ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

В связи с проектированием и строительством специальных лесо-судопропускных гидротехнических сооружений типа наклонных судоподъемников в МарГТУ создана модель такого сооружения в масштабе 1:25 (поперечный подъемник). Модель представляет собой камеру, выполненную прозрачной из стекла для фото и киносъемки, размерами 2,0x0,48x0,25 м. Перемещается камера с помощью четырех колес с ребордами по рельсовому пути из швеллера №14, имеющему длину около 10 м. Для создания жесткости рельсовых путей сделаны поперечные стяжки через каждый метр. Привод камеры тросовый фуникулерного типа с помощью электродвигателя постоянного тока. Перемещение камеры осуществляется двумя тросами, связанными через систему блоков с подвижной камерой, которые навиваются на два барабана на одной оси. Электродвигатель постоянного тока через червячный редуктор с передаточным числом 1:20 вращает ось с насаженными на нее барабанами. Предварительное натяжение тросов обеспечивается специальным натяжным устройством. Встроенный электродвигатель постоянного тока типа СЛ с независимым возбуждением используется для измерения скорости движения камеры. Уклоны рельсовых путей в модельной установке могут быть изменены от 1:3 до 1:8 за счет специальной рамы и телескопических стоек. Изменение уклона осуществляется с помощью ручной лебедки, специальной рамы. Моделирование процессов, происходящих в камере во время ее движения, осуществлялось по закону гравитационного подобия с соблюдением критерия Фруда, и кинематического подобия числа Струхаля. Нестационарные процессы в камере лесо-судопропускного сооружения при ее движении с моделью теплохода на подводных крыльях типа "Метеор", моделью секции гибкого и жесткого плота. В процессе экспериментальных исследований опыты проводились с уклоном модельной установки 1:6,0; 1:4,35; 1:4. Основной задачей исследований нестационарных процессов в камерах лесо-судопропускных сооружений является изучение колебаний транспортируемых тел и жидкости в камере при различных параметрах ее движения, как в случае экстренной остановки, так и эксплуатационных режимах. Отладочные и систематические опыты показывают, что существенное значение оказывают габаритные размеры камеры в направлении ее перемещения и способ закрепления плавающего тела (судна, лесовозной баржи, секции плота). Например, в случае экстренной остановки камеры при движении ее вверх по наклонному рельсовому пути при обесточивании электропровода (маловероятно, но вполне возможно в период эксплуатации сооружения) при жестком закреплении плавающего тела к стенкам камеры обрыв причальных тросов неминуем и ударов о стенки можно избежать, используя габаритные запасы. Однако, для того, чтобы плавающее тело не оставалось бесконтрольным после обрыва, можно рекомендовать другой способ закрепления тела, основанный на безвозвратном поглощении энергии (типа автоматического гидравлического амортизатора) при значительных продольных перемещениях тела.

В работе предложены зависимости для определения габаритных размеров камеры по длине, глубине наполнения для лесо-судопропускных сооружений с продольной компоновкой, они могут быть использованы и для сооружения с поперечной компоновкой. При рассмотрении эксплуатационных режимов камеры наиболее оптимальным выбором времени разгона или торможения камеры (в работе затрагиваются только равноускоренный или равнозамедленный процесс неравномерного движения камеры) будет время соответствующее четкому численному значению времени пробега волны возмущения от одной стенки доя противоположной в камере свободной от плавающих тел.

Сконструировано и использовано в модельных опытах специальное электронное устройство: формирователь временных сигналов с длительностью импульса в 0,05 с, т.е. таймер, регулирующий время разгона (или торможения) камеры на модели в зависимости от периода колебаний волн.

Проведенные исследования подтвердили хорошее совпадение экспериментальных данных с расчетом по теоретическим зависимостям.