RUS | ENG || ДонНТУ> Портал магістрів ДонНТУ

Магістр ДонНТУ Мазниченко Олена Анатоліївна

Мазниченко Олена Анатоліївна

Факультет: Інженерної механіки і машинобудування
Спеціальність: Підйомно-транспорті, будівельні, дорожні та меліоративні машини та обладнення

Тема випускної роботи:

Вибір раціональних параметрів механізму переміщення складських запасів

Керівник: Водолазська Наталія Володимирівна

  Автобіографія

ЗМІСТ

ВСТУП

1. СТАН ПИТАННЯ, МЕТА І ЗАВДАННЯ ДОСЛІДЖЕННЯ

1.1 Склад як елемент логістичної системи

1.2 Актуальність вибору раціональних параметрів переміщення вантажу на складах

1.3 Мета і завдання роботи

2. ВЛАСНІ РЕЗУЛЬТАТИ

2.1 Аналіз конструкції складу з застосуванням мостового крану і вилочного навантажувача

2.2 Розрахунок динамічних навантажень на елементи несучої металоконструкції

ВИСНОВКИ

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

ВСТУП

Більшість видів діяльності пов'язане зі створенням запасів, зберіганням і розміщенням запасів і товарів, для цього необхідний склад. Склад є одним з основних елементів логістичної системи.
Найбільш трудомістким є вантажно-розвантажувальні роботи штучних вантажів, які надходять до вантажно-розвантажувальний термінал у дерев'яних коробках або на паллетах і відправляються на склад для тимчасового зберігання.
Одним зі способів підвищення ефективності складської логістики з точки зору використання площі, є вибір оптимального устаткування переміщення складських запасів, яке дозволить збільшити корисну площу складу, збільшити продуктивність вантажно-розвантажувальних робіт і оптимізувати працю персоналу.
Найбільш поширеними механічними засобами переміщення запасів у складській логістиці є вилочні вантажники і мостові крани, застосування яких вигідно для певних умов.
Прискорення вантажно-розвантажувальних операцій, внутрішніх складських перевезень, укладання й відбору товарів прямо залежить від застосування підходящої для кожного виду вантажу техніки. Вибір техніки використовуваної на складі, залежить від вантажообігу, габаритів приміщення, висоти складу, характеру вантажу і необхідного рівня механізації [1].

1. СТАН ПИТАННЯ, МЕТА І ЗАВДАННЯ ДОСЛІДЖЕННЯ

1.1 Склад як елемент логістичної системи

Відповідно до концепції логістики: між виробництвом і транспортом, транспортом і споживачами завжди повинні бути складські об'єкти, призначені для згладжування нерівномірних циклів виробництва, споживання і функціонування різних видів транспорту. Тому склад є одним з найважливіших елементів логістичної системи.
Структура систем зберігання і переробки, особливо складів, що входять до логістичної системи, залежить від наступних факторів:
    • обсягів та масштабів виробництва;
    • видів виготовленої, реалізованої або споживаної продукції;
    • технологій генерацій матеріальних потоків;
    • особливостей технологій виробництва;
    • рівня механізації та технічного оснащення складів.
Механізація і автоматизація не окремих, а усіх логістичних робіт і операцій з фізичного переміщення в складському господарстві представляється єдиною частиною зазначеної задачі. Важкі і трудомісткі вантажно-розвантажувальні операції з приймання, комплектації та відпуску, а також підготовка продукції до виробничого споживання, штабелювання, укладання та стелажі і в тару, ряд інших операцій є основними напрямками, які потребують механізації і автоматизації.
При виборі підйомно-транспортних машин та механізмів для вантажно-розвантажувальних робіт вироблених на складі необхідно враховувати техніко-експлуатаційні вимоги:
    • машини і механізми повинні мати експлуатаційною надійністю в роботі, мати необхідну міцність і стійкість, високий ККД, бути безпечними при обслуговуванні, відповідний особливостям конструкції складу;
    • продуктивна потужність машин і механізмів повинна відповідати умовам робіт і пропускної здатності складу;
    • вантажопідйомність устаткування повинна перевищувати максимальну масу переробляється вантажу на складі. При цьому необхідно враховувати можливі зміни вантажопідйомності підйомно-транспортної машини зі збільшенням висоти підйому вантажу;
    • види і розміри робочих органів, а так само характеристики самого обладнання повинні вибиратися виходячи з особливостей переробляється вантажу [2].

1.2 Актуальність вибору раціональних параметрів переміщення вантажу на складах.

Питанням вибору раціональних параметрів переміщення вантажу на складах займалися такі вчені як,Павлов В.Б., Саулин А.А., Цубка П.А.[3, 4, 5]. Дослідження даного питання є досить актуальним, оскільки вибір раціонального механізму переміщення вантажів на складах, буде впливати не тільки на покращення робота складу, але також на величину витрат підприємства на купівлю мостового крана або вилочного навантажувача.
Виконання даної роботи допоможе зрозуміти чи є мостовий кран ідеальним варіантом для застосування його в складському господарстві або ж недосконалість його конструкції, дає привід для подальших досліджень у цій області.

1.3 Мета і завдання роботи

Метою даної роботи є, аналіз механізмів переміщення вантажів на складі, розрахунок часовий продуктивності, розрахунок динамічних навантажень при підйомі, опусканні і переміщенні вантажу. У роботи поставлені наступні завдання:
    • аналіз механізмів переміщення вантажів при вантажно-розвантажувальних роботах на складах;
    • розрахунок часовий продуктивності механізмів переміщення вантажів;
    • вивчення впливу динамічних навантажень на канат і металоконструкцію крана при збільшенні маси вантажозахватного органу.

2. ВЛАСНІ РЕЗУЛЬТАТИ

2.1 Аналіз конструкції складу з застосуванням мостового крану і вилочного навантажувача.>

Прискорення вантажно-розвантажувальних операцій, внутрішньо-перевезень, укладання й відбору товарів прямо залежить від застосування відповідної для кожного виду вантажу техніки. Вибір техніки використовуваної на складі, залежить від вантажообігу, габаритів приміщення, висоти складу, характеру вантажу і необхідного рівня механізації.
Найбільш зручними для вантажно-розвантажувальних робіт є мостові крани та вилочні електричні навантажувачі. Розглянемо, влаштування одного і того ж складу при застосуванні мостового крану і вилочного навантажувача. Для розгляду візьмемо, вилочні електричні навантажувач моделі FB10KRT PAC від виробника Mitsubishi [6].
Годинна продуктивність вилочного електричного навантажувача:

Тц – кількість циклів за одну годину;
Q – максимальна вага вантажу, що піднімається.

tп.х=0,05хв – підйом вил без вантажу;
tз=3хв – захоплення вантажу;
tоп.г=0,05хв – опускання вил з вантажем;
tдв.г=2,62хв – рух з вантажем;
tп.х=0,18хв – підйом вил з вантажем;
tосв=3хв – звільнення від вантажу;
tоп.х=0,1хв – опускання вил без вантажу;
tдв.х=2,3хв – рух без вантажу.
Т=0,05+3+0,05+2,62+0,18+3+0,1+2,3=11,3хв
Т=678с

Конструкція складу при застосуванні навантажувача

Рисунок 2.1 – Конструкція складу при застосуванні навантажувача
При застосуванні вилочного навантажувача електричного застосовуємо каркасні стелажі заввишки 3 м ДОСТ 14757-81, які застосовуються для зберігання вантажу на піддонах. Піддони застосовують дерев'яні європіддони типу П4 і 2П4 ДОСТ 9078-84. Процентне співвідношення застосовуваної розмірності піддонів для вантажів доставляються у дерев'яних коробках:
800 × 1200 мм – 80 %
1000 × 1200 мм – 15 %
спеціальні – 5 %
Загальна площа складу 604,8 м2
Корисна площа складу 132,8 м2
Допоміжна площа складу склада 472 м2
Корисний об'єм складу 416,4 м3
Вибираємо мостовий кран ДОСТ 22045-89 однобалочний опорний [7], з електричною канатної талью ТЕ 100-512 і спеціальним вилочним захопленням.
Годинна продуктивність мостового крана:


tз=3хв – захоплення вантажу;
tдв.г=1,3хв – рух з вантажем;
tосв=3 хв – звільнення від вантажу;
tп.х=0,75хв – підйом гака без вантажу;
tдв.х=1,3хв – рух без вантажу;
tоп.х=0,75хв – опускання крюка без вантажу.
Т=3+1,3+3+0,75+1,3+0,75=10,1хв
Т=756с


Рисунок 2.2 – Конструкція складу при застосуванні мостового крану
При використанні мостового крану на складі застосовують поличні стелажі заввишки 5,1 м ДОСТ 14757-81, які застосовуються для зберігання вантажу на спеціальних піддонах. Процентне співвідношення застосовуваної розмірності піддонів для вантажів доставляються у дерев'яних коробках:
800 × 1200 мм – 80 %
1000 × 1200 мм – 15 %
спеціальні – 5 %
Загальна площа складу 604,8 м2.
Корисна площа складу 249,6 м2.
Допоміжна площа складу 355,2 м2.
Корисний об'єм складу 1272,79 м3
Спеціальний вилочний захоплення має додаткові бічні вила, які стискають короб з вантажем. Робота спеціального вилочного захоплення показана на рисунку 2.3

Рисунок 2.3 - Робота спеціального вилочного захоплення (анімація: об'єм - 92 КБ; размір - 300х296; зкладається з 11 кадрів; кількість циклів повторів - 10)

2.2 Розрахунок динамічних навантажень на елементи несучої металоконструкції

У процесі роботи мостового крану, як завантажувально-розвантажувальної машини, найбільшої шкоди від коливання маси вантажу наноситься несучої металоконструкції крана. При поступовому гальмуванні при опусканні вантажу на несучу металоконструкцію діють великі навантаження. Відповідно до цього розрахунок динамічних навантажень на металоконструкцію при цьому режимі є дуже актуальним.
Процес гальмування можна емітувати додатком гальмівної сили приводу Т до обертається масі механізму підйому m1 в сторону протилежну руху. Тоді можна записати, що зусилля в пружних зв'язках рівні


Навантаження пружних зв'язків мають вигляд функцій




Час гальмування

Амплітуда власних коливань

Амплітуди синусоїдальних складових дорівнюють нулю. Амплітуди косінусоідальних складових дорівнюють




Кругові частоти власних коливань


Граничні навантаження розраховуються




Таким чином, при гальмуванні в кінці опускання з достатнім ступенем точності можна визначити граничні величини навантажень [9].
Розрахунок навантажень, що виникають у канаті і мосту при застосуванні гака у вигляді вантажозахватного пристрої, виготовляємо за максимальній вантажопідйомності. Графік навантажень в канаті F1 і в мосту F2 наведено на рисунку 2.4.

Рисунок 2.4 – Графік навантажень в канаті F1 і в мосту F2
Розрахунок навантажень, що виникають у канаті і мосту при застосуванні спеціального вилочного захоплення у вигляді вантажозахватного пристрою, виготовляємо за максимальній вантажопідйомності. Графік навантажень в канаті F1 і в мосту F2 наведено на рисунку 2.5.

Рисунок 2.5 – Графік навантажень в канаті F1 і в мосту F2

ВИСНОВКИ

  1. Аналіз застосування мостового крану і вилочного навантажувача для переміщення вантажів показав, що при застосування мостового крана годинна продуктивність складає 5,9 т / год, а при застосуванні вилочного навантажувача 5,3 т / год;
  2. Розрахунок корисної площі складу показав, що при застосуванні мостового крана корисна площа складу збільшується в 1,87%;
  3. Розрахунок корисного об'єму складу показав, що при застосуванні мостового крана корисний об'єм складу збільшується у 3 рази;
  4. Розрахунок динамічних коливань мосту і каната мостового крана при застосуванні звичайного та спеціального вантажозахватного пристрої показав, що:
    - максимальні навантаження при застосуванні спеціального вилочного захоплення в канаті рівні 21,6 кН, що не перевищує граничних значень 32,8 кН;
    - максимальні навантаження при застосуванні спеціального вилочного захоплення в мосту рівні 54,8 кН, що не перевищує граничних значень 55,2 кН.

Важливо!
Підчас написання цього автореферату магістерська робота ще не завершена. Остаточне завершення: грудень 2010 р. Повний текст роботи та матеріали за темою можуть бути отримані у автора або його керівника після зазначеної дати.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

  1. Дыбская В.В. Логистика складирования для практиков. – М.: Издательство «Альфа-пресс», 2005 – 208с.
  2. Николайчук В.Е. Транспортно-складская логистика: Учебное пособие. – 2-е изд. – М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и Ко», 2007 – 452с.
  3. Павлов В.Б., Выбор типа склада для штучных грузов // Основные средства №6 – М, 1998г – с. 35-36.
  4. Саулин А.А., Как увеличить пропускную способность склада // Основные средства №7 – М, 2004г – с. 15-16.
  5. Цубка П.А. Мостовые краны и кран-балки для склада// Склад и техника №8 – М, 2005г – с. 6-8.
  6. Электрический вилочный погрузчик Mitsubishi [Технические характеристики]/ Сайт компании ПиК
  7. Кран мостовой однобалочный опорный [Технические характеристики]/Сайт компании Альфа Сервис
  8. Александров М.П. и др. Грузоподъемные машины: учебник для вузов по специальности «Подъемно-транспортные машины и оборудование». – М.: Машиностроение, 1986 – 398 с.
  9. Казак С.А. Динамика мостовых кранов. – М.: издательство «Машиностроение», 1968 – 356с.