Транспортное освоение лесов и компоненты лесотранпорта. Состав и характеристика

Рис.1.1. Составная структура лесотранспортного освоения

в республике при освоении лесных массивов в различной степени используются три технологические схемы перевозки или доставки древесины: одноступенчатая, двухступенчатая и прямая вывозка древесины.

Процесс транспортного освоения лесов состоит из трех взаимосвязанных и дополняющих друг друга составных частей. Первая - включает организацию перевозки лесных грузов, машин и оборудования, людей и т.п. тяговым и прицепным составом транспортных средств. Вторая - основывается на формировании на покрытых лесом территориях развитых сетей автомобильных дорог. Функциональной особенностью третьей является обеспечение выполнения работ по складированию, сортировке и погрузке-разгрузке древесного сырья в пределах лесных массивов.

Таким образом, к числу основополагающих составляющих транспортного освоения лесов следует отнести (рис. 1.1):

1) организационно-технологические принципы, сложившиеся при осуществлении перевозок подвижным составом лесотранспортных средств;

2) сети лесных автомобильных дорог, формируемые на покрытых лесом территориях ГЛХУ (лесничеств);

3) способы производства погрузочно-складских работ, выполняемых на лесных терминалах.

Сложившиеся организационно-технологические процессы вывозки древесины требуют находить более совершенные пути для эффективного осуществления данной фазы транспортного освоения, к которым следует отнести:

- постоянно модернизировать парк лесотранспортной техники;

- рационально применять хлыстовую и сортиментную вывозку;

- обоснованно подходить к выбору способа доставки древесины с лесосек.

Анализ количественных и качественных показателей развития лесотранспортных сетей сложившихся на лесных территориях и их состояние говорит о том, что данный составляющий элемент транспортного освоения является ключевым, так как от степени обеспеченности лесных массивов автомобильными дорогами и стабильности их работы во многом зависят процессы вывозки и погрузки древесины.

Погрузочно-складские работы также являются неотъемлемой частью транспортного освоения. Ведь от того, как выбраны места размещения штабелей, каковы условия подъезда к ним и так далее будет зависеть производительность лесовозного транспорта.

Чтобы эффективно осуществлять процессы транспортного освоения на покрытых лесом территориях (лесных массивах) необходимо исходя из сущности его составляющих, а также, учитывая наличие для любого вида транспорта трех неотъемлемых составных частей (физических компонентов): путь, терминал и подвижной (тяговый и прицепной) состав, определить компонентный состав лесотранспорта (рис. 1.2).

путь – это маршрут по которому происходит движение. Его также можно охарактеризовать как среду, в которой или по которой движется транспортное средство (воздух, вода или земля) выполняя свою функцию [13]. При этом пути могут быть естественными - (воздушная среда, реки, моря, пустыни, полевые или лесные грунтовые дороги) и искусственными (каналы, автомобильные и железные дороги, трубопроводы и т.д.). путь – естественные и искусственные автомобильные дороги имеющиеся, либо вновь устраиваемые на территории лесного фонда, предназначенные для перемещения по ним колесного лесотранспорта. Что также соответствует общепринятому трактованию понятия пути, как инженерного сооружения, служащего для перемещения по нему тяговых машин и прицепного состава в процессе транспортировки грузов и пассажиров. Подвижным составом, как правило, принято называть транспортные средства при помощи которых осуществляются перевозки. Подвижной состав, предназначенный для перемещения грузов, включает тяговый и прицепной состав. Он также может состоять как из одиночного автомобиля, так и представлять собой автопоезд.

Специфика лесозаготовительного производства в процессе транспортного освоения лесных массивов требует наличия специальных, достаточно мощных автомобилей, как самостоятельно перевозящих древесину, так и в комплексе со специализированным прицепным составом – прицепами и прицепами-роспусками. К числу первичных лесотранспортных средств также относятся прицепная к колесным тракторам и мобильная форвардерная техника.

Немаловажным физическим компонентом лесотранспорта являются терминалы. Существует несколько понятий дающих представление о их предназначении. Терминалом, к примеру, следует считать пункт, где кончается одна транспортная сеть и начинается другая. Его также можно отождествлять с местом для доступа к грузу и подвижному составу, его погрузки на транспортное средство. Вместе с тем, терминалы предназначены для складирования, сортировки и хранения грузов. В условиях лесосек, лесными терминалами являются места для накопления и отгрузки хлыстов. При сортиментной заготовке лесными терминалами служат площадки, где складируются и сортируются сортименты, которые также могут служить в качестве перегрузочных пунктов.

 

58. I. Пластичность грунтов – способность грунта изменять свою форму под действием внешних сил без разрыва сплошности массы, и сохранять полученную форму после прекращения действия внешних сил. Она зависит от содержания в грунте глинистых частиц и влаги. В зависимости от влажности, связанные грунты могут быть в твердом, полутвердом, пластичном или текущем состоянии. Переход грунта из одного состояния в др. происходит при определенной влажности (пределами пластичности). Влажность, при которой грунт из пластичного состояния переходит в текучее называется границей текучести (верхний пределом пластичности), она определяется с помощью балансирного конуса. При этой влажности поры грунта заполнены свободной водой и связь между частиц нарушена. Влажность, при которой грунт из пластичного состояния переходит в твердое, называется границей раскатывания (нижний предел пластичности). Пределы пластичности используются для решения задач:1)классификация глинистых грунтов; 2)определения нормативного давления; 3) проектирования. Число пластичности Jp=Wт-Wp– это интервал влажности, в пределах которого грунт находится в пластичном состоянии.

Показатель пластичности глинистых фракций – характеризует способность минералов глинистых фракций связывать воду в пределах пластичного состояния грунта: Кр=Jр/М, где М-процент содержания в грунте глинистых частиц.

II. Набухание – увеличение объема грунта при его увлажнении. Это свойство присуще глинистым грунтам. Набухание результат гидратации грунта, т.е. когда оболочки связ. воды, которые образуются в результате увлажнения, уменьшает силу сцепления, раздвигает их и вызывает увеличение объема грунта. Тяжелые глинистые грунты имеют макс.величину. Супеси и пески почти не набухают. Показатели набухания являются: 1) вершина набухания, %; 2) величина набухания; 3) давление набухания.

III. Усадка грунтов – это уменьшение его объема при высыхания. В результате усадки грунт становится более плотным и даже твердым. При усадке происходит не только механическое уплотнение грунта, но и перераспределение его химического компонентов, т.е. усадка – сложный процесс, который приводит к изменению структурных связей между частицами грунта. Величина относительной линейной усадки b=(l1-l2)/l.

 

 

59. К числу материалов, которые подлежат уплотнению при устройстве дорожных оснований, относятся пески, песчано-гравийные смеси и щебень. Все эти материалы являются несвязными, состоящими из от­ельных частиц, крупность которых находится в пределах от 0,05 id 2 мм у песков и от 2 до 60-80 мм у гравийных смесей и щебня. При уплотнении происходит сближение частиц и их взаимная заклинка. Уплотнению препятствуют развивающиеся на контактах частиц силы трения, а также наличие сцепления на этих контактах. Благодаря тому, что таких контактов множество и силы сопротивления взаимному смеще­нию частиц различны, при действии нагрузки такие смещения не проис­ходят во всех местах одновременно, а устанавливается какая-то их оче­редность. При этом в первую очередь смещения происходят там. где сопротивления минимальны. После возрастания нагрузки смещения по­являются в новых местах. Такой характер деформации создает впечатление наличия между частицами вязких связей, хотя на самом деле они отсутствуют. Поэтому уплотнения слоев этих материалов не происходит за однократное приложение циклической нагрузки. Для завершения процесса нагрузка должна прикладываться многократно.

Для дорожных покрытий применяются асфальтобетонные смеси, Битумоминеральные смеси и цементобетон. Наличие такого вяжущего материала, как битум, коренным образом изменяет свойства щебня и гравия, являющихся в составе асфальтобетона и битумоминеральных сме­лей тем скелетом, который воспринимает нагрузки.

Уплотнение грунтов производится укаткой, трамбованием, вибрацией, виброударами, взрывами, статической нагрузкой от собственного веса грунта.

При укатке на грунт передается наклонное давление, складывающееся из вертикального от собственного веса механизма и горизонтального, возникающего за счет тягового усилия.

Трамбование грунта связано с ударами рабочего органа -- трамбовки, поднятой на некоторую высоту, о грунт. Уплотнение грунта происходит под воздействием передающейся на него ударной.

При уплотнении вибрацией и виброударами на грунт передаются колебательные и ударные воздействия от рабочего органа в результате чего происходит более плотная укладка грунта и его уплотнение.

Для уплотнения грунтов практически применяются только прицепные и полуприцепные катки. Самоходные служат для уплотнения дорожных оснований и покрытий.

По весу и удельному давлению катки бывают: легкие, средние и тяжелые.

По ходовому оборудованию: на колесном и гусеничном ходу.

Самоходные катки, кроме того различают по числу вальцов и их взаимному расположению.

Наиболее распространены катки статического действия в основу которых положен принцип укатки. Однако, толщина уплотнения такими катками ниже, чем при трамбовании и вибрировании.

Увеличение влажности до определенного значения приводит к увеличению плотности. С повышением влажности все больший объем пор заполняется водой и поэтому плотность будет ниже. Состояние грунта, поры которого целиком заполнены водой, практически и будет пределом его уплотнения.

Если влажность уплотненных грунтов ниже оптимальных значений, то необходимо применять более мощные уплотняющие машины или же доувлажнять грунт. В случае, когда влажность больше оптимальной величины, необходимой плотности достигнуть не удается и поэтому грунту необходимо дать высохнуть.

Катки с гладкими вальцами и на пневматических шинах пригодны как для уплотнения связных, так и несвязных грунтов. Кулачковые и сегментные – только для уплотнения связных грунтов. Решетчатые пригодны для уплотнения гравелистых, обломочных и мерзлых грунтов. Производительность современных землеройных машин составляет 400, и даже 600 м³/ч. В связи с этим приходится повышать производительность уплотняющих машин за счет увеличения либо их количества, либо скорости рабочего движения. Первый путь не всегда возможен ввиду значительных помех и заторов в работе при перенасыщении строительной площадки дорожными машинами и автомобилями. Второй путь применяют во многих странах, однако увеличение рабочей скорости до 12—15 км/ч сопровождается снижением глубины уплотнения (по данным М. Т. Костельова) на 30—40 %. Значит требуются дополнительные затраты и работы по разравниванию и планировке грунта более тонкими слоями.
В общем виде производительность уплотняющих машин П, м/ч, составляет:
П = 1000hσ (В—b) η/n,
где h — толщина уплотняемого слоя, м; σ — рабочая скорость движения уплотняющей машины, км/ч; В — ширина уплотняемой полосы, м: b — ширина перекрытия соседних полос уплотнения, м; η — коэффициент, учитывающий потери времени на повороты машины и переключение скоростей; n — число проходов для достижения требуемой плотности.

 

57. При тяговом расчете необходимо выяснить сопротивление перс движению машины и тяговые возможности ее Сопротивления передвижению, которые должны быть преодолены механическим приводом и колесным или гусеничным движителем,

W= W_р + W_пер + W_пов ±W_у+ W_и+ W_В

где W _р - сопротивление от рабочего органа машин; W _пер - сопротивление передвижению движителей; W _пов — сопротивление повороту машины; W, W_u, W_e — сопротивления уклона местности, инерции при разгоне и ветра.

Сопротивление от рабочего органа W зависит от назначения и типа машины, характера выполняемых работ, конструкции рабочего органа и других факторов. Сопротивления перемещению (перекатыванию) движителей, определить аналитически с достаточной точностью затруднительно. Поэтому W_пер≈ f G_М

где f - коэффициент сопротивления передвижению движителей; G_М— сила тяжести машины.

Сопротивления повороту для гусеничных машин определяются затратами энергии на срезание и смятие грунта гусеницами и трением заторможенной гусеницы. При перемещении по рыхлому вязкому грун­ту можно принять W_пов= (0,4-0,7)W_пер

Сопротивление повороту колесных машин, передвигающихся по твер­дым основаниям, обычно не учитываются из-за малых значений. При езде по рыхлому грунту можно принять W _пов = (0,25...0,5)W _пер. Сопротивление движению машины от уклона местности

W_у = ± G_М sinα

где — угол подъема пути машины; знак " + " соответствует движению машинына подъем, знак "-" - под уклон.

Сопротивление от инерции при разгоне

W_и =(m+I/r²)a где т — масса машины; I - момент инерции приводимых в движение вращающихся масс механизма привода движителей; r - радиус привод­ного колеса; а - ускорение разгона машины.

Сопротивление от давления ветра W_В= Sq_В где S - суммарная подветренная площадь машины; q_e - давление ветра. В тяговых расчетах большинства машин для земляных работ в рабочих режимах их на стройплощадке могут не учитываться отдельно инерционные силы и силы ветра, которые имеют небольшую величину по сравнению с основными составляющими. Могут не учитываться так­же сопротивления подъему и повороту.Сопротивление передвижению в процессе копания для землерой­ных машин

W=W _р + f₁ G_М. где f₁ - коэффициент сопротивления передвижению при копании

60. Экскаватор (от лат. excavo - долблю, выдалбливаю) - основной тип выемочно-погрузочных машин, применяемых для произ­водства земляных работ и добычи полезных ископаемых при открытой разработке месторождений.

Все экскаваторы разделяются на две группы: одноковшовые периоди­ческого или цикличного действия и многоковшовые - непрерывного дей­ствия. Обе эти группы экскаваторов широко применяются и в мелиорации.

Одноковшовый экскаватор состоит из трех основных частей: ходового устройства, поворотной платформы и рабочего обору­дования.

По типу ходового устройства: гусеничные (Г) и гусеничные с увеличенной поверхностью гусениц (ГУ), предназначенные для работы на грунтах с низкой несушей способностью; пневмоколесные (П); на базе трактора (Тр); на специальном шасси (СШ) и на шасси автомобиля (А).

По исполнению рабочего оборудования: с гибкой (канатной) подвеской; с жесткой подвеской (элементы рабочего оборудования при­водятся в движение гидроцилиндрами); с телескопической стрелой.

По приводу механизмов: одномоторные, многомоторные.

По типу силовых передач (приводу) экскаваторы делятся на механические и гидравлические.

По массе и мощности экскаваторы делят на размерные группы, каждой из которых соответствует набор ковшей разной вместимости.

Экскаваторы многоковшовые

Экскаваторы, непрерывно работающие и одновременно транспорти­рующие грунт в отвал или транспортные средства, называют экскавато­рами непрерывного действия.

Для обеспечения непрерывной работы машины рабочий орган дол­жен непрерывно перемещаться. Характер этого перемещения в сочета­нии с типом рабочего органа является основным признаком, по которо­му классифицируют экскаваторы непрерывного действия. У экскавато­ров продольного копания плоскости перемещения рабочего органа и движения ковшей или скребков совпадают; поперечного копания - плос­кость движения ковшей перпендикулярна плоскости движения рабочего органа; радиального копания - ковши движутся в вертикальной плоско­сти, а сам рабочий орган совершает поворотное движение относительно вертикальной оси.

Экскаваторы непрерывного действия классифицируют также по следующим основным признакам:

- типу привода - с механическим, гидравлическим, электричес­ким и комбинированным приводам;

- типу ходового устройства - па гусеничном и пневмоколесном ходах;

- способу соединения рабочего оборудования с тягачом -навесные (рабочий орган задней дополнительной опоры не имеет), полуприцепные {рабочий орган спереди опирается на тягач, а сзади - на до­полнительную пневмоколесную тележку) и прицепные;

- типу рабочего органа - цепной и роторный.

 

Р₀–общее сопротивление копанию;

S_п–подъемное усилие полиспаста;

S_н^а–активное напорное усилие;

Sⁿ_н–пассивное напорное усилие;

Р₁–касательная составляющая;

Р₂–нормальная составляющая;

Р_р–сопротивление грунта резанию;

Р_м–сопротивление трению ковша о грунт;

Р_в–сопротивление перемещению призмы волочения.

Р₁= Р_р+ Р_м+ Р_в

 

 

⇐ Предыдущая123456789

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: