5.2. Береговая сплотка лесоматериалов в пучки

Разработку организации береговой сплотки лесоматериалов в пучки целесообразно начать с установления объема и осадки пучков.

Возможная максимальная осадка пучков определяется в зависимости от глубины затопления плотбища, глубины русла на лимитирующем створе первого участка реки и лимитирующих глубин на перекатах ниже сортировочно-сплоточного рейда в мае.

Для определения допустимой осадки пучков принять наименьшую из указанных глубин [1, 17, 25].

Высоту, ширину и объем пучка можно определить по формулам:

c=a/b=B/H; H=2·b=T/(ρ_д·ξ); W=π·a·b·L·η= (π/4) ·B·H·L· η, (5.3)

где c – коэффициент формы пучка. Значения с принимают по правилам сплава; для озерных условий – до 1,5; для каналов и лимановых систем – до 2,0; для зон в естественных условиях – до 3(см. табл. П 8.12, строка 5);

a, b – полуоси поперечного сечения пучка, м;

B – ширина пучка, м;

H – высота пучка, м;

T – осадка пучка, м.

Возможная осадка пучка определяется сплавной глубиной h_спл лесосплавного хода:

Т= h_спл-Z, (5.4)

где Z – донный запас зависит от осадки пучков: при Т<1,5 м Z=0,20 м, а при Т=1,5-3,0 м Z=0,25 м.

Полная высота пучка H определяется по зависимости

H=2·b=T/(ρ₀·ξ), (5.5)

где ρ₀ – относительная плотность древесины: ρ₀= ρ_д/ ρ, здесь ρ_д и ρ – плотность древесины и воды, т/м³;

ξ – коэффициент, зависящий от относительной плотности древесины ρ₀: при ρ_д=0,5, ξ=1,0, при ρ_д=0,70-0,80, ξ=0,94;

W – объем пучка, м³;

η – коэффициент полнодревесности пучка, зависящий от диаметра бревен в сортиментном пучке(табл. 5.3).

Таблица 5.3

Значения коэффициента полнодревесности пучка в зависимости от диаметра бревен

dбр, см	16	20	26	30
η	0,56	0,60	0,66	0,70

Результаты расчета размеров и объемов пучков следует записать в табл. 5.4. Количество пучков по каждому сортименту определяется i_п=W_с/W_п.

Пучки одного сортимента необходимо установить в секцию или ленту секции. По принятым размерам секций в зависимости от габаритов водного пути по первому участку вычислить количество пучков в секции и ее объем. Уточнить размеры секций и определить их число.

По соотношениям L_сек= 1,05i₁L; В_сек=i₂B определить длину и ширину секций,

где L_сек - длина секции, обычно принимается равной (4…5) В_сек, (см. подразд.6.1);

i₁ - число пучков по длине;

L - длина пучка;

В_сек - ширина секции (см. подразд.6.1);

i₂ - число пучков по ширине.

Таблица 5.4

К расчету размеров, объемов и количества пучков

Наименование сортиментов	Диаметр сортимента dср, м	Длина бревна L, м	Размеры пучка			Объем пучка W, м3	Количество пучков iп, шт.
			высота H, м	осадка Т, м	ширина B, м

Результаты расчета размеров и объемов секций записать в табл. 5.5.

Таблица 5.5

Размеры и объемы секций

Наименование сортиментов	Количество пучков в секции			Объем секции, м3	Размер секции, м		Число секций
	по длине	по ширине	всего		длина	ширина

Необходимая площадь берегового плотбища для размещения всех секций плотов:

F_n=Σn_i· L_сек· B_сек·β, (5.6)

где n_i – количество секций определенного сортимента;

L_сек, B_сек – соответственно длина и ширина секций, м;

β – коэффициент использования площади плотбища; β=1,25.

Величину этого коэффициента принять в пределах 1,2…1,3. По определенной площади плотбища F_п и извест­ной его средней ширине В_п (см. п.2 табл. П.8.12) вычислить длину плотбища L_п.

Продолжительность плотового сплава принять в пределах 5-10 суток, но не более возможной продолжительности периода плотового сплава. Необходимо стремиться с первого дня очистки реки ото льда в кратчайший срок завершить плотовой сплав, так как это позволит осуществлять вывод секций плотов при более высоких горизонтах воды и увеличить продолжительность периода молевого сплава. В то же время нужно учитывать, что при малой продолжительности периода плотового сплава потребуется большое количество катеров для буксировки секций от плотбища до пунктов формирования плотов.

Необходимость производства дноуглубления и объем земляных работ на территории берегового плотбища определяют следующим образом:

1) устанавливают необходимую отметку плотбища, обеспечивающую вывод секции береговой сплотки при гарантированном уровне воды:

Z = Z_г-T-ΔZ, (5.7)

где Z_г - отметка гарантированного уровня, устанавливаемая по графику (рис. 5.1) в зависимости от принятой продолжительности периода вывода секций плотов с территории плотбища, м;

Т- осадка пучков, м;

ΔZ - донный запас, принимаемый 0,20 - 0,25 м;

2) полученное значение необходимой отметки плотбища сравнивают со средней отметкой земли на затопляемом плотбище Z_п (п. 8 табл. П.8.12). Если Z > Z_п, земляные работы на территории плотбища не проводят. Если Z_п > Z, объем требуемых земляных работ определяют по формуле

W_з=F_п(Z_п - Z). (5.8)

Выбор типа агрегата береговой сплотки зависит от следующих производственных условий: объема сплачиваемых пучков, расстояния перемещения пучков по плотбищу, типа карманов-накопителей у сортировочных транспортеров, грунто-дорожных условий по территории плотбища и т.д.

По известному значению максимального объема пучка (см. табл. 5.4), протяженности плотбища и в зависимости от соответствующих дорожных условий выбирают тип агрегата береговой сплотки. Основные характеристики этих агрегатов приведены в прил. 9.

В зависимости от времени года работы агрегата (снежный и бесснежный периоды) выбирают агрегаты с санным прицепом (ТАЗ-1, В-51) или в санном и колесном исполнении (УНСА-20, В-43, В-53).

Береговую сплотку лесоматериалов из штабеля целесообразно производить транспортно-штабелевочными агрегатами (В-49. ЛР-117, Т-84), которые также можно использовать на штабелевке и срывке лесоматериалов в воду.

Необходимое количество механизмов определяют по формуле

n=W_сп/(П_см·D·m), (5.9)

где W_сп – объем лесоматериалов подлежащих сплотке (см. П.1.8 табл. П.8.1);

D – количество дней работы;

П_см – сменная производительность механизма, м³;

m – число смен за сутки.

Производительность сплоточно-транспортных и транспортно-штабелевочных агрегатов для береговой сплотки рассчитывают по формуле

П_см=((T-t_пз)/t) ·K_в·W_п, (5.10)

где T – продолжительность рабочей смены, мин;

t_пз – время подготовительно-заключительных операций в течение рабочей смены, t_пз=30-40 мин;

K_в – коэффициент использования рабочего времени агрегата, K_в=0,75-0,85;

t – продолжительность цикла, мин;

W_п – объем пучка в м³.

На сплотку и транспортировку одного пучка затрачивается время (продолжительность цикла), необходимое для выполнения следующих операций: t₁ - установка агрегата к карману-накопителю; t₂ - погрузка готового пучка из кармана-накопителя на агрегат; t₂^’ - погрузка пачки бревен из накопителя и последующее формирование пучка на агрегате; t₃ - обвязка пучка; t₄ - транспортировка пучка по плотбищу; t₅ - укладка пучка в плот; t₆ - холостой ход агрегата.

Скорости движения агрегатов в грузовом и холостом направлениях можно принять по данным табл. 5.6.

Таблица 5.6

Скорости движения агрегатов

№ п/п	Наименование агрегата	Скорость движения, км/ч
		грузовое направление	холостой ход
1.	В-43, В-51, УМСА-20, ГАЗС-1	3,7	4,7
2.	В-49, ЛР-117, ЛТ-84	9,8	11,8

Продолжительность технологических операций t₁, t₂, t₂^’, t₅ целесообразно взять из хронометражных данных о затратах времени на выполнение технологических операций береговой сплотки для агрегатов разных типов (табл. 5.7).

Таблица 5.7

Продолжительность технологических операций береговой сплотки

Наименование операций	Затраты времени., мин. для агрегата*
	В-43	В-51	УНСА-20	ТАЗС-1	В-53	В-49	ЛР-117	ЛТ-84
1. Разворот и установка агрегата к накопителю	1,0 1,4	0,33	1,00 1,30	0,33	1,00 1,40	0,70	0,70	0,70
2. Захват готового пучка из накопителя	2,68 3,60	0,84	4,9 5,8	3,20	1,0 2,0	1,20	3,1	1,5
3. Захват пачки из накопителя и формировка пучка	4,20	4,20	6,20	5,10	4,20	2,20	-	-
4. Укладка пучка в плот	1,91 2,42	0,84	3,38 4,49	2,74	0,7 1,2	1,60	3,1	2,0

* В числителе указана затрата времени зимой, в знаменателе – летом.

Продолжительность обвязки пучка принимается t₃ = 3 мин. при ручной обвязке и t₃ = 1,0-1,5 мин. при помощи станков ОС-ЗКЛС.

Технологический процесс береговой сплотки следует описать в такой последовательности: дать техническую характеристику принятого для береговой сплотки агрегата; перечислить все технологические операции, выполняемые агрегатом на плотбище, начиная с забора лесоматериалов из карманов-накопителей или из штабелей и заканчивая укладкой пучков в секции; перечислить обслуживающий штат рабочих и их функции.

Потребность в рабочих на формировку секций плотов устанавливают по действующим нормам выработки [6]. Нельзя забывать установку (если это необходимо) на плотбище торцевыравнивающего станка. При описании станка нужно привести его краткую характеристику и конструкцию.

Механизмы для штабелевки и срывки древесины в воду целесообразно принять одинаковые для всех приречных складов.

Необходимо установить потребное количество рабочих для обслуживания механизмов, общие трудозатраты на производство береговой сплотки и выработку на одного рабочего. Все данные следует занести в табл. 5.1 и 6.1.

Определить диаметр троса или проволоки для обвязки пучков, длину обвязки, ее вес, общее количество обвязок и общий вес потребного такелажа для береговой сплотки [16].