Математическое моделирование электропотребления процесса рамной распиловки древесины

Авторы

  • С. П. Агеев Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет https://orcid.org/0000-0003-0362-6722

DOI:

https://doi.org/10.37482/0536-1036-2019-6-194

Ключевые слова:

лесопильная рама, эффективное и операционное время рабочего цикла, потребляемая активная мощность, удельный расход электроэнергии, плотность распределения вероятностей, геометрические размеры пиловочного сырья

Аннотация

Составление и анализ электрических балансов промышленных объектов является одним из основных элементов комплекса работ, связанных с решением задач по экономии топлива и энергии. Электрический баланс – важная характеристика состояния электрического хозяйства предприятия, отражающая полное количественное соответствие между суммарной подведенной электроэнергией с одной стороны и суммарной полезной электроэнергией и ее потерями – с другой. Экспериментальные исследования, проведенные на ряде предприятий деревообрабатывающего комплекса, показали, что на этих производствах имеются значительные резервы экономии энергии. Их использование во многом зависит от правильной организации и технико-экономической обоснованности нормирования расходов электроэнергии. Нормированию подлежат все расходы электрической энергии на основные и вспомогательные производственно-эксплуатационные нужды, включая потери в электрических сетях. При нормировании расхода электроэнергии различают индивидуальные операционные и суммарные нормы удельного расхода. В настоящей статье предлагается подход к установлению операционной нормы удельного расхода электроэнергии при распиловке древесины на лесопильных рамах, учитывающий случайный характер размеров пиловочного сырья, а также потери электроэнергии в электрической сети. Для выполнения исследований использованы линейная модель графика потребляемой активной мощности двигателя механизма резания, а также методы теории вероятностей. В результате определены плотности распределения абсолютного и удельного расходов электроэнергии с учетом ее потерь в электрической сети, а также их числовые характеристики, установлены зависимости параметров линейной модели электропотребления от размеров пиловочного сырья и параметров работы лесопильных рам. Предложенные результаты могут быть использованы при составлении и анализе энергетических балансов в ходе решения задач нормирования электропотребления на деревообрабатывающих предприятиях. При анализе модели электропотребления было установлено, что ее показатели, являясь случайными величинами, имеют распределение, отличное от распределения Гаусса. Однако в целях упрощения дальнейшего анализа режима электропотребления плотность вероятностей была аппроксимирована нормальным законом распределения. Средняя ошибка аппроксимации не более 0,02 %. Также были получены формулы для расчета показателей электропотребления в зависимости от размеров пиловочного сырья.
Для цитирования: Агеев С.П. Математическое моделирование электропотребления процесса рамной распиловки древесины // Лесн. журн. 2019. № 6. С. 194–201. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.6.194

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биография автора

С. П. Агеев, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

д-р техн. наук, проф.

Библиографические ссылки

Агеев С.П. Математическое моделирование процессов распиловки древесины // Изв. СПбЛТА. 2007. Вып. 179. С. 142–152. [Ageev S.P. The Mathematic Modeling of Sawing Processes. Izvestia Sankt-Peterburgskoj lesotehniceskoj akademii [News of the Saint Petersburg State Forest Technical Academy], 2007, vol. 179, pp. 142–152].

Агеев С.П. Энергетическая характеристика механизма резания лесопильной рамы // Лесн. журн. 2009. № 1. С. 95–100. (Изв. высш. учеб. заведений). [Ageev S.P. Energetic Characteristic of Cutting Mechanism of Frame Saw. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2009, no. 1. pp. 95–100]. URL: http://lesnoizhurnal.ru/upload/iblock/00a/00a3265c1d65935c524a4da80178d48b.pdf

Алексин М.В., Синев В.С., Пижурин П.А., Коперин И.Ф., Головков С.И., Павлосюк В.А. Экономия энергоресурсов в лесной и деревообрабатывающей промышленности. М.: Лесн. пром-ть, 1982. 216 с. [Aleksin M.V., Sinev V.S., Pizhurin P.A., Koperin I.F., Golovkov S.I., Pavlosyuk V.A. Energy Saving in the Timber and Woodworking Industry. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1982. 216 p.].

Аркашов Н.С., Ковалевский А.П. Теория вероятностей и случайные процессы. Новосибирск: Новосиб. гос. техн. ун-т, 2014. 237 с. [Arkashov N.S., Kovalevskiy A.P. Theory of Probability and Stochastic Processes. Novosibirsk, NSTU Publ., 2014. 237 p.].

Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. М.: Высш. шк., 2000. 480 с. [Venttsel’ E.S., Ovcharov L.A. Theory of Probability and Its Engineering Applications. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 2000. 480 p.].

Воскобойников Д.М. Экономическое стимулирование рационального использования электроэнергии в промышленности. М.: Энергоатомиздат, 1988. 80 с. [Voskoboynikov D.M. Economic Incentives for Efficient Electric Energy Use in Industry. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1988. 80 p.].

Гордеев В.И. Регулирование максимума нагрузки промышленных электрических сетей. М.: Энергоатомиздат, 1986. 184 с. [Gordeyev V.I. Peak Demand Regulation of Industrial Electrical Grids. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1986. 184 p.].

Гордеев В.И., Демура А.В. Оперативная оценка погрешности регулирования максимума электропотребления // Энергетика. 1983. № 10. С. 47–50. (Изв. высш. учеб. заведений). [Gordeyev V.I., Demura A.V. Rapid Assessment of Regulation Error of Peak Electric Energy Consumption. Energetika, 1983, no. 10, pp. 47–50.].

Гордеев В.И., Демура А.В. Учет информации об электрических нагрузках при расчете потерь электроэнергии // Электричество. 1984. № 7. С. 61–63. [Gordeyev V.I., Demura A.V. Records of Electric Demand when Calculating Energy Losses. Elektrichestvo, 1984, no. 7, pp. 61–63].

Гусак А.А. Высшая математика в 2 т. М.: Тетра Системс, 2000. Т. 1. – 544 с., т. 2. – 448 с. [Gusak A.A. Advanced Mathematics. In 2 vol. Moscow, Tetra Sistems Publ., 2000. Vol. 1 – 544 p. Vol. 2 – 448 p.].

Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов. М.: Мастерство, 2001. 320 с. [Konyukhova E.А. Electricity Supply of Facilities. Moscow, Masterstvo Publ., 2001. 320 p.].

Михайлов В.В. Тарифы и режимы электропотребления. М.: Энергоатомиздат, 1986. 216 с. [Mikhaylov V.V. Tariffs and Electrical Energy Consumption Modes. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1986. 216 p.].

Михайлов В.В., Гудков Л.В., Терещенко А.В. Рациональное использование топлива и энергии в промышленности. М.: Энергия, 1978. 224 с. [Mikhaylov V.V., Gudkov L.V., Tereshchenko A.V. Sustainable Use of Fuel and Energy in Industry. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1978. 224 p.].

Рыкунин С.Н., Пятков В.Е. Методы составления и расчета поставов. М.: МГУЛ, 2005. 69 с. [Rykunin S.N., Pyatkov V.E. Methods of Compilation and Computation of Postings. Moscow, MGUL Publ., 2005. 69 p.].

Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю., Яшков В.А. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. М.: Высш. шк., 2001. 336 с. [Sibikin Yu.D., Sibikin M.Yu., Yashkov V.А. Electric Power Supply of Industrial Enterprises and Installations. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 2001. 336 p.].

Энергосберегающая технология электроснабжения народного хозяйства: в 5 кн. / под ред. В.А. Веникова. Кн. 5: Экономия электроэнергии на промышленных предприятиях / Т.В. Анчарова, С.И. Гамазин, В.В. Шевченко. М.: Высш. шк., 1990. 143 с. [Ancharova T.V., Gamazin S.I., Shevchenko V.V. Energy Savings at Industrial Enterprises. Book 5. Energy-Efficient Technology of Electric Power Supply of the National Economy: In 5 Books. Ed. by V.А. Venikov. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 1990. 143 p.].

Kreisel K., Jochem E. Druckluft rationell erzeugen und nutzen. Energie effizient nutzen – Schwerpunkt Strom. Modellvorhaben und Fachartikel. Baden-Wurttemberg, Fraunhofer-Institut für Systemtechnik und Innovationsforschung, 1999, S. 70–78.

Загрузки

Опубликован

11.12.2019

Как цитировать

Агеев, С. П. «Математическое моделирование электропотребления процесса рамной распиловки древесины». Лесной журнал, вып. 6, декабрь 2019 г., с. 194, doi:10.37482/0536-1036-2019-6-194.

Выпуск

Раздел

МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ И ДРЕВЕСИНОВЕДЕНИЕ

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)