CC BY
52
УДК 639.2
В.В. Кудакаев, А.Н. Бойцов, В.В. Чернецов,
О.А. Висягин, Дальрыбвтуз, Владивосток
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ГИБКИХ РАСПОРНЫХ УСТРОЙСТВ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО РАСКРЫТИЯ УСТЬЯ ТРАЛА
Конструкторы траловых систем постоянно работают над усовершенствованием распорных устройств горизонтального раскрытия тралов и пытаются получить оптимальную конструкцию, которая уменьшит аварийность тралов и облегчит траление ими на сложных грунтах. В работе описаны этапы совершенствования гибкого распорного устройства и проведен анализ экспериментальных исследований и натурных испытаний траловых систем с гибкими распорными устройствами (ГРУ) для поиска оптимальной конструкции ГРУ.
Современные требования к рыболовству и стремление рыбаков к совершенствованию орудий лова подталкивают конструкторов к поиску новых решений для вооружения орудий промышленного рыболовства. Помимо жестких распорных устройств в мировом рыболовстве используются ГРУ. Такие устройства легки в управлении не только самих ГРУ, но и траловой системы в целом. Их использование не требует точной настройки траловой доски, так как возможно изменение углов атаки непосредственно во время траления.
Изменяя размеры устья трала таким образом, чтобы крылья трала и ГРУ находились примерно в одной плоскости, можно добиться уменьшения общего сопротивления траловой системы, что в конечном итоге приведет к экономии топлива при поиске рыбных скоплений.
Такие устройства уже исследовались ранее и разработаны их различные модификации [1, 2, 3]. Требуется анализ их работы в различных условиях лова.
Положительные результаты, полученные в ходе модельных испытаний ГРУ, прошли проверку в условиях промысла, а недостатки конструкции, выявленные в ходе промысловых испытаний, устранялись после исследований моделей ГРУ как в гидробассейне, так и в морских условиях.
Для анализа выполненных исследований рассмотрим деревья алгоритмов решений. На рис. 1 изображены все этапы модельных, технических и промысловых испытаний гидродинамических щитков с оснасткой, имеющих определенные конструктивные признаки.
ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ЩИТКИ С ОСНАСТКОЙ ТТТнтг'и не имеют конструктивно задаваемых строительных углов атаки.
С продольными прямолинейными рёбрами жёсткости. Со стропами Модельные испытания в морских условиях
Натур ные технические испытания на донном и разноглубинном тралах Щитки с малыми строительными углами. С продольными прямолинейными ребрами жесткости. Со стропами [Технические испытания на натурных (донном/разноглубинном)тралах Гидр о динамические щитки с оптимальными строительными углами атаки Щитки имеют конструктивно заданный строительный угол атаки.
С продольными прямолинейными рёбрами. Со стропами |Модельные испытания в гидробассейне Щитки с заданным строительным углом атаки. С продольными дугообразнымирёбрамижёсткости. Со стропами.
Модельные испытания в гидробассейне
Ср авнительные технические и промысловые испытания натурных образцов Щитки строительные углы атаки, которых задаются стропами,
без рёбер жёсткости. Со стропами_______________________
Модельные испытания в гндробассейне
Сравнительные технические и промысловые испытания натурных образцов ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ЩИТКИ С ЗАДАННЬШИ СТРОИТЕ Л)НЬІМИУГ ЛАМИ АТАКИ. БЕЗ ПРОДОЛЬНЫХРЁБЕР ЖЁСТКОСТИ (МЯГКИЕ) БЕЗ СТРОПОВ Модельные испытания в гндробассейне Модельные испытания в морских условиях Натурныетехннческиенпр омы сл овы е нспыта ння
Рис. 1. Этапы экспериментальных исследований ГРУ
На рис. 2 изображено дерево исследованных устройств во время сравнительных промысловых испытаний альтернативных вариантов оснастки гидродинамических щитков, в результате которых была создана оптимальная конструкция (на дереве оптимальные варианты выведены стрелочкой вправо).
Под оптимальными вариантами понимаются те конструкции, при которых траловая система работает устойчиво на грунте при изменении режимов буксировки, обеспечивается наибольшее горизонтальное раскрытие и исключают возникновение отрицательных углов атаки.
Щитки с продольными рёбрами жёсткости
Щитки 5ез рёбер жёсткости (мягкие)
Щитки с карманами
Щитки без карманов
Щитки со стропами без стабилизаторов
Щитки без стропов со стабилизаторами
Без сетной вставки щитков
С сетной вставкой из ромбических ячей
С сетной вставкой из «зеркальных» ячей
С натяжением задних кромок щитков сетной вставкой трала
С натяжением задних кромок щитков с помощью оттяжек
Без натяжения задних кромок
Щитки без поездки на сетную вставку7
Щитки с посадкой на сетную вставку
Стабилизатор, передняя кромка которого перпендикулярна сетной вставке щитка
Стабилизатор, передняя кромка которого расположена под острым углом к сетной вставке
Расположение щитков симметрично относительно оси симметрии крыла трала
Асимметрично, щитки смешены вверх относительно оси симметрии крыла трала
Асимметрично, щитки смешены вниз относительно оси симметрии крыла трала
Щнткн устанавливаются непосредственно на конец крыла трала
На удалении от крыла трала
►Мягкие щнткн "С карманами ►Со стабилизаторами
С сетной вставкой из «зеркальных» ячей
Без натяжения задних кромок щитков С посадкой щитков на сетную вставку
Стабилизатор, передняя кромка
►которого расположена под острым углом к сетной вставке щитков
Щнткн смещены относительно оси симметрии крыла трала вниз
Щитки могут устанавливаются -►непосредственно на конец крыла трала и на удалении от трала
Рис. 2. Экспериментальные исследования по совершенствованию конструктивных элементов оснастки ГРУ
На рис. 3 показаны этапы совершенствования конструкций ГРУ, а на рис. 4 изображено дерево изменений особенностей конструктивных признаков щитков на этих этапах.
На рис. 5 изображено дерево исследований по совершенствованию устройства управления по критерию наименьшего натяжения в управляющем тросе.
<
Левое крыло трала
Рис. 3. Этапы совершенствования конструкций ГРУ
Рис. 4. Изменения конструктивных признаков щитков в процессе их исследования и совершенствования
устройство управления
Управляющий трос заведен через все кольца гидродинамических щитков Управляющий трос заведен в нижние кольца гидродинамических шитков Управляющий трос заведен в средние два кольца каждого крыла прикреплены к з адней кр омке щитков
Управляющий трос заведен через два кольца установленных на передней кромке щитков
Управляющий трос заведен через одно кольцо, установленное с помощью двух оттяжек. Конец управляющего троса закреплен на противоположном конце трала. Между закрепленным концом троса и кольцом нанизан кухтыль, свободно
передвигающийся по тросу_____________________________________________
Управляющий трос заведен через одно кольцо каждого крыла, установленных в
районе передней кромки щитков________________________________________
Управляющий трос раздвоен и заведен раздельно на каждое крыло трала, Оснашен концентрированной плавучестью. Кольца расположены в районе зад них кромок щитков
Управляющий трос расположен и заведен раздельно на каждое крыло трала. Оснащен концентрированной плавучестью. Кольца расположены в районе задних кромок шитков
---------------------------------------------------------------------^
__________________________________і
■УПРАВЛЯЮЩИЙ ТРОС ЗАВЕДЕН В СРЕДНИЕ ДВА КОЛЬЦА КАЖДОГО КРЫЛА ПРИКРЕПЛЕН К ЗАДНЕЙ КРОМКЕ ЩИТКОВ
Рис. 5. Дерево устройства раскрытия
Конструктивные элементы ГРУ и их назначение
Пройдя модельные, предварительные технические и промысловые испытания, устройство приобрело следующие конструктивные признаки:
1. Элементы оснастки и гидродинамические щитки представляют гибкую оболочку, рис. 6.
2
Рис. 6. Устройство раскрытия трала: 1 - гидродинамические щитки; 2 - оснастка гидродинамических щитков; 3 - грузы-углубители; 4 - грунтроп щитков
2. Распорная поверхность щитков имеет специальные гидродинамические карманы для обеспечения положительных углов атаки передней кромки щитков и стабилизаторы для задания углов атаки щитков и обеспечения устойчивого движения, рис. 7.
Рис. 7. Гидродинамические щитки из гибких элементов: 1 - рабочая поверхность щитков; 2 - стабилизатор; 3 - карманы-стабилизаторы
3. Гидродинамические щитки посажены на сетную вставку, выполненную из «зеркальных» ячей, которая служит для обеспечения ориентации рабочей поверхности щитков на положительные углы атаки и для задания определенного положения стабилизаторов в водном потоке, рис. 8.
Рис. 8. Оснастка гидродинамических щитков: 1 - конструктивный элемент
(стальной трос); 2 - сетная вставка щитков (дель с зеркальной ячеёй);
3 - положительная плавучесть (кухтыли); 4 - грунтроп щитков
4. Работоспособность устройства раскрытия обеспечивается конструктивно и без специального натяжения задних кромок гибких щитков, для придания устройству автономности и расширения возможности его применения.
5. Расположение щитков ассиметрично относительно оси симметрии крыла трала, что обеспечивает стабильное движения траловой системы на грунте.
6. Устройство раскрытия оснащается концентрированной плавучестью (в районе вертикальных сборочных щитков) для создания дополнительного натяжения в сборочной и уменьшения прогиба. Роль отрицательной плавучести в нижней части сборочной выполняет грунтроп устройства.
7. В точке соединения верхнего и нижнего кабелей с ваером устройство оснащается грузами-углубителями для обеспечения устойчивого движения траловой системы на определенной глубине.
8. Управление параметрами входного устья трала осуществляется с помощью штатной судовой автоматической лебедки кабельного прибора контроля орудия лова.
В ходе модельных и натурных испытаний было выявлена наиболее совершенная модель гибкого гидродинамического устройства, состоящего из гидродинамических щитков, посаженых на сетную вставку, выполненную из «зеркальных» ячей, которая служит для обеспечения ориентации рабочей поверхности щитков на положительные углы атаки и для задания определенного положения стабилизаторов в водном потоке. В работе проведен анализ и выбрана наиболее подходящая система управления открытия и закрытия устья трала. Описаны конструктивные элементы ГДРУ и их назначение.
Библиографический список
1. Бойцов А.Н., Висягин О.А., Зыкин В.И., Габрюк В.И., Осипов Е.В. Результаты экспериментальных и теоретических исследований гидродинамического распорного устройства раскрытия и управления параметрами входного устья трала: Отчет о НИР. Владивосток: АО «ТУРНИФ», Дальрыбвтуз. 1994.
2. Кудакаев В.В., Бойцов А.Н., Чернецов В.В., Висягин О.А. Устройства горизонтального раскрытия тралов // Науч. тр. Дальрыбвтуза.
Вып. 21. Ч. 1. Владивосток: Дальрыбвтуз, 2009. С. 108-118.
3. Кудакаев В.В. Некоторые конструкторские решения в траловых системах // Матер. Междунар. науч.-техн. конф. / Наука и образование-2007. Мурманск: МГТУ, 2007. С. 1026-1029.
