Сортирующая решетка для трала и способ ее изготовления
Сортирующая решетка содержит армированную раму, продольные и поперечные связи из полимерных материалов. Решетка состоит из жестко соединенных между собой по внутреннему контуру секций. Каждая секция представляет собой литую конструкцию различной по ее внешнему контуру формы из полимерного материала на основе синтетического каучука. Продольные и поперечные связи внутреннего контура секций в месте их соединения выполнены полукруглого сечения. Способ изготовления сортирующей решетки включает изготовление всех элементов решетки: рамы, продольных и поперечных связей из армированных полимерных материалов. Решетку собирают из отдельно изготовленных литых секций, жестко соединяя их обвязкой по внутренним контурам, выполненным полукруглого сечения. Для литья секций готовят литьевые формы с полостями, соответствующими конфигурации и размерам элементов секций. В полости укладывают армирующий материал и заполняют их под давлением полимерным материалом на основе синтетического каучука. Такие конструкция и технология позволяют повысить прочность, гибкость и устойчивость решетки при различных эксплуатационных нагрузках, повысить ее срок службы и технологичность ее изготовления. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к промышленному рыболовству, а именно к устройству и способу изготовления сортирующих решеток для отсортировки в процессе траления особей непромыслового размера, в том числе для предотвращения прилова взрослых особей сайды, трески, окуня и других видов рыб при лове путассу, сельди, скумбрии, минтая и других массовых видов рыб тралами.
Известно сортирующее устройство "Sort-X", которое разработано норвежской фирмой АО "СЕЛФИ" и производится фирмой АО "НОФИ ТРОМСЕ" (патент РФ №2101946 от 15.10.93). Устройство состоит из двух сортирующих решеток, соединенных под разными углами наклона, причем вторая решетка соединена с секцией задержки. Решетки состоят из рамки с приваренными к ней прутками, изготовлены они из нержавеющей стали с различным расстоянием между прутками в зависимости от размера объектов лова.
Недостатком решеток является их дороговизна и массивность системы, что провоцирует перекрут тралового мешка при буксировке и создает трудности при работе тралом на судне. Кроме того, выполнение прутков из стали приводит к травмированию рыбы непромыслового размера.
Известна решетка для сортировки рыбы при промысловом лове (патент РФ на изобретение №2140150 от 17.11.99), состоящая из отдельных деталей: продольных, поперечных и внешних связей, выполненных в виде брусьев из полимерных материалов, армированных волокнами (упрочнителем). В качестве полимерных материалов используют стеклонаполненный полиамид, прессовочный материал АГ-4С и профилированный стеклопластик. Соединение отдельных заготовок между собой в готовое изделие осуществляют посредством кронштейнов или приформовкой, при этом канаты из армирующих волокон предварительно сопрягают сплетением или связыванием, усиливают углы кривыми брусьями из другого материала и осуществляют доводку изделия до готового состояния вручную. Как вариант, решетка может быть цельноформованной, при этом не предусмотрено армирование непрерывными волокнами по всему периметру решетки и связей. Прочность таких решеток в местах соединения брусьев может быть ниже, чем самих заранее изготовленных армированных брусьев. Армирующий элемент (упрочнитель) неравномерно и не так, как в самих брусьях, заполняет толщу полимерного материала (матрицы) в местах соединения отдельных элементов, что не обеспечивает надежность прочностных характеристик готового изделия в целом. Решетка из стеклонаполненного полиамида, состоящая из отдельно изготовленных методом литья брусьев, имеет низкий предел прочности и не выдерживает значительных эксплуатационных нагрузок. Сборка решетки из отдельных брусьев усложняет технологию ее изготовления и, соответственно, ее стоимость.
Известен способ изготовления сортирующей решетки для трала (патент РФ на изобретение №2204244 от 20.04.2001 г.), предусматривающий изготовление всех элементов решетки: рамы, продольных и поперечных связей, радиусных узлов крепления из композиционных материалов методом прессования. Все элементы решетки изготавливают как единое целое, в качестве упрочнителя композиционного материала используют волокнистые материалы различного происхождения. Пресс-форму со вставками-кондукторами, ширина которых соответствует расстоянию между продольными связями, последовательно заполняют упрочнителем и матрицей композиционного материала и прессуют. Пресс-форма может быть модифицируемой с использованием набора сменных вставок-кондукторов разной ширины для промысла различных видов рыб. Как вариант, продольные связи решетки могут быть изготовлены отдельно, с выступами в местах их будущего соединения с рамой и поперечными связями решетки.
Недостатком способа является недостаточно высокая прочность и качество цельноформованной решетки из-за недостатков самого применяемого метода - прессования, а при повреждении какой-либо части решетки в процессе эксплуатации необходимо заменять всю решетку. Кроме того, метод прессования используется для изготовления изделий из полимерных материалов низкой твердости и не позволяет использовать полимеры на основе синтетических каучуков.
Задачей изобретения является улучшение качественных характеристик сортирующей решетки. Технический результат заключается в повышении прочности, гибкости и устойчивости решетки при различных эксплуатационных нагрузках, в повышении ее срока службы и ремонтопригодности, а также в технологичности ее изготовления и уменьшении трудоемкости.
Технический результат достигается тем, что решетка состоит из жестко соединенных между собой по внутреннему контуру секций, каждая из которых представляет собой литую конструкцию различной по ее внешнему контуру формы из полимерного материала на основе синтетического каучука. При этом продольные и поперечные связи внутреннего контура секций, по которым осуществляется их соединение, выполнены полукруглого сечения, что обеспечивает плотное прилегание секций друг к другу, жесткое и прочное их соединение в единую конструкцию. Соединение внутренних контуров секций могут осуществлять обвязкой полимерной лентой или шнуром, которая не увеличивает вес решетки, не подвержена коррозии, стойка в морской воде, прочна и проста в сборке решетки. Секции по внешнему контуру могут быть выполнены овальной или прямоугольной формы. Армирование связей может быть осуществлено стальным или неметаллическим канатом. Продольные связи секций могут быть армированы снаружи полимерными трубками, что дополнительно увеличивает прочность решетки.
Технологичность изготовления решетки и уменьшение трудоемкости достигается тем, что решетка собирается из секций, изготовленных методом литья под давлением, который обеспечивает более высокие производительность и качество изделий по сравнению с прессованием.
Выполнение сортирующей решетки из жестко соединенных между собой по внутреннему контуру секций обеспечивает упрощение технологии изготовления решетки при одновременном сохранении ее прочности и гибкости, сборку решетки любой необходимой площади и формы и ее ремонт в условиях судна путем замены поврежденной секции. Для этого достаточно иметь несколько запасных секций. Секционная конструкция способна выдерживать различные деформации при режиме траления и подъеме/спуске трала, сжиматься под значительной нагрузкой и восстанавливать форму при ее снятии.
Литая конструкция секций различной по внешнему контуру формы (различной формы рамы) из полимера на основе синтетического каучука обеспечивает изготовление решетки любой формы и размеров в зависимости от типа и размеров трала и селективной системы, уменьшение веса решетки, необходимую прочность, жесткость и упругость как отдельной секции, так и решетки в целом, а также достаточную прочность растягивающим усилиям при работе всего селективного устройства во время траления. Можно изготавливать решетки как прямоугольной, так и овальной формы, например в форме эллипса, либо эллипса с усеченной верхней или нижней частью, либо их комбинаций, в зависимости от размеров селективной системы тралов. При этом использование в качестве синтетического каучука уретанового каучука (эластичного полиуретана) дает наилучшие прочностные характеристики решетки и эффект ее подпружинивания, то есть высокую упругость.
Заявляемое изобретение поясняется с помощью чертежей, где на фиг.1 представлен общий вид сортирующей решетки в форме эллипса, на фиг.2 - разрез секции 2 решетки, на фиг.3 - общий вид решетки овальной формы, на фиг.4 - общий вид секции овальной по внешнему контуру формы.
Сортирующая решетка 1 (см. фиг.1) состоит из n секций 2, 3 - в данном варианте исполнения решетки 1 - четырех секций 2 (см. фиг.2) овальной по внешнему контуру формы, жестко соединенных между собой по внутреннему контуру с образованием в данном случае формы решетки 1 в виде эллипса. Форма овала секции 2 также может быть различна в зависимости от размеров селективной системы. Секции 3 (см. фиг.3) могут быть выполнены прямоугольной формы для создания прямоугольной формы самой решетки либо решетки в форме овала или эллипса с усеченной верхней или нижней частью, набираемой, например, из четырех секций 2 овальной по внешнему контуру формы и нескольких секций 3 прямоугольной по внешнему контуру формы. Секции могут быть выполнены прямоугольной формы с закругленными углами. Таким образом, из секций можно изготавливать решетку 1 любой необходимой формы и размеров.
Каждая секция 2, 3, например секция 2 (см. фиг.2), состоит из продольных 4 и поперечных 5 связей и рамы 6. Расстояние (а) между продольными связями 4 выбирается из расчета минимального расстояния между ними, обеспечивающего нормальный проход промысловых видов рыб в куток и предотвращающего проход непромысловых видов рыб, которое регулируется Правилами рыболовства. Секции 2, 3 представляют собой полученные методом литья под давлением армированные конструкции из полимерных материалов на основе синтетического каучука со связями конструкции из полимерных материалов на основе синтетического каучука со связями круглого или овального сечения. Только продольные 8 и поперечные 9 связи внутреннего контура секций 2, 3 выполнены полукруглого сечения (см. фиг.4) для обеспечения плотного прилегания секций друг к другу, жесткого и прочного их соединения в единую конструкцию. Для сборки решетки 1 используют обвязку 10, в качестве которой можно использовать шнур, проволоку, полиамидную ленту и другие виды обвязочного материала. По внешнему контуру каждая секция 2, 3 может иметь на концах рамы 6 выступы (на чертеже не показаны), форма которых при соединении секций вместе с обвязкой обеспечивает достаточную прочность и жесткость решетки 1. Продольные связи 8 могут быть армированы снаружи калиброванными трубками 11.
Метод литья под давлением по сравнению с другими методами формования изделий из полимерных материалов обеспечивает высокие качество изделий и производительность. Для литья секций изготавливают специальные разъемные литьевые формы с полостями, соответствующими конфигурации и размерам секций 2, 3…n (на чертеже не показаны). В их полости укладывают армирующий материал 7, например стальной или неметаллический канат (трос), как крученый, так и невитый или плетеный, или иной армирующий материал в виде,
например волокон, и заполняют под давлением полимерным материалом. После термостатирования материала и разъединения формы получают готовую армированную полимерную секцию 2, 3 требуемых размеров и конфигурации. Для армирования продольных трубок 4 снаружи в полости литьевой формы могут быть уложены калиброванные трубки 11. Секции 2, 3 могут быть изготовлены также, например, путем использования литьевых форм (на чертеже не показаны), полости которых выполнены в виде рамы и поперечных связей с узлами в местах их сопряжения с продольными связями. В узлы вставляют изготавливаемые промышленностью калиброванные трубки 11 из полимерного материала, затем калиброванные трубки 11 и внутренние полости формы армируют и заполняют под давлением полимерным материалом. При этом калиброванные трубки 11 после термостатирования не снимают, что дополнительно увеличивает срок службы решетки и ее прочность. Также можно закладывать в узлы литьевой формы готовые продольные связи, выполненные в виде залитых полимерным материалом калиброванных трубок 11, армированных канатом 7 или любым волокнистым материалом. В качестве синтетического каучука может быть использован эластичный полиуретан необходимой плотности. Это увеличивает точность изготовления решетки, срок ее службы, обеспечивает прочность, упругость и дает эффект подпружинивания. Для увеличения прочности армирование секций 2, 3 может быть произведено не одним, а большим количеством армирующих материалов, например двумя и более.
Использование решетки, изготовленной заявленным способом, осуществляется следующим образом.
Сортирующая решетка 1 устанавливается в селективной системе (на чертеже не показана) трала. В процессе траления рыба потоком воды подается на нее. Основная часть обловленной рыбы (небольших размеров) проходит между продольными связями 4. Крупная рыба, избегая встречи с препятствием в виде продольных связей 4 решетки 1, опускается вниз по направлению связей 4 и затем, не соприкасаясь с решеткой 1, уходит через выпускное окно селективной системы из трала. Путассу (сельдь, скумбрия и пр.) проходит через решетку 1 в траловый мешок. Размер рыбы, которая отсеивается в процессе лова, зависит от расстояния (а) между продольными связями 4 решетки. Таким образом, крупные особи непромысловых видов рыб выходят наружу, что позволяет производить лов массовых видов рыб (путассу, сельдь, скумбрия) в районах, где встречается треска, пикша и окунь, без ущерба для их запасов и без травматизма.
Решетка может использоваться в селективных устройствах при промысле и других объектов лова, например объектов озерного, речного, пелагического лова различных видов рыб, а также креветок.
Заявляемая сортирующая решетка прочная, гибкая, упругая, достаточно легкая, обладает нейтральной плавучестью, не подвержена коррозии, удобна в эксплуатации и проста в изготовлении.
1. Сортирующая решетка, содержащая армированные раму, продольные и поперечные связи из полимерных материалов, отличающаяся тем, что решетка состоит из жестко соединенных между собой по внутреннему контуру секций, каждая из которых представляет собой литую конструкцию различной по ее внешнему контуру формы из полимерного материала на основе синтетического каучука, при этом продольные и поперечные связи внутреннего контура секций, по которым осуществляется их соединение, выполнены полукруглого сечения.
2. Сортирующая решетка по п.1, отличающаяся тем, что соединение внутренних контуров секций осуществляют обвязкой полимерной лентой или шнуром.
3. Сортирующая решетка по п.1, отличающаяся тем, что секции по внешнему контуру выполнены овальной или прямоугольной формы.
4. Сортирующая решетка по п.1, отличающаяся тем, что все связи секций армированы стальным или неметаллическим канатом.
5. Сортирующая решетка по п.1, отличающаяся тем, что продольные связи армированы снаружи полимерными трубками.
6. Сортирующая решетка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве синтетического каучука используют эластичный полиуретан.
7. Способ изготовления сортирующей решетки, предусматривающий изготовление всех элементов решетки: рамы, продольных и поперечных связей из армированных полимерных материалов, отличающийся тем, что решетку собирают из отдельно изготовленных литых секций, жестко соединяя их обвязкой по внутренним контурам, выполненным полукруглого сечения, для литья секций готовят литьевые формы с полостями, соответствующими конфигурации и размерам элементов секций, в полости укладывают армирующий материал и заполняют их под давлением полимерным материалом на основе синтетического каучука.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что в полости литьевой формы, образующие продольные связи, укладывают полимерные трубки.
9. Способ по п.7, отличающийся тем, что при подготовке литьевой формы полости изготавливают в виде рамы и поперечных связей с узлами в местах их сопряжения с продольными связями, а в узлы закрепляют полимерные трубки.
10. Способ по п.7, отличающийся тем, что в качестве обвязки используют полимерную ленту или шнур.
