Для определения подъемной силы оснастки верхней подборы рассмотрим условия ее равновесия (рис. 3.2, 3.3). Если верхняя подбора находится в равновесии, то сумма проекций всех действующих на подбору сил на горизональную ось Х и вертикальную ось Z равняется нулю, т.е.:
где , – гидродинамические сопротивления оснастки верхней подборы (щитка), верхней пласти трала, верхней подборы;
, – подъемная сила оснастки верхней подборы и верхней пласти трала;
– угол атаки верхней пласти трала в районе крыльев;
– вес в воде верхней подборы;
– натяжение верхней подборы в ее передней точке;
– угол между касательной к верхней подборе в ее передней точке и вертикальной плоскостью;
– угол между плоскостью касательной к верхней подборе в передних точках и плоскостью горизонта (рис. 3.3).
Натяжение верхней подборы натяжение верхней подборы в передних ее точках, т.е. точках крепления ее с верхними кабелями (точка А, рис. 3.3) находится по формуле 3.9:
Рис. 3.2. Распределение сил, действующих на трал
Рис. 3.3. Распределение сил, действующих на верхнюю подбору трала
Потребная подъемная сила оснастки верхней подборы
находится по формуле (3.10).
Путем исключения из формулы (3.10) , получена уточненная формула для расчета потребной подъемной силы оснастки верхней подборы:
Если верхние и боковые пласти одинаковы, то:
где – сопротивление сетной части трала.
Из равновесия нижней подборы (рис. 3.4) следует:
где , , – гидродинамические сопротивления нижней подборы, нижней пласти трала, сосредоточенного груза;
– угол атаки нижней пласти трала в районе подборы;
– вес в воде нижней подборы, оснастки нижней подборы (распределенного груза, подвешиваемого к нижней подборе) сосредоточенного груза (груза-углубителя);
– натяжение в передней точке нижней подборы;
– угол между касательной к нижней подборе в точке В и плоскостью симметрии трала;
– угол между плоскостью касательной к нижней подборе в ее передних точках и горизонтом.
Вес в воде сосредоточенного груза входит в формулу только в том случае, если он крепится в точке D – начале голого конца нижней подборы (см. рис. 3.2). Если же сосредоточенный груз крепится к передней точке нижней подборы (точке В), то в формулу вводится . По формуле находится натяжение в передней точке нижней подборы:
Путем исключения из формулы , получается формула для определения веса в воде оснастки нижней подборы:
Рис. 3.4 Распределение сил, действующих на нижнюю подбору трала
Формула используется в том случае, когда сосредоточенный груз крепится в начале голого конца нижней подборы (точка D, рис. 3.4).
Если же сосредоточенный груз крепится в передней точке нижней подборы (см. рис. 3.4 б, точка В), то вес в воде оснастки нижней подборы необходимо определять по формуле:
В формуле угол , в то время как в формуле угол .
Из равновесия трала (см. рис. 3.2) следует:
где – равнодействующая сила гидродинамического сопротивления всех элементов трала (сопротивление трала);
– гидродинамическое сопротивление сетной части трала;
– сопротивление оснастки верхней подборы (щитка);
– сопротивление оснастки нижней подборы;
– сопротивление сосредоточенного груза;
– сопротивление нижних и верхних кабелей;
– сопротивление верхней, нижней и боковой подбор.
– вес в воде: сетной части трала; верхней подборы; нижней подборы; оснастки верхней подборы; оснастки нижней подборы; сосредоточенного груза; нижних кабелей; верхних кабелей;
– равнодействующая всех вертикальных гидродинамических сил, действующих на трал;
– подъемная сила кабелей;
– натяжение одинарного кабеля;
– угол между одинарным кабелем и ДП трала;
– угол между плоскостью одинарных кабелей левого и правого борта и горизонтом.
Путем исключения из формулы и , получим:
По формуле находится вес в воде сосредоточенного груза:
Положение точки подвеса сосредоточенных грузов определяется следующим образом.
Трал находится в равновесии под действием трех сил:
где – равнодействующая всех горизонтальных сил, действующих на трал;
– равнодействующая всех вертикальных сил, действующих на трал;
– равнодействующая натяжения левого и правого одинарных кабелей.
Эти силы пересекаются в точке С (см. рис. 3.3). Положение точки С существенно зависит от положения сосредоточенных грузов. положение точки С определяется ее координатами ХС, ZC в системе координат XYZ, с началом координат в плоскости хорд подбор трала. Используя теорему Вариньона о моменте равнодействующей системе сил, получены следующие формулы для определения координат точки С:
где – вес в воде подбор;
– координаты точек приложения сил , в системе координат XYZ с началом координат в точке пересечения оси трала с плоскостью хорд верхней и боковой подбор трала (ось Х направлена по оси трала, ось Z – по отвесу).
Для уменьшения угла , который существенно влияет на величину сосредоточенного груза (см. формулу ), необходимо так располагать сосредоточенный груз, чтобы ХС < 0 и абсолютное значение (XC) должно быть как можно больше, т.е. целесообразно крепить сосредоточенный груз в начале голых концов нижней подборы, к точке D (см. рис. 3.3.).
Таким образом, используя формулы , и , можно определить необходимую оснастку устья разноглубинного трала для обеспечения нужного вертикального раскрытия на любой скорости траления.
Дата: 2019-03-05, просмотров: 561.