Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Расчет реевого бона


Гидродинамический расчет реевого бона. В практике лесосплава выполняют гидродинамический и статический расчеты бонов реевого типа. Рассмотрим общую теорию сопротивления тел, обтекаемых жидкостью.
На бон, установленный на реке, воздействуют поток воды, плывущий лес и ветер. Влекущая сила потока воды или ветра R, действующая на любое плавающее тело, определяется по формулам гидродинамики (раздел 3).
Бон или пластина, поставленные нормально к направлению потока, являются плохообтекаемыми телами. Для таких тел в качестве характерной площади принимают площадь их поперечного сечения, нормального к направлению движения. Она называется площадью миделя и обозначается знаком Θ.
В качестве характерной площади принимается смоченная поверхность тела F для хорошо обтекаемых тел, например, судна или пластинки, которые расположены в потоке параллельно течению потока. Тогда преобладающими являются силы трения, направленные касательно к этой поверхности и вызванные действием сил вязкости в слое воды, граничащем со смоченной поверхностью тела. Такое сопротивление называется сопротивлением трения.
Суммарное сопротивление для тел, значительно удлиненных в направлении движения, но плохообтекаемых, с учетом сопротивлений давления и трения, определяют по зависимости
Расчет реевого бона

Значения коэффициента сопротивления давления ζ изменяются в зависимости от формы тела. Так, для пластинки, поставленной нормально к направлению потока, ζ=2,0, а для хорошообтекаемого тела каплевидной формы ζ=0,03. Значения коэффициента сопротивления трения f изменяются в зависимости от шероховатости поверхности тела. Для плавающего ряда бревен, расположенных нормально к направлению течения, ζ=0,020...0,025, а для гладкой пластинки - ζ=0,003.
Значения коэффициентов ζ, f зависят от критериев Рейнольдса и Фруда. При современном состоянии гидродинамики эти коэффициенты пока трудно установить теоретическим путем. Для инженерных расчетов среднее значение коэффициентов определяют постановкой специальных экспериментов. При определении опытным путем значений коэффициентов сопротивлений учитывают скорости движения, которые в условиях лесосплава имеют незначительные колебания.
На тела, плавающие на свободной поверхности жидкости, кроме сил сопротивлений давления и трения, действуют волновые сопротивления. Ho эти сопротивления имеют незначительные величины и их учитывают несколько повышенными опытными значениями коэффициентов сопротивления давления.
Для гидродинамического расчета реевого бона необходимо установить:
- среднюю поверхностную скорость течения v реки в пределах сплавного хода на участке размещения бона и расчетную скорость ветра vв;
- конструкцию бона - количество бревен по ширине и ширину бона b, наличие козырька и его тип, осадку бона f;
- угол α между направлением течения и боном, при котором не происходит подныривания бревен под бон;
- длину бона L, определяемую в зависимости от намечаемой степени перекрытия боном ширины реки и допустимого угла между боном и направлением течения;
- размеры рей; их осадку tp и длину lp (этими размерами при расчетах можно варьировать).
При расчете учитывают следующие силы (рис. 36).
Расчет реевого бона

1. Нормальную PIп и параллельную РIIп составляющие силы воздействия речного потока определяют по формулам
Расчет реевого бона

2. Нормальную PIп составляющую силу воздействия плывущего леса определяют по формуле
Расчет реевого бона
Расчет реевого бона

3. Сила перпендикулярного воздействия ветра на бон PIе.б и на плывущий вдоль него лес РIв.п равна
Расчет реевого бона

При ширине полосы проплывающего леса bл < 2,0 м величину силы PIл не учитывают, так как дополнительное давление от плывущего леса на бон не наблюдается вследствие изменения скоростного режима потока воды у бона.
При ширине полосы плывущего леса bл < 1 м даже уменьшается давление потока воды на бон.
4. Сила воздействия потока на реи РIp (нормальная составляющая)
Расчет реевого бона

Расчет количества гидравлических опор. Для удержания бона под углом α к направлению потока количество рей определяют из уравнения моментов относительно точки О (рис. 37):
Расчет реевого бона

Из уравнения проекции всех сил, действующих на бон, определяем нагрузку на головную опору:
Расчет реевого бона

Для многоопорного бона нагрузка на головную опору определяется по формуле
Расчет реевого бона

В зависимости от количества рей нагрузку на одну промежуточную опору Rп определяют из условия
Расчет реевого бона

Нагрузку на канат или на звеньевые соединения бона можно определить по формуле (173) с учетом внешних сил, приложенных только к части бона от его конца до рассматриваемого соединения. Сечение каната подбирают по разрывному усилию с трехкратным коэффициентом запаса прочности.
Статический расчет бонов. С учетом эксплуатационных условий, размера бона, сил, определенных гидравлическим расчетом, выполняется статический расчет по проверке прочности бона. Бон рассматривают как балку, лежащую на двух опорах, из которых одна подвижная, и рассчитывают на поперечные, продольные или совместные нагрузки. Часть бона между двумя смежными опорами - реями, якорными опорами или выносами - принимают за расчетный пролет.
Расчет бона на прочность при воздействии поперечных нагрузок Mmax выполняют по формуле
Расчет реевого бона

Расчет реевого бона

Под воздействием продольных нагрузок разрушение бонов происходит от скалывания или смятия древесины. В бонах с болтовым соединением происходит смятие древесины вдоль волокон в гнездах для болтов; с нагельными - смятие нагелей поперек волокон; со шпоночным -излом шпонок; в пакетных - разрыв обвязок. Расчет бонов на прочность от этих нагрузок заключается в определении допустимых нагрузок РIIдоп по следующим эмпирическим зависимостям:
Расчет реевого бона

При совместном действии поперечных и продольных сил на реевый или многоопорный бон возникают напряжения в отдельных его элементах. Расчет для этого случая выполняют по формуле
Расчет реевого бона

Строительство и эксплуатация лесонаправляющих сооружений. Основными операциями при строительстве бонов являются: оторцовка бревен, разметка и сверление отверстий, изготовление болтов или нагелей, сборка бонов, перемещение готовых звеньев по строительной площадке и спуск их на воду.
Боны собирают на специально подготовленной на берегу лесосплавной реки площадке, выше места установки бона. Наиболее совершенными конструкциями являются болтовые и нагельные боны. При изготовлении таких бонов применяют стационарные или переносные сверлильные установки на базе бензопилы "Урал". Для изготовления деревянных шести- или восьмигранных нагелей используют станок ДСН-1 производительностью 20 штук восьмигранных нагелей в час. Нагели могут иметь длину до 2 м и толщину 75 мм.
Стационарная сверлильная установка (рис. 37) для сверления отверстий в бревнах под болты или деревянные нагели состоит из вертикального одно- или двухшпиндельного сверлильного станка, двухосной фиксаторной тележки для подачи бревен к станку. Разметка отверстий в бревнах выполняется автоматически при помощи делительной рейки, укрепленной на тележке, которая передвигается по узкоколейному пути.
В производственных условиях для изготовления нагельных бонов применяли поточную автоматическую линию В-27А.
Расчет реевого бона

Автоматическая линия (рис. 38) состоит из поперечного транспортера-накопителя брусьев, поступающих из шпалорезного цеха; брусоукладчика, холостого роликового конвейера, сверлильно-запрессовочного станка с бункером-накопителем для нагелей, разрезного станка и пульта управления. Для изготовления нагельных бонов применяют трехкантные брусья.
Расчет реевого бона

Линия В-27А работает следующим образом. Готовят трехкантный брус на шпалорезном станке и подают продольным транспортером, с которого их сбрасывают на поперечный транспортер-накопитель. Специальные упоры этого транспортера поджимают брусья к неподвижному упору, откуда их периодически забирают захватами брусоукладчика и подают в соответствующие ячейки в ленте бона. Под лентой бона расположен механический клин, с помощью которого расширяют промежуток между брусьями бона для укладки в свободный участок очередного бруса. Захваты бревноукладчика и клин после укладки бруса возвращают в исходное положение. Толкатель брусоукладчика поджимает уложенный брус до стыка и перемещает ленту бона на один шаг конвейера, равный расстоянию между стыками.
В момент завершения передвижки включают сверлильно-запрессовочный станок. После запрессовки одновременно с реверсом за-прессовочного устройства включают механизм перемещения ленты на следующий шаг, и процесс повторяется, При сверлении и запрессовке нагеля линия останавливается по команде от датчиков, настроенных на стыки брусьев. Линию обслуживает один оператор.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: