Научные статьи \ Прикладные науки. Медицина. Технология \ Сельское хозяйство. Лесное хозяйство. Охота. Рыбное хозяйство \ Лесное хозяйство. Лесоводство

Обоснование геометрических параметров высокоэффективной плоской сплоточной единицы

Обоснование геометрических параметров высокоэффективной плоской сплоточной единицы

Автор: Васильев В.В., Афоничев Д.Н.

Журнал: Resources and Technology @rt-petrsu

Рубрика: Полная статья

Статья в выпуске: 2 т.20, 2023 года.

Бесплатный доступ

Для реализации экономически выгодного первоначального и магистрального сплава лесоматериалов в сплоточных единицах требуется разработка современных плоских сплоточных единиц, имеющих высокие транспортно-эксплуатационные показатели. Рассмотрена высокоэффективная плоская сплоточная единица, обладающая простотой конструкции и высоким коэффициентом полнодревесности. Приведённые преимущества плоской сплоточной единицы образуются из-за особенности укладки круглых лесоматериалов в рядах сплоточной единицы, когда каждый круглый лесоматериал верхнего ряда укладывается между двумя круглыми лесоматериалами нижнего ряда, а также наличия внутренних и наружных поперечных прокладок. Использование рассмотренной высокоэффективной плоской сплоточной единицы, независимо от условий её эксплуатации, требует в обязательном порядке правильного расчёта её габаритных размеров. Предложена методика обоснования геометрических параметров разработанной плоской сплоточной единицы, где акцент поставлен на определение проектной и фактической длины, ширины и высоты сплоточной единицы. Обоснование геометрических параметров плоской сплоточной единицы осуществлялось с учётом конструктивных особенностей сплоточной единицы, характера укладки круглых лесоматериалов в рядах, минимальной ширины и глубины сплавного хода. В результате этого были получены зависимости для расчёта проектной и фактической ширины, длины и высоты высокоэффективной плоской сплоточной единицы. Полученные зависимости для расчёта проектной ширины, длины и высоты плоской сплоточной единицы позволяют определить максимально возможные габаритные размеры сплоточной единицы. В свою очередь, полученные зависимости для расчёта фактической длины, ширины и высоты плоской сплоточной единицы являются рабочими формулами, которые учитывают максимально возможную укладку круглых лесоматериалов в ряду и количество укладываемых рядов и используются при расчёте габаритных размеров изготавливаемой плоской сплоточной единицы для конкретных условий плавания. Применение предложенной высокоэффективной плоской сплоточной единицы на первоначальном и магистральном сплаве лесоматериалов позволит обеспечить экономически выгодную доставку древесины потребителям из труднодоступных мест, где отсутствует развитая сеть автомобильных и железных дорог.

Еще

Плоская сплоточная единица, круглые лесоматериалы, ряды, коэффициент полнодревесности, осадка, габаритные размеры

Короткий адрес: https://sciup.org/147241382

IDR: 147241382   |   УДК: 630*378.33   |   DOI: 10.15393/j2.art.2023.6763

Calculation of transport and operational indicators of an improved flat-flow unit

To implement an economically profitable initial and main timber rafting in raft units, the development of modern flat-raft units with high transport and operational performance is required. A highly efficient flat raft unit with a simple design and a high coefficient of raft section density is considered. The above advantages of a flat raft unit are formed due to the specific design of round timber laying in the rows of a flat unit, when each round timber of the upper row is stacked between two round timbers of the lower row with internal and external transverse gaskets. The use of the considered highly efficient flat-flow unit, regardless of its operating conditions, necessarily requires the correct calculation of its overall dimensions. The method to substantiate geometric parameters of the developed flat raft unit is proposed, where the emphasis is placed on determining the design and actual length, width and height of the raft unit. The geometric parameters of the flat raft unit were justified by taking into account the design features of the raft unit, the design of round timber laying in rows, the minimum width and depth of the floating road. The obtained dependences for calculating the design width, length and height of a flat raft unit allow the authors to determine the maximum possible overall dimensions of a flat unit. In turn, the obtained dependences for calculating the actual length, width and height of a flat raft unit are working formulas that take into account the maximum possible laying of round timber in a row and the number of stacked rows, and are used in calculating the overall dimensions of the manufactured flat raft unit for specific navigation conditions. The use of the proposed highly efficient flat-flow unit for the initial and main timber rafting will make it possible to ensure cost-effective delivery of wood to consumers from hard-to-reach places that lack a developed network of roads and railways.

Еще

Список литературы Обоснование геометрических параметров высокоэффективной плоской сплоточной единицы

  • Heinze M., Fiedler H. J. Water Consumption, Nutrition and Growth of Pine Seedlings under the Conditions of Different Radiation Intensity, Watering and Fertilization // Flora. 1980. Vol. 169, is. 1. P. 89—103. DOI: https://doi.org/10.1016/S0367-2530(17)31167-2.
  • The Role of Vegetation Management for Enchancing Productivity of the World's Forests / R. G.Wagner, K. M. Little, B. Richardson [et al.] // Forestry. 2006. Vol. 79, is. 1. Р. 57—79. DOI: https://doi.org/10.1093/forestry/cpi057.
  • Thinning Effect on Height and Radial Growth of Pinus thunbergii Parlat. Trees with Special Reference to Trunk Slenderness in a Matured Coastal Forest in Hokkaido, Japan / K. Masaka, H. Sato, H. Torita [et al.] // Journal of Forest Research. 2013. Vol. 18, is. 6. P. 475—481. DOI: 10.1007/s10310-012-0373-y.
  • Simulated Productivity of One- and Two-Armed Tree Planting Machines / B. T. Ersson, L. Jundén, U. Bergsten [et al.] // Silva Fennica. Vol. 47, no. 2, art. 958. DOI: 10.14214/sf.958.
  • Competitiveness of Mechanized Tree Planting in Finland / H. Hallongren, T. Laine, J. Rantala [et al.] // Scandinavian Journal of Forest Research. 2014. Vol. 29, is. 2. P. 144—151. DOI: 10.1080/02827581.2014.881542.
  • NieuwenhuisM., Egan D. An Evaluation and Comparison of Mechanised and Manual tree Planting on Afforestation and Reforestation Sites in Ireland // International Journal of Forest Engineering. 2002. Vol. 13, is. 2. P. 11—23. DOI: 10.1080/14942119.2002.10702459.
  • Rantala J., Laine T. Productivity of the M-Planter Tree-Planting Device in Practice // Silva Fennica. 2010. Vol. 5, no. 44. P. 859—869. DOI: 10.14214/sf.125.
  • Factors Affecting the Success of Direct Seeding for Lowland Afforestation in the UK / I. Willoughby, R. L. Jinks, G. Kerr [et al.] // Forestry. 2004. Vol. 77, is. 5. P. 467—482. DOI: 10.1093/forestry/77.5.467.
  • Economic Analysis of Stand Establishment for Scots Pine / K. Hyytiainen, S. Ilomaki, A. Makela [et al.] // Canadian Journal of Forest Research. 2006. Vol. 36, no. 5. P. 1179—1189. DOI: 10.1139/x06-023.
  • Лесоэксплуатация: Учебник для студ. высш. учеб. заведений / В. И. Патякин [и др.]. М.: Издательский центр «Академия», 2006. 320 с.
  • Шелгунов Ю. В., Шейнин Я. Г., Ларионов Л. А. Лесоэксплуатация. М.: Лесн. пром-сть, 1975. 304 с.
  • Rukomojnikov K. P., Vedernikov S. V., GabdrahmanovM. G. A Method for Delimbing Tree-Trunks and a Device for Applying the Method // Journal of Applied Engineering Science. 2018. Vol. 16, no. 2. P. 263—266. DOI: https://doi.org/10.5937/jaes16-16442.
  • Сеннов С. В. Лесоведение и лесоводство: Учебник для студ. вузов. М.: Издательский центр «Академия», 2005. 256 с.
  • Овчинников М. М., Полищук В. П., Григорьев Г. В. Транспорт леса: В 2 т. Т. 2. Лесосплав и судовые перевозки: Учебник для студ. высш. учеб. заведений. М.: Издательский центр «Академия», 2009. 208 с.
  • Транспорт леса: В 2 т. Т. 1. Сухопутный транспорт / Под ред. Э. О. Салминена. М.: Издательский центр «Академия», 2009. 368 с.
  • Васильев В. В., Афоничев Д. Н. Усовершенствованные системы плотового сплава лесоматериалов: [монография]. Saarbrucken (Германия): Изд-во LAP LAMBERT Academic Publishing, 2014. 284 с.
  • Perfiliev P., Zadrauskaite N., Rybak G. Study of hydrodynamic resistance of a raft composed of the flat rafting units of various draft // International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM 18 (1.5), Austria, 2018. P. 765—772.
  • Patent 5119529 USA, Int. CI.5 В63В 35/62. Cable hook / Wire Rope Industries Ltd., PointeClaire, Canada. No. 703,844; filed: 21.05.1991; date application 09.06.1992.
  • Brevet 2882723 FR, Int. CI.8 В63В 35/00, 3/08, 7/02. Embarcation modulaire pour le transport des grumes par voie d'eau / demandeur Roumengas Jonsa Guy; Mandataire SCHMITT. No. 0502132; la date de la demande 03.03.05; la date de parution 21.10.2005, bulletin 06/36. 14 р.
  • Feasibility study of geometrical parameters of wood transportation roads including prediction of optimum terms of construction and retrofitting sequence / A. V. Skrypnikov, V. G. Kozlov, V. A. Zelikov [et al.] // Civil Engineering and Architecture. 2021. No. 9 (6). P. 2077—2083. DOI: 10.13189/cea.2021.090635.
  • A linear model of the forest transport network and an algorithm for assessing the influence of the density of points and the length of links in developing multi-forested areas / V. V. Nikitin, A. V. Skrypnikov, V. G. Kozlov [et al.] // International Journal of Engineering Trends and Technology. 2021. No. 69 (12). P. 175—178. DOI: 10.14445/22315381/IJETT-V69I12P220.
  • Algorithm for determining the curvature of the project line of a truck haul road and the rate of change in its curvature / A. O. Borovlev, A. V. Skrypnikov, V. G. Kozlov [et al.] // Civil Engineering and Architecture. 2021. No. 9 (5). P. 1582—1589. DOI: 10.13189/CEA.2021.090528.
  • Patent 3556319 USA, Int. CI. В63Ь 27/16. Log-bundling apparatus / M. Ray Holden, P. O. Box 716, Ketchikan, Alaska. No. 857,247; filed: 30.06.1969; date application 19.01.1971.
  • Patent 3971309 USA, Int. CI.2 В63В 27/16. Log bundling apparatus and method of bundling logs / Wilfred Spry Brodie, P. O. Box 175, Gibsons, British Columbia, VON 1VO, Canada. No. 566,904; filed: 10.04.1975; date application 27.07.1976.
  • Машины и механизмы для лесовозных железных дорог / Ю. Л. Шевченко, B. Н. Еремичев, Д. Ю. Почтарь [и др.]. М.: Гослесбумиздат, 1980. 144 с.
  • Васильев В. В., Афоничев Д. Н. Обоснование показателя гибкости плота из сплоточных единиц // Известия вузов. Лесной журнал. 2022. № 4. С. 146—155. DOI: 10.37482/05361036-2022-4-146-155.
  • Васильев В. В. Модернизированный плот для рек с малыми глубинами // Вестник ПГТУ. Серия: Лес. Экология. Природопользование. 2015. № 1. С. 45—58.
  • Васильев В. В., Афоничев Д. Н. Использование плоских сплоточных единиц на первоначальном сплаве лесоматериалов // Известия вузов. Лесной журнал. 2022. № 1. C. 128—142. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-1-128-142.
  • Васильев В. В., Афоничев Д. Н. Расчёт прочности гибкого водонепроницаемого материала плоских сплоточных единиц со стабилизированным запасом плавучести // Resources and Technology. 2022. Т. 19, № 2. С. 77—102. DOI: 10.15393/j2.art.2022.6203.
  • Васильев В. В. Расчёт транспортно-эксплуатационных показателей усовершенствованной плоской сплоточной единицы // Resources and Technology. 2022. Т. 19, № 4. С. 1—22. DOI: 10.15393/j2.art.2022.6365.
  • Васильев В. В. Обоснование параметров транспортно-технологической схемы поставки древесины в плоских сплоточных единицах по принципу плот (линейка) — плот // Resources and Technology. 2021. Т. 18, № 2. С. 48—78. DOI: 10.15393/j2.art.2021.5603.
  • Васильев В. В. Транспортно-технологическая схема поставки древесины водным транспортом в плоских сплоточных единицах по принципу плоская сплоточная единица - плот // Арктика: инновационные технологии, кадры, туризм: Материалы междунар. научно-практич. онлайн-конф.; г. Воронеж, 17—19 ноября 2020 г. Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г. Ф. Морозова», 2020. С. 335—340.
  • Васильев В. В., Аксенов И. И. Транспортно-технологическая схема поставки лесоматериалов потребителям в плоских сплоточных единицах по принципу плоская сплоточная единица — баржа // Наука и образование на современном этапе развития: опыт, проблемы и пути их решения: Материалы междунар. научно-практич. конф. г. Воронеж 24—25 ноября 2020 г. Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский ГАУ», 2020. С. 30—33.
  • Патент 210485 Р. Ф., МПК B63B 35/62. Плоская сплоточная единица / В. В. Васильев, Д. Н. Афоничев, В. А. Морковин, В. В. Абрамов, Е. В. Поздняков; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г. Ф. Морозова» (RU). № 2021125409; заявл. 19.10.2020; опубл. 18.04.2022, Бюл. № 11. 5 с.
  • Патент 2777674 Р. Ф., МПК B65B 35/02, B65G 69/20. Плоская сплоточная единица / В. В. Васильев, Д. Н. Афоничев, В. А. Морковин, В. В. Абрамов, Е. В. Поздняков; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г. Ф. Морозова» (RU). № 2021140068; заявл. 30.12.2021; опубл. 08.08.2022, Бюл. № 22. 8 с.
  • Патент 199681 Р. Ф., МПК В65G 69/00, 57/18. Сплоточная машина / В. В. Васильев, Д. Н. Афоничев, В. А. Морковин, Е. В. Поздняков; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г. Ф. Морозова» (RU). № 2020119839; заявл. 08.06.2020; опубл. 14.09.2020, Бюл. № 26. 5 с.
  • Патент 213802 Р. Ф., МПК B60P 3/41. Грузовая платформа / В. В. Васильев, Д. Н. Афоничев, А. В. Лощенко; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский ГАУ» (RU). № 2022123837; заявл. 08.09.2022; опубл. 29.09.2022, Бюл. № 28. 10 с.
  • Патент 2777676 Р. Ф., МПК B65B 35/02. Плоская сплоточная единица / В. В. Васильев, Д. Н. Афоничев, В. А. Морковин, В. В. Абрамов, Е. В. Поздняков; заявитель и патентообладатель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г. Ф. Морозова» (RU). № 2021140062; заявл. 30.12.2021; опубл. 08.08.2022, Бюл. № 22. 8 с.
Еще
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp