Комплексная оценка прочностных характеристик плавающего пакета круглых лесоматериалов

УДК

DOI:

Аннотация

В связи с значительным повышением требований к экологической безопасности лесосплава, исключению потерь древесины при транспортировке ее по воде существенно возрастает важность правильной оценки прочностных характеристик лесотранспортных единиц, прежде всего их первичных элементов – пакетов круглых лесоматериалов, лесосплавных пучков. Актуальность темы также обусловлена появлением новых перспективных лесотранспортных единиц – пакетных пучков, прочностная оценка которых невозможна без основательного подхода к рассмотрению этого вопроса. Представленная в литературе информация по данной теме свидетельствует, что предлагаемые формулы имеют преимущественно эмпирический характер, неточно отражают физическую сущность явлений. Эмпирические формулы учитывают зависимость отдельных прочностных характеристик от тех или иных определяющих факторов, но не позволяют получить целостную картину. Результаты расчетов по различным формулам иногда существенно отличаются. Критерии прочностных характеристик пакета, по мнению автора, требуют пересмотра. При выполнении работы использован теоретический метод исследований с фрагментарной проверкой полученных аналитических зависимостей и положений на той части имеющегося материала экспериментального происхождения, которая наиболее достоверна. В результате проведенных исследований разработаны теоретические основы оценки прочностных характеристик плавающего пакета круглых лесоматериалов, получены аналитические зависимости для определения натяжений как в верхних, так и в нижних ветвях его обвязок. Взамен используемых прочностных характеристик плавающего пакета введены понятия его поперечной и продольной прочности, которые определяют прочность пакета в целом, предложен комплексный критерий для оценки продольной прочности плавающего пакета, получена аналитическая формула для его определения, даны рекомендации по его практическому применению. Результаты работы следует использовать при подборе обвязок пакетов круглых лесоматериалов, пучков и назначении геометрических параметров этих сплоточных единиц в целях обеспечения надлежащих прочностных характеристик. Кроме того, полученные материалы являются базой для разработки подхода к оценке прочностных характеристик новых сплоточных единиц – пакетных пучков.

Сведения об авторах

С.В. Посыпанов, канд. техн. наук, доц.

Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова,

наб. Северной Двины, д. 17, г. Архангельск, Россия, 163002;

е-mail: s.posypanov@narfu.ru

Ключевые слова

Литература

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Абуханов А.З. Механика грунтов: учеб. пособие. Ростов н/Д.: Феникс, 2006. 352 с.

2. Инструкция по эксплуатации такелажа на лесосплаве. М.: ВНИПИЭИЛеспром, 1980. 134 с.

3. Камусин А.А., Дмитриев Ю.Я., Минаев А.Н., Овчинников М.М., Патякин В.И., Пименов А.Н., Полищук В.П. Водный транспорт леса: учеб. для вузов. 2-е изд. М.: Изд-во МГУЛ, 2000. 432 с.

4. Правила (технические условия) сплотки, формирования и оснастки плотов для буксировки в Северодвинском бассейне. Архангельск: Изд-во «Правда Севера», 1989. 65 с.  

5. Справочник по водному транспорту леса / Под ред. В.А. Щербакова. М.: Лесн. пром-сть, 1986. 384 с.

6. Суров Г.Я., Посыпанов С.В., Зунин Л.Н. Плотовой лесосплав: учеб. пособие для вузов. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2007. 155 с.     

7. Суров Г.Я., Посыпанов С.В., Зунин Л.Н. Лесосплавной такелаж и такелажные работы: учеб. пособие. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2008. 138 с.

8. Харитонов В.Я., Посыпанов С.В. Опыт внедрения единого транспортного пакета вместо молевого лесосплава // Лесн. журн. 2007. №1. С. 45–52. (Изв. высш. учеб. заведений).

9. Craig R.F. Soil Mechanics. 6th ed. London, New York: E & FN Spon, 1997. 485 р.

10. Verruijt A. Soil Mechanics. Delft University of Technology, 2012. 331 p. 

Поступила 26.12.15

Ссылка на английскую версию:

UDC 634.0.378

DOI: 10.17238/issn0536-1036.2016.3.98

Comprehensive Assessment of the Strength Characteristics

of a Floating Roundwood Bundle

S.V. Posypanov, Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor

Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, Naberezhnaya Severnoy Dviny, 17, Arkhangelsk, 163002, Russian Federation;

е-mail: s.posypanov@narfu.ru

Due to the significant increase of the ecological safety requirements in timber floating, elimination of wood losses during the transportation by water, the importance of a correct evaluation of the strength characteristics of the timber-rafting units and their primary elements – roundwood bundles and logging bundles, is of prime concern. The relevance of the topic is due to the emergence of the new promising timber-rafting units – packaged bundles. Their strength assessment is impossible without a thorough approach to this issue. The relevant information available in the publications demonstrates that the proposed formulas are mainly empirical and do not sufficiently reflect the physical nature of the phenomena. The empirical formulae disclose the dependence of the particular strength characteristics on the determining factors, but do not provide a coherent view. The results of calculations by the various formulas are sometimes significantly different. The criteria of the strength characteristics of a log bundle need to be revised. The author has used a theoretical research method with a partial verification of derived experimental dependencies and provisions on the part of the existing material of experimental origin, which is the most reliable. As a result of the research, the theoretical foundation of the strength characteristics of a floating roundwood bundle is developed. The analytic dependences for the tension determination in the upper and lower branches of binding are obtained. The new concepts of transverse and longitudinal strength of a floating bundle are introduced, which determine the strength of a bundle as a whole. An integrated criterion and an analytical formula for the longitudinal strength assessing of a floating bundle are provided. We present the recommendations on its practical application. The results should be applied in the selection of the roundwood bundles binding, and determination of the geometric parameters of the float units to ensure the adequate strength characteristics. These materials are the basis for the development of an approach to the estimation of the strength characteristics of the new float units – the packaged bundles.

Keywords: wood floating, round wood, bunch, bundle, binding, strength.

REFERENCES

1. Abukhanov A.Z. Mekhanika gruntov [Soil Mechanics]. Rostov-on-Don, 2006.
352 p.

2. Instruktsiya po ekspluatatsii takelazha na lesosplave [Instructions on the Timber Floating Rigging]. Moscow, 1980. 134 p.

3. Kamusin A.A., Dmitriev Yu.Ya., Minaev A.N., Ovchinnikov M.M., Patyakin V.I., Pimenov A.N., Polishchuk V.P. Vodnyy transport lesa [Water Log Movement]. Moscow, 2000. 432 p.

4. Pravila (tekhnicheskie usloviya) splotki, formirovaniya i osnastki plotov dlya buksirovki v Severodvinskom basseyne [The Rules (Technical Regulations) of Wood Bundling, Forming and Rigging of Rafts for Towage in the North Dvina Basin]. Arkhangelsk, 1989. 65 p.

5. Spravochnik po vodnomu transportu lesa [The Guide on Water Log Movement]. Moscow, 1986. 384 p.

6. Surov G.Ya., Posypanov S.V., Zunin L.N. Plotovoy lesosplav [Rafting].  Arkhangelsk, 2007. 155 p.

7. Surov G.Ya., Posypanov S.V., Zunin L.N. Lesosplavnoy takelazh i takelazhnye raboty [Logging Rigging]. Arkhangelsk. 2008. 138 p.

8. Kharitonov V.Ya., Posypanov S.V. Opyt vnedreniya edinogo transportnogo paketa vmesto molevogo lesosplava [The Implementation of the Unit-Load Bundle Instead of Drift Floating]. Lesnoy zhurnal, 2007, no. 1, pp. 45–52.

9. Craig R.F. Soil Mechanics. London; New York, 1997. 485 р.

10. Verruijt A. Soil Mechanics. Netherlands, Delft, 2012. 331 p. 

Received on December 26, 2015