Распорная траловая доска

 

Изобретение относится к промышленному рыболовству, а именно к распорным устройствам для горизонтального раскрытия трала. Щит распорной траловой доски снабжен двумя полосками, расположенными с тыльной стороны доски в плоскости, параллельной ребрам атаки и обтекания. Киль образован из стрингера, выполненного шириной, равной по меньшей мере толщине доски, и расположенного перпендикулярно нижней пластине щита, и из стойки, снабженной по меньшей мере двумя съемными башмаками и участками для размещения на ней узлов крепления башмаков и установленной перпендикулярно стрингеру киля при наибольшем ее смещении в направлении лицевой стороны доски. Верхний стрингер установлен под углом 50-60° к плоскости верхней пластины щита. Съемные башмаки выполнены из труднообрабатываемого резанием и ковкой сплава, участки для размещения на стойке киля узлов крепления башмаков выполнены из легкообрабатываемого материала. Изобретение позволит увеличить скорость спуска и подъема трала путем обеспечения сохранения вертикального положения досок при любой скорости траления и поддержания минимального горизонтального раскрытия трала, увеличения срока службы доски за счет повышения износоустойчивости киля. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к промышленному рыболовству, а именно к распорным устройствам для горизонтального раскрытия трала.

Известна распорная доска для донного и пелагического тралового рыболовства, содержащая две V-образные выпуклые пластины, верхняя и нижняя пластины, соединенные друг с другом, расположенные на внутренней стороне доски дугу и цепь, укрепленные на стабилизаторах, установленных на верхней и нижней пластинах, причем дуга и цепь могут раздвигаться и заменяться между собой (см. патент ГДР N 57747 "Распорная доска для донного и пелагического тралового лова", НКИ 45 H, 73/04. Заявлено 22.09.1966, опубликовано 05.09.1967 - в книге: Сборник патентных документов /ГПБ рыбной промышленности. - Рига, 1980, часть 2, стр. 26-28). Известная распорная доска достаточна эффективна, может применяться как для донного, так и для пелагического тралового лова, для правого и левого бортов. Однако известная доска недостаточно устойчива, опрокидывается при циркуляции, имеют место "заверты" досок за счет перехлыстывания левого и правого ваеров. Для ее восстановления необходимо время. Известная доска не создает достаточной распорной силы и достаточно высокой скорости спуска-подъема трала. Кроме того известная доска не обеспечивает высокой износоустойчивости киля, а следовательно, большого срока службы доски.

Известны также выгнутые V-образные доски, изготовленные фирмой Maskinfabriken Perfect Aps (Дания), в которых используют сменные башмаки (см. ОИ/ЦНИИТЭИРХ, 1986, вып. 3, с. 35-38.- Сер. Промышленное рыболовство).

Данные доски используются как в донном, так и в пелагическом вариантах. Однако они характеризуются слишком большой площадью и массой, большим углом атаки и при этом недостаточной распорной силой, низкой вертикальной устойчивостью. При спуске-подъеме трала не исключены "заверты" траловых досок. Все это определяет низкую скорость спуска и подъема трала.

На основании анализа информации о существующем уровне техники в данной области из известных траловых досок наиболее близка к заявленному изобретению следующая доска.

Известна распорная траловая доска, содержащая щит, выполненный из верхней и нижней пластин, две кромки которых соединены с образованием двугранного тупого угла, у которых углы отогнуты по направлению диагоналей в сторону выпуклой поверхности так, что верхняя и нижняя кромки имеют форму дуги окружности, а ребра атаки и обтекания имеют форму прямой линии и расположены в одной плоскости с линией соединения пластин, снабженный верхним стрингером, килем, приспособлениями для крепления ваера и кабелей (см. патент РФ N 1718763, МКЛ(5) A 01 K 73/045 "Распорная траловая доска", заявлено 04.01.1990, опубликовано 15.03.1992 в бюллетене N 19, 1992 - прототип).

Скорость спуска и подъема трала зависит от пространственного положения траловых досок, от горизонтального раскрытия трала: чем меньше горизонтальное раскрытие трала, тем больше скорость спуска и подъема трала. Известная траловая доска не обеспечивает вертикального положения щита доски при износе киля, что приводит к увеличенному горизонтальному раскрытию трала и снижению скорости спуска и подъема последнего. Таким образом, известная траловая доска не обеспечивает достаточно высокой скорости спуска и подъема трала, а также высокой износоустойчивости киля.

Таким образом, как показал анализ информации о существующем уровне техники, известные траловые доски не обеспечивают вертикального положения щита доски при любой скорости траления, что и определяет существенное снижение скорости спуска и подъема трала, так как в этом случае большое горизонтальное раскрытие трала. Кроме того, известные доски не обеспечивают высокой износоустойчивости киля.

Заявляемая в качестве изобретения распорная траловая доска позволяет достичь нового технического результата - увеличение скорости спуска и подъема трала путем обеспечения сохранения вертикального положения досок при любой скорости траления за счет поддержания минимального горизонтального раскрытия трала, увеличения срока службы доски за счет повышения износоустойчивости киля.

Следующая совокупность существенных признаков характеризует сущность предложенного изобретения и способствует достижению нового технического результата.

Распорная траловая доска, содержащая щит, выполненный из верхней и нижней пластин, две кромки которых соединены с образованием двугранного тупого угла, у которых углы отогнуты по направлению диагоналей в сторону выпуклой поверхности так, что верхняя и нижняя кромки имеют форму дуги окружности, а ребра атаки и обтекания имеют форму прямой линии и расположены в одной плоскости с линией соединения пластин, и имеющий верхний стрингер, киль, приспособления для крепления ваера и кабелей, отличающаяся тем, что щит снабжен двумя полосками, расположенными с тыльной стороны доски в плоскости, параллельной ребрам атаки и обтекания, киль образован из стрингера, выполненного шириной, равной по меньшей мере толщине доски, и расположенного перпендикулярно нижней пластине щита, и из стойки, снабженной по меньшей мере двумя съемными башмаками и участками для размещения на ней узлов крепления башмаков и установленной перпендикулярно стрингеру киля при наибольшем ее смещении в направлении лицевой стороны доски, причем верхний стрингер установлен под углом 50-60^o к плоскости верхней пластины щита.

Распорная доска характеризуется и тем, что съемные башмаки выполнены из труднообрабатываемого резанием и ковкой сплава, участки для размещения на стойке киля узлов крепления башмаков выполнены из легкообрабатываемого материала.

Таким образом, как показал анализ выявленной информации о существующем уровне техники и сущность предложенного изобретения, последнее отвечает критерию патентоспособности "новизна".

Киль обеспечивает устойчивый ход распорной траловой доски при тралении.

Образование киля из стрингера, выполненного шириной, равной по меньшей мере толщине доски, и расположенного перпендикулярно нижней пластине щита, и из стойки, установленной перпендикулярно стрингеру киля при наибольшем ее смещении в направлении лицевой стороны доски, обеспечивает вертикальное положение щита траловой доски при скорости траления, близкой к нулю.

Установление верхнего стрингера под углом 50-60^o к плоскости верхней пластины щита также способствует сохранению вертикального положения щита доски, что гарантирует минимальное горизонтальное раскрытие, а следовательно увеличение скорости спуска-подъема трала.

Снабжение щита двумя полосками, расположенными с тыльной стороны доски в плоскости, параллельной ребрам атаки и обтекания, позволяет увеличить распорную силу и устойчивость хода доски на малых углах атаки, уменьшить площадь доски и увеличить ее прочность.

Снабжение стойки киля по меньшей мере двумя съемными башмаками и участками для размещения узлов крепления последних не только предохраняет доску от ударов, усиливая прочность, но и позволяет уменьшить износ киля.

Выполнение съемных башмаков из труднообрабатываемого резанием и ковкой сплава обеспечивает высокую прочность башмаков. Применение легкообрабатываемых материалов для изготовления участков для размещения на стойке киля узлов крепления башмаков позволяет сделать последние легкозаменяемыми в процессе эксплуатации досок.

Таким образом, заявляемая совокупность существенных отличительных признаков способствует достижению технического результата - увеличение скорости спуска и подъема трала путем обеспечения сохранения вертикального положения досок при любой скорости траления и поддержания минимального горизонтального раскрытия трала и увеличение срока службы доски за счет повышения износоустойчивости киля.

В процессе проведения заявителем поиска информации в данной области обнаружены отдельные отличительные признаки заявляемого изобретения среди известных объектов того же назначения, а именно: 1) наличие на щите полосок (закрылки, предкрылки), расположенных с тыльной стороны доски; 2) наличие съемных башмаков. Однако другие отличительные признаки, как и совокупность отличительных признаков заявляемого изобретения в ходе проведенного поиска не обнаружены. Таким образом, на основании анализа выявленной информации о существующем уровне техники в данной области и анализа совокупности существенных отличительных признаков предлагаемого изобретения, заявляемая новая совокупность не вытекает явным образом из существующего уровня техники. Следовательно, предлагаемое изобретение обладает таким критерием патентоспособности как "изобретательский уровень".

Распорная траловая доска поясняется с помощью чертежей, где: на фиг. 1 изображена распорная траловая лоска, вид спереди; фиг. 2 - то же, сечение A-A с фиг. 1; фиг. 3 - то же, сечение Б-Б с фиг. 1; фиг. 4 - то же, вид В с фиг. 2; фиг. 5-8 - распорная траловая доска в работе.

Распорная траловая доска содержит щит, выполненный из верхней 1 и нижней 2 пластин (см. фиг. 1, 2) прямоугольной формы, соединенных между собой с образованием общей линии 3 соединения. Щит снабжен верхним стрингером 4, килем, состоящим из стрингера 5 и стойки 6, двумя предкрылками 7 и 8 (см. фиг. 3), приспособлением 9 для крепления ваера (см. фиг. 2, 3), приспособлением 10 для крепления кабелей трала.

Две кромки пластин 1 и 2 соединены с образованием двугранного тупого угла, равного 140-150^o. За счет этого щит имеет выпуклую поверхность со стороны крепления ваера.

Углы 11, 12, 13, 14 (см. фиг. 1) пластин 1, 2 отогнуты по направлению диагоналей в сторону выпуклой поверхности доски так, что верхняя 15 и нижняя 16 кромки доски имеют форму дуги окружности, а ребра обтекания 17 и атаки 18 имеют форму прямой линии и расположены в одной плоскости с линией 3 соединения пластин 1, 2.

Стрингер 5 киля расположен перпендикулярно нижней пластине 2 щита и выполнен шириной B_к, равной по меньшей мере толщине доски F, например, B_к = f. Стойка 6 киля снабжена по меньшей мере двумя съемными башмаками 19, например, в количестве двух штук, и участками 20 (см. фиг. 4) для размещения на ней узлов 21 крепления башмаков 19 в количестве двух штук. Стойка 6 киля установлена перпендикулярно стрингеру 5 киля при наибольшем ее смещении в направлении лицевой стороны доски. Башмаки 19 отлиты из труднообрабатываемого резанием и ковкой сплава, а участки 20 для размещения узлов 21 крепления башмаков 19 на стойке 6 выполнены из легкообрабатываемого материала.

Верхний стрингер 4 установлен под углом 50-60^o к плоскости верхней пластины 1 щита и выполнен шириной B_c = (0,4-0,6)f толщины доски, где f - толщина доски (см. фиг. 3).

Предкрылки 7,8 расположены с тыльной стороны доски в плоскости, параллельной ребрам обтекания 17 и атаки 18, и удалены от последних на расстояние a = (0,24-0,26)L длины доски, выполнены шириной l = (0,05-0,07)L длины доски.

Распорная траловая доска работает следующим образом (см. фиг. 5, 6, 7, 8).

При погружении в воду угол атаки доски равен строительному углу атаки α_c = 15-19^o. При этом углы 11-14 доски расположены под углом меньше строительного на 18^o, то есть близким к нулевому значению. Предкрылки 7, 8 установлены с тыльной стороны доски под углом, равным рабочему углу атаки доски. Поскольку предкрылок 8 расположен ближе к ребру атаки 18 по сравнению с центром давления потока V на доску (0,31L при α = 10-30^o), то он обеспечивает распорную силу в сторону увеличения угла атаки и устойчивое положение доски в потоке при углах атаки, меньших 18, за счет достаточно большой ширины предкрылков 7, 8 (0,05-0,07L). Одновременно уменьшается гидродинамическое сопротивление R и увеличивается распорное усилие (по оси y), так как поток воды V прижимается к плоскости доски предкрылок 8. Предкрылок 7, расположенный ближе к ребру обтекания 17, находится в этом случае под нулевым углом атаки к потоку воды V.

При выходе судна на курс траления с приспущенными в воду траловыми досками (на циркуляции судна с тралом) угол атаки внешней доски по отношению к центру циркуляции увеличивается (α > α_c), а угол атаки внутренней доски уменьшается (α < α_c). За счет изменения углов атаки внешняя доска приподнимается, а внутренняя погружается. При этом обе доски сохраняют вертикальное положение при любой скорости хода судна. Это обусловлено формой исполнения и пространственным положением стрингера 5 и стойки 6 киля, а также верхнего стрингера 4. Заверты (перехлестывание) досок при циркуляции исключены.

После выхода судна на курс траления и выравнивания длин вытравленных ваеров, последние вытравливаются в соответствии с заданной глубиной траления. При этом скорость V_в травления ваеров сохраняется максимальной, а скорость хода судна V_c - достаточной, чтобы обеспечить минимальную скорость буксировки трала ΔV относительно воды. Это соответствует наилучшей механической характеристике ваерных лебедок (оптимальное натяжение ваеров). Так как доски всегда опережают сети трала при погружении, то доски сохраняют дифферент на "носок" (к судну). Стрингер 5 киля, благодаря положительному углу атаки, обеспечивает дополнительную гидродинамическую заглубляющую силу R_z (фиг. 5), которая в совокупности с весом доски G в воде обеспечивает вертикальное положение ее с отклонением до упора верхнего стрингера 4 ваер за счет угла наклона стойки 6 киля (15-20^o), (см. фиг. 5, 6). В этих условиях сохраняется маленький угол атаки досок (α_c= α), поэтому распорное усилие незначительное, и сети трала погружаются в виде двух вертикальных стенок. Таким образом, сопротивление досок погружению уменьшается (теоретически в 5 раз), за счет чего уменьшаются потери времени на постановку трала. При травлении последних 50-100 метров ваеров скорость травления последних уменьшают, а скорость хода судна устанавливают равной скорости траления. Поэтому траловые доски расходятся до обеспечения проектного горизонтального раскрытия трала, когда угол атаки их увеличивается до заданного значения за счет роста скорости хода судна и увеличения длины ваеров.

В процессе траления траловые доски сохраняют вертикальное положение за счет наклона стойки 6 киля относительно щита доски как при контакте с грунтом, так и при отсутствии его в момент отрыва их от грунта при вертикальном перемещении судна в "свежую погоду" (3,5-8,0 метров). При этом горизонтальное раскрытие трала сохраняется, что способствует повышению уловистости трала.

При подъеме трала доски всегда расположены на меньшей глубине, чем сети, поэтому сохраняют незначительный дифферент на "пятку" ( к тралу) (см. фиг. 7) и вертикальное положение щита, как и при спуске трала. Так как верхний стрингер 4 установлен под углом 50-60^o к верхней пластине щита, а стойка 6 киля перпендикулярно стрингеру 5 киля, то есть под углом 15-20^o к пластине 2 щита доски, то возникает гидродинамическая сила, отклоняющая верхнюю половину доски в сторону ваера до упора в него (см. фиг. 8). Тем самым обеспечивается наименьшее горизонтальное раскрытие трала и, соответственно, минимальное сопротивление подъему досок. В этом процессе выборка ваеров производится на максимальной скорости (проектной для ваерной лебедки), а скорость хода судна уменьшается до нуля. За счет этого сокращаются потери промыслового времени на подъем трала. Заверты (перехлестывание) траловых досок при выборке трала в таком режиме исключены.

Таким образом, в результате применения данного изобретения достигается возможность получения технического результата, следовательно, предлагаемая распорная траловая доска соответствует критерию патентоспособности "промышленная применимость".

Создан опытный образец распорной траловой доски, который в настоящее время проходит промысловые испытания в открытом море. Испытания показали, что при любой скорости траления доски сохраняют вертикальное положение и при спуске и подъеме трала поддерживается минимальное его горизонтальное раскрытие, что способствует увеличению скорости спуска и подъема трала. Кроме того, предлагаемая траловая доска обеспечивает высокую износоустойчивость киля и тем самым позволяет увеличить срок эксплуатации досок до нескольких лет в сравнении с месячным сроком службы известных траловых досок.

Формула изобретения

1. Распорная траловая доска, содержащая щит, выполненный из верхней и нижней пластин, две кромки которых соединены с образованием двугранного тупого угла, у которых углы отогнуты по направлению диагоналей в сторону выпуклой поверхности так, что верхняя и нижняя кромки имеют форму дуги окружности, а ребра атаки и обтекания имеют форму прямой линии и расположены в одной плоскости с линией соединения пластин, и имеющий верхний стрингер, киль, приспособления для крепления ваера и кабелей, отличающаяся тем, что щит снабжен двумя полосками, расположенными с тыльной стороны доски в плоскости, параллельной ребрам атаки и обтекания, киль образован из стрингера, выполненного шириной, равной по меньшей мере толщине доски, и расположенного перпендикулярно нижней пластине щита, и из стойки, снабженной по меньшей мере двумя съемными башмаками и участками для размещения на ней узлов крепления башмаков и установленной перпендикулярно стрингеру киля при наибольшем ее смещении в направлении лицевой стороны доски, причем верхний стрингер установлен под углом 50-60^o к плоскости верхней пластины щита.

2. Распорная доска по п.1, отличающаяся тем, что съемные башмаки выполнены из труднообрабатываемого резанием и ковкой сплава, участки для размещения на стойке киля узлов крепления башмаков выполнены из легкообрабатываемого материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8