Чтобы орудия лова в воде расправились и заняли рабочее положение, они снабжаются оснасткой, т.е. различными поплавками, грузилами и т.д. Оснастка подразделяется на плав и загрузку. Первый предназначен для поддержания орудий лова в плавучем состоянии и состоит из поплавков, наплавов, кухтылей и других поддерживающих средств. Загрузка предназначена, наоборот, для потопления орудий лова и состоит из грузил, различных цепей и т.д.
ПЛАВ.
Из физики известно, что на тело, погруженное в воду и находящееся в относительном покое (по отношению к воде), действуют две силы: сила тяжести тела Р, действующая вниз, и выталкивающая сила воды F, направленная вверх.
Разность между ними Q определяет способность тела всплывать или тонуть. Если F>P, то тело всплывает, Q имеет положительное значение и называется плавучестью, или подъемной силой.
Q = F - P (1)
Это означает, что тело не только плавает само, но и в состоянии поддержать в воде груз, равный Q.
Если F<P, то тело тонет, Q приобретает отрицательное значение, называется потопляемостью, или потопляющей силой (см. далее), и обозначается Q1.
При F = P тело находится в равновесии.
Существует определенная зависимость между количеством плава, состоящего из однородных сплошных тел (поплавки из дерева, пенопласта и т.д.), и создаваемой им плавучестью, которая может быть найдена с помощью математических расчетов.
Пусть, например, q = 3. Каждый ньютон силы веса материала разовьет подъемную силу, равную 3 Н, т.е. втрое больше собственного веса, если q = 2, то вдвое больше, и т.д.
Полная плавучесть поплавка (в Н):
Q = P x q, (2)
где q – удельная плавучесть, P – вес поплавка.
Пусть требуется определить плавучесть поплавка весом (сила тяжести) 20 Н, если удельная плавучесть его материала равна 1,5. По формуле (2): Q = 20 х 1,5 = 30 Н.
Удельная плавучесть меняется в пределах от нуля до бесконечности, ее определяют по формулам. Для этого необходимо знать плотность воды и плотность материала. Удельная плавучесть зависит от материала поплавков. Наибольшее распространение получили пенопластовые поплавки.
Пенопласты (пенистые пластические материалы) - это новые искусственные материалы. Они вырабатываются из полимерных материалов и называются по исходным полимерам. Эти пористые, весьма легкие жесткие или полужесткие материалы хорошо поддаются механической обработке. Большинство пенопластов мало намокают в воде, морозостойки, не подвержены гниению и атмосферным воздействиям.
Пенопласты изготовляют в виде плиток или пластин, из которых затем механической обработкой вырабатывают поплавки, или сразу в виде поплавков нужной формы. В первом случае при так называемом прессовом способе технология производства включает приготовление шихты, прессование таблеток, вспенивание и рихтование. Шихтой называется смесь измельченного исходного материала с различными веществами, улучшающими технические свойства изготовляемого пенопласта. К таким веществам относятся различные усилители, мягчители, смазки, добавки, придающие невоспламеняемость, красители и т.д.
При изготовлении пенопластов важную роль играют пенообразователи, называемые порофорами. При нагревании они легко выделяют различные газы, вспенивающие массу и придающие ей при застывании пористую структуру с заполненными газами ячейками. Такие пенопласты называются газонаполненными.
Шихты тщательно перемешиваются в специальных шнековых смесителях, шаровых мельницах. Полученная смесь в виде порошка поступает для прессования. Шихту засыпают в пресс-формы, плотно закрывают и помещают под пресс, нагревая до температуры 120-200°С. Для поливинилхлоридных пенопластов типа ПВХ и полихлорантраценовых типа ПХА нагрев производится до температуры 170-175°С. Продолжительность прессования зависит от полимера, вида шихты и других факторов и колеблется от 30 до 60 мин. При этом происходят полимеризация шихты и превращение ее в плитку. Такие плитки называются таблетками.
По истечении времени прессования пресс-формы охлаждают до 20-25°С, прессование прекращают, пресс-формы снимают и таблетки направляют на вспенивание. Вспенивание происходит в специальных герметически закрываемых шкафах, куда подается водяной пар. Таблетки выдерживаются в шкафу 30-35 мин. при температуре 110°С. Происходит вспенивание шихты и образование пенопласта. Для придания плиткам товарного вида, выравнивания и сглаживания дефектов их в горячем виде обжимают прессом и охлаждают. Этот процесс называется рихтовкой. Отрихтованный пенопласт поступает на склад готовой продукции.
Беспрессовые методы изготовления пенопласта – это штампование, литье под давлением, экструзия и др. Штампование полимеров выполняется как в холодном, так и в горячем состоянии. Штампованием часто получают мелкие сетные поплавки. Литье под давлением применяют для изготовления различных полых шаровых поплавков. Материал не подвергается вспениванию, и его плотность может превышать плотность воды. Плавучесть обеспечивается за счет внутренней пустоты шаров. Экструзия – изливание из профилированных отверстий - применяется также для получения полых шаровидных или цилиндрических поплавков.
В процессе получения пенопласты часто окрашивают в различные цвета. Для этого применяют специальные красители, примешиваемые к шихтам. Особенно хорошо окрашиваются полистирольные пенопласты.
В России из пенопластов в промышленном рыболовстве применяются поливинилхлоридные ПВХ, полихлорантраценовые ПХА, полистирольные ПС, поливиниловые ПВ, полихлоридстирольные ПДХС и др. Поливинилхлоридные бывают трех марок: ПВХ-1-легкий, ПВХ-2-средний, ПВХ-3-плотный. Пенопласт марки ПВХ-1 очень легкий, с большой удельной плавучестью, но непрочный, поэтому для плава применяются пенопласты марок ПВХ-2 и ПВХ-3.
В табл. 1 приведены плотности и удельные плавучести пенопластов. Как видно из приведенных данных, пенопласты обладают очень высокой удельной плавучестью.
Таблица 1
Пенопласт
|
Плотность, кг/м.куб.
|
Удельная плавучесть
|
ПВХ-1
|
50-70
|
19-13,3
|
ПВХ-2
|
100-130
|
9-6,7
|
ПВХ-3
|
170-220
|
4,9-3,5
|
ПХА
|
240
|
3,1
|
ПС-4
|
140
|
6,1
|
ПВ-1
|
150-200
|
5,6-4
|
ПДХС
|
120
|
7,3
|
В качестве местных материалов или в особых случаях для изготовления плава применяют древесину, кору деревьев, пробку, бересту, чакан и др. Однако древесина быстро намокает и теряет плавучесть, поэтому поплавки из нее необходимо специально обрабатывать (красить, смолить и т.д.). Удельная плавучесть этих материалов приведена в таблице 2.
Таблица 2
Материал
|
Плотность, кг/м.куб.
|
Удельная плавучесть
|
Ель
|
550
|
0,82
|
Сосна
|
600
|
0,67
|
Лиственница
|
570
|
0,75
|
Пробка
|
250
|
3
|
Кора осокоря (балбера)
|
320-330
|
1,86-2
|
Чакан
|
100
|
9
|
Существуют и более легкие растительные материалы (например, бамбук). Однако в основном древесина имеет низкую удельную плавучесть и применяется лишь за неимением пенопласта. При этом используют главным образом ель, сосну и лиственницу. Достаточно высокую удельную плавучесть имеет кора осокоря и пробкового дерева, но запасы осокоря невелики и охраняются законом, а пробка - дорогостоящий импортный материал. Чакан быстро намокает и теряет плавучесть, непрочен и применяется редко.
Рис. 1. Поплавки производства Касимовской сетевязальной фабрики
Размеры и форма поплавков зависят от конкретных условий и вида орудий лова (рис.2). Поплавки обычно прикрепляются к орудиям лова в процессе постройки последних и составляют с ними одно целое.
Более крупные поплавки называются буйками, кухтылями и имеют шарообразную форму. Это большей частью не сплошные, а полые тела, изготовленные из различных материалов: полимеров, стекла, металла и т.д. Их плавучесть Q не может быть определена по удельной плавучести, так как тело неоднородно, а находится целиком для всего кухтыля.
Длительное время в промышленном рыболовстве применялись в основном стеклянные полые кухтыли. В настоящее время они вытесняются полимерными, металлическими и
Стеклянные кухтыли тяжелы и непрочны. Их обвязывают траловой прядью, шпагатом или тонкой веревкой либо помещают внутрь специального сетного рукава. Однако и в этом случае они при работе иногда разбиваются о борта и различные металлические предметы на палубе судна.
Предпочтительнее кухтыли из различных легких прочных и малоржавеющих сплавов. К ним относятся силумины - сплавы металлов на основе алюминия, содержащие в различных пропорциях кремний и присадку марганца, магния и др. Иногда кухтыли изготовляются из тонкой стали с различными присадками и из других металлов и сплавов.
Металлические кухтыли не намокают, не бьются, удобны в эксплуатации. Однако на большой глубине даже они подвергаются деформациям от давления воды, пропускают воду и теряют плавучесть, поэтому глубоководные кухтыли изготовляют более тщательно и из наиболее прочных материалов.
В последнее время получили распространение литые полые кухтыли из полимеров. Для этой цели обычно используют не пенопласты, а твердые плотные материалы, получаемые из фенолформальдегидных смол, полиамидов, полиуретанов, поливинилхлоридов и др. Они вырабатываются без вспенивания с помощью литья под давлением или экструзии.
Стеклянные кухтыли выпускаются диаметром от 85 до 340 мм, плавучестью от 1,5 до 173 Н, металлические, стальные и из различных сплавов - диаметром от 100 до 400 мм, плавучестью до 300 Н и полимерные - диаметром 400 мм, плавучестью до 300 Н.
Особую группу составляют гидродинамические кухтыли, снабженные различными «надделками», стабилизаторами и другими устройствами, способствующими увеличению подъемной силы во время движения. Они являются специфической оснасткой тралов.
Крупные поплавки, подвязываемые к орудиям лова в процессе их установки, называются наплавами. К ним относятся дрифтерные буи, буйки ставных и плавных сетей и крючковых порядков, центральные и угловые наплавы ставных неводов и др.
Наиболее простым видом наплавов являются связки кухтылей, пенопластовых пластин и т.д. Для центральных и угловых наплавов больших ставных неводов применяют металлические баллоны. В дрифтерном промысле применяют надувные буи из прорезиненной ткани. Перед выметыванием сетей буи надувают воздухом с помощью компрессора. После выборки порядка воздух выпускается и буи складываются. В сложенном виде надувные буи портативны и не занимают в трюмах много места. Масса их невелика, а поддерживающая сила больших буев достигает 500-600 Н и более.
ЗАГРУЗКА.
Поскольку загрузка предназначена для потопления низов орудий лова, ее вес (сила тяжести) должен быть больше выталкивающей силы воды. Разность между ними будет отрицательной, и ее иногда называют отрицательной плавучестью. Чаще же она называется потопляющей силой Q1 и формула (1) имеет вид
Q1 = P - F (3)
Удельная потопляемость колеблется в пределах от 0 до 1 и зависит от плотности материала загрузки: чем она больше, тем выше удельная потопляемость.
В таблице 3 приведена удельная потопляемость применяемых в настоящее время грузил для загрузки орудий лова.
Таблица 3
Материал
|
Плотность, кг/м.куб.
|
Удельная потопляемость
|
Потеря веса в воде, %
|
Свинец
|
11300
|
0,91
|
9
|
Сталь
|
7500
|
0,87
|
13
|
Чугун
|
7250
|
0,86
|
14
|
Обожженная глина
|
2200
|
0,55
|
45
|
Камни
|
2500
|
0,60
|
40
|
Грузила должны иметь форму, удобную для монтажа орудий лова, поэтому широко применяют грузила в виде бочонков или цилиндриков, нанизываемых на подборы или шнуры. Для тралов применяют чугунные катушки, для закидных неводов - таши, отрезки стальных цепей и др.
Сетематериалы, веревочные изделия, канаты и другие части орудий лова также обладают потопляющей силой, определяемой по приведенным выше формулам. Их удельная потопляемость приведена в таблице 4.
Таблица 4
Рыболовные материалы
|
Удельная потопляемость
|
Потеря веса в воде, %
|
Сетематериалы
|
|
|
хлопчатобумажные |
0,33
|
67
|
льнопеньковые |
0,32
|
68
|
капроновые и нейлоновые |
0,13
|
87
|
лавсановые |
0,28
|
72
|
сарановые |
0,40
|
60
|
Канаты волокнистые |
|
|
пеньковые |
0,30
|
70
|
манильские |
0,26
|
74
|
сизальские |
0,27
|
73
|
нейлоновые |
0,13
|
87
|
куралоновые |
0,23
|
77
|
Канаты стальные |
|
|
спиральные |
0,87
|
13
|
тросы с органическим сердечником |
0,85
|
15
|
Канаты пенька-сталь |
0,77
|
23
|
Приведенные данные позволяют характеризовать качества материала, выявить возможности использования его для оснастки, а также производить ее расчет при проектировании орудий лова.
http://www.info-set.kasimovset.info/index.sht
|