автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.01, диссертация на тему:Повышение эксплуатационной эффективности лесонаправляющих сооружений

Министерство высшего и среднего специального образования РСФСР

СИБИРСКИИ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи УДК 630.378.004

ХУДОНОГОВ ВЛАДИМИР ВИКТОРОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛЕСОНАПРАВЛЯЮЩИХ СООРУЖЕНИЙ

05.21.01 — Технология и машины лесного хозяйства и лесозаготовок

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск — 1990

7—Г™" !

; ^ I; !: . ,

". .Министерство высшего и среднего специального образования Г С 1С?

^5£133иейрс]{ий ордена трудового красного знамени технологический

ИНСТИТУТ

На правах рукописи УДК 630.378.004

ХУДОНОГОЗ ВЛАДИМИР ВИКТОРОВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ Э5ШГИВН0СГИ ЛЕСОНАЛРАЗШЩИХ С00РУ1ЕШЙ

05.21.01. Технология и машины лесного хозяйства и лесозаготовок

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

диссертации, на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск-1990

Работа заполнена на кафедре водного транспорта леса и гидравлики Ленинградской ордена Ленина лесотехнической академии имени С.М.Кирова и кафедре водного транспорта леса Сибирского ордена Трудового Красного Знамени технологического института

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

' З.И.ПЛГШН

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

З.Н.ХАР11ГОНОЗ - кандидат технических наук, ст. науч. сотрудник Н.А.ГРУНОЗ

Зедущее предприятие - производстзенлое объединение "Енисвйлесосплав"

Запита состоится "//" января 1991 г. в /О часов на заседании специализированного совета К? 053.83.99 в Сибирском ордена Трудового Красного З.чаме.л. технологическом институте ( 660049, г. Красноярск, пр. Пира, 82 )

Зааи отзывы обязательно в двух экземплярах с заверенными подписями просим направлять по. адресу: 660049, г. Красноярск, пр. Мира, 82, СибГИ, учёному секретарю.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сибирского ордена Трудового Красного Знамени технологического института

Автореферат разослан "^"

1990 г.

о'чэный секретарь специализированного совета, кандидат технических наук,

Доцент ■ / а-И'РШЖ0НЬ

- 3 ' ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. В основных направлениях экономического п социального развития СССР на ХП пятилетку и до 2000 гола поставлена задача полного использования лесных ресурсов без ущерба для окисающей среда, ка основа научных, проектных и конструктивных разработок, обеспечивающих первостепенное внедрение передовых технологий.

В последние года объёмы и структура водного транспорта леса' претерпели значительные изменения. Молевой лесосплав снижен в 3,5 раза и прекращен на 1175 водоёмах в реках общеЗ протяженностью 57 тыс.км. Это произведено в основном за счёт екк-. гения финансирования основных отраслей лесного комплекса страны.

Постановление С!1 РС<1СР й 384 от 25 сентября 1987г. "О црекрадакии молевого сплава на реках л"других водоёмах РСОСР" предусматривавт полностью прекратить молевой лесосплав угл к 1995г.

Поэтому структура ВТ1 будет иметь в перспективе тенденции к увеличению альтернативных молевсму лесосплаву видов водного транспорта - в пучковых плотах и судах - за тягой, в сплоточных единицах и системах из них - вольницей, при этом объёмы БЕЛ останутся до 2005 года практически стабильными.

В условиях изменения структуры ВТл, достп"отю нгучно-тохнического прогресса ксвозмоюто боз совершенствования лесо-сплавшх процессов.

Это предъявляет новые требования к техническому оснащению сплавного пути и акваторий лесных роЯдоз, так как транс-портныэ одипщн, взаимодепсюуюгзие с лесосплавшми сооружениями, будут укрупняться (сплоточные единицы, мнкропанега с эластичными обвязками-из синтетических материалов, системы сплоточных единиц, линейти, секции к др.).

Наплавные соорудим - в особенности лесонапрлзлящие соорузшния (боны) - будут играть значительную роль в перспективных технологических процессах лесных ройдов и при транспорте древесины в новом качестве.

Суцсстаснпнм недостатком современных бонов является ср.из-ниголыше низкие эксплуатационные качества реЛ традиционной конструкции (срзв!глтельно малые коэффициенты сопротивления, высокая

засоряелгость, пргзояяцая ^ ещё болызему сигеониэ эффекта ис работы, больше затраты на обслуживание п др.

Актуальность проблэш повышения эксплуатационной объективности ласоыапраЕЛЯздих сооружении, в связи с прекращением кодового лесосплава, не скитается, а наоборот возрастает, в условиях взагаодеЕсгвия с укрупнёнными объектами, Сов ерш п с т в ован ко лесонадрагяяЕЦЕс сооружений связано с созданием принципиально новыг конструкций, принятием качественно новых решений, позволяющих разработать эффективные тшш бонов с высокими эксплуатационными показателями.

Одним ез перспективна направлена!'! реализации этого пути является создание гидродинамически активных лэсоналравлявдис сооружений СГДАЛЗ), способных не только управлять двихопнем брёвен , но к регулировать поток более крупных лесотранспортных единил, изменять направленгл и повидать поверхностные и придонные скорости потока пра регулировании русла.

Нелья работа является повышение эффективности лесосплавных процессов, на основе создания направляла: сооругенпй с поешшн-ншз эксплуатационными качествами. . .

Научная новизна. Новизной обладаэт:

- способ повышения эксплуатационной эффективности лосснал-равлянцих сооружений, зандлзчакцийся в активизации нормальных сил и енпкенви влияния продольных сил действующи на реа, приводящих к вэзрастанко гидродинамические качеств сооружения;

- зависимость коэффициентов сопротивления элементов ГДЛДС от числа Фруда;

- метод расчета гидродинамически активных сооружений ядя лесосплава;

- конструктивные решения ГДАЛС, зачищенные четнрыля авторскими свидетельствами.

Практическая зната-юсть работа заключается в следулдем:

- разработаны методы расчетов ГДАЛС и конструкции активных рей РШ-01; 02; 03 и РУ;

- создан негативный документ (РД), регламентирукцпй применение ГШЗ в лесосплавных процессах ТГО "Краснсяри-лэспраи";

- получен годовой эофект от внедрения ГДАЛС в ТасеевскоЛ С ПК более 20 тыс.руб.

Ыесто_.1гроведен1л па бега. Исследования выполнен:; в лесосплавной и полевых Ср.р.Енисей, Еазапха, Кача, Черный 1Ьс) лаборато-

pr-чх СибТИ. Натурные последовеяна осуществлялись в Тасеегско." CZ: ТПО "г&асноярсклеспроы". Обработка результатов исследований :ic.-:'.ci з вычислительном центре СнбТИ.

Адробаггая работа. Достоверность получению: зависимостей подтверждается опытами, проведенными в лабораториях и натурных условта. Отдельные разделы и вся работа з целом била заслушана и получила одобрение на научно-технических конференциях СибТИ, ЛТА тони С.М. Кирова, Всероссийской конференция студентов, Лэсосибирском ф7лиалс СхбТЛ, на кафедрах БТЗоз лесных профилей-

Реализация паботы: - в Тасеевской СПК нтедрокы 1ДАЛЗ в количестве ЗЭ50 п.и.;

- разработан руководящий нормативный документ (РД-88);

- опубликовано 4 статья а центральной печати, одна работа депонирована, опубликовано два тезиса докладов, получено 4 авторски: свидетельства;

- результаты исследований внедрены в учебный прсцесс кафедры ВТЛ СпбТИ.

Обьём диссертации. Работа изложена па £30 стр.капиЕсппсвого текста и состоит ез секи разделов, шстя приложений, 38 рисунков, графиков. Список литературы содержит 105 паимзнозаиий.

Работа выполнена в рачках тематического плана паучно-технп-чэской прографи Минвуза PCíGP "Сибирский лес".

■ Научше полсЕения пгиостио на зацету:

■ Г. Способ повышения гидродинамической активности нзллавннх гидротехник скис сооружений для лесосплава.

2. Зависимость коэффициентов сопротивления элементов гидродинамически активных лесокалравлятцлх сооружений от'«ясла Ф?уда но осадке, обусловленных гравитационной природой.

3. Параметры взаимодействия реевого бона с ограниченным потоком.

4. Метод расчёта гпдродинатчоски активных с о оруне пей иш лесосплава.

5. Технологические и тсхнпко-эконоиическиз показателя работы ШЛС з производственных условиях.

3 первом разделе приведены сведения о лесонаправляндпг и лееосграг-дспциг сооружениях, дан подробный обзор научно-технической литературы по исследованиям, выполненным в области взашогеП-

- е -

ствия бонов с потакай в ласостшвнкм об«йтани, Особое внешние уделено ранним и более поздним исследованиям ЦНИИЛесосплава реевых бонов - сооружений, шшищсс преимущественное применение в лесосплавных процессах.

Проанализированы также исследования и разработки, выполненные отраслевым НИИ (Азареиков В.Ы.), ЛТД имени С.М.Кирова (Ли Цкнся, "г.;ааар'цевоЁ JI.Q., Деметриадае И.К,), СшТСИ (Родионов Б.С., Сизов Б.Г.» Яринсий Г.В., Бурлаков В.П.), Вщролзстрансом и др.

Несмотря на большой научный вклад ДНИШЕесосплава, Вузов, НИИ !! отдельных авторов, отмечено, что подавляющая часть исследований носвяшена градационнни конструкциям реевых бонов, а успешных попыток создания сооружении с товншякыш эксплуатационными характерис,-здпаш, ка основе улучшения юс гидродинамических качеств, предпри-■то нз было.

Проведенный анализ позволил сформулировать цель исследований п наметить пути её досткаешш. ..

Поставленная' цель, достигается реализацией следующих основных задач исследований:

- обоснованием и оценкой рационального способа повншншг эксплуатационной эффективности реевых бонов;

- разработкой направлений, изыскания новых §ори и квзетр^кдай элементов лесонаправлящих соаружений, обеспечивающих при высоких технико-экономических показателях качественна! скачок их гидродинамической активности; 4

- проведение:.! экспериментальных исследовании для цроверки правомерности .моделей, схематизации и допущений, принятых при теоретических оценках и определения опытных коррективов и коэффициентов сопротивления отдельных элементов сооружений;

- обоснованием технологических схем, технико-экономической оценкой применения активных, сооружений;

- разработкой методики расчёта и нормативного документа, регламентирующего применение предлагаемых сооружений в лесосплавных процессах;

- внедрением результатов' исследований в научно-учебно-пропз-водственную практику.

Для решения поставленных задач разработана методология, основывавшаяся на теоретических оценках основных направлений улучшения эксплуатационных качеств реевых бонов, схематизации явлений взаимодействия сооружения с внешней средой, проведении сравнитесь-

них исследований на основа "багетах" вддолзй явления, количества них оценках экспериментальных коэффициентов и коррективов.

Во втором разделе лроводется анализ, комплексных гоаазателс:! качества реевого бона.

Основное уравнение равновесия реевого бона било найдено с учетом воздействия продольных сил от потока на рев, которые оказывает существенное влияние на момент сил от рей относительно опор! бона:

St. Л., i д- ?J-S

Рхр Ku (I

об— " ' i I

где в левой части сосредоточены геометрические параметр» сооружения ( Ср - длина реи, длина бона, 1р - число рей, J3 - угол установки рэи к бону), а в правой - силовые (Ра£ -суммарная нормальная сила от потока, ветра и леса, приходящаяся на I п.м. бона, Pj.р - нормальная сила давления потока на I п.м. реи, К(} - коэффициент, учитывающий снинензе гидродинамической актизности рей за счет влияния продояьЕэх сил от потока).

Уравнение (I) уточняет аззесзш ргшвшн за счет учета воздействия продольных сил СгмэЩпшевз колеблется в пределах 0,65 ... 0,573-

Уравнение (I) может быть представлено з зидв, удобном дет анализа:

SLnd=CcoopjSLnr-COS£-Ccoop(2) При этом, комплексные показатели качества реевого бона, равны

о' - . КК^л-ь^)__( 4 )

где: D^OAjts.tp- соответственно ширины бона и полосы плывущего леса, осадки бона и реи; Z^S^p^^Ks- соответственно .коэффициенты сопротивления давления бона и реи, коэффициент сопротивления от полоса плывущего леса и ветровой коэффициент сопротивления; t^n V'S - скорости водного Потока и ветра; j> плотноеть вода.

Анализ комплексных показателей качества сооружения ССоор и Сссор привел к реальному выводу о том, что практически плодотворный путь повышения эксплуатационной эффективности реевах бонов - это создание нетрадиционных гидродинамически активных рей (РГДА).

Экспериментальный поиск позволил наметить следующие основные отправления конструирования РГДА:

- переход от традиционных (плоские пластины) к нетрадиционным формам ("полутруба") - реализовано конструкцией реи РШ1-01;

- сочетание систеш пластин, дающих при взаимодействии наибольший гидродинамический эффект - реализовано конструкцией Р1ДА-02, 03;

- сочетание в системе пластины и обьешого тела - реализовано конструкцией модуля - реи ГУ (рея управляемая).

Наряду с достижением высокого коэффициента сопротивления (в 1,9 ... 2,5 раза выше традиционных рей),"ГШ обладают и другими положительными эксплуатационными факторами: универсальностью, автономностью, низкой засоряемостыа, малыми затратами на обслуживание и др.

В татьем разделе оценена эксплуатационная эффективность лссонэправлящего сооруаенкд, на основе анализа уравнения (I) для традишшного и ЭДА бона , и введения корректива !\з :

где; , ¿^.гр - соответственно коэффициенты сопротивления

давления активной и традиционной рей; - расстояние между активными и традиционными реями.

Изучаемый в экспериментах процесс взаимодействия бонов с водным потоком, определяемый углом атаки при заданных параметрах бона и потока, описывался множественными линейными уравнениями регрессии вада:

для бона с РГДА-ОГ, РУ

в А + (6)

. дяя бона с РШ-02, 03

правомерность выбора которых подтвердилась анализом результатов реализации принятых планов.

Предпочтение отдавалось уравнении регрессии в конкурирующем сравнении по критерию Фидера.

Предложено три способа оценки'эксплуатационной эффективности реевого бона на основе корректива' при равных углах атаки ГДА и традиционного боков:•сравнение непосредственно полученных из опытов и сравнение и ¿С^ и попарная обработка 2Бл уравнений регрессии традиционных и активных сооружений.

Оценка коэффициентов сопротивления элементов реевого бона, как системы объектов, проводилась на основе "базового" коэффициента сопротивления давления подупогругенной пластины, доставленной поперёк потока ( ). Принятая модель взаимодействия такой

пластины с потоком позволила дать теоретическую оценку коэффициенту .

- заглубление пластины;

И- ~ ~ скоростной напор;

ГТ '

^ 7 с/ - соответственно коэффициенты гидродина!.®-

ческого давления и противодавления передней и задней грани пластины.

В связи с гравитационной природой процесса взаимодействия полупогруяенной пластины с потоком, коэффициент сопротивления оказался функцией числа 5руда по её заглублению. Природа взаимодействия с потоком системы бон-рея весьма сходна со взас.гадсйств;:-ем полутгогрутсекной пластины, поэтому коэффициенты сопротпвлепил давления бона ( £ ), реи традиционной конструкции )

и РГДА ( ра ) определяются по зависимостям :

( о )

ID

¿fprp С 10 )

« VCa ( II )

где опытный корректив, учитывающий отличие коэффи-

циентов сопротивления затопленной вертикальной пластины - pez, имеющей заглубление tp или горизонтально плавапцей незатовленной пластины бона с заглублением "fcs , от коэффициента сопротивления ;

экспериментальный корректив влияния на коэффициент сопротивления затопленной пластины -Угла атаки (í) ¿ 90°;

К опытные коррективы., учитывающие влияние на 1 коэффициенты сопротивления давления элементов систеш бон-рея, конструктивных особенноотей бона (его осадки).

В четвертом разделе установлена правила.моделирования, разработана методика проведения четырех серий опытов, дано описание оштошх бассейнов, измерительной аппаратуры и приспособлений, сделаны оценки погрешностей приборов и опытовых параметров, представлена результата экспериментов, проведен их анализ, статистические оценки и сделаны вывода.

Проведенные однофакторные и многофакторные эксперименты позволили:

- выявить гидродинамическуо активность изолированных пластин различных форм, систем пластин и систем пластина - объемное тело и наметить пути конструирования РЩА;

- установить уравнения регрессии и оценить опытные коэффициента сопротивления и корректива (, , , ,

К* • • • Ks ^ • а также Уравнения регрессии для углов атаки бонов, оборудованных традиционными реями и РЩА;

. - проверить предлагаемые зависимости в натурном эксперименте;

- предварительно оценить эффективность использования ШЛС для локального регулирования поверхностных и придонных скоростей.

Уравнения регрессии для оценки п 7 ¿^з , К^, , ^о

Таблица I

Наименование параметров Уравнение регрессии Буквенные обозначения Пределы изменения • параметров в опытах

Коэффициент гидродинамического давления на переднюю грань полупогруженной пластшш - 0,89 + 0,235 -И- (12) - "гр* ® 0,14.. ,1,12 0,211...2,4

Коофф1щиент противодавления на заднюю грань полупогруженной пласти- ии-гГв ¿Г3 = 0,72 + 0,199 (13) - =0,14...1,12 ; ^г ь а 0,211...2,4

Корректив - К. 2 К2= 0,19 + 0.009оС(У) (14) - сЦ1)в 20° ... 90°

Поверхностные скорости при сжатии потока ГДАЛС - к 1Уо » - 0,0627 - 0,0033/+ + 0,0672 7во - 0,0357 -¡Ь- + + 1.1Б4ТГ (15) %- отношение ширшш воронки 1Ю входа и выходе. Остальные буквенные обозначения даны ¡»нее с1 =28°...90° ^В«,- 1,93... 6,0 2,II...9,5 -ф- = 1,14...2,53 м/с

Придонные скорости при сжатии потока ЩАЛС -•< = - 0,0469 + 0,0014с£ + +0,057В/в - 0,0266-р- + + 1,075 V" "(16) —

В таблице I представлены уравнения регрессии для оценки, опытных коэффициентов и коррективов, поверхностных и придонных скоростей.

В пятом разделе дается оценка влияния ограниченности потока ка работу реевого бона, обобщенное решение основных эксплуатационных задач, количественная оценка коэффициентов сопротивления элементов 1ДАЛС и методика расчета активных лесонапразлящих сооружений.

Теоретические исследования коэффициента перераспределения скоростей - , равного отношению скоростей ограниченного и неограниченного потоков, позволили принять:

сЛз (17)

где оС.з = ^(§ ,Д5,Др) - коэффициент Деформации

сечений мезду смоченной поверхность!) соорукения и руслом;

А 5 лДр- соответственно высоты выступов шероховатостей бона и русла.

На основе логарифмического закона распределения скоростей в пограничном слое для песочной и других любых видов шероховатое-. тей, подучено уравнение, позволяющее оценить высоту выступов эквивалентной пасочной шероховатости , то есть шероховатости с такими размерами зерен песка, которые дают коэффициент шероховатости равный фактической шероховатости:

5т75^1£ = е,5-В° (18)

г

где 03 - эквивалентная песочная шероховатость;

£ геометрическая высота любой шероховатости (например, бона);

В°- постоянная, являющаяся функцией числа (Зе , выраженного через динамическую скорость и высоту шероховатости.

Так, -например, для песочной зероховатости - В° = 8,5; технической шероховатости - . Б° = 5,5; для растительного покрова (трава) - В = 5,0; для бонов В колеблется в пределах от 2 до 5,4. С _ о (

В таблице 2 даны значения отношений = у ч. О /

Таблица 2

8,5 7,5 6,5 5,4 5,0 3,0 2,0 1,0.

1,0 1.5 2,23 3,46 4,06 9,08 13,5 20,0.

На основе интерполяционной формулы Шяихтинга при значениях-В°= 2,0 (&ла получена формула коэффициента шероховатости в зависимости от отношения допшн пластикаю ее шероховатости - So '•

+ (19)

При коэффициенте сопротивления бона (46=ОР^ш= = = 0,0175.'

13т5

( 20 )

По уравнения (20) з таблице 3 вычислена возмсшяе высота эхзззэлетпсй шероховатости бона для его различных длин.

Таблица 3

Значения Ss п Д£ для бонов различных длин

¿С , М см Д5-=0,5<?5

50 5,3 2,65

100 10,6 5,3

200 21,2 10,6

300 31,8 15,9

400 42,4 21,2

Анализ работ Гончарова В.Н., Чугаева P.P., Сундборга А., дозволил установить, что высота шероховатости русел - Лр , в услозиях эксплуатация бонов монет достигать 7...8 см. Поэтому при колпчественшх сцегшах коэффициента ^ принят практический диапазон изменения суммарной шероховатости бона и руслэ - { Ар ) ь пределах 1,0...30 см.

Расчеты-на ЭВМ значений коэффициента перераспределения скоростей при =2 ... Ю; = 0,2; 0,4; 0,6 м и ( Д + Др) =1 ... 30 см позволили рекомендовать осреднен-(табл.4).

+ Др

ные значения т

Таблица 4

Осреднениие значения коэффициента перераспределения скоростей - Ч'

Осадка бона -и м Значения У при п/-

2 3 4 5 6 7 8 9 10

0,2 0,4 0,6 1,81 1,58 1,45 Г, 38 1,36 1,30 1,26 1,24 1,22 1,19 1,17 1,15 1,13 1,12 1Д1 1,09 1,09 1,07 1,06 1,06 1,04 1,04 1,04 1,00 1,00 1,00

Значения рекомендуется использовать при оценках: - предельных углов установки бона в потоке:

с4<

-

Г

( 21 )

где с^ и - предельные углы установки бона в неограниченном и ограниченном потоках; - сил, действующих на сооружение;

■ (22)

где ьГн и - силы, действующие на бон (б обобщенном понятии) в неограниченном и ограниченном потоках. Предлагается обобщенное решение двух эксплуатационных задач, на основе уравнения (I):

- определение при заданном угле атаки - оС числа рей:

1р =

Р Рхр<С„ £р

- 1

( 23 )

• - оценка утла, атаки бона при заданном числе рей.

Решение второй задачи предлагается ■проводить графическим путем. Легая часть уравнения (I) - суть величина постоянная для заданного сооружения, так как она отражает только его геометрические параметры:

1 = С1 *-р)С0.?Р-СопбЬ

( 24 ).

Правая часть формула (I) является функцией утла атаки дС. .:

Задаваясь рядом значений вычисляем Г} и строим гра-

фик (о£.) . Откладывая на графике значения ,

находим угол атаки бона .

Разработанная методика расчета активных лесонаправляюпих сооружений включает гидродинамический и статический расчета.

Методика гидродинамического расчета имеет существенные отличия от традиционной, суть которых кратко сводится к следующим:

- коэффициенты сопротивления бонов и рей оцениваются с.учетом их зависимости не только от геометрических параметров и конструктивных особенностей, но также и от числа Фруда по заглублению объектов;

- структурное построение таблиц для оценок коэффициентов сопротивления элементов ГДАГС включает "базовую" часть и систему поправочных коэффициентов, - учитывавших конструктивные разновидности элег.язнтоз.

Например, для бонов представлены "базовые" коэффициенты ше-стибревешшх бонов с козырьками и без козырьков и поправочные коэффициенты при использовании данных таблиц для бонов из хлыстов, одно, двух, трех, четырех и пятябревенных бонов.

Для рей даны "базовые" коэффициента-традиционных • конструкций и поправочные коррективы для "активных" рей - РГДА-01, 02, 03 и РУ. ...

Оценка действующих сил от леса, ударов сплоточных единиц я ветра производится по расчетным зависимостям традиционной методики.

Предлагаемая методика гидродинамического расчета применима такгз и для традиционных сооружений.' ,

Результаты расчетов традиционных сооружений по предлагаемой д существующей методикам практически созпадаст при скоростях течения близких к 1,0 -г 1,5 м/с.

Статически! расчет ГДАЛС проводится при воздействии попереч- ' них, продольных и совместных нагрузок по общепринятой методике.

$ иеотом развале представлены разработанные технологические схемы использования Щ&ЛЗ на лесных рейдах и первоначальном лесосплаве, для регулирования потоков не только брёвен, по и более крупных лесосплавных единиц - пучков, систем пучков, секций плотов е плотов малых объёмов.

Анализ основных технико-экономических показателей показывает существенное з 8 ... 20 раз сникение эксплуатационных затрат внедренных в производство ЕДАЛС, по сравнению с существующими в Тасеовской СШС традиционными сооружениями.

В седьмом раздело освещаются результаты внедрения ГДЛ1С з производству:

- разработан и Еведён с 01.05.88 г. руководящий нормативный документ (РД) "Применение ГДАЛС в лесосплавных процессах ВЛПО (ныне ТПО) "КраспсярсЕлесиром", который устанавливает общие требования к конструкциям активных лесокапраЕлетцих сооружений з гидрологических и эксплуатационных условиях Ангаро-Вписейского региона и призван поклеить эффективность лесосплавного производства. Соискатель является одним из исполнителей при разработке РД.

Внедрение гидродинамически активных лесоЕаправдяпцих соо-ругений в Тасеевской СПК позеолило получить экопсыический эффект в размере 45 тыс .руб.

В приложениях Е диссертации приведены некоторые экспериментальные данные (характеристика объектов и моделей, матрицы планирования), руководящий нормативный документ - РД-88 и др. материалы.

. ВЫВОДЫ И РЕКШЕЩЩИ

I. В результате проведённых исследований обоснованы расчётные параметры, конструкции и область использования в лесо-енлазнкг процессах ГДАЛС.

■ 2. Осповные закономерности взаимодействия реевого бона с глешней средой и лесосллавшши объектами определяются уравнением (I), которое учитывает силы, действующие вдоль реи и даёт . возасваость оперативного реиеаия эксплуатационных задач.

3. Анализ комплексных показателей качества паевого бока показал, что наиболее эффективным способом повыпения эксплуатационной эффективноста лесонаппавляшего сооружения является гл-тлвизацня нормальных сил п снижение влияния продольных сил, действующих но рею-

4. Основные направления конструирования активных рей - переход от традиционных плоских пластин к другим формам, применение системы пластин; сочетание в системе пластин п объёмных тел, имеющих повыпэншэ коэффициента сопротивления давления.

5. В качестве конструктивных решений гидродинамически активных рей рекомендуется: "полутпуба" (РГДА-01), треугольные -ЕГДА-02, 03 (система пластин), модуль-рея управляемая - РУ (система - пластина и объёмное тело).

6. Эксплуатационная эффективность гидродинамически активного бона оценивается коррективом представляющим собой отпопениа

МАИ -"^-Г-Ч.

'--W»1

»Pr?

7. Для расчёта гидродинамически активных соору-еияй рекомендуется система опытных коррективов (коэффициентов) - Кл ,

К 3 , '<4. , зависящих от конструкции бона; Кг - от угла атаки элемента ссоругзния.

S. Оценка влияния па работу бона степени стеснения потока производится с помощью коэффициента перераспределения скоростей,' при этом углы атаки обратно пропорциональны Т а силы, действующие на бен - прямо пропорциональны квадрату Y - Коэффициент Ч' практически зависит только от деформации сечении мезду боком и дном потока (отношение глубины потока - Ц к осадке бона - t3 о учётом сероховатостей я А 5 ).

9. Методика гидродинамического расчёта активных лесонаправ-лявспх сооружений позволяет па основе сцепки действующих сил ресать два основные эксплуатационные задачи:

- при задаваем угла атаки насчитать необходимое число рей;

- при заданном числе рей оценить угол атаки бона.

10. Опыт эксплуатации аятизпих лесс кап равляжих сооружений в Тасеевскоа СБК ТПО "Красноярске спром" указывает на их высокие технико-экономические показателя - эксплуатационные затраты сыи-zczvcn, по сравнении с т-радкцлокныга ссору^зниямп, а 8 ... 20 раз.

П. Предлагаемые технологические схемы применения активных лесонаправлявдих сооружений в лесосплавных процессах спло-точно-соргирогочпо-формхфовочншс, погрузочных, пореАорлпросочпих рейдов, рейдов приплава, при сборе аварийной и разнесенной древесины, лесопрозоДах, первоначальном лососплаЕе, рекомендуются для приленения на предприятиях Ьйшлеспрома СССР, в зависимости от конфетных производственных условий.

12. Система двух антпвгнхрееЕЫХ бонов позволяет в результате саатия потока по ищите (воронка) и глубине (применение бона с козырькш), увеличить поверхностные и донные скорости на 30 ... 40$. Установленный эффект применим при локальном регулировании русла.

13.сПроводено внедрение некоторых результатов исследований в производство.

В 1988-89 гг. в Тасеевской СПК ТПО "Красноярсклеспром" экс-плуатировалЕсь боны, оборудованные РУ, РЭДА-02, 03 общей протяженностью 3950 ы. От внедрения ПШЮ получен экономический эффект 45 тыс.руб.

Рекалепдован, утверждён и введён с 01.05.88 г. руководящий норматкепки доцент (РД-88) "Применение 1ЦШЕ в лесосплавных процессах ВЖГО "Красвоярсклоспром", направленный на пошше-нио эксплуатационной эффективности реевых бонов, снижение позорь древесины и улучшение экологической ситуации.

Основное содергание диссертации опубликовано в следушцк работах:

I. Худоногов Б.В. Оценка гидродинамического "качества" реевого бона // Изв. вузов. Леса. Еурн. £3, - 1988. - С.34-38.

• 2. Худоногов В.В., Друг Б.Г. О влиянии на углы атаки рее-еого бока ограниченности потока Ц Лососеч., лососклад. работы и тр-г леса: Меавуз, сб. науч. тр. / ЛХА. - 1988. - С.81-86.

3. Худоногов В.В. 0 коэффициенте сопротивления элементов бопа как системы пластин. Н Лососоч., лососклад. работа и тр-т леса: Иеавуз. сб. науч. тр / Ш.. - 1989. - С.79-85.

4. Худопогов В.В. О взаимодействии системы бон - рея с водным потокам Ц Научно-технический и социальный прогресс лесопромышленного комплекса Сибирского региона. - Красноярск, 1990.' С.40-47 ( в сечати ).

5. Худоногов B.B. Исследование коэффициентов сопротивления системы боз - рея / СзбТИ. - Красноярск, 1990. - 23 с. - Дел, в ВИНИТИ, а 1539 - ВЭО.

6. Худоногоз В.В. (В соавторстве). Модуль - рея управляэ-мая (РУ-02): йнформ. листок й П6-88. - фасноярск: ЩТИ, 1988.

7. Худоногоз З.В. (В соавторстве). Рея гидродинамически активная (РГДА-02): Информ. листок й 115-88. - Красноярск, ЩТИ,

1988. . .

8. Худоногоз В.В., Сизов Б.Г. Экспериментальные исследования параметров гидродивамичискя активных рей // Научный поиск молодёзл лесной промышленности края: Тез. дока, науч.- твха.конф. - Красноярск, 1985. - С. 38.

Э. Х7ДОНОГОВ ВЛЗ. Повышение гидродинамических "качастэ" рэевых бонов // Научный попев молодэаа-лесаоЗ промиллеяности края: Тез. докл. краев, науч. - техн. конф. - Красноярск, 1987, - С. 57.

10. Худоногов В.В. (В соавторстве). Гидродинама^ски активная рея типа "подутруба" (РГДА-01)..// Науч. поиск ыолодези лесной промнпленяоети края: Тоз. докл. краев, науч. - хехз. ковф. -Красноярск, 1987. - С. 55-56.

11. Худоногоз В.В. Эксплуатационная эффективность лвсопал-равляэдих сооружений // Разработка технологии подлого использования древесины: Тез. докл.краэз. науч. - техя. конф. - хфаспсдрск,

1989. - С. 3.

12. A.C. 5 1286486 СССР ЫШ В 65 69/20. Направляющее устройство для перемещаемых иотокса бравой. (В соавторства). -Опубликовано 30.01.87. Евллетень-Л 4.

13. A.C. ü 1409560 СССР MJGI В 65 69/20. Еалравяящза устройство для перетещоная бревен з потоке водн. (В соавторстве). -Опубликовано 15.07.38. Еадлэтевь 5 2S.

14. A.C. 5 I409559 СССР ШС1 В 65 69/20. Наиразлаэдео устройство зля перемещаемых потоксм бревен. (В соавторства). -Опубликовано 15.07.88. Баллетень 5 26.

15. A.C. У, I4I474I СССР МКИ В 65 69/20. Лесосплавной боа (В соавторство). - Опубликовало 07.С8.88. Емлотень 3 29.

т. ста, Г Моих, WV52, Пздлисмо / /Уечогь /5 ев M-t-О Рем А я-"