CN117136891B - 一种基于消波底板抗浪减摇的深远海养殖网箱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及海洋网箱养殖技术领域，特别是涉及一种基于消波底板抗浪减摇的深远海养殖网箱，包括浮沉机构、网箱主体、消波底板和系泊机构，其中，浮沉机构包括浮子和沉子，浮子通过连接构件一固定连接在网箱主体的上侧，沉子通过连接构件二固定连接在网箱主体的下侧，消波底板为斗笠形结构，斗笠形结构的消波底板设置在网箱主体的底部，系泊机构对称连接在网箱主体的下方两侧。本发明采用上述一种基于消波底板抗浪减摇的深远海养殖网箱，解决了现有技术中养殖网箱抗风浪性能差，不易运输和安装，难以适用于深远海海洋养殖的问题。
Description
技术领域
本发明涉及海洋网箱养殖技术领域，特别是涉及一种基于消波底板抗浪减摇的深远海养殖网箱。
背景技术
现有技术中的养殖网箱技术普遍落后，大多为结构简单的木结构小型网箱，其抗风浪性能较差，面对深远海海洋的高盐高碱高湿度环境，使用年限较近海相比大大降低；并且其结构松散不易安装，无法应对深远海海洋环境的严苛考验。因此，针对上述中养殖网箱存在的问题，亟需一种能够在深远海环境长期工作，并且便于运输、安装、管理的深远海养殖网箱。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于消波底板抗浪减摇的深远海养殖网箱，解决了现有技术中养殖网箱抗风浪性能差，不易运输和安装，难以适用于深远海海洋养殖的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于消波底板抗浪减摇的深远海养殖网箱，包括浮沉机构、网箱主体、消波底板和系泊机构，其中，浮沉机构包括浮子和沉子，浮子通过连接构件一固定连接在网箱主体的上侧，沉子通过连接构件二固定连接在网箱主体的下侧，消波底板为斗笠形结构，斗笠形结构的消波底板设置在网箱主体的底部，系泊机构对称连接在网箱主体的下方两侧。
优选的，消波底板为中间凸起四周平整的斗笠形结构，斗笠形结构的上表面几何表达式在直角坐标系中为在极坐标系中为/>其中α为表面形状参数，α的值和上表面突起幅度呈正相关。
优选的，网箱主体由若干个横向和竖向设置的网箱片连接而成，其中两个横向相邻设置的网箱片通过横向连接组件连接，两个竖向相邻设置的网箱片通过竖向连接组件连接。
优选的，横向连接组件包括半开式轴套和轴芯，半开式轴套和轴芯对称设置在网箱片的左右两侧，半开式轴套与网箱片的一侧固定连接，网箱片的另一侧固定连接有轴芯环，轴芯与轴芯环转动连接。
优选的，半开式轴套的开口两侧沿轴线方向等间距设置有若干组对称的螺孔，螺孔的一侧设有条形加固片，螺孔内穿设有与条形加固片连接的螺栓。
优选的，竖向连接组件包括螺帽和螺纹头，螺帽和螺纹头对称设置在轴芯的上下两端，上下两个相邻设置的螺帽与螺纹头通过螺纹连接。
优选的，网箱主体的顶部设有环形的网箱盖。
优选的，浮子为柔性气囊，沉子为硬质橡胶圆柱。
优选的，系泊机构包括系泊缆和连接构件三，系泊缆通过连接构件三连接在沉子的底部。
本发明的机理：
经研究表明，通过在深水浮筒平台底部安装垂荡阻尼板可以延长深水浮筒平台垂荡的固有周期，从而减小深水浮筒平台的运动剧烈程度，同理，在深远海养殖网箱底部安装消波底板也能够减小其垂荡运动。
此外，在变换光学的研究中，假设一个具有特定形状的旋转对称曲面，波可以在该曲面上传播，并且该曲面具有特定折射率分布，这使得弯曲平面对平面的传播特性得到模拟，从而使弯曲对限制在该表面的波不可见从而实现对波的屏蔽作用。在水波中已证明变换光学方法适用于任何具有形式不变控制方程的波系统，
因此，本发明的消波底板基于传统的平面阻尼板改变其上表面的几何结构，其上表面几何表达式在直角坐标系中为在极坐标系中为其中α为表面形状参数。使得本发明通过消波底板弯曲的几何形状实现对波的屏蔽作用，从而在一定程度上屏蔽二阶漂移力，减小海洋养殖网箱的横向位移。
本发明的有益效果：
(1)本发明中的消波底板具有特殊几何结构，可以在一定程度上屏蔽二阶漂移力，从而减小海洋养殖网箱的横纵向运动幅度。本发明中的网箱主体采用网箱片和横竖向连接组件连接而成，采用分层安装方式，便于网箱的运输、安装与维护，可以根据海洋产品的养殖环境需求改变深远海养殖网箱的形状，适应性强。
(2)本发明的连接构件、网箱片、浮沉机构均采用橡胶材料，具有较高的扯断强度、拉伸强度、撕裂强度、耐疲劳强度，具有良好的耐盐耐腐蚀性；浮沉机构均匀连接在网箱四周，能够在一定程度上减轻波浪作用和碰撞带来产生的损耗，保护养殖网箱主体，降低维护成本；并且浮沉机构采用橡胶材质，其中柔性气囊组成的浮子为养殖网箱提供浮力。
(3)本发明为海洋网箱养殖提供了一种基于消波底板实现抗浪减摇的深远海养殖网箱，降低了网箱运输、安装和维护的成本的同时，又能减轻波浪影响以提高稳定性，适用于牡蛎、海参等附着型海产品的养殖并同时提高其产量和质量，满足人们增长的海产品的需求，缓解我国渔业压力，推动我国深远海养殖领域的发展。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明一种基于消波底板抗浪减摇的深远海养殖网箱实施例的示意图；
图2是本发明一种基于消波底板抗浪减摇的深远海养殖网箱的前视图；
图3是本发明一种基于消波底板抗浪减摇的深远海养殖网箱的俯视图；
图4是本发明一种基于消波底板抗浪减摇的深远海养殖网箱网箱片的前视图；
图5是本发明一种基于消波底板抗浪减摇的深远海养殖网箱网箱片的俯视图；
图6是本发明一种基于消波底板抗浪减摇的深远海养殖网箱螺帽的示意图；
图7是本发明图4中A处的局部放大图。
附图标记：
1、浮沉机构；11、浮子；12、沉子；13、连接构件一；2、网箱主体；21、网箱盖；22、网箱片；23、横向连接组件；231、半开式轴套；232、轴芯；233、轴芯环；234、螺栓；235、条形加固片；24、竖向连接组件；241、螺帽；242、螺纹头；3、消波底板；4、系泊机构；41、系泊缆；42、连接构件三。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步描述。除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明提到的上述特征或具体实例提到的特征可以任意组合，这些具体实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
请参阅图1至图7，如图所示，本发明提供了一种基于消波底板抗浪减摇的深远海养殖网箱，包括浮沉机构1、网箱主体2、消波底板3和系泊机构4，其中，浮沉机构1包括浮子11和沉子12，浮子11通过连接构件一13固定连接在网箱主体2的上侧，浮子11为柔性气囊，柔性气囊围绕在网箱主体2的圆周外侧，柔性气囊的一侧设置有充气口供充气和气压检查。沉子12通过连接构件二固定连接在网箱主体2的下侧，沉子12为硬质橡胶圆柱，橡胶圆柱通过连接构件二与最底部的网箱片22连接。连接构件一13、连接构件二和柔性气囊也均为橡胶材质，具有较高的扯断强度、拉伸强度、撕裂强度、耐疲劳强度，具有良好的耐盐耐腐蚀性，为深远海养殖提供浮力和稳定性的同时，可以降低网箱因碰撞造成的损害，从而延长深远海养殖的使用时限，降低成本。
消波底板3为中间凸起四周平整的斗笠形结构，斗笠形结构的消波底板3设置在网箱主体2的底部，消波底板3为中间凸起四周平整的斗笠形结构，斗笠形结构的上表面几何表达式在直角坐标系中为在极坐标系中为/>其中α为表面形状参数，上表面凸起幅度越大，α的大小与波浪的大小成正相关。消波底板3利用斗笠形结构的弯曲几何形状实现对波的屏蔽作用可以在一定程度上屏蔽二阶漂移力，从而减小深远海养殖网箱的横纵向运动幅度。
系泊机构4对称连接在网箱主体2的下方两侧。系泊机构4包括系泊缆41和连接构件三42，系泊缆41通过连接构件三42连接在沉子12的底部，系泊机构4呈空间对称分布。
网箱主体2的顶部设有环形的网箱盖21，即网箱主体2的顶部为半封闭式结构，为附着型海洋产品提供充足的附着面积的同时防止海洋鸟类的捕食。网箱主体2由若干个横向和竖向设置的网箱片22连接而成，其中两个横向相邻设置的网箱片22通过横向连接组件23连接，两个竖向相邻设置的网箱片22通过竖向连接组件24连接。网箱主体2采用分层安装的方式，便于深远海养殖网箱的运输、安装与维护，同时可以根据海洋产品的养殖环境需求改变深远海养殖网箱的形状，适应性强。
横向连接组件23包括半开式轴套231和轴芯232，半开式轴套231和轴芯232对称设置在网箱片22的左右两侧，半开式轴套231与网箱片22的一侧固定连接，网箱片22的另一侧固定连接有轴芯环233，轴芯232与轴芯环233转动连接。半开式轴套231的开口两侧沿轴线方向等间距设置有若干组对称的螺孔，螺孔的一侧设有条形加固片235，螺孔内穿设有与条形加固片235连接的螺栓234。左右相邻的两张网箱片22通过半开式轴套231和轴芯232套合连接，实现网箱片22的横向连接。然后通过螺栓234和条形加固片235相配合将半开式轴套231的开口处两侧进行连接，保证了横向连接组件23结构稳定防止半开式轴套231和轴心分离。
竖向连接组件24包括螺帽241和螺纹头242，螺帽241和螺纹头242对称设置在轴芯232的上下两端，上下两个相邻设置的螺帽241与螺纹头242通过螺纹连接。上下相邻的两张网箱片22通过螺帽241和轴芯232上下刻有螺纹部分结合实现网箱片22的纵向连接，该种连接方式可以根据海产品生产需求改变深远海养殖网箱的形状。
本发明的工作原理如下：
将基于消波底板3的深远海养殖网箱放置在深远海中，通过浮沉机构1为网箱主体2提供浮力，使网箱主体2保持一定的形状和位置。网箱主体2上部设置圆环网箱盖21，减少海洋鸟类对海洋产品的捕食。通过斗笠形消波底板3对一阶波浪力和二阶漂移力的消除作用，保持网箱主体2的稳定，为网箱主体2中的附着型海产品提供稳定的生存环境。
实施例2
制作4个不同曲面结构的消波底板，并按实施例1的方式将其组装为养殖网箱，4个消波底板的x、y均相同，分别取表面形状参数α＝0.5、1、1.5、2，然后将4个养殖网箱分别在不同的模拟海域环境下进行测试，具体如下：
模拟不同波浪大小的模拟海域环境，波浪的波长分别约为3、4、5、6，将4个养殖网箱按编号为A1、A2、A3、A4，然后将4个养殖网箱均放入到不同波浪大小的模拟海域环境，观察其受波浪的影响，结果见表1。
表1不同养殖网箱在不同海域环境下的屏蔽效果
由此可见，表面形状参数α越小，曲面的凸起幅度越小，曲面的半径越大，适应的波长越长，对波浪的屏蔽效果越好，表面形状参数α的大小与波长成正相关。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种基于消波底板抗浪减摇的深远海养殖网箱，其特征在于：包括浮沉机构、网箱主体、消波底板和系泊机构，其中，浮沉机构包括浮子和沉子，浮子通过连接构件一固定连接在网箱主体的上侧，沉子通过连接构件二固定连接在网箱主体的下侧，消波底板为斗笠形结构，斗笠形结构的消波底板设置在网箱主体的底部，系泊机构对称连接在网箱主体的下方两侧；
消波底板为中间凸起四周平整的斗笠形结构，斗笠形结构的上表面几何表达式在直角坐标系中为在极坐标系中为/>其中α为表面形状参数，α的值和上表面突起幅度呈正相关。
2.根据权利要求1所述的一种基于消波底板抗浪减摇的深远海养殖网箱，其特征在于：网箱主体由若干个横向和竖向设置的网箱片连接而成，其中两个横向相邻设置的网箱片通过横向连接组件连接，两个竖向相邻设置的网箱片通过竖向连接组件连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于消波底板抗浪减摇的深远海养殖网箱，其特征在于：横向连接组件包括半开式轴套和轴芯，半开式轴套和轴芯对称设置在网箱片的左右两侧，半开式轴套与网箱片的一侧固定连接，网箱片的另一侧固定连接有轴芯环，轴芯与轴芯环转动连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于消波底板抗浪减摇的深远海养殖网箱，其特征在于：半开式轴套的开口两侧沿轴线方向等间距设置有若干组对称的螺孔，螺孔的一侧设有条形加固片，螺孔内穿设有与条形加固片连接的螺栓。
5.根据权利要求3所述的一种基于消波底板抗浪减摇的深远海养殖网箱，其特征在于：竖向连接组件包括螺帽和螺纹头，螺帽和螺纹头对称设置在轴芯的上下两端，上下两个相邻设置的螺帽与螺纹头通过螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于消波底板抗浪减摇的深远海养殖网箱，其特征在于：网箱主体的顶部设有环形的网箱盖。
7.根据权利要求1所述的一种基于消波底板抗浪减摇的深远海养殖网箱，其特征在于：浮子为柔性气囊，沉子为硬质橡胶圆柱。
8.根据权利要求1所述的一种基于消波底板抗浪减摇的深远海养殖网箱，其特征在于：系泊机构包括系泊缆和连接构件三，系泊缆通过连接构件三连接在沉子的底部。
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| CN117136891A (zh) | 2023-12-01 |
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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