Расчет основных параметров механизмов неводного комплекса

Скорость травления стяжного троса при выметке невода можно принять равной скорости судна на циркуляции, которая будет меньше скорости полного хода на прямом курсе.

 

Скорость судна на циркуляции можно определить по формуле:

                                                                                                                           

где  – скорость судна на прямом курсе, из документации 12,6 узлов;

,  ,  

 – радиус циркуляции при замете невода,,

 – длина невода, м (из задания),

 – длина судна между перпендикулярами, м (из задания).

= = 159,2 м; = = 3,5 м; = = 0,86

 

= = 11 узлов

 

Тяговое усилие, необходимое для кошелькования невода, можно определить по формуле:

= = 44260 Н = 45 кН                                                 

где  = 1,3÷1,6 – коэффициент увеличения натяжения троса вследствие сил трения троса в стяжных кольцах, принимаем 1,4.

, – длина и высота невода в посадке, м;

а, d – шаг и диаметр нити сетного полотна;

– скорость выборки стяжного троса.

В расчетах используется средняя скорость выборки  м/с.

 

Тяговое усилие, необходимое для выборки невода определяется по формуле:

Т_н = Са 0.5 ρ _в (V вт² + V _в ²) F _п  + Сх 0,5 ρ _вод V _в ² F _дп + Н_б q_н

Т_н = 1,3*0,5*1,29*(10²+0,28²)* 260+1*0,5*1,035*0,28²* 171 +4,8*350

Т_н = 23505Н  24 кН

Где  F_п, F_дп – площадь боковой поверхности надводной и подводной частей судна,

F_дп = 0,17*  *283= 171 м²

F_п =  = 260 м²

         ρ_в = 1,29 кг/м³  - плотность воздуха.    

          ρ_вод = 1,035 кг/м³ - плотность воды в океане.

           

         Н_б – высота подвеса неводовыборочного барабана (по чертежу)

         Н_б = 0,017*283  = 4,8 м

         q_н – вес одного метра невода

         q_н = 350000Н/1000м = 350 Н/м, где 350000Н – вес невода (35т); 1000м - его длина.

Площадь боковой поверхности надводной и подводной частей судна рассчитывается по чертежу судна. Коэффициенты аэродинамического сопротивления надводной части и гидродинамического сопротивления подводной части принимаются С _а = 1,3,  С_Х = 1. Максимальная скорость ветра, при которой разрешается работа кошельковым неводом, составляет 10÷12 м/с.

Необходимая площадь сечения барабана для нормальной работы неводовыборочной машины

Площадь сечения жгута рассчитывается по формуле W _жг = W_c + W _п, где

W_c – площадь сети в поперечном сечении жгута;

W_п - площадь сечения подбор и оснастки.

W _жг = W_c + W _п = 0,027+0,02 = 0,05 м²

F _б = 1,2*0,047 = 0,0564 м²  0,06 м²

При этом необходимо учесть площадь наплава на верхней и нижней подборах. Диаметр наплавов принимается d_ВП =160 мм, d_НП = 30мм.

W_с =                 W_п  = W_в.п + W_н.п. =

U₁+U₂=1; U₂= = = 0,58

W_с = = 0,027 м²; W_п = = 0,02 м²

где Н_п - высота сетного полотна в посадке, м;

    d_н   - диаметр нити сетного полотна, м;

    а - шаг ячеи сетного полотна, м;

    u₁, u₂ – коэффициенты посадки сетного полотна;

    d_в.п, d_н.п.  - диаметр верхней и нижней подборы, м; Принимаем 160 мм и 30 мм.

    φ - коэффициент пористости сетного жгута. Принимаем 1.

Тяговое усилие, необходимое для выборки проводника определяется по формуле 

Т = К_д q L _н / 2π² f

Т = = 17 Н

  где К_д  = 1,5 – коэффициент динамической нагрузки;

    q - вес одного метра проводника, н/м; для d_каната=11мм принимается весом 4,64.

    L_н  - длина невода, м;

    f - стрела провиса проводника, м.

 При этом стрелу прогиба проводника можно принять до 10-15 % от максимального расстояния от судна до пятного кляча. При выметке невода по окружности это расстояние равно диаметру невода .

f = 0,15* = 0,15* = 24 м

Максимальная скорость выметки и выборки проводника принимается равной скорости судна на циркуляции (11 узлов = 5,9 м/c), а средняя скорость определяется по формуле ,

где  – скорость судна на циркуляции.

= = 3,6 м/c

Рабочую длину каната проводника с учетом выполнения замета невода по эллипсу можно принять равной = 0,5*1000 = 500 м.

 

При работе промысловыми орудиями лова, особенно кошельковыми неводами возникает кренящий момент. Особенно опасен бортовой кренящий момент при выборке стяжного троса кошельковой лебёдкой и выборке невода подвесной неводовыборочной машиной. Этот момент зависит от внешней нагрузки (усилие на стяжной трос и усилие при неводовыборочной машине), высоты установки направляющих блоков и высоты подвеса машины, метацентрической высоты и других факторов. При неудачном размещении промысловых механизмов крен может превысить критическое значение.

По формуле       Θ =    рассчитываются возникающий при работе неводом угол крена.

где Т – нагрузки, возникающие при выборке стяжного троса сейнерной лебёдкой и кошелькового невода неводовыборочной машиной, в тоннах;

D₀ - водоизмещение сейнера, тонны; Для СТР Альпинист 861 т = 8610 кН

h₀ – метацентрическая высота, м;

          Т_с – осадка судна

          У_р – половина ширины судна;

           Z_Р - высота подвеса стяжного блока или НВМ над килём судна.

 

 

                                   

                                                        Рис. 2. К расчёту крена сейнера.

 

1. Блоки стяжного троса; 2. Жгут кошелькового невода; 3. Стяжной трос; 4. Неводовыборочная машина.

1. Крен при выборке стяжного троса кошельковой лебёдкой:

Θ =    = = 3,4

где (Zp – Zc) = 4,2 м

 

2. Крен при выборке невода подвесной НВМ:

  Θ =    = = 2,0

где (Zp – Zc) = 5,3 м

 

 

Литература

1. Карпенко В.П., Торбан С.С. «Механизация и автоматизация процессов промышленного рыболовства». – М.: Агропромиздат, 1990, 464 с.

2. Торбан С.С., Карпенко В.П. «Механизация и автоматизация процессов промышленного рыболовства». – М.: Агропромиздат, 1986, 304 с.

3. Справочник промысловика 233.04–3068–132. НПО Югрыбтехцентр. – Севастополь, 1991.

4. Альбом промысловых схем, устройств и промысловых механизмов крупнотоннажных траулеров. – Калининград: НПО Промрыболовства, 1987, –241с.

5. Судовые промысловые машины и механизмы Конспект лекций для студентов направления 6.070104 «Морской и речной транспорт» специальности  

 «Судовождение и промышленное рыболовство» Керчь, КГМТУ, 2009.