Садок для выращивания рыб, ракообразных или моллюсков

 

Использование: в области аквакультуры, в частности, для выращивания гидробионтов: рыб. Сущность изобретения: садок содержит каркас, оборудованный понтонами постоянной плавучести и балластными камерами с отверстиями для впуска и выпуска воды и сжатого воздуха и регулирования плавучести садка, сетную камеру, и устройство для позиционирования садка по глубине, и широкую, открытую снизу кессонную камеру, заполняемую воздухом. Величина внутреннего объема камеры и параметры устройства позиционирования подобраны так, что уменьшение величины дополнительной плавучести, создаваемой кессонной камерой вследствие воздействия штормовых волн, вызывающих выплескивание воздуха из камеры, в такой степени нарушает баланс сил плавучести садка и уравновешивающего воздействия устройства позиционирования, что восстановление баланса происходит лишь при погружении садка на глубину, недоступную для штормовых волн. Целесообразно кессонную камеру прикрепить к каркасу садка канатами, по периметру ее нижней кромки закрепить центральную часть крышки сетной камеры, а саму кессонную камеру оснастить поплавком, придающим ей постоянную плавучесть, большую веса крышки.

Изобретение относится к области аквакультуры, в частности, к техническим средствам для выращивания гидробионтов.

В настоящее время получила развитие тенденция к выращиванию гидробионтов, таких, как рыбы, ракообразные и моллюски, в садках, погружаемых под воду. Использование таких садков позволяет исключить неблагоприятные температурные воздействия на объекты выращивания и поддерживать оптимальные температурные условия содержания, предохранить гидробионтов от нежелательного воздействия волн, предотвратить повреждение конструкции штормами, плавающим мусором, льдом, уменьшить вероятность хищений продукции.

Известно устройство для выращивания рыб или моллюсков в условиях открытого моря [1] содержащее рамообразный корпус, внутри которого подвешен садок гибкой конструкции, поддерживаемый наматываемыми на лебедки тросами, к нижним концам которых прикреплены грузила. Рамообразный корпус оборудован камерами постоянной и регулируемой плавучести. Данное устройство может находиться либо на поверхности воды, либо у дна.

К недостаткам данной конструкции следует отнести невозможность позиционирования устройства в толще воды во всем диапазоне глубин, неприспособленность к автоматическому самозатоплению на безопасную глубину при штормах, кроме того, данная конструкция, погруженная на глубину, не обеспечивает выращиваемым гидробионтам доступа к воздуху, что необходимо для поддержания нормальной жизнедеятельности некоторых видов рыб, например, лососевых.

Известна конструкция садка с регулируемой глубиной погружения [2] Каркас садка оборудован балластными камерами с соответствующими отверстиями впуска и выпуска воды и сжатого воздуха для регулирования плавучести. К каркасу прикреплена сетная камера, садок оснащен устройством позиционирования по глубине, которое состоит из швартовых тросов, поплавков, закрепленных в определенных местах указанных тросов; и якорей, расставленных на дне определенным образом. Такое устройство позволяет устанавливать садок на желаемой глубине, уравновешивая его регулируемую плавучесть с усилиями от швартовых тросов, а также управлять скоростью погружения и всплытия.

Однако данная конструкция имеет ряд недостатков. Садок не обладает способностью автоматически самозатапливаться на безопасную глубину при штормах. Поэтому при его использовании на открытых акваториях либо, если это возможно, прокладывают шланг подачи и выпуска сжатого воздуха от садка до берега для управления глубиной погружения вручную, либо оснащают садок сложной аппаратурой дистанционного или автоматического управления. Возможные в процессе эксплуатации обрывы швартовых тросов или отрывы поплавков могут привести к погружению садка до дна и повреждению его сетной камеры, кроме того, для рыб отсутствует доступ к воздуху при погружении садка на глубину.

Целью изобретения является улучшение условий содержания выращиваемых гидробионтов, увеличение штормозащищенности конструкции и упрощение эксплуатации.

Предлагаемый садок для выращивания рыб, ракообразных или моллюсков, состоящий из каркаса, оборудованного понтонами постоянной плавучести и балластными камерами с соответствующими отверстиями впуска и выпуска воды и сжатого воздуха для регулирования плавучести садка; сетной камеры, прикрепленной к каркасу; устройства позиционирования садка по глубине, оснащен согласно изобретению широкой, открытой снизу кессонной камерой с определенным внутренним объемом, который заполняется воздухом, придавая тем самым садку соответствующую дополнительную плавучесть. Причем величина внутреннего объема кессонной камеры и параметры устройства позиционирования подобраны таким образом, что уменьшение величины указанной дополнительной плавучести вследствие воздействия штормовых волн, вызывающих раскачивание садка и выплескивание воздуха из полости кессонной камеры, в такой степени нарушает баланс сил плавучести садка и уравновешивающего воздействия устройства позиционирования, что восстановление этого баланса происходит лишь при погружении садка на глубину, недоступную для штормовых волн.

Такое устройство садка обеспечивает его автоматическое самозатопление при шторме до безопасной глубины.

В конкретной форме выполнения предлагаемого садка кессонная камера прикреплена к каркасу садка канатами. По периметру ее нижней кромки закреплена центральная часть крышки сетной камеры. Кессонная камера оснащена поплавком, придающим ей постоянную плавучесть, большую веса крышки сетной камеры, и в подводном положении придает крышке форму шатра. Под сетной камерой подвешены грузила. При этом сумма сил постоянной плавучести кессонной камеры (плавучесть, которую придает кессонной камере ее поплавок) и постоянной плавучести каркаса садка (плавучесть, которую придают каркасу его понтоны) больше веса сетной камеры, а сумма сил полной плавучести кессонной камеры (плавучесть, складывающаяся из постоянной плавучести и той дополнительной плавучести, которая возникает при заполнении полости камеры воздухом) и постоянной плавучести каркаса меньше суммарного веса сетной камеры и грузил. Балластные камеры способны придать каркасу дополнительную плавучесть, которая в сумме с его постоянной плавучестью больше суммы сил веса сетной камеры, веса грузил и притапливающего воздействия устройства позиционирования.

Предлагаемая конструкция предоставляет рыбам доступ к воздуху, находящемуся в полости кессонной камеры, обеспечивает надежность работы садка и простоту его эксплуатации.

На фиг.1 изображен садок в подводном положении; на фиг.2 кессонная камера садка; на фиг.3 иллюстрация автоматического погружения садка на глубину во время шторма; на фиг.4 графики зависимости сил действующих на садок от глубины его погружения.

Садок на фиг.1 содержит каркас, состоящий из трубчатых понтонов постоянной плавучести 1 и балластных камер 2. В нижней части балластные камеры имеют отверстия впуска и выпуска воды 3, а в верхней части штуцеры, к которым через коллектор подсоединен шланг впуска и выпуска сжатого воздуха 4. К каркасу подвешена сетная камера 5. Под сетной камерой подвешены грузила 6, способствующие ее растяжению. К каркасу садка канатами 7 прикреплена кессонная камера 6. По периметру ее нижней кромки закреплена центральная часть крышки сетной камеры 5. Кессонная камера оборудована поплавком постоянной плавучести 9 (фиг. 2). Под кессонной камерой закреплен конец шланга подачи сжатого воздуха 10. Садок оснащен устройством позиционирования по глубине, состоящим из швартовых тросов 11, с закрепленными на них поплавками 12, и якорей 13.

Садок работает следующим образом. Трубчатые понтоны постоянной плавучести 1 совместно с заполненными воздухом балластными камерами 2 придают каркасу садка положительную плавучесть, большую суммы сил веса сетной камеры 5, веса грузил 6 и притапливающего воздействия от швартовых тросов 11 и поплавков 12 устройства позиционирования. При этом каркас садка находится на поверхности воды. Кессонная камера 8 находится на поверхности воды благодаря своему поплавку постоянной плавучести 9.

Для установки садка на глубину из балластных камер 2 через шланг 4 выпускается часть воздуха. Через отверстия 3 в балластные камеры поступает вода, суммарная плавучесть каркаса уменьшается и садок погружается под воду.

Постоянная плавучесть кессонной камеры 8, обусловленная ее поплавком 9, больше веса крышки сетной камеры 5. Поэтому в подводном положении кессонная камера, стремясь всплыть, натягивает канаты 7 и придает крышке сетной камеры форму шатра.

По мере погружения садка на глубину по шлангу 10 подается сжатый воздух для создания в полости кессонной камеры 6 воздушной подушки.

При достижении садком желаемой глубины выпуск воздуха из балластных камер 2 прекращают. При этом сила плавучести садка уравновешивается силой, действующей со стороны устройства позиционирования, и садок оказывается в состоянии устойчивого равновесия на заданной глубине. Подачу воздуха в полость кессонной камеры 8 также прекращают.

В случае шторма, по мере увеличения штормовых волн садок под их воздействием начинает раскачиваться, это приводит к выплескиванию части воздуха из полости кессонной камеры 6 и плавучесть садка уменьшается. При этом нарушается баланс сил плавучести садка и уравновешивающего воздействия устройства позиционирования, садок погружается на глубину до восстановления этого баланса. При усилении шторма процесс повторяется, и садок опять автоматически погружается до безопасной глубины.

В случае погружения садка до дна грузила 6 выполняют роль гайдропа. Суммарная плавучесть, придаваемая садку его понтонами постоянной плавучести 1 и поплавком 9 кессонной камеры 6, больше веса сетной камеры 5, поэтому, после того как грузила 6 коснутся дна, дальнейшее погружение садка прекращается, что предотвращает повреждение сетной камеры о грунт.

Работа садка при его автоматическом погружении до безопасной глубины во время шторма поясняется фиг.3 и фиг.4. На фиг.з показано два положения садка I и II. Сила плавучести Fc садка, находящегося под водой, складывается из силы плавучести его каркаса, оборудованного сетной камерой и грузилами Fкар и силы плавучести кессонной камеры Fкес: Fс Fкар + Fкес Садок находится в состоянии устойчивого равновесия на глубине H1. При этом его плавучесть Fс1 уравновешена силой воздействия устройства позиционирования Fуп1: Fс1 Fуп1 о Для данной конструкции устройства позиционирования сила его воздействия на садок определяется следующей формулой: Fун n · Fп · соsВ, где n количество поплавков устройства позиционирования; Fп сила плавучести одного поплавка; В угол между участками L1 и L2 швартового троса.

Из фиг.3 видно, что угол В меняется с увеличением глубины погружения садка, а характер этого изменения зависит от параметров устройства позиционирования: длин участков L1 и L2 швартовых тросов и расстояния D, определяющего местоположение якорей.

Графики зависимости суммарной силы, действующей на садок F Fc Fyn от глубины Н показаны на фиг.4. Кривая 1 построена для садка, позиционирующегося на глубине Н1 (положение 1 на фиг.3). При уменьшении плавучести кессонной камеры на величину ΔFкес за счет выплескивания части воздуха из ее полости во время шторма, кривая смешается влево на величину ΔFкес и занимает положение II. Из графика видно, что кривая II пересекает ось ординат в точке H2, т.е. садок оказывается в положении устойчивого равновесия на глубине, не большей глубины Н1 (положение II на фиг.3).

Таким образом, садок установленный на глубине Н1, заданной, например, исходя из физиологического оптимума для выращиваемых гидробионтов, при соответствующем выборе объема полости кессонной камеры и параметров устройства позиционирования (L1, L2, D) во время шторма автоматически погружается на глубину Н2, которую задают, исходя из местных гидрологических условий.

Формула изобретения

1. Садок для выращивания рыб, ракообразных или моллюсков, состоящий из каркаса, оборудованного понтонами постоянной плавучести и балластными камерами с отверстиями соответственно для впуска и выпуска воды и сжатого воздуха и регулирования плавучести садка, сетной камеры, прикрепленной к каркасу, и устройства для позиционирования садка по глубине, отличающийся тем, что садок оснащен широкой открытой снизу кессонной камерой, заполняемой воздухом и придающей садку дополнительную плавучесть, при этом величина внутреннего объема кессонной камеры и параметры устройства позиционирования подобраны так, что уменьшение величины указанной дополнительной плавучести вследствие воздействия штормовых волн, вызывающих раскачивание задка и выплескивание воздуха из полости кессонной камеры, в такой степени нарушает баланс сил плавучести садка и уравновешивающего воздействия устройства позиционирования, что восстановление этого баланса происходит лишь при погружении садка на глубину, недоступную для штормовых волн.

2. Садок по п.1, отличающийся тем, что кессонная камера прикреплена к каркасу садка канатами, по периметру ее нижней кромки закреплена центральная часть крышки сетной камеры, кессонная камера оснащена поплавком, придающим ей постоянную плавучесть, большую веса крышки сетной камеры, и в подводном положении придает крышке форму шатра, под сетной камерой подвешены грузила, причем сумма сил постоянной плавучести кессонной камеры и каркаса больше веса сетной камеры, а сумма сил полной плавучести кессонной камеры и постоянной плавучести каркаса меньше суммарного веса сетной камеры с крышкой и грузил, балластные камеры выполнены так, что придают каркасу дополнительную плавучесть, которая в сумме с его постоянной плавучестью больше суммы сил веса сетной камеры, веса грузил и притапливающего воздействия устройства позиционирования.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4