40

3 ОБОСНОВАНИЕ И РАСЧЕТ ЛЕСОВОЗНОГО ТРАНСПОРТА

3.1 Выбор подвижного состава и технологического оборудования для вывозки леса

Выбор подвижного состава зависит от типа лесовозной дороги, исходя из задания с учетом его конкретного назначения [4]. В этом пункте необходимо выбрать, с учетом анализа исходных данных, модели автопоезда и прицепного состава.

Полезная рейсовая нагрузка транспортного средства (автопоезда, ж-д. поезда) является важнейшим эксплуатационным показателем. Для автопоезда она определяется по формуле

где Qбр – полная масса автопоезда, т; принимается по технической характе-

ристики;

Qa – масса автомобиля без груза, т; принимается по технической характеристики;

Qпр – масса прицепного состава, т; принимается по технической характе-

ристики; γ – объемная масса древесины, т/м3; принимается в пределах 0,6…0,8;

Полную массу автопоезда определяют по формуле

где Fk – касательная сила, кН; принимается по технической характеристике на низшей передаче КПП;

f – коэффициент сопротивления перемещению автопоезда, который можно принять 0,02…0,025 – для дорог с покрытием из железобетонных плит; 0,025…0,03 – для грунтовых и гравийных дорог, обработанных вяжущими материалами; для грунтовых и гравийных дорог без обработки – 0,035…0,06; для ледяных дорог – 0,025…0,03; тип покрытия дороги принимается по заданию;

41

ip – руководящий уклон, ‰; принимается по индивидуальному заданию; g – ускорение свободного падения, м/с2;

Определенная по формуле (59) полезная нагрузка не должна превышать грузоподъемность подвижного состава, т.е. должно соблюдаться условие

где Qгп,а – паспортная (номинальная) грузоподъемность автомобиля, т;

Qгп,пр – паспортная (номинальная) грузоподъемность прицепного состава, т.

В случае не выполнения условия (61), необходима корректировка значения полезной нагрузки путем принятия касательной силы тяги на более высокой передаче КПП.

Сменная производительность автомобиля определяется по формуле

где Tсм – продолжительность смены;

Тп.з. – подготовительно-заключительное время, которое принимается равным Тп.з. = 20 мин, для автомобилей с карбюраторным двигателем; Тп.з. = 30 мин – для автомобилей с дизельными двигателями; для тепловозов – Тп.з. = 25 мин;

Kи – коэффициент использования рабочего времени смены, равный

Kи = 0,9;

Qпол – полезная нагрузка подвижного состава, определяемая по формуле

(59);

Тц – время цикла работы транспортной единицы.

Время цикла Тц складывается из следующих элементов

где l – расстояние вывозки, км; принимается по заданию;

43

где Kпр – коэффициент запаса прицепов на ремонт, принимается равным

1,15.

В зависимости от годового объема вывозимой древесины железные дороги разделяют на три категории: I – при объеме вывозки в год 600 тыс. м3 и более; II – при объеме вывозки в год от 250 до 600 тыс. м3; III – при объеме вывозки в год менее 250 тыс. м3.

Расчетная масса грузового прицепного состава определяется по формуле

где Fк – расчетная касательная сила тяги локомотива при расчётной скорости движения, Н; по технической характеристике;

Qл – масса локомотива, т; по технической характеристике;

ωо′ – удельное сопротивление движения локомотивов, (при скорости движения 10, 20, 30 км/ч оно соответственно равно 28,5; 39,5; 40 Н/т);

ip – величина руководящего подъемы, ‰; по индивидуальному заданию;

ωо′′ – удельное сопротивление движению груженых вагонов-сцепов, Н/т.

где v – расчетная скорость движения, м/с; по индивидуальному заданию. Определяется количество сцепов в составе поезда

где qг – грузоподъемность одного сцепа, т; qсц – масса сцепа без груза, т.

Грузоподъемность вагонов-сцепов ЦНИИМЭ-ДВЗ, ЛТ-22, 43-090, 43-091 соответственно равна 24, 28, 27, 28 т, а масса без груза первых трех сцепов равна 9,5 т, для сцепа 43-091 qсц = 8,8 т.

Полученное значение ncц округляет до ближайшего целого числа.

44

Полезную нагрузку на поезд определяют в м3 по формуле

45

Число смен работы дороги в сутки и число рабочих дней в году принимается в соответствии с режимом работы лесовозного транспорта см. п. 1.3.

Списочная численность парка локомотивов

где km – коэффициент технической готовности локомотивов, km = 0,8 ;

nм – рабочий парк маневровых локомотивов при условии производства маневровой работы отдельными локомотивами: на нижнем складе – один; в лесу не более одного на каждый погрузочный пункт с обязательной проверкой возможности обслуживания двух или нескольких погрузочных пунктов одним локомотивом;

np – число резервных локомотивов, принимается в зависимости от годо-

вого грузооборота дороги: при грузообороте дороги до 250 тыс. м3 в год – один и при грузообороте дороги более 250 тыс. м3 в год – два. Численность рабочего парка лесовозных вагонов-сцепов при круглосу-

точной работа дороги рассчитывается по формуле

при двухсменной работе

при односменной работе

где Qcут – суточный план погрузки и вывозки древесины ( в сцепах);

Nп – количество одновременно действующих погрузочных пунктов в лесу. Количество лесовозных сцепов необходимое для бесперебойной работы

определяется по формуле

46

Основной составляющей водного транспорта леса является лесосплав. Применяют следующие виды лесосплава: молевой, в сплоточных единицах, кошельный и плотовой.

Основной характеристикой молевого сплава является сплавопропускная способность реки, которая определяется по формуле

где Т – время движения леса через створ, принимается равным продолжительности обслуживания участка рабочими и механизмами, ч, обычно принимается 14 ч;

bс – ширина лесосплавного хода, м, принимается по характеристике реки; v – средняя поверхностная скорость реки, м/с, принимается по характеристике реки;

k – коэффициент перехода от средней поверхностной скорости течения к технической скорости движения бревен через сжатое сечение лесосплавного хода; β – коэффициент заполнения лесосплавного хода (отношение площади,

занятой плывущими бревнами на участке лесосплавного хода к общей площади этого участка), предельно допустимый по условиям безопасного движения;

акватории, м3/м2;

dcp – средний диаметр сплавляемого бревна, м.

Сплавопропускную способность реки за лесосплавной сезон (тыс. м3) определяют по формуле

где Тсплав – сезонная продолжительность лесосплава, сут.

После расчета необходимо описать принятую форму организация труда при молевом варианте лесосплава: дистанционно-патрульный способ, пикетноконвейерная, дистанционно-групповым, с передержками в пути.

Сплотку пучков на рейдах ведут с помощью сплоточных машин: накопителей ЛР-146, ЦЛР-122; сплоточных машин ЛВ-126, ЛТ-105.

Сменную производительность сплоточной машины определяем по фор-

муле

где qn – объем пучка, принимается по характеристике сплоточной машины, м3;

Тnз – в зависимости от типа машин составляет 45…60 мин в смену, а ве-

личина Тот. л – 20…25 мин в смену;

Тц – продолжительность цикла, которая составляет Тц = 9,2 мин – при сплотке в накопителях и Тц =16,1 мин – при сплотке на агрегате.

Количество сплоточных машин необходимых для выполнения работ по формированию сплоточных единиц

где Qг – годовой объем заготавливаемой древесины, м3;

В случае низкой скорости движения воды в реке или когда в качестве водоема для сплава используется озеро применяют кошельный лесосплав, при этом используют два способа кошелей: буксировка и варпование.

Производительность судна в смену определяют по формуле

где ρд – плотность древесины, Рд = 0,79...0,81 т/м3;

Qкош – объем лесоматериалов в кошеле, составляет от 1000 до 5000 м3;

где t1 – время, необходимое для перемещения кошеля от пункта назначения до пункта отправления, мин;

Время, затрачиваемое на перемещение кошеля: кошель подтягивается к заякоренному катеру

49

v2 – скорость хода катера при завозке якоря и при обратном ходе,

200 м/мин; τ1 – время на подъем, погрузку якоря на катер и на сбрасывание его в во-

ду, мин, 2…3 мин; τ2 – время на отчалку и зачалку варпавального катера и кошелей, мин,

5…7 мин;

t2 – время на обратный ход катера, мин.

где Творп – продолжительность выполнения варповальных работ, сут.

Плотовой лесосплав предполагает перемещение по водному пути лесоматериалов, собранных в плоты.

В зависимости от условий плавания и мощности буксировщика плоты формируют объемом от 150 м3 до 40000 м3.

При сплаве древесины в виде плотов используются для сплотки пучков сплоточно-транспортные агрегаты В-43Б, В-53, ЛТ-84-А; сплоточно- транспортно-штабелевочные агрегаты ЛР-163, ЛР-164, ЛТ-165.

Производительность сплоточно-транспортных агрегатов можно рассчитать по формуле

50

где Тпз – подготовительно-заключительное время, которое составляет

35 мин;

Тот. л – время на отдых и личные надобности, которое составляет 10 мин;

Тц – продолжительность цикла, которая составляет Тц = 9,2 мин – при

сплотке в накопителях и Тц =16,1 мин – при сплотке на агрегате;

Qпл – объем пучка, м3.

Количество сплоточных машин необходимых для выполнения работ по формированию сплоточных единиц