Обоснование параметров балластных емкостей мобильного причала для перевалки лесоматериалов

УДК

627.142.2

DOI:

10.37482/0536-1036-2022-1-143-154

Аннотация

Применение мобильного малогабаритного причала предложенной авторами ранее конструкции позволяет существенно расширить возможности и снизить затраты на перевалку лесоматериалов. При буксировке причала на существенные расстояния его балластные емкости пусты, что обеспечивает минимизацию осадки и сопротивления воды перемещению. У пункта выполнения работ выравнивающую балластную емкость заполняют водой до достижения горизонтальности верхней поверхности причала. В этом положении осуществляют его локальные перемещения в случае значительного изменения уровня воды в водоеме. Исходя из технологичности изготовления и минимизации объема выравнивающей емкости она сконструирована как отделенная вертикальной стенкой часть внутреннего пространства у кормы причала. В перестановочную балластную емкость заливают воду для погружения причала до опирания на спланированный береговой откос.  Откачивают воду из нее для всплытия причала при его локальных перестановках. При этом не следует допускать существенного дифферента. Нижнюю точку продольного сечения перестановочной емкости предусмотрели на пересечении днища причала и вертикали, которая делит пополам ватерлинию при завершении выравнивания. Разработаны алгоритмы определения положения вертикальной стенки выравнивающей емкости, положения и формы стенок перестановочной емкости. Для условного причала единичных высоты и ширины установили расстояние указанной вертикальной стенки от нижней точки причала, координаты точек профилей левой криволинейной и правой стенок перестановочной емкости. По этим координатам получили эмпирические зависимости. По значениям вычисленных метацентрических высот убедились в обеспечении продольной и поперечной остойчивости причала во всех положениях. Экспериментальная проверка на физической модели причала подтвердила правильность результатов. Переход к нужным размерам продольного профиля от условных предполагается с сохранением пропорций.

---

Данная статья опубликована в режиме открытого доступа и распространяется на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная (CC BY 4.0) • Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов

Сведения об авторах

С.В. Посыпанов, д-р техн. наук, проф.; ResearcherID:ABF-6542-2021, ORCID: 0000-0003-0600-7089
В.О. Чупраков, аспирант; ResearcherID: ABF-4113-2021, ORCID: 0000-0002-4265-2555
Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова, наб. Северной Двины, д. 17, г. Архангельск, Россия, 163002; e-mail: s.posypanov@narfu.ru,
slav.tchupr@yandex.ru

Ключевые слова

круглые лесоматериалы, мобильный причал, судовые перевозки, погрузка лесоматериалов, балластные емкости

Для цитирования

Посыпанов С.В., Чупраков В.О. Обоснование параметров балластных емкостей мобильного причала для перевалки лесоматериалов // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 1. С. 143–154. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-1-143-154

Литература

1. Войткунский Я.И., Фаддеев Ю.И., Федяевский К.К. Гидромеханика. Л.: Судостроение, 1982. 455 с. Voytkunskiy Ya.I., Faddeyev Yu.I., Fedyayevskiy K.K. Hydromechanics. Leningrad, Sudostroyeniye Publ., 1982. 455 p.
2. Войткунский Я.И., Иванов А.Н., Луговский В.В. и др. Справочник по теории корабля: В 3 т. Т. 1. Гидромеханика. Сопротивление движению судов. Судовые движители. Л.: Судостроение, 1985. 764 с. Voytkunskiy Ya.I., Ivanov A.N., Lugovskiy V.V. et al. Handbook of Ship Theory: In 3 Vol. Vol. 1. Hydromechanics. Ship Motion Resistance. Ship Propulsion Systems. Leningrad, Sudostroyeniye Publ., 1985. 764 p.
3. Голдстейн Г. Классическая механика. М.: Наука, 1975. 415 с. Goldstein H. Classical Mechanics. Translated from English. Moscow, Nauka Publ., 1975. 415 p.
4. Корпачев В.П. Теоретические основы водного транспорта леса. М.: Акад. естествознания, 2009. 236 с. Korpachev V.P. Theoretical Foundations of Waterborne Transportation of Timber. Moscow, Akademiya estestvoznaniya Publ., 2009. 236 p.
5. Лебедев Н.И. Лесосплавной флот. М.: МГУЛ , 2003. 205 с. Lebedev N.I. Timber Rafting Fleet. Moscow, MGUL Publ., 2003. 205 p.
6. Минаев А.Н., Беленов И.А., Козленков Н.И. Лесосплавной флот. М.: Экология, 1991. 272 с. Minayev A.N., Belenov I.A., Kozlenkov N.I. Timber Rafting Fleet. Moscow, Ekologiya Publ., 1991. 272 p.
7. Посыпанов С.В. Технологические схемы погрузки лесоматериалов на суда с использованием мобильного малогабаритного причала // Актуальные направления научных исследований ХХI века: теория и практика. 2015. Т. 3, № 2-2(13-2). С. 313–317. Posypanov S.V. Technological Schemes of Loading Timber on Ships with Use of the Mobile Small-Sized Berth. Aktual’nye napravlenia naucnyh issledovanij XXI veka: teoria i praktika [Current Directions of Scientific Research of the XXI Century: Theory and Practice], 2015, vol. 3, no. 2-2(13-2), pp. 313–317.
8. Посыпанов С.В., Чупраков В.О. Применение мобильных малогабаритных причалов при выгрузке круглых лесоматериалов из воды // Аллея Науки. 2018. Т. 5, № 6(22). С. 285–288. Posypanov S.V., Chuprakov V.O. The Use of Mobile Small-Sized Berths for Unloading Round Timber out of Water. Alleya nauki [Alley-Science], 2018, vol. 5, no. 6(22), pp. 285–288.
9. Суров Г.Я., Зунин Л.Н. Организация береговой сплотки. Архангельск: АГТУ , 2006. 75 с. Surov G.Ya., Zunin L.N. Organization of Coastal Rafting. Arkhangelsk, ASTU Publ., 2006. 75 p.
10. Суров Г.Я., Барабанов В.А., Рымашевский В.Л. Перевозки лесных грузов в судах внутреннего плавания. Архангельск: СА ФУ, 2010. 208 с. Surov G.Ya., Barabanov V.A., Rymashevskiy V.L. Timber Cargo Transportation in Inland Navigation Vessels. Arkhangelsk, NArFU Publ., 2010. 208 p.
11. Чупраков В.О., Посыпанов С.В. Результаты исследования взаимодействия мобильного малогабаритного причала с водной средой при его буксировке // Изв. СП бЛТА , 2020. Вып. 233. С. 152–165. Chuprakov V.O., Posypanov S.V. Research Findings of an Relocatable Small Size Pontoon Pier Interaction with the Aquatic Medium during Its Towing. Izvestia Sankt-Peterburgskoj Lesotehniceskoj Akademii [News of the Saint Petersburg State Forest Technical Academy], 2020, is. 233, pp. 152–165. DOI: https://doi.org/10.21266/2079-4304.2020.233.152-165
12. Чупраков В.О., Посыпанов С.В. Обоснование геометрических параметров мобильного малогабаритного причала для перевалки лесных грузов // С овременные машины, оборудование и IT-решения лесопромышленного комплекса: теория и практика. Воронеж: ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова, 2021. С . 154–159. Chuprakov V.O., Posypanov S.V. Justification of Geometric Parameters of a Mobile Small-Sized Way for Transshipment of Timber Cargo. Materials of the All-Russian Scientific and Practical Conference “Modern Machines, Equipment and IT Solutions for Industrial Complex: Theory and Practice”. Voronezh, VSUFT Publ., 2021, pp. 154–159. DOI: https://doi.org/10.34220/MMEITSIC2021_154-159
13. Якшаров П.С. Малые стальные суда. Л.: Судостроение, 1986. 168 с. Yaksharov P.S. Small Steel Vessels. Leningrad, Sudostroyeniye Publ., 1986. 168 p.
14. Atkinson K.E. An Introduction to Numerical Analysis. New York, Wiley, 1989. 657 p.
15. Griffith A. SPSS for Dummies. Hoboken, NJ, Wiley, 2007. 360 p.
16. Kleinstreuer С. Modern Fluid Dynamics. Dordrecht, Springer, 2010. 620 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4020-8670-0
17. Larsson L., Stern F., Visonneau M. Numerical Ship Hydrodynamics. Dordrecht, Springer, 2014. 318 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-94-007-7189-5
18. Riley K.F., Hobson M.P., Bence S.J. Mathematical Methods for Physics and Engineering. Cambridge, Cambridge University Press, 2006. 1359 p. DOI: https://doi.org/10.1017/CBO9780511810763
19. Symon K.R. Mechanics. Addison-Wesley, 1971. 639 p.
20. Weisberg S. Applied Linear Regression. Hoboken, NJ, Wiley, 2005. 329 p. DOI: https://doi.org/10.1002/0471704091