Траловая распорная доска Советский патент 1988 года по МПК A01K73/45 

« Л

Изобретение относится к промыш-. ленному рыболовству и позволяет повысить производительность лова за счет улучшения эксплуатационных свойств траловой доски. Дпя увеличения относительного удлинения на оконечности щита 1 установлены элементы 2 и 3. Они выполнены по профилю щита и имеют закругленные рабочие кромки. Для улучшения динамической вертикальной стабилизации элементы 2 и 3 наклонены к тыльной стороне щита. На лицевой стороне щита 1 параллельно его лицевой и кормовой кромкам установлены крьшки 8 и 9. Крьшок 8 не дает потоку, обтекающему носовую кромку, отклоняться на угол скоса. Это исключает увеличение коэффициента сопротивления траловой доски. Крьшок 9 увеличивает площадь взаимодействия сходящего с кормовой кромки потока с набегающим потоком. Это увеличивает коэффициент распорной силы на оптимальных углах атаки доски. На тыльной стороне щита 1 в его носовой части под углом к щиТу установлен щиток с дугообразньши элементами на оконечностях. Они уменьшают турбулентность и увеличивают распорную силу доски, 2 з.п. ф-лы, 5 ил. е В

&9

ю

Изобретение относится к области npoi fbimneHHoro рыболовства, в частности к распорным траловым доскам для пелагического промысла,

Цель изобретения - повышение производительности лова за счет улучшения эксплуатационных свойств траловой доски,

На фиг, изображена траловая распорная доска, план; на фиг. 2 - то же, вид сзади; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг, 1; на фиг. 5 график гидродинамических характеристик траловых досок.

Траловая распорная доска (фиг. 1) состоит из прямоугольного в плане щита 1 цилиндрического профиля с от- носительным прогибом в оптимальных пределах,.равных 13-15% (фиг. 3), при которых отношение радиуса кривиэ- №1 поверхности щита 1 к его хорде равно или близко к 1,0. При этом цзнт ральный угол 0 равен или составляет

около ( ). На верхней и нижней

оконечностях щита 1 установлены элементы 2 и 3, выполненные по профилю щита 1 (фиг. ), имеющие закругленные рабочие кромки, при этом радиус г закругления посл едних составляет 0,5-0,65 длины хорды. Элементы 2 и 3 вьшолнены с относительным прогибом 13-15%, равным величине прогиба щита 1. Установкой элементов 2 и 3 достигается общее увеличение относительного удлинения R щита 1 траловой доски. Дополнительное увеличение величины относительного удлинения R достигается приданием кромкам элементов 2 и 3 округлой формы в плане. Поскольку относительное удлинение R выражается соотношением

R- 2

R- g- ,

где а - высота траловой доски;.

S - площадь траловой доски; то у доски с округлыми оконечностями по сравнению с прямоугольной при той же высоте площадь меньше. Следовательно, величина относительного удлинения R увеличивается. С увеличением от- носительного удпинения за счет роста коэффициента распорнойх-сгшы Си, растет гидродинамическое качество. Целесообразно для повышения последнего выполнять траловую доску с относительным удлинением В, равным 2,2-3,0.

Дальнейшее повышение этой величины для повышения гидродинамического качества k нецелесообразно, так как достичь необходимой прочности конструк- ци.и щита доски с относительным удлинением R больше 3 при сохранении высоких гидродинамических свойств не представляется возможным. Величина радиуса закругления г углов элементов 2 и 3, составляющая 0,5-0,65 длины хорды, выбрана для того, чтобы сместить точки схода вихревых шнуров потока к периферии и дать возможность вихрять, свободно развиваться и сходить с кромок элементов 2 и 3, не нарушая ламинарности обтекания их потокам, и, создавая, тем самым большой перепад давления потока между лицевой и тьшьной сторонами всего щита траловой доски, что приводит к росту коэффициента распорной силы Си. Выполнение элементов 2 и 3 цилиндрического профиля с относительным прогибом 13-15%, равным величине прогиба щита 1, увеличивает о-бшую рабочую поверхность траловой доски, что также способствует росту коэффициента распорной силы Сц. Одинаковая форма элементов 2 и 3 и установка их на нижней и верхней оконечностях щита 1 симметрично горизонтальной оси, проходящей через центр щита I, обеспечивает стабилизацию координаты гидродинамического центра давления водного потока. Для статической вертикальной стабилизации траловой доски по крену на лицевой (рабочей) стороне элемента 3 установлены одна на другой несколько профилированных пластин 4 (фиг, 4), выполненных по форме и личине прогиба аналогично элементу 3. Такое выполнение киля траловой доски позволяет сохранить гидродинамические свойства элемента 3. Для улучшения динамической вертикальной стабилизации траловой доски элементы 2 и 3 имеют наклон к тьтьной стороне щита 1, при этом оптимальный угол наклона элементов 2 и 3 относительно плоскости щита 1 составляет около 15°. Улучшение динамической вертикальной стабилизации траловой доски происходит в результате того, что при наклоне элементов 2 и 3 к тыльной стороне щита 1 достигается перераспределение воздействующих на элемен I - 4

ты 2 и 3 гидродинамических сил, противодействующих силам, выводяпщм траловую доску из равновесия. При этом увеличение наклона элементов 2 и 3 относительно плоскости щита 1 более 25° нецелесообразно, поскольку приводит к снижению гидродинамического качества k и коэффициента распорной силы Си.

На лицевой стороне щита 1 установлены верхний 5, центральний 6 и нижний 7 стрингеры. Все стрингеры служат для крепления дополнительных - носового 8 и кормового 9 крьткой парал- лельно его носовой и кормовой кромкам.

Кроме того, центральный стрингер 6 служит для крепления ваера. Попе- речное расположение стрингеров на лицевой стороне щита 1 придает прочность 1ДИТУ.

На лицевой стороне щита 1 установлены носовой 8 и кормовой 9 крьшки. Угол установки г крьшка 8, т.е. двугранный угол между плоскостями крьшка 8 и носовой кромки щита 1 равен О . Носовой крылок 8 закреплен на щите 1 следующим образом: верхняя и нижняя оконечности, а также центральная часть крыпка 8 закреплены соответственно на передних кромках верхнего 5, нижнего 7 и центрального 6 стрингеров. Кроме этого, крылок 8 соединен со щитом 1 кницами 10. Угол установки 2 крыпка 9 также равен 0°. Верхняя и нижняя оконечности, а также ,центральная часть крыпка 9 закреплены соответственно на задних кромках верхнего 5, нижнего 7 и центрального 6 стрингеров. Кроме этого, крылок 9 соединен со щитом 1 кницами 11. Такое крепление крылков 8 и 9 к щиту 1 выполнено дпя упрочнения щита. Располо- жение крьшка 8 на лицевой стороне щита 1 под углом установки , равным О , выполнено для того, чтобы сформировать поток, обтекающий носовую кромку, не дать потоку отклониться на угол скоса и тем самым избежать увеличения коэффициента сопротивления С), траловой доски. Расположение крьшка 9 на лицевой стороне щита 1 под углом, равным О , позволяет заслонить поток, обтекающий лицевую сторону щита 1 (этот поток сформирован крьшком 8), от, набегающего потока, угол которого равен углу атаки траловой доски

и тем самым увеличить радиус закрут- ления линий токс: потока, сходящего с кормовой кромки щита 1. Это ведет к увеличению площади взаимодействия сходящего с кормовой кромки доски потока с набегающим потоком, что в свою очередь увеличивает коэффициент распорной силы Си на оптимальных углах атаки.

На тьшьной стороне щита 1 (фиг. 2) расположен крылок 12, установленный на щите 1 с помощью книц 13. Угол установки крьшка 12, т.е. двугранный угол между плоскостями крьшка 12 и кромки щита 1 равен 75 . Такая установка крьшка 12 выполнена дпя того, чтобы, предварительно уплотнив, ускорить обегающий тьшьную сторону щита

1поток и сместить точки отрыва потока к задней кромке щита 1, уменьщив, таким образом, турбулентную область обегающего потока и увеличив область его разряжения при выходе доски на оптимальные углы атаки. Последнее позволяет при выходе доски на оптимальные углы атаки затянуть падение коэффициента распорной силы С ц.

На верхней и нижней оконечностях носового крьтка 12 (фиг. 2) установлены дугообразные элементы 14 и 15, которые являются продолжением крьшка 12. Радиус закругления элементов 14 и 15 равен радиусу округления округлых элементов 2 и 3. Угол установки элементов 14 и 15 относительно поверхности округлых элементов 2 и 3 равен углу установки носового крьшка 12 относительно плоскости носовой кромки щита 1. Дпя придания им необходимой жесткости элементы 14 и 15 закреплены к тьшьной поверхности элементов 2 и 3 кницами 16 и 17. Такая установка и вьшолнение элементов 14 и 15 дает возможность придать ускорение набегающем, на тьшьную сторону , элементов 2 и 3 потоку и тем самым воспрепятствовать расщирению турбулентной области перетекающего через верхние кромки элементов 2 и 3 потока и повысить разницу давлений на лицевой и тьшьной сторонах элементов

2и 3. Последнее приводит к росту коэффициента распорной силы Си элементов 2 и 3, т.е увеличивает эффективность их работы.

На тьшьной стороне щита 1 (фиг.2) у оконечностей его задней кромки установлены планки 18 и 19, служащие

5U

для крепления лапок кабелей (не показаны) при настройке на заданный угол атаки, В верхней и нижней оконечностях задней кромки щита 1 {фиг. 1) выполнены гнезда 20 и 21 для крепления лапок кабелей при настройке на заданный угол крена. В центральном стрингере 6 выполнены гнезда 22 для крепления ваера.

На графике (фиг. 5) представлены Гидродинамические характеристики Трех траловых досок (в зависимости от углов атаки), полученных в одной (экспериментальной установке - гидро- fiOTKe. На графике обозначены: I - гидродинамические характеристики тра |1овой доски, оснащенной элементами |экруглой формы, крьшками на лицевой тыльной сторонах щита и элемента- йи дугообразной формы; II - гидродинамические характеристики известной траловой доски, оснащенной крылком На тыльной стороне щита; III - гидродинамические характеристики траловой доски-аналога, состоящей только из профилированного щита; сплошная Линия - коэффициент распорной силы; Йунктирная линия - коэффициент сопротивления; пунктирная линия с точ- 1сой - гидродинамическое качество; Ы-- угол атаки траловой доски; X оордината гидродинамического центра Давления по длине доски. Из приведенного графика .видно, чт раловая доска, оснащенная элемента- Ми, выполненными по профилю щита и имеющими закругленные рабочие кром- , крьшками на лицевой и тьшьной стронах щита и элементами дугообразной формы обладает более высокими гидродинамическими характеристиками, чем оснащенная одним крылком на тыльной Стороне, либо состоящая только из одного щита. При этом рост коэффициен- ta распорной силы С до;шаксимума приходится на диапазон оптимальных ЗГглов атаки , равный 15-25 .

Распорная траловая доска работает (Ьпедующим образом.

Настройку траловой доски на заданный угол атаки производят перемещением точек кредлеиия ваера по гнездам .22 центрального стрингера б и точек крепления лгшок кабеля по гнездам тшанок 18 и 19 вдоль профилированного щита 1, При этом достигается ра йенство заданной величины угла атаки доски расчетной величине, равной сум26

ме величин строительного угла доски и угла атаки кабелей.

При отклонении расчетной величи- ны угла атаки в сторону больших значений от заданного угла атаки уменьшают строительньй угол перестановкой лапок к задней кромке доски, а ваера к передней кромке доски. При отклонении расчетной величины угла атаки в сторону меньших значений от заданного угла атаки увеличивают строительный угол перестановкой лапок в сторону передней кромки по гнездам планок

18 и 19, а ваера - в сторону кормовой кромки доски по гнездам 22. При этом строительные углы для каждого положения ваера и лапок рассчитывают заранее. Угол крена траловой доски

изменяют смещением лапок по гнездам 20 и 21 на задней кромке шита I.

Траловые доски опускают в воду с расчетной величиной строительного угла, минимальное значение которого З.

При вхождении доски в воду доска занимает положение в потоке под углом атаки 5°, равным строительному углу. При потравливании ваеров втугую траловые доски, погружаясь, разворачиваются до тех пор, пока их распорная сила не уравновесится с составляющими от натяжения по ваерам и кабелям, противодействующим распорной силе траловых досок. При достижении горизонта траления в силу увеличения углов атаки кабелей траловые доски занимают положение, при которых угол атаки возрастает до оптимальных зйачений 15-25 в зависимости от сопротивления трапа, максимальное значение которого соответствует проектному раскрытию трала. График (фиго 5) показывает, что падение коэффициента распорной силы Си начинается при выходе доски на угол атаки od,, равный 27°, но до достижения угла атаки 6, равного 35 , т.е. в за- критической области доска обладает

гидродинамическим преимуществ ом, выражающимся в высоких значениях коэффициента распорной силы Си. На оптимальных углах атаки oi, равных 15-25 , происходит рост коэффициента распорной силы См до максимального значения, что и обеспечивает раскрытие устья трала до проектных размеров на этих углах атаки. Наблюдающийся при этом некоторый рост коэффициента со-

7

противления С, возникающий за счет установки на П1ите траловой доски дополнительных элементов и крылков, компенсируется опережающим ростом коэффициента распорной силы См и мало влияет на скорость траления.

Таким образом, установка на верхней и нижней оконечностях щита траловой доски элементов, вьшолненных по профилю щита и имеющих закругленные кромки, а также установка на лицевой стороне щита носового и кормового крьшков, а на оконечностях крыл ка, установленного на тыльной стороне щита, дугообразных элементов, позволяет повысить эффективность промысла путем повышения уловистости трала, достигающейся за счет наилучщ го раскрытия трала на оптимальных углах атаки траловых досок, что обеспечивается возможностью нормальной работы досок в диапазоне оптимальных углов вследствие их высоких гидродинамических качеств за счет снижения шумности и улучшения вертикальной динамической стабилизации, а также путем упрочнения конструкции за счет установки на лицевой стороне щита траловой доски носового и кормового крылков,

Это позволяет увеличить уловис- тость трала путем достижения проектного раскрытия его устья за счет пов шения коэффициента распорной силы в диапазоне оптимальных углов атаки распорных досок, а также путем увеличения скорости траления за счет возможности уменьшения площади траловых досок при сохранении величины коэффициента гидродинамического сопротивления .

Доска обладает повышенной прочностью, исключающей деформацию щита, что способствует увеличению сроков эксплуатации (норм износа).

Она обладает пониженной шумностью а следовательно, и меньщим отпугива43728

ющим воздействием на объект лова за счет улучшения динамической стабипи- зации, достигнутого стабилизацией координаты гидродинамического центра давления по высоте доски и исключением по этой причине колебаний кабелей и подбор трала, а также за счет выполнения элементов, расположенных

0 на оконечностях , округлой формы в плане.

Эти преимущества позволяют в целом повысить эффективность тралового 5 лова.

Формула изобретения

и крылок, установленньш в носовой

части доски с ее тьшьной стороны,

I

отличающаяся тем, что, с

целью повьш1ения производительности 5 лова за счет улз чщения эксплуатационных свойств траловой доски, щит снабжен дополнительными крылкаг-ш и выполненными по профилю щита элементами, при этом дополнительные крылки уста- 0 новлены на лицевой стороне тттз. параллельно его носовой и кормовой кром- кa, а элементы, выполненные по профилю щита, закреплены на его верхней и нижней оконечностях и имеют закруг- 5 ленные рабочие кромки.

0 3. Доска по пп, 1 и 2,. о т л и чающая ся тем, что она снабжена дугообразными элементами, при этом последние закреплены на верхней и нижней оконечностях крьшка, установ45 ленного на тьтьной стороне шята под углом к элементам, выполненным по профилю , равным углу установки этого крыпка относительно щита.

Риг.

О

ib f

-0,25--0,50--0,75 .d

Фи2.5