Kiristekäärintäkoneen energiatehokkuuden optimointi jarrutusenergian hyödyntämisellä
Varjonen, Ville (2021)
Diplomityö
Varjonen, Ville
2021
School of Energy Systems, Sähkötekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021120859522
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2021120859522
Tiivistelmä
Tämän diplomityön tavoite on tutkia Octopus-kiristekäärintäkoneen energiankulutusta ja selvittää kuinka paljon energiatehokkuutta voidaan parantaa nostoliikkeen ja pyöritysliikkeen hidastuksesta syntyvän energian hyödyntämisellä. Työn suorittamista varten käytiin läpi tarpeellista lähdemateriaalia ja suoritettiin mittaukset eräästä Octopus-kiristekäärintäkonemallista ja käärintäohjelmasta. Kokonaisenergiamäärää arvioitiin myös teoreettisesti.
Liikkeiden hidastuksesta syntyvän energian hyödyntämistapa on riippuvainen energian kokonaismäärästä ja liikkeiden yhtäaikaisuudesta. Kokonaisenergiamäärää voidaan tarkastella joko teoreettisesti tai mittaamalla. Liikkeiden yhtäaikaisuuden määrittää käärintäohjelma, jolloin kokonaisuutta parhaiten tukeva energian hyödyntämistapa voidaan selvittää, kun mallinnetaan kaikkien eri käärintäohjelmien profiilit. Tutkimuksessa keskityttiin esittämään vaihtoehtoisia energianhyödyntämistapoja yhden käärintäohjelman mittausten perusteella.
Kiristekäärintäkoneen energiatehokkuutta on mahdollista parantaa pienillä muutoksilla. Liikkeiden hidastusten tuottama kokonaisenergiamäärä on pieni, joten vaikka kaikki hidastuksen tuottama energia saadaan ohjattua energiavarastoon, ei sen hyödyntäminen normaali käyttöolosuhteissa ole taloudellisesti kannattavaa. Diplomityön perusteella voidaan sanoa, että Octopus-kiristekäärintäkoneen energiatehokkuutta pystytään parantamaan melko yksinkertaisilla muutoksilla, mutta kaikkea hidastuksissa syntyvää energiaa ei ole taloudellisesti järkevää hyödyntää. The objective of this thesis is to investigate Octopus-wrapping machine energy consumption and unravel how much energy efficiency can be improved with utilizing lifting- and rotation movement braking energy when movements are slowed down. Necessary source material was reviewed, and measurements were made from single Octopus-wrapping machine and wrapping program. Total amount of energy was also theoretically estimated.
The way in which the energy generated by the deceleration of the movements is utilized depends on the total amount of energy and the simultaneity of the movements. The total amount of energy can be solved either theoretically or by measuring. The simultaneity of the movements is determined by selected wrapping program, so that the most versatile way of utilizing the energy created by deceleration of the movements can be determined only after modelling the profile of all wrapping programs. This thesis concentrated on presenting alternative energy utilization methods based on measurements from a single wrapping program.
The wrapping machine energy efficiency can be improved with relatively small changes, but even if all energy from deceleration of the movements could be utilized, the total amount of energy is very small, and utilization of the energy is not economically profitable under normal machine operation conditions. According to this thesis, it is possible to increase energy optimization of Octopus-wrapping machine with simple changes, but it is not economically sensible to utilize all the energy generated during decelerations.
Liikkeiden hidastuksesta syntyvän energian hyödyntämistapa on riippuvainen energian kokonaismäärästä ja liikkeiden yhtäaikaisuudesta. Kokonaisenergiamäärää voidaan tarkastella joko teoreettisesti tai mittaamalla. Liikkeiden yhtäaikaisuuden määrittää käärintäohjelma, jolloin kokonaisuutta parhaiten tukeva energian hyödyntämistapa voidaan selvittää, kun mallinnetaan kaikkien eri käärintäohjelmien profiilit. Tutkimuksessa keskityttiin esittämään vaihtoehtoisia energianhyödyntämistapoja yhden käärintäohjelman mittausten perusteella.
Kiristekäärintäkoneen energiatehokkuutta on mahdollista parantaa pienillä muutoksilla. Liikkeiden hidastusten tuottama kokonaisenergiamäärä on pieni, joten vaikka kaikki hidastuksen tuottama energia saadaan ohjattua energiavarastoon, ei sen hyödyntäminen normaali käyttöolosuhteissa ole taloudellisesti kannattavaa. Diplomityön perusteella voidaan sanoa, että Octopus-kiristekäärintäkoneen energiatehokkuutta pystytään parantamaan melko yksinkertaisilla muutoksilla, mutta kaikkea hidastuksissa syntyvää energiaa ei ole taloudellisesti järkevää hyödyntää.
The way in which the energy generated by the deceleration of the movements is utilized depends on the total amount of energy and the simultaneity of the movements. The total amount of energy can be solved either theoretically or by measuring. The simultaneity of the movements is determined by selected wrapping program, so that the most versatile way of utilizing the energy created by deceleration of the movements can be determined only after modelling the profile of all wrapping programs. This thesis concentrated on presenting alternative energy utilization methods based on measurements from a single wrapping program.
The wrapping machine energy efficiency can be improved with relatively small changes, but even if all energy from deceleration of the movements could be utilized, the total amount of energy is very small, and utilization of the energy is not economically profitable under normal machine operation conditions. According to this thesis, it is possible to increase energy optimization of Octopus-wrapping machine with simple changes, but it is not economically sensible to utilize all the energy generated during decelerations.