update mining.md
Signed-off-by: openfablab <openfablab@gmail.com>
This commit is contained in:
parent
43838984e4
commit
eabcaa0a4d
1 changed files with 33 additions and 1 deletions
|
@ -13,7 +13,7 @@ title: Обмен веществ, деление и рост автоматич
|
|||
|
||||
В случае робофабрики смачивание логично заменить разделением на небольшие кусочки и использованием в производственных процессах. В этом случае, рано или поздно, поблизости окажется пустота и будет нужен не такой уж мощный механизм, чтобы ее занять.
|
||||
|
||||
Однако, остается проблема того, чтобы все это происходило герметично. Если клетка занимает пустоты путем роста, а при определенном размере делится, то ее наружгный слой изменяет свою геометрию, как за счет встраивания новых блоков, так и за счет трансформации уже имеющихся. По сути, достаточно двух операций: силовое растяжение-сокращение блока вдвое, и экранирование соседнего с ним участка. Рассмотрим это подробнее.
|
||||
Однако, остается проблема того, чтобы все это происходило герметично. Если клетка занимает пустоты путем роста, а при определенном размере делится, то ее наружный слой изменяет свою геометрию, как за счет встраивания новых блоков, так и за счет трансформации уже имеющихся. По сути, достаточно двух операций: силовое растяжение-сокращение блока вдвое, и экранирование соседнего с ним участка. Рассмотрим это подробнее.
|
||||
|
||||
Если мы говорим о клетке в виде прямоугольного параллелепипеда, то у нее есть три возможных направления роста: вверх, вниз и в сторону. Рассмотрим клетку, состоящую из кубических блоков стандартной формы, произвольной ширины и длины и высотой в пять блоков. Нижний слой блоков образует пол, три слоя посередине образуют стены и один слой образует потолок. Стены высотой в три блока позволяют перемещаться мобильному манипулятору, который несколько больше одного блока и может взять и перевезти любой блок пола, стен или потолка. Эти блоки производятся в клетке и используются для роста и деления.
|
||||
|
||||
|
@ -66,5 +66,37 @@ title: Обмен веществ, деление и рост автоматич
|
|||
|
||||
Строго говоря, блоки из которых строятся клетки АПС не обязаны быть кубическими. Однако, при этом достигается максимальное среди параллелепипедов отношение объема к площади и стандартизируются процедуры работы с горизонтальными и вертикальными поверхностями, собранными из блоков. Поэтому примем кубический блок за основу.
|
||||
|
||||
Конкретная конструкция клеточной стенки из блоков должна соответствовать следующим требованиям:
|
||||
|
||||
* **Возможность роста** вверх, вниз и в стороны
|
||||
* **Возможность деления** на две полностью автономные, спосбные к развитию клетки
|
||||
* **Возможность обмена** мобильными роботами, контейнерами, коробками, блоками, энергией, информацией с соседними клетками
|
||||
* **Возможность добычи ресурсов** (материальных или энергетических) с любой стороны клетки и их подачи в клетку без нарушения ее герметичности
|
||||
* **Возможность управления теплопроводностью** для контролируемого отвода и подвода тепла с нужных сторон клетки
|
||||
* **Возможность очистки пространства с любой стороны клетки для деления в эту сторону
|
||||
* **Обеспечение устойчивой опоры на грунт** для соприкасающихся с ним клеток
|
||||
* **Статическая грузоподъемность** позволяющая выдерживать вес контейнеров и вышестоящих этажей
|
||||
* **Динамическая грузоподъемность** позволяющая поднимать и опускать как минимум один этаж силами другого в процессе деления.
|
||||
* **Ремонтопригодность** - возможность замены любого блока, в том числе на внешней стороне стен, пола и потолка.
|
||||
* **Непрерывная герметичность** клетки как во время ее обычной работы, так и во время роста и деления, входа и выхода мобильных роботов, при выходе из строя любого единичного блока, в процессе замены любого блока.
|
||||
* **Быстрое восстановление герметичности** в случае ее нарушения
|
||||
* **Возможность мониторинга** ситуации вокруг клетки
|
||||
* **Обеспечение доступа мобильных манипуляторов**, то есть достаточная ширина и высота проходов, и возожность дотянуться им до любой нужной точки
|
||||
* **Достаточная ширина и высота прохода для работы с контейнерами**
|
||||
* **Достаточная длина для работы с контейнерами**
|
||||
* **Возможность перевозки групп блоков в контейнерах**
|
||||
* **Возможность размещеняи заданного числа рабочих машин**, состоящих из заданного числа блоков
|
||||
* **Возможность размещения и удобного доступа к заданному числу складских мест** для хранения блоков и объектов
|
||||
|
||||
Анализ многобразных способов расположения блоков показал, что одним из самых экономичных и технически простых спосбов обеспечения непрерывной и быстро воссттанавливающейся герметичности являестя испольование двуслойной клеточной стенки. При этом внутренний слой представляет собой решетку блочного силового каркаса, пустоты в которой заполнены складскими блоками, а внешний слой состоит из блоков-трансформеров и блоков взаимодействия с внешней средой (добыча ресурсов, энергии и пр.). Блок-трансформер спосбоен вытягиваться по одной из трех осей (поочередно), тем самым прикрывая соседнюю пустоту (обеспечивая герметичность). Закрепившись вытянутым концом на другном блоке и подтянув заднюю часть такой блок способен перемещаться. Это играет немалую роль в обеспечени заменяемости блоков наружной стенки. Согласованные действия блоков-трансформеров позволяют оперативно заделывать аварийные места, перемещать обычные блоки и вышедшие из строя блоки-трансформеры в любых направлениях по клеточной стенке, а также между внутренней и наружной ее сторонами.
|
||||
|
||||
Ввиджу того, что блоки-трансформеры относительно сложны, они не рассматриваюстя как опорные (хотя могут способствовать опоре). Поэтому между работающими клетками они могли бы не использоваться, а только на границе с внешней средой, где и нужна герметичность. Но, учитывая большие размеры клеток, они могут быть подвержены механическим и тепловым деформациям, погрешностям изготовления и сборки. Поэтому между ними нужен компенсирующий геометрические искажения слой. Кроме того, внезапно вышедшая из строя клетка, даже не граничащая со внешней средой, может представлять опасность для соседних (например, в виду утечки технологических веществ и материалов). Поэтому геметизирующие блоки-трансформеры все же должны находиться и между клетками, образуя двойной слой - по одному слою, относящемуся к каждой клетке. Для обеспечения же опоры и силовой связи (способной компенсировать деформации и демпфировать сотрясения) кое-где среди блоков-трансформеров используются блоки-домкраты, расположенные на полу и потолке на одной линии с опорными колоннами клеток и на их стенках.
|
||||
|
||||
Таким образом, клетка состоит из трех уровней - пол, цех, крыша. Над крышей (толщина в один блок) и под полом (толщина в один блок) располагаются по одному слою блоков-трансформеров, пронизанные сеткой блоков-домкратов. Теперь необходимо определить количество блоков в слое, образующем цех. Оно должно обеспечивать свободный проход наиболее высоких контейнеров. Так как высота их составляет 2896 мм, то высота потолка цеха может быть равной 3 метра или более. 3 метра это достаточно удобно и для прохода человека в случае такой необходимости.
|
||||
|
||||
Количество блоков, укладывающихся в эту длину можно определить исходя из следующих соображений:
|
||||
|
||||
* Возможность растяжения на один блок домкратов и трансформеров без потери герметичности внешней стенки. Если домкрат растягивается на 100%, то он для этого достаточно одного их слоя. Но сделать такой домкрат, да еще герметичный - трудно. Поэтому примем растяжение на 50%. Таких слоев достаточно двух.
|
||||
* Максимальное отношение числа рабочих блоков к числу служебных (домкраты, трансформеры и прочее)
|
||||
* Максимальный абсолютный размер блока (для обеспечения грузоподъемности при минимуме внутренних соединений, удобства конструирования и изготовления при существующем уровне технологий)
|
||||
* Путь изнутри к блокам обмена с нейшней средой должен лежать не через домкраты. Следовательно, блоки обмена с внешней средой размещаются между домкратами.
|
Loading…
Add table
Add a link
Reference in a new issue