УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСКРЫТИЯ ТРАЛА Российский патент 1995 года по МПК A01K73/45 

Изобретение относится к промышленному рыболовству, в частности к распорным устройствам для разноглубинных и донных тралов.

Известны гибкие распорные доски, выполненные в виде профилированных пластин, закрепленных на направляющих тросах посредством передних и задних стоек. По существу это набор несущих жестких щитов, соединенных последовательно между собой и обладающих теми же свойствами, что и традиционные распорные траловые доски, т.е. невысоким гидродиначеским качеством, сравнительно большой массой и кроме того большим количеством подвижно соединенных деталей.

Известны гибкие эластичные распорные устройства, закрепляемые на ориентирующих кольцах, расположенных на направляющих тросах. Полотнищу придают выпукло-вогнутую форму поверхности в потоке, но при этом не достигаются высокие гидродинамические характеристики, а сравнительно большое количество установочных элементов требует разработки специальной технологии для применения этого устройства.

Известны гибкие эластичные крыловидные траловые доски, оболочка которых крепится на жесткой раме, передняя стойка рамы выполнена из цилиндра, который определяет профиль крыла. Практически применение данной конструкции пока неизвестно, т.к. сложно обеспечить достаточную прочность конструкции и ее установку в системе орудия лова.

Наиболее близким техническим решением является устройство, содержащее секции, образованные профилеообразующими элементами и огибающей эти элементы гибкой оболочкой, а также заполнитель, обеспечивающий заданную плавучесть, размещенный в секциях.

Цель изобретения - обеспечение удобства пользования за счет возможности сочетания различных объемов заполнителя с объемным весом большим и меньшим, чем у воды и размещения заполнителя в различных секциях, расположенных по вертикали и по горизонтали устройства.

Для этого устройство разделено на секции профилеобразующими элементами, представляющими собой поперечные нервюры, выполненные из эластичного материала, и продольными перегородками, оболочка выполнена с герметизируемыми отверстиями для ввода заполнителя в секции, при этом заполнитель представляет собой сыпучий материал. Сочетание различных объемов заполнителя с объемным весом большим и меньшим, чем у воды обеспечивает необходимую положительную, отрицательную или нейтральную плавучесть устройства, а размещение сыпучего материала по секциям обеспечивает начальную ориентацию устройства в потоке. Разность давления внутри и снаружи оболочки обеспечивает стабильную форму, первоначально заданную нервюрами, и увеличивает жесткость профилеобразующих элементов. Внешнее давление на поверхности оболочки пропорционально глубине погружения профилеобразующего элемента и площади его поверхности
R=F, (1) где F - площадь профилеобразующего элемента в плане, м²;
Н - глубина, м;
γ - объемный вес воды, Нм^-3.

Распорная сила R₁, создаваемая профилеобразующим элементом, пропорциональна его площади и квадрату скорости движения.

R_у=CF, (2) где ρ- плотность, кг/м³;
С_y - коэффициент распорной силы, безразмерный;
V - скорость движения, м/с.

Чтобы не происходило отрыва оболочки от заполнителя, необходимо, чтобы статическое давление на поверхность превышало величину распорной силы. Из сравнения (1) и (2) получаем, что в начальной стадии, когда трал находится близко к поверхности и скорость не более 1 м/с, достаточно глубины порядка 1,0-2,0 м. При высоких скоростях буксировки необходимое давление обеспечивается на глубинах H≥ |C_yv²| . С учетом реальных скоростей траления достаточно глубины ≈15 м. С учетом соотношения величин распорной силы и статического давления возможно крепление предлагаемой конструкции как вспомогательного распорного устройства на лапках траловой доски при помощи капроновых лент, охватывающих оболочку по образующей, например, на значениях = 10% и = 90% ( - относительная длина профиля профилеобразующего элемента), что обеспечивает старто- вый угол атаки примерно 4^о для профиля с относительной толщиной = 25%. Фактический угол атаки такого устройства на лапках за траловой доской с учетом положения кабеля составит примерно 10-15% , что обеспечит достаточно высокое значение коэф- фициента подъемной силы С_y≈ 1,0 - 1,50 и умеренное значение коэффициента распорной силы С_х ≅0,10, т.е. довольно высокое значение гидродинамического качества. Положительный стартовый угол атаки устройства и возможность его ориентации в потоке за счет распределения сыпучего наполнителя по внутренним объемам позволяют установить его на сетную поверхность. Например, в качестве гидродинамического подъемного устройства непосредственно за верхней подборой в ее центральной части или на верхней пластине в зоне перехода передней части трала в мешок, в этом случае передняя часть объема до поперечных переборок должна (или весь объем) быть заполнена гранулированным материалом с объемным весом меньше, чем у воды; в качестве углубления (вместо загрузки нижней подборы) непосредственно за нижней подборой разноглубинного трала по ее центральной части, передняя часть объема (или весь объем) должна быть заполнена песком; в качестве устройства горизонтального раскрытия устья трава по центрам боковых подбор - нижняя часть объема заполнена песком, а верхняя - гранулированным полимером, такая же ориентация и для устройств раскрытия трала в зоне перехода передней части к мешку. Учитывая реальные величины загрузки нижней подборы, плувучести верхней подборы разноглубинных тралов, которые составляют ≈2% от сопротивления необходимы ориентировочно устройства следующих габаритных размеров. При агрегатном сопротивлении трала 100-250 кН, необходимая величина плавучести и загрузки составляет 2 - 5 кН, при С_y = 1,0-1,5; ρ = 1000 кг/м²; V = 2-3 м/с. Получим необходимую площадь устройств для устья трала F = 0,3-2,5 м². Максимальное значение соответствует минимальной скорости при большом агрегатном сопротивлении трала. Эта величина того же порядка, что и площадь подъемных устройств эксплуатируемых тралов. Для большинства случаев необходимы устройства меньшей площади. Так, например, предлагаемое устройство с размахом 2 м, хордой 0,5 м при относительной толщине 20% занимает объем 0,04 м³, по своим гидромеханическим свойствам достаточно для большинства современных тралов, объем сетей и канатов передней части которых составляет ≈3-5 м³, так что объем устройства не препятствует его укладке вместе с тралом на сетевой барабан, т.е. технология работы с орудием лова по существу не меняется. Установка предлагаемых устройств на боковых пластинах снижает потребность в распорных силах траловых досок и улучшает возможность обеспечения наиболее благоприятных углов атаки кабелей 4^о для процесса лова, т.е. совпадение угла атаки кабеля и угла расхождения шлейфа траловой доски.

На фиг.1 представлено устройство для раскрытия трала; на фиг.2 и 3 показана установка устройства на линии лапки траловой доски - кабеля и на сетной поверхности - за подборой трала; на фиг.4 - узел I на фиг.3.

Устройство для раскрытия трала представляет собой профилеобразующие элементы, профиль которых задают нервюры 1, выполненные из эластичного материала. На нервюрах закреплена (наклеена) водонепроницаемая эластичная оболочка 2, полости 3 внутри профилеобразующего элемента разделены продольными перегородками 4 на равные объемы, заполненные сыпучим материалом (на фиг. 1 не показан) через отверстия 5, закрытые герметично в рабочем режиме устройства. Крепление устройства для раскрытия трала 6 в линии лапок 7 за траловой доской 8 показано на фиг.2 и производится скобами (или карабинами) при помощи отрезков канатов 9, соединенных с капроновыми продольными 10 и поперечными 11 лентами, охватывающими устройство 6.

Крепление устройства 6 на сетной поверхности 12, например, за подборой 13 показано на фиг.3. Крепление к сети выполняется при помощи карабинов 14, соединяющих петли лент, охватывающих устройство с ячеями сети.

Серия буксировок модели трала, оснащенной только предлагаемыми устройствами, показала, что все устройства выходят на положительные углы атаки и работоспособны. Устройства, предлагаемые как усилители траловых досок, закрепленные в линии лапки доски-кабеля, включаются в раскрытие трала сразу с начала движения за счет их собственного положительного установочного угла атаки. Совместное действие устройств в крыле трала и на кабелях обеспечило горизонтальное раскрытие трала.

Применение предлагаемых устройств в качестве оснастки трала и усиления траловых досок снижает сопротивление и повышает полноту раскрытия устья трала.

Использование: в промышленном рыболовстве для обеспечения горизонтального и вертикального раскрытия трала. Сущность: устройство представляет собой профилеобразующий элемент, профиль которого задают нервюры 1, выполненные из эластичного материала. На нервюрах закреплена водонепроницаемая эластичная оболочка 2. Полости 3 внутри профилеобразующего элемента разделены продольными перегородками 4 на равные объемы, заполненные сыпучим материалом. Заполнитель, представляющий собой сыпучий материал, поступает через отверстия 5, закрытые герметично в рабочем режиме устройства. Крепление устройства в линии лапок за траловой доской производят скобами или карабинами при помощи отрезков канатов, соединенных с капроновыми продольными и поперечными лентами, охватывающими устройство. Крепление к сети выполняется при помощи карабинов, соединяющих петли лент, охватывающих устройство, с ячеями сети. 4 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСКРЫТИЯ ТРАЛА, содержащее секции, образованные профилеобразующими элементами, огибающую эти элементы гибкую оболочку, размещенный в секциях заполнитель, обеспечивающий заданную плавучесть, отличающееся тем, что, с целью повышения гидродинамического качества и эксплуатационных свойств, устройство разделено на секции профилеобразующими элементами, последние представляют собой поперечные нервюры, выполненные из эластичного материала, и продольными перегородками, оболочка выполнена с герметизирующими отверстиями для ввода заполнителя в секции, а заполнитель представляет собой сыпучий материал.