книги из ГПНТБ / Лебедев Н.И. Водный транспорт леса учебник

работ относятся сортировочно-сплоточные работы. В последние годы автоматизация рейдовых работ развивалась по двум направ­

шины для учета, сортировки и сплотки бревен, машины для сорти­ ровки сплоточных единиц и формирования плотов); второе — соз­ дание сортировочно-сплоточных агрегатов, представляющих собой комплекс машин, механизмов и устройств, образующих одну по­ точную линию. Сортировочно-сплоточными агрегатами ведутся автоматический или полуавтоматический учет, сортировка и сплотка сортиментов в сплоточные единицы установленного объ­ ема. В развитии этих направлений в нашей стране проделана значительная исследовательская и проектно-конструкторская ра­ бота. В настоящее время на лесосплавных предприятиях работают, проходят заводские и производственные испытания многие маши­ ны, механизмы, агрегаты и поточные линии. Теоретические основы и конструкции этих средств автоматизации рассматриваются в спе­

хлыстов на нижних складах леспромхозов, при сдаче лесосплав­ ным предприятиям, при сплотке на лесосплавных рейдах, при по­ грузке в суда, выгрузке из воды и сдаче потребителям. Учет леса сопровождается оформлением соответствующих документов.

В настоящее время эта операция ведется в основном вручную, поштучным измерением диаметров в вершинном отрезе и длины бревен и определения их объемов по сортимептным таблицам. О трудоемкости учета леса можно судить по следующим данным. На каждой сплоточной машине на учете заняты 5—6 человек, т. е. почти столько же, сколько рабочих-сплотчиков. На водном лесотранспорте число рабочих, занятых на учете леса, достигает 10% численности всех производственных рабочих; в целом же в лесной и деревообрабатывающей промышленности эту операцию выпол­ няют около 100 тыс. человек. Помимо большой трудоемкости, руч­ ной учет леса ограничивает производительность машин и меха­ низмов (сортировочных транспортеров, сплоточных машин и др.) лесосплава.

Кроме того, автоматизация обеспечивает объективность учета и сводит до минимума субъективные ошибки, которые при ручном учете могут быть значительными.

Автоматический учет леса установками для поштучного обмера бревен и для обмера пучков может выполняться следующими спо­ собами: геометрическим обмером бревен или пучков; измерением

:Машины и механизмы лесосплава», «Основы автоматизации производства».

200

объема воды, вытесненной бревнами или пучками при их полном погружении; путем суммирования веса бревен или пучков и вы­ талкивающей силы (силы плавучести).

При геометрическом способе обмера автокубатурником изме­ ряется диаметр (текущий, срединный, в вершинном отрезе) и длина бревна или высота и ширина пучка. Счетно-решающее уст­ ройство автокубатурника вычисляет объем бревна или пучка, реа­ лизуя соответствующую геометрическую формулу.

Определение объема бревен и пучков измерением объема вы­ тесненной воды при их полном погружении (ксилометрический способ) основано на известном положении, согласно которому объем тела, полностью погруженного в жидкость, равен объему

щей водной среды емкость и извлекают из него. После погружения измеряют высоту подъема уровня воды; отсчет уровня производят при спокойной водной поверхности в сосуде. Из-за малой произ­ водительности этот способ не нашел своего применения на учете леса.

При определении объема третьим способом измеряют вес бре­ вен или пучка в воздухе и выталкивающую силу при их полном

стемы автоматики включают датчики, воспринимающие количе­

объема бревен или пучков и регистрирующие устройства, фикси­

измеряют геометрическим способом фактический или табличный объем бревен. Эти автокубатурники устанавливают на продольных выгрузочных или сортировочных транспортерах. Примером таких

201

автокубатурников является механический интегрирующий автокубатурник, разработанный ЦНИИ лесосплава и примененный на

бревен фактический или табличный объем измеряют или геомет­ рическим способом, или способом суммирования веса бревен

ввоздухе и выталкивающей силы.

Впервом случае (рис. 83, а) для измерения объема бревна поштучно выгружаются из воды поперечным элеватором /. Меха­ ническим, фотоэлектрическим или другого типа датчиком 2 изме-

202

лесосплава. В таких автокубатурниках бревна до их поступления в регистрирующее устройство необходимо расположить в один ряд, исключить перекосы отдельных бревен в ряду и ориентировать сре­ динный диаметр относительно соответствующего датчика или изме­ рителя.

Во втором случае (рис. 83, б) бревна специальными механиз­ мами /, 2 (поперечным элеватором, вращающимися звездочками

или другими рабочими органами автокубатурника) вначале за­ тапливают, а затем полностью выгружают из воды. При затопле­ нии и при выгрузке бревен соответствующие датчики 3, 4 фикси­ руют выталкивающую силу D и вес G, а суммирующее устройство 5 автокубатурника определяет сумму (D + G), численно равную истинному объему бревна в кубометрах. По такому принципу, на­ пример, работает автокубатурник КС-2 ЦНИИ лесосплава, кото­ рый устанавливают у входа в сплоточную машину. Для нормаль­ ной работы этих автокубатурников бревна в поперечной щети необходимо предварительно выравнивать.

Производительность автокубатурников с поперечным движе­ нием бревен—1600—3000 м3 в смену. Их можно применять на рейдах не только для учета, но н для контроля объема пучков при сплотке. При создании новых конструкций сплоточных машин и сортировочно-сплоточных агрегатов автокубатурники с попереч­ ным направлением движения бревен включают в них как рабочий элемент. Так сделано в сортировочно-сплоточном агрегате РК-1 ЦНИИ лесосплава и в учетно-сплоточной машине КБ треста Вы­ чегдалесосплав.

Так же как и в автокубатурниках поштучного обмера бревен, объем пучков измеряют двумя способами.

203

При геометрическом обмере в момент, когда пучок сжат, из­

Этот способ обмера пучков впервые был применен на Керчевском рейде. Ширину пучка измеряли при помощи подвижной линей­

пучка, а результат измерения выдает в цифровой форме на шка­ лах указателей. Высота пучка определяется как сумма расстоя­ ний перемещения штанг /, приводимых в движение реверсивными электродвигателями через редуктор. Каждая из штанг зубчатыми передачами соединена с соответствующими сельсинами-датчиками 2 и 3 положения штанг. Эти сельсины-датчики электрической связью соединены с дифференциальным сельсином-приемником 4 высоты пучка.

Ширину пучка определяют как сумму расстояний хода перед­

связь с дифференциальным сельсином-приемником 12 ширины

204

рых поступают в дифференциальные сельсины-приемники высоты и ширины пучка. В сельсинах-приемниках эти сигналы преобра­ зуются в угол поворота указателей 13 и 14 высоты и ширины пучка.

По ширине и высоте пучка, длине бревен и коэффициенту полноты объема оператор по специальной вспомогательной таб­ лице определяет объем пучка.

Геометрический способ обмера пучков с полуавтоматизированпым устройством АГО-1 применяют на сплоточных машинах ЦЛ-2 и ЦЛ-2М. В этом случае на каждой сплоточной машине учетом

новке, в которой их устанавливают между понтонами. Далее вклю­ чаются гидравлические подъемники и пучки поднимаются из воды. В крайнем верхнем положении фиксируется вес пучка, после чего пучок сначала опускают, а потом затапливают гидравлическими погружателями. В крайнем нижнем положении фиксируется вы­ талкивающая сила.

Далее пучок возвращается в исходное положение и выводится из установки. Измерительное устройство КП-2 состоит из датчи­ ков 3 веса и выталкивающей силы, измерительного прибора и клавишной счетно-суммирующей машины. Результат измерения автоматически воспроизводится на бумажной ленте. Дополнитель­ ную информацию о пучке (сортимент, номер пучка и др.) опера­ тор печатает на той же счетно-суммирующей машине. Установку КП-2 размещают за сплоточными машинами; ею можно измерять

даче пучков). Недостатки этого способа обмера пучков: сравни­ тельно невысокая производительность и большой вес установки.

205

Общий недостаток установок для обмера пучков — отсутствие учета числа бревен и дозировки объема пучков.

Автоматизация сортировочно-сплоточных работ. В настоящее время затраты труда на сортировочно-сплоточные работы (про­ движение леса по рейду, сортировка, учет и сплотка) составляют около 77% общих затрат труда на рейдовые работы (без учета за­ трат труда на формирование плотов). Такая высокая трудоемкость объясняется низким уровнем механизации сортировочно-сплоточ­ ных работ, который в различных лесосплавных предприятиях колеблется в пределах 11 —17%. Применяемые для продвиже­ ния леса по сортировочным устройствам механические и гид­

жима водного потока, подверженного частому и резкому измене­ нию. Это видно из рис. 86, на котором показано изменение смен­

сплавных рейдах из-за меняющихся параметров режимов водного потока и прежде всего скорости течения. Из рисунка видно, что

ной механизации и автоматизации сортировочно-сплоточных работ является создание сортировочно-сплоточных агрегатов, обеспечи­ вающих повышение производительности труда по комплексу ос­ новных рейдовых работ в 1,5—2,5 раза.

вен; системы и устройства для полуавтоматической или автома­

206

ства; обвязочные устройства; системы автоматического контроля за работой агрегатов.

Сортировочно-сплоточные агрегаты разрабатываются с про­ дольным или с поперечным перемещением бревен.

В агрегатах, работающих по принципу продольного перемещения (рис. 87, а), бревна выгружают из воды и транспортируют системой продольных транспор­ теров /. При движении по транспортерам бревна проходят через кубатурники 2. При выгрузке оператор с пульта управления 3 определяет качество бревен и направляет их в соответствующую сплоточную секцию 4, давая сигнал в сле­ дящую систему продольных транспортеров.

Механизмы следящей системы с выдержкой времени, соответствующего вре­ мени движения бревна от пульта управления до нужной сплоточной секции, приводят в работу соответствующие сбрасыватели 5, которые сталкивают бревно с транспортера в сплоточную секцию. После того как в сплоточной секции

перечный транспортер автоматически измеряется объем и количество проходящих

в следящую систему сортировки. Следящая система с выдержкой времени вклю­ чает механизм 4 сброски бревен в сплоточное устройство. После того, как в спло­

томатический учет леса, полуавтоматическую сортировку и механизированную сплотку дозированных по объему пучков. Расчетная производительность агре­

нию с агрегатами, работающими по принципу продольного перемещения бревен, имеет меньший габарит и лучшую производительность.

Наряду с сортировочно-сплоточными агрегатами создаются машины, пред­ назначенные только для сортировки леса. Используя опыт проектирования и ре­

которой испытывался на производстве. Эта машина имеет пять продольных транспортеров, установленных на плавучем основании и оборудованных устрой­ ствами для полуавтоматической сортировки леса на пять групп. Машину обслу­ живают 12 рабочих, в том числе на подаче леса — 5, операторов-сортировщи-

207

ков — 5, электриков — 2 и один дежурный слесарь. Расчетная производительность машины 2000 м3 в смену.

Конструкторским бюро треста Камлесосплав был разработан проект сорти­ ровочной машины с полуавтоматической сортировкой леса на 19 марок. На этой машине лесоматериалы транспортируются подвесным конвейером, смонтирован­ ным на плавучем основании. Управление машиной осуществляется с двух пуль­ тов. Расчетная производительность сортировочной машины 3000 м3 в смену при

плавучими кранами, на рейдах приплава для сортировки молевого леса перед вы­ грузкой на берег, для рассортировки пиловочных бревен на лесозаводах и т. д.

Внедрение сортировочно-сплоточных агрегатов и сортировочных машин поз­ воляет: повысить производительность труда и снизить себестоимость рейдовых работ, повысить качество сплотки леса и обеспечить точный учет, уменьшить потребность в рейдовых наплавных сооружениях и сократить число рабочих, повысить культуру производства и уменьшить зависимость рейдовых работ от

персонала. Производительность рейда 1000 м3 в час. Для размещения всех рей­ довых сооружений требуется водная акватория 3 гектара. До применения сор-

Технология формирования плотов включает сортировку сплоточ­ ных единиц по сортиментам, формирование отдельных частей плота и формирование плота в целом. Плоты или их части формируют в специальных формировочных устройствах, позволяющих предва­ рительно сортировать сплоточные единицы.

Для сокращения транспортных работ формировочное устрой­

за сплоточными машинами формировать одновременно несколько целых плотов.

С п л о т о ч н а я е д и н и ц а — л и н е й к а — п л о т . В этом слу­ чае в формировочном устройстве, расположенном за сплоточными машинами, формируют линейки. По мере готовности линейки катером отводят к лесостоянке, где из них формируют целый плот. Такую технологию применяют, когда ниже сплоточных машин не имеется акватории для формирования целых плотов.

С п л о т о ч н а я е д и н и ц а — с е к ц и я — п л о т . По такой тех­ нологии в формировочном устройстве, установленном за сплоточ­

208

Такую технологию применяют, когда ниже сплоточных машин имеется акватория для одновременного формирования нескольких секций.

С п л о т о ч н а я е д и н и ц а — л и н е й к а — с е к ц и я — п л о т . По такой технологии сначала формируют линейки в устройствах, расположенных непосредственно за сплоточными машинами. По мере формирования линейки катером отводят к лесостоянке, где из них формируют секции, а из секций составляют плот. Такую техно­ логию применяют при стесненной акватории.

В линейки формируют также сортименты, имеющие небольшой удельный вес от общего объема сортировки. Для этой цели форми-

Рис. 88. Схемы формировочных устройств:

ровочное устройство имеет дополнительные дворики, кроме пред­ назначенных для формирования секций.

Схемы формировочных устройств. Формировочные устройства образуют из наплавных сооружений — бонов, металлических пон­ тонов и опорных плиток. Компоновка наплавных сооружений зави­ сит от принятой схемы формирования плотов, от типа и конструк­ ции плота, от размеров акватории и скорости течения.

Направляющие боны и грани опорных плиток в формировочных устройствах располагают относительно течения под такими уг­ лами а, которые обеспечивают свободное перемещение сплоточных единиц. Рекомендуемая величина углов а постановки бонов сле­ дующая:

Для формирования плотов или их частей применяют формиро­ вочные устройства (рис. 88) веерного типа с продольными форми­ ровочными двориками и коридорного типа с различным располо­ жением сортировочного коридора и двориков относительно оси потока.