CC BY
14
2. Беликов С.Е. Нулевые выбросы в атмосферу / С.Е. Беликов, В.Р. Котлер // Теплоэнергетика. - 2004. - № 1. - С. 69-72.
3. Теплотехнический справочник. - М. : Изд-во "Энергия", 1976. - Т. 2. - 896 с.
4. Химическая технология древесины / А.К. Славянский, В.И. Шарков, А. А. Ливеров-ский. - М. : Изд-во ГОСЛЕСБУМИЗДАТ. - 1962. - 577 с.
Озаркив И.М. Перспективы использования древесной массы с целью переработки в газообразное топливо
Одним из мощнейших альтернативных источников энергии является биомасса, в частности древесное топливо. Существенным преимуществом древесного топлива является его экологическая чистота: древесина не содержит серы, хлора и других вредных для атмосферы элементов. При сгорании древесина выделяет такое же количество СО2, которое потребила в процессе роста, а значит он является СО2 - нейтральным топливом. На сегодня известно немало способов переработки древесины и отходов из нее в энергию, но одним из самых перспективных является газификация.
Ozarkiv I.M. Perspectives of use wood mass for recycling in gaseous fuels
One of the most powerful alternative energy sources is biomass, including wood fuel. An essential advantage of wood fuel is its environmental cleanliness: wood does not contain sulfur, chlorine and other harmful elements for atmosphere. When burning wood allocates the same amount of CO2 that consumed in the process of growth and therefore wood is CO2 - neutral fuel. Today we know many ways to the wood recycling and its waste into energy, but one of the most perspective is gasification.
УДК[674:658.011.54/56]:674.214 Доц. Т.В. 1ванишин, канд. техн. наук -
НЛТУ Украти, м. Львiв
МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ КОЕФЩ1СНТА ВИКОРИСТАННЯ РОБОЧОГО ЧАСУ ДВОВЕРСТАТНИХ АВТОМАТИЗОВАНИХ Л1Н1Й З ЖОРСТКИМ АГРЕГАТУВАННЯМ ОБЛАДНАННЯ
Обгрунтовано необхщшсть розроблення методики оцшки ефективност заван-таження автоматизованих лшш у виробничому процесс Побудовано математичш за-лежносп для розрахунку коефщента використання та коефщента втрат робочого часу двоверстатно'1 системи, жорстко агрегатовано'1 машинами з однаковими та рiз-ними продуктивностями.
Ключов1 слова: автоматизована лшя, математичш залежносп, методика оцшки, ефектившсть завантаження, коефщент використання робочого часу, коефщент втрат робочого часу, двоверстатна система, жорстке агрегатування.
Актуальшсть теми. Кожна автоматизована лш1я в межах планового фонду робочого часу може знаходитися в кшькох станах: 1) лш1я працюе, ви-конуючи заданий технолопчний процес оброблення, контролювання чи зби-рання (час робочих ход1в); 2) лш1я працюе, виконуючи допом1жш операцн технолопчного процесу (час неробочих ход1в); 3) лш1я працюе, але продукщя не вщповщае техшчним умовам, тобто фактично вона перебувае в сташ прос-тоювання, оскшьки випускаеться брак; 4) лш1я простоюе через вщмову меха-шзм1в та шструменлв (час простоювання за власними причинами); 5) лш1я простоюе через зовшшш оргашзацшно-техшчш причини.
Зпдно з основними положеннями теорн продуктивносл машинних систем [1], продуктивним е той час, який витрачаеться на безпосереднш технолопчний вплив, тобто час робочих ход1в. Решту часу з позицн технолопчного процесу вважають втраченим, незалежно чи це неробоч1 ходи робочого
циклу, чи це позациклов1 простоювання з техшчних 1 орган1зац1иних причин. Тому без розроблених методик анашзу ефективност використання робочого часу машинних систем неможливо проектувати та будувати оптимальш структури автоматизованих лшш 1 прогнозувати яюсш показники !х функщ-онування.
Мета дослвдження. Формал1защя коефщ1ента використання автома-тизовано! лши, агрегатовано! двома верстатами з однаковими та р1зними про-дуктивностями.
Методика розв'язання задачг Для розрахунку коефщ1ента використання робочого часу автоматизовано! системи машин професор Г. А. Шаумян запропонував математичну модель, у якш функщя вщгуку визначаеться через вщповщш показники вмонтованих у структур1 лши верстат1в [1]:
- 1 _ 1 (1) Рл _ 1+(I и/Т) _ 1+1 Ьр ' (1)
Р
де: I и - сумарш власш позациклов1 втрати робочого часу верстат1в; Т - три-
валють робочого циклу лши; р - коефщ1енти використання робочого часу верстат1в.
Але на практищ шд час проектування ефективних структур автоматизованих лшш таку анаштичну залежшсть застосовувати досить проблематично, оскшьки власш позациклов1 втрати та коефщенти використання робочого часу верстат1в, зазвичай, наперед невщомь Оскшьки реальш значення па-раметр1в ^ { р1 залежать вщ багатьох чинниюв, зокрема: впливу велико! кшь-кост стохастичних збурювальних фактор1в на процес оброблення; сшввщно-шення продуктивностей обладнання; р1вня мехашзацп й автоматизаци техно-лопчних операцш; типу м1жверстатних зв'язюв у лши; складного характеру сум1жного взаемовпливу машин у технолопчному потощ тощо, то !х можна визначити тшьки експериментальним шляхом.
З шшого боку, процес функщонування автоматизовано! лши можна формашзувати за допомогою математичного апарату системи масового об-слуговування (СМО), де тривалють обслуговування дшьниць мае показнико-вий розподш 1мов1рностей [2]. Тут за допомогою виконаних розрахунюв можна визначити як 1мов1рност1 фшальних сташв \ пропускну здатшсть машинное' системи, так \ стушнь завантаження та продуктившсть самих верста-т1в. Але таке математичне моделювання не дае змоги обчислити коефщ1ент використання та втрати робочого часу лши загалом.
Отже, з метою досягнення поставлено!' мети у формул! (1) виконаемо нескладш математичш перетворення:
_1_ _РР2_ Р1Р2 (2)
Рл _-1-Р-1-Р =-=-• (2)
1 + 1 Р + 1 Р2 Р1Р2 + Р2-Р1Р2 + Р-Р1Р2 Р2 + Р-Р1Р2
Р1 Р2
Надал1, роздшивши чисельник та знаменник залежност (1.2) на вираз РР, отримаемо
68
Збiрник науково-технiчних праць
Рл = ^-1-. (3)
—+—1
Р2 Р1
Для двоверстатно! автоматизовано! лшй з жорстким мiжагрегатним зв'язком (запас предме^в оброблення вiдсутнiй), як двофазно! одноканально! СМО з обмеженою чергою замовлень перед другою фазою, коефщенти ви-користання робочого часу машин можна обчислити за формулами [3]:
1 — V2 ■ 1 — V2 гл\
Р = ^3 i Р2 =М-—^ , (4)
1 — V 1 — V
де V = Р^Р2 - спiввiдношення продуктивностей верстатiв у лшй. Тодi, об'еднавши обидвi залежностi (1.3) i (1.4),
1 1
Рл
1.1, 1 — V3 1 — V3
■ + ^ 2 — 1 х ^„ 1
V—V2) (1—V2) 1 — V3 1 — V3
V—V2) = V—V2)
(1 — V3) + V — V3) — v(1 — V2) 1 — V3 + V — V4 — V + V3 v(l—V2) V—V2)
(5)
1 — V4 (1 — v2)(l + v2)' Звщси очевидно, що коли автоматизована лшя укомплектована рiз-нопродуктивними верстатами (Р1 ф Р2 i V ф 1), то величина И коефщента ви-користання робочого часу дорiвнюе
V ИР (6)
Рл = 1+^2 = И+Р2 (6)
Тодi для такого випадку коефщент втрат робочого часу машинно! системи визначатиметься за формулою:
Н = 1 Р = 1 V = 1—v+v2 = Р2 — Р1Р2+Р22 (7)
Нл = 1 — Рл = 1 — --2 = Р-Т~ =-~г>2-г>2-. (7)
1 + V2 1 + V2 р2 + и22
Якщо ж продуктивностi верстатiв у лшй е однаковими - Р1 = Р2, то пiдставивши в рiвняння (1.6) i (1.7) спiввiдношення продуктивностей v= 1, отримаемо:
Рл = Нл = 2 (8)
З (8) слщуе, що якщо автоматизована лшя жорстко скомпонована рiв-нопродуктивними верстатами, то незалежно вiд величини !х пропускно! здат-ностi ефективнiсть використання робочого часу машинно! системи станови-тиме тiльки 50 %. Решта 50 % можна вважати непродуктивними втратами й робочого часу.
З метою перевiрки правильностi отриманого спiввiдношення (8) ми змоделювали на ЕОМ процес роботи двоверстатно! лшй. Отримаш результата iмiтацiйного моделювання, наведенi в табл. 1, шдтвердили, що коефiцiент
використання робочого часу автоматизовано1' лiнiï рл для рiзних значень Р\ = Р2 залишаеться завжди незмiнним i дорiвнюе рл = 0,5.
Табл. 1. Результати iмiтацiйного моделювання роботи лиш
Варь ант лши Показники верстат1в Продуктив-тсть лши Рл Коефщ1ент використання рл
Р I 1 Р Р1 Р за формулою за 1мггацшною моделлю ввдносна похибка
1 0,3 0,668 0,665 0,20 0,5 0,4998 0,04
2 0,5 0,666 0,666 0,33 0,5 0,4993 0,15
3 1,0 0,666 0,668 0,67 0,5 0,5004 -0,07
4 1,6 0,668 0,665 1,07 0,5 0,4998 0,04
5 2,0 0,666 0,667 1,33 0,5 0,4998 0,04
Також у такш структурно-компонувальнш cxeMi лiнiï значення коефь цiентiв використання робочого часу двох верста^в р1 i р е не високими та, одночасно, однаковими мiж собою, але на 25 % вищими за показник рл для всiеï машинноï системи. Втрати робочого часу лши сягають Hi = 33-34 %, а ïï продуктивнiсть зростае в мiру збiльшення продуктивностi двох верста^в.
Висновки. Побудованi математичнi залежност дають адекватнi ре-зультати обчислень, а зроблеш висновки е справедливими для випадку, коли процес функцюнування лшш описуеться показниковим законом розподшу ймовiрностей [2, 3]. Тобто технолопчний процес мае бути випадковим, де стабшьност (параметри Ерланга) всiх його операцш К = 1. У такому разi для будь-яких значень продуктивност верстатiв Р1 i Р2 величина коефiцiентiв використання робочого часу машин p1 i р не перевищуватиме значення р1 < 0.67, а коефiцiент використання робочого часу лши - рл < 0,5.
Л1тература
1. Шаумян Г.А. Комплексная автоматизация производственных процессов : учебник [для машиностр. спец. ВУЗов] / Г.А. Шаумян. - М. : Изд-во "Машиностроение". - 1973. -639 с.
2. Вентцель Е.С. Исследование операций. Задачи, принципы, методология / Е.С. Вен-тцель. - М. : Изд-во "Наука", 1980. - 208 с.
3. Елементи теори автоматичних лшш / Д. Л. Дудюк, Л. Д. Загвойська, В.М. Максим1в, Л.М. Сорока. - Кшв-Льв1в, 1998. - 190 с.
Иванишин Т.В. Методика расчета коэффициента использования рабочего времени двухстаночных автоматизированных линий с жестким агрегатированием оборудования
Обоснована необходимость разработки методики оценки эффективности загрузки автоматизированных линий в производственном процессе. Построены математические зависимости для расчета коэффициента использования рабочего времени и коэффициента потерь двухстаночной системы, жестко агрегатированной равно- и разнопроизводительными машинами.
Ключевые слова: автоматизированная линия, математические зависимости, методика оценки, эффективность загрузки, коэффициент использования рабочего времени, коэффициент потерь рабочего времени, двухстаночная система, жесткое агрегатирование.
Ivanyshyn T.V. Methods of calculation the coefficient of using the work time of automated lines which consist of two machine-tools with hard connection of equipment
70
Збiрник науково-техшчних праць
The necessity of elaborating the methods of valuation of charge efficiency of automated lines in production process is substantiated. Mathematical dependences for calculation the coefficient of using and coefficient of the waste of time by the system that consists of two machine-tools and by the hardly connected machines with the same and different productivities are built.
Keywords: automated line, mathematical dependences, methods of valuation, efficiency of charge, coefficient of using work time, the system with two machine-tools, hard connection.
УДК 674:621.928.93 Викл. А.В. Ляшеник1, канд. техн. наук;
доц. Л.О. Тисовський2, канд. фЬ.-мат. наук; викл. Л.М. Дорундяк1; ст. викл. Ю.Р. Дадак2, канд. техн. наук; викл. В.М. Крупа1
ПРО ВПЛИВ ГЕОМЕТРИЧНИХ РОЗМ1Р1В ЦИКЛОНА НА ЙОГО Г1ДРАВЛ1ЧНИЙ ОП1Р
Дослщжено вплив геометричних розмiрiв окремих частин циклона на пдрав-лiчний ошр апарата. Проаналiзовано результати, отримаш внаслщок математичного моделювання руху пов^яного потоку в сепараторь Визначено рекомендоваш вщно-шення параметрiв окремих елеменпв циклона.
Аеродинам1чш процеси, що вщбуваються у циклонах, дослщжуе бага-то науковщв. Однак питанням впливу геометричних розм1р1в окремих частин циклона на його пдравл1чний ошр у лггератур1 придшено мало уваги. Це пов'язано з тим, що юнуюч1 донедавна шдходи до математичного моделювання не давали змоги точно описати процес руху запилених потоюв, а ек-спериментальш дослщження е дорогими. У цш робот зроблено спробу здшснити анал1з впливу змши геометричних розм1р1в окремих частин циклона на його пдравл1чний ошр.
Побудова математично'1 моделi. Анал1з руху пов1тряних потоюв у циклош будемо проводити на основ1 такого шдходу [1]. Припустимо, що запилена газова сумш у циклош е гомогенним середовищем, поведшку якого можна описати моделлю в'язко! стискувано! рщини (газу). Тод1 повна система р1внянь для анал1зу аеродинам1чних процеЫв у сепаратор1 складаеться з р1внянь Нав'е-Стокса, р1вняння нерозривност1, р1внянь стану { р1вняння балансу тепла, як можна представити таким чином.
1. Р1вняння Нав'е-Стокса е основним р1внянням динам1ки в'язкого газу й у
векторному запис мае такий вигляд:
2
Р-= рР — %гай (р + — vdivV) + 2D/v(vS&), (1)
Ж 3
де: V - вектор швидкост точки суцшьного середовища з координатами х, у, х у момент часу 1 (змшт Ейлера); р- густина середовища в точщ з координатами (х, у, х) у момент часу 1;; Р - вектор густини масово! сили; Ж^У - дивер-генщя вектора швидкост V; V - динам1чний коефщ1ент в'язкостц £ - тензор швидкост деформаци;
1 Коломийський полiтехнiчний коледж;
2 НЛТУ Украши, м. Львiв
