CN108935350B - 一种浮拖网水平扩张装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种浮拖网水平扩张装置，包括刚性框架以及安装在刚性框架上的柔性扩展组件。其中，刚性框架呈四边形；柔性扩展组件包括多个并联安装在刚性框架上的帆布单元，帆布单元类簸箕状，包括底平面、顶平面以及将底平面和顶平面连接的侧曲面。底平面和顶平面均呈三角形，包括垂直于水流向的第一边、平行于水流向的第二边以及与侧曲面连接的第三曲线斜边。帆布单元通过底平面和顶平面的第二边以及侧曲面与第二边连接的第一侧边安装在刚性框架上。相邻两个帆布单元的底平面和顶平面以三边缝合的方式固定在一起。

Description

一种浮拖网水平扩张装置
技术领域
本发明属于浮拖网配件技术领域，具体涉及一种浮拖网水平扩张装置。
背景技术
水平扩张装置是单船拖网重要属具，其形状与水动力性能关系密切。目前广泛应用的拖网水平扩张装置有大展弦比曲面网板、矩形网板等，但该类网板大部分采用钢制材料制成，水中重量大，不适用于浮拖网浅表层作业。
为了解决上述技术问题，近年来有研究报道中空大展弦比曲面网板，相较于之前的大展弦比曲面网板、矩形网板，该设计较大减轻了网板水中重量，但实践表明仍需要通过增加外浮力实现浅表层作业。尽管柔性网板具有重量轻的优点，适合浅表层拖网作业，但是由于结构难以控制，水动力性能效果不佳，实用性不强，目前尚未在生产中应用。
发明内容
本发明是为解决上述问题而进行的，针对现有技术中各类浮拖网水平扩张装置存在的缺陷，提供了一种全新设计的浮拖网水平扩张装置，以降低浮拖网浅表层作业的拖曳水层控制难度，提升浮拖网水平扩张。为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
本发明提供的浮拖网水平扩张装置具有如下技术特征：包括刚性框架以及安装在刚性框架上的柔性扩展组件。其中，刚性框架呈四边形；柔性扩展组件包括多个并联安装在刚性框架上的帆布单元，帆布单元类簸箕状，包括底平面、顶平面以及将底平面和顶平面连接的侧曲面。底平面和顶平面均呈三角形，包括垂直于水流向的第一边、平行于水流向的第二边以及与侧曲面连接的第三曲线斜边。帆布单元通过底平面和顶平面的第二边以及侧曲面与第二边连接的第一侧边安装在刚性框架上。相邻两个帆布单元的底平面和顶平面以三边缝合的方式固定在一起。
本发明中，帆布单元近似呈竖直放置的簸箕状，底平面和顶平面相当于簸箕的侧边，侧曲面相当于簸箕的底面。其以该形状安装在刚性框架上，依托刚性框架保持帆布单元的垂直刚度。
进一步，在本发明提供的浮拖网水平扩张装置中，刚性框架由两根纵轴以及间隔安装在两根纵轴之间的多根横轴组成，底端横轴为实心钢棒，其他横轴和纵轴均为不锈钢钢管。在确保刚性框架必须强度以及稳定性的条件下，减轻水平扩张装置的重量。
进一步，在本发明提供的浮拖网水平扩张装置中，两根纵轴的上下两端各设置有把手，分别作为曳纲把手和手纲把手，实现曳纲、水平扩张装置、手纲之间的作用力传导。
进一步，在本发明提供的浮拖网水平扩张装置中，多个帆布单元沿纵轴并联设置。
进一步，在本发明提供的浮拖网水平扩张装置中，底平面和顶平面均呈直角三角形，第一边和第二边之间的夹角为90°，第三曲线斜边的曲率由第三曲线斜边的长度、第一边以及第二边确定。侧曲面的第二侧边与第一边以及第三曲线斜边连接，在将帆布单元安装到刚性框架上时，该第二侧边不与刚性框架连接。
进一步，在本发明提供的浮拖网水平扩张装置中，第一边的长度小于第二边，侧曲面第一侧边与底平面第二边之间的长度比为0.5，即水平扩张装置的展弦比为0.5。该长度比通过实验确定，经过实验验证，该长度比条件下，水平扩张装置的水动力性能最优。
进一步，在本发明提供的浮拖网水平扩张装置中，底平面、顶平面以及侧曲面之间以缝合方式固定在一起，既固定方式简单，又有利于实现帆布单元侧面曲率控制，改善水平扩张装置水动力性能。
进一步，在本发明提供的浮拖网水平扩张装置中，相邻两个帆布单元的底平面和顶平面以三边缝合的方式固定在一起。
发明的作用与效果
本发明提供的浮拖网水平扩张装置，具有如下技术效果：
首先，由于柔性扩展组件包括多个并联安装在刚性框架上的帆布单元，帆布单元类簸箕状，包括底平面、顶平面以及将底平面和顶平面连接的侧曲面，相邻两个帆布单元的底平面和顶平面以三边缝合的方式固定在一起。该种独立设置的类簸箕状帆布单元既能够降低水流冲击造成的扩张装置形状改变，又能够增加水平扩张装置的浮力，实现浅表层作业，经过计算，相同投影面积条件下，单个该扩张装置总重量约为全钢质材料的15％，大大降低了扩张装置的重量。
其次，由于底平面和顶平面均呈三角形，包括垂直于水流向的第一边、平行于水流向的第二边以及与侧曲面连接的第三曲线斜边，既实现帆布单元侧面曲率控制，改善了扩张装置水动力性能，又实现了展弦比、曲面曲率等主要性能参数的准确控制，为水动力性能优化奠定基础。
第三，帆布单元通过底平面和顶平面的第二边以及侧曲面与第二边连接的第一侧边安装在刚性框架上，有利于保持水平扩张装置翼展长度。
附图说明
图1是本发明实施例中的浮拖网水平扩张装置的结构示意图；
图2是本发明实施例中的刚性框架的结构示意图；
图3是本发明实施例中的帆布单元的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明进行详细描述。但下列实施例不应看作对本发明范围的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
图1是本发明实施例中的浮拖网水平扩张装置的结构示意图。
如图1所示，浮拖网水平扩张装置100包括刚性框架1以及安装在刚性框架1上的柔性扩展组件2。
图2是本发明实施例中的刚性框架的结构示意图。
如图1和图2所示，刚性框架1呈四边形，由两根纵轴11以及间隔安装在两根纵轴之间的多根横轴12组成。两根纵轴11的上下两端各设置有把手111，分别作为曳纲把手和手纲把手，用于连接曳纲和手纲，实现曳纲、水平扩张装置、手纲之间的作用力传导。
刚性框架采用钢制材料，用于保持水平扩张装置垂直高度，即水平扩张装置的翼展。为了保持刚性框架必须强度以及稳定性，同时尽可能减轻水平扩张装置的重量，本实施例中，底端横轴121选用实心钢棒，其他横轴和纵轴均选用不锈钢钢管。钢管和钢棒的规格参数可根据具体强度需求确定。
如图1所示，柔性扩展组件2包括多个沿纵轴11并联安装在刚性框架上的帆布单元21。如图1和图3所示，帆布单元由一块帆布裁剪和缝合成类簸箕状，包括底平面211、顶平面212以及侧曲面213。具体设置方式上，帆布单元近似呈竖直放置的簸箕状，底平面211和顶平面212相当于簸箕的侧边，侧曲面213相当于簸箕的底面，帆布单元以该形状安装在刚性框架1上，依托刚性框架1保持帆布单元的垂直刚度，
底平面211和顶平面212均呈直角三角形，包括垂直于水流向的第一边211a、平行于水流向的第二边211b以及第三曲线斜边211c。侧曲面213的分别与底平面211和顶平面212的第三曲线斜边211c固定连接，具有不与底平面或顶平面存在连接关系的第一侧边213a以及第二侧边213b。
第一边211a和第二边211b之间的夹角为90°，第一边的长度小于第二边。侧曲面第一侧边213a与底平面第二边211b之间的长度比为0.5，即水平扩张装置的展弦比为0.5。该长度比通过实验确定，经过实验验证，该长度比条件下，水平扩张装置的水动力性能最优。第三曲线斜边211c的曲率由该边长度以及第一边211a、第二边211b确定。
底平面211、顶平面212以及侧曲面213之间以缝合方式固定在一起，既固定方式简单，又有利于实现帆布单元侧面曲率控制，改善水平扩张装置水动力性能。缝合后的帆布单元通过底平面和顶平面的第二边211b以及侧曲面的第一侧边213a安装在刚性框架上，相邻两个帆布单元的底平面和顶平面以三边缝合的方式固定在一起。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种浮拖网水平扩张装置，其特征在于，具有：
刚性框架以及安装在所述刚性框架上的柔性扩展组件，
其中，所述刚性框架呈四边形，
所述柔性扩展组件包括多个并联安装在所述刚性框架上的帆布单元，所述帆布单元类簸箕状，包括底平面、顶平面以及将所述底平面和所述顶平面连接的侧曲面，
所述底平面和所述顶平面均呈三角形，包括垂直于水流向的第一边、平行于水流向的第二边以及与所述侧曲面连接的第三曲线斜边，
所述侧曲面具有第一侧边以及第二侧边，第一侧边与所述第二边以及所述第三曲线斜边连接，所述第二侧边与所述第一边以及所述第三曲线斜边连接，
所述帆布单元通过所述底平面和所述顶平面的第二边以及所述第一侧边安装在所述刚性框架上，
相邻两个帆布单元的底平面和顶平面以三边缝合的方式固定在一起。
2.根据权利要求1所述的浮拖网水平扩张装置，其特征在于：
其中，所述刚性框架由两根纵轴以及间隔安装在两根纵轴之间的多根横轴组成，
底端横轴为实心钢棒，其他横轴和所述纵轴均为不锈钢钢管。
3.根据权利要求2所述的浮拖网水平扩张装置，其特征在于：
其中，两根纵轴的上下两端各设置有把手，分别作为曳纲把手和手纲把手。
4.根据权利要求2所述的浮拖网水平扩张装置，其特征在于：
其中，多个所述帆布单元沿所述纵轴并联设置。
5.根据权利要求1所述的浮拖网水平扩张装置，其特征在于：
其中，所述底平面和所述顶平面均呈直角三角形，所述第一边和所述第二边之间的夹角为90°，所述第三曲线斜边的曲率由所述第三曲线斜边以及所述第一边、第二边的长度确定。
6.根据权利要求1所述的浮拖网水平扩张装置，其特征在于：
其中，所述第一边的长度小于所述第二边，所述侧曲面第一侧边与所述底平面第二边之间的长度比为0.5。
7.根据权利要求1所述的浮拖网水平扩张装置，其特征在于：
其中，所述底平面、所述顶平面以及所述侧曲面之间以缝合方式固定在一起。
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