ЗАЛАВЛИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛОВА РЫБЫ НА СВЕТ Российский патент 2006 года по МПК A01K79/02 

Изобретение относится к области промышленного рыболовства при использовании непрерывного способа лова с помощью рыбонасосной установки.

Известно много конструкций залавливающих устройств для лова рыбы, например кильки. Таковыми являются залавливающие устройства, представленные:

- 1. авторским свидетельством №660641, выданным по заявке №2498878/28-13 от 21.06.77 по классу А 01 К 79/00;

- 2. рекламным извещением ОАО «Мари НПО» (г.Калининград) от 2000 г.;

- 3. серийным залавливающим устройством, представленным на Фиг.1 и используемым на рыбодобывающих судах в настоящее время.

В конструкциях залавливающих устройств по пп.1 и 2 задача повышения уловистости решается путем увеличения протяженности зоны всасывания при трансформации круглого входного сечения залавливающего устройства в равный по площади кольцевой зазор (без уменьшения скорости воды у кромки раструба).

Однако, как показали гидравлические расчеты, проведенные для обоснования данной заявки на предлагаемое изобретение, такое конструктивное решение не является оптимальным, но указанные решения могут служить аналогами данного предлагаемого изобретения.

Наиболее близким прототипом для подаваемой заявки является используемое в настоящее время серийное залавливающее устройство по чертежам 8480.02.020Сб, разработки Мурманского отделения «Гипрорыбфлота». Это залавливающее устройство представлено, как указано выше, на Фиг.1.

Оно состоит из корпуса 1, сваренного из конической и цилиндрической оболочек и соединенного резьбовой втулкой 2 с рыбоприемным шлангом. С боков конической части корпуса 1 (чуть выше входного среза в устройство) укреплены диаметрально друг против друга две электрические лампы 3 в хомутах 4 - для создания светового поля, приманивающего рыбу к входному срезу устройства. Корпус 1 (совместно с лампами 3 и хомутами 4) размещен в обрешетке 5 из металлических прутьев, связанных общим ободом, защищающей стеклянные колбы ламп 3 от повреждений и одновременно выполняющей роль силового элемента, к которому крепится грузовой узел 6, состоящий из двух тяг и кольца. С помощью последнего залавливающее устройство подвешивается вместе с рыбоприемным шлангом к тросу грузоподъемной лебедки. Рыба, привлеченная светом электрических ламп, заходит в зону активного всасывания. Здесь она не может преодолеть набегающий поток воды, увлекающий ее к входному срезу устройства, и попадает в рыбоприемный шланг.

Многолетняя эксплуатация серийного залавливающего устройства выявила ряд его конструктивных недостатков, которые можно условно разделить на две части:

а) дефекты конструкции, ухудшающие характеристики гидродинамического поля:

- площадь входного сечения конического наконечника мала, что увеличивает гидравлические потери на входе в рыбоприемный шланг;

- поверхность зоны активного всасывания имеет большую кривизну [см. Фиг.2, на которой изображена схема движения жидкости у конического насадка], при этом ее (поверхность...) можно разделить на две части, в пределах одной из которых рыба, попавшая сюда, движется к входному сечению насадка вдоль таких линий тока, которые не имеют значительной кривизны и вдоль которых вектор скорости меняет свое направление плавно (на угол не более 90°) (этот участок выделен на Фиг.2 (---), во второй же части поверхности (этот участок обозначен на Фиг.2 (+++) рыба движется вдоль линий тока, имеющих значительную кривизну, а вектор скорости поворачивается на угол более 90°, причем рыба, приходящая к входному сечению из второй части зоны активного всасывания под действием центробежных сил будет отбрасываться навстречу рыбе, проходящей вдоль плавных линий тока, и ухудшать условия попадания ее во входное сечение;

- размещение ламп 3, а также кронштейнов и хомутов 4, для создания светового поля, приманивающего рыбу, вблизи входного отверстия в залавливающее устройство нарушает плавность линий тока, что снижает уловистость и увеличивает повреждаемость рыбы;

- при лове рыбы на больших глубинах (100...120 м) возросшие гидравлические потери в рыбоприемном шланге уменьшают производительность насоса рыбопромысловой установки по воде, сокращая площадь поверхности зоны активного всасывания, что также снижает уловы рыбы.

б) Дефекты конструкции, ухудшающие характеристики светового поля:

- слепящее яркое свечение нитей ламп отпугивает рыбу от входного среза;

- сферическое поле ламп имеет сравнительно большой объем по сравнению с серийным залавливающим устройством, что уменьшает концентрацию рыбы непосредственно у его входного среза.

Анализ дефектов конструкции по пп. а) и б) показывает, что форма, размеры и взаимоположение гидродинамического и светового полей не увязаны друг с другом, и это является основным недостатком конструкции серийного залавливающего устройства.

Задачами предлагаемого изобретения являются устранение вышеперечисленных дефектов конструкции, ухудшающих характеристики гидродинамического и светового полей, и увязка взаимоположения, размеров и формы этих полей с целью эффективного воздействия на объект лова.

Это достигается тем, что предлагаемое залавливающее устройство имеет раструб с расширенным концом, у которого потоком воды создается зона всасывания (рыбы). Узкий конец раструба соединен с рыбоприемным шлангом. К расширенному срезу раструба присоединено грузовое устройство, а на корпусе раструба укреплены лампы для создания светового поля.

Раструб в меридиональном сечении выполнен профилированным и имеющим у расширенного конца входной диаметр, обеспечивающий положение расчетной границы зоны всасывания вблизи входного отверстия. Лампы смещены по ходу потока за границу зоны активного всасывания и частично выступают в полость раструба. Наружная часть ламп закрыта непрозрачными для света чехлами.

Выбор в качестве кривой, профилирующей внутреннюю обтекаемую поверхность раструба, произведен на основании анализа схемы движения жидкости у конического насадка (для серийного залавливающего устройства (Фиг.2)). Из анализа следует, что для уменьшения второй (непродуктивной) части зоны активного всасывания необходимо увеличить угол раствора конуса α°, а профиль раструба изменить таким образом, чтобы поверхность зоны активного всасывания опиралась бы на внутреннюю обтекаемую оболочку раструба, а не охватывала раструб со всех сторон. (Такой кривой является линия тока, полученная при анализе течения в насадке Борда. (см. стр.25-45 "Отсчет о НИР "Гидравлические исследования залавливающих устройств (рыбонасоса) в целях повышения уловистости" СПбГТУ, кафедра гидравлики, Санкт-Петербург, 1999 г.) При этом непродуктивная (вторая) часть зоны активного всасывания (++++) почти исчезает, а верхняя часть этой зоны (----) вырождается в почти ровную плоскость (см. Фиг.4, п.Б).

Максимальный же диаметр входного сечения раструба определяется из условия равномерного распределения скоростей по живому сечению, заданной производительности насоса и минимальной скорости потока, при которой рыба увлекается в раструб залавливающего устройства.

При лове рыбы на предельных глубинах (и снижении производительности насоса из-за возросших гидравлических потерь во всасывающей магистрали) площадь поверхности зоны активного всасывания должна уменьшаться, и граница ее сместиться внутрь насадка, однако это смещение незначительно в связи с прямой квадратичной зависимостью между диаметром входного сечения насадка и производительностью насоса при равномерном распределении скоростей по живому сечению.

Таким образом, использование такого профиля насадка позволяет при сохранении мощности рыбонасосной установки увеличить площадь поверхности зоны активного всасывания насадка, обеспечить равномерное распределение скорости у его входного сечения (на границе зоны активного всасывания) и практически сохранить уловистость рыбонасосной установки независимо от глубины лова.

Положение электрических ламп относительно входного среза в предлагаемом устройстве также изменяется.

Лампы смещены по ходу потока за расчетную границу зоны активного всасывания и частично выступают в полость залавливающего устройства. Наружная часть ламп закрыта непроницаемыми для света чехлами. При этом световое поле около предлагаемого раструба преобразуется из двух пересекающихся в пространстве сфер (у серийного насадка) в конический телесный угол, что концентрирует рыбу в меньшем (в несколько раз) по объему пространстве и направляет ее по мере продвижения в полости телесного угла прямо в зону активного всасывания залавливающего устройства. (Выступание ламп в полость раструба не оказывает заметного влияния на гидравлический поток внутри раструба в связи с увеличением площади входного сечения (˜ в 5 раз по сравнению с серийным) и соответствующим уменьшением скорости потока в этом сечении).

При предлагаемом размещении ламп их нити накаливания менее заметны при различных углах подхода рыбы к насадку, а следовательно, меньше отпугивают ее.

Конструктивные особенности корпуса предлагаемого залавливающего устройства (отсутствие обрешетки, особенности крепления ламп, уменьшившего возмущение линий тока в полости насадка), а также безотрывное, равномерное по сечению, плавно изменяющегося по направлению и сравнительно небольшое по скорости (у входного среза равное V=0,35 м/с) течение уменьшит степень повреждения рыбы в предлагаемом залавливающем устройстве по сравнению с серийным коническим насадком.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом [см. Фиг.3], на котором представлен общий вид предлагаемого залавливающего устройства:

- корпус 1, состоящий из цилиндрической и конусовидной, расширяющейся у верхнего среза, частей, соединенный резьбовым кольцом 2 с рыбоприемным шлангом;

- по бокам конусовидной части корпуса размещены электролампы 3, создающие световое поле (приманивающее рыбу к залавливающему устройству) и закрепленные на корпусе хомутами 4.

Для увязки воздействия гидродинамического и светового полей на объект лова, то есть для подведения рыбы к входному срезу предлагаемого залавливающего устройства в конструкцию последнего внесены следующие новшества:

- для увеличения поверхности зоны активного всасывания корпус 1 в меридиональном сечении выполнен профилированным. В качестве кривой, образующей внутреннюю обтекаемую поверхность, принята линия тока, полученная при анализе течения в насадке Борда, обеспечивающая безотрывное течение жидкости в насадке. Поверхность зоны активного всасывания располагается почти у входного среза насадка, что достигнуто расчетным путем;

- электролампы 3 размещены так, что их колбы частично выступают в полость корпуса 1 в отверстия, расположенные на нем диаметрально, друг против друга, причем отверстия смещены по направлению потока вниз за условную (расчетную) границу зоны активного всасывания. (На Фиг.4 обозначено «-------»)

- Выступающие снаружи корпуса 1 колбы ламп 3 закрыты непрозрачными для света крышками 9 (чехлами). Такое размещение и «укрытие» ламп 3 преобразует световое поле в виде 2-х сфер (у серийного залавливающего устройства) в коническое световое поле в виде телесного угла (На Фиг.4 обозначено «··········»), сужающегося по ходу всасывающего потока и концентрирующего рыбу у входа в залавливающее устройство в меньшем по объему и более узком по сравнению со сферой пространстве.

Для придания необходимой жесткости корпусу 1 введен бандаж 10 и гильза 7, заармированные в композитном материале на основе стеклоткани и эпоксидной смолы. На бандаже 10 установлены цапфы 8, к которым присоединен грузовой узел 6, при помощи которого залавливающее устройство подвешивается совместно с рыбоприемным шлангом к тросу грузовой лебедки.

Представленное залавливающее устройство работает следующим образом (см. Фиг.3, 4):

- подвешенное при помощи грузового узла 6 к тросу грузовой лебедки оно совместно с пристыкованным к его нижнему торцу рыбоприемным шлангом (при помощи резьбового кольца 2) опускается на глубину нахождения косяка рыбы. Лампы 3 создают световое поле (на Фиг.4 граница светового поля показана точками) в виде телесного угла, расширяющегося вверх, и концентрирующего рыбу, идущую на свет, в узком пространстве телесного угла, перед входом в залавливающее устройство. Концентрация рыбы по предварительным данным превышает концентрацию у серийного залавливающего устройства в несколько раз.

Рыба, направляющаяся к лампам 3, пересекает зону активного всасывания (на Фиг.4 эта зона показана в виде «тире»), увлекается набегающим потоком воды в раструб и по рыбоприемному шлангу поступает на судно.

По предлагаемому устройству проведены гидродинамические и гидравлические расчеты, разработана конструкторская документация и изготовлен опытный образец, который в настоящее время проходит опытные испытания.

Изобретение относится к области промышленного рыболовства и может быть использовано при непрерывном способе лова рыбы. Устройство содержит раструб, имеющий расширенный конец с создаваемой потоком воды зоной всасывания и узкий конец, соединенный с рыбоприемным шлангом. Кроме того, устройство содержит грузовой узел и лампы для создания светового поля, привлекающего рыбу к входному отверстию раструба. Раструб в меридиональном сечении выполнен профилированным с внутренней обтекаемой поверхностью и имеющим у расширенного конца входной диаметр, обеспечивающий положение границы зоны всасывания вблизи входного отверстия. Лампы, создающие световое поле, смещены по ходу потока за границу зоны всасывания и частично выступают в полость раструба. Наружная часть ламп закрыта непрозрачными для света чехлами. Обеспечивается улучшение характеристики гидродинамического и светового полей, что повышает эффективность лова. 4 ил.

Залавливающее устройство рыбонасоса для лова рыбы, например кильки, на свет, содержащее раструб, имеющий расширенный конец с создаваемой потоком воды зоной всасывания и узкий конец, соединенный с рыбоприемным шлангом, грузовой узел и лампы для создания светового поля, привлекающего рыбу к входному отверстию раструба, отличающееся тем, что раструб в меридиональном сечении выполнен профилированным с внутренней обтекаемой поверхностью и имеющим у расширенного конца входной диаметр, обеспечивающий положение границы зоны всасывания вблизи входного отверстия, а лампы, создающие световое поле, смещены по ходу потока за границу зоны всасывания и частично выступают в полость раструба, наружная часть ламп закрыта непрозрачными для света чехлами.