Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Северо-западный государственный заочный технический университет
Кафедра технологии машиностроения
Контрольная работа
по предмету: Комплексная механизация
Расчет и проектирование внутрицеховой транспортно-складской системы роботизированного технологического комплекса
г. Тихвин, 2010 г.
Тема работы – « Расчет и проектирование внутрицеховой транспортно-складской системы роботизированного технологического комплекса».
Транспортно-складская система предназначена для организационно-технического обеспечения комплексного технологического процесса. Принципиальный состав простейшего комплексного технологического процесса укрупнено можно представить в виде операции по доставке исходных материалов (груза) на предприятие и его участки (транспортные операции), изготовлению изделий (производственные0, хранению и отправке готовой продукции (складские). Таким образом, в комплексном технологическом цикле обозначаются две системы – производственная транспортно-складская. Хотя каждая из этих систем имеет свои особенности, действуют они совместно для качественного выпуска продукции с наименьшими затратами. Транспортно-складская система выполняет задачи не только транспортирования и складирования, но и распределения всех производственных грузов, регулирования и управления ходом производства.
Транспортно-складская система разделяется на межзаводскую и внутризаводскую. Внутризаводская ТСС в свою очередь взаимодействует с цеховыми ТСС, выполненными в виде ряда автономных участков, входы и выходы которых четко определены. Это дает возможность планировать, проектировать, рассчитывать, изготавливать, монтировать, отлаживать и запускать в эксплуатацию каждый участок независимо от других. Кроме того, это обеспечивает более целесообразное формирование единой структуры управления транспортных связей, складских операций и предотвращает рассогласование транспортно-складской системы в случае появления неисправностей.
Таблица 1. - Исходные данные для расчета:
| ПАРАМЕТРЫ | Вариант 58 |
| 1. Расстояние транспортирования заготовок, деталей и комплектующих изделий, в т.ч. и из смежных производств (поступление на склад) | 350 м |
| в таре ящичной грузоподъемностью | 0,5 т. |
| на поддонах плоских грузоподъемностью | - |
| 2. Годовое поступление грузов на участок приемки склада | 3,2 тыс.т. |
| из них – для хранения в стеллажах механизированных элеваторного типа | 2% |
| 3. Нормативный запас хранения грузов | 13 дней |
| 4. Коэффициент грузоперевозки на складе | 3 |
| 5. Количество технологического оборудования на производственном участке | 10 шт. |
| 6. Высота здания | 4.8м |
Примечание: Тип склада - внутрицеховой многономенклатурный, предназначен для хранения заготовок, деталей и комплектующих изделий, работа склада двухсменная.
Выбор типов и конструкций внутризаводской тары
Для межцеховых перевозок выбираем ящичную тару ( ГОСТ 14861-86 ); тип 1 металлическая с ножками тара; габаритные размеры: L= 800 мм, B= 600 мм ,
H= 750 мм; грузоподъёмность тары qтном = 0,5 т.
На участке приёмки склада производится перегрузка поступающих грузов в ящичной таре грузоподъемностью 0,5 т во внутризаводскую (внутрицеховую) грузоподъемностью 0,05 т.
4062,5 шт.-необходимое число внутрицеховой тары.
Выбираем внутрицеховую ящичную тару по ГОСТу 14861-86, тара ящечная мелкая с полуоткрытой торцевой стенкой.
Габаритные размеры тары: L=300мм., В=200мм., Н=200мм.,
Грузоподъемность тары qтном = 0,05т.
Определение максимального запаса и потребности в таре РТК
Определение максимального запаса грузов, т.,
Qmax= Qгод М / 256,
где Qгод– годовое поступление (потребность) грузов (материалов), т;
М-норма запасов грузов (материалов) в днях;
256 - число рабочих дней в году при 5 дневной работе.
Qmax= 3200 · 13 / 256 = 162,5 т
Общая потребность в таре Nт на предприятии определяется по формуле:
Nт = Nт.хр + Nт.р. + Nт.об + Nт.п + Nт.пр ,
где Nт.хр- складская тара;
Nт.р. – находящаяся в ремонте;
Nт.об- задержанная потребителем (в обороте);
Nт.п - находящаяся в пути;
Nт.пр– находящаяся на производстве по принадлежности в соответствующих цехах (производственная).
Ориентировочное значение фактической грузовместимости тары можно получить с помощью коэффициента Кгр использования тары по грузоподъемности:
qфт = qтном Кгр,
где qтном- грузоподъемность(номинальная) тары данного типоразмера по стандартам.
Для пластмассовых и других электротехнических материалов или узлов Кгр целесообразно принимать равным 0,6, для заготовок и крепежных деталей Кгр принимается в пределах 0,8…0,9.
qфт= 0,05 · 0,8 = 0,04 т
Количество тары на складе определяется исходя из величины максимального запаса Qmax162,5
Nт.хр = ——— = ——— = 4060 шт.
qфт 0,04
4060
Nт = ————— = 4274 шт.
0,95
Nт.хр · 2% = 4060 ·2 : 100 = 82 шт. – количество тары для хранения в стеллажах мех. элеваторного типа
4060 – 82 = 3978 шт.
Выбираем элеваторный стеллаж по количеству тары и высоты здания:
Методичка с. 51 табл. 16
Выбираем стеллаж СМЭ-3600
Грузоподъемность – 3,6 т
Количество полок – 12 шт.
Грузоподъемность полки – 0,3т.
Шаг полок – 0,508 м.
Длина полок – 1,648 м.
Ширина полок – 0,38 м.
Высота полок – 0,3 м.
Скорость движения груза – 12 м/мин.
Установленная мощность – 3,0 кВт
Высота стеллажа – 4,06 м.
Длина стеллажа – 2,655 м.
Ширина стеллажа – 2,082 м.
Масса стеллажа (без груза) – 2,55 т.
82 : 12 = 7
Длина полки 1,648 м., достаточно одного элеватора.
Определение потребности машин напольного транспорта по доставке груза на РТК
Определение потребности машин напольного транспорта производится по формуле
NNT=Qгп / TcПэ (1) ,
где Qгп - среднесуточный грузопоток, т/сутки ;
Тс=16 часов (2-х сменный) – время работы машин в сутки, ч;
Пэ – производительность, т/ч.
Производительность определяется по формуле
Пэ = 60 · qмном · Кгр · Кв / τц (2),
где qмном=1,0т.- грузоподъемность машины, т; (электропогрузчик ЭП-103, выбран из табл.12, стр.43)
Кгр =0,5 (тара 0,5т., а грузоподъем =0,1,0) - коэффициент использования машины по грузоподъемности;
Кв – коэффициент использования машины по времени (Кв = 0,75 для погрузчиков с крановой или безблочной стрелой;
Кв = 0,85 для погрузчиков с вилами или со сталкивателем);
τц – средняя продолжительность цикла работы машины, мин.
Средняя продолжительность цикла работы авто- и электропогрузчиков определяется по формуле
τц = 2,1 · Н / vn+ 2 · Ln/ vтр + 4 t1 + tо (3),
где Н =4,8/2=2,4– средняя высота подъема, м;
Ln=350м. – длина пути в цикле, м ( Н и Lmpследует брать из исходных данных на проектирование);
vn=0,19 км/час=11,4м/мин- скорость подъема (табл.12 стр.43)
vтр=9км/час=150м/мин– соответственно и скорость передвижения (транспортирования );
t1 - времянаклона рамы в транспортное, загрузочное или разгрузочное положение, мин; t1 = 0,25 мин;
tо- суммарное время, затрачиваемое на захват груза, освобождение от захвата, уточнение установки, мин ( tо = 0,8 мин для погрузчика с вилами или со сталкивателем; tо = от 0,8 до 1,0 мин для погрузчиков с крановой или безблочной стрелой).
Подставим значения в ф-лу 3 и получаем.
τц = 2,1*2,4/11,4+2*350/150+4 *0,25+0,8=0,44+4,67+1+0,8=6,91 мин.
Производительность (Пэ по ф-ле (2)) равна
Пэ = 60* 1,0*0,5*0,85/6,91=3,7м/час
Находим среднеп. грузопотокQгп
Qгп= Qгод/256* Кн , (4) где:
Qгод=3200т.-годовое поступление грузов
256-колличество рабочих дней в году
Кн=1,1-коэффициент
Qгп= 3200/256* 1,1=3200/281,6=11,36т.
Определяем количество напольного транспорта ф-ла (1)
NNT=11,36/16*3,7=1,36/59,2=0,19=1 машина.
Пример электропогрузчик ЭП-103 грузоподъемность 1т., наибольшая высота подъема груза 4,5м., база 1,35м., максимальная масса 2,4т.
Определение основных параметров стеллажей для хранения груза в таре
Оборудование складской подсистемы состоит, как правило, из стеллажей различных конструкций и штабелирующих машин.
Точные результаты расчета ячеек при стеллажном хранении груза могут быть получены после расчета потребного количества тары, так как количество стеллажных ячеек должно соответствовать количеству тары, необходимой для переработки заданного грузопотока.
Высота грузовой ячейки клеточного одноместного стеллажа превышает высоту тары в среднем на 0,1 – 0,2 м. Этот зазор необходим для микроподъема захватных устройств (вил или площадки) каретки с грузом для их извлечения из ячейки стеллажа или при вводе на них груза в стеллажах. Зазор между вертикальными стойками стеллажа и стенками (отбортовками) тары для автоматизированных штабелирующих машин должен быть не менее 20 – 30 мм. Глубина размещения тары в ячейке стеллажа выбирается конструктивно в зависимости от хода грузозахватных устройств каретки.