автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Использование растров в автоматизации производств

к,

ъ /> ^ прагах руксшзся

Манзотеро?во шсиего н среднего специального обргчоваяия РСФПР

Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники

.л «г

,0 д

/ /

^^ Зунов Юрий Нш:о;?евлч

7ДК 681.5:631.17:621.31

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАСТРОВ В АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВ (концептуальные проекты)

'13с

Спецаадьясста: 05.13.07 - Автоматизация технологически! процессов а производств; 05.20.02 - Электрификация сельскохозяйственного производства

ДИССЕРТАЦИЯ

да ссвокавиб ученой степени доктора технически: наук (;> ферме научного доклада)

Томск - 1939

Работа шполнена в Томском института автоматизированных спетом управления и радаоэлоктракглш (ТИАСУР).

Официальные сдпонзяты:

доктор технических наук, профессор Серговаяцев В.Т.; доктор технических наук, профеосор Кочегуров В.А.; доктор технических наук, про&зсоар Кобзев A.B.

Ведущее предприятие - Академия народного хозяйства при Совете Министров СССР

Защита состоится_1990 г. в_часов на заседании специализированного совета Д 063.05.01 при Томском институте автоматизированных систем управления и радаоэлектроники по адресу: 634004, Томск, ул.Белинского, д.53, В актовом зала корпуса НИИ АЗМ.

Автореферат разослан ___1990 г.

Ученый секретарь специализированного — Ехлаков Ю.Ц.

совета,доктор технических наук,

профессор

Проблема гарантированного производства необходимого количества продуктов питания является острой и злободневной. Она может быть ращена, по мнению автора, путём создания и внедрения определенного количества автоматизированных или автоматических предприятий, в том числе - в земледелии, гдз попутно долина быть решена и проблема его электрификации. Решению этих проблем (па уровне разработки концептуальных проектов) и посвящена .данная работа. Кроме того^на том а^ уровне, е развитие теш, реааются другие проблемы в материалообра-ботке, лесоводстве и угледобыче.

Цель работы; на основе.использования растров разработать концептуальные. -проекти автоматиэарбвшшых и авхомагпческих производственных систем для земледелия, катериалообработки, лесоводства и угледобычи, которко обеспечивали бы большую эффективность производства (по сравнении с базовыми аналогичного назначения) и позволяли решать технические, экономические, социальные, эргономические н экологические проблемы. .

Метод исследования - системный подход, который ставау во главу угла конечную цель производства: зерно,.'изделие, делоцуо древесину,, уголь и т.п. Не могуг быть конечная целями производства (седецедо)) ни механизация, ш электрификация, ни евтоматизедия. Она - сродства досгиленля цели. Структурная схема, внутренние взаимосвязи, алгоритм ,■ функционирования, конотрукторркае решения подсистем автоматягироган-ной ила автоматической производственной сисхемы — все разрабатывается и проектируется с ориентировкой на конечную цзль.производства. Кроме системного подхода,кспользовая фундаментальный диалектический " метод "от единичного - к общему а от общего - к единичному". | Содержание работа можно раскрыть пятью защищаемой пологйниэ"-»-,, Первое защищаемое положение. Несмотря на то, что в наука- л тах-нике. существует большое количество определений.понятий. "рг.стр" и "апертура", вез они могут быть сведены к двум обобщеняш понятиям '

"растр" и "апертура", а широко используемое в информационных областях науки и техники управление по рр^трам представлено в виде обобщенного растрового метода управления.

Давно и эффективно растр используется в телевидении. Под растром здесь понимают "рисунок, образуемый на экгане телевизора строками развертки одного полного кадра".* В телекпзиогхной системе с помощью растра как элемента управляющей подсистемы осуществляют пространственное упорядочение юаимодействял светового потока с фотоэлектрическими преобразователями - в передающей камере, а взаимодействие электронного луча с поверхности электролюмино$ора - в телевизионном приёмнике, если он выполнен на основе кииескопа.

Применяют растр и в полиграфии. Здесь под растром понимают "стеклянную пластину с нанесенной сеткой непрозрачных черных линий и прозрачных промежутков".к В полиграфической системе с помощью растра упорядочивают пространственное вза'амодействие краем-, с бумагой.

В оптически^ системах так «о используют растр, как "решетку для структурного преобразования направленного светового пучка".3® Здесь же под растром имеют в виду "... большое число мелких элементов в виде малых отверстий, линзочек, зеркал, призм и др., рассоложенных на общей поверхности". В оптике, применяя растр, осуществляют пространственно упорядоченные преобразования световых потоков.

Как можно заметить, во всех случаях растр, как элемент технической системы (первоначальный смысл которого утрачен - газ1ги '7 (лат.) - грабли * мотыга3®*) предназначен для пространственного упорядочения взаимодействия объектов. Освобождаясь от несущественных признаков, обусловленных отраслевыми особенностями растра, и переходя от частного к общему, замечаем, что растр - это прекде всего с^л-

я Политехнический словарь/Гл.ред.акад.А,Ю.Ишшнский.-2-е изд.-мТ: Сов.энциклопедая,1960.-Б5б с. *н Советский энциклопедически? словарь.-т' Сов.энциклопедия,1980.-1600 с. Даишскс-русский слпЕарь/Сост. Г.Щульц.-Изд. 8-е.-Санкт-Петербург,1894. р

сообразные по форме и взаимному расположению однозначно залаяные области пространства (совокупность строк - в телевидении, решетка - в полиграфии, ячеистая структура - в оптике и т.д.). Эти области пространства заданы однозначно (в телевидении - конкретной разверткой, в полиграфии - технологией нанесения элементов решетки, з олтаке - конструкторская размерами ячеистой структура а т.д.). Да шыв области пространства «шшо представить абстрактно, не очерчиг/ \ в явном виде тем или иным способом их границы. В необходимых случчях границы этих областей могут быть очерчены и визуализированы тем или иным способом (например,в телевидении - с помощью электронного ".уча, сканирующего электродшинофар кинескопа).

Анализируя существующие растры в телевидении, полиграфии и опти-

*

кв, замечаем, что все они предназначены для размещения или передвижения конкретных- апертур взаимодействующих объектов-. Пог, "апертурой" здесь и далее будем понимать отверстие (физическое г.ла условное) через которое один объект воздействует на другой.56 Так, например, телевизионный растр в хинзскопе предназначен для передвижения в нем апертуры электронного луча, полиграфический растр - для размещения апертур светового потока (при использовании растра в виде решетка на стеклянной пластине) и т.п.

На основе вышесказанного дадим растру следующее определение: растр - это единообразные по форме и взаимному расположению однозначно заданные области пространства, предназначенные для размещения или передвижения апертур взаимодействующих объектов.

Предложенные обобщенные понятия "растр" и "апертура" дают возможность рассматривать растр как универсальный инструмент упорядочения пространственного взаимодействия объектов различной природы при автоматизации лроизводсев.

Растр может бить охарактеризован соответствую,.-даг параметрами,-

к В литературе имеется много других (частных) определений рлертурн.

- 5 -

которые дают представление о его конфигурации.габаритах.технологии образования а т.д.

Управление по растру давно и эффективно используется в проектировании техническах'автоматизировашщх и автоматических систем (телевизионных,. полиграфических, оптических и других), но как обобщенный . универсальный иетод этот вид управления не сфороддврован..

Представление процесса управления по растру в виде метода право-; шрно, на наи взгляд, потому, что применение растра в технической. •„ : сиотеме есть способ достижения вполне'конкретной цели - упорядочение взаимодействия объектов в пространства. Поскольку метод есть "способ, достижения какой-либо цела"35, предложенный подход представляется правоверным.

■ Сухость растрового метода управд^шя в технической системе за- . клхгаается в том, что, с целью пространственного упорядочения взаимодействия объектов в технической системе, их апертуры располагают, или . передвигают в единообразных по форме и взаимному расположению одно- . аначнс заданиях областях пространства - в растре.

Второе защищаемое п о локение. "Техническая системе, использующая растровый метод управления, характеризуется своими специфическими структурной схемой и алгоритмом проектирования.

Универсальная структурная схема технической системы,использующей растрозый метод управления (рйб.1).характерна тем, что^объект I , (инструмент) воздействует ш объект 2 (заготовку) не Напрямую, а через растр, при этол блок объекта I (инструмента) подключён к субразвертки блока упргллевил.

Унаверсалькость этой схемы обусловливается км, что под поняти-'лш "обьект 1" (лнотруыьнт) и ''объект 2" (заготовка) имеются в виду объекты очень широкой номенклатуры (электронный луч, фрзза, плуг, зуб дисковой пилы и т.п. - первый объект; аччаниая плата, пашня, де~

н Советский энциклопедический словарь.'• М. :С6в.энцвкл.»1580;-1600- с.

" - 6 - '■'■■ — .• -

Рис Л. Структурная схема технической .састеш, 'ислсльауадей растроваЗ кетол управления. Сбомачегкя: —-—-—-обязательная связь;—~ — -необязательная связь; -—>' -прзимущосгьенлое направление передачи энергии; □□ -блок идя субблок. .

рово, угольный пласт и т.п. - второй объект).

Блок развертки предназначая для обеспечзшш движения объекта I (инструмента) в растре. Вариантов его конструкторского исполнения мсзет быть много - в зависимости от назначения.технической система и физической природа объекта I (инструмента) к обьекта 2 (заготовка).

(формулированный растровый метод управления и преддоаепная ука-вврсальная структурная схема являются псходшша прздпосшзсама проектирования новых теишчзскюс систем, и на их основа - автоматизированных и автоматических производств. Это проектирование предлагается осуществлять поэтапно на основании соответствующего алгоритма- - рас.2.

При достиаеяаа целя материалы проектирования представляэтоя в виде проекта. Требования к проекту обусловливаются пздью.

Третье защищаемое долозение. Ери автоматизации технологических-процессов в матерпалообработке макроиздешй с помощью элзктрешю-ду-чзвой технологии применение растрового кетода ..управления мо&ет упростить процесс программирования. и улучшить некоторые эргономические показатели.

В народном хозяйства имеется проблема существенного улучшения качества отечественного кааиностроения, в той числе его станочного парка.

Поставлена цель: ксполъзуя растровый метод "управления, спроекта-расап ояекгрошо~дучеазо2 ехшзк-автемаг- для массового производства мш;роизделай, при атоа программное обеспечение станка долгам легко контролироваться оператором визуально.

В качество инструмента шбран хорошо сфокусированный алсктроп-

• \ ■ ... . •|шй луч о. квадратнщ оечзшшм и с 'плотностью энзргш!, достаточной

для раепдавдешш и лопарская обрабатываемого ыдтерлада в зола луча.

Едок шютруыепги'кшолмои в 'ввдо вдектроапой пушки, ускоркщах .электродов и субблока фокусировки (рис.3). Выбран растр сформированный одной апертурой. Возможный вариант такого растра показан на рис.4.

Рас.2. Аягорзтм лроекгароьшшя технической система, асподьзу-идсй растрокШ ке»од управления.

Рео.З, фущадояадышя схема электроадо-лучевого станка-лвто-ыата.исподъэундего растроьай hsïos управления. 0бозначеяая:1~ элэктрпривод, 2-cï о л ,3-aax'üTCBi:a, 4-корлус, 5-крышка, 6-глектрсярл -вод* Tiesos, б-программный рисунок,9-осветвлъ,10-телешзионнея камера, П-субблок управдаяая,12~блск энергообеспечения,13-субблак разверихДЗ-электронная пуска ДБ-модудятор, 16-у скорякщие элек-5рода.17-субблок фокусировки, 1&-су ббдох отклонения Д9-злектрошшй лу ч,20-ipasкгория откданеааого электронного дуча,21-субблок адсорбции ,22-ьакуумный ßaooe »¡¿З-давчак конца обработки,24-обрабйтц-звекая вагриша.

. Рис.4. Изометрическая проекция растра электронно-лучевого станка-автомата, использующего растровый мзтод управления. Б растре, для примера, доказана одна апертура электронного луча.

Субблок развертки, осуществляющий перемещение электронного луча по растру, включает также субблок отклонения.

Блок управления, кроме субблоков развертки и отклонения, содержит: программный рисунок, осветитель, телевизионную камеру, субблок управления, модулятор 'я датчик конца обработки.

Блок энергообеспечения включает электропреобразователи или автономные источники электрического тока.

Вспомогательный блок имеет в своем составе: электропривод,стол, субблок адсорбции и вакуумный насос.

Работа станка-автомата. На рабочем столе размещают необходимое количество заготовок. Вакуумным насосом создают внутри корпуса необходимый вакуум. Блоком инструмента формируют электронный луч (инструмент) и направляют ого на заготовку. Перемотал р.лектронный луч по растру с помощью субблока развертки и регулируя блоком управления плотность тока в электронном луче, обрабатывают заготовку по программному рисунку. По завершал обрботки заготовки, поворачивают рабочий стол, располагают под лучом новую заготовку и начинают обработку сле~~ дующего изделия. После изготовления всех изделий, располоаенных на рабочем столе, вынимают готовые изделия из станка-автомата. Технологический цикл изготовления первой партии микроизделий закончен. Повторяя технологический цикл, осуществляют массовое производство микроизделий. При необходимости многонсменклатурного производства микроаз-делий поворотом программного стола меняют программные рисунки необходимое число раз. • ■ — .

В спроектированном электронно-лучевом сгалко-автомате в качества программ используют программные рисунки, которые легко контролируются оператором визуально. Доставленная цель достигнута. .

Для 'ерашшгэлыюго апалаза в качество базовой системы использована влеетродяо-лучевая установка да: размерной обработка.й В базовой

я Ноенй технологии,метода,принципы: Сб.-',!.: Знание, 19®.-64 с. (Новое в гшзаи.науке,технике.Сер.Техника; Ив),с.18-21,

— 12 -

системе электронный луч неподвижен, а перемещаемся стол, управляемый ЭШ по соответствующей программе. Электронный луч перемещается по заготовке по некоторому контуру.

С экологической, социальной и экономической точек зрения сравниваемые системы в первом приближении являются одинаковыми. С технической точка зрения базовая система тлеет преимущество - она обеспечивает большую производительность при обработке заготовок со сравнительно простыми рисунками обрабатываемых контуров. Зато с эргономической точки зрения предложенная система обеспечивает большую простоту и наглядность программного рисунка по сравнению с программой ЭВМ базовой системы.

Четвертое ззкйсаеиое полояенде. При автоматизации пространственно распределенных аа больших территориях технологических, процессов и производств применение растрового метода управления позволяет полу-. чить новые структуры автоматизированных производственных систе.: с высокими показателями - экологическими, социальными и экоаомаческшли.

Для примера рассмотрим последовательно три автоматаз.кровашше производственные системы: для земледелия (более подробно),, дяя лесо-■ водства и угледобычи (кратко),

Агрозаво^ская система. Банявйшей проблемой в стране лчляетая обеспечение планового производства зерна.

Посззвлена цель: спроектировать автоматизированную агрозаводскую систему о использованием растрового метода управления, предназначенную для интенсивного массового производства зерна на больших прямоугольны:: окультуренных равнинных угодьях.

В йптенсивной технология производства зерна последовательно в течение года меняется более десятка видов инструментов и как следствие - болез десятка блоков инструментов.

•Цолагаак; что избранная интенсивная технология производства зерна вллмчает пятнадцать видов работ: пахоту, культивацию, внесение

удобрений, сев, полив, уничтожение сорняков, уничтожение насекомых-вредителей, подготовку хранилищ, сбор зерна, экспресс-ремонт, складирование зерна, утилизация соломы (мульчирование), снегозадержание, плановый ремонт, профилактическую обработку зерна в хранилищах.

Инструментом для первого вида работ выбрана фреза. Блок инструмента выполнен в виде металлической рамы с габаритными размерами,например, 1,8 х 1,8 х 2,0 метра (ширина - высота - длина), на которой снизу по ширине а акреплены б возможностью вращения несколько фрез. На райе установлен передаточный механизм', ведомый вал которого выведен сверху. ...

Описание инструментов и блоков инструментов для других четырнадцати видов работ опускаем.

Выбор растра. Конфигурация и габаритные размеры растра обусловливаются конфигурацией & габаритными размерами апертуры инструмента и возможностями конкретного ландшафта. Предполагаем, что ландшафт позволяет* выбрать прямоугольную конфигурацию растра с габаритными размерами, указанными на рис.5. Выбран растр последовательно сформированный многими механически связанными, апертурами. Для упрощения в данном случае подапертурой понимаем квадратное отверс^е размерами 1,8 х 1,8 ы, через которое совокупность инструментов (фрез) одного навайного модуля воздействует на заготовку (землю).

Субблок развертки представлен ие рас.6. Ферма, опоры, родовые ча^ти. вертикально пер^мещаамые площадки с захватами и механизмами перемещения предназначены ..для жесткой пространственной ориентации а перемещения по растру инструмента с блоком инструмента, В качестве инструмента выступает необходимая совокупность пахотных фрез (для первого вида работ пахоты), а блок инструмента включает необходимое количество рам с передаточными механизмами - навесных модулей.

Состав агрозаводской сибтемн поясняется, на рис.7. Агрозавод -

» Казахстан, Яулунда, Заволжье и т.п.

' - 14 - '

Вид А убеличено-

1,8 м

Рас. 5. Изометрическая ароокнид растра агроизадсяой,.система (растр показан ¿'процоано в кеподко)

/ к/ ^рма а ..

/

1——I—*—^—*———*——I—*—1—1—

тг

площадка

■ опора

г-1

А-А

ит*

Увеличено

строительный элемент

электропривод

опора

ходовая часть

Рас.6. функциональная схема субблока развертки агрозаводской спстеш.

Рис.7, План■агрозаводской системы.Обозначения: 1-давесной асдуль,2-дальняя буферная зона,3-кодтактная линия электропередача, 4-хелезнодоро;ушй г,уть,5-актааное угодье,6-агрозавод,?-электропоезд,З-канал-хванидише.Э-грсшща pacTja.IÖ-блиаяяя буфер-

заводской системы

основное техническое средство системы, в нем сосредоточены её основные бдоки. Агрозавод предназначен для выполнения всех видов работ в границах растра. Линии электропередачи являются составной частью блока энергообеспечения. Инструмент (пахотные фрезы} для выполнения первого вида работы (пахоты) сочленен, с блоком инструмента (навесными модулями) и образует первый ряд навесных модулей - пахотных навесных модулей. В ближней и дальней буферных зонах установлены другие ряда навесных, модулей для выполнения последующих других видов работ.

Оставшиеся нарас.7 составные'части входят во вспомогательный блок агрозаводской системы.

. О ковструкции агрозавада даёт представление рис.8. Структурные схемы управления агрозаводом, агрозаводской системы в целом и функциональная схема визуализатора (предназначен для визуализации параметров земли и возделываемых культур в границах растра) представлены соответственно на рио.9, 10 в II.

А^розаводсхая система работает следующим образом. В автоматическом резвмо ведут агрозавод по постоянным колеям в ближнюю буферную зону, остедавливают над избранным рядом -навесных модулей и с помощью вертикально перемещаемых площадок, захватов и механизмов перемещения захватывает одаоврзменяо все навесные модула избранного ряда, автоматически подключая их к универсальным электроприводам, вертикаль ним перегрузчлкам и коммуникациям агрозавода - водным, энергетическим в сигнальныд. .

. С. исмонуыо электроприводов приподнимакт одновременно все захваченные навесные ыодуди и в автоматической режямэ ведут агрозавод к стартово" зоне - к началу растра. В стартовой зоне одновременно опускают все навесные модули, вводят инструмент в растр и начинают вшзог ненре избранного вида работы т аахоау (в избранном пршере). Вс врем-работы агрозавод Еедут в автоматическом режиме вдоль растра, при этом

все навеокые модули работают одновременно по всему фронту агрозавода - со всей ширине растра. Здектрообеспечение агрозавода осуществляют

'.■,...,'■ -18-

Рис. 8. функциональная схема агрозавода.Обозначения: 1-электро-привод,2-взртшсальюй дерегру зчик.З-управдатше кожуклкацкп,' -энер-гэтнческие коммушшсцшьу-^нппроводные коммуникация,6-продолыше транспортеры,7-<1>ерма,8-водоподаёмянй насос,9-рабочно пролёта, 10-уп-ровляиций пролёт, П-кабина кругового обзора,12-токосъёмнлк,13-дис-петчерская аппаратура управления,14-основкая аппаратура управления, 15-торцевой перегрузчик,16-олораД7-ходовая часть, 18-эпергетическое оборудование,19-ремонтная вагон-кабина,20-угодье,21-захват,22-рзз-дзигаемая крыша, 23-вертикалышй перегрузчвк,24-канал-храналшде, 25-вертакально перемещаемая площадка,26-тзес.чой модуль,27-расгенпе4 2&-захват.

Субблок программ

-X.

Управляпдая ЭШ

Субблок развертки

Субблок ручного управления

Виз

т

оператор

Субблок преобразования управлявших сигналов

Л

Субблок управления модулем I

Навесной модуль I

Инструмент

X

Субблок преобразования сигналов обратной связи

Субблок управления ¡лодулем 2

Навесной модуль 2

Инст-

румент

Заготовка I

3-

Субблок управления модулем л

Навесной модуль п

Инструмент п

Растр

Заготовка 2

Заготовка { п f

кш(

кда

i Кд/7 М

! Субблок . [управления |эноргетич. 1оборудов. Субблок управления траяспсря.. коммуняк. у. Субблок управления . водообесп. оборудов. I Субблок 1 управления | мжрокдим. : Субблок . управления безопйсн.

. 4 _ I V : í л.____

.......-.......... -.1 Энерготич! оборудов.| Транспорт коммунах. 1 Водообесп! 1 оборудов.J Оборудов. микрокл. Оборудов. сбеспач. Сбзопасн.

¡экд]

Рас. 9 . Структурная охет управления агрозанодом -20 -

Рис.10. Структурная схема агрозаводской системы (показаны только механические связи). .

л\ /И

Ф у 4. 4

шшг

/н ¡<\ № М

» • • • »«•

» •«» ъ

• <а •

л.

• *

• -в :

•Рио.П. Функциьдальная схема вазуалвзатора. Обозначения: I-дахчше первого вяла датчиков,2~аервый анаяязатоо.З-исполаательннй иехаш1зм,4-Ее5еЬгво шб; поле,б-раотенае,6-угодьё,•»-первое ездоо-

контролыше ,устрой5гБС (БКУ-1),В~датчахвтопсго ряда датчиков, ----------------—^^О-второе вадеоконтролъноё устройство (ВйУ-^).

згороа анализатор,

через соответствующе линии электропередачи, в том числе через контактные, с которыми'скользяще взаимодействует группа силовых токосъёмников агрозавода. Часть электроэнергии поступает от панелей полупроводниковых фотоэлементов, расположенных на поверхности агрозавода и на крышах каналов-хранилищ. Возможно и полное автономное электрообеспечение агрозавода за счет солнечной энергии и вышеуказанных фотоэлементов.

В конце растра в финишной зоне егрозавод останавливают, приподнимают от поверхности угодья и выводят из растра навесные•модули с инструментом, в автоматическом реяиме заводят егрозавод в дальнюю буферную зону и, опустив,навесные модули на поверхность угодья,■отсоединяют их от агрозавода. Бнпслнешш заданного етда работ окончено.

При выполнении последуодего нового вида работы шшеописанная технология повторяется. Агрозаводом захватывается другой рад' нха-снюг. модулей и выполняется другой над работы. Новый ряд навесных модулой моает быть захвачен в той буферной зоне, г~з оставлен только что использованный ряд навесных модулей, либо при необходимости агрозавод макет вернуться назад в другу® буферную зону h там захватить необходимый новый ряд навесных модулей. •

С помощью спроектированной агроааводской система мозно кзсти интенсивное массовое производство зерна иа больвих прямоугольных скуль-, туренных равнинных угодьях.

Выполнен ориентировочный расчет количества основных ресурсов, необходимых для агрозаводской и базовой2 систем, каждая из которых предназначена для производства 2 Млн* тояп условного целевого продукта земледелия в год. Итога расчеса приведены в таблица.

Как видно аз таблицы, с экоиоаячвепой "гочяя орвтя агрозавод- , екая система, по сравнении с базовой, а моет Сагалуэ э&'сномзчзскую

к [{а основе полностью электриФишгсоваяной катериальао-тзхааческой . базы, вклачакдей; тракторы, кокбаШш, вятояобаая, долдеваяьЕКз мааа-нн, склады, жилке зспы а т.д.Ирооктная система.

- 23 - '',■>'

' Таблица

РЕСУРСЫ,НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА 2 МЛН.ТОНН ЦЕЛЕВОГО ПРОДУКТА В ГОД В СРАВНИВАЕМЫХ СИСТЕМАХ

Показатель Значение показателя для системы ■Экономия ресурсам

агрозав. базовой

1.Люда, кол-во работников........... 61 6729 6660

2.Электроэнергия®5, млн.кВт-ч/год... 127,5 243,9 116,4

200 402 305 282 104 880

4.ВодаЙХХ, куб.кгц/гсщ............... 1,2 1,8 0,6

20 30 10

6.УдобрениЙ1 млн.тоня/год

-органические..................... 6 9 3

-минеральные...................... 0,10 0,15 0,05

7.0сповные фонды (изделия и соору-

жения), млн.рублей................ 825 1788 S63

(в том числе металла, тонн)......, 65 55S 326 076 к. 240 320

т. При внедрении огцюй агрсзаводекой системы вместо одной базовой.

.тгтт о т; О У_Г 121Я г-'- _

эффективность при любых расчетных нормативах а ценах на потребляемые ресурсы. Пра необходимости и наличии конкретных значений норма-завов а цен экономическая эффективность мелет бить рассчитала количественно.

.Проанализируем причины высокой экономической эффективности агрозаводской системы по сравнению с вышеуказанной базовой.

Агрозаводская система требует для своего функционирования на 104 880 га сельскохозяйственных угодий меньше, чем базовая. Основных причин три. Во-первых, за счзт ликвидации вредного переуплотнения почвы ходовыми частями сельхозмашин в агрозаводской система на 50 % обзепечавается более высокая урожайность возделываемой культуры. Во-вторых, Еместо двух типов монофункциональных сооружений (каналов и складов) применяется один полифункциональный (нанал-храннллще). В-третьих, з агршаводской системе в 15 ргз ?дащ,Ез кигях оСя.

Сокращение площади активного угодая в агрсзаводской системе обусловливает и пропорциональное сокрацакяз потребления езмян, удоб-реанй и воды для орошения. Как видно из таблицы, экономия этих важнейших ресурсов весьма значительна.

Основные фонды (изделия а соорузения) агрозаводской системы в стоимостном гнразекил существенно дзговлз аналогичных фондов базовой - яр 863 млн.рублей. Основная причина - праяцшшальяо новый конструкторский подход к' структуре магбрпально-техазческсй Сазы земледельческой снегами в целом, ''системный подход.

Меньшее потребление электроэнергии в агрозаводской' системе по сравнена*) с базовой вызвано тремя осаоввыми факторами. Во-первых, полуторакратяш уметавшем обрабатываемой алокада.земля а асклячз-плен необходимости перемещения по ней техника, секля, удобрений а

j

вода для орошеная. Во-вторых, умеяьшеяаем хозффацаента сопротивления движения агрозавода но укаташшм грунтовки постоянным колеям по сравнению с коэффициентами сопротивления-дшаепая тракторов, комбайнов я автомобилей по пашне а стерне. В-третьих, гпязшдашёй ппреупяотне-

ния почвы ходовыми частями сельхозмашин и как следствие - снижение затратмаханаческой анергии при поверхностной обработке почвы.

Обслуживающий персонал в агрозаводской системе, по сравнении с базовой« сокращен более чем на два порядка. Это обусловлено ыехани-' ческой интеграцией в жесткий технический комплекс большого количества инструментов - навесных модулей исправления ими из единого центра с применением современных технических средств управления, в том числе ЗВМ. В базовой системе такой интеграции нет. Каждый трак-Юр, каждый комбайн'или автомобиль представляет собой автономный объект управления, требуиций своегл оператора - механизатора.

' Людские ресурсы - очень дорогостоящие ресурсы. Высвобождение бодеа шести тысяч механизаторов при внедрении только одной агрозаводской системы вместо базовой щ возможность их использования в других областях народного хозяйства - важнейший социальный результат, который характеризует более высокую эффективность агрозаводской системы. Сюда же, очевидно, следует отвести и повышение•престижности земледельческого труда, которую обеспечит внедрение агрозаводской систйш, использующей средства, методы и режим труда современного городского электрифицированного и автоматизированного предприятия.

С технической точки зрения агрозаводская система, по сравнению с бааовой, имеет несколько преимуществ. Она располагает большими возможностями унификации инструмента - в виде навесных модулей. В ней метут значительно ¡щ.3 применяться современные достижения науки И техники, в первую очередь - мощные ЭВМ, микропроцессоры, скоростные транспортеры, телевизионные установки контроля и даспетчериза-' цаа, установки с ЧПУ, лазеры, устройства омагничивания вода.СБЧ-об-лучатели вредителай растений, полупроводниковые фотоэлементы - преобразователи солнечной энергии в электрическую, электроискровые обез-вараживателл почвы в другие. В ней может использоваться большой арсенал движителей, начиная от обычных колесных и на основе электромо-

. торкатков, до движителей на магнитной или воздушной подушках.

С эргономической точки зрения агрозаводская система лучше базовой. Рабочие места операторов агрозаводской системы идентичны рабочим местам операторов современных вычислительных центров или автоматизированных городских промышленных предприятий. В операционном зале агрозаводской системы в полевых условиях обеспечивается постоянный микроклимат. Операторам предоставляется возможность смены рабочих поз, перемещений в границах операционного зала, короткого отдыха в специальных помещениях, примыкающих к операционному залу, в их распоряжении комнаты общего пользования и душевые. Механизаторы базовой системы указанных возможностей не имеют. Их рабочие места характеризуются более высокими уровнями шумовых помех, вибраций и запыленности.

Являясь предприятиями полностью электрифицированными, и агрозаводская, и базовая системы в экологическом аспекте"имеют высокие показатели. Однако и здесь агрозаводская система шгеет преимущества.. За счет ликвидации вредного переуплотнения почвы в ней обеспечивает- ' ся лучший агрофон (более рыхлая структура почвы, лучший воздушный и водный режимы, наличие полезных для растений микроорганизмов и т. п.). В ней лучше сохраняется плодородный слой, т.к. он не выносится ходовыми частями за границы активного угодья (особенно в распутицу).

Эффективность агрозаводской системы при её внедрении будет выше эффективности базовой системы, т.к. при производство одинакового количества целевого продукта первая из них обеспечивает больше полози-тельных технических, эргономических, экономических, социальных и экологических результатов при меньшем потреблении ресурсов.

Лесоводческая система. Существует проблема обеспечения одновременного комплексного ведения массовых лесозаготовительных и лесопоса-дочяых работ в таёжной зоне Западно-Сибирской низменности при удовлетворении современных социальных, экономических, эргойомическшс и экологических требований, предъявляемых к современному автоматизиро-

- 27 -

ванному производству.

Поставлена цель: разработать прозкг лесоводческой системы, использующей растровый метод управления, предназначенной для одновременного комплексного автоматизированного ведения массовых леоозаго-товательнах и лесопосадочных работ в условиях равнинной лесоплаята-цеш длительного планового функционирования.

'} По алгоритму рио.2 разработаны инструмент, блок инструмента, растр и субблок развертки,' Осуществлена конструкторская разработка всей систегш в целой. Вариант расург показан на рис.12. О составе састеш дают представление 'план, и функциональная схема, лесозавода -рис.13 и 14.

В установившемся реашз с помапьв лесозавода, по его фронту езду лесозаготовку деловой дровасЕНИ,' а ао тылу - 'лесопосадка (см.рио.13). ' •Разделку плай осуществляют под. рабочими'' пролётами (cy.pac.I4). В лртшцаплальноа плане лесоводческая система (как .разновидное« расте-назводадскоа) функционирует гак Ев, как шва описанная етрозвводскея.

По сравнению о базовой системой (типовой леспромхоз) предложенная лесоьолческан система шавт лдташе соцаайл«не, оргономачеокиа в особенна зкологачеокиа показатели (ко-аервых, в зонах васаяка_саженцев полностью лрекредаеюя уплегкзцаз почвы ходокаа частяан тракте-ров,автокобшай,погрузчиков,что о<5вовечаваэ® более высокий.'агрофон лесопосадки; во-вторых, за счз® ликвидации тракторов, автомобилей и аогруэтвкоа в донах саззкцев сохраняется'зсхесхъеншШ травяной покрав с »рздздвонфаа -сообдасувакв -раггевда! в-третьих, за счет, подлой ьлёк^&факадиа прекращаемся «агрягненне -атмосферы продуктами стора-"кик дазельнстс аоалява,' а- прчы - &варийвдаа '«ливша автомасел).

• Урзюдобиващ-ая• системе; - Существует'проблема необходимости ушнь-еэшш,. а в .идеала .полного 'преКрадешш зко'логачоркого нарушения лаед»а$?а при открыта* разрабоФках угллт

••.... Поставлена,цель: разработать пуоек« угледобывающей системы,ис-• - ''й -'

■но. 12. 'Изометрическая прозщчя растра ¿зсоводческсй системы (выполнена о пска2энлл\тл)

Рис.13, План лесоводческой системы. Обозначения: 1-граница лесоводческой системы,8-контактная линия электропередачи,З-ке-лезнодорсгний путь,4-крайяяя колея,5-пдаитацая со зрелым дас ом, 6-канал с водой, 7-грашща растра, 8-электропоезд,9-лесозавод, 10-алаятация с молодыми сажвнца\а,Н-водорегулирушцая станция,12-Еилая зона,"Ан-нааравяеШ1е ,,рйжонля лесозавода,

Ряс.14. функциональная схема лесозавода: а-с!?роятальннй вид,6-■елд сверху. ОборначехшяД-рабочае пролёте,г-дереготранслортисупцая стойка,З-наягав.-лэдай рельс,4-ремонтная вагон-кабана,б-транспортер-яая тяга.С-захз&тываюций'и спилавакаай механизм, 7-дерево,8-субблох обработка дерева. 9-ннструмект обработка дерзваДО-кабана коугового обзора,И-дасае!черская адпаоатураДР-рельсовая площадка, 13-яасоао-грузчикД4-пеньД&-кскдацао.-шое десево на коонэДб-лесопосадочный моду ль Д 7-опогза, х 8-ходлвая часть, 1Э-управляк2у;й пролёт,20-комиупа-кеции,21-водоаоднимааца2 насос,22-канал,23-зяаогетачес:кая аппаратура, 24-7правлящая аппаратура,25-оаора контактной линии электропередача, 26-торцевой гесегрузч;ш,27-х.елззнодороиный путь,28-саженга,29-колея,30-з3на модуля для раскорчевки,31-зонс модуля для лесопосадки, 32-угодье,33-обрас'отаяний ствол дерева,34-контактная линия- электропередача,35-обработаняый ствол дерева,готовый для погрузи.

полк.'идей растровый метод управления, которая бы при материализации и внедрении на равнинном ландшафте о залежами угля до 60 метров в глубину позволила бы вести угледобычу открытым способом с существенно, меньшими экологическими нарушениями ландшафта по сравнении с базовой системой.

■ ... . По алгоритму рис.2 разработаны инструмент, блок инструмента, растр и субблок развертки. Осуществлена конструкторская разработка всей системы в целом. Вариант растра показав аа рис.15.Состав системы поясняется рио.1&-18. ' '

В установившемся режиме по фронту прикарьерного моста с помощью вадкарьеркшс мостов с соответствующими механизмами рыхления ведут в раотре вскршные работы в добычу угля. Вне растра проводят другие (вспомогательные) работы, осуществляя снятие плодородного слоя по фронту работ в укладывая его со тылу. Вскрышную породу перемещают с фронтальной стороны карьера на его тыльную сторону. Уголь доставляю1/ потребителю по транспортёрам надкарьерного и прикарьерного мостов. ■■■■■-■■..■■■■,.'..

По сравнению с базовой системой (на«основе роторных экскаваторов, трансцортно-отвалышх мостов, скреперов, бульдозеров) предлагаемая угледобывающей система имеет лучшие экономические, технические и экологические показатели. Например, она имеет в 2,3 раза меньшую пдо<цадь карьера (на уровне поверхности ландшафта) а в отличие^ от базовой ае загряз ндетокручающую среду выхлопными газами дизельных двигателей скреперов и бульдозеров. *

Пятое защищаемое положение. Б автоматизированной производственной система, использующей.растровый метод управления, с целью повышена!: её эффективности, кроме взаимодействия в растре апертур основных объектов (инструмента и заготовки), целесообразно взаимодействие в этом же или других растрах апертур других объектив этой производственной системы.

flpsuep. 3 агрозаводсксЗ системе земледелия с автономным знерго--■32 - ' ' .

Рас.хЬ. Растр угледобывающей системы: а-кз ом е триче ск ая проекция (выполнена с иокяяешдаш); б-вида растра при прямоугольном прооцированип {выполнены с искажениями).Обозначения: 1-отдельно вынесенная апертура.. *

Рис. 16, План угледобывЕИцей системы (один из вариантов). Обозначения:' 1-грашща растра,2-псходний лащшфт.З-зояа с убранным плодородным слоем,4-кадкарьчрный мозт, ¿-фронтальная часть карьера,6-боковая часть карьет,7-поверхность выравненного отвол-а, 8-прлкарьврннй мост,9--тчхнолог*ческий вагон, 10-желеэнодорогшый пул,, П-линия электропередачи,12-ослошой конвейерДЗ-запасной кошзойер, 14-ладцма$т после покрытия плодородным слоем, 15-дотребитель угля.

Ра0.17. функциональная схема утледобывавдой систем:: а-вид с торца карьера,б-впд сверху.Обозначена 1-устрсйстзо для выраряива-ния плодородного слоя,2-мащй транспортёр,3-дрпкаръерный мост,4-стойш,5-устройство для заравнивают поверхности отвала,8-деремеща-емач площадка,7-надкарьерный мост, 8-болъшая стрела,9-тросДО-неха-низм подьсгла большой стрелы,П-язяняя кабша удсавлеяня,12-тсрцевая ходовая часть,13-мрцев1>я кабина управления, 14-л:алый роторный оке::« ват от», 15-верхний плодородии слой в естественном состоянии, 16-варх-Еиа плодородны?' слой после рекулмавацааД?- отзалДд-цеханизм'рш.е~ погода и угля.19-пород1,20->толь,21-яорода,22-лия1!я электроперз-дач*;.23--те>шологаческиа вагой,24-зслолиса д запасной конвейеры,25-Екрав.;енный ст£ал,26-шльная сторона карьера,27-боховая сторона карьера,^й-дао карьера,29-фронтальная часть карьера.ЗО-поверхность породы оес? ллодородгаго слоя.

Управляющий модуль

>альный субблок ручного управления

У.

Субблок програш

Г

Управляющая ЭВМ

Субблок • ручного управления 1-го модуля

>7

Субблок развертки 1-го модуля

Субблок инструмента 1-го модуля

Инструмент 1-го. модуля

Заготовка I (порода, уголь)

гг

Субблок ручного управления 2-г

ил •

2-го модуля■ I

1

Субблок развертки 2-го модуля

—

Субблок инструмента 2-го модуля

Инструмент-] | 2-го модуля 11

Растр

1

Прообразова- | тель сигна- I лов I

Субблок ручного управления /7-го модуля

Субблок развертки я-го модуля

I?

I

Субблок инструмента /7-го модуля

Г-

Инструмент I

/7-го модуля |

Заготовка 2 (порода, уголь)

II Датчик I И 1—1

Г"Датчик 2 ||

Механизм У сброса! и-

Механизм сброса 2

Телевиз. камера I

Тедеваз. кадгера 2 11

I

Субблок ручного уд-равдэния малым ротор,

( Модуль I

I I

Субблок ручного уп-

равления малым ротор,

3-

I Модуль 2_ |

Заготовка (порода, 4 уголь)

{ Датчик /7 {

Механйзм сброса п (41 -

I; Тедевиз. 11 камера п

¡Субблок ручного управления малым ротор.

и

.г

{ Модуль П _[

Рис ,18,Структурная схема блока управления угледобывающей системы

обеспечением на основе солнечной энергии, используицей растровый метод управления, с целью повышения её зкологачноста, экономия энерге^. тических ресурсов и снижения металлоёмкости, кроме взаимодействия в растре основных объектов (пахотных, посевных в других навесных модулей с одной стороны, растений и земли - с другой), б первом дополна-тельном растре взаимодействует первая пара вспомогательных объектов (поток солнечной энергии с фотоэлемента® солнечных панелей) и зо втором дополнительном растре - вторая пара вспомогательных объектов (токосъёмника с токопроводнщимн шинами).

Конфигурации и обозначения габаритвых размеров дополнительных растров показаны на рис.19. Там ге, для примера, очерчен элементарный однострочный растр, в границах которого могет действовать проо-тзйшая агрозаводская'система (однострочный модуль агрозавода), использующая для своего автономного энергообзспечония солнечную энергию. Полный растр, в данном случае, можно рассматривать хеш« совокупность элементарных однострочных растров.

Для однострочного растра найдены основные расчетные формула.

: = + + п ■ <с

■ растр ."'«У ' V ' (1)

где ^,растр -шарана однострочного растра; о11ау -суммарная иарзса полос активного угодья под всеыл рабочая пролета® одного модуля агрозавода; с(меж -ширина пролета агрозавода в зошз канала-хранаэда; Попо/> -количество опор в одной модула агрозавода; о[кМ -ширйяа колой под одной ходовой частью агрозавода.

где -площадь аолззнсго сечения одного каяаяа-хранллица;

/4 -максакальао возможная в течение многолзтзих севооборотов вк-

- 37 -

строка рао^л

Рис.19. Долодяителыше растры: а - н«зрвнй„ б - второй.

Однострочный модуль агрозввода

канал-хранилище

чшг

I И И Г—У

¿//л

к

и

ш

I -I

Токопроводящая шина

Солнечная панель

Токопров.иана Элемент крши

ниханизм раздвияения и токосъёмник

Корпус каяала-храаалища

5. -плоаадь иолезного " сечения

Рис.20. Фрагменты конструкции агрозаводской системы.

.сота слоя вещества па поверхности активного угоде я (орошаемой вода пли продуктов урожая, подлежащих единовременному размещению или хранению в канале-хранилище).

£ _ _А'моан 'SgHKx ' ( ^ ^ ^2шип) ^

, растр ^ ■ Мсолн ■ К93 ■ Кпан ■ КкпЭ ■ С/КХ

где £,растр -длина однострочного растра; ^мои<н -удеи>ная мощность (электрическая) оборудования агрозавода над активным угодьем по фронту агрозавода (к£т/м); /^^-относительные потери напряжения в двух токопроводящих шинах крыши канала-хранилища; Мсспы -средпяя за рабочий световой день удельная мощность солнечной энергия на горизонтальной площади (кВт/м2); -коэффициент п/йтности компоновки фотоэлементов в солнечной пан?."— (отношение суммарной площади фотоэлементов в границах солнечных папелей к площади солнечных панелей); Кпан -коэффициент плотности компоновка солнечных панелей на крыше канала-хранлаща (отношение площади всех солнечных панелей одного канала-хранилища к площади крыши канала-хранилища); КмпЭ - кад фотоэлементов (отношение мощности электрической энергии на выходе фотоэлементов к мощности падающей на него солнечной эяергиг); -ширина канала-хранилища.

_ 0.7-Р- Имощх ' вь** ' (1 + Км») (4)

иг ■ ■ с1к, • МС0/]Н ■ к93 ■ кпам ■ ккпд ■ к2шин

где -площадь сеченая одной. токопроЕодящей шины крыши канала-хра-яллища;у" -удельное сопротивление материала токопроведящей пшны; и -напряжение солнечных панелей на токосъёмниках агрозавода.

На рис.20 поясняются некоторые вышеприведенные обозначения. По предложенным формулам произведены расчеты ири различных значениях исходных величин. Например, один из вариантов дал следуедие значения расчетных'величин: (¿,рОСтр - 71,6 м; с1,ау » 60

м' растр ~

- 2015 м; = 0,001 ы2 ( » 3 м2; </лек = 5 м; = 0,05 н; рмое = 33; с1к„ « 0,2 м; //„^ = 5 кВт/и; К2шш = 0,02; Л^ =

0,5 кВт/и2; /Г^ = 0,9; Кпа„ = 0,9; Л^ « 0,15; с1м = 2,5 и; / = ■ 2,8'10~® Ом *м (алюминий);У » 24 В, постоянное). Эта простейшая агрозаводская система обелукивает примерно 12 га активного угодья

' растр - 900 м^) и может производить,например, 600 тонн овощей ежегодно (при урожайности 50 т/га). Суммарная площадь фотоэлементов,- 4080 м2, электрическая мощность всех солнечных панелей -306 кВт, ьоэиоасное годовое производство электросаергиа - примерно 612 ООО кВт»ч (около 2000 активных световых рабочих часов в году).

•Конечные результаты и научная новизна, по мнению.автора, выражены в следующем.

Сформулированы обойденные понятия "апертура", "растр" и на их основе - "растровый метод управления". *

- Предложены структурная схема производственной систем, использу- 1 . щей растровый метод управления, и алгоритм проектирования таких

систем. ;

. Разработан проект автоматической материалообрабатаваю^й системы, технические решения которой шполнены на уровне двух изобретений

С18» 19]- . . ' -

Разработан проект автоматизированной агрозаводской системы, технические решения которой.выполнены на уровне двенадцати изобретений [21-29, 32, 33 и Зб]. Предложен вариант электрификации ьтой системы на основе использования возобновляемого вида энергии - солнечной. Выведаны основные расчетные формулы. . .

Разработан проект автоматизированной лесоводческой проязводст-

венной системы, технические решения которой выполнены на уровде однс-го изобретения [зо]. '

Разработан проект автоматизированной угледобывающей производственной систем;, технические решения которой выполнены на уровне ол-" го изобретения [34].

Выполнены ориентировочные технические и экономические расчеты и произведён анализ предложенных автоматизированных производственна с систем в сравнении с базовыми аналогичного назначения.

Показаны возможности и перспективы внедрения предложенных норнх производственных систем: агрозаводской, лесоводческой и угледобнва-юдей. .

Внедрзнае результатов исследования однострочного растра примзни-тельно к телевидению,- выполненные соискателем на видаконе, осуществлено в телевизионном автомате для счета лейкоцитов крови. Указанный автомат изготовлен Всесоюзным институтом телевидения (ВНИИТ, Ленинград) я Томским политехническим институтом (ТЛИ) под руководством В.С.Поло-ника " И.Н.Пустыаского (1959-1968 гг.).

Электронно-лучевой станок-автомат внедрён без участия автора в ряде стран, в том числе в США и Англия51. I

Енедреиие агрозаводской, лесоводческой а угледобывающей систем , требуот больших капитальных вложений (примерно по одному' миллиарду . рублей на каждую систему),. поэтому реального внедрения "'гл я^т. В настоящее время соискатель вздет попек пут"'< фанансироваяяя внедрения хотя бы одной из систем ила её модиф* кидай. По ряду лрачнн, в том ча-сле из-за большого дефицита государственного.бюджета в стразе, получить «¿.>ебуемое финансарование пока не удалось.

Агрозаводские_системы целесообразно внедряй» в стзпкых и лесосто| пных районах страна, а в дальнейшем - в регионах иояупусткгь я дета пустынь. В последам регионах'целесообразно сооружение агрозалодегах

к Сутиопя В.М. ,<£ейгин- Ф.И. Посекционная электронная латогрйогя.0бзг>рц по электронной технике.!/!.: ЦЙЗ-Ш "Элек?роажа",1В73, Щ0.-С.6.

-41-

систем с автономным энергообеспечением на основе использования солнечной энергии. Первые агрозаводские системы можно внедрить на равнинных ландшафтах Казахстана, Кулунды, Заволжья и юга Средней Азии. В качестве целевого продукта могут быть зерно, овощи, фрукты, технические и кормовые культуры. Так, например, внедрение 150 агрозаводских систем, описанных выше, могло бы обеспечить производство 300 млн.тонн зерна ежегодно, что полностью обеспечило бы страну этим вакпойпиь:. продовольственным продуктом.

При внедрении 150 агрозаводских систем в зерновое производство вместо 150 базовых* аналогичного назначения при производство 300 млн. тонн зерна в год расчетная годовая экономия ресурсов составила: механизаторов - I млн. человек, электроэнергии - 17,5 млрд. кВт-ч, воды • 90 км3, семян - 1,5 млн.тоня, органических удобрений - 450 млн.тонн, минеральных удобрений - 7,5 млн.тонн, капитальных вложений (на изделия и сооружения) - 145 млрд^рублей ( в ток числе металла 36 млн.тонн). Как видно, экономия ресурсов весила значительно.

Ведение земледелия на равнинных угодьях с помощью агрозаводских систем представляется перспективным не только для СССР, но и для ряда других стран, имеющих равнинные угодья. Учитывая это, внедрение агро-заводских систем может способствовать кардинальному решению не только продовольственной проблемы внутри страны, но проблемы выхода на ь:зро-вой рынок со сложной наукоёмкой принципиально новой отечественной продукцией, актуальность которой гарантирована на длительную перспективу.

Для внедрения агрозаводских систем следовало' Си создать специализированное научно-конструкторское и производственно-учебное объединение, обеспечить его ресурсами через госзаказ и придать работе приоритетный плановый характер.

Внедрение лесоводческих систем начнется тогда, когда в лесозаготовительной промышленности требования технологической и э'-ш/пть гаской

« Полностью электрифицированных на основе тракторов, комбайнов, дта-девальшх машин, автомобиле!' ы т.д. (яроектьая техника).

- 42 ~

культуры производства станут определяющими. Под технологической культурой в данном случае шлется в виду комплексное в одновременное ведение лесозаготовительных и лесопосадочных работ с переработкой в полуфабрикат» или утилизацией всех обходов производства. Под экологической ку ¡ьтурой имеется в виду сохранение в рабочей зоне при лесозаготовке л лесопосадке всех сообществ растений (ягодников, грибов, мхов а т.п.). На сравнительно роыых лесных и таёжных лаядаа^тах Сибири в перспективе можно внедрить сотня лесоводческих систем и с их помощью обеспечить автоматизированное с высокой культурой труда лесо-эагогозштельное производство.

Внедрение угледобывающей системы целесообразно осуществить, например, в Кэнско-Ачинском' угольлом ба;хе2яэ. Этот бассейн содержат 600 млрд. то. л неглубоко залегающего угля, имеет площадь 60 тыс.квадратных километров яри протяженности около ЗС-0 км й ширине от 20-л до 200 км, а.его рельеф - в основном равнинный*. При площади растра кна уроЕНЗ погер.{носта ландшафта) в 100 Км2 (см. рис. 15) в Канско-Ачинском ^ассе]'шз е идеальном случае маы-о внедрить одновременно 600 угледобывающие салим. Если реально внедрить 20 таких систем с прокзводйтель-кост1в 50 млн. тонн угля ь год каждая, то можно полностью обеспечить потребность зтроны в угле на ддитсаьЕув перспективу (один млрд. тоня уг-и в год).

Кроме Канско-Ачиаского угольного бассейна предложенная угледобывающая с р. с то мл ■«пжет бнть внедрена и на других угольных бассейнах как в СССР, тек а за рубежом.

Кроме добычи угля, в принципе предложенная система может - использоваться дл'-. открш'Сй добычи л других неглубоко залегающих полезных ископаемых.нанример, при добыче диатомитов ( в Тюменской области), гсрфа ( в Томской области) а т.д. Внедрение этих систем в указанных областях позволило.бы решить а ряд острых экологических проблем.

л Маэо-*ер Я.А. Важнейший топливно-энергетический комплекс СССР.-М. :3йг »26,1981.-С.23,24.

Актуальность работ подтверждается её направленностью на решение острой ародовольстванной аробдегш, а такгэ не изнэе острых экологических проблем земледелия, лесоводства и углздобшп. В более узком плане работа актуальна тем," что умоЕшает дефицит ноелх концептуальных проектов, ревадах задачи, комплексной электрификации к автоматизации наиболее отсталых и наименее .простшошх в яародаоц хозяйстве производств.

Дргиггстосуая лзянлоть работа захлжчаотся в том, что прадлойевянв обобщенный растровый метод уцраыаяая, структурная схема а алгоритм проектирования могут использоваться- артектвррЕщякат для создания в будущей выоокогффэктавяшг вршнцоднашю новше автоматизированных а автоматические ироизводетваннюс сасгеа в семах разлачшх областях народного хсзяйсгва. Для. вааатерзссваашз: организаций вредяезешшз • копцеп-туаддваа вузэйгн коту г доозуанть икгодвш материале« для разработки, ооо-руаошш а внедрения •адактрифводравашшх а автоматизированных проаэ-' водоттзгшшх систем для земзеделая, лесоводства а утлздобнчи. После вне-дрзшя продлшгашшг лроазводохаояищ: свсшг шает осуществляться мяо-годаиш массовое олааовса производство растениеводческой продукции, . лсс&иатврзааов-в угля. >

Док вата по работе 'сделали: I.Объединенному научному семинару НИИ еьтематака-'в ЁйзкТромаханшш при Томском институте АСУ а радаоалектро-шлж (Ш5У?)" а' ьшфодри тодавазйОЕШх устройств ТИДСУРа (Томск,'ШОУ?, 18,04.1979); 2.Научному. сеышмру аа^едры евонсмака а организации прс-{.'.чущзйадао- производства ТИАОТа (Томск, ТИАСУР, 10.04.1980); З.Расаш-¿•¿Ийсму .совету ШСУРа (Томск, ТИАСУР, 10,06.1980); 4.Научному совету Тод-£)5:оД государственной облеотаей оольскохозяйожшшой опытной оганцаи СО ВАСХЮШ (Тоаокая обл.", .с.Еш-ешоео, ОШС им. Б,Н.Сидоренко, 22,01. 1861); 5.11ро2зводстЕеш1о~техначаскозд совету Главка зерна а Гланса кормов ашшотзретва сельского хозяйства СССР (Москва, ;,;иксольхсз ССОР, 25,06.1981}'; б.Сеааиару научного • надравший "Организация а ыотодо управления народам хозяйство!»" Всесоюзного НИИ оистешшс исследований

при ГККТ СССР л АН СССР (Москва, ЕНКИСП, II,01.1902); ?.Проблейаой Kcrfflccra "АгропрокнтявтшЗ кошшко СССР" Научного совета по 'проблема* научио-технггазского и оодашьно-экоиомаческого прогнозирования АН СССР ц ГШ II СССР (Мосаза, яцотгсгут экономика АН СССР, I4.I2.I9S2); а.Прсб-лемкему сеияяару Лкадемлп неродного хозяйства при Corase.Мшгаотров СССР (Москва, AIIX пра Сотана СССР, 15.12,1902); Э.Научноьу сеетппру горного института Дольского фаллам AI! СССР (г.Апататн, горний кпеюг-•гут I® АН СССР, 25.12.1982); ХО.ВсосокшоЗ ко-ференцпн "Эдзктрпфшшцп;? кебялыш: процессов э раотелиоводствз а йявотповодствз" (Челябжск.иа-атут кехша/жа а влакхрпЗялздпл сальского .согтЛсгва, 3I.05.X9C3>} 21.Иауадо-тоэтзскому совещаята "Мог.-огне устройства" ко Бсооолзног? НШ элзктрЕ$акв».5!Л сельского хозяйства (Москва» ВЛЗОХ, 16.П.ХЭШ)5 12.Всесоотпе?.»у нпучпо-мотодштсксиу согедавш) "Прямензпйо »"oktp'wío-кой апаргнд т> сельском ;:озяйстет" я Ташкентском институте шкзиг;рагз тдарлгшва а азхтпотш сельского zonrflvsm (Тсяпвпт, ТЙРЁ'СХ, 1Я.1Т., 19Ш); ХЗ.Секааару птдэяа науки Госкчмптота по ьхрвяч йрзродн Согз?а • Кяда.егроз СССР (моекга, Госкомприрода СССР, 24.02.1989).

ÍÍ1EM31- Прягинвисз растров в лрпгтвяом телегадзппа [1,2,20], в тел&агшюяной пвтештакз (~3—5, 7—9J , б лучегой технологии мптврпешо-обрабогка [б, 13, 19] г. другпх обяаосях паугд а гзхязхи - sosro хввь 'хастжэ слу'ач ясподьэ'лапля растров. Есть угиязреягагога otfetews» яоляхкя апертур??, растра, рпотропого аетпдя управгеняч,' огруктуртя1 схема, тохттаокой сзс£е;:ч, зсяотаугс/гЗ ряозротчй т?щ уврзпгйяяя» алтор-;п! лречк/иро-о^'я с"сззпн. 0<я лочтгогалл. создать (по:и яп .урогпз Kt!<nwr!-t''wvnr; г?р";;"ч(®> notas х

ТЯrlius t-,зз'-^зепяяя', лвсоводс? ""а л тз'д«<14-

бичп ГтО-17, 2Т~ЗГ>] - 'Ьс nnr:ío«? о;? дакя'.'Л^п

üsperapco4E?"í а$едзсобв в СССР. • .

Пубвпкгдап яо тег-д рзбак«

Х.Лудол ЮЛЬ (в г,м.?;глрсг.Ео). Каде?айзр«гкая' продагалояяля телзгл-зяоняая усгг-когеп на пг>зузрчЕ0ДПГК01-гг приборах // Автоаатпсацпя про-

•■• '4П -

изводственных процессов: Тез.докл. Томской городской научно-технической кояф., 25-29 мая 1959.-Томск,1959.С.43-45.

2.Жуков D.H. (в соавторстве).Промышленная телевизионная установка МПТУ-2 // Техника кино и тедевидения.-1961.-№7.-С.51-54.

3.Жуков D.H. Измерение илерциояностк телевизионных передающих трубок в режиме однострочного разложения // Тр.ин-та / Томский ин-т радиоэлектроники и электронной техники.1965.Т.4.С.41-46.

4.Жуков D.H. Некоторые результаты исследования передающей трубки ЛИ-23 в режиме однострочного разложения // 'Гр.ия-та / Томский ин-т радиоэлектроники и электронной техникЕ.1965.Т.4.С.47-51.

■ б.Жуков D.H. (в соавт.).Особенности работа видшита в однострочном режиме // Вторая Всвс.коаф. по применению телевизионно-вычасяит. техники в производстве: Тез.докл.-М.,1966.С.S3-85.

6.Жуков Ю.Н, Телевизионный метод управления в еоеых устройствах электронной и квантовой техники // Тр.ин-та / Томский им радиоэлектроники и электрваной техники.1967.Т.5.С.49-56.

7.Жуков L.H. Исследование некоторых особенностей работы видикоаа в датчиках систем телевизионной автоматики: Дис. на соискание ученой

• степени канд.тохк.казгк.-Томск,1968.-IS7 с.

Э.Еукбв Ю.Н. (в.соагт.) .Метод измерения действующей апертуры и масштаба переноса изображения в диссекторах // Электронная тзхнака. Сер.4.Электронно-лучевы0 и фогоэлектрич.приборы.Выл.2.-I969.-С.32-G4.

9. Ну ков Ю.Н. (в соавт.). Влияние нестабильности режима питания видикона в диссектора на размер строки и c'-i- поворот*"// Электронная тех-нака.Сер.4.Электронно-лучоше а $отозлсктрич.приборн.Вып.2.-1970.С.54-59.

- Ю.Еукоа Ю.Н. Телзшзионно-управляюаее устройство для сальскохоз. производства // М-зашуз.еблр. Теяевйзвошю-шчисдйтеяыше устройства / Томский ил-т АСУ и ракиоэдоктропаки.1961.Еып.4.С.II7-I26,

IX.Жуков Ю.Н. Некоторые проблемы сельского хозяйства Сибирского региона и АМАК-система■// Сб.тр.СО ВАСХНИЛ. Повышение эффективности

« 46 -

эксплуатации сельскохозяйственной хохндхл. Насоса Japes. 1984.С.Ш-125.

12.Жуков Ю.Н. Автоматизированный мостовой агротехнический комплекс // Механизация а электрификация сельского хозяйства.-1964.-JS2.-C.II-I5.

13.Куков Ю.Н. Автоматизированный мостовой агротехнический комп-леко и возможности его электрификации // Механлзацш-. и электрв$акация сельского хозяйства.-1985.-I4.-C.II-I2.

14.Жуков Ю.Н. Проект "Агрозавод" - принципиально новая систеиа ведения земледелия // Всесовзн.научн.конф. "Совершенствование планирования разработка а вяедрэная новых поколений техники", АНХ при Совете- Министров СССР, 18-19 ноября 13(36: Тез.докл..-U.,1986.С.79-80.

15. Чип Zhui'ov. fijer Technology Jmproves Soviet Farm Production J/ T/w manitoña со-ope ra tor. -1986. - 24 April.

is. Your i /oukov. Projet „ d'agro usine "de ('evenir// Le Richetieu ûprie oie, te mardi. - 1986. - 13 mai.

17.Еуков Ю.Н. Растровый метод управления в технических скстемах,-Томск: Изд.Томского ун-та.Препринт ¿12, 1989.-57 с.

18.A.C.I72429 СССР, ГЖИ3 H 01 3 37/30. Устройство для электронно- : лучевой обработки / Ю.Н.Куков (О'ССР).-б е.: ил.

19.A.с.228518 СССР, «ЖИ3 H 01 7 37/30. Устройство для электроярой обработки изделий'/ Ю.Н.Вуков (СССР) .-3 с.

20.А.с.282775 ССОР, Ж13 в 06 К 15/18. Устройство для индикации / Ю.Н.Жуков (СССР).-2 е.: ил.

21.A.c.791274 СССР, Mi3 А 01 В 3/74. Мостовое устрсйство для сельскохозяйственных раб-íi /¿,H.2íyk0b (СССР).-3 о.: ил.

22.А.о.852198 CCC?, Ш!3 А 01 Ь 49/06. Мостовое устройство для сельскохозяйственных работ / Ю.Н.Еуков (СССР).-4 е.: ил.

23.А.С.86Э67? СЙСР, МКИ3 А 01 в 9/14. Защитное сельскохозяйственное сооружение /-D.H.]£.yKûB (СХР).-б е.: ил.

24.A.c.'73899 СССР, ЫК.43 А 01 В 3/74. Мостовое устройство для

- 47 -

сельскохозяйственных работ / Ю.Н.Нуков (СССР).-З о.: ил.

25,А.о.884598 СССР, МКИ3 А 01 В 49/02, Моотовое устройство для сельскохозяйственных работ / Ю.Н.Нуков (СССР).-З с»: ил.

26.А.о.893150 СбСР, ЫКИ3 А 01 В 61/00. Мостовое устройство дня сельскохозяйственных работ / Ю.Н.Нуков (СССР).-4 е.: ил.

2?«а (лЛ-Г МКИ® А 01 Д 41/08. Установка для обмолота

'растений на корню / Ю.Н.Жуков (СССР).-4 е.: ид.

28.А.с-938871 СССР, «иШ3. А ОГМ 1/00. Устройство для электроискровой: обработка почвы / Б.Н.Жуков'(СССР).-3 е.*. ид.

29.А.0.976866 СССР, МЕСИ^ А 01 В 3/74. Мостовое устройство для сельскохозяйственных работ / &Н.Нуков (СССР).-З е.; ид,

30.А.с.1005532 СССР, МКИ3 А 01 & 23/08, Мостовое устройство для сельскохозяйственных работ / Ю.Н.Жуков (СССР).-5 е.; >л,

31.А.с.1021344 СССР, ШШ3 А 01 В 3/74. Ыостовоэ ; стройство дня сельскохозяйственных работ / Ю.Н.Жуков (СССР).-З е.- ¡л.

ЗЯ,А.с. 1161223 СССР, Ш.^3 А 01 В 3/74. Мостовои устройств.» дач сельсАрхозяЗствакшо- работ / .»>Н Жуков (СССР).-З е.; ид.

33.А.с.1064882 СССР, ШШ3 Д 01 ¡1 51/00. Мостовое устройство я'л сельскохозяйственных работ / Ю.Н.Жуков (СССР).-З е.: ил. •

34.А.с.1077936 СССР, МКИ3 Е 02 Р 3/18. Мостовой устройство для добыча полезных ископаемых открытым способом / Ю.Н.Жуков (СССР). -.8 е.: ид.

35.А.0.1083984 СССР, МКИ3 А 01 1С 1/02. Мостовое устройство для сельскохозяйственных работ / Ю.НДуков (СССР).-8 е.: ил. ■

Жуков ЮриЛ Николаевич

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАСТРОВ В АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВ (концептуальные проекты)

K309I56

Ротапринт ТИАСУРа, пр.Ленина,40 Заказ JS 834 Тирах 150