БОБИНЕЦ Российский патент 1997 года по МПК A01K73/53 

Изобретение относится к промышленному рыболовству, в частности к оснащению донных тралов, и может быть использовано при создании бобинца для оснащения центрального участка нижней подборы трала, используемых в режиме качения.

Известные бобинцы для оснащения центрального участка нижней подборы трала, используемые в режиме качения, подразделяются на бобинцы с герметичными полостями и бобинцы, не содержащие герметичных полостей.

Известны стальные бобинцы, каждый из которых представляет собой сферическую оболочку с вмонтированной в нее втулкой для пропускания грунтропа [1]
Однако бобинцы этого типа пригодны для использования на глубинах лишь до 600 м, подвержены коррозии, сокращающей срок их эксплуатации, имеют значительные массы, что затрудняет монтаж бобинцев на грунтроп при оснащении трала, а также вызывает большие нагрузки на бобинцы при их соударениях между собой и ударах о судно в ходе постановки и выборки трала при волнении моря, кроме того, рассматриваемые бобинцы трудоемки при изготовлении и имеют значительную себестоимость.

В связи с перспективной увеличения глубин использования донных тралов и серьезными трудностями создания для глубоководных тралов бобинцев с герметичными полостями в последние годы, в основном, создаются и разрабатываются бобинцы второй группы, не содержание герметичных полостей.

Известны бобинцы, создаваемые на базе существующих стальных бобинцев и имеющие выполненные в из оболочках сквозные отверстия (2(а)] Однако эти бобинцы в ходе эксплуатации забиваются илом и песком, что приводит к резкому увеличению их масс. При выборке трала, не рассчитанного на такие массы бобинцев, могут иметь место разрушения его элементов. Удаление ила и песка из полостей оболочек оказывается весьма затруднительным и ведет к засорению палубы судна.

Известны бобинцы, каждый из которых включает в себя корпус шаровидной формы, ступицу, с одного конца соединенную с корпусом, а на большей части длины отделенную от корпуса полостями, продольные ребра, дополнительно соединяющие корпус со ступицей и одновременно разделяющие указанные выше полости, внешний кольцевой бандаж, выполняемый съемным или несъемным, причем корпус, ступицы и продольные ребра, составляющие одно тело, изготовлены из материала с плотностью меньше 1 (из известных конструкционных материалов, пригодных для создания бобинцев, такими материалами являются лишь синтетические, например, полиэтилен) [3]
Однако эти бобинцы имеют значительные массы, кроме того, из-за наличия стальных деталей бобинцы имеют также большие веса в морской воде, что делает возможным их использование, в основном на тяжелых грунтах. Описанные выше бобинцы не технологичны, изготовление их из синтетических материалов на имеющемся отечественном оборудовании характеризуется трудоемкостью, приемлемой лишь для единичного производства.

Известны различные типы бобинцев, выполняемые в основном или полностью из резины.

Резиновые бобинцы не подвержены коррозии. Для этих бобинцев значительно меньшую опасность представляют эксплуатационные ударные нагрузки.

В тех случаях, когда бобинцы изготавливаются полностью из резины, вследствие близости плотностей резины и воды, веса бобинцев в морской воде будут малыми, что позволяет использовать такие бобинцы практически на любых грунтах. Включение в конструкции бобинцев стальных деталей увеличивает веса бобинцев в морской воде и затрудняет возможность их использования на легких грунтах.

Известен бобинец дисковой формы, представляющий собой тело, вписанное в короткий цилиндр и имеющее осевое отверстие. Бобинец изготавливают из материала, плотность которого близка к плотности воды, преимущественно из резины [2 (б), 4]
Эти бобинцы имеют различный наружный диаметр 400, 500 мм.

Дисковые резиновые бобинцы с длиной, составляющей 0,32 наружного диаметра, являются наиболее близкими к заявленному.

Недостатками бобинцев, рассматриваемых в качестве наиболее близкого аналога, являются значительные массы (особенно для бобинцев с наружным диаметром 500 мм), что затрудняет их монтаж на грунтроп при оснащении трала, значительная трудоемкость вулканизации, обусловленная большими толщинами (длинами) бобинцев, и значительная трудоемкость изготовленная в целом, значительная себестоимость.

Уменьшение длин бобинцев уменьшает их конструктивную жесткость и затрудняет обеспечение прочности и устойчивости формы бобинцев при действии эксплуатационных нагрузок.

Изобретение направлено на решение таких технических задач, как уменьшение массы бобинца, трудоемкости изготовления и себестоимости бобинца.

Эта задача достигается таким изменением геометрической формы бобинца, при котором уменьшается объем бобинца и одновременно сохраняется или незначительно уменьшается его конструктивная жесткость и способность воспринимать эксплуатационные нагрузки. Для этого в бобинце, представляющем собой тело, вписанное в короткий цилиндр, имеющее осевое отверстие и выполненное из материала, плотность которого близка к плотности воды, преимущественно из резины, тело бобинца образовано сочетанием обода, диска, ступицы и ребер жесткости, причем средняя плоскость диска совпадает со средними плоскостями обода и ступицы и является плоскостью симметрии бобинца, длина обода равна длине ступицы (длина бобинца), обод и ступица с каждой стороны от диска подкреплены 5 9 ребрами жесткости, равномерно распределенными по окружности с высотами, равными половине разности между длиной бобинца и толщиной диска, и равными остальными размерами, внутренние контуры обода и наружные контуры ступицы в осевых сечениях бобинца, а также боковые контуры поперечных сечений ребер жесткости выполнены с уклонами 10 30^o, толщины элементов увеличиваются в направлениях от торцевых плоскостей к плоскости симметрии бобинца, а места соединений граней полостей, образующихся между ободом, диском, ступицей и ребрами жесткости, скруглены.

Размеры основных элементов бобинца установлены в следующих пределах (D - наружный диаметр бобинца):
Длина 0,2 0,4 D,
Толщина диска 0,05 0,1 D
Толщины обода и ступицы, измеряемые в торцевых плоскостях 0,04 0,08 D,
Толщины ребер жесткости, измеряемые в торцевых плоскостях 0,01 0,03 D
Радиусы скруглений:
в торцевых плоскостях 0,04 0,2 D,
в продольных и поперечных сечениях 0,02 0,05 D.

Для бобинцев, на которые будут действовать большие эксплуатационные нагрузки, то есть для бобинцев, использование которых намечается вести на тяжелых грунтах и/или с большими скоростями траления, длины бобинцев, толщины их элементов (ободов, дисков, ступиц, ребер жесткости), а также количества ребер жесткости должны назначаться увеличенными.

Для бобинцев, на которые будут действовать малые эксплуатационные нагрузки, то есть для бобинцев, использование которых намечается ввести на легких грунтах и/или с малыми скоростями траления, длины бобинцев, толщины их элементов, а также количества ребер жесткости могут назначаться уменьшенными.

Увеличение уклонов и радиусов скруглений способствует сохранению прочности и устойчивости форм бобинцев при действии эксплуатации нагрузок и облегчает удаление ила и песка из полостей бобинцев, но одновременно увеличивает массу бобинцев.

Для бобинцев универсального назначения рекомендуется назначать примерно средние значения размеров основных элементов, уклонов и количеств ребер жесткости.

В табл. 1 в качестве иллюстрации приведено значение размеров основных элементов бобинцев универсального назначения с наружными диаметрами 400 и 500 мм.

На фиг. 1 изображен вид на бобинец вдоль оси последнего; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1 (уклоны, фаски и радиуса скруглений технологического характера на чертежах не указаны).

Бобинец представляет собой тело, вписанное в короткий цилиндр и изготовленное из материала, плотность которого близка к плотности воды.

Таким материалом преимущественно является резина. Тело бобинца состоит из обода 1, диска 2, который опирается на ступицу 3 с осевым отверстием для пропуска грунтропа. Между ободом 1 и ступицей 3 с каждой стороны диска 2 расположены соединяющие их ребра 4 жесткости, количество которых может быть от 5 до 9. Ребра 4 жесткости равномерно распределены по окружности. Полости 5, образованные в теле бобинца, служат для уменьшения его объема. Длина обода 1 равна длине ступицы 3 и является длиной бобинца, а средняя плоскость диска 2 совпадает со средними плоскостями обода 1 и ступицы 3 и является плоскостью симметрии бобинца.

Ребра 4 жесткости имеют высоту, равную половине разности между длиной бобинца и толщиной диска с равными остальными размерами.

Внутренние контуры обода 1 и наружные контуры ступицы 3 в осевых сечениях бобинца, а также боковые контуры поперечных сечений ребер 4 жесткости выполнены с уклонами 10 30^o, причем толщина элементов увеличивается в направлениях от торцевых плоскостей к плоскости симметрии бобинца. Места соединений граней полостей 5, образующихся между собой 1, диском 2, ступицей 3 и ребрами 4 жесткости скруглены.

Размеры основных элементов бобинца установлены в пределах (D наружный диаметр бобинца):
Длина 0,2 0,4 D,
Толщина диска 0,05 0,1 D
Толщина обода и ступицы, измеряемые в торцевых плоскостях 0,04 0,08 D
Толщины ребер жесткости, измеряемые в торцевых плоскостях 0,01 0,03 D,
Радиусы скруглений:
в торцевых плоскостях 0,04 0,2 D,
в продольных и поперечных сечениях 0,02 0,05 D
Описываемые бобинцы в морской воде имеют примерно в 1,5 1,6 раза меньший вес, чем известные, что обеспечивает им в процессе травления меньшие заглубления в грунт, облегчает преодоление ими камней на каменистых грунтах. В конечном итоге это снизит усилия, прилагаемые при буксировке трала.

Бобинцы легко монтируются на грунтрап, так как имеют меньшую массу по сравнению с известными, а снижение их массы и объема уменьшает нагрузки на них при соударениях между собой и ударах о судно в ходе постановки и выборки трала при волнении моря и приводит к снижению себестоимости бобинцев.

Кроме того, использование описываемых бобинцев позволит сохранить бептос, поскольку, как указывалось выше, они оказывают меньшее давление на грунт при тралении.

Учитывание максимальных толщин бобинцев по сравнению с толщинами (длинами) наиболее близких к заявленному бобинцев снижает примерно в 1,8 1,9 раза трудоемкости их вулканизации (изготовления).

Бобинцы, согласно изобретению, наиболее эффективно реализовать при оснащении глубоководных донных тралов, работающих на каменистых грунтах, для которых большое значение имеет уменьшение усилий при буксировке.

Преимущества описываемых бобинцев по сравнению с бобинцами, являющихся наиболее близким к ним, отражены в табл. 2.

Использование: в промышленном рыболовстве при оснащении центрального участка нижней подборы трала бобинцами используемыми в режиме качения. Сущность изобретения: бобинец представляет собой тело, вписанное в короткий цилиндр, имеющее осевое отверстие и изготовленное из материала плотность которого близка к плотности воды. Таким материалом является преимущественно резина. Тело бобинца представляет собой сочетание обода, диска, ступицы и ребер жесткости. Средняя плоскость диска совпадает со средними плоскостями обода и ступицы, являясь плоскостью симметрии. Длина обода равна длине ступицы и составляет длину бобинца. Между ободом и ступицей с каждой стороны диска равномерно расположены по окружности 5 - 9 ребер жесткости с высотой, равной половине разности между длиной бобинца и толщиной диска. Остальные размеры ребер одинаковы. Внутренние контуры обода и наружные ободы ступицы в осевых сечениях бобинца и боковые контуры поперечных сечений ребер имеют уклоны в 10 - 30^o. Толщины элементов увеличиваются в направлении от торцевых плоскостей к плоскости симметрии. Места соединений граней полостей, образующихся между ободом, диском, ступицей и ребрами жесткости, скруглены, а размеры основных элементов бобинца установлены в пределах: длина /0,2 - 0,4/D, толщина диска /0,05 - 0,1/D, толщины обода и ступицы, измеряемые в торцевых плоскостях /0,04 - 0,08/D, толщины ребер жесткости, измеряемые в торцевых плоскостях /0,01 - 0,03/D, радиусы скруглений: в торцевых плоскостях /0,04 - 0,2/D, в продольных и поперечных сечениях /0,02 - 0,05/D, где D - наружный диаметр бобинца. 3 ил., 2 табл.

Бобинец, представляющий собой тело, вписанное в короткий цилиндр, имеющее осевое отверстие и выполненное из материала, плотность которого близка к плотности воды, преимущественно из резины, отличающийся тем, что тело бобинца выполнено в виде сочетания обода, диска, ступицы и ребер жесткости, причем средняя плоскость диска совпадает со средними плоскостями обода и ступицы, являясь плоскостью симметрии бобинца, длина обода равна длине ступицы (длина бобинца), обод и ступица с каждой стороны от диска подкреплены 5 9 ребрами жесткости, равномерно распределенными по окружности с высотами, равными половине разности между длиной бобинца и толщиной диска и с равными остальными размерами, внутренние контуры обода и наружные контуры ступицы в осевых сечениях бобинца, а также боковые контуры поперечных сечений ребер жесткости выполнены с уклонами 10 30^o, причем толщины элементов увеличиваются в направлениях от торцевых плоскостей к плоскости симметрии бобинца, места соединений граней плоскостей, образующихся между ободом, диском, ступицей и ребрами жесткости, скруглены, а размеры основных элементов бобинца установлены в следующих пределах:
Длина (0,2 0,4) D
Толщина диска (0,05 0,1) D
Толщины обода и ступицы, измеряемые в торцевых плоскостях (0,04 0,08) D
Толщины ребер жесткости, измеряемые в торцевых плоскостях (0,01 0,03) D
Радиусы скруглений в торцевых плоскостях (0,04 0,2) D
В продольных и поперечных сечениях (0,02 0,05) D
где D наружный диаметр бобинца.