Материал: 873

6

Лесосплавной пучок — это формирование из лесоматериалов, уложенных параллельно и соединённых обвязочными комплектами (стропкомплектами).

Транспортной характеристикой лесосплавного пучка является осадка t, т.е. величина погружения в воду пучка, составляющая часть его высоты.

Осадку назначают, руководствуясь следующими требованиями

где Mn — глубина водного пути, м; z — донный запас, м.

Всилу специфики структурно-анатомического строения древесины, проявляющейся в поглощении воды и водяных паров, осадка при нахождении пучка в воде изменяется, увеличиваясь и предельно достигая значения,

равного высоте пучка H, т.е. tпр =H (начало затопления пучка).

При организации лесосплава необходимо знать динамику водопоглощения древесины и связанную с ней осадку транспортной единицы, определяющих возможность, целесообразность и эффективность лесосплава.

Всвязи с поставленной целью данная лабораторная работа включает два взаимосвязанных исследования: определение плотности древесины и динамику осадки при нахождении лесосплавного пучка в спокойной воде и при волнении (квазитурбулентный режим).

Материально-техническое обеспечение: образцы лесоматериалов, захваты-держатели (не обязательно), рулетка с миллиметровыми делениями, бак и ванна с водой, стеллажи, слесарный инструмент, потокообразователь, обвязочные комплекты, водонепроницаемая плёнка, краска, кисти, весы.

Методика выполнения и содержание работы. Определение плотности древесины проводят на модельных брёвнах (образцах) пород: сосна, берёза, осина, ель в количестве не менее 15 — 20 штук каждой породы. Характеристика образцов: длина l — 0,5, 1,0 и 2,0 м; диаметр d — 6, 8, 10 и 12 см; в коре и без коры, свежесрубленные, правильных цилиндрической и усечённого конуса форм; из комлевой, срединной и вершинной частей ствола дерева.

Количество опытных образцов устанавливает ведущий занятия преподаватель.

Организационной формой выполнения лабораторной работы рекомендуется учебная бригада в составе 3 — 4 студентов.

Подлежащие исследованию образцы нумеруют цифрами (арабскими или римскими), наносимыми на торец образца.

Одновременно формируют экспериментальные лесосплавные пучки из неокоренных и окоренных образцов. При этом, для контроля формируется контрольный лесосплавной пучок, заключённый в гидрооболочку из плёнки.

Связанные пучки должны иметь коэффициент формы С=2.

Порядок выполнения (проведения) работы:

1.При определении плотности древесины лесоматериалов наполнить бак водой на две трети его высоты и установить захват-держатель.

7

2.Измерить диаметры и длины модельных (опытных) образцов с точностью до 1 мм, а также взвесить.

3.Поочерёдно погрузить в бак с водой опытные образцы одним, а затем другим концом, установить в вертикальное положение и измерить при сво-

бодном плавании высоты надводных частей h1 и h2 в двух противоположных точках торцевых срезов.

4.Результаты измерений по породам древесины записать в табл. 1.

По результатам проведенных исследований

1.Рассчитать среднюю плотность ρср для каждой исследованной породы, используя формулы (7) и (8).

2.Выполнить теоретические исследования и построить графики зависимости

3. Сделать выводы и дать предложения (рекомендации).

При изучении динамики осадки лесоплавных пучков

1.Сформировать три модельных лесосплавных пучка из неокоренных, окоренных и в гидрооболочке модельных образцов с коэффициентом формы С=2. Взвесить и измерить длину, ширину и высоту пучков. Замаркировать пучки: H — неокоренный; О — окоренный; К — контрольный (в гидрооболочке).

2.Заполнить экспериментальную ванну на две трети водой (рис. 2).

3.Подготовить измерительную систему (плавающую рейку с оснасткой).

4.Погрузить пучки в воду и измерить осадку пучков.

5.Записать результаты наблюдений измерений в табл. 3 и оставить пучок для предстоящих наблюдений W с градацией через 10 суток.

8

0на поверхности

0,1 погружен

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Рис. 2. Схема установки для исследования динамики осадки лесосплавного пучка: 1 — ванна; 2 — вода; 3 — лесосплавной пучок; 4 — измерительное устройство; 5 — направляющая (кондуктор)

По результатам исследований динамики осадки tn лесосплавного пучка:

1.Построить интегральную кривую динамики осадки tn лесосплавных пучков марок Н, О и К в зависимости от продолжительности Т их нахождения на воде (функция tn=f(T)).

9

Таблица 3

Характеристика пучка и значения осадки

Марка пучка

Масса М, кг

Длина L, м

Высота H, м

Коэффициент формы С

Плотность ρ, кг/м3

Осадка tn, м:

начальная

через Т суток

10

20

30

40

ит. д.

2.Сделать выводы и дать предложения, объяснив сущность процесса взаимодействия лесосплавного пучка и воды.

Лабораторная работа № 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛАВУЧЕСТИ ЕЛОВЫХ И СОСНОВЫХ ТОНКОМЕРНЫХ СОРТИМЕНТОВ ОСЕННЕ-ЗИМНЕЙ ЗАГОТОВКИ

Цель работы: отработать практические навыки определения характера плавучести хвойного тонкомера.

Теоретические предпосылки. Ядровая у сосны и спелая у ели древесины имеют плотность в пределах 470 — 500 кг/м3, т.е. обладают плавучестью и могут служить естественным однородным подплавом в бревне. При этом продолжительность нахождения на плаву Т зависит от процента подплава, который определяется по соотношению диаметров бревна D и ядра или спелой древесины dя. Экспериментальным путём установлены зависимости D, dя и Т, представленные в табл. 4 и рекомендованные для практического пользования. Считается, что плавучесть обеспечена при dя ≥ dяmin и не

обеспечена при dя < dяmin (см. рис. 3), где dяmin — табличное значение диаметра ядра или спелой древесины.

Материалы и инструменты: натурные образцы сортиментов любой длины, измерительная рулетка, гидрованна, микрокалькулятор.

10

Рис. 3. Характер плавания хвойных тонкомерных сортиментов:

а — с обеспеченной плавучестью (dя ≥ dяmin); б — с необеспеченной плавучестью (dя < dяmin)

Методические указания к определению плавучести:

1.Измерить диаметр сортимента D, ядра или спелой древесины dя в вершинном торце и записать в табл. 5.