автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Обоснование сплавоспособности сплоточных единиц из лиственных хлыстов с пневмоподплавами

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. С.М.Кирова

На правах рукописи УДК 630х 378.44

СОКОЛОВСКИЙ Владимир Олегович

' обоснование сплавоспосошости сшготошк

единиц из лиственных хлыстов с тшжшодшвлж

05.21.01 "Технология и шыинн лесного хозяйства и лесозаготовок"

Автореферат

диссертации ка соискание ученой степени кандидата технических наук

Мингзк 1987

Работа выполнена в Центральном ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательском и проектно-конструкторскоы институте механизации и энергетики лесной промышленности (ВДИИМЭ).

Научный руководитель - доктор технических наук

ЛИШ.1АН Д.Н.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор ЛАТЯКИН В.И.,

кандидат технических наук, доцент РАПИНЧУК С.Ф.

Ведущее предприятие - Центральный научно-исследовательский институт лесосплава (ВДИИлесс сплава).

Защита состоится "/ 7 "ребрЗ-ля 1987 г. в часов на заседании специализированного Совета К 056.01.01 в Белорусском ордена Трудового Красного Знамени технологическом институте •им. С.М.Кирова по адресу: 220630, г.Минск, ул.Свердлова, 13-а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белорусского ордена Трудового Красного Знамени технологического института им. С.М.Кирова.

■ Автореферат разослан января 1987 г.

Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах, подписанные и заверенные печати учреждения, просим направлять по адресу: 220630, г.Минск, ул.Свердлова, 13-а, Ученому оекретарю.

УчеяыЯ оекретарз специализированного Совет-}, канд. техн.наук

с.п.трозшав

ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуалыюоть темы. Важнейшей задачей, стоящей перед лесной промышленностью, является более полное и рациональное освоение ле~ сосырьевых ресурсов, всемерное обеспечение народного хозяйства древесиной без ущерба окружающей средэ. В связи с этим перед лесосплавом выдвинуто требование по обеспечению водных поставок древесины, в том числе и лиственных пород, без потерь. Однако водный транспорт леса не в полной мере отвечает предъявляемым к нему требованиям. Так ежегодно народное хозяйство страны имеет дефицит древесного сырья в 35-40 млн.м3, а в то же время, вследствие ограниченной плавучести, потребителям доставляется только 10 % лиственной древесины при среднем её содержании в насаждениях, тяготеющих к водным путям, около 28 %. Для уотранения потерь в процессе лесосплава лиственные хлысты сплавляют в сплоточных единидах (пучках) с подплавом (40 %) из хвойных хлыстов. Однако эта вынужденная мера не решает проблему, так как го многих районах страны уже ощущается острый дефицит хвойного сырья. Существующие же способы подготовки хлыстов для лесосплава не отвечают современным требованиям лесозаготовительного производства.

Одним из наиболее перспективных путей решения данной проблемы является увеличение запаса плавучести пучков за счет включения в них пневмоподплавов. Для сортиментных пучков уже имеется такой положительный опыт. Однако почти не развиваются попородаые поставки лиотвенных хлыстов в пучковых плотах из-за возникающих трудностей при включении в пучки пневмолодилавов, при буксировке таких сплоточных единиц и выгрузке их из вода. Пока отсутствуют научно-обоснованные методы решения и рекомендация по обеспечению оплявоспоообности пучков из лиственных хлнотов при помоги пневмо-подплавов.

Цель работы. Более полное освоение лесоснрьевых ресурсов за счет обеспечения сплавоспособности сплоточных единиц из лиственных хлыстов с пневмоподплавами.

Мето^лка исследований. Цель работы достигалась путем теоретических, экспериментальных лабораторных и натурных исследований. При выполнении исследований использовались методы математического и физического моделирования. Основные параметры сплавоспособности сплоточных единиц из лиственных хлыстов, а также рациональные объемы и координаты местоположения в них пневмоподалавов в зависимости от требуемых сроков нахождения в воде, характеристик хлыстов, сезона лесозаготовок и других факторов получены на ЭВМ Ж!-1033 о помощью разработанной программы. Лабораторные исследования производились в гидробассейне Белорусского технологического института им. С.М.Кирова. Натурные исследования проводились на предприятиях производственных лесосплавных объединений "Вятле-сооплав" и "Нижневятлеоооплав". Окончательные вывода формулировались после проведения апробации результатов проведенных исследований е уоловиях действующих лесозаготовительного, леоосплавпого и лесоперевалочного предприятий ВЛ10 "Кировлеопром" - Кильмезоко-го" ЛПХ, Уоть-Кильмезокого рейда и Сосновской ЛПБ.

Научная новизна. Впервые рассматривались вопросы плавучести, посадки и остойчивости оплоточных единиц из лиственных хлыстов во взаимосвязи, обобщение которых позволило дать новое понятие их сплавоспоообности. Установлены и обоснованы параметры и щжте-рии сплавоспособности хлыстовых пучков. Разработаны математические модели березовых и осиновых хлыстов и их совокупностей - пучков с учетом плотности древесины и её распределения по длине хлыстов (пучков) в зависимости от сезона лесозаготовок и периода водопоглощения. Получены расчетные схемы и зависимости, на осно-

вании .которых впервые разработаны метод расчета сплавоспособности сплоточных единиц из лиственных хлыстов и способы её обеспечения при помощи пневмоподплавов. Обоснованы рациональные объемы и местоположение в пучках лиственных хлыстов пневмоподплавов для различных природао-производстзэннш: условий. Разработаны и научно обоснованы технические и технологические мероприятия по обеспечению гарантированной сплавоспособности сплоточных единиц из лиственных хлыстов.

Практическая реннооть. На основании результатов исследований разработаны технические и технологические требования по сплотке хлыстовых пучков с пневмоподплавами, их буксировке в составе плотов и выгрузке из вода - "Дополнения к Правилам '(ТЗО на сплотку и буксировку хлыстовых пучков с пневмоподплавами" (на опытную партш), согласованные с техническими службами речного пароходства и лесосплавных предприятий Вятского бассейна. Разработаны методические рекомендации по расчету сплавоспособности пучков из лиственных хлыстов без и с применением пневмоподплавов, которые позголяют расширить область использования результатов работы и обесиечить их широкое внедрение на производстве. Программа для расчета на ЭВМ параметров сплавоспособности хлыстовых пучков и параметров пневмоподплавов может бить непосредственно использована для оперативного управления лесосплавным производством и прогнозирования поведения сплоточннх единиц в воде в зависимости от продолжительности лесосплава, типа и объема подплава, а таете других природно-производственных факторов.

Реализация работы. Результаты работы внедрены во ВЛПО "Ки-ровлеспром". Экономически": эффект в расчете на I м3 древесины составил 0,34 руб. Основные результаты проведенных исследований используются при разработке технологических планов производства

объединениями "Вятлесосплав", "Нижневятлеоооплав" в Вятском бассейне и объединениями "Камлесосплав" и "Кудымкарлес" в Волжско-Камском бассейне, а такяе в учебном процессе в институте повышения квалификации руководящих работников и специалистов Ыинлес-бумпрома СССР.

Методические рекомендации по расчету сплавоспособности березовых и осиновых хлыстовых пучков с применением пневмоподпла-вов, согласованные ведущими НИИ отрасли, утверждены Минлесбумпро-мом СССР и направлены для практического использования в проектные институты и на предприятия.

Апробация работы. Основные результаты исследований были доложены и получили одобрение на творческой конференции молодых ученых и специалистов ЦНИШЭ в 1984'г., на научно-технических советах лаборатории и отделения строительства лесных дорог и транспорта леса ВДИИмЭ в 1984, 1985, 1986 хт., на научно-техническом совещании кафядры водного транспорта леса и гидравлики ЛТА им. С.М.Кирова в 1985 г., на расширенном заседании кафедры транспорта леса БТИ им. С.М.Кирова в 1986 г.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 6 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертационная-работа состоит из введения, 7 глав, заключения и основных выводов, списка использованной литературы (132 наименования) и 14 приложений. Основная часть работы изложена на180 страницах машинописного текста, содержит 52 рисунка и 15 таблиц. Приложения даны на 101 странице.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первом разделе рассмотрены проблемы водного транспорта хлыстов и перспективы его развития; сделан критический обзор работ

Будака с.Х.,®алькова D.H., Донского И.П., Зайцева Н.Т., Клевиц-кого М.М., Козлова В.Г., Кособрюхова В.Б., Кузина A.A., Липма-на Д.Н., Львова И.П., Патякина В.И.,, Пименом А.Н., Свойкина В.f., Тесиса М.А., Тонкеля И.И., Филимонова G.G., фоминцева XII., Харитонова В.Я. и других ученых, посвященных вопросам плавучести, остойчивости и положения относительно уровня води пучков 1фуглшс лесоматериалов, а такие вопросам улучшения кх: лесосплавных качеств; сделан анализ существующих способов и методов повышения плавучести лиственных круглых лесоматериалов, разработанных ЛТА, МЛТИ, УЛТИ и ЦНИИлесосшшва, в плане возможности их применения для сплоточных единиц из хлыстов. В соответствии с этим были сформулированы цель и задачи исследования.

Второй раздел посвящен разработке математических моделей пучков из хлыстов березы и осины, как самых распространенных лиственных пород (88 %). Исходя из анализа факторов, влияющих на лесосплавные качества хлыстовых пучков, исходными данными теоретических исследований служат следующие параметры пучков - объем, средняя плотность, положение центра тянести и центра объема. Вследствие того, что пучки хлыстов состоят из отдельных пакетов, образованных из совокупности хлыстов, то их математические модели оказа-лиоь взаимосвязанными. Пучок хлыстов комлями в одну сторону (единый транспорты;! пакет) рассматривался гак составной хлыст. Его модель представлялась в виде усеченного конуса эллиптического поперечного сечения, заполненного хлыстами. Модель двухпакетного хлыстового пучка представлялась в виде цилиндра эллиптического поперечного сечения, заполненного пакетами хлыстов комлями в разные стороны. Все другие параметры моделей пучков определили соответствующие математические модели их составляющих хлыстов. При этом неоднородный по плотности хлыат представлялся г виде трех

однородных участков'- комлевого, серединного и вершинного с различной плотностью в свежесрубленном состоянии и с различной интенсивностью водопоглощения при нахождении хлыста в воде. Было,, показано, что интенсивность и характер намокания лиственных хлыстов отличается от соответствующих процессов в лиственных сортиментах (бревнах).

Общая математическая модель хлыстов березы и осины, учитывающая их форму и распределение плотности по длине в свежесруб-ленном состоянии и при водопоглощении, была выражена следующей системой уравнений

<У= ао + а^ + аг ^ + а3^+;

&л = «?пр-(АР -Л«*)- соср (-2 ); - - 5сгР.Сж>еоср(-2 £КРУ?7) '

к« =

>- (I)

и»=

Зпр - (Ар - $«?.<*)< т(-2иРУТ7) '

где. 8 - относительный диаметр хлыста; СХо.ОЦ.О^.СХз, ОСц коэффициенты полинома образующей, описывающей форму хлыстов (определяются экспериментальным путем);^К.' - относительная длина соответственно хлыста и его участков - комлевого, серединного и вершинного; &л,&я.сж, 5пр - плотность хлыста соответственно при нахождении в воде, в свежесрубленном состоянии и предельная, кг/м3; 5к.еж , «Рир.сж , «Уо.сж - плотность участков хлыста в свежесрубленном состоянии, кг/м3; , % « £мр » 5 в - коэффициенты пропорциональности интенсивности водопоглощения соответственно хлыста и его участков - комлевого,

серединного и вершинного, 1/с^; („ - срок нахождения хлыста в воде, сут.

Третий раздел посвящен разработке теоретических положений сплавоспособнооти сплоточных единиц (пучков) из лиственных хлыстов. Обосновано новое понятие сплавоспособнооти пучков хлыстов, в соответствии о которым они должны обладать плавучестью, иметь допуотюе положение относительно водной поверхности (допустимую посадку) и необходимый запас продольной остойчивости.

Основу теоретических положений сплавоспособнооти пучков из хлыотов составили решения следующих задач: выбор параметров спла-воопоообнооти и разработка методик?! их расчета; установление нормативных требований и критериев сплавоспособнооти пучков; оценка плавучеоти, посадки и остойчивости хлыстовых пучков и сравнение с- нормативными требованиями; обоснование объемов и местоположения в пучках из лиственных хлыстов пневмоподплавов для обеспечения установленных требований их сплавоспособнооти. Исходными данными для решения этих задач служили математические модели как отдельных лиственных хлыстов, так и их совокупностей - пучков. Принимая во внимание, что с£орма поперечного сечения хлыстовых пучков близка к симметричной фигуре, принято допущение о не-' зависимости наклонений в продольной плоскости (дифферент) от наклонений в поперечной плоскости (крен) пучков. Это позволило перейти от решения сложной пространственной задачи к более проо-той - плоской продольной задаче. В качестве параметров оплаво-способности хлыстовых сплоточных единиц были приняты их осадка в сечении центра объема (в среднем поперечном сечении) "Ту и угол дифферента Ф . Их расчет сводится к решению составленных условий сплавоснособности хлыстов;« пучков в виде следующей общей системы уравнений

Рст(Ту.ст)-£сГип) = 0 ;

(ГРан(сГТу.дн^о)-<г<?дн(^п,1го)=0 ;

Мв( Тут, Ч-'ст) — Мдиф.ст )т0: . , *

f (Ту.ст + Ту.дн, Фет + сГ^дн) > Ают.; Н (Ту.сг+«Г"Ту.ди , М^от -ЬсС^дн) > Н нот.,

где Рст» (тет- статические силы, соответственно плавучести и тяжести хлыстовых пучков, Н; сГРдн > (ГО"Дн - приращения, соответственно силы плавучеоти и силы тяжести от действия гидродинамических сил при буксировке сплоточных единиц, Н; Мв , Мдк$,ст - отатичеокие моменты пучка хлыстов в воде, соответственно восстанавливающий и дифферентуиций, Н.'М ;

сГМ

приращенне восстанавливающего и даадерентувдего моментов при буксировке пучков, Н.м ; ,Н . 'Гнсрм.. Ннорм. - 1фитерии соответственно сплавоспоообнооти и остойчивости хлыстових пучков в их нормируемые значения, м; Ту.сг - статическая осадка, пучка в ' центре объема, м;

- статический угол дифферента, рад; (ГТу.ДН - приращение осадка при буксировке пучка, щ (Гфдн -приращение угла дифферента при буксировке пучков, рад; ЯГ» скорооть буксировки пучвдв, м/а; «Г^я - приращение средней плоти оо тд хлыстового пучка, кг/ма) <fXv.ii - смещение центра тя-жеоти хлыстового пучка, м.

Точное реиение даже элементарных задач гидродинамического воздействия на лесосплавные сплоточные единицы представляет значительную трудность. Непосредственное их решение без создания соответствующей теоретической базы невозможно. Теоретической же базой для изучения всех вопросов динамики является статика. Поэтому задача определения параметров сплавоспособности хлкстоинс

пучков Ту и решалась в первую очередь в статике, а затем в самом первом приближении в динамике. Исходя из того, что процесс Еодопоглощения древесины очень медленный и для определенного срока его мокло считать статическим был предложен способ ре-ыения уравнений оплавоопособности (2). Для этого из первого условия оплавоопоообноош определяется Ту.СТ при Фсг а О

т>=тте-вЬ , 131

где 8 - коэффициент пропорциональности осадки поперечного ое-чения Пучка; Ьу - высота среднего поперечного аевдшш пучка, м, а затэм уточняется в соответствии о найденным"углом дифферента

Фсг.

Искомые значения угла дифферента ЗДтопределяются из второго условия системы (2). Зто возможно, когда ¡У] а = МдиФ.ст • При этом основным случаем будет иакяопепие сплоточных единиц в продольной плоскости в сторону вершинного торца, т.к. при водо-поглощении, исходя из анализа полученных ранее 'м&тематическях •моделей, смещение центра тяжести хлыстов происходит в сторону их вершинной части.

Восстанавливающий момент хлыстовых пучков Мв оказывает противодействие внешним силам, стремящимся вывести сплоточные единица из равновесия. Было установлено, что он в большей степени характеризуется углом У , формой й размерами пучков и определяется по зависимости -

где - ускорение свободного падения, м/о^; Ц„ - длина Пучков хлыстов, М{ С - коэффициент формы; - коэффициент пол-кодрег.еснссти} Л - коэффициент пропорциональности ширины плоо-кссти плавания пучков; ^Иу - коэффициент пропорциональности на-

клонения пучков в продольной плоскости; Ни , Кв - высота комлевых и вершинных тордев сплоточных единиц, м.

Величина дифферентуюцего момента пучков Мдиф.ст отг водо-поглощенп составляющих их хлштов определялась из полученного выражения

Мди<Р.0Т = J-tfnVn (х®** -Хы^-ИИ^ет , .СБ)

где Vi - объем в пучке, м3; Хэ.кл , ОСс.м - соответственно координаты центра тяжести и центра объема среднего по размерам хлыста в пучке. Тогда, решая оовместно уравнения (4) и (5), было получено

Фет = ateta. 13,89 (6)

О Je Hnrf'JVW *п

где K¿ - коэффициент полноты формы поперечного оечения сплоточной единица.

В результате теоретического анализа приращения параметров оплавоспособнооти при буксировке хлыстовых сплоточных единиц

cf Ту.дн , <?фдн было установлено, что при существующих на' практике окоростях буксировки 1/в даже до 1,5 м/с, изменение параметров ооадки и угла дифферента" незначительно - менее 2 % от статического. Это позволило принять ¿Ту.дн = Р? ^фдн = О,

т.е. Т^.ст = Tv i ^cr е ф •

Каждое из уоловий сплавоопособности хлыстовых пучков (2) было выражено определенным критерием плавучести, посадки, ос-тойчивооти. Для практических целей был введен обобщенный критерии' сплавоопособности сплоточных единиц, учитывающий одновременно плавучеоть, посадку и остойчивость, - величина донного запаса f . Согласно проведенному аналитическому расчету, величина обобщенного критерия сплавоопособности пучков из хлыстов может

быть определена по мэрмуле

? = ( Нг-Ту>СО5Ф-0^Х?п-ОС,„).81ЛФ, (6)

где Нг - глубина лимитирующего участка лесосплавной трассы, м; £ - коэффициент, учитывающий смещение координаты центра тяжести плоокости плавания хлыстового пучка при его наклонении в продольной плоскости = 0,15).

Нормируемая величина обобщенного критерия сплавоспособнооти зависит от вида лимитирующего участка. Изменение параметров спла-воопособиости сплоточных единиц Ту иЦ^, при превышении одним из 1фитериев величины его нормированного значения, производилось путем включения в пучки пневыолодплавов. Вид, объем, место установки пневмоподолавов в пучках из лиственных хлыстов определялись в соответствии с разработанными расчетными схемами, основывающимися: схема I - на изменении средней осадки лесосплавных пучков Т» 5 схема 2 - на компенсации дафферентугацего момента М ДИФ » воздействующего на пучки хлыстов. Выбор расчетной схемы для каждого конкретного олучая производится в результате анализа экономических и технических факторов.

Расчетная схема I базируется на изменении оредней плотности пучков хлыотов путем установки в них пневмоподолавов. Были составлены уравнения для определения рационального объема пневмо-подплава ]/0 , которые после преобразований получили вид: а) по условию плавучести пучков

Ал

Уо=кэ

Ш0к?-0,5м/п

(7)

б) по уолопт сплавоспсообнооти пучков

У,-К,

29,

м

Н

4(8)

где \о - объем пиевмоподплава в пучке хлыстов, мэ; И» - коэффициент запаса объема пиевмоподплава в пучке с учетом экономических факторов (И, = 1,05); К" - нормируемый критерий плавучести хлштовых пучков-} 4к}ц - размах плотности партии хлыстовых пучков, кг/ы3; &Уо - дополнительный объем пиевмоподплава на олучай отравливания воздуха, м3.

Расчетную схему 2 целесообразно применять для хлыстовых оплоточнцх единиц, обладающих достаточным запасом плавучести, но имеющим недопустимую посадку или продольную остойчивость. Здесь в большей степени требует изменения угол дифферента ф . Объем цнввмоподплава по этой схеме определяется из уравнения (7), а его продольная координата в пучке хлыстов Хи.п устанавливается в зависимости от требуемого изменения угла дифферента ф по получанному выражению

f3.fl9K.lwV.

(9)

гдэ Хил ~ продольная ]Ю0рдината центра объема пиевмоподплава в пучка (раоотояние от комлового торца хлыстов), м.

Дйя двух расчетных схем допустимая продолжительность нахождения лиственных хлнстових пучков в воде 1 п.д (сутки) не должна превыиать сроков, устанавливаемых следующим выражением

н

м

5пр 9)

ХА.СЖ'

<*>»,■« (^Ко)

ш

где <Рпр- предельная плотность хлыстов, кг/м3; Ал. еж -плотность хлыстов в свежесрублеином состоянии, кг/м3{ Ц/хл.сж - начальный размах плотности хлыстов, кг/м3; tt - среднее число хлыстов в пучке, шт.; К0 ~ Доля пневмоподплава в пучке ( К, »

« Vo/Vn), %.

В четвертом разделе изложены методика и результаты лабораторных и натурных экспериментальных исследований. Основными за-, дачами таких исследований являлись: проверю достоверности математических моделей лиственных хлыстов и их пучков, а также основных теоретических положений сплавоспособности сплоточных единиц; установление некоторых численных значений параметров, входящих в аналитические выражения.

Планирование экспериментов и обработка их результатов на ЭВМ производились методами математический статистики. В соответствии о целью и задачами работы экспериментальные исо л о,новация проводились в три самоотоятелыше этапа.

Па первом этапа проверялась достоверность теоретически' положений, относящихся к математическим моделям хлнстов берозы'" и осины. Кроме того, устянавливалнсь опытные коэффициенты образующей формы хлнотов. Все работы fia этом этапе проводились ß натурных условиях с реальными хлыстами. Средняя плотность и продольная координата центра тяжести хлыстов березы и осшш а иа~ Typinix условиях определялись при помощи оборудованной мобильной установки для гидростатического способа определения объема я плотности хлыстов, а также их центра тяжести на базе итабелерэ ЛТ-72. Использовались березовые и осиновые хлысты зшлне-восенлэ-го (нарт), летнего (июль), осеннего (октябрь) периодов заготовки, которые были разбиты на три размерные группы в соответствия о таксационными требованиями - крупные, средние, мелю». Миса хлыстов определялась при породи даггамомотра -2-2, смситиро-

ванного на мобильной уотановке. Точность измерения плотности хлыотов ± 2,0 кг/м3< положения центра тяжести ± 0,01 м. Анализ результатов опытов показал удовлетворительное совпадение экспериментальных и теоретических значений. Для плотнооти хлыотов расхождение не превысило 5,6 %, для координат центра тяжести хлыстов 1,6 %.

На втором этапе исследовались модели однопакетных, двухпа-кетных, трехпакетных й четырехпакетных хлыотовых пучков без и о пневмоподалавом внутри. Экспериментальным путем определялась их форма, коэффициенты поперечной и продольной формы, местоположение пневмоподплавов при сплотке пучков. Основные работы проводи-лиоь в лабораторных условиях о пучкаш из модельных эквивалентных хлыотов лиственных пород (М 1:10) и проверялись в натурных условиях на реальных однотипных хлыстовых пучках. Пересчет параметров сплоточных единиц с модели на натуру и обратно производил- . ся при помощи переводнцх коэффициентов, полученных в соответствии о теорией подобия. Для соблюдения подобия физической картины образования пучков хлыотов в лабораторных условиях, кроме соблюдения подобия самих хлыотов, опыты проводились на сплоточных уот-ройотвах, имитирующих в масштабе 1Л0 коники лесовозного автопоезда и два сплоточных агрегата В-43. Было установлено, что форма поперечного сечения хлыстовых пучков различных видов не одинакова, хотя и находится в пределах границ правильных геомет-ричеокцх фшур - прямоугольника и ромба. Корреляционные уравнения связи показателя формы «¡0 на основании опытных данных имеют вид: для од:опакетных хлыстовых пучков Я) в 2,043 С + 1,332; для даухпакетннх хлыотовнх пучков «в « 1,896 С + 1,490; для трехпакетных хлыстовых пучков Й) ■ 1,862 С + 1,315; для четырехпакетных хлыстовых пучков Й) = 2,047 С + 1,533.

На третьем етапе производилось исследование влияния гидро-

динамических ¿[акторов на параметра сплавоопособнооти модельных хлыстовых пучков (М 1:10) при буксировке их о постоянной скоростью на спокойной воде. Для вгкх целей использовалиоь полные факторные эксперименты типа 23 и Опыты проводились на специально изготовленной установке. После статистической обработки проведенного эксперимента был подтвержден теоретический вывод о возможности не учитывать при существующих типах буксировщиков приращения динамически параметров сплавоспособкости'хлыстовнх пучков 6Т/.ДМ и 6 от их буксировки.

В пятом разделе производилась окончательная проверка основных выводов теоретических и экспериментальных исследований работы путем их апробации в условиях действующих предприятий. Здеоь же отрабатывались основные этапы технологического процесса поставки по воде лиственных хлыстов в едином транспортном пакете при помощи пневмоподплавов.

Результаты промышленной апробации показали удовлетворительное совпадение расчетных и фактических значений, полученных в работе, а также её достоверность.

В шестом разделе разработаны рекомендации по расчету на ЭВМ параметров сплавоспособности сплоточных единиц из лиственных хлыстов с применением пневмоподплавов, а также по определению вида, объема и местоположения пневмоподплавов в хлыстовых пучках для обеспечения их сплавоспособноотя в течение требуемого периода нахождения в воде. Эти рекомендации совместно с основными техническими и технологическими требованиями но сплотке, буксировке и выгрузке из вода лиственных'хлыстовке пучков о пневмопод-плавамл составили основу методических рекомендаций по расчету сплавоспособности березовых и осиновых хлыстовых пучков с применением пневмоподплавов, утвержденных ¡.Ьздлесбумнрокоы СССР.

В седьмом разделе дан экономический расчет предложенного

способа лесосплава лиственных хлыстов, который составил на предприятиях ВЛПО "Кировлеспром" от 0,31 до 0,34 руф/м3 в зависимости от принятой технологии сплотки, буксировки и выгрузки из воды лиственных хлыстовых пучков.

основные выводы и рекомендации

1. Реализация указаний, содержащихся в постановлениях

ЦК КПСС и Совета Министров СССР последних лет по более полному и рациональному освоению лесосырьевьк ресурсов и повышению комплексной переработки древесного сырья, связана с дальнейшим ростом объемов вывозки лиственной древесины к водным путям и её доставкой потребителям в хлыстовцх пучках.

2. Одним из наиболее перспективных способов обеспечения лесосплавных качеств сплоточных единиц из лиственных хлыстов является включение в них пневмоподплаыов.

3. Леоосплавные качества хлыстовых пучков: плавучесть, посадка и продольная остойчивость, - взаимосвязаны и характеризуют сплавоспоообнооть, т.е. возможность пучков держаться на воде, свободно преодолевать лимитирующие участки лесосплавного пути

и иметь при этом достаточный занас остойчивости.

4. Основными (факторами, определяющими процесс потери спла-воопоообности пучков из лиотвенных хлыстов, являютоя высокая плотность хлыстов и смещение их центра тяжести в воде в сторону вершинных торцев. Значения установленных факторов для различных природао-производотвешшх условий рекомендуется определять по разработанным в раздела два диссертации математическим моделям пучков аз хлыстов березы и осины.

5. Рациональный объем пнеьмоподплава и его оптимальное положение внутри хлыстового пучка зависят: от типа и размеров

сплоточной единицы; от породы, размеров и сезона заготовки составляющих пучок хлыстов; от вида и типа самого подплава, - п определяются из уравнений (7), (8), (9).

6. Для обеспечения сплавоспособности единого транспортного пакета лиственных хлыстов центр объема включаемого в него пнев-моподплава, достаточное количество которого определяется по зависимости (7), должен находиться в районе центра поперечного сечения пакета, расположенного на расстоянии (0,75+0,80)Зп » гДе п - длина пакета хлыстов, от комлевых торцев хлыстов.

73 независимости от технологических условий пневмоподплавы следует включать в пакеты лиственных хлыстов при их формировании. В процессе сплотки пакетов вершины хлыстов должны быть стянуты дополнительной обвязкой.

8. При существующих конструкциях хлыстовых сплоточных единиц, типах буксировщиков, условиях лесосплавных путей приращение параметров сплавоспособности хлыстовых пучков от их буксировки по сравнения с их статическим положением составляет менее 2 % и поэтому может не учитываться.

9. Проектным институтам и лесосплавным предприятиям при организации и проведении попородных поставок лиственных хлыстов в цучках следует пользоваться методическими рекомендациями по расчету и обеспечению сплавоспособности березовых и осиновых хлыстовых пучков с применением пневмоподплавов, которые основываются на результатах настоящей диссертации н утверждены Цинлес-бумпромом СССР 24.1)6.86 г.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

I. Соколовский 3.0. Об оценке плотности лиственных хлыстов в условия:': лесосплава. - Экспресс-ян^, лесоэксплуатация к лесосплав, -;,!.: ЬнЛШЗИлоспром, ЪЗЗ, вып.2, с.21-23.

2. Соколовский В.О. СплавоспосоОность хлыстовых пучков. Рук.деп. во ВНИПИЭИлеспроые, 1986, й IV50 - лб. - 6 с.

8. Соколовский В.О. Аналитическое определение параметров сплавоспособности хлыстовых пучков из лиственной древесины с пневыоподплавами. Рук.деп. во ВНиПИЭИлеспроме, 1986, Ка 1751 -лб. - 23 с.

липиан Д.Н., Соколовский В.О. физическая сущность процесса потери сплавоспособности хлыстового пучка и общий метод её обеспечения при поиощи искусственных подплавов. Рук.деп.во ВНиПИЭИлеспроме, 1986, й 1752 - лб. - 19 с.

5. Соколовский В.О., Крапухин Г.А. Сплотка лиственных хлыстов с пневмоподплавом. "Лесная промышленность", 1986, к 10, с.31,

6. Липман Д.Н.,Соколовский 3.0. Перспективные способы лесосплава лиственной древесины: Лекция для руководителей и специалистов лесосплавных предприятий. - М.: Редакциэнно-издатель-ский отдел ИПК Минлесбумпроиа СССР, 1986, - 43 с.

7. Соколовский В.О. Лесосплавной хлыстовый пучок. Положительное решение ВНииГПЭ на изобретение по заявке № 4025591/27-11(028553) от ¿2.12.1986 г.