения з лежне гибкой продольной запани с пятовой частью по дуге круга.

В работе предложены формулы по расчёту пятовой наклонной части. Ранее такого расчёта не существовало. Расчётом пятовой наклонной части'определяют не только минимально необходимые размеры наклонной пятовой части, но и обеспечивают надёжность

работы всей продольной запани с наклонной пятовой частью.

Дополнительно предложен метод расчёта крепления головной наплавной опоры как статически неопределимой системы. На основе исследований определено оптимальное расположение выносов и их минимально необходимое количество, а значит минимально необходимая длина звена.

В результате исследований продольной запани с наклонной пятовой частью разработана методика расчёта согласованная с Северным научно-исследовательским институтом промышленности, производственным объединением "Двиносплав" и утверждённая территориально-производственным объединением "Архангельск-леспром" для предприятий Архангельской области.

Подписано в печать с оригинал-макета 18.10.89 М- 21773 Формат 60x90 1/16. Бумага оберточная. Почать офсетная. Уч.-изд.л, 1,0. Печ.л. 1,0. Изд. № 52.

Тираж 100 экз. Заказ № 229. Бесплатно.

Редакционно-издательский отдел ЛТА

Подразделение оперативной полиграфии ЛТА. 194018. Ленинград, Институтский пер., 3.

вится очевидным, что строительство продольных запаней с наклонной пятовой частью для задержания молевого леса экономически и с точки зрения экологии оправдано.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Продольная запань с наклонной пятовой частью широко применяется в территориально-производственном объединении "Архан-гельсклеспром". Она самая дешёвая из продольных запаней и обладает рядом иенных эксплуатационных качеств.

Однако расчёт запани по существующей методике на практике приводил к авариям, т.к. картина распределения натяжений в стальных канатах даже качественно не соответствовала действительности. Величина натяжений в стальном канате-лежне и шеймах отдорного крепления не дооценивалось, а величина натяжения в стальных канатах-промежуточных выносах переоценивалась.

Проведёнными исследованиями продольной запани с наклонной пятовой частью установлены физические факторы, влиявшие на распределение натяжений в стальных канатах. С учётом влияния этих факторов получена формула по определению натяжения в стальном канате-лежне. Расчёт величины натяжения по предложенной формуле дает не только качественное» но и количественное соответбТ'вие реальной картине распределения натяжений в стальных канатах. Таким образом решена задача по определению натяжений в многократно статически неопределимой системе - продольной запани с наклонной пятовой частью.

На основании данных исследования предложен метод снижения величины натяжения в стальном канате-лежне. Применение метода в практике эксплуатации запани обеспечивает надёжность работы, т.к. в этом случае расчётный коэффициент запаса прочности стальных канатов запани соответствует реальному коэффициенту запаса прочности. Этот метод может быть использован для снижения величины натяжения в лежне гибкой продольной запани с пятовой частью по дуге круга.

В работе предложены формулы по расчёту пятовой наклонной части. Ранее такого расчёта не существовало. Расчётом пятовой наклонной части определяют не только минимально необходимые размеры наклонной пятовой части, но и обеспечивают надёжность

реботи всей продольной заганн о наклонной пятовой частью.

Дополнительно предложен метод расчета крепления. го^о^нои нешлвкой опори как статически неопределимой систечк. На основе исследований определено оптимальное расположение з-носов и их минимально необходимое количество, а значит шнямально необходимая дайна звена.

В результате исследований продольной запани с наклонной пятовой частью разработана методика расчета согласованная с Северным научно-исследовательским институтом про1лчш..,еньости, производственным объединением. "Дзиносштав" и утвер: еденная территориально-производственным объединением "Арканг&льск-леспром" для предприятий дрхакгеяьелой области.

По теме диссертации опубликованы следующие работч:

1. В.Д.Александров, С.Н.Мухин "Исследование продольной запани с наклонной пятовой частью", Сборник трудов ЦНШлезо-сплава "Технология и механизация рьбот на лесосплаве", 1Э88 г.

2. С.Н.Й^хин Исследование статически неопределимых узлов . крепления наплавных опор в гибких продольных запанях и их расчет. Сборник трудов ЦНШлесосплава "Механизация работ на лесосплаве", 1939 г.

Подписано в печать с оригинал-макета 18.10,89 . М-21773. Формат 60x90 1Д6. Бумага оберточная. Печать офсетная, Уч.-изд.л. 1,0. Печ.л. 1,0. Изд. № 52.

Тираж 100 экз. Заказ № 229. Бесплатно.

Редакционно-издательский отдел ЛТА.

Подразделение оперативной полиграфии ЛТА. 194018. Ленинград, Институтский пер., 3.