гидротехника. Контрольная работа дисциплина (модуль) Рыбохозяйственная гидротехника

• Название: Контрольная работа дисциплина (модуль) Рыбохозяйственная гидротехника
• Дата: 05.06.2022
• Размер: 312.68 Kb.
• Имя файла: гидротехника.docx
• Тип: Контрольная работа; #570953
• страница: 1 из 3

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ДГТУ)
Факультет «Агропромышленный»

Кафедра «Технические средства аквакультуры»


КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Дисциплина (модуль) «Рыбохозяйственная гидротехника»
Направление подготовки 35.03.08
Направленность (профиль) Водные биоресурсы и аквакультура
Номер зачетной книжки 1916496 Номер варианта 96 Группа АЗВБ 31

Обучающийся_______________________ А.С. Сбитнева

подпись, дата И.О. Фамилия


Контрольную работу проверил _____________________ ____________

подпись, дата должность, И.О. Фамилия


Ростов-на-Дону
2022
8) Способы ориентации рыб.
В рыборазделочной машине рыба должна находиться в определенном положении. Однако рыба подается, как правило, навалом, и для даль­нейшей обработки ее надо сориентировать, т. е. придать определенное заданное положение. Процесс придания рыбе определенного положения в пространстве называют ориентацией, а машины, предназначенные для ориентации, — ориентирующими. Очень часто ориентирующая машина как узел входит в состав другой машины, например сортировочной или загрузочной.

Свободное тело имеет шесть степеней свободы. Если тело лишается некоторых степеней свободы, на него накладываются условия связи, которые ограничивают подвижность тела. Если на тело наложено шесть условий связи, оно занимает в пространстве определенное положение. В этом случае осуществляется полная ориентация тела. Полную ориен­тацию применяют для рыб, загружаемых в рыборазделочную машину. Если на тело наложено меньшее число связей, то оно в пределах задан­ного положения может совершать некоторые движения. Осуществля­ется частичная ориентация тела.

Технические средства частичной ориентации рыб различны. Наиболь­шее распространение получили наклонная и колеблющаяся плоскости; иногда применяют каскад конвейеров. По наклонной плоскости скользит любое тело, если угол ее накло­на больше угла трения. На рис. 15 показан вид на наклонную плоскость по направлению, нормальному к наклонной плоскости.   — сила, ко­торая движет рыбу вниз по наклонной плоскости; назовем ее движущей.   - результирующая сил трения рыбы о наклонную плоскость. Если скольжение совершается с постоянной скоростью, то   равна   . Поэтому возникает пара сил с моментом   , который разворачивает рыбу. При повороте рыбы значения сил   и   остаются неизменными, но уменьшается момент пары сил, т. к,   . Если длина наклон­ной плоскости значительна, рыба, скользя по плоскости, успевает раз­вернуться головой вперед по движению. Происходит частичная ориента­ция рыбы. В потоке рыб, сходящих с наклонной плоскости, одни рыбы лежат на левом боку, другие - на правом. Если возникнет необходи­мость развернуть все рыбы спиной в одну сторону, придется установить дополнительное ориентирующее устройство.

Колеблющаяся плоскость широко распространена, так как позво­ляет надежно регулировать производительность ориентирующего узла. Ориентирование на колеблющейся плоскости в принципе похоже на ориентирование с помощью наклонной плоскости, В обоих случаях пара сил, составленная из движущей силы и сипы трения, разворачи­вает рыбу. Разница заключается лишь в природе движущих сил: на наклонной плоскости движущая сила - это составляющая силы тяжести, на колеблющейся - это сила инерции, действующая на рыбу. Чтобы ус­корить разворот рыбы, на плоскости устанавливают вертикальные по­лосы, образующие желоба или ручьи; иногда плоскость выполняют волнистой. Установлено, что рыба, лежащая на колеблющейся плос­кости, всегда движется головой вперед вдоль линии колебаний. Рыба поступает в центр колеблющейся плоскости (рис. 16) и разделяется на два потока: в одном рыбы движутся головой вперед направо, в дру­гом - головой вперед налево. Вероятности попадания рыб в каждый поток равны, поэтому, вероятно, равны и количества рыб в каждом потоке. В машине расходящиеся потоки объединяются в один. Частичное ориентирование рыб, когда все они после ориентации располагаются головой вперед, достаточно для загрузки, например, нанизочных машин, Однако для работы рыборазделочных машин нужна полная ориентация рыб. Например, все рыбы, расположенные головой вперед, должны лежать на спине или, наоборот, спиной вверх и, нако­нец, упираться рылом в какую-то планку.

Полная ориентация рыб осуществляется комплексом технических средств. Начинают с частичного ориентирования, когда рыбам придает­ся положение головой вперед. Затем рыбы, лежащие на боку, развора­чиваются в вертикальное положение, например спинкой вверх, и под­водятся к планке.

Техническим средством полной ориентации рыб являются лотки с вертикальными роликами или без них. Если поперечное сечение рыбы имеет трапецеидальную форму, конечно, с округлениями, и рыба дви­жется головой вперед по сужающемуся лотку, она обязательно развер­нется в положение спинкой вверх.



На рис. 17, а показано несколько фаз разворота рыбы. В начальной фазе рыба коснулась вертикальных стенок. Реакции стенок обозначены буквой F. Эти реакции-силы можно считать равными, и они дают момент   , который стремится (конечно, только при движении) развернуть рыбу. По мере продвижения рыбы по сужающемуся лотку сила F снижается, плечо а возрастает, момент значителен и достаточен для про­должения разворота рыбы.

При развороте рыбы приходится расходовать энергию на преодоле­ние трения рыбы о вертикальные стенки, подъем центра тяжести рыбы с уровня   на уровень   . Эту энергию для ориентирования (разворо­та) рыба либо накапливает в себе, либо она поступает извне.

Энергия в рыбе может накапливаться в виде кинетической. Для этого рыбе надо сообщить определенную скорость, чтобы запаса кинети­ческой энергии было достаточно для преодоления сил трения и подъ­ема центра тяжести рыбы. Можно заставить рыбу скользить по наклон­ной плоскости. В этом случае изменения потенциальной энергии должно быть достаточно для разворота рыбы и подъема центра тяжести ее.

При развороте рыба трется не только о вертикальные стенки, но и о неподвижное дно лотка. Поэтому поверхности вертикальных стенок и дна должны быть идеально гладкими и смачиваться водой.



Для того чтобы произвести ориентацию рыбы за счет энергии, под­водимой извне, применяют механизм, состоящий из вертикального ро­лика (валика) и упругой вертикальной пластины (см. рис. 17,б). Рыба, лежащая на боку, подводится к ролику, увлекающему ее в узкий про­ход, и разворачивается спинкой вверх. Разворот осуществляют силы, действующие на рыбу со стороны левой стенки и правого вертикально­го вращающегося валика. (Схему сил см. на рис. 20, только вместо правой стенки надо представить вращающийся валик, который и сооб­щает энергию для разворота).

Если требуется рыбу, лежащую спинкой вверх, положить на бок, необходимо выход из ориентирующего механизма наклонить в нуж­ную сторону.

17) Назначение и устройство рыбонакопителя и шлюзовой камеры РПШ.
Такое Решение ведет к увеличению высоты стен рыбонакопителя, но позволяет значительно сократить ширину верхней площадки. Следует отметить, что при этом затрудняются обслуживание и ремонт ходовой части и привода побудительного устройства. Поэтому можно рекомендовать в первую очередь рассматривать конструкции рыбонакопителей с размещением путей побудительного устройства по верху их стен. Если стены выполняются из монолитного железобетона для этого устраивают консоли. При сборных конструкциях стен площадки могут быть выполнены, например, настилкой плит по контрфорсам или на быках крепления сборных стен.
При засыпанных стенках рыбонакопителей задача упрощается. Проходы, кабельные каналы и другие коммуникации прокладываются непосредственно в засыпке.
Во всех случаях проходы и места работы эксплуатационного персонала должны иметь ограждения.
При строительстве стационарных рыбонакопителей важно соблюдение внутренних габаритных размеров лотка без значительных отклонений ширины в свету и отметки дна. При несоблюдении габаритных размеров появятся зазоры между полотном побудительного устройства, днищем и стенками лотка, что ведет к уходу рыб из рыбонакопителя при их побуждении к перемещению в рабочую камеру. По этой же причине не допускается устройство в рыбонакопителях ниш, углублений и т. д. Имеющиеся отверстия и пазы затворов должны быть перекрыты шторами, решетками или глухими съемными перегородками заподлицо со стенками и днищем рыбонакопителя.
Стационарные рыбонакопители на нескальных основаниях наиболее часто выполняются в виде лотка доковой конструкции (см. рис. 19), что обусловлено тем, что по стенкам лотка прокладываются пути побудительного устройства, и при различной деформации стен могут иметь место перекос и заклинивание полотна побудительного устройства.
При небольшой высоте стен рыбонакопители могут выполняться и виде отдельно стоящих стен, между которыми укладывается по дну каменное или бетонное крепление. Высота стен определяется КЗ условия обеспечения их работы при колебаниях уровня воды в нижнем бьефе в период эксплуатации рыбопропускного сооружения. Согласно нормам работа сооружений прекращается только при пропуске паводка менее 5% обеспеченности. Если максимальные паводковые уровни существенно превышают уровень 5% обеспеченности, увеличивать высоту стен рыбонакопителя до незатопляемых отметок не рекомендуется.
В этом случае либо возводят эстакаду, верхняя часть которой расположена на незатопляемых отметках, и на ней размещают необходимое технологическое оборудование; либо предусматривают устройство специальных площадок на незатопляемых отметках, куда с помощью кранов поднимается и закрепляется на период прохождения паводка технологическое оборудование (см. рис. 19). Отметка верха площадки определяется из условия нормальной эксплуатации при паводке 5% обеспеченности. Все электрическое оборудование должно выполняться в этом случае водонепроницаемым.
Выбор варианта расположения оборудования и назначение высоты степ и эстакады осуществляются на основании технико-экономического сравнения.
Освещение лотков рыбонакопителей в период привлечения рыб не рекомендуется и по многих случаях не допускается. Освещение необходимо только в нерабочий период для ремонта и профилактики механизмов и устройств. В наибольшей степени этому требованию отвечает использование прожекторов. При устройстве освещения на столбах, размещенных по длине рыбонакопителя, светильники снабжаются козырьками и должны быть расположены так, чтобы свет падал только на площадки, а не на лоток рыбонакопителя.



Технологической схемой работы рыбопропускных шлюзов предусмотрено, что привлечение и накопление рыбы в рыбонакопитель, так же как и в рыбоподъемнике, осуществляется на противоток воды. В конце периода привлечения рыба переводится в шлюзовую камеру, в которой после закрытия эксплуатационного затвора шлюзуется. При подъеме уровня воды в камере до уровня верхнего бьефа открывается верховой эксплуатационный затвор и рыба выводится в верхний бьеф.
В состав конструктивных элементов рыбопропускного шлюза входят (см. рис. 2, а): рыбонакопитель с ремонтной головой и сопрягающим устройством; рабочая камера в виде открытого лотка. С верхней и нижней головами; выходной лоток; блок питания.
При напорах больше 10 м по условиям сбережения воды рыбопропускные шлюзы применяются лишь в том случае, когда в течение всего периода их работы в водохранилище имеется избыток йода.
Границей полезной длины накопителя в рыбопропускном шлюзе является с низовой стороны - начало его стенок или начало сопряжения между его днищем и дном реки, с верховой стороны - конец успокоительного участка рабочей камеры.
В состав механического оборудования рыбопропускного шлюза входит грубые сороудерживающие решетки или запани со стороны верхнего бьефа; аварийно-ремонтные ворота верхней головы; эксплуатационные ворота или затворы верхней головы с механизмов для маневрирования ими; эксплуатационные ворота нижней головы с механизмом для маневрирования ими; ремонтное ограждение на входе в рыбонакопитель; ихтиологическое устройство; побуждающее устройство; сопрягающее устройство; устройства и оборудование для учета рыбы; устройства и оборудование для отбора рыбы с ихтиологической площадки и транспортнрования ее в целях рыбоводного и промышленного использования; устройства и механизмы для ремонта и эвакуации оборудования.
К основным достоинствам рыбопропускных шлюзов относятся простая конструкция, малая насыщенность оборудованием, относительно небольшие стоимости строительства и эксплуатации.
При назначении длины рыбонакопительного лотка рыбопропускного шлюза необходимо учитывать, что для накопления рыб можно использовать и часть рабочей камеры: в период привлечения низовой эксплуатационный затвор поднят и лоток шлюзовой рабочей камеры является продолжением лотка рыбонакопителя.
Рабочая камера расположена между двумя эксплуатационными затворами и включает верхнюю и нижнюю головы и собственно шлюзовую камеру.
Для подсчета, отбора и меченья рыбы в шлюзе необходимо предусматривать ихтиологическую площадку. По ихтиологическим соображениям ее целесообразно размещать в рабочей камере в примыкании к верховому эксплуатационному затвору. Однако возможны и другие решения. етильники желательно оборудовать местными выключателями.Выходной лоток предназначается для вывода прошлюзованной в рабочей камере рыбы в верхний бьеф гидроузла. Форма и длина его устанавливаются из условия предотвращения возможности ската рыбы в близрасположенные пролеты водосливной плотины и через лоток шлюза.
Как правило, в рыбопропускных шлюзах целесообразно одно и то же побудительное устройство использовать как для перевода рыбы из рыбонакопителя в рабочую камеру, так и для вывода ее из рабочей камеры в выходной лоток. В этом случае предусматривается перемещение побудительного устройства вдоль всего сооружения (от входа в рыбонакопитель со стороны нижнего бьефа до выходного лотка). Из этого условия отметка верха стен рыбонакопителя и рабочей камеры принимается одинаковой. При большой разности отметок НПУ водохранилища и наибольшего уровня нижнего бьефа в целях уменьшения высоты стен рыбонакопителя для движения побудительного устройства устраивается эстакада.
Одно из главных требований к конструкции всех подводных элементов рыбопропускного шлюза - постоянство формы и параметров сечения по всей их длине, что необходимо для обеспечения нормальной работы побудительного устройства.
Блок питания рыбопропускного шлюза предназначен для обеспечения подачи воды в целях привлечения и шлюзования рыбы. Одно из важнейших требований к конструкции блока питания однониточного рыбопропускного шлюза - обеспечение стабильных гидравлических условий для привлечения рыб. Наибольшее распространение получило использование для этой цели специальных конструкций эксплуатационных затворов с регулируемыми водопропускными отверстиями. С этой целью могут применяться затворы с клинкетами, щелями и шторками, затворы-жалюзи с дроссельными заслонками, затвор с решетками переменной сквозности и др.
Привлечение и шлюзование рыб в рыбопропускном шлюзе при применении таких затворов осуществляется за счет различного открытия водопропускных отверстий затворов. При поднятом низовом затворе подача расходов для привлечения рыб производится при открытии на заданную величину водопропускных отверстий верхового затвора. Шлюзование рыб в рабочей камере осуществляется благодаря различному открытию водопропускных отверстий в верховом и видовом затворе. При большем открытии водопропускных отверстий верхового затвора происходит наполнение рабочей камеры. Для привлечения рыб к организации привлекающего шлейфа вода подается транзитом по рабочей камере через водопропускные отверстия низового затвора.
При применении эксплуатационных затворов с водопропускными отверстиями верховой выходной лоток одновременно выполняет функции водоподводящего канала блока питания, что в ряде случаев приводит к обратному скату прошлюзованных рыб, их прижатию к верховому эксплуатационному Устранить этот недостаток можно при автономной подаче расходов на шлюзование и привлечение рыб, т. е. при отделении зоны забора воды от рыбовыводного тракта.
Это можно достигнуть, например, устройством обходных водоподающих галерей. Необходимые для привлечения рыб расходы поды подаются из верхнего бьефа в обход верхового выходного лотка и рабочей камеры по галереям, имеющим выходные отверстия в рыбонакопителе или даже в створе входа в него.
При подаче расходов через галереи в рыбонакопитель при соударении потоков образуется участок гашения энергии с коэффициентом неравномерности k > 1,2, что не допускается по условиям накопления рыб в рыбонакопителе. Следовательно, в этом случае при расчете его полезной длины следует не учитывать указанный участок, т. к. это приведет к увеличению строительной длины рыбонакопителя и удорожанию шлюза.
На основе исследований условий выхода производителей рыб из рыбопропускных шлюзов при проектировании рыбопропускного комплекса Тиховского гидроузла нами разработана новая конструкция верхового выходного лотка, при применении которой предотвращается возможность обратного ската рыб (рис. 30).