Водный транспорт леса (стр. 10 из 11)

(табл. 4.1);

t_ср-средняя толщина пыжа, зависящая от средней бытовой скорости течения “V”, средней глу-

бины реки hв зоне лесохранилища, длины пыжа L_п и от коэффициента стеснения ψ шири-

ны реки пыжом

;

в-ширина реки.

Значение t_ср определяется по зависимости (3, стр. 98):

t_ср=t_ср⁰*φ (4.3)

где t_ср⁰-средняя толщина пыжа в зависимости от V и h, при частном значении L_п=700 м и от отно-

сительно плотности древесины ρ_от=0.7;

φ-поправочный коэффициент, зависящий от длины пыжа.

Таблица 4.2.

Значения φ=f(L_п) (3, стр.98)

Lп	100	300	500	700	1000	2000
φ	1.2	1.1	1.04	1.0	0.96	0.92

По таблице 4.1. при обеспеченности Р-50%, имеем показатели: V=0.82 м/с; h=2.4 м. По этим па-

раметрам. С использованием таблицы 16 (3, стр. 98) находим значение t_ср⁰=0.88 м, при частном

значении L_п=700 м. В первом приближении длина пыжа L_п¹ при Р-50% определяется:

По аналогии ведётся расчёт L_п и для обеспеченности Р-90%.

Данные расчёта заносятся в таблицу 4.3.

Таблица 4.3.

Значения длины пыжа при 50% и 90% обеспеченности.

Обеспеченность	tср0, м	Lп1, м	φ	tср, м	Lп, м
50 90	0.82 0.78	4703.0 4906.0	0.92 0.92	0.77 0.77	4969.7 4980.3

Значение от запани до устья притока 5 км ( по заданию). В расчёте L_п=4.9 км, что обеспечивает

достаточную ёмкость молехранилища.

4.2. Выбор типа запани, расчёт сил, действующих на запань.

Расчёт силы давления пыжа на запань следует вести для гидравлических характеристик реки в

створе запани, соответвтвующим максимальному расходу воды 10% обеспеченности. По расчёт-ным результатам расхода воды Q ( формула 1.7) и данным гидравлических характеристик (рис.1.4) в створе запани, имеем основные параметры, которые приведены в табл. 4.4.

Таблица 4.4.

Гидравлические характеристики в створе запани при Р-10%.

ОбеспеченностьР, %	Расход воды Q,м/с	Скорость тече-ния V, м/с	Ширина реки вз,м	Глубина реки h, м
10	351.8	1.25	78	3.9

При скорости течения V>0.75 м/с принимаем лежнево-сетчатую запань. Сила давления пыжа на запань определяется по зависимости /3, стр. 100/:

(4.4)

где L_р-расчётная длина пыжа. При L_п>8*в_з. Принимаем L_р = L_п , при L_п<8*в_з , L_п =8*в_з ;

в_з-средняя ширина реки в пределах расчётной длины пыжа;

t_п-среднее удельное давление потока на единицу площади пыжа;

t_в-среднее удельное давление ветра на единицу площади пыжа;

b-коэффициент, учитывающий взаимодействие пыжа с берегами, зависящий от отношения

L_р/в_з;

b₁-коэффициент, учитываюший извилистость русла. В курсовой работе принимается b₁=1.

t_п определяется по формуле и таблице /3, стр.100где

t_п=t_п¹*j_t, (4.5)

где t_п¹-удельное давление потока на пыж при частном значении потока на пыж при частном значении L_п=700 м /3, стр. 100/;

j_t-поправочный коэффициент, зависящий от длины пыжа, имеющий значения:

Lп	100	300	500	700	1000	2000
jt	1.75	1.30	1.05	1.0	0.80	2.57

t_в определяется по формуле:

, (4.6)

где

-опытный коэффициент, зависящий от скорости ветра V_в, =0.023;

r_в-плотность воздуха, r_в=1.3;

V_в-скорость ветра, V_в=12 м/с.

В курсовой работе: L_п =8*в_з=8*78=624 м; t_п¹=50 Па; j_t=1.05; t_п=50*1.05=52 Па ;

t_в=0.023*1.3*12²/2=2.15 Па; b=0.38 /3, стр.98/

Сила давления пыжа на запань, Р_д:

Р_д=

4.3. Выбор крепления запани (опор и лежней).

Натяжение лежня запани определяется по зависимости /3, стр. 103/:

T=k*P_д, (4.7)

где к-коэффициент, зависящий от стрелы провеса лежня f , принимается по таблице 19

/3, стр.104/.

Рекомендуется значение f = 0.3*в_з, при этом длина лежня в пределах запани L=1.23*в_з, коэффи-

циент к=0.57 .

В курсовой работе натяжение лежня определяется:

Т=0.57*1010.711=576139 Н

Расчётное натяжение лежня определяется по зависимости /3, стр. 104/:

Т_р=3*Т (4.8)

где 3-коэффициент запаса, принимаемый для лежней

Т_р=3*576139=1728417Н

По лежнево-сетчатой запани натяжение верхней ветви лежня Т_в определяется /3, стр. 104/:

, (4.9)

где t_п-поводная толщина пыжа у запани, принимается по таблице 29, t_п=f(V,h) (3, стр. 105);t_п=2;

а-возвышение верхней ветви лежня над водой , в зависимости от конструкции плитки запани,

рекомендуется а=0.35 /3, стр. 104/.

Т_в=

Натяжение нижней ветви лежня Т_н:

Т_н=Т_р-Т_в=1728417-1029695=698722Н

Для лежней принимают канаты диаметром от 30 до 60 мм.

Число канатов определяют по зависимости /3, стр. 104/:

, (4.10)

где R-разрывное усилие каната.

Расчётное натяжение в подвесках Т_{р. пд} определяют по эмпирической зависимости /3, стр. 104/:

Т_{р. пд}=0.21*Р_уд*

, (4.11)

где Р_уд-удельное натяжение лежня, приходящееся на 1 м его длины в пределах речной части:

, (4.12)

где L_р.ч.=1.23*в_з=1.23*48=96м

Р_уд=

на погонный метр;

-расстояние между подвесками. Принимается не менее 0.5 длины сплавляемых лесома-

териалов;

=4.5/2=2.25 м

тогда Т_р.пд=0.21*18004*2.25=8507 Н

Выбор канатов:

-верхняя ветвь лежня имеет расчётное натяжение

Т_р.в.=1029.7 кН

-нижняя ветвь имеет: Т_р.н.=698.7 кН

Принимается лежень: верхней ветви-канат стальной, двойной свивки, d= 35.5 мм ;

-типа ТК, конструкции 6*30*(6+12+12)+1 о.с., ГОСТ 3085-69, маркировочная группа проволо-

ки 1962мПа, масса 1000 м – 6270.0 кг;

-размерное усилие 1138 кН>1029=Т_р.в. , что удовлетворяет существующим параметрам.

Нижняя ветвь-канат стальной d= 30 мм, двойной свивки, типа ТК конструкции 6*30*(6+12+12) +1 о.с., ГОСТ 3085-69, маркировочная группа по временному сопротивлению разрыву 1962 мПа . Разрывное усилие 804 кН >Т_р.н.=698.7 кН , масса 1000 м – 6270 кг .

Длина лежня определяется по формуле:

L_л=1.23*в_з+100+20, (4.13)

где 100 и 20 –расстояние от уреза воды до опор и концов закрепления на анкере.

L_л=1.23*78+100+20=216 м

Рис. 4.1. Схема к расчёту лежня

1-анкерная опора; 2-лежень3-плитка запани; f-стрела прогиба; в_з-ширина реки в створе запа-

ни в период формирования пыжа.

Канат для подвесок, при Т_р.пд=7.0 кН . Принимаем канат стальной d=18 (меньше не допускается для запаней), двойной свивки, типа ЛК-Р конструкции 6*19*(1+6+6+6)+1о.с., ГОСТ-2688-80, маркировочная группа по временному сопротивлению разрыву 1600 мПа, масса 1000 м-844.0 кг, разрывное усилие 169 кН>7.0 кН .

Длина подвесок определяется по формуле /3, стр. 105/:

, (4.14)

Количество подвесок:

,