Сплоточная единица

Авторы патента:

Папонов Николай Николаевич (RU)

Афоничев Дмитрий Николаевич (RU)

Васильев Владимир Викторович (RU)

B63B35/62 - образованные из бревен и т.п.

Владельцы патента RU 2456199:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежская государственная лесотехническая академия" (RU)

Изобретение относится к сплаву древесины, а именно к сплоточным единицам. Сплоточная единица выполнена из круглых лесоматериалов ограниченной плавучести, скрепленных обвязками и разделенных на две части. Одна из частей сплоточной единицы расположена над водой, а другая - полностью погружена в воду. Части сплоточной единицы разделены рядом лесоматериалов повышенной плавучести. Объем лесоматериалов повышенной плавучести определяется соответствующим математическим выражением, указанным в формуле изобретения. Изобретение обеспечивает повышение запаса плавучести сплоточной единицы. 4 ил.

Изобретение относится к сплаву древесины, а именно к сплоточным единицам.

Известна сплоточная единица, выполненная из круглых лесоматериалов, скрепленных обвязками и разделенных поперечными прокладками, продетыми по обвязкам, на две части, одна из которых расположена над водой, а другая - полностью погружена в воду (см. а.с. СССР №1298168, М. кл. B65G 69/20, 23.03.1987. Бюл. №11).

Недостатком данной сплоточной единицы является малый запас плавучести.

Задача, на решение которой направлено изобретение - повышение запаса плавучести сплоточной единицы.

Для решения этой задачи в сплоточной единице, выполненной из круглых лесоматериалов ограниченной плавучести, скрепленных обвязками и разделенных на две части, одна из которых расположена над водой, а другая - полностью погружена в воду, согласно изобретению части сплоточной единицы разделены рядом лесоматериалов повышенной плавучести, имеющих объем

где V_ПП - объем ряда лесоматериалов повышенной плавучести, м³;

V_ПВ - объем части сплоточной единицы, погруженной в воду, м³;

- плотность лесоматериалов ограниченной плавучести части сплоточной единицы, полностью погруженной в воду, в конце сплава, кг/м³;

- плотность лесоматериалов ограниченной плавучести части сплоточной единицы, полностью погруженной в воду, в начале сплава, кг/м³;

ρ - плотность воды, кг/м³;

- плотность лесоматериалов повышенной плавучести в конце сплава, кг/м³;

- плотность лесоматериалов повышенной плавучести в начале сплава, кг/м³;

V - объем сплоточной единицы - сумма объемов разделенных частей: погруженной в воду V_ПВ и расположенной над водой V_НВ, м³;

ρ_Д - плотность лесоматериалов ограниченной плавучести части сплоточной единицы, расположенной над водой, кг/м³;

m - масса обвязок, кг.

В процессе плавания лесоматериалы ограниченной плавучести части сплоточной единицы, полностью погруженной в воду, водонасыщаются и их плотность увеличивается от до , а следовательно, повышается масса сплоточной единицы на . Увеличение массы сплоточной единицы способствует дополнительному погружению в воду ее объема, равного

и составляющего 10…20% от объема погруженной части V_ПВ. Таким образом, лесоматериалы ограниченной плавучести части сплоточной единицы, расположенной над водой, окажутся погруженными в воду и будут находиться на границе раздела сред: воздух - вода, а следовательно, будут подвержены интенсивному водонасыщению. В результате запас плавучести сплоточной единицы недостаточен. Ряд лесоматериалов повышенной плавучести с объемом V_ПП, устанавливаемым с учетом полного веса сплоточной единицы в конце сплава, разделяющий части сплоточной единицы, погружается в воду при водонасыщении лесоматериалов ограниченной плавучести части сплоточной единицы, полностью погруженной в воду, и тем самым препятствует погружению в воду части лесоматериалов ограниченной плавучести, расположенной над водой, в течение всего периода сплава. Интенсивное водонасыщение лесоматериалов повышенной плавучести на границе раздела сред: воздух - вода компенсируется высоким запасом плавучести данных лесоматериалов. Объем лесоматериалов ограниченной плавучести части сплоточной единицы, полностью погруженной в воду V_ПВ, определен без учета веса ряда лесоматериалов ограниченной плавучести, что обеспечивает при спуске на воду полное погружение данной части и исключает возможность интенсивного водонасыщения лесоматериалов ограниченной плавучести на границе раздела сред: воздух - вода. Таким образом, запас плавучести сплоточной единицы повышается.

На фиг.1 изображена сплоточная единица с поперечным расположением ряда лесоматериалов повышенной плавучести, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид спереди; на фиг.3 - сплоточная единица с продольным расположением ряда лесоматериалов повышенной плавучести, вид сбоку; на фиг.4 - то же, вид спереди.

Сплоточная единица состоит из лесоматериалов ограниченной плавучести 1 в виде хлыстов или сортиментов лиственницы, березы или сосны, скрепленных обвязками 2 и разделенных на две части рядом лесоматериалов повышенной плавучести 3 в виде предварительно подсушенных хлыстов или сортиментов ели, сосны. Ряд, состоящий из лесоматериалов повышенной плавучести 3, расположен поперечно или продольно и имеет объем

Одна часть лесоматериалов ограниченной плавучести 1 полностью погружена в воду (расположена ниже границы 4 раздела сред: воздух - вода) и имеет объем

а другая часть лесоматериалов ограниченной плавучести 1 расположена над водой (выше границы 4 раздела сред: воздух - вода) и имеет объем V_НВ=V-V_ПВ.

При сплотке на предварительно уложенные на поверхности плотбища обвязки 2 укладывают лесоматериалы ограниченной плавучести 1 части сплоточной единицы полностью погружаемой в воду объемом V_ПВ с плотностью . Затем на уложенные лесоматериалы ограниченной плавучести 1 укладывают ряд лесоматериалов повышенной плавучести 3 объемом V_ПП с плотностью . При поперечной укладке необходимо обеспечить, чтобы крайние лесоматериалы повышенной плавучести 3 были продеты под обвязки 2, для чего в их торцах устраиваются пазы, а при продольной - полную ширину ряда лесоматериалов повышенной плавучести 3. На ряд лесоматериалов повышенной плавучести 3 укладывают лесоматериалы ограниченной плавучести 1 объемом V_НВ с плотностью ρ_Д. Утягивают и соединяют обвязки 2 сплоточной единицы.

В начале сплава сплоточная единица погружается в воду до состояния, при котором ее вес G_CE будет равен выталкивающей силе, в свою очередь равной весу вытесненной воды C_ВВ, то есть

где g - ускорение свободного падения, м/с².

G_ВВ=V_BBρg,

где V_BB - объем вытесненной воды, равный объему погруженных в воду лесоматериалов сплоточной единицы, м³.

Преобразование приведенных формул позволяет определить объем погруженных в воду лесоматериалов сплоточной единицы

Учитывая, что и V_НВ=V-V_ПВ

Таким образом, объем погруженных в воду лесоматериалов сплоточной единицы больше объема V_ПВ, а следовательно, лесоматериалы ограниченной плавучести 1 будут полностью погружены в воду (ниже границы 4 раздела сред: воздух - вода) в начале сплава и не подвергнутся интенсивному водонасыщению.

В конце сплава погруженный в воду объем сплоточной единицы увеличится на

Подставив в данную формулу , найдем

Таким образом, назначаемый объем лесоматериалов повышенной плавучести 3, разделяющий части сплоточной единицы, должен быть

При соблюдении данного условия лесоматериалы ограниченной плавучести 1 части сплоточной единицы, расположенной над водой, защищены от погружения в воду. Сплоточная единица в течение всего периода сплава находится на воде и ее потопление вследствие водонасыщения лесоматериалов ограниченной плавучести 1 исключено.

Применение сплоточной единицы предложенной конструкции позволяет осуществлять сплав древесины в течение длительного времени без потери плавучести.

Сплоточная единица, выполненная из круглых лесоматериалов ограниченной плавучести, скрепленных обвязками и разделенных на две части, одна из которых расположена над водой, а другая полностью погружена в воду, отличающаяся тем, что части сплоточной единицы разделены рядом лесоматериалов повышенной плавучести, имеющих объем

причем

где V_ПП - объем ряда лесоматериалов повышенной плавучести, м³;
V_ПВ - объем части сплоточной единицы, погруженной в воду, м³;
- плотность лесоматериалов ограниченной плавучести части сплоточной единицы, полностью погруженной в воду, в конце сплава, кг/м³;
- плотность лесоматериалов ограниченной плавучести части сплоточной единицы, полностью погруженной в воду, в начале сплава, кг/м³;
ρ - плотность воды, кг/м³;
- плотность лесоматериалов повышенной плавучести в конце сплава, кг/м³;
- плотность лесоматериалов повышенной плавучести в начале сплава, кг/м³;
V - объем сплоточной единицы - сумма объемов разделенных частей: погруженной в воду V_ПВ и расположенной над водой V_НВ, м³;
ρ_д - плотность лесоматериалов ограниченной плавучести части сплоточной единицы, расположенной над водой, кг/м³;
m - масса обвязок, кг.

Похожие патенты:

Сплоточная единица // 2453466

Изобретение относится к сплаву древесины, а именно к сплоточным единицам. .

Плот // 2418711

Изобретение относится к плотовому сплаву, а именно к плотам. .

Сплоточная единица // 2381949

Изобретение относится к сплаву древесины, а именно к сплоточным единицам. .

Плот // 2290337

Изобретение относится к области водной транспортировки леса и предназначено для транспортирования круглых лесоматериалов. .

Плоская сплоточная единица // 2187442

Изобретение относится к лесной промышленности и может быть использовано при лесосплаве по рекам с малыми глубинами. .

Сплоточная единица // 2177436

Сплоточная машина // 2165374

Изобретение относится к лесной промышленности и может быть использовано при изготовлении многорядных плоских сплоточных единиц. .

Машина для сплотки лесоматериалов // 2142399

Изобретение относится к сплоточным агрегатам, используемым на лесосплаве. .

Плоская сплоточная единица // 2121949

Сплоточная единица // 2043255

Изобретение относится к лесной промышленности и может быть использовано при сплаве лесоматериалов по рекам с малыми глубинами. .

Сплоточная единица // 2456200

Изобретение относится к сплаву древесины, а именно к сплоточным единицам

Плот // 2475408

Изобретение относится к плотовому сплаву древесины, а именно к плотам

Плоская сплоточная единица // 2477698

Изобретение относится к водному транспорту лесоматериалов и может быть использовано при первоначальном лесосплаве по рекам с малыми глубинами

Плот // 2487046

Изобретение относится к плотовому сплаву лесоматериалов, а именно к плотам

Плоская сплоточная единица // 2520655

Изобретение относится к лесной промышленности и может быть использовано при первоначальном лесосплаве по рекам с малыми глубинами. Плоская сплоточная единица содержит выровненный ряд круглых лесоматериалов, стянутых двумя гибкими обвязками и вертикальными стяжками между бревнами. Обвязка выполнена в виде гибкой нити, в средней части которой и на свободных ее концах установлены грузовые петли с фиксаторами. На нижней ветви нити подвижно установлены вертикальные стяжки, изготовленные из стального корпуса прямоугольной формы. Посредством нижнего отверстия вертикальная стяжка подвижно установлена на нижней ветви гибкой нити, а верхнее отверстие корпуса стяжки соединено вертикальным пазом и двумя боковыми горизонтальными пазами, выполненными с противоположных сторон двух пластин и корпуса стяжки для заводки в них верхней ветви гибкой нити и ее фиксации. Обе ветви гибкой нити охватывают поштучно круглые лесоматериалы, которые на концах нити застопорены фиксатором. Изобретение обеспечивает упрощение процесса формирования плоской сплоточной единицы, а также улучшаются транспортные ее характеристики при первоначальном лесосплаве по рекам с малыми глубинами. 6 ил.

Плоская сплоточная единица // 2525498

Изобретение относится к сплаву лесоматериалов, а именно к сплоточным единицам. Плоская сплоточная единица содержит ряды длинных круглых лесоматериалов и ряды коротких, уложенные поярусно перпендикулярно друг другу и расположенные в прямоугольных рамках, изготовленных из лесоматериалов, обвязки и вертикальные стяжки жестко закреплены на нижней рамке. Лесоматериалы, образующие рамку, соединены неравнобокими металлическими уголками, снабженными вертикальными проушинами и прикрепленными шурупами длинными боками к внешней стороне поперечных лесоматериалов, образующих рамку. Короткие бока прикреплены к внешней стороне продольных лесоматериалов, образующих рамку. Вертикальные стяжки, закрепленные по углам нижней рамки, продеты через проушины каждого металлического уголка и выведены на поверхность сплоточной единицы, где соединены по диагонали друг с другом с помощью соединительных устройств. Изобретение обеспечивает повышение прочности сплоточной единицы. 7 ил.

Плот // 2543138

Изобретение относится к водному транспорту леса, а именно к плотовому сплаву, и может быть использовано лесосплавными предприятиями. Плот содержит сформированные из пучков лесоматериалов секции, соединенные продольными и поперечными креплениями, тормозные щиты, и систему управления торможением плота с тросовыми тягами и блоками. Тормозные щиты обладают возможностью поворота в горизонтальной плоскости и в вертикальной плоскостях и располагаются на понтонной раме, соединенной шарнирами с кормовой частью плота. Изобретение обеспечивает эффективное движение плота в стесненных условиях. 6 ил.

Способ формирования секций малогабаритных плотов на минирейде // 2618560

Изобретение относится к водному транспорту леса, а именно к формированию секционных сортиментных плотов и может быть использовано лесосплавными и лесозаготовительными предприятиями. Способ формирования секций малогабаритных плотов заключается в том, что на первом пучке бортовой линейки бортлежнем делают шлаг, фиксируемый после утяжки двумя дуговыми сжимами, затем первый ошлагованный пучок разворачивают вокруг угла вспомогательного пучка и отпускают его вниз по течению до натяжения бортлежня и далее опускают в воду следующий пучок, разворачивают его и, подправляя багром, сопровождают до контакта с первым пучком. По аналогии продолжают набор бортовой линейки с периодическим стравливанием бортлежня, затем формируют внутреннюю линейку секции, далее к формировочному устройству подвешивают еще один вспомогательный пучок, который располагают с речной стороны у ближнего к берегу анкера. Конец вспомогательного каната после двух-трех оборотов вокруг анкера укладывают на ближний вспомогательный пучок. Затем к нему подают первый пучок для внутренней линейки, на нем делают концом вспомогательного каната два шлага у обвязок таким образом, чтобы вспомогательный канат оставался наверху, размещаясь по оси пучка, и затем стравливают вспомогательный канат. Вновь подаваемые пучки крепят к вспомогательному канату при помощи временных проволочных хомутов, аналогично продолжая действия до набора нужной длины линейки, соответствующей длине секции. Изобретение обеспечивает снижение трудозатрат и уменьшение количества необходимых наплавных сооружений для формирования плота. 4 ил.