Повышение энергетической эффективности производства пилопродукции Агеев, Сергей Петрович

Содержание к диссертации

Введение 6

Глава 1 .Анализ современного состояния проблемы ₈

оптимизации и моделирования производства пилопродукции

1. Моделирование технологического процесса ^ лесопиления

2. Оптимизация раскроя пиловочного сырья 13

пилопродукции

4. Силовые и энергетические показатели процесса резания ^

древесины

5. Структура энергопотребления лесопильно- ^^ деревоперерабатывающего производства

1.6 Цель и задачи исследований 51

Глава 2. Математическое описание технологического 52 процесса производства пилопродукции

1. Показатели производительности и использования 52 лесопильного оборудования

2. Структура календарного времени и показатели 52 использования лесопильного оборудования во времени

3. Система показателей производительности 56 лесопильного оборудования

   1. Математическое описание технологического 63 процесса лесопиления вероятностными методами

   2. Математическое описание участка окорки бревен ₍ 69

      1. Статистическая модель входящего потока 69 неокоренных бревен

      2. Вероятностная модель процесса окорки 78

      3. Статистическая модель межторцовых разрывов 83 бревен

      Математическое описание участка рамной 84 распиловки круглых сортиментов

      1. Статистическая модель входящего потока 84 окоренных бревен на участок распиловки

      2. Вероятностное описание работы участка 87 распиловки

      3. Статистическая модель межторцовых разрывов 98 сортиментов

      4. Статистическая модель входящего потока 98 бревен в лесопильную раму первого ряда

      5. Статистическая модель операционного времени 99 распиловки группы бревен

      6. Закон распределения операционного времени 108 цикла распиловки бревен

      7. Вероятностное определение коэффициентов 112 использования лесопильных рам

      8. Вероятностное описание среднечасовой 119 производительности участка распиловки

      Математическое описание участка рамной 122 распиловки брусьев

      1. Статистическая модель входящего потока 122 брусьев на участок распиловки

      2. Статистическая модель входящего потока 125 брусьев в лесопильную раму второго ряда

      Математическое описание участка обрезки досок 127

      1. Статистические модели входящих потоков 127 необрезных досок на участок обрезки

      2. Статистические модели входящих потоков 130 необрезных досок в обрезные станки

      Глава 3.Энергетические балансы и энергетические 135

      характеристики оборудования производства

      пилопродукции

      1. Содержание энергетического баланса основного 135 лесопильного оборудования

      2. Структура энергетического баланса и показатели 136 эффективности оборудования

      3. Показатели эффективности работы 136 оборудования при постоянной нагрузке

      4. Показатели эффективности работы 138 оборудования при переменной нагрузке

      5. Система показателей энергопотребления 138 лесопильного оборудования

         6. Система и свойства энергетических характеристик 139 основного оборудования производства пилопродукции

            3. Формирование энергетических характеристик 139 лесопильного оборудования

            4. Параметры энергетических характеристики 141 лесопильного оборудования характеристик

            Энергетические характеристики основного 144 оборудования производства пилопродукции

            3.4.1. Энергетические характеристики 144

            электропривода механизма окорки роторного окорочного станка

            1. Энергетические характеристики 150 электропривода механизма резания лесопильной рамы

            2. Энергетическая характеристика механизма 170 резания обрезного станка

            3. Энергетическая характеристика 176 электропривода цепного конвейера

            4. Энергетическая характеристика 182 электропривода ленточного конвейера

               8. Классификация и свойства энергетических 188 характеристик оборудования производства пилопродукции

                  1. Лесопильные рамы 188

                  2. Окорочные станки 194

                  3. Обрезные станки 198

                  Вероятностное описание показателей 202 энергоиспользования лесопильных рам

                  Глава 4.Энергетические режимы работы оборудования 208 производства пилопродукции

                  Энергетические режимы работы лесопильных рам 208

                  Энергетические режимы работы окорочных станков 218

                  Определение параметров группового графика 225 энергопотребления приемников лесопильного производства

                  Моделирование группового графика 244 энергопотребления приемников лесопильного производства

                  Расчет выбросов группового графика 254 энергопотребления приемников лесопильного производства

                  Вероятностные характеристики процесса 264 энергопотребления приемников лесопильного цеха

                  Глава 5. Имитационное моделирование 274

                  технологического процесса лесопиления

                  1. Постановка задачи моделирования 274

                  2. Содержательное описание технологического 276 процесса лесопиления

                  3. Формализованная схема описания 282 технологического процесса лесопиления

                  4. Имитационная модель технологического процесса 288 лесопиления

                  5. Расчет показателей и характеристик операций 293 производства пилопродукции

                  6. Моделирование работы и энергопотребления 308 лесопильного потока с учетом вероятностных факторов

                  7. Корреляционно - регрессионный анализ удельного 316 расхода энергии лесопильного потока

                  8. Энергетические характеристики лесопильного 319 потока

                  9. Полный факторный эксперимент комплексного 324 исследования технологического и энергетического процессов

                  Глава 6. Многокритериальая оптимизация процесса 336 распиловки сырья с учетом энергетического фактора

                  Постановка задачи оптимизации 336

                  Теоретико-игровой анализ задачи раскроя пиловочного 337 сырья

                  Составление плана раскроя пиловочного сырья на 338 основе теории матричных антагонистических игр

                  Основные понятия и определения 338 математической теории игр применительно к процессам лесопиления.

                  Основные этапы и последовательность 339 решения задачи раскроя пиловочного сырья

                  Заключение 356

                  Список использованных источников 359

                  Приложение

                  Введение к работе

                  Оптимизация производства является основным направлением модернизации отечественной промышленности. Деревообрабатывающая отрасль, основой которой является лесопиление, занимает ведущее положение в процессах комплексной переработки лесных ресурсов. Объемы заготовки древесины постоянно растут, производство пиломатериалов увеличивается, поэтому возрастают энерговооруженность и энергопотребление производства. При этом следует отметить, что сырьевые и энергетические ресурсы в лесном комплексе часто используются нерационально и в отрыве друг от друга, поэтому вопросы ресурсосбережения и эффективности производства приобретают все большую значимость.

                  Характерной особенностью технологического процесса лесопиления является то, что в нем постоянно проявляется воздействие случайных факторов - форма и размеры пиловочных сортиментов, изменчивость продолжительности технологических операций и пр. В результате подача сырья к технологическим агрегатам происходит не ритмично, с разными интервалами времени. Такие процессы не могут быть детерминированными и их необходимо рассматривать как случайные. Анализ технологической схемы производства пилопродукции показывает, что оно по своей структуре может быть описано как система массового обслуживания (СМО) общего вида, в которой интервалы между поступлениями требований и время их обслуживания распределены по произвольному закону. На вход такой системы поступает поток пиловочного сырья, а на выходе образуется поток пиломатериалов. При этом отдельные технологические операции процесса образуют фазы СМО, что позволяет рассматривать лесопильное производство как многофазную СМО. В свою очередь каждая фаза также представляет СМО с ожиданием. Рассмотрение схемы производства пилопродукции как системы массового обслуживания позволит обоснованно установить закономерности протекания технологического процесса и определить параметры нагрузки и энергопотребления основного головного лесопильного оборудования.

                  Производство пилопродукции - сложный ресурсоемкий технологический процесс. Одним из основных показателей эффективности процесса является объемный и спецификационный выходы пиломатериалов. Производство пиломатериалов осуществляется на специализированном оборудовании с большим энергопотреблением, по различным технологиям. Энергозатраты на производство единицы пилопродукции иногда необоснованно завышены и могут существенно отличаться от нормативных, не принимается во внимание функциональная связь между технологическим режимом оборудования и абсолютным и удельным энергопотреблением.

                  Повышение энергоэффективности производства пилопродукции является сложной научно-технической проблемой, связанной с необходимостью решения задач выбора рациональных режимов энергопотребления головного энергоемкого оборудования, рационального распределения интенсивности использования поставов на распиловку сортиментов. При этом эффективное решение поставленных задач может быть получено с учетом энергетических характеристик оборудования.

                  Комплексность и многоплановость рассматриваемой проблемы обусловили необходимость проведения специальных исследований в этом актуальном направлении, ее выполнение осуществлено с применением методов математического моделирования и оптимизации параметров процесса производства пиломатериалов.

                  Похожие диссертации на Повышение энергетической эффективности производства пилопродукции

                  

                  Повышение эффективности производства пиломатериалов при автоматизации операций на участках обрезки и сортированияБедердинова Оксана Ивановна

                  

                  Повышение эффективности производства экспортной пилопродукции в условиях Дальнего ВостокаКибякова Светлана Ивановна

                  

                  Повышение эффективности производства конструкционных пиломатериалов из маломерных пиловочных сортиментовБызов Виктор Евгеньевич

                  

                  Повышение эффективности производства щепы энергетического назначения мобильными машинами для территориально распределенных потребителейПолежаев Константин Владимирович

                  

                  Повышение эффективности производства сортиментов на лесосеке путем согласованности операций в комплексах механизмов и машинКожемякин, Андрей Валерьевич

                  Повышение эффективности производства технологической щепы при барабанной окоркеГулько, Антон Евгеньевич

                  

                  Повышение эффективности использования древесных отходов лесозаготовок путем производства из них топлива для газогенераторных установокГлядяев Сергей Олегович

                  

                  Повышение эффективности технологии переработки стволовой древесины с учетом производства радиальных пиломатериалов на лесосекеСухих Александр Николаевич

                  

                  Повышение эффективности процесса диспергирования многофазных систем целлюлозно-бумажного производства в роторно-пульсационном аппаратеМидуков Николай Петрович

                  

                  Обоснование технологических решений, повышающих эффективность производства щепы энергетического назначения на лесосекеБаклагин, Вячеслав Николаевич