Распорная траловая доска
Владельцы патента RU 2323572:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к промышленному рыболовству, а именно к устройствам для горизонтального раскрытия устья трала. Траловая доска содержит два несущих профилированных щита трапециевидной формы, соединенных между собой, снабженных стрингерами, предкрылками, балластом, средствами крепления кабелей и ваера. Несущие щиты установлены с возможностью поворота вокруг одной оси, а каждый щит снабжен средним стрингером, закрепленным под углом к щиту. Стрингеры выполнены с карманами, расположенными оппозитно, в которых установлены упругие элементы, ограничивающие угол поворота щитов, кроме того, средние стрингеры снабжены закрылками. Повышается эффективность эксплуатации траловой доски путем обеспечения высоких значений запаса вертикальной устойчивости независимо от глубины и скорости буксировки различных тралов - пелагических и донных. 10 ил.
Изобретение относится к промышленному рыболовству, а конкретно к устройствам для горизонтального раскрытия устья трала.
В промышленном рыболовстве применяются крыловидные и V-образные распорные траловые доски как отечественного, так и зарубежного производства. Однако при работе с тралом у дна крыловидные и V-образные доски имеют небольшой запас вертикальной устойчивости. При контакте таких траловых досок с грунтом или скалистыми породами возможно увеличение угла крена досок, что может вызвать их переворот и привести к аварийной ситуации и потери трала.
Известна траловая доска (см. патент RU 2267271 С1 «Распорная траловая доска», МПК А01К 73/045, заявл. 17.05.2004, опубл. 10.01.2006, авторы - Пинчук М.А. и Зверков М.М.), включающая несущий профилированный щит прямоугольной формы, предкрылки, балласт, стрингеры, средства крепления кабелей и ваера трала.
К недостаткам вышеописанной распорной траловой доски можно отнести недостаточную вертикальную устойчивость, являющуюся следствием выбранной конструкции траловой доски, особенно небольшое значение запаса вертикальной устойчивости при балансировочном угле крена. Кроме того, данный тип траловых досок применяется только в пелагических тралах. Это делает невозможным взаимозаменяемость траловой доски для пелагических и донных тралов.
Известна V-образная траловая доска, являющаяся ближайшим аналогом (информационный листок «EL CAZADOR Semi - pelagic trawl doors», фирма «POLY-ICE», Bildshofdig, 110 Reykjavik, Iceland http://www.hampidjan.is), включающая два несущих, соединенных между собой, профилированных щита трапециевидной формы, предкрылки, балласт, стрингеры средние, верхние и нижние, средства крепления кабелей и ваера трала.
Вышеописанная траловая доска не отличается высокой эффективностью, поскольку не обладает достаточной вертикальной устойчивостью для работы на разных горизонтах лова и при различной скорости траления.
Изобретение решает задачу повышения эффективности эксплуатации траловой доски путем обеспечения высоких значений запаса вертикальной устойчивости независимо от глубины и скорости буксировки различных тралов - пелагических и донных.
Для достижения необходимого технического результата в известной траловой доске, состоящей из двух несущих профилированных щитов трапециевидной формы, соединенных между собой, снабженных стрингерами, предкрылками, балластом, средствами крепления кабелей и ваера, несущие щиты установлены с возможностью поворота вокруг одной оси, а каждый щит снабжен средним стрингером, закрепленным под углом к щиту, причем стрингеры выполнены с карманами, расположенными оппозитно, а в карманах установлены упругие элементы, ограничивающие угол поворота щитов, кроме того, средние стрингеры снабжены закрылками.
Предложенная конструкция траловой доски может принимать как крыловидную, так и V-образную форму в зависимости от приложенных к ней нагрузок, тем самым обеспечивая себе высокое значение запаса вертикальной устойчивости.
Снабжение двух средних стрингеров закрылками обтекаемой формы позволяет снизить величину коэффициента сопротивления и увеличить значение коэффициента распорной силы траловой доски, что совместно с другими предложенными конструктивными признаками значительно повысит эффективность ее эксплуатации.
Зависимость вертикальной устойчивости траловой доски от продольного угла между несущими щитами в предлагаемой конструкции наглядно показана на следующих расчетах (на примере: сопротивление трала - 220 кН, площадь траловой доски - 10 м2) (см. фиг.10):
1. Продольный угол между щитами траловой доски - 180°.
2. Продольный угол между щитами траловой доски - 160°.
3. Продольный угол между щитами траловой доски - 140°.
4. Продольный угол между щитами траловой доски - 120°.
где Mx - вертикальный (кренящий) момент, Н·м;
γ - угол крена траловой доски, град;
ψ - продольный угол между щитами траловой доски, град;
γбаланс - балансировочный угол крена траловой доски, град.
Таким образом, расчеты показывают, что с увеличением продольного угла между щитами траловой доски ψ увеличивается значение вертикальной статической устойчивости траловой доски dMx/dγ.
Важное обстоятельство работы многофункциональных траловых досок в том, что при различной скорости буксировки траловой системы сохраняется горизонтальное раскрытие устья трала и повышается устойчивость траловых досок за счет изменения формы с крыловидной до V-образной. Многофункциональная траловая доска легка в изготовлении, имеет разборную конструкцию, взаимозаменяема: левая доска на правую доску и наоборот. При работе с многофункциональной доской, в плане имеющей постоянное значение площади, можно, уменьшая изгибную прочность упругого элемента, уменьшить площадь доски в плане при ее буксировке. Таким образом, на палубе судна достаточно иметь один тип многофункциональной траловой доски для различных видов промысла и работы, как с пелагическими, так и с донными тралами, с набором упругих элементов, отличающихся изгибной прочностью.
На прилагаемых к заявке графических материалах изображено
на фиг.1 - траловая доска, вид спереди;
на фиг.2 - траловая доска, вид сзади;
на фиг.3 - траловая доска, вид сбоку;
на фиг.4 - траловая доска, вид сверху;
на фиг.5 - траловая доска, вид сверху, сечение;
на фиг.6 - траловая доска, первоначальная форма - пелагический вариант;
на фиг.7 - то же, форма доски при увеличении скорости буксировки;
на фиг.8 - траловая доска, первоначальная форма - донный вариант (заменены рессоры);
на фиг.9 - траловые доски, при циркуляции судна с тралом;
на фиг.10 - график зависимости dMx=f(γ, ψ) для сопротивления трала - 220 кН, площадь траловой доски - 10 м2.
На приведенных чертежах приняты следующие обозначения:
1 и 2 - щиты траловой доски; 3 - стрингеры; 4 - петли; 5 - вал; 6 - зажимы; 7 - верхний стрингер; 8 - нижний стрингер; 9 - карманы; 10 - упругие элементы (рессоры); 11 - отверстия для крепления ваера; 12 - пластина с петлей; 13 - предкрылки; 14 - закрылки.
Многофункциональная траловая доска содержит два щита (1) и (2), соединенных между собой с помощью средних стрингеров (3) и петель (4), валом (5), выполненным из арматуры, на концах которого имеются зажимы (6) для фиксирования конструкции траловой доски (см. фиг.1). Верхний и нижний щиты имеют гидродинамический профиль. Средние стрингеры (3) имеют петли (4). Верхний стрингер (7) крепится к верхней части щита под углом 90° (см. фиг.3), нижний стрингер (8) крепится к нижней части нижнего щита под углом 90°. Один средний стрингер крепится к нижней части верхнего щита под углом, значение которого влияет на величину максимального и минимального поперечного угла между щитами траловой доски, а другой средний стрингер крепится к верхней части нижнего щита под этим же углом (см. фиг.3). На средних стрингерах установлены карманы (9), изготовленные из стали, для закрепления в них упругих элементов, например рессор (10) (см. фиг.2 и 3), изготовленных из рессорно-пружинной стали. Рессоры изготавливаются с заданным углом изгиба, от которого зависит первоначальная выбранная форма траловой доски (крыловидная или V-образная). Продольный угол, образованный двумя щитами (верхним и нижним), находится в диапазоне 180-100°. При значении продольного угла в 180° доска принимает первоначальную крыловидную форму. Пластина (11) в месте крепления ваера имеет петли (12) для соединения ее с валом (см. фиг.4). Пластина (11) может иметь фиксированное положение по отношению к валу и свободное положение, вращаясь на валу в пределах внешнего угла, образованного двумя щитами траловой доски. Предлагаемая траловая доска взаимозаменяема, выполнена для работы как с правого борта, так и с левого борта судна без переоборудования конструкции, но при перестановке балласта.
Многофункциональная траловая доска работает следующим образом.
При буксировке в воде многофункциональных траловых досок с заданной скоростью, первоначальный продольный угол между щитами (1) и (2) составляет 180° и доска имеет крыловидную форму. При увеличении скорости буксировки продольный угол уменьшается и траловая доска становится V-образной за счет стягивающих усилий в кабелях и гидродинамического давления на щиты доски (1) и (2), которые передаются на рессоры (10) и изгибают их. Таким образом, вертикальная статическая устойчивость доски увеличивается.
Данное обстоятельство проверено экспериментально в 2006 г. в гидроканале ЗАО «МариНПО». Графические зависимости гидродинамических коэффициентов сопротивления и распорной силы в зависимости от угла атаки, а также графики зависимостей продольного момента от угла атаки, вертикального момента от утла крена и путевого момента от угла дифферента траловой доски при различных значений продольных углов (180-120°) (см. фиг.10), что устойчивость предлагаемой доски повышается с увеличением скорости траления. Испытания показали, что на любых глубинах облова рыбы пелагическим или донным тралом и при любых скоростях траления многофункциональная траловая доска обладает высоким значением запаса вертикальной устойчивости и высоким значением коэффициента распорной силы. Кроме того, доска может двигаться как с левого, так и с правого борта судна при условии перестановки балласта.
Распорная траловая доска, содержащая два несущих профилированных щита трапециевидной формы, соединенных между собой, снабженных стрингерами, предкрылками, балластом, средствами крепления кабелей и ваера, отличающаяся тем, что несущие щиты установлены с возможностью поворота вокруг одной оси, а каждый щит снабжен средним стрингером, закрепленным под углом к щиту, причем стрингеры выполнены с карманами, расположенными оппозитно, в которых установлены упругие элементы, ограничивающие угол поворота щитов, кроме того, средние стрингеры снабжены закрылками.
