網板的製作方法
2023-06-10 19:09:31
專利名稱：網板的製作方法
背景技術：
本發明涉及一種如權利要求1的前序部分所述的網板。
網板被特別用於張開拖網，因此有兩個對稱的網板連接於一個拖網的相應的側面部分，並因此通過纜繩將該網板連接於拖網漁船與拖網之間。
這樣的網板披露於英國專利GB-A-2 161 351中，它包括若干橫向安裝的長形水翼裝置，因此，每個水翼裝置包括一個葉片或一對葉片，並因而使得所述水翼裝置分離開並沿水流方向縱向分布於一個安裝支架上，該安裝支架包括兩個直的、彼此平行的長形安裝件。相應的水翼或每一對水翼以這種方式安裝，以使所述繩索相對所述安裝支架是偏置的，而且使導向水翼裝置的偏斜角大於拖拽水翼裝置的偏斜角。
在一個實施方案中，所述水翼裝置被成對設置，每個水翼裝置包括一個重疊的上部或導向葉片，以及一個較窄的下部或拖拽葉片，從而在每一對水翼之間形成通道或槽。
英國專利GB-A-2 161 351示出了一個具有安裝在所述安裝支架上的5對水翼的實施方案。
在所述網板的下面設有一個託架，該託架上具有若干用於將纜繩連接到所述拖網上的固定點，而在所述安裝支架上設有用於所述拖網的連接點。通過上述固定點，可以調節包括網板迎角在內的所述網板的功能。
上述網板既適於在接近海底部作業，又適於在中層水中作業。
現有技術文件德國專利DE-A-0 562 243中公開了一種網板，該網板包括若干橫向安裝的長形水翼，這些水翼在一個安裝支架上縱向分離開，並被布置成使得一個水翼的後緣與一個相鄰水翼的前緣彼此鄰接。所述水翼以這種方式布置使導向水翼比拖拽水翼偏離所述支架更遠，並使若干水翼從側面看一起構成類似翼形的形狀。
發明目的由上述網板所產生的側向力或升力是通過彎曲的水翼形狀在受到通過的水流作用時而產生的，因此，當彎曲的水翼上面出現負壓或真空，而在該水翼的下側出現超壓時，與由飛機機翼所產生的力相似，其中，空氣流的速度較高，而翼片上部的壓力低於翼片下部的壓力。
正如翼片領域所知道的，當翼片的迎角加大時，翼片上面的負壓和翼片下部的壓力也隨之增加。不過，在某些較高的臨界迎角狀態下，表面摩擦或阻力會突然增加，此時，水流從層流改變成紊流。此時，其阻力係數急劇上升。
通常，網板的傾角比上文所提到的臨界角要大，以便作業時網板下面的壓力最大。因此，現有技術中曾嘗試過改善網板的動力學，以提高大迎角時的擴張效率、阻力和穩定性。然而，業已發現這些性能在現有技術中尚未完全實現。
因此，本發明的首要目的是在較大的網板迎角範圍內、在不增加表面摩擦的前提下增加特定大小的網板結構的負壓或真空的有效面積。
本發明的第二個目的是提供一種網板，該網板可以提供改善的作業質量，例如，高的流體力學效率、表現為高擴張力和低阻力，從而降低能耗，而且，它還可以降低網板的重量和體積，從而有利於網板的操作，包括將其拖拽在船舷上。而且，再一個目的是提供一種網板，該網板是穩定的，而且在很大的拖拽速度範圍內以及在開始和最後操縱拖網期間該網板不會傾斜以致擺動。還有一個目的是，所述網板不會傾斜以致翻轉，從而避免纜繩纏結在一起。另一個目的是所述網板經久耐用，並表現出良好的抗海床衝擊和抗磨損及撕裂性。
通過權利要求1所述的本發明方法已使上述目的在十分滿意的程度上得以實現。
按照獨立權利要求1所述的發明，通過設在翼片之間的一個或幾個通道來利用噴射原理，所述通道沿水流方向為錐形的，因此，按照Bernoullis』方程〔面積1*速度1=面積2*速度2，其中，1和2分別表示所述通道的始端和末端的截面〕，使得所述通道末端處的水流速度大於該通道入口處的速度或拖拽速度。這種速度的提高會導致所述通道尾端出口處的壓力下降。由所述通道噴出的高速水流沿著一個通道的末端截面導向並略微向下，由於該通道的彎曲性，有效妨礙了在所述翼片周圍發生紊流、尤其是在所述翼片的末端截面處發生紊流，即使網板為大迎角時也是如此。
人們還認為由所述通道噴射出的較高的水流速度會引起一定的轉向作用，這使得網板更加穩定，並防止其擺動。
試驗已經證實，對於本發明的網板而言，可以在5°-45°的迎角範圍內保證層流。
按照權利要求2所述的發明，所述通道的出口是這樣設計的，以便從網板的上方位置看，水相對所述網板而言部分向後流，部分側流。因此，從上面看，在所述網板的中部產生一個負壓區，從而所述網板的穩定性不會受到不利影響。
通過採用本發明的重疊翼片，特別是如權利要求4-9所述的翼片，可以獲得一個大的有效負壓區，並能使一個較為緊湊的網板產生大的總擴張力。
如權利要求10和11所述，本發明網板的改善的轉向性能和海底實用性是通過一個翼片裝置實現的，該翼片是沿所述網板最外側的第一肋設置的，並且在相對的肋上有一個龍骨在所述翼片的旁側。
按照權利要求12的所述龍骨的圓形設計，後緣以及翼片避免了在這些部分之間出現銳角，確保該網板不易被海底物體擋住，而且，用於連接船隻和拖網的纜繩或其它用於此目的的物體不會纏結在所述網板上。另外，所述網板可以獲得低的阻力係數。
按照權利要求13，實現了另一種更充分的圓形設計。
按照權利要求14所述的發明，將一個用於連接所述網板和拖網的安裝裝置安裝在該網板的頂部、位於中央肋的延長部分。所述安裝裝置的這種位置是有利的，因為從上面看，負壓出現在所述網板的中央部分。因此，可以降低所需要的所述翼片和肋的結構強度，以致減輕所述網板的重量。
通過以下說明可以了解很多其它優點，其中，對附圖進行具體編號。
附1表示根據本發明一個實施方案的正在作業中的兩個網板，圖2表示相對於
圖1從另一個角度看的、正在作業中的本發明的實施方案，圖3a表示本發明網板的第一個實施方案，圖3b表示圖3a所示第一個實施方案的頂視圖，圖3c表示所述第一個實施方案的側視圖，圖4a表示本發明網板的第二個實施方案，圖4b表示所述第二個實施方案的頂視圖，
圖4c表示本發明第二個實施方案的側視圖，圖5a表示本發明的第三個實施方案，圖5b表示所述第三個實施方案的頂視圖，圖5c表示所述第三個實施方案的側視圖，圖5d表示所述第三個實施方案的所述翼片的側視圖，圖6表示第四個實施方案的頂視圖，圖7表示第五個實施方案的頂視圖，圖8表示第六個實施方案的頂視圖，圖9表示第七個實施方案的頂視圖。
描述在
圖1和圖2中，所示出的本發明的兩個對稱的網板20正處於作業中，用於對拖網22、23進行定位和擴張。所述網板連接在拖船21和拖網22、23之間的纜繩上。在
圖1中，所示的拖網22用於中層水拖拽，而在圖2中，所示的拖網23用於接近海床作業。
圖3a-3c表示本發明網板的第一個實施方案。該網板包括一個下部翼片1，一個中間翼片2和一個上部翼片3，通過兩個平行分布的外側肋5和6、並通過一個下部中央肋10和若干中間中央肋17和18將所述翼片安裝在上方並且彼此之間比較接近，翼片1-3最好是沿一條中心線對稱的。
如圖3b所示，至少所述網板的每一個上部翼片2和3的後部形成一種從上部看大致為三角形的形狀，而且，兩個翼片從所述下部翼片上方的位置延伸，從上面看，這兩個翼片覆蓋下部翼片，並延伸到所述下部翼片1的中部，同樣是從上面看，所述三角形上部翼片的末端位於該中點處。下部翼片1從上部翼片2和3的下面伸出並形成一個末端部分。
從輪廓上看，翼片1-3是彎曲的，並且這樣設置從所述網板的中線處看去，下部翼片和上部翼片的繩索偏離上部翼片的繩索，而且，在翼片和肋之間所形成的通道沿水流方向變細。
在圖3a-3c所示實施方案中，肋17、18和翼片1-3形成水流可通過的四個通道，但是可以設置更多的肋來形成更多的通道，以便增強翼片的牢固性和網板的強度。
在圖3a-3c所示實施方案中，所述網板的上翼片3是呈圓形的，以使其超越過中間及下部翼片一些，以改善該網板的耐用性。正如在以下的實施方案中所披露的，這一特徵可以選擇性地加以省略。
按照圖3a-3c所示的本發明第一個實施方案，以及如圖6-9的實施方案，將一對側板13、14設置在所述上部翼片2和3的側部，以使所述通道進一步變細。因此，所述迎角由於所述通道中流速的加快而變得更大，同時又不會出現紊流。
如圖4a-4c所示，可以採用至少兩個翼片和三個肋，以使僅形成兩條通道。本發明的這種形式的生產成本自然更為經濟，不過其擴張力不如具有更多翼片的實施方案高。
由於所述翼片的彎曲度，當水流以足夠高的速度通過時在每個葉片的上部會出現負壓，而且會產生升力或擴張力。
如在前言部分所述，所述通道的錐形形狀可以使該通道末端的水流速度加快，從而在正常情況下將水流出該通道的速度加快2-3倍。另外，將所述翼片設計成這樣，即使所述通道的末端部分導致水流沿略微向下的方向沿所述下部翼片噴出。這樣以避免紊流的發生，在迎角格外大時也是如此。
在圖5a-5d中示出了本發明的第三個實施方案。它在許多方面都類似於上述實施方案，但未設置側板，與使用側板的實施方案相比，這種形式的穩定性要低一些，但其擴張力較大。
按照圖5a-5c的實施方案，所述翼片位於鄰近外側肋5或6的部位，在圖5d中示出了其輪廓，因此垂直於所述下部、中部和上部翼片的線A與上部和下部通道的入口相關。距離ha1和ha2表示沿線A位於相應入口處的通道高度。線B和高度hb2表示中間翼片和上部翼片之間的距離，而線C和距離hc1表示下部翼片和中間翼片之間的距離。
高度hb2或hc1佔相應的通道入口高度ha2或ha1的3/4。在該實施方案中，通道的高度在某一位置降至約3/4，該位置從相應的通道內部的相應入口的前緣測量大約為所述相應入口高度的1.35倍。
如果改變翼片參數的話，例如，如果改變所述翼片的曲率的話，改變所述錐度被認為是必要的。
如圖5d所示，所述上部和中間翼片在D和E點或區域與相鄰的下部或中部翼片匯合，從上面看，所述點或區域位於網板的中線上。
在點D處，所述上部翼片優選以5-15°的角度接近中部翼片，而在點E處，該中間翼片同樣優選以5-15°的角度接近下部翼片。
在圖6和7所示的實施方案中，示出了對上部或中間翼片的後緣形狀的一種改進。所述後緣形成一種圓形截面，該截面相對所述網板的中心線是對稱的，其中，所述後緣從一個中央下部點延伸至所述網板的兩個前面拐角處、與所述中心線成斜角。
在所述網板的一側，沿最外面的肋5設置一個龍骨11，以使該龍骨包括一個耐磨部分8。龍骨11使得所述網板與海床接觸並在海床上滑動，並可在不翻轉的前提下克服天然障礙物。
在所述龍骨的另一側設有一個沿所述位於最外側的肋6分布並由此伸出的翼片。
由翼片7和龍骨8賦予所述網板定向轉向性能，這使得所述網板在
圖1和2所示的向上位置上工作。
由翼片7、龍骨8和翼片1的後緣形成一個大體上為圓形的輪廓，從減弱各元件接合部周圍的紊流的觀點來看，這種形狀是有利的，從而降低阻力，而且，與具有更尖銳的邊緣的網板相比，該網板與海底的物體纏繞或是與拖船上的纜繩或拖網纏繞進而損壞這些部分的可能性不大。
在本發明的所有實施方案中，設有一個第一安裝裝置24，該裝置為一個肋上的連接孔形式，該肋設在下部翼片1的下面、位於所述網板的中心線上。
在如圖3a和4a的實施方案中，還設有平行於第一安裝裝置24的輔助性第一安裝裝置29。
上述安裝裝置作為纜繩與拖船的連接點，從而使網板的迎角可以根據所述纜繩與安裝裝置的鉸接位置進行調整，以使網板適應實際負荷。
在圖5a所示的實施方案中示出了另一種輔助性第一安裝裝置12，其中，設有一個具有各種連接點29的橫向條28。
對於所述實施方案來說，在上部翼片2和3的上部設有第二個安裝裝置16，以便與拖網連接。同樣，該安裝裝置可以對所述連接點進行調節。
可以選擇性地在翼片1的後部設置一個輔助性的第二安裝裝置15，以便更均勻地分配拖網上的拉力。
儘管所述網板的尺寸沒有任何限制，但本發明網板的重量通常在2-5噸之間，甚至可以更高。這樣的網板要承受、並且會產生很大的力，而且，對於此類最大網板而言，對所述翼片進行額外的加固是必要的。
為此，在圖5a-5d所述的實施方案中將兩個加強肋26、27插在中央肋和外側肋之間，但在翼片之間還可以設置更多的加強元件，以加固網板的結構強度。為了提高其抗扭強度，從網板的前面位置上看，可將所述加強裝置相對於所述翼片設置成偏離於直角的各種角度。
為了防止較大的物體，如石塊卡在其入口裡，從而防止網板的變形，在所述通道的入口處設置一種格柵或網是有利的。
圖8和9示出了所述網板的兩種變形，其寬度與長度之比分別為大約1∶3和3∶1。圖8所示的網板可以產生最大的擴張力，但不能提供最佳的穩定性。另一方面，圖9所示的網板更加穩定，儘管浮升作用較小一些。後一種網板尤其適於諸如海底作業的場合。
結合上述實施方案所提到的具體特徵並不是特定的，僅僅是用於對其進行說明，但各個特徵可以彼此交換，以使本發明的網板適合某些用途。
權利要求
1．網板(20)，其適於連接在諸如拖網(22)的物體與拖船(21)之間，用於相對於拖力方向對所述物體產生一個側向力，該網板包括一個下部翼片(1)和一個上部翼片(2,3)、以及可能有的若干中間翼片(2,3)和至少兩個大致平行取向並縱向延伸的肋(5,6,10,17,18,26,27)，翼片(1-3)在沿所述網板穿過水中運動的方向上是彎曲的，並在所述翼片之間形成至少一個通道，其特徵在於，對於每一個通道而言，由下部翼片(1)或中間翼片(2,3)形成一個末端部分，該末端部分在每個通道中的上部或中間翼片(2,3)的後緣後面沿縱向延伸；至少有一個通道沿水流方向變細，以使流經該通道的水流改變方向，並以較高的速度略微向下沿著所述中間和/或下部翼片(1,2)的相應末端部分的頂面噴出。
2．如權利要求1的網板，其特徵在於，至少設置兩個通道出口，從網板上面看，這兩個出口沿所述網板的中心線彼此對稱，並且這兩個出口沿水流方向延伸，該出口朝向後面及側面，以便從網板的上方位置看，水流相對於流入網板(20)的水流方向向後及向側面流動。
3．如權利要求1或2的網板，其特徵在於，所述通道的高度在該通道內距離其前緣一定距離處降至大約3/4，所述距離相當於其入口高度乘以大約1.35。
4．如權利要求1-3中任一項的網板，其特徵在於，從所述網板的上方沿垂直於所述網板在水中運動的方向看，所述上部或中間翼片(2,3)的前緣位於相鄰的下部或中間翼片(1,2)的前緣的前面。
5．如上述權利要求中任一項所述的網板，其特徵在於，從該網板上面看，所述翼片是沿一條中心線對稱的；接近所述中間或上部翼片(2,3)的中心軸線的後緣的中間部分與位於所述上部或中間翼片(2,3)的後緣中間部分每一側的兩個側部分相比，更加接近於相鄰的下部或中間翼片(1,2)。
6．如上述權利要求中任一項的網板，其特徵在於，一個中間或上部翼片(2,3)的後緣的中間部分從其前緣延伸至一定位置，從上面看相當於網板(20)長度的大約50-80％。
7．如權利要求6的網板，其特徵在於，所述上部或中間翼片(2,3)的後緣從該網板上方位置看大體上呈三角形形狀。
8．如權利要求6的網板，其特徵在於，所述上部或中間翼片(2,3)的後緣從該網板的上方位置看是呈圓形的。
9．如上述權利要求中任一項所述的網板，其特徵在於，從該網板的上方位置看，所述下部翼片(1)的後緣是呈圓形的。
10．如上述權利要求中任一項所述的網板，其特徵在於，在該網板最外邊的肋(6)上設有一個轉向翼片(7)，並在與轉向翼片(7)相對的最外邊的肋(5)上設有一個龍骨(11)。
11．如權利要求10的網板，其特徵在於，所述龍骨(11)帶有一個耐磨部分(8)。
12．如權利要求10或11的網板，其特徵在於，從該網板的上方看，所述龍骨(11)和翼片(7)形成彎曲部分，從而由下部翼片(1)的圓形後緣所形成的彎曲部分在所述龍骨(11)和翼片(7)中平滑延續。
13．如權利要求10或11的網板，其特徵在於，從網板的上面看，上部翼片(2,3)形成一個圓形曲線，同樣是從網板的上面看，龍骨(11)和翼片(7)形成彎曲部分，從而由下部翼片(1)的圓形後緣和上部翼片(2,3)的圓形前緣形成的彎曲部分在龍骨(11)和翼片(7)中平滑延續。
14．如上述權利要求中任一項所述的網板，其特徵在於，在網板(20)的上面設置用於連接所拖拽物體的第一安裝裝置(24)，該裝置位於中央肋(18)的上方並優選位於其延長部分、且接近上部或中間翼片的中央後緣；而且，有第二個安裝裝置(16)安裝在網板(20)的下面。
15．如上述權利要求中任一項所述的網板，其特徵在於，所述網板的長度與寬度之比為1∶3至3∶1。
16．如上述權利要求中任一項所述的網板，其特徵在於，有至少3個翼片(1-3)構成至少兩條通道，其中在該網板的中心線上，所述上部或中間翼片是在相應翼片匯合處優選以5-15°的角度接近於相鄰的中間或下部翼片。
17．如上述權利要求中任一項所述的網板，其特徵在於，將兩個側板(13,14)設置成接近所述翼片的前緣，所述翼片被設置成相對所述網板的中心線呈一定傾角，以使得形成在翼片(1-3)之間的通道進一步變細。
全文摘要
本發明涉及一種網板(20),可將其用於拖網作業中以產生擴張力。本發明的網板至少包括兩個翼片(1－3),這些翼片以如下方式懸浮在若干縱向分布的肋(5,6,10,17,26,27)之間,以便至少形成一個錐形通道,在該通道中水流通過所述網板。該通道是彎曲的,並被製成使水以相對拖拽速度而言的高速度沿稍向下的方向並沿由所述通道出口伸出的相鄰下部或中間水翼的相應末端部分噴射,從而避免即使當所述網板處於大的迎角時出現擾動。
文檔編號A01K73/00GK1216894SQ9719427
公開日1999年5月19日 申請日期1997年4月30日 優先權日1996年4月30日
發明者赫爾基·拉森 申請人:赫爾基·拉森