CC BY
19
Нацюнальний лкотехшчний унiверситет УкраУни
4. Маевський В.О. Моделювання процесу розпилювання колоди паралельно твiрним та з урахуванням реально! форми / В.О. Маевський, А.Я. Вус // Вюник Нащонального ушверси-тету "Львiвська полiтехнiка". - Сер.: Комп'ютерш системи проектування. Теорiя i практика. -Львiв : Вид-во НУ "Львiвська полiтехнiка". - 2011. - № 719. - С. 106-113.
5. Mayevskyy V.O. Mathematical simulation of surface shape for real log / V.O. Mayevskyy, A.Ya. Vus // Люове господарство, люова, паперова i деревообробна промисловють : мiжвi-домч. наук.-техн. зб. - Львiв : Вид-во НЛТУ Укра!ни. - 2010. - Вип. 36. - С. 48-56.
6. Маевський В.О. Вдосконалення розкрою буково! пиловочно! сировини на пилопро-дукцiю : дис. ... канд. техн. наук: спец. 05.05.07 - "Машини та процеси лтавничого комплексу". - Львiв, 2000. - 284 с.
7. Носовський Т.А. Технолопя лiсопильно-деревообробних виробництв : навч. поабн. / Т.А. Носовський, Р.1. Мацюк, В.В. Маслiй. - К. : Вид-во НМК ВО, 1993. - 196 с.
Маевский В.О., Вус А.Я. Моделирование распиловки бревна брусо-развальным способом на пиломатериалы с учетом его реальной формы
Разработана математическая модель распиловки бревна параллельно линейной регрессионной оси брусо-развальным способом на пиломатериалы. Математическая модель учитывает форму поверхности реального бревна, полученного по результатам сканирования его поперечных сечений. Обоснованы особенности математической модели расчета схем распиловки бревна (бруса) с учетом вращения (поворота) бревна или схемы распиловки вокруг оси бревна на заданный угол при разрезании (распиловке) вертикальными и горизонтальными секущими плоскостями.
Ключевые слова: бревно, брус, распиловка, брусо-развальный способ, моделирование, математическая модель, постав (схема распиловки), линейная регрессионная ось, пиломатериал, вращение бревна.
Mayevskyy V.O., Vus A.Ya. Simulation of log sawing by cant sawing method into lumber with consideration of real log shape
Mathematical model of log sawing to parallel of linear regressive axis by breakdown and segment method into lumber was developed. This model is taken to account the surface shape of real log which is received by scanning for surface of log cross sections. The features of calculation for mathematical model of sawing pattern of log (cant) taking account log rotation or sawing pattern around log axis at the fixed angle under cutting (sawing) by vertical and horizontal cutting planes were validated.
Keywords: log, cant, sawing, cant sawing method, simulation, mathematical model, sawing pattern, linear regressive axis, lumber, rotation of log.
УДК 697.92 Доц. В.М. Желих, канд. техн. наук - НУ "Льв1вська полiтехнiка "
ОСОБЛИВОСТ1 ЗАСТОСУВАННЯ ТЕОРН ГРАФ1В ПРИ МОДЕЛЮВАНН1 ТЕПЛОВОГО РЕЖИМУ С1ЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКИХ ПРИМ1ЩЕНЬ
Здшснено аналiз недолтв юнуючих сшьськогосподарських комплекшв. Проведено моделювання теплового стану виробничого примщення iз застосуванням теори графiв для побудови теплових потогав та взаемоди теплових емностей. Результати дослщжень представлено в анал™чнш та графiчнiй формах.
Ключовг слова: тепловий режим, теорiя графiв, шфрачервош випромшювачг
Актуальшсть роботи. Сучасш сшьськогосподарсью комплекси ха-рактеризуються значними геометричними розм1рами 1 загромадженням тех-нолопчного обладнання та продукщею, що е джерелом значно! кшькосп теп-ловидшень. Ц моменти ютотно ускладнюють шженерш, техшчш та науков1 аспекти виршення теплозабезпечення таких примщень. Це пояснюе той
факт, що на сьогодш немае едино! всебiчно обгрунтовано! концепцiя i методики розробки систем теплозабезпечення примщень сшьськогосподарського призначення з використанням енергоефективних опалювальних систем. Рiзнi аспекти цього напряму дослiджень висвiтлено у роботах [1-4].
У цш роботi дослiдимо особливосп забезпечення температурного режиму в сшьськогосподарських примiщеннях на прикладi телятниюв, тобто ферм для утримання молодняка велико! рогато! худоби (ВРХ).
Новонароджеш телята мають особливу терморегуляцiю. У них добре розвинена регулящя теплоутворення, але вiдсутня регуляцiя тепловiддачi. Новонароджеш не в змозi пiдтримувати постшну температуру тiла. Тому в першi днi пiсля народження температура тша у них значною мiрою залежить вiд температури довкiлля. Так, у новонароджених телят нормально регулящя тепловiддачi вступае в дш вiд 9-го до 27-го дня життя. Терморегулящя орга-нiзму залежить вiд температури повггря, вологостi, швидкостi руху i температури поверхонь довколишнiх предмелв. На початковому етапi варто звертати увагу, щоб телята були сухими i органiзм швидше адаптувався до темпера-турних коливань.
Таким чином, наведеш необхщш параметри температурного режиму в телятниках е результатом задiяння ефективних систем теплозабезпечення.
Постановка задач1 1 методика проведення дослвджень. У цьому дослщженш розглянемо особливостi забезпечення температурного режиму опалювальною системою, яка базуеться на шфрачервоному випромiнюваннi (рис. 1). У запропонованш системi забезпечення температурного режиму телятника шфрачервош нагрiвачi (1) виконаш з поворотним рефлектором. Зав-дяки цьому е можливiсть створювати динамiчний температурний режим. За рахунок поворотного мехашзму рефлекторiв здiйснюеться перюдичне опро-мiнення поверхонь, а зокрема тдлоги та зовнiшнiх стiн. При цьому тдви-щуеться температура поверхонь та усуваеться небезпека утворення конденсату на них.
Таю ди запобiгають розвитку хвороботворних бактерiй i зменшують ймовiрнiсть захворювання новонароджених телят. Подача свiжого повлря для забезпечення зооветеринарних умов здшснюеться через припливнi отвори, влаштоваш у припливному повiтропроводi (2). Рух повпря у повiтропро-водах забезпечуеться припливним вентилятором (4). Завдяки надлишковому тиску, утвореному припливною системою вентиляцi!, вiдбуваеться видалення забрудненого повлря через витяжнi вентиляцшш шахти (3).
У теплообмiнному процеа примiщення (рис. 2, а) для утримання молодняка велико! рогато! худоби бере участь багато елеменпв, зокрема зов-шшш захищення (<2з.з), на яких при цьому вiдбуваеться як конденсацiя водя-них ^конд) парiв, так i випаровування конденсату ^еип). 1нфрачервоний нагрь вач ^.ц) розташований у верхнш частинi корiвника з метою перюдичного опромiнення телят i зовнiшнiх захищень. Випромiнювач мае здатнiсть здiйснювати обертовi рухи довкола осi, при цьому скеровуючи тепловий по-тiк у потрiбне мiсце. Повiтрообмiн у примщенш забезпечуеться загальнооб-мiнною вентиляцiею. Приплив повлря ^пр) здiйснюеться повiтропроводом, розташованим у верхнiй зонi примiщення, i видалення вiдпрацьованого по-
Нащомальмий лкотехшчний унiверситет Укршми
вiтря ^вит) вщбуваеться через витяжнi шахти. Самi тварини беруть безпосе-
гы
Рис. 1. Схема системи забезпечення температурного режиму телятника:
QR - рад1ацшне випромтювання в1д поворотного тфрачервоного випромтювача; ЬВ - витяжне повтря з коргвника; ЬПР - припливне повтря в кор1вник; 1) поворотний тфрачервоний випромтювач; 2) припливний повтропров1д; 3) витяжна вентилящйна шахта; 4) припливний вентилятор
Рис. 2. Модель (а) та граф (б) теплових потошв у зош утримання телят:
1) тфрачервоний нагр1вач; 2) телята; 3) припливний повтропров1д; 4) витяжна вентилящйна шахта; 5) зовншм захищення
Результати дослвджень та Тх аналiз. Таким чином, на основi запро-поновано! методики було представлено розширену матрицю взаемоди тепло-вих емностей, яка повною мiрою вiдповiдае графу: П Тв О
П Тв
ю
о ап.Тз ал,о
-Тв.п о аТз,£
Зо.п <2о.Тв 0
0Тз ± ± Зз.з
а:,±а,3
(1)
Джерела тепла вiдображено як: 8з.з - зовтшш захищення; - шфра-червоний нагрiвач; БТвр - тварини; Бвит - витяжне повпря; Бпр - припливне по-вiтря. Для теплово! емностi (П) повiтря балансове рiвняння теплового стану мае вигляд:
отов+опов+оповпр=опот+оповвит (2)
У рiвняння (2) входять: величина Отовв, яка вщображае теплообмш мiж повiтрям i поверхнею тварини; ОПрОв - враховуе частку тепла, що вноситься з припливним повоям, i визначаеться iз залежностi:
ОПОв = ир X с х 1пр хр, (3)
де: Ьпр - кiлькiсть припливного повггря; с - питома теплоемшсть пов^я; ¡пр - температура припливного повпря, яка мае дорiвнювати температурi ро-бочо! зони; р - густина повпря; ОЗЗЗвпр - теплообмiн мiж припливним повп-рям i внутршньою поверхнею зовнiшнього захищення; ОЗЗОввит - теплообмш мiж витяжним повiтрям i внутрiшньою поверхнею зовнiшнього захищення; ОПОт - враховуе частку тепла у витяжному повпря i обчислюеться:
0,вит = ^вит х с х ^вит х р , (4)
де: Ьвит - кшьюсть витяжного повiтря; ¡вит - температура витжання i мае до-рiвнювати температурi повiтря верхньо! зони. Вона визначаеться з врахуван-ням приросту температури по висот iз врахуванням теплонадлишюв у примь щеннi [5].
tвих = ^ов + к(Н - 2). (5)
У цiй залежностi ^Ов - температура повпря в зот обслуговування; к - дослiдний коефiцiент зростання температури, знаходиться в дiапазонi вщ 0,2 до 1,5 оС/м; Н - висота примiщення. Для звичайних тваринницьких ком-плексiв висота примщення становить 4,4 м. Для теплово! емностi (Тв) тварин рiвняння теплового балансу мае вигляд:
от=отв+отв. (6)
В рiвняннi (6) Отв - величина враховуе теплообмш мiж поверхнею тварини та шфрачервоним випромiнювачем; ОПОвв - теплообмiн мiж тiлом тварини та повпрям; Отз - теплообмш мiж тiлом тварини та внутршньою поверхнею зовнiшнього захищення. Для теплово! емностi (О) огородження тепловий баланс можна записати у виглядг
Нацюнальний лкотехшчний унiверситет УкраУни
О3-3 + о33 + о33 = о33 (7)
\irne ~ ~ ^¿.пов.пр ^¿.поввит } у/
де: О33 - теплообмiн мiж внутршньою поверхнею зовнiшнього захищення та тшом тварини; О3ч3 - теплообмiн мiж поверхнею зовнiшнього захищення та шфрачервоним нагрiвачем; ОПОЗе.щ - теплообмiн мiж внутрiшньою поверхнею зовнiшнього захищення та припливним повирям; ОПОЗевит - теплообмш мiж внутрiшньою поверхнею зовнiшнього захищення та витяжним повирям. Рiв-няння теплового балансу для примщення можна записати у виглядг
епсв .(лпов . глпоепр , /лтв , /Оз.з , /Оз.з , /Оз.з _ те "г" Мпр Т зз "г" * ^¿тв* "г" ^¿.пов.пр —
- (8)
епов .{Лповеит , г^тв , г^тв , лз.з вит* %^з.з "г" %^з.з "г" Ъ^поввит
Розв'язавши це рiвняння, використовуючи системи комп'ютерно1 математики МАТЬАБ та прикладну програму ОКАРИЕЯ для побудови графiкiв математичних функцш, вiдносно температури повiтря в примщенш i темпе-ратури поверхнi шфрачервоного на^вача, було отримано графiчну залеж-нiсть температури поверхнi зовнiшнього захищення вщ цих факторiв (рис. 3). 1з рисунка видно, що зi збiльшенням температури поверхнi iнфрачервоного на^вача ступiнь нагрiтостi внутршньо1 поверхнi захищення тдвищуеться за постшно1 температури внутршнього повiтря. Це свiдчення того, що збшь-шуеться променевий теплообмiн мiж поверхнями в примiщеннi.
Рис. 3. Залежтсть температури поверхш зовтшнього захищення 13з3 вид температури поверхш шфрачервоного випромшювача 1.ч та повтря в примщенш 1пов.
Таким чином, використовуючи шфрачервош нагрiвачi як опалювальш прилади, е можливють впливати на температуру примщення, залишаючи
незмшною температуру внутршнього повiтря та здiиснювати контроль за конденсатоутворенням на внутршшх поверхнях зовшшшх захищень.
Висновки. У робот наведено результати дослiджень теплового режиму в примщенш для утримання молодняка вели^ рогатоï худоби. На основi комп'ютерного моделювання та використання теорп графiв виконано аналiз змши температури поверхнi зовнiшнiх захищень шляхом вартовання температур поверхнi шфрачервоного нагрiвача tiM та повiтря в примщенш tnoe.
Встановлено, що запропонована методика дае змогу зробити ощнку можливого конденсатоутворення на внутрiшнiх поверхнях зовшшшх захищень.
Л1тература
1. Мурусидзе Д.Н. Установки для создания микроклимата на животноводческих фермах / Д.Н. Мурусидзе, А.М. ЗаИцев, Н.А. Степанова и др. - Изд. 2-ое, [перераб. и доп.]. - М. : Изд-во "Колос", 1979. - 327 с.
2. Мачкаши А. Лучистое отопление / А. Мачкаши, Л. Банхиди / под ред. В.Н. Богословского, Л.М. Махова. - М. : СтроИиздат, 1985. - 457 с.
3. Ануфриев Л.Н. Теплофизические расчеты сельскохозяйственных зданий / Л.Н. Ануфриев, И.А. Кожинов, Г.М. Позин. - М. : СтроИиздат, 1974. - 216 с.
4. Гусев В.М. Теплотехника, отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха / В.М. Гусев, Н.И. Ковалев, В.П. Попов и др. / под ред. В.М. Гусева. - Л. : СтроИиздат, Ленинградское отделение, 1981. - 343 с.
5. Богословский В.Н. Отопление и вентиляция / В.Н. Богословский, В.И. Новожилов, Б.Д. Симаков, В.П. Титов. - М. : Стройиздат, 1976. - 439 с.
Желых В.М. Особенности использования теории графов при моделировании теплового режима сельскохозяйственных помещений
Осуществлен анализ недостатков существующих сельскохозяйственных комплексов. Произведено моделирование теплового состояния производственных помещений с использованием теории графов для построения тепловых потоков и взаимодействия тепловых емкостей. Результаты исследований представлены в аналитической и графической формах.
Ключевые слова: тепловой режим, теория графов, инфракрасные излучатели.
Zhelykk V.M. Characteristics of graph theory when modelling thermal conditions agricultural premises
Analyzed the disadvantages of the existing agricultural systems. The modelling of thermal state for production premises. Using graph theory to build a heat flow and the interaction of heat capacities. The research results presented in analytical and graphical forms. The research results presented in analytical and graphical forms.
Keywords: thermal conditions, graph theory, infrared emitters.
УДК 658.851 Доц. О.Ю. Маслентков, канд. екон. наук;
магктрант Ю. О. Перепелиця - Львiвська КА
ПРОГНОЗУВАННЯ РОЗДР1БНОГО ТОВАРООБ1ГУ НА ОСНОВ1 ВИКОРИСТАННЯ АДИТИВНИХ ТА МУЛЬТИПЛ1КАТИВНИХ МОДЕЛЕЙ
Запропоновано методику прогнозування роздр1бного товарообшу з сезонним характером реалiзацii. Для побудови моделi прогнозування запропоновано сшльно використовувати трендовий аналiз з методом експоненщального згладжування, що дае змогу врахувати майбутню зм^ економiчних процеав, на основi яких побудо-вана модель. Константа згладжування визначаеться методом експертних ощнок.
