CC BY
8УДК 639.2.081
А.А. Недоступ, А.О. Ражев
Калининградский государственный технический университет, Калининград, 236022 e-mail: nedostup@klgtu.ru
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ ТРАЛМАСТЕРОВ И СУДОВОДИТЕЛЕЙ
Цифровизация технологических процессов в рыбохозяйственном комплексе Российской Федерации затрагивает все больше областей: это добыча гидробионтов, логистика, аквакультура, обработка водных биоресурсов и др. В статье рассмотрено программное обеспечение для тралмастеров и судоводителей, созданное с целью повышения производительности труда. Программа для ЭВМ «Расчет конструктивных, технологических и силовых характеристик сетного разноглубинного трала» разработана ФГБОУ ВО «КГТУ». Компьютерная программа для расчета характеристик сетных траловых конструкций включает в себя расчет и проектирование сетных разноглубинных тралов. Программное обеспечение внедрено в учебный процесс подготовки промрыбаков ряда колледжей и вузов Росрыболовства. Созданная программа отслеживает основные ошибки обучающихся, проектировщиков тралов, а также тралмастеров и капитанов рыболовных судов, операторов, допущенные ими в процессе тарировки трала, и моделирует возможные ситуации, не зависящие от ввода параметров. Программа позволяет учащимся и эксплуатационникам приобрести навыки в механике и проектировании тралов, управлении такими сложным инженерными и формоизменяемыми конструкциями, как разноглубинные тралы, а также заменяет дорогостоящие программные комплексы.
Ключевые слова: программа, расчет, тралмастер, разноглубинный трал, настройка трала.
A.A. Nedostup, A.O. Raghev
Kaliningrad State Technical University, Kaliningrad, 236022 e-mail: nedostup@klgtu.ru
SOFTWARE FOR TRALMASTERS AND NAVIGATORS
The digitization of technological processes in the fishery complex of the Russian Federation affects more and more areas, such as the extraction of hydrobionts, logistics, aquaculture, processing of aquatic biological resources, etc. The article considers software for trawlmasters and navigators, created to increase labor productivity. The computer program «Calculation of structural, technological and power characteristics of a midwater trawl» was developed by Kaliningrad State Technical University. A computer program for calculating the characteristics of trawl structures includes the calculation and design of midwater trawls. The software has been introduced into the educational process of training industrial fishermen of a number of colleges and universities of the Federal Agency for Fishery. The created program tracks the main mistakes of students, trawl designers, as well as trawlmasters and captains of fishing vessels, operators, made by them in the process of calibrating the trawl and simulates possible situations that do not depend on the input of parameters. The program allows students and operators to acquire skills in the mechanics and design of trawls, the management of such complex engineering and shape-changing structures as midwater trawls, and also replaces expensive software systems.
Key words: program, calculation, trawlmaster, midwater trawl, trawl setting.
На промысле гидробионтов тралами возникают операционные задачи, связанные с оперативным определением конструктивных, геометрических и силовых характеристик сетных разноглубинных траловых конструкций. Нереально иметь на борту судна такие программные продукты, как Mathcad, AutoCAD и др., необходимые для расчета и настройки параметров траловых систем, а также для обоснования их ремонта. Нужны программные продукты, которые просты в использовании, адекватны, экономичны и др. На промысле главными задачами по эксплуатации траловых конструкций являются:
- настройка трала (для максимальной уловистости трала);
- настройка траловых досок;
- настройка гидродинамического щитка и оснастки верхней подборы;
- настройка оснастки нижней подборы и грузов-углубителей;
- обоснование скорости траления;
- тяговые характеристики судна и др.
Работа выполнена в рамках разработки тренажерного комплекса тралового лова [1]. Остановимся на конструктивных, геометрических и силовых характеристик сетных разноглубинных траловых конструкций. К таким характеристикам относятся: циклы кройки сетных пластин, масса сетных пластин, размеры сетных пластин, гидродинамическая сила сопротивления ваеров, кабелей, оснастки и сетной части траловой конструкции.
Расчет вышеуказанных характеристик необходим добытчикам гидробионтов, тралмастерам и помощникам капитанов по добыче, а также проектировщикам траловых конструкций. Выполнение расчетных операций является неотъемлемой частью учебного процесса подготовки специалистов среднего и высшего звена - промрыбаков и судоводителей.
При расчете и проектировании траловых конструкций для рыболовных судов и составлении математического обеспечения траления траловых конструкций необходимо учитывать их формоизменяемость как объекта эксплуатации [2]:
- сложный характер гидродинамических процессов, протекающих на многочисленных элементах траловых конструкций (канатных связей, сетных пластин, деталей оснастки);
- сложные технологические процессы при изготовлении сетных пластин;
- наличие жестких ограничений на прочностные характеристики сетематериалов;
- наличие большого числа параметров, многие из которых оказывают влияние на агрегатное сопротивление траловой системы.
Программное обеспечение «Расчет конструктивных, технологических и силовых характеристик сетного разноглубинного трала» написано на языке С++ в среде разработки программного обеспечения Embarcadero RAD Studio [3] и предназначено для выполнения в операционной системе Microsoft Windows. Программа представляет собой выполняемый EXE файл, запускаемый в операционной системе. Элементы интерфейса программы являются стандартными для системы Windows и не требуют от пользователя дополнительных навыков и знаний. В компьютерной программе «Расчет конструктивных, технологических и силовых характеристик сетного разноглубинного трала» предусмотрен расчет:
- технологических операций (приемов) по расчету циклов кройки сетных пластин;
- длины верхней подборы;
- полупериметра устья трала;
- массы сетных пластин;
- массы трала;
- гидродинамического сопротивления ваера;
- гидродинамического сопротивления траловой доски;
- гидродинамического сопротивления оснастки верхней подборы;
- агрегатного сопротивления траловой системы.
Предусмотрена отработка реакции системы на возможные типичные ошибки оператора, такие как:
- произведен неверный ввод параметра;
- произведен нетехнологический цикл кроки сетных пластин;
- агрегатное сопротивление завышено.
При запуске программы открывается главное окно ПО и первая вкладка программы «Конструкция» (рис. 1). Основную часть окна занимает изображение входных параметров и фона -сетного разноглубинного трала. В данной вкладке вносятся входные параметры траловой конструкции: шаг ячеи, диаметр ниток (веревок), количество ячей сетных пластин, количество пла-стей, посадочный коэффициент по гужу трала, масса одного кв. метра фиктивной площади сетных пластин. На данной вкладке также выводятся выходные конструктивные и технологические характеристики тралового комплекса: геометрические размеры сетных пластин, масса сетных пластин, технологические параметры сетных пластин - циклы кройки, а также номер трала.
Рис. 1. Страница «Конструкция»
Во вкладке «Траловый комплекс» вносятся входные параметры тралового комплекса: количество и диаметр кухтылей оснастки верхней подборы, площадь и толщина щита траловой доски, калибр и длина цепи оснастки нижней подборы, диаметр и длина вытравленного ваера. Также на данной вкладке выводятся выходные конструктивные и геометрические характеристики тралового комплекса: длина верхней подборы, полупериметр устья трала по гужу, площадь устья трала, площадь фиктивная и площадь ниток сетной части трала. На данной вкладке также выводятся выходные силовые характеристики тралового комплекса: масса сетной части трала, гидродинамический коэффициент сопротивления траловой оболочки, силы сопротивления оснастки верхней подборы, ваеров, траловой оболочки, траловых досок, а также агрегатное сопротивление тралового комплекса. На данной вкладке выводятся массы оснастки тралового комплекса, а также вес в воде (рис. 2).
Рис. 2. Страница «Траловая система»
На вкладке «Тарировка» выводятся выходные силовые характеристики тралового комплекса: агрегатное сопротивление в зависимости от скорости траления рыболовного судна, располагаемая тяга которого выбирается из базы данных компьютерной программы. В левой верхней части на данной вкладке расположены графики зависимостей горизонта хода верхней подборы трала по вертикали, а также расстояние хода траловой доски по горизонту (рис. 3).
Конструкция Трат»«« комплекс I армроока
Рис. 3. Страница «Тарировка»
Пользовательское меню главного окна позволяет управлять ПО, вызывать окна индикации параметров математической модели и окна настройки траловой конструкции. Запуск ПО «Расчет конструктивных, технологических и силовых характеристик сетного разноглубинного трала» невозможен без ввода параметров сетных пластин трала, характеристик деталей оснастки, плотности воды, скорости траления. Поэтому при первом запуске программы эти окна автоматически открываются поверх главного окна. Окно ввода параметров траловой конструкции используется для ввода геометрических и физических параметров трала.
ПО «Расчет конструктивных, технологических и силовых характеристик сетного разноглубинного трала» распространяется всем желающим бесплатно через сайт https://digitechlab.ru/. Можно на карте увидеть число установок данного ПО (рис. 4).
Рис. 4. Карта установок ПО «Расчет конструктивных, технологических и силовых характеристик сетного разноглубинного трала»
Исследование выполнено в рамках выполнения государственного задания по теме «Разработка физических, математических и предсказательных моделей процессов эксплуатации донного и разноглубинного траловых комплексов».
Литература
1. Обоснование создания тренажерного комплекса по проектированию и моделированию траловых систем / В.А. Волкогон, А.А. Недоступ, А.О. Ражев, Н.А. Кострикова, Р.К. Поляков, В.И. Кузин // Морские интеллектуальные технологии. - 2017. - Т. 2, № 4 (38). - С. 177-185.
2. Недоступ А.А., Ражев А.О. Производительность сил траловой системы: Постановка задачи // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Рыбное хозяйство. - 2021. - № 2. - С. 55-65.
3. Cornelius D. Fearless Cross-Platform Development with Delphi. Packt. - 2021. - 544 p.
