Содержание к диссертации
Глава I.
I.I. 1.2.
1.3. Глава П.
2.1.
2.2.
2.3. Глава Ш.
З.-Ь 3.2.
3.3. 3.4.
Глава ІУ.
4.1. 4.2. 4.3. 4.4.
Введение к работе
Геометрические свойства сетного полотна с шестиугольными ячеями Формоизменяемость сетного полотна Основной элемент сетного полотна и посадочные коэффициенты Оптимальные величины Ux , U« и Z
Определение параметров сетного полотна с шестиугольными ячеями, расположенного на поверхности вращения Отношение напряжений в сетном полотне с шестиугольными ячеями Дифференциальные уравнения, определяющие форму поверхности сетного полотна Решение дифференциальных уравнений
Некоторые технические характеристики сетных полотен с шестиугольными ячеями Масса сетного полотна Сравнительная оценка сетных полотен с ромбовидной и шестиугольной ячеями Прочность сетного полотна Сопротивление сетных полотен с обычными и шестиугольными ячеями
Применение сетных полотен с шестиугольными ячеями в орудиях лова Отпугивающие функции сетного полотна Удерживающие функции сетного полотна Направляющие функции сетного полотна Результаты первых промысловых испытаний сетных полотен с шестиугольными ячеями
Выводы
Список литературы
Приложения
47 54'
ВВЕДЕНИЕ Основными задачами, поставленными 26 съездом КПСС перед рыбной ромышленностью страны являются увеличение объема товарной пищевой ыбной продукции на 10-12 %, усиление охраны рыбных запасов и осна-ение рыболовного флота высокоэффективными орудиями лова.
Рыболовство СССР носит в основном океанический характер, во нутренних водоемах вылавливают лишь около 10 % от общей добычи ыбы. Поэтому особенно сложное положение для нашего рыболовства оздалось в последние годы, после введения всеми прибрежными осударствами 200 мильных экономических зон, что лишило рыбную ітрасль наиболее продуктивных традиционных районов промысла. В іастоящее время свыше 90 % мирового улова добывают на шельфе, юды которого теперь в своем большинстве недоступны для наших ыбаков.
Необходимость вести лов рыбы и других морепродуктов в большом удалении от береговых баз вынуждает строить крупные промысловые і транспортные суда с мощными силовыми установками и большой 'рузовместимостью. Эффективная эксплуатация таких судов, когда юв ведется в открытом океане, возможна только при высокой уло-зистости орудий лова. Поэтому в настоящее время применяют орудия юва больших размеров, а для постройки используют в основном иелк-капрон (26,5 тыс.т) и лишь только 2,3 тыс.т хлопчатобумаж-1ых крученых изделий. Орудиями лова изготовленными из капрона вылавливают до 90-95 % рыбы [67] . Все это привело к резкому повышению стоимости орудий лова, которая в настоящее время достигла 300 млн. рублей.
Известную роль в выборе критериев проектирования и оценки гехнико-эксплуатационных качеств орудий лова и метода расчета их параметров сыграли теоретические исследования, выполненные
юветскими и зарубежными специалистами, такими как Ф.И.Баранов [15], Н.Н.Андреев [4,5,6] , Г.С.Фридман [73,75,76] ,А.И.Трещев [68] , В.Н.Мельников [52,53] , А.И.Сучков [65] , С.Б.Гюльбадамов [25] , Ю.А.Изнанкин [38] , Э.М.Рыкунов [60,6l] , A.V.Brandt [82] и другие [2,17,21,57,64,69,70,71,81,89,91] .
Характерными особенностями орудий рыболовства, как инженерных сонструкций, являются их быстрый износ и частая повреждаемость. So многих случаях, например, тралы - основное орудие нашего океа-мческого рыболовства - служат менее одного рейса судна. Это приводит к большим расходам на износ и ремонт орудий лова,ежегодная їтоимость которых только по гослову всесоюзных рыбопромышленных )бъединений по данным Н.П.Сысоева составляют около 100 млн.руб. Гакие расходы заметно увеличивают себестоимость рыбы-сырца.Сейчас сюлько стоимость ремонта и износа орудий лова в рыбной промышлен-юсти составляет приблизительно 10 % себестоимости добычи рыбы. Іри некоторых же способах лова, например, ставными и закидными вводами, расходы на ремонт и износ составляют еще более значительную долю себестоимости. Особенно велика эта доля в рыболов-зтве во внутренних водоемах, где часто лов ведут пассивными спо-зобами (ловушками, ставными неводами, жаберными сетями и т.д.).
В связи с этим в рыбной промышленности уже давно ведутся уси-иенные поиски путей снижения величины этих расходов. Одними из них являются изменение размеров ячеи,толщины нити,технологии изготовления сетных полотен и т.д. Автор совместно с научным руководителем, доктором технических наук, проф. Н.Н.Андреевым [ю] в 1975 г. в целях снижения стоимости орудий лова, предложили другой путь -применять сетные полотна с ячеями не ромбовидной, как у обычных сетей, а шестиугольной формы.
Авторы подтвердили расчетами, что такие сетные полотна должны обладать рядом преимуществ перед обычными, в том
при :исле иметь меньшую массу^той же площади и прочности, и в сентябре
[22]
975 г. [ю] опубликовали в журнале "Рыбное хозяйство" статью, в которой впервые была выдвинута идея применения сетного полотна с шести-тольными ячеями в орудиях лова. В феврале 1976 г. во французском урнале " La Peche Maritime " [93J был напечатан сокращений перевод этой статьи Н.Н.Андреева и В.Г.Любимова и в этом же году ювые сетные полотна были применены в Норвегии для постройки кошель-:овых неводов [84,90] , а затем в Финляндии для постройки жаберных етей. Испытания подтвердили результаты теоретических исследований : выводов Н.Н.Андреева и В.Г.Любимова, о чем норвежский ученый ..К.Белтестад сообщил в международном Комитете по рыболовству [80J . нтерес к этому вопросу проявили и английские специалисты, которые і журнале " Fishing News" [92] опубликовали сообщение об ис-ытаниях кошельковых неводов в Норвегии. Результаты первых испытаний а рубежом новых сетных полотен также были отмечены в газете"Правда"
ее специальным корреспондентом из Хельсинки. В ней сообщалось, [то идея советских ученых о создании нового сетного полотна с юстиугольными ячеями оказалась верной и финские рыбаки тоже стали спытывать сетные полотна с ячеями шестиугольной формы.
Таким образом тема диссертационной работы является актуальной, нтерес к рассматриваемой проблеме проявляется не только в нашей тране, но и за рубежом.
это же время Минрыбхоз СССР поручил автору провести широкие спытания сетных полотен с шестиугольной ячеей в условиях Азово-[ерноморского бассейна. Такие испытания были проведены в 1982-
г.г. на лове рыбы кошельковыми и ставными неводами. На
год и последующие годы Минрыбхозом СССР планируется широкое недрение нового сетного полотна в кошельковых неводах внутрен-его и океанического промысла. Устьевые же части так называемых анатных тралов, у которых сетное полотно имеет шестиугольные
чей, с большим успехом применяются уже несколько лет. Преимущества новых сетных полотен состоят в следующем:
при соответствующих посадке и размере ячей их масса на 15 % [еныпе, чем у обычных сетных полотен. Это не только удешевляет тоимость орудия лова, но и делает более легкой работу с ним;
сопротивление движению в воде новых сетных полотен меньше, чем бычных. Это приводит к тому, что нижняя подбора кошельковых вводов погружается быстрее, что обеспечивает более высокую уло-йстость невода. Тралы, сетное полотно которых имеет шестиуголь-
ую форму, также имеют меньшее сопротивление и значительно уло-истее, чем с обычным сетным полотном;
- новые сетные полотна обладают лучшими селективными свойот-
ами. Поэтому при правильном подборе ячеи рыба почти не объячеи-
ается в сетном полотне отцеживающих орудий лова. Это свойство
овых сетных полотен особенно важно при лове мелких по размеру
'Ыб (хамса, тюлька и т.д.).
Следовательно, указанные преимущества новых сетных полотен еред обычными ведут к уменьшению расходов на постройку, износ и іемонт орудий лова, облегчают работу с орудием лова за счет уменьшил его массы и улучшения селективных свойств и увеличивают удоистость орудий лова. Поэтому тема диссертации имеет большое прак-ическое значение.
Так как преимущества сетных полотен с шестиугольными ячеями и еоретически и практически оказались весьма значительными, то с амого начала исследований автор поставил перед собой следующие [ели и задачи:
- создать расчетные формулы, с помощью которых можно было бы
іести проектирование орудий лова из новых сетных полотен. Поль-
іуясь этими формулами, определить оптимальную, с точки зрения
іаехода сетематериалов, величину посадочного коэффициента;
составить дифференциальные уравнения равновесия сетного по-ііотна для некоторых случаев внешних нагрузок, имеющих практическое значение;
определить сопротивление воды движению новых сетных полотен;
определить прочностные характеристики новых сетных полотен, юзволяющие заменять одно сетное полотно другим, имеющим иные гараметры (размеры сторон ячей, их ориентацию относительно под-5ор, величину посадочного коэффициента), но одинаковую прочность;
определить особенности применения новых сетных полотен в основных орудиях лова Азово-Черноморского бассейна: жаберных зетях, ставных, закидных и кошельковых неводах, тралах;
провести промысловые испытания новых сетных полотен в ко-пельновых и ставных неводах, являющихся основными орудиями лова з рыболовстве Азово-Черноморекого бассейна.
Исходя из целей, поставленных автором в начале работы, определились два пути решения возникших задач. Во-первых, это чисто реоретический анализ различных свойств новых сетных полотен. При этом свойства сравнивались с аналогичными свойствами обычных зетных полотен, выявлялись их преимущества и недостатки.
Так как работа носит не только теоретический, но и прикладной характер, то все основные зависимости, полученные в результате анализа геометрических и физических свойств этих сетей, были зведены в таблицы для всех возможных значений параметров (посадочных коэффициентов, отношений длин сторон и т.д.). Чтобы луч-пе понять характер поведения особо важных функций, по этим таблицам были построены соответствующие графики.
В дальнейшем, при проведении экспериментальных работ все материалы, полученные в результате теоретического анализа, были использованы для расчетов параметров новых сетных полотен, которые применялись в опытных орудиях лова.
Во-вторых, новые сетные полотна были испытаны на промысле хамсы, тюльки и частиковых в Азовском и Черном морях кошельковыми и ставными неводами.
Изготовление новых сетных полотен производилось на Выборгской сетевязальной фабрике Минрыбхоза СССР путем плетения их на машинах типа Рашель. При практическом испытании оказалось, что у новых сетных полотен две параллельные или перпендикулярные подборе стороны получаются двойной толщины, что увеличивая их прочность, одновременно увеличивает и их массу. Поэтому все теоретические расчеты, выполненные ранее, пришлось откорректировать с учетом этого обстоятельства. Здесь автор хотел бы с большой благодарностью отметить инициативную творческую работу инженера Выборгской сетевязальной фабрики тов. Гиленко Н.В. и главного конструктора ЩШТБ "Азчеррыба" тов. В.И.Панферова, которые потратили много сил и времени на изготовление новых сетных полотен и улучшение их качества. В настоящее время работы в этом направлении специалисты-текстильщики ведут не только у нас, но и в других странах, где новые сетные полотна уже нашли очень широкое ірименение.
Содержание и объем работы
Не только уловистость, но и чисто технические качества орудий юва в значительной мере определяются их формой, которая зависит зт геометрических свойств сетного полотна. Во всех расчетах ору-іий лова большое значение имеет правильное прогнозирование формо-ізменяемости сетного полотна под нагрузкой в связи с различными фойкой и посадкой его на веревечно-канатный каркас. Поэтому, приступая к работе над этой проблемой, автор прежде всего попытался установить основные геометрические свойства новых сетных юлотен. Эти вопросы рассмотрены в первой главе диссертации.
Здесь введено понятие посадочного коэффициента для сетных полотен с шестиугольными ячеями, выведены формулы, необходимые для расчета посадки, сделана сравнительная оценка новых и обычных сетных полотен с точки зрения их массы.
На первый взгляд может показаться, что обычные сетные полотна обладают большей формоизменяемостью, чем новые, с шестиугольными ячеями, но это не так. У шестиугольной ячеи можно изменять не только величину посадочного коэффициента, но менять ориентацию ячеи относительно подборы и соотношение длин сторон. Во многих случаях выгодно применять сетные полотна, у которых шестиугольная ячея имеет совершенно различную длину двух сторон параллельных подборе и четырех наклонных сторон. Поэтому, изменяя эти параметры, можно добиться наилучшего соответствия формы орудия лова промысловым требованиям. Но для этого необходимо уметь определять форму сетного полотна, которую оно будет иметь под нагрузкой.
Для двух наиболее важных типов орудий лова, тралов и кошельковых неводов, имеет значение сетное полотно, представляющее поверхность вращения. Выводам дифференциальных уравнений,определяющих поверхность сетного полотна с шестиугольной ячеей и посвящена вторая глава диссертации. В этой же главе определены отношения напряжений в сетном полотне и оптимальные посадочные коэффициенты, что имеет большое практическое значение.
В третьей главе диссертации определены технические характеристики сетных полотен с шестиугольными ячеями. В конце главы дана оценка сопротивления новых сетных полотен движению в воде. Анализ показывает, что оно меньше, чем сопротивление обычных сетей. Практические наблюдения над скоростью погружения нижней подборы кошельковых неводов подтвердили этот вывод.
Особенностям применения новых сетных полотен в орудиях лова основных типов, используемых в рыболовстве и анализу результатов практических промысловых испытаний посвящена четвертая глава диссертации.
Научная новизна работы заключается в следующем:
для постройки орудий лова всех типов предложен новый вид сетных полотен с шестиугольной ячеей, установлены их геометрические и некоторые, важные для рыболовства, физические свойства, выявлены преимущества и недостатки этих полотен по сравнению с обычными, у которых ячея имеет вид ромба;
создан математический аппарат для расчета орудий лова из сетных полотен с шестиугольными ячеями, введено для этих сетей понятие посадочного коэффициента;
установлены особенности применения новых сетных полотен для постройки орудий лова всех типов. Впервые в практике рыболовства осуществлена постройка из новых сетных полотен кошельковых и ставных неводов, проведены промысловые испытания этих орудий лова. Испытания подтвердили правильность всех теоретических расчетов.
Апробация работы
Работа автора над различными вопросами проблемы новых сетных полотен продолжалась около 15 лет. Все теоретические разработки и предложения автор стремился проверить в промысловых условиях. Поэтому различные аспекты работы неоднократно докладывались на различных производственных и научно-технических совещаниях. По производственным проверкам неоднократно создавались специальные комиссии, работа которых отражена в актах (см.приложения 5, 6 )
На последней стадии, когда работа уже носила законченный характер, она докладывалась:
на заседании научно- технического Совета Центрального проектно-конструкторского и технологического бюро ( ЦПКТБ) Всесоюзного рыбопромышленного объединения "Азчеррыба", г. Севастополь, 1984г.;
на заседании научно- технического Совета Всесоюзного рыбопромышленного объединения Азово- Черноморского бассейна ( "Азчеррыба") ,
г. Севастополь, 1984г.;
на заседании научно- технического Совета научно- промышленного объединения промышленного рыболовства ( НПО промрыболовства) Министерства рыбного хозяйства СССР , г. Калининград ,1984г.;
на заседании научно- технического Совета Министерства рыбного хозяйства СССР , г.Москва, 1985г.;
на расширенном коллоквиуме лаборатории техники промышленного рыболовства ВНИРО г. Москва, 1985г.
При всех обсуждениях работа получила положительную оценку , бы-ю сделано много ценных рекомендаций и предложений по дальнейшему знедрению сетных полотен с шестиугольными ячеями (см.приложение5,6).
Относительно функционального назначения сетных полотен автор іридерживается взглядов, сформулированных С.Б.Гадьбадамовым для фалов. Сетное полотно в орудиях лова всех типов может выполнять >тпугивающую, направляющую и удерживающую функции. С этих позиций і рассматриваются особенности применения новых сетных полотен в фалах, кошельковых и ставных неводах.
Опираясь на анализ свойств полотна были предложены и испытаны іа промысле несколько конструкций этих типов орудий лова. Результаты >пытов оказались положительными. Подробным описанием экспериментальньс )абот и практическими выводами и рекомендациями , которые сделаны іа основании теоретического анализа и проведенных испытаний , за-:анчивается основной текст диссертации.
