ТОП 10:

Трёхмерные схематизации траловой системы.



 

Появление математических моделей тралов с пространственным изображением передней части было вызвано необходимостью установить взаимосвязь между вертикальным и горизонтальным раскрытием устья трала. При этом, в трехмерной модели учитывается как наличие физических связей боковых подбор с верхней и нижней, так и особенности распределения силы сопротивления траловой системы по узловым точкам устья трала.

Дверник А.В., Долин Г.Н. [4] предложили пространственную схему, в соответствии с которой устьевая часть пелагического трала изображена 4-мя подборами одинаковой длины S (рис. 4.6. а).

Рис. 4.6. Схема передней части трала по А.В.Двернику и Г.М.Долину.

Предполагается, что под действием сил натяжения, подборы принимают форму близкую к цепной линии. При дальнейшем изображении передней части трала в проекциях, силы оснастки верхней и нижней подбор, приложены авторами в точках соединения голых концов и кабелей. Это упрощение приводит к тому, что верхняя и нижняя подборы располагаются в плоскостях, образованных попарно верхними и нижними топенантами, и в проекциях на плоскость ZОX не изображаются (рис. 4.7.).

 
 

 

Рис. 4.7. Схема к расчету сил вертикального раскрытия.

 

Вертикальное раскрытие устья трала определяется разностью коорди­нат Z точек С и D. В принятой изначально пространственной схеме, центры под­бор располагаются на конусной поверхности, и в проекции на плос­кость XОZ (рис 4.6. б) изображаются отдельно от топенантов, и вертикальное раскрытие устья соответствует расстоянию между центрами верхней и нижней подбор. Сделанные упрощения расчетной схемы не оговорены авторами и созданная математическая модель, на наш взгляд не соответствует принятой первоначально пространственной схеме. Это ставит под сомнения адекватность найденной авторами связи сил оснастки и параметров раскрытия трала.

В.И. Габрюк [3] применил более точное изображение трала в проекциях (рис. 4.8). Образующими оболочки трала AE, DB являются не топенанты, а проекции плоскостей, в которых расположены подборы трала.

  Рис. 4.8. Схема В.И.Габрюка для расчета вертикального раскрытия устья трала.

Для определения параметров кабелей Габрюк использует понятие одинарного кабеля, под которым понимается линия равнодействующей натяжений верхнего и нижнего кабелей. По его же утверждению понятие одинарного кабеля имеет смысл только тогда, когда верхний и нижний кабели находятся в одной плоскости. Следовательно, при общепринятой для разноглубинных тралов 4-х угольной схеме кабельного вооружения, когда на ориентацию кабелей влияют как отношение сил и QHK, так и крен доски, понятие одинарного кабеля не всегда применимо. В связи с этим возникают ограничения и по применению расчетной модели в целом.

Значительного числа недостатков, выявленных в предыдущих моделях, лишены математические модели конфигурации траловых систем, предложенные В.П.Карпенко [7]. Они основаны на пространственных схемах, в которых передняя часть трала изображается 4-мя топенантами и 4-мя подборами, для схематизации которых приемлем любой вариант, описанный для плоских схем.

 

Как базовую рассмотрим V–образную схему 3VC1 (рис. 4.9.), в которой кабельная оснастка схематизируется в виде 4-х тяжелых нерастяжимых стержней.

Передняя часть представлена 9-ю узловыми точками:

ВВ – вершины крыльев верхней подборы;

ВН – вершины крыльев нижней подборы;

СВ – центр верхней подборы;

СН – центр нижней подборы;

Е – центры боковых подбор;

А – точка схождения топенантов трала, в которых шарнирно связаны между собой конструктивные элементы в виде невесомых стержней, длина которых:

l3 – длина топенанта;

2l4 – длина верхней подборы;

2l5 – длина боковой подборы.

На систему действуют внешние силы:

RTM – сила сопротивления мешка трала;

n×RTП – доля силы сопротивления сетной оболочки трала приходящаяся на одну узловую точку устья трала. Устье трала образовано восьмью узловыми точками, следовательно .

PП – подъемная сила оснастки верхней подборы;

RП – сила сопротивления оснастки верхней подборы;

PН– потопляющая сила оснастки верхней подборы;

RН –сила сопротивления оснастки нижней подборы;

GГ – потопляющая сила углубителя.

На кабели и ваера действуют следующие внешние силы:

R1X , RX , RX – силы сопротивления ваера, верхнего и нижнего кабелей соответственно;

G1 , G , G – гидродинамические потопляющие (подъемные) силы ваера, верхнего и нижнего кабелей соответственно;

GD – сила веса траловой доски;

RX – сила сопротивления траловой доски;

RY – распорная сила траловой доски.

Сетная оболочка трала представляет собой пирамидальную поверхность, боковыми ребрами которой являются топенанты.

Таким образом, в данной схеме реализовано условие взаимосвязанности вертикального и горизонтального раскрытий устья трала. Как результат расчета мы будем иметь данные о форме и ориентации следующих элементов трала: верхней, нижней и боковых подбор, топенантов, тралового мешка, кабельной оснастки и траловых досок. Получив, на основании этих данных площадь устья и углы атаки всех пластей трала можно приступить к оценке эффективности работы трала и промысловой системы в целом.

Значительным преимуществом схем В.П.Карпенко является то, что математические модели для их расчёта могут быть построены на простых уравнениях статики механических систем, и при этом позволят определить конфигурацию траловой системы с учетом значительного числа влияющих переменных.

 







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 - 35.168.112.145 (0.004 с.)