Введение
1. Состояние проблемы и задачи исследований 15
1.1 Особенности основных лесных регионов России, связанные с транспортировкой древесного сырья. Экономические преимущества лесотранспортной эксплуатации средних и малых рек 15
1.2 Лесотранспортная эксплуатация средних и малых рек и возможности значительного энергосбережения 18
1.3 Экологические аспекты транспорта лесоматериалов при задействовании средних и малых рек 20
1.4 Обзор известных конструкций сплоточных единиц 24
1.5 Анализ ранее выполненных работ по исследованию геометрических и прочностных характеристик пучков (пакетов) круглых лесоматериалов 30
1.6 Анализ результатов известных исследований по движению лесотранспорт-ных единиц в воде 37
1.7 Обзор работ, связанных с математическим моделированием лесосплавного хода 43
1.8 Выводы и задачи исследований 45
2. Обоснование предлагаемой концепции организаци экологически щадящего водного транспорта лесоматериалов при задействовании сети средних и малых рек 49
2.1 Особенности лесотранспортной эксплуатации средних и малых рек 49
2.2 Обоснование выбора первичной сплоточной единицы. Двухярусные пакетные сплоточные единицы. Принцип единого транспортного пакета 50
2.3 Поэтапная доставка лесоматериалов по речной сети 59
2.4 Судовые перевозки и сопутствующие технологии 61
2.5 Выводы по разделу 64
3. Исследования геометрических характеристик двухярусных пакетных сплоточных единиц и составляющих их пакетов круглых лесоматериалов 66
3.1 Общие положения 66
3.2 Геометрические характеристики плавающей двухярусной пакетной сплоточной единицы 68
3.2.1 Аналитические зависимости для определения геометрических характеристик плавающей двухярусной пакетной сплоточной единицы 68
3.2.2 Алгоритм определения геометрических параметров плавающей двухярусной пакетной сплоточной единицы численным методом 79
3.2.3 Аппроксимирующие зависимости для геометрических параметров плавающей двухярусной пакетной сплоточной единицы, интерпретация полученных результатов 3.3 Геометрические характеристики плавающего пакета 89
3.4 Геометрические характеристики двухярусной пакетной сплоточной единицы при размещении ее на твердом основании 96
3.5 Определение относительной модулярной высоты эластики для пакета, от
дельно лежащего на твердом основании 104
3.6 Оценка изменения геометрических характеристик пакета при всплытии 106
3.7 Выводы по разделу 109
4. Исследования прочностных характеристик двухярусных пакетных сплотчных единиц и составляющих их пакетов круглых лесоматериалов 112
4.1 Обоснование предлагаемого толкования прочности сплоточных единиц с
наличием распорных усилий и необходимости ее комплексной оценки 112
4.2 Исследование усилий в такелажной оснастке плавающей двухярусной па
кетной сплоточной единицы 116
4.3 Исследование продольной прочности плавающей двухярусной пакетной сплоточной единицы 130
4.4 Прочностные характеристики плавающего пакета 141
4.5 Усилия в гибких связях двухярусной пакетной сплоточной единицы, находящейся на твердом основании 151
4.6 Натяжения в обвязках пакета, расположенного на твердом основании 157
4.7 Выводы по разделу 162
5. Исследования движения лесотранспортных единиц в воде 166
5.1 Теоретические исследования равномерного движения двухярусных пакет ных сплоточных единиц в воде 166
5.2 Разработка методики экспериментального определения интервальных коэффициентов фиктивного увеличения массы лесотранспортных единиц при их неравномерном движении в воде 174
5.3 Экспериментальные исследования движения двухярусных пакетных сплоточных единиц в воде
5.3.1 Планирование экспериментов 193
5.3.2 Описание лабораторной установки и порядок проведения экспериментов 197
5.3.3 Первичная обработка экспериментальных данных 200
5.3.4 Регрессионные модели коэффициентов общего сопротивления воды равномерному движению двухярусных пакетных сплоточных единиц
5.3.5 Регрессионные модели коэффициентов влияния мелководья при равномерном движении двухярусных пакетных сплоточных единиц 208
5.3.6 Регрессионные модели коэффициентов фиктивного увеличения массы двухярусных пакетных сплоточных единиц при их разгоне в воде 209
5.3.7 Регрессионные модели коэффициентов фиктивного увеличения массы двухярусных пакетных сплоточных единиц при их торможении в воде 211
5.4 Выводы по разделу 214
6. Разработка алгоритма математического моделирования лесосплавного хода 216
6.1 Назначение модели лесосплавного хода, особенности и базовые принципы его моделирования 216
6.2 Лоцманские карты реки, как один из возможных источников данных при моделировании лесосплавного хода 218
6.3 Моделирование поперечных профилей русла реки 219
6.4 Определение отметок поверхности воды в расчетных створах по заданным уровням на водпостах 224
6.5 Определение габаритов лесосплавного хода и соответствующих габаритов 226 плотов
6.6 Оценка максимального измеряемого значения радиуса кривизны лесосплавного хода 228
6.7 Особенности моделирования лесосплавного хода по материалам дистанционного зондирования 230
6.8 Реализация модели в программном приложении для практического использования 234
6.9 Выводы по разделу 236
7. Предлагаемые технические и технологические решения по организации экологически щадящего лесотранспорта по средним и малым рекам 237
7.1 Лесотранспортные единицы для средних и малых рек 237
7.1.1 Плоты из двухярусных пакетных сплоточных единиц 238
7.1.2 Плоты из пучков манипуляторной сплотки, технология их формирования. Комбинированные плоты 243
7.1.3 Плоты из пакетов с малой осадкой 246
7.1.4 Линейки из сплоточных единиц 249
7.2 Минирейды 252
7.2.1 Устройства для формирования плотов и линеек на минирейде 252
7.2.2 Технологии формирования плотов и линеек на минирейде 255
7.2.3 Устройства для безопасной отдачи плотов 260
7.3 Разработки для организации перевозок лесоматериалов в судах по средним и малым рекам 265
7.3.1 Мобильные малогабаритные причалы 265
7.3.2 Технологические схемы погрузки лесоматериалов на суда с применением мобильных малогабаритных причалов 270
7.4 Выводы по разделу 273
Основные выводы по работе и рекомендации 275
Список литературы
