Устройство для облова водных организмов Советский патент 1974 года по МПК A01K75/00 

I

Изобретение касается-облова водных организмов, например мальков и планктона, и может быть использовано в рыбохозяйственных и океанографических исследованиях, а также в тех областях техники, где необходимо с определенной точностью измерить объем воды, пропущенный через буксируемое устройство с жестким контуром входного отверстия.

Известно устройство для облова водных организмов, состоящее из сетного мешка, по периметру входного отверстия которого установлена распорная рама, и двух водомерных счетчиков, расположенных соответственно внутри и снаружи сетного мешка.

Цель изобретения - повысить точность показаний счетчиков.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве внешний водомерный счетчик закреплен на стойке рамы при помощи шарнирного параллелограмма и оснащен верхним и нижним вертикальными крыльями, а внутренний - смонтирован на штангах, укрепленных на раме под острым углом к ее плоскости.

Кроме того, для отведения внешнего водомерного счетчика на максимальное расстояние от края входного отверстия мешка, вертикальные крылья установлены под углом к продольной оси счетчика.

На фиг. 1 дан общий вид предлагаемого устройства (в аксонометрии); на фиг. 2 показан узел I на фиг. 1 (в аксонометрии); на фиг.З и 4 - водомерные счетчики на раме сетного мешка, вид спереди и сбоку; на фиг. 5 и 6 - схема действия сил на штанги в потоке, в плоскости и в пространстве (в аксонометрии) ; на фиг. 7 - схема действия сил на элементы параллелограмма; на фнг. 8 - график зависимости угла отклонения рычагов от угла установки крыльев.

Устройство cocToiiT из сетного мешка 1, по периметру входного отверстия которого установлена распорная рама 2, и двух водомерных счетчиков 3 и 4, расположенных внутри и снаружи сетного мешка.

Внешний счетчик 4 закреплен на стойке 5 рамы при помощи шарнирного параллелограмма 6 и оснащен верхним и нижним вертикальными крыльями 7.

Для отведения внешнего водомерного счетчика 4 на максимальное расстояние от края входного отверстия мешка 1 вертикальные крылья 7 установлены под углом к продольной оси счетчика.

Внутренний водомерный счетчик 3 смонтирован на штангах 8, укрепленных на раме 2 под острым углом к ее плоскости. Рычаги 9 шарнирного параллелограмма вращаются в горизонтальной плоскости на осях траверсы 10. Оси 11 рычагов 9 параллелограмма прикреплены к хомутам 12, охватывающим внеш3 -.

НИИ водомерный счетчик 4. К среднему хомуту 13 сверху и снизу прикреплены крылья 7.

Устройство работает следующим образом.

Сопротивление потока воды R (фиг. 5) внутреннему водомерному счетчику 3 вызывает силы, равные / -cosp, действующие на штанги 8.

Штанги 8 нод действием потока нагружены силами PCOsB. Совместное действие сил на

/ п

щтанги 8 выражается через (--(-Pj-cosp.

ч 2 /

Система, состоящая из распорной рамы 2, штанг 8 и внутреннего водомерного счетчика 3, представляет собой жесткий замкнутый контур ABCDE (см. фиг. 6), в котором штанги 8 подвержены только осевым нагрузкам, рав(п -COS р. 4 у

Принцип работы щарнирного параллелограмма (стабилизатора), на котором установлен внешний водомерный счетчик, заключается, в следующем. Силы сопротивления патока воды внен:нему водомерному счетчику 4 - PZ и рычагам 9 - PI (см. фиг. 7) создают вращающие моменты относительно точки О, равные соответственно: Mi Pi-cos Y-Г и М2 P2-cosy-r, где г - длина рычагов 9.

Сила F сопротивления потока воды крыльям, установленным под углом а к продольной оси счетчика, создает вращающий момент относительно точки О, равный: Мз Рз-11, где Рз РС05а.

Система водомерный счетчик - крыло - рычаги будет находиться в равновесии при Afs Mi+M2 или Ps-li(Pi+P2)-cosy-r.

Если /1 г sin (а - е); COS f Sin в и Pj - F-cosa, ТО F-COS л-г- sin (а - е) (Р + Я,). sin е. г.

Обозначая

PI + P,

В,

F

после некоторых преобразований получим, что

Sln2a

2В +2 COS2 а

ИЛИ

,sin

(1)

Ctg-r :

2В+ 2 sln2 tp

где В - отнощение суммы миделевых сечений рычагов 9 и внешнего водомерного счетчика 4 к площади крыльев 7. Из уравнения (1) следует:

r arctgf-; +ig p

(2)

sin2tf

Анализируя функцию (2) на экстремум, получим следующие значения:

/ - 4В cos 2i-cig 2f + sec 2ч „ , /

+ fe + )

- 4В (2cos p - 1)+ 4cos p (1 - cos -: 0

(3) Условия:

1. cos( p 90

2. (1 + 2B)COscp , откуда

/1 + в -TTW

о|п2 ... О

соз2

(l+5)

4-Sln29,

+ tg э.

tgTesln 4f э

где э - экстремальное значение и ф.

При различных значениях В функция 7(ф) имеет минимум, т. е. зону положения устойчивого равновесия внешнего водомерного счетчика 4, в которой угол ф установки крыльев 7 в некоторых пределах практически не влияет на изменение угла Y, причем этими зонами являются YI для В 0,05 и YZ Для В 0,25 (см. фиг. 8).

Расчет, проведенный по уравнениям (3) и (4), показывает, что при изменении угла ф на 5° при В, равном 0,05, и на 2° при В, равном 0,25, угол Y изменяется на 1.

Ббльщая устойчивость внешнего водомерного счетчика 4 обеспечивается при меньших значениях В.

Следовательно, чем меньше В, тем меньше

минимум Y и внешний водомерный счетчик 4

отводится потоком дальше от края входного

отверстия буксируемого устройства, например

сети.

Из уравнений (3), (4) и (5) видно, что экстремальные точки семейства кривых 7(ф) нри различных значениях В находятся на прямой с угловым коэффициентом прямой /(2.

Таким образом, используя уравнения (3), (4) и (5), можно рассчитать оптимальные соотношения между миделевыми сечениями рычагов 9, внешнего водомерного счетчика 4 и крыльев 7.

Предлагаемое устройство при всех скоростях траления обусловливает пребывание внешнего водомерного счетчика в зоне невозмущенного потока и, следовательно, точность его показаний.

Предмет изобретения

1. Устройство для облова водных организмов, например мальков и планктона, состоящее из сетного мешка, по периметру входного отверстия которого установлена распорная рама, и двух водомерных счетчиков, расположенных соответственно внутри и снаружи сетного мешка, отличающееся тем, что, с

целью повышения точности показаний счетч.нков, внешний водомерный счетчик закреплен на стойке рамы при помоп1и шарнирного параллелограмма И оснащен верхним и нижним вертикальными крыльями, а внутренний - смонтирован на штангах, укрепленных на ра- 5 ме под острым углом к ее плоскости.

2. Устройство по п. 1, от л и ч а ю ш,еес я тем, что, с целью отведения внешнего водомерного счетчика на максимальное расстояние от края входного отверстия мешка, вертикальные крылья установлены под углом к продольной оси счетчика.

I

..ЗЛ7

12

R

-j- Cosfl

Фиг.&

НП

РгСоз

as.7