Применение современной сплоточной единицы для транспортировки лесоматериалов по рекам с малыми глубинами

№59-1,

Технические науки

В статье рассмотрена актуальная проблема транспортировки круглых лесоматериалов по рекам с небольшими глубинами. Приведена значимость водного транспорта, его достоинства и недостатки.Кроме того, рассмотрена конструкция современной сплоточной единицы и ее преимущества перед пучком.

Похожие материалы

Лес представляет собой общенациональное богатство нашего государства, а лесопромышленная отрасль - это потенциал российской экономики. Большая часть всей территории Российской Федерации покрыто лесами. Исторически сложилось так, что большинство спелых и перестойных лесов находится на удаленных территориях и распределено неравномерно. Поэтому возникает необходимость транспортировки лесоматериалов из мест заготовки на достаточно большие расстояния до потребителей.

Транспортировку лесоматериалов от мест заготовки можно производить несколькими видами транспорта: сухопутный (железнодорожный, автомобильный) и водный. Не всегда тот или иной вид транспорта удобен для транспортировки. Например, На территории страны железнодорожная ветка не столь протяженная и разветвленная и многие участки находятся в отдаленности от нее, тогда именно водный транспорт в таких районах является преимущественным для транспортировки лесоматериалов.

Водный транспорт леса является перспективным видом транспорта. В него входят сплав леса и перевозка лесоматериалов в судах. При судовых перевозках в основном транспортируются лесоматериалы из лиственных пород, короткомерные круглые лесоматериалы, а также обработанная лесопродукция из разных пород древесины. В настоящее время около 60-70 % потребляемой древесины доставляется водным транспортом: балансы - предприятиям целлюлозно-бумажной промышленности, пиловочник – лесопильным и крепежный лес – для угольной и горнорудной промышленности [1].

В нашей стране довольно широко развита густая сеть лесосплавных и судоходных водных путей. Ее общая протяженность составляет более 2,3 млн. км (из них примерно 500 тыс.км применимы для судоходства и лесосплава). Для внутренних водных путей характерна не только большая протяженность, но и значительная разветвленность, которая позволяет эффективно использовать ее траснпортировки [2].

Водный транспорт имеет свои отличительные черты, а именно преимущества и недостатки перед другими.

В сравнении с другими видами транспорта (автомобильный, железнодорожный), на водный приходятся небольшие эксплуатационные и капитальные затраты, отнесенные на 1 м3 груза или на 1 м3 км транспортной работы. Потребляемая энергия при лесосплаве на такой же объем работ в 4 раза меньше, чем при перевозках с помощью железнодорожного транспорта и в 17 раз менее, чем при автомобильном. Это является основным достоинством транспортировки данным видом транспорта. К факторам, влияющим на дешевизну водного транспорта и его малую капиталоемкость, можно отнести:

  • готовый водный путь для транспортировки (река, озеро, водохранилище, море);
  • нет необходимости в дорогостоящем подвижном составе при сплаве в плотах;
  • малая масса подвижного состава на 1 т груза при перевозках леса в судах;
  • сниженная потребность в тяге на 1 т груза при плотовом лесосплаве и судовых перевозках из-за сравнительно малого удельного сопротивления движению по воде;
  • значительная грузоподъемность (речной – до нескольких сот тонн, морской – несколько тысяч тонн);
  • экологическая безопасность [3].

К основным недостаткам водного транспорта леса относится его сезонность, т.е. нет возможности транспортировки в зимнее время года: перевозка осуществляется только во время навигации, относительно небольшие скорости доставки лесоматериалов, потери леса при лесосплаве. Низкие скорости транспортировки можно объяснить тем, что сопротивление движению лесотранспортной единицы по воде увеличивается с возрастанием скорости движения намного быстрее, чем сопротивление движению, например вагонов по железнодорожным и автомобилей по грунтовой дороге.

Однако водный транспорт леса продолжит занимать существенную ступень для транспортировки лесоматериалов от береговых складов до потребителей, которые находятся на значительном большом расстоянии.

Ввиду отмены молевого лесосплава, в настоящее время сплав по малым рекам не применяется из-за ограниченных уровней стояния горизонтов воды, что привело к тому, что предприятия, которые примыкали к таким рекам, лишились путей сплава лесоматериалов. Сплав круглых лесоматериалов производится лесотранспортными единицами, которые состоят из пучков.

Пучки на сегодняшний день является наиболее распространенной сплоточной единицей. Пучок состоит из одного вида сортимента, расположенного параллельно с одинаковой длиной. Такие сплоточные единицы просты по конструкции, позволяют применять механизмы для сплотки, однако при сплаве по рекам с небольшими глубинами имеют незначительный объем [5].

Пучок лесоматериалов: 1  пучковые обвязки; 2  лесоматериалы
Рисунок 1. Пучок лесоматериалов: 1 – пучковые обвязки; 2 – лесоматериалы

Выходом из создавшейся ситуации является использование новых технологий лесосплава по малым и средним рекам. Одним из направлений новой технологии является применение современной сплоточной единицы, созданная в Архангельском лесотехническом институте им.В.В.Куйбышева Митрофановым А.А., Суровым Г.Я., Фоминцевым М.Н.[4] Сплоточная единица представлена на рисунке 2.

Сплоточная единица: 1 верховой слой; 2  средний слой; 3 низовой слой; 4  пакеты из лесоматериалов; 6,7 гибкие связи; 8  вертикальная стяжка
Рисунок 2. Сплоточная единица: 1– верховой слой; 2 – средний слой; 3– низовой слой; 4 – пакеты из лесоматериалов; 6,7– гибкие связи; 8 – вертикальная стяжка

Представленная сплоточная единица состоит из круглых лесоматериалов, расположенных в три слоя: верховой, низовой и средний, сбоку сформировано два пакета лесоматериалов с высокой плавучестью. Внутри - лесоматериалы небольшой плавучести расположены под прямым углом к наружному слою. Средний слой торцами упирается в пакеты, соединенные друг с другом при помощи гибких обвязок, которые охватывают лесоматериалы с небольшой плавучестью снаружи. В среднем слою боковые лесоматериалы присоединены с помощью горизонтальных гибких связей. Связи с гибкими обвязками присоединены при помощи вертикальных стяжек. У сплоточной единицы незначительная осадка при достаточном объеме. Формировка может осуществляться на берегу и воде. Во время половодья из всплывших сплоточных единиц формируются линейки, ряды, плоты, а затем буксируются до потребителя.

В сопоставлении с пучками такой же осадки она имеет объем больше, а следовательно, значительную волноустойчивость. В итоге снизятся потери древесины при транспортировке. В связи с тем, что укладка лесоматериалов намного плотнее в сплоточной единице, а также за счет того, что габариты плота используются более полно, то коэффициент полнодревесности такого плота из рассмотренных сплоточных единиц увеличивается на 20-25% по сравнению с пучковым плотом. Из этого следует, что снижаются расходы по эксплуатации при буксировке плота.

Внедрение данной технологии позволит решить проблему занятости населения, которые находятся в оделенных районах, увеличить объемы сырья, поступаемого на предприятие водным путем в лесотранспортных единицах, освоить дополнительные транспортные артерии с ограниченными габаритами лесосплавного хода в виде малых и средних рек.

Увеличение перевозок лесоматериалов по водным путям – путь к снижению напряженности железнодорожного транспорта и надежному обеспечению деревообрабатывающих предприятий сырьем.

Список литературы

  1. Донской И.П., Водный транспорт леса [Текст]: учебник для студентов лесотехнических специальностей высших учебных заведений / И. П. Донской, В. В. Савельев. - Москва : Лесная промышленность, 1973. - 288 с.
  2. Митрофанов А.А. Лесосплав. Новые технологии, научное и техническое обеспечение [Текст]: монография. – Архангельск: Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2007. – 492 с.
  3. Овчинников М.М. Транспорт леса в 2Т. Т2. Лесосплав и судовое перевозки [Текст]: учебн. для студ.высш.учебн.заведениц/М.М.Овчинников, В.П.Полищук, Г.В.Григорьев – М.: Издательский центр «Академия», 2009 - 208 с.
  4. Пат. 2381949 Российская Федерация, В63В35/62. Сплоточная единица [Электронный ресурс]/ А.А. Митрофанов, Г.Я. Суров, М.Н. Фоминцев, Режим доступа: http://www1.fips.ru/wps/portal/IPS_Ru#1483390934008, свободный.
  5. Суров Г.Я. Водный транспорт леса: речные плоты: учеб. пособие [Электронный ресурс] / Г.Я.Суров, Д.А. Штаборов, П.Н. Перфильев – Архангельск: Северный (Арктический) Федеральный Университет имени М.В. Ломоносова, 2015.
  6. Суров Г.Я. Водный транспорт леса: береговая сплотка лесоматериалов на незатопляемых складах: учеб. пособие [Электронный ресурс] / Г.Я. Суров, П.Н. Перфильев, Л.Н. Зунин - Архангельск: Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В.Ломоносова, 2015г, номер гос.рег. 0321503758.