Фидерные кормушки - варианты совершенствования

                                                                                Игорь Плиев (aka Арчилыч)

Фидерные кормушки - варианты совершенствования

Речь пойдет о фидерных кормушках с грузами в виде прямоугольного параллелепипеда, которые расположены под контейнером (клеткой) различного исполнения (рисунок 1). Груза, по своей длине, могут быть равны длине клетки или быть меньше ее.

Рисунок 1 - Варианты фидерных кормушек: а) - кормушка-сетка ALLVEGA (Россия), Агидель L, 50г, черная; б) - кормушка с пластиковой сеткой Vegas (Украина), RV, 60 г; в) - кормушки Wirek (Польша), 60 г, с разными объемами контейнера

Проведя замеры длины водила и высоты его расположения по высоте относительно нижней плоскости груза у имеющихся в моем арсенале кормушек, получил следующие результаты: длина водила L_в = 5 мм - 30 мм; высота расположения водила h_в = 2 мм - 10 мм. Водила кормушек с пластиковыми контейнерами, как правило, неподвижные (жесткие), не сгибающиеся. Наибольшая длина оказалась именно у таких водил.

В моих прежних статьях [2, 4] было сказано, что для улучшения сцепных свойств за счет увеличения давления на грунт дна и возможностей его нагребания при небольших перемещениях, груз кормушки желательно иметь шириной 12-20 мм с прямыми незакругленными ребрами в передней части.

Рассмотрим, что будет происходить с давлением кормушки на грунт при изменении высоты расположения водила и его длины.

Для понимания вопроса рассмотрим еще раз силы, действующие на кормушку с неподвижным водилом, и ее геометрические размеры.

Рисунок 2 - Силы, действующие на кормушку с неподвижным водилом, и ее геометрические размеры

Обозначения:

G_к = G_ко + G_корм – сила тяжести кормушки с кормом, г;

G_ко = G_г + G_кл, сила тяжести кормушки без корма, г;

G_кл - сила тяжести клетки кормушки, г;

G_г= ρ_г V_г - сила тяжести груза, г;

ρ_г – удельная масса (плотность) груза, г/см³;

V_г = L_г · b_г · h_г – объем груза кормушки, см³;

L_г - длина груза кормушки, см;

b_г - ширина груза кормушки, см;

h_г - высота груза кормушки, см;

G_корм = ρ_к V_кл - сила тяжести корма, г;

ρ_к – удельная масса (плотность) корма, г/см³;

V_кл = L_к · b_к · h_к – объем клетки кормушки для прямоугольника или квадрата в сечении; для кормушек другого профиля в сечении L_к · S_к, где S_к - площадь сечения клетки кормушки, см³;

L_к – длина клетки кормушки, см;

b_к - ширина клетки кормушки, см;

h_к - высота клетки кормушки, см;

V_к = V_г + V_кл - объем кормушки с грузом и кормом, см³;

Т_в = ρ V_к – выталкивающая сила от воды, действующая на кормушку, г;

ρ - плотность воды, ρ = 1,0 г/ см³;

N_к – реакция со стороны дна на кормушку, г;

F_тр = f_г · N_к – сила трения кормушки о грунт дна, г;

f_г - коэффициент трения кормушки о грунт дна (при нагребании грунта передней кромкой груза коэффициент трения растет);

T_фо – сила натяжения лески от течения, г;

T_фох = T_фо cosα - проекция силы T_фо на ось х, г ;

T_фоу = T_фо sinα - проекция силы T_фо на ось у, г ;

L_в – длина неподвижного водила, см;

h_в - смещение водила по высоте, см;

L_c – смещение реакции Nк относительно передней кромки груза, см;

α – угол натяжения лески, град.

Реакция со стороны дна на кормушку N_к при ровном дне является равнодействующей силой от распределенных сил давления, возникших в контакте. Принимаем допущение, что по длине они изменяются по линейному закону, а по ширине являются одинаковыми в каком - либо из поперечных сечений груза (рисунок 3).

Обозначим давление под передней частью груза, под его передней гранью, как q пер, под задней частью груза, под его задней гранью, как q зад. При названных допущениях, при определенном значении реакции N_к и ее смещении L_c , можно однозначно подсчитать q пер и q зад, что и было сделано.

Для расчета возьмем кормушку со следующими данными: клетка кормушки - длина 5,0 см, ширина 4,0 см, высота 2,0 см; объем клетки 40,0 см³, масса клетки 4,0 г, удельная масса (плотность) корма, 1,05 г/см³, масса корма 42,0 г; груз - длина 5,0 см, ширина 2,0 см, высота  0,85 см, объем груза 8,5 см³, удельная масса (плотность) свинца 11,3 г/см³, масса груза 96,0 г; масса кормушки без корма 100,0 г, масса кормушки с кормом 142,0 г.

Рисунок 3 - Распределенные силы давления со стороны грунта

Длина заброса 30,0 м, глубина ловли 5,0 м, высота подъема вершинки фидера над уровнем воды 2,0 м, угол натяжения лески 13,5 град. Сила натяжения лески 50 г, то есть предполагается ловля на приличном течении.

Для начала рассмотрим изменение давления под грузом при длине неподвижного водила 0,5 см и его смещении по высоте 0,5 см. Затем посмотрим, как влияет на давление увеличение  высоты расположения неподвижного водила и увеличение его длины. Развернутые формулы по расчетам не предлагаю, чтобы не превращать статью в научную работу. Все получившиеся значения сведены в таблицу 1.

Проанализируем получившиеся результаты по пунктам 1 - 5. При минимальных значениях длины водила и высоты его расположения L_в = h_в = 0,5 см давление под нижней плоскостью груза увеличивается в его задней части и уменьшается в передней, правда, незначительно. Это связано с тем, что плечо действия вертикальной составляющей от силы натяжения лески достаточно велико. При определенной высоте подъема неподвижного водила и заданном угле натяжения лески (при сохранении минимальной длины водила 0,5 см) происходит выравнивание давлений по длине нижней поверхности груза, в данном случае, при hв = 0,72 см (такая точность нужна для абсолютного выравнивания давлений). Для справки - если это давление (8,2 кг/см²) умножить на площадь груза, то получится усилие воздействия кормушки на дно в граммах, равное реакции со стороны дна на кормушку.

Таблица 1 - Изменение давления кормушки на грунт при увеличении высоты расположения водила и увеличении его длины

При дальнейшем увеличении смещения водила по высоте происходит перераспределение давлений с их увеличением под передней частью опорной поверхности груза и уменьшением под задней частью. Этот факт носит положительный характер, так как такое перераспределение давлений способствует нагребанию грунта передней кромкой груза и увеличением коэффициента сопротивления перемещению. При определенном значении h_в = 2,0 см давление под задней частью опорной поверхности груза становится равным 0, а при h_в = 2,85 см (больше не позволяет сделать высота кормушки) опорная поверхность уменьшается с 5,0 см до 4,1 см, то есть задняя часть груза повисает над дном. Давление под передней кромкой груза увеличивается еще больше, то есть груз начинает рыть носом грунт дна. Встреча с заглубившимися в дно камешками, ракушками дрейсены, будет только способствовать увеличению сцепных свойств. При h_в = 2,0 см и h_в = 2,85 см длина водила L_в принимается равной 0, то есть хомутик крепится непосредственно к клетке кормушки, что, практически, мало влияет на распределение давлений.

Увеличение длины неподвижного водила (пункты 6 - 8) при сохранении высоты расположения водила 0,5 см приводит к увеличению давления под задней частью груза с его уменьшением под передней частью, правда, интенсивность этих изменений меньше, чем при изменении высоты водила. Значительное уменьшение давления под передней частью груза считаю негативным явлением, способствующим успешному преодолению встречающихся препятствий.

А нельзя ли вывести формулу для высоты крепления неподвижного водила h_в, по которой можно рассчитать, когда давление под нижней плоскостью груза по его длине распределяется равномерно? И эта формула перед вами:

h_в = (L_г/2 +L_в) · sinα / (1 - sin² α)^0,5 где:                                                  (1)

L_г - длина груза кормушки, см;

L_в - длина неподвижного водила, см;

α – угол натяжения лески, град;

sinα = (H_в + Н_ф) / L_з;                                                                                 (2)

H_в - глубина водоема, м;

Н_ф - высота вершинки фидера над поверхностью воды, м;

L_з - дальность заброса, м.

 Высота крепления неподвижного водила h_в зависит только от угла натяжения лески, длины груза и длины водила, то есть является универсальной. Еще раз повторюсь, что расчеты велись для груза в форме прямоугольного параллелепипеда.

При наличии такой формулы можно задать длину груза кормушки L_г, длину неподвижного водила L_в, угол натяжения лески α, и получить высоту расположения водила относительно нижней поверхности груза h_в, при которой давление под грузом по его длине будет распределяться равномерно. Такие кормушки уже будут иметь неплохие сцепные свойства.

От массы кормушки, усилия натяжения лески, ширины груза эта формула напрямую не  зависит, хотя от этих параметров меняется величина равномерно распределенного давления под грузом. Уменьшение силы натяжения лески приводит при той же массе кормушки к росту давления. Уменьшение ширины груза также приводит к росту давления. Уменьшение массы кормушки приводит к уменьшению равномерно распределенного давления. То есть, формула показывает, при какой высоте водила давление под грузом будет равномерным, но не показывает, каким, именно, оно будет. Величина давления вычисляется по другим формулам, которые здесь не приводятся.

При желании увеличить нагребание грунта передней кромкой, необходимо получившуюся высоту расположения водила h_в увеличить - чем больше будет увеличение, тем больше будет нагребание грунта. Увеличение глубины ловли при той же дальности заброса потребует увеличения высоты расположения неподвижного водила h_в для обеспечения равномерного распределения давлений под грузом.

Эта формула позволяет выбрать нужную кормушку при посещении рыболовного магазина. Например, вы собираетесь ловить на дистанции 50,0 м с глубиной 10,0 м, вершинка фидера будет поднята над водой на 1,0 м. По формуле (2) вычисляется sin α = 0,22. Нужно выбрать понравившуюся кормушку примерно той массы, которая нужна для удержания дна на том  течении, на котором вы собираетесь ловить (из своего опыта ловли или из опыта ловли друзей). Замерив L_г и L_в кормушки, по формуле (1) вычисляется h_в, затем замеряется h_в кормушки, которую выбрали. Допустим L_г = 4,6 см, L_в = 1,2 см, тогда расчетное h_в= 0,79. Именно при этой высоте расположения водила давление под грузом будет распределяться равномерно.

Если замеренное h_в выбранной кормушки будет меньше расчетного, то давление под грузом будет распределяться неравномерно, с его увеличением под задней частью груза. Стоит выбрать кормушку с большей h_в при той же длине неподвижного водила. Если кормушек с такой длиной водила больше нет, то надо начинать проводить расчеты и замеры с другой кормушкой. Если замеренное h_в кормушки будет примерно равно расчетному, то давление под грузом будет распределяться близко к равномерному, кормушка будет иметь неплохие сцепные свойства.  Если замеренное h_в кормушки будет больше расчетного, то это еще лучше - давление под грузом будет распределяться неравномерно, с его увеличением к передней части груза, кормушка будет рыть носом грунт дна и иметь увеличенные сцепные свойства.

Производителям кормушек есть смысл подготовить новый типоразмерный ряд кормушек с грузами в форме прямоугольного параллелепипеда, которые имеют определенные размеры в зависимости от длины заброса и глубины ловли. Массы кормушек должны соответствовать силе течения, то есть должны быть разными.

Считаю, что при ловле на канале им. Москвы с его максимальными глубинами 5,0 м - 7,5 м и дальностью заброса 25 - 50 м, мне бы вполне подошли кормушки с длиной водила 0,5 см и высотой водила 1,0 см. Длины грузов от 3,0 см до 5,0 см. При любых углах натяжения лески будет наблюдаться при этих параметрах кормушек или примерное равенство давлений под грузом по его длине или увеличение давлений под передней частью груза, что повышает сцепные свойства кормушек. Если высота груза меньше требуемой высоты водила, то петельку водила нужно приподнять над грузом при заливке ее свинцом. Масса кормушек от 40 г до 100 г.

Для повышения сцепных свойств конкретной кормушки определенных размеров и массы, если отсутствует кормушка большей массы, можно использовать дополнительный груз. Они бывают разной формы, вешают их также по-разному - все зависит от способа крепления. Масса кормушки с добавленным грузом увеличивается, сцепные свойства тоже, но полет при забросе этой системы грузов не всегда идеален и, зачастую, дальний заброс трудно осуществить.

Предлагается новый способ размещения груза, который не только повысит сцепные свойства кормушки, но и сохранит приличную дальность заброса. На рисунке 4 показана проставка из монолески с грузом «оливкой», с помощью которой можно увеличить сцепные свойства кормушки. Груз «оливка» из свинца имеет сквозное отверстие, стопор нужен в качестве отбойника при забросе оснастки. В рыболовных магазинах продаются груза «оливки» массой от 7 г до 85 г. Наиболее востребованные, я думаю, при ловле на течении будут груза от 14 до 28 г в виде добавки к массе основной кормушки. Соединяется проставка с фидерной оснасткой и кормушкой петля в петлю.

Рисунок 4 - Проставка из монолески с грузом «оливкой»

Лететь кормушка с таким грузом будет не хуже кормушки без груза. Проставка имеет определенные особенности, на которые есть смысл обратить внимание. Желательно груз после присоединения кормушки сдвинуть до упора к кормушке и запереть его стопором. После натяжения лески на течении груз будет давить на водило, увеличивая давление под нижней плоскостью груза в его передней части. Если кормушка выбрана по формуле (1), то давление под передней частью груза будет выше, чем под задней, и кормушка начнет рыть носом грунт дна, повышая сопротивление перемещению, а значит, сцепные свойства. Хотя и при расположении груза в каком - то промежуточном положении между стопором и водилом, груз уже начнет работать, воспринимая вертикальную составляющую силы натяжения лески и изменяя направление лески от кормушки.

В заключение остановлюсь на применении проставки из монолески с грузом «оливкой» на кормушке с грунтозацепами в передней части (рисунок 5).

Рисунок 5 - Использование проставки с грузом «оливкой» на кормушке с грунтозацепами в передней части

Дополнительное действие груза на грунтозацепы, скорее всего, заставит их быстрее войти в грунт, повышая сцепные свойства кормушки. Грунтозацепы в нижней части имеют уширения (расплющены), что дополнительно увеличивает их сопротивление при попытках сдвига. Такой вариант грунтозацепов предлагался в статье [4].

Заключение

1. У фидерных кормушек, у которых груз выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда и расположен под контейнером (клеткой) есть еще варианты совершенствования. Цель совершенствования - повышение сцепных свойств.
2. Увеличение длины водила L_в при сохранение высоты его расположения увеличивает давление на грунт дна под грузом в его задней части и уменьшает в передней. Увеличение длины водила снижает сцепные свойства фидерной кормушки, так как разгружается передняя часть груза и кормушка будет легче преодолевать неровности дна. Тянуть такую кормушку в толще воды при выматывании будет легче, но всплывать она будет ближе к берегу. При определенной длине водила и массе груза можно добиться уменьшение давления под грузом в его передней части до 0. Увеличение длины водила целесообразно при смещении назад центра масс груза или при расположении в задней части кормушки грунтозацепов.
3. Увеличение высоты расположения водила h_в при сохранении его длины увеличивает давление на грунт дна под грузом в его передней части и уменьшает в задней. При определенных значениях h_в давление под задней частью груза может стать равным 0, а длина груза, под которым создается давление, даже уменьшиться (задняя часть груза повисает в воздухе). Это положительное явление, так как передняя кромка груза начинает нагребать грунт при перемещениях, повышая коэффициент сопротивления перемещению, а значит, сцепные свойства кормушки.
4. Сцепные свойства кормушки уже будут неплохими, если обеспечить равномерное распределение давление под грузом по его длине. Выведена универсальная формула, которая позволяет вычислить высоту расположения водила h_в в зависимости от угла натяжения лески α, длины груза L_г и длины водила L_в. Полученная высота расположения водила h_в обеспечит равномерное распределение давление под грузом по его длине при любой массе кормушки и любом усилии натяжения лески, будет только меняться величина давления. Остается лишь подобрать массу кормушки под существующее течение. Изменяя высоту h_в в ту или иную сторону, мы будем менять сцепные свойства кормушки.
5. Производителям кормушек есть смысл подготовить новый типоразмерный ряд кормушек с грузами в форме прямоугольного параллелепипеда, которые имеют определенные размеры в зависимости от длины заброса и глубины ловли. Массы кормушек должны соответствовать силе течения, то есть должны быть разными.
6. Считаю, что при ловле на канале им. Москвы с его максимальными глубинами 5,0 м - 7,5 м и дальностью заброса 25 - 50 м, мне бы вполне подошли кормушки с длиной водила 0,5 см и высотой водила 1,0 см, с разными длинами грузов от 3,0 см до 5,0 см. При любых углах натяжения лески при ловле на канале будет наблюдаться (при этих параметрах кормушек) или примерное равенство давлений под грузом по его длине или увеличение давлений под передней частью груза. Если высота груза меньше требуемой высоты водила, то петельку водила нужно приподнять над грузом при заливке ее свинцом. Масса кормушек от 40 г до 100 г.
7. Использование проставки из монолески с грузом «оливкой» позволяет повысить сцепные свойства кормушек при сохранении их хороших полетных качеств при забросе.

Литература:

1. Поведение кормушки в воде при ее выматывании

2. Возможности повышения сцепных свойств фидерных кормушек

3. Особенности фидерной ловли на сильном течении

4. Фидерные кормушки для ловли на сильном течении