ТОП 10:

Общие свойства рыболовных сетей



Непрерывная и дискретная модели рыболовной сети. Рыболовные сети являются основным конструкционным материалом большинства рыболовных орудий. Помимо промышленного рыболовства, сетные оболочки применяются и в других отраслях народного хозяйства (тканевые оболочки, вантовые сетки, резинокордные оболочки и др.). Специфика расчета сетных оболочек орудий лова обусловлена преж­де всего следующими двумя особенностями: взаимная обусловлен­ность внешних гидродинамических сил формой и структурой оболоч­ки (раскрытие ячей); каркас сетной оболочки, состоящей из системы канатов, не является жестким и также может изменять свою форму под действием приложенных к нему сил.

Эти особенности усложняют расчет сетных оболочек, и до настоя­щего времени конечные результаты получены лишь для простейших задач проектирования. Основные результаты содержатся в работах Ф. И. Баранова, Н. Н. Андреева, А. И. Зонова, Ю. А. Изнанкина.

Рыболовная сеть без надлежащего закрепления и нагружения определенной формы не имеет и приобретает ее, лишь будучи соот­ветствующим образом закрепленной и нагруженной внешними силами. При расчете сетной оболочки можно пользоваться непрерывной или дискретной моделью.

Рис 3.1 Характеристики ячеи

Непрерывная (континуальная) модель сетной оболочки — бес­конечно тонкая, идеально гибкая, непрерывная оболочка, поверх­ность которой образо­вана двумя семействами бесконечно большого числа пересекающихся нитей. Внешние силы уравновешиваются толь­ко натяжениями растянутых нитей. Узлы сети фиксированы и разбивают ее на одинаковые структурные элементы. Таким образом, непрерыв­ная модель отличается от реальной сети бесконечно малы­ми разме­рами ячей, отсутствием жесткости нитей, отсут­ствием отклонений шага ячеи от номинального. Проведенные исследования показали, что при таких допущениях ошибка в расчетных параметрах формы обычных сетей во многих практических случаях не превышает 3 — 5%. Однако в расчетах крупноячейных сетей предпочтительнее может ока­заться дискретная модель сети. Эта модель пред­ставляет собой конструкцию из шарнирно-соединенных стержней. Каждая сетная нить—сторона ячеи — рассматривается как стержень. Непрерыв­ная модель в настоящее время является более разработанной и используется чаще.

Расчет сетной части рыболовного орудия мо­жет считаться законченным, когда определены ее геометрические размеры, раскрой сетей, ассортимент делей, напряжения в любой точке поверхности сети, оснастка подбор и их натяжение. Помимо прочего, сложность таких расчетов вызыва­ется многовариант­ностью режимов внешнего нагружения орудий лова на различных этапах процесса лова и при различных условиях промысла. Изменения внешних нагрузок ведут к изменению расчетной формы сетей, образованию концентрации напряжений в ее отдельных местах. Поэтому расчеты для различных этапов эксплу­атации данного рыболовного орудия должны завершаться провер­кой общей и местной прочности его сетной части.

Наряду с обычными сетями с ячеей ромбической формы некоторое распространение получают сети с ячеей другой формы, и в частности, с ячеей в форме шестиугольника.

Свойства ячеи. Если ячея (рис. 3.1) расправлена на плоскости таким образом, что расстояния а между ее узлами одинаковы и нитки не имеют складок и разрывов, то справедливы соотношения их = х/а = sina, uY = y/a = cosa, которые называют коэффициентами посадки. Нетрудно видеть, что в этом случае иХ2+ иY2 =1 (3.1)

Таким образом, коэффициенты посадки иX и иY взаимозависимы и однозначно определяют форму ячеи при условии, что сеть не имеет складок и разрывов. Форма сети определяется формой отдельной ячеи. Последняя же зависит от посадки сети на подборы, которая определяется в простейшем случае величиной коэффициента

(3.2)

где l — длина подборы; s — длина сети в жгуте.

Если посадка сети вдоль подборы непрерывно изменяется, то на некотором отрезке подборы СС1=Dl среднее значение коэффици­ента посадки будет uCP=Dl /Ds, где Ds — длина сети в жгуте, по­саженной на данный отрезок подборы. Приближая точку С1 к точке С, получим в пределе истинное значение коэффициента посадки в точ­ке С в виде (3.3)

Линейные деформации ячеи. При линейных деформациях сети форма отдельной ячеи изменяется, в то время как форма ее диагональ­ных линий АС и BD (см. рис. 55) остается неизменной. Из рис. 55 следует

х = a sin a, у = a cos a. (3.4)

При малой линейной деформации ячеи величины х и у получают приращения dx = acosada, dy = –a sinada, откуда

(3.5)

или (3.6)

Следовательно,

(3.7)

(3.8)

Таким образом, деформация ячеи вдоль оси х вызывает деформа­цию ее по оси у, и наоборот. Величины этих деформаций зависят от соотношения коэффициен­тов посадки.

Угловые деформации сети.При угловых деформациях сети диаго­нальные линии отдельных ячей изменяют свое направление. Рас­смотрим две ячеи, показанные на рис. 3.2.

Допустим, что в первоначальном положении горизонтальные диагонали этих ячей совпадали, а вертикальные были между собой параллельны. После угловой деформации ячеи будут иметь вид, по­казанный на рис.3.3. Их форма остается неизменной, но связанная с ними ячея ABCD изменяет свою первоначальную форму, поскольку a1<a. Таким образом, угловая деформация в одном ряду ячей при­водит к изменению формы ячей в последующих рядах.

Коэффициент использования сетного полотна. Рассмотрим прямо­угольную сеть с постоянным шагом ячеи а. Число ячей по длине сети n, число ячей по ее высоте т. Длина сети в жгуте L0, а высота Н0. Размеры сети после посадки L и Н будут L= L0 иx (3.9) Н= Н0 иy (3.10)

Рис 3.2   Рис 3.3

Площадь сети в посадке F = LH, а фиктивная площадь ее Lф — = L0H0. Учитывая, что L0 = 2ап, а H = 2am, имеем

F = 4a2mn sin a cos a (3.11)

и FФ = 4a2mn (3.12)

отношение (3.13)

называют коэффициентом использования сетного полотна. С учетом выражений (3.11) и (3.12) получаем l = иXиY. (3.14)

Зависимость l = f(иX) показана на рис. 3.4.


Линейные деформации прямоугольной сети. Чтобы исследовать формоизменяемость прямоугольной сети (рис. 3.5) при различных вариантах ее посадки, рассмотрим траекторию точки А. Размеры сети обозначим как

L = 2па sin a, H = 2ma cos a. (3.15)

Соответственно координаты точки А будут

x = nasina, у = та cosa. (3.16)

Система уравнений (3.16) аналогична параметрическим уравне­ниям эллипса

х = b cos t, y = с sin t,

где b и с — полуоси эллипса; t — текущий угол радиуса вектора ОА с осью X,

Таким образом, очевидно, что при изменении формы сети точка А движется по эллипсу с полуосями b = an и с — am. В частном случае, когда п = т, эллипс становится окружностью. Следова­тельно, при всех вариантах посадки сеть является прямоугольником, вписанным в соответствующий эллипс с полуосями am и an.

Рис. 3.4. Зависимость коэффици­ента использования сетного по­лотна X от посадки сети. Рис. 3.5. Формоизменяемость пря­моугольной сети.

Из системы уравнений (3.16) получаем

dx = па cos ada,, dy = — та sin ada, (3.17)

откуда следует

(3.18)

(3.19)

 

Выражения (3.18) и (3.19) отличаются от выражений (3.7) и (3.8) для деформаций ячеи тем, что в них входят соотношения ко­личества ячей ти п по высоте и длине сети.

Форма ячеи натянутой сети определяется поса­дочными коэффициентами. Посадочным коэффи­циентом называют соотношение длины каната L, на которую са­жается сеть, и длины сажаемой сетной кромки в жгуте L0 (рис. 3.6). uX=L/L0 Аналогично по боковой кромке:uY=H/H0 Посадочные коэффициенты связаны между собой зависимостью: uX2+ uY2=1 Рис. 3.6

При линейных деформациях прямоугольной сети связь между приращениями высоты и длины сети, вызванными линейными деформациями, имеет вид.

Рис. 3.7 Рис. 3.8

 

Коэффициент посадки иХ соответствующий заданной углом bформе клиновидной сети (рис. 3.7), рассчитывается по формуле

(3.20)

Некоторые свойства прямоугольной сети при угловых деформа­циях. Если прямоугольная сеть посажена на подборы таким обра­зом, что посадочный коэффициент по верхней подборе uX2 отличается от посадочного коэффициента по нижней подборе иX1 то на плоскости такая сеть (рис. 3.9) вместо прямоугольной формы A1B1C1D1 примет форму части кругового кольца ABCD. Диагонали ячей сетного полотна взаимно перпендикулярны. В случае, когда сеть приняла форму кругового кольца, одно семейство диагоналей представляет собой концентрические окружности, а другое — пучок прямых, проходящих через начало координат. Сказанное позволяет установить высоту сети, например, кошелькового невода после кошелькования.

Рассмотрим какой-нибудь один ряд ячей сетного полотна (рис 3.10) Здесь высота сети Н будет Н = О А —ОС, а длина подбор АВ и CD выразится как АВ = ОАd, CD = ОСd. Поэтому Н = (АВ CD)/d. Кроме того, АВ = аиX2 и CD = а иX1 где иX2 и иX1 – коэффициенты посадки сети по верхней и нижней подборам соответственно.

Поэтому

Чтобы определить d через заданные величины коэффициентов по­садки по подборам иX2 и иX1 и количество ячей по высоте сети m, заме­тим, что из рис. 3.10 можно найти следующие соотношения: a1 = a 0 + 2 d , a 2 = a 0 + 4d , ..., a т = a 0 + 2md или аm – а0 = 2md .

   
Рис. 3.9. Форма сети с разными посадочными коэффициентами по верхней и нижней подборам.   Рис. 3.10. Вертикальный ряд ячей се­ти в случае разных посадочных ко­эффициентов по подборам.

Учитывая, что иX2 = cosa0, иX1 = cosam или a0 = arccos иX2 = p — arcsin иX2 , am = arccos иX1 = p — arcsin иX1 , получим aт — a0 =

= arcsin иX2 — arcsin иX1 = 2md , откуда . Подставляя выражение d в выражение (3.20), получим

где HO — высота сети в жгуте.

Нетрудно видеть (см, рис, 3,9), что

H = R2 — R1 (3.22]

где

(3.23)

 

Коэффициенты посадки для любой точки сети можно найти, если учеcть, что при Ri = const ui = const. Как видно из рис. 3.9, коэффициент посадки для ряда ячей,- определяемого некоторым Ri, будет

Соответствующий переменный коэффициент посадки по высоте сети при Ri определится из основного уравнения связи коэффициен­тов посадки. Необходимую величину j можно найти, например, по формуле

(3.25)

Если соединить между собой боковые кромки такой сети, то она примет форму кругового конуса.







Последнее изменение этой страницы: 2017-01-21; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.234.241.200 (0.007 с.)