Способы ориентирования 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.