Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Нормы запаса хранения и грузонапряженности для расчета цеховых складов




Основные технические характеристики кранов-штабелеров

 

 

 

После выбора состава оборудования и схемы компоновки АТСС приступают к определению основных характеристик транспортно-складской системы ГПС: расчету вместимости склада и его параметров, определению числа транспортных средств, разработке уточненной компоновки и планировке оборудования склада.

Расчет основных параметров складской системы. Выбор нормы запаса хранения и расчет вместимости склада.

Норму запаса хранения ti в днях определяют по каждой группе заготовок, руководствуясь рекомендациями, приведенными в табл. 4.8.

Определив норму запаса хранения ti, рассчитывают запас хранения соответствующей группы грузов Qi (т) по формуле

(4.25)

где Mi – годовое поступление груза соответствующего наименования (штамповок, поковок, отливок и т.д.), т; ti – норма запаса хранения, дни.

Далее определяют необходимое число единиц тары (поддонов) i z т для размещения необходимого запаса по каждой группе заготовок или деталей

, (4.26)

где i C т – средняя вместимость тары выбранного типа, т.

 

 

В свою очередь

, (4.27)

где gi max – максимальная грузоподъемность выбранного типа тары, т; K т i – коэффициент, учитывающий плотность укладки груза в таре. В зависимости от формы и материала груза i K т = 0,2…0,85.

Если известна масса единичного груза (заготовки) mi, то можно определить количество ni размещаемых грузов в таре, как

(4.28)

Общая вместимость склада определяется числом потребных ячеек яч n для хранения суммарного запаса грузов с учетом 10 – 15%-ного запаса свободных ячеек, т.е.

, (4.29)

где K – число групп заготовок, хранящихся на складе, для выполнения производственной программы исходя из выбранной нормы запаса.

Для ГПС токарной обработки, осуществляющих обработку деталей партиями, поступающими к станкам в унифицированной таре (ящичных поддонах), число ячеек автоматизированного склада деталей определяется числом партий запускадеталей различного наименования (детале-установок) K наим в течение месяца, рассчитываемого по формуле:

(4.30)

где Фд – месячный фонд времени работы станка, ч. При двусменной работе ГПС Фд = 305 ч, при трехсменной – Фд = 381 ч; N ст – число станков в станочном комплексе; t cp – средняя станкоемкость обработки детали-представителя (детали-установки), мин; nm – месячный объем выпуска детали-представителя (величина партии), шт.

, (4.31)

где T oп i – станкоемкость (оперативное время) обработки детали на i -й операции, мин; n – число операций технологического процесса обработки детали-представителя на станках ГПС.

С учетом 10 – 15%-ного запаса свободных ячеек вместимость автоматизированного склада n яч составит

n яч = (1,1...1,15) K наим. (4.32)

Расчет параметров и выбор типа склада. Основные расчетные параметры при проектировании автоматизированного склада следующие: геометрические размеры ячеек, число ярусов по высоте, высота подъема грузозахвата штабелера, занимаемая площадь.

Высоту яруса стеллажа Ся (рис. 4.13) можно определить, зная высоту груза (тары) С, высоту ножек поддона Δ и зазор е между верхом груза (тары) и низом ложемента вышележащего яруса, т.е.

Ся = С + Δ + е. (4.33)

Параметры ящечных металлических поддонов С, е стандартизованы и выбираются в зависимости от габаритов и массы транспортируемых грузов (табл. П15). Величину Δ принимают не менее 0,11 м. Величину е принимают равной 0,06…0,1 м для бесполочных и 0,11…0,12 м для каркасных стеллажей.

Число ярусов Z по высоте рассчитывают по формуле

(4.34)

где Нх – высота пролета здания до нижней опоры балки перекрытия. Высоту типовых пролетов можно принимать из ряда Нх = 6,0; 7,2 и 8,4 м; h н – высота над полом нижнего яруса, составляющая в стеллажах не менее 0,45 м; h в – допустимое расстояние по высоте от верха крана-штабелера до опоры элементов балки перекрытия. Принимается для стеллажных кранов-штабелеров h в = 1,5 м, для мостовых штабелеров h в = 1,8…4,1 м.

Число рядов (секций) в зоне хранения

, (4.35)

где n яч – расчетная вместимость склада (число ячеек); a – длина поддона (груза), м; S – количество тары (груза), размещаемой по длине ячейки.

Длина стеллажа

L ст = yA, (4.36)

где A – длина ячейки стеллажа, м (рис. 4.13).

A = a + 2λ + x, (4.37)

где λ – зазоры между грузовыми единицами и стойкой стеллажа (λ = 0,03…0,05 м); x – толщина стоек стеллажа (x =0,1…0,12 м).

При определении площади зоны хранения S ск учитывают ширину стеллажа В ст (рис. 4.13) и ширину продольного проезда В пр для штабелирующей машины.

В ст = В + λ1, (4.38)

где В – ширина грузовой складской единицы (тары), устанавливаемой вглубь стеллажа, м; λ1 – зазоры между грузом и краем стеллажа (λ1 = 0,05…0,1 м).

Ширину проезда В пр для стеллажных кранов-штабелеров можно принимать равной В пр = В + 0,2 мм, для мостовых В пр = В + 0,5 м.

Таким образом, площадь зоны хранения, занимаемая автоматизированным складом, составит

S ск = (В ст + В пр) L ст. (4.39)

Выбор штабелирующего оборудования производят с учетом величины рабочего хода по высоте Dh стеллажных и мостовых кранов-штабелеров

Dh = Нхh н – h в, (4.40)

где Нх – высота пролета, м; h н – высота над полом нижнего яруса стеллажа (h н = 0,45…0,65 м); h в – допустимая норма запаса

по высоте, составляющая для стеллажных штабелеров 1,5 м, для мостовых 1,8…4,1 м.

Схемы планировочных решений зоны складирования со штабелирующим оборудованием приведены на рис. 4.12, ае.

При линейной компоновке АТСС с однорядным расположением склада можно успешно применять типовые конструкции автоматизированных складских комплексов со стеллажными кранами-штабелерами, технические характеристики которых приведены в табл. 4.4.

Расчет количества транспортных устройств и их загрузки. Количество транспортных устройств периодического действия: штабелеров, электропогрузчиков, робокар – для выполнения операций на складах определяют по формуле

, (4.41)

где Т сΣ – суммарное время работы штабелера для перемещения месячного объема заготовок, ч; Фд – месячный фонд времени работы штабелера. Принимается для двухсменной работы Фд = 305 ч и Фд = 381 – для трехсменной работы; K н – коэффициент, учитывающий неравномерность поступления (K н = 1,3) и отпуска (K н = 1,5) грузов; K и – коэффициент использования транспортного средства, принимаемый равным 0,8.

Суммарное время транспортных операций на перемещение месячного объема груза транспортом данного вида

(4.42)

где T ц – средняя продолжительность одного транспортного цикла, мин; – суммарное количество перемещений транспорта по перевозке груза (числа поддонов Z т i по m видов груза) в течение месяца; K т.о - число транспортных операций в технологическом процессе изготовления детали; – число поддонов (объем груза), перемещаемых транспортом за один цикл.

Суммарное время работы штабелера для перемещения месячного объема заготовок (числа поддонов) можно определить по ранее приведенной формуле (2.10) при рассмотрении примера расчета штабелеров ГПС обработки корпусных деталей:

T cΣ = (T стел−ст K стел−ст + Т ст−ст K ст−ст),

где T стел−ст и Т ст−ст – среднестатистическое значение времени одного перемещения штабелера от стеллажа склада к станку и между станками, соответственно, мин; K стел−ст и K ст−ст – суммарное значение этих перемещений в течение месяца.

При определении числа транспортных операций следует иметь в виду, что штабелер при одноадресном цикле работы (склад – станок – склад) совершает два перемещения: сначала к операционному накопителю станка, затем обратно к складу; при двухадресном цикле (склад – станок – разгрузочная площадка) – одно перемещение.

Средняя длительность цикла одного перемещения зависит от скорости перемещения штабелера (табл. 4.4, 4.7), числа секций и ярусов хранения, и для 30…50-секционных складов при одноадресном цикле работа штабелера составляет T ц = 1,2…1,6 мин [5, c. 157].

Расчет числа позиций контроля автоматизированного склада. Структура расчета числа позиций контроля аналогична расчету позиций контроля ГПС обработки корпусных деталей (формула (2.7)):

 

где t кΣ – суммарное время контроля одной деталеустановки, мин; k дет.к – число деталей, проходящих выборочный контроль в течение месяца; Фпоз – месячный фонд времени работы позиций контроля, ч.

Число деталеустановок, проходящих выборочный контроль (формула (2.8))

 

где n = 5…8 деталей – норматив выборочного контроля.

Суммарное время контроля при токарной обработке одной детали t кΣ, обрабатываемой на станочном комплексе за две установки (две операции), состоит из одного операционного контроля и одного послеоперационного (окончательного) контроля, совмещенного со второй операцией, т.е.

t кΣ = t 1 + t о.к.

Время межоперационного контроля в расчетах можно принимать равным t 1 = 5 мин, время окончательного контроля t о.к= 8 мин.

Пример выбора и расчета оборудования станочного комплекса и оборудования АТСС. Исходные данные.

Класс детали – втулка (табл. П3).

Годовой объем выпуска деталей в ГПС – N г = 16 800 шт.

Сведения о детали-представителе:

– конструктивные размеры – по чертежу рис. 4.1;

– годовой объем выпуска

– наибольшие габаритные размеры D × L = 80 × 90 мм;

– масса заготовки 0,5 кг.

Маршрутный технологический процесс:

005. Токарная роботизированная;

010. Контрольная выборочно;

015. Токарная роботизированная;

020. Контрольная выборочно.

Станкоемкость по операциям, мин:

t оп1 = 27,4 мин;

t оп2 = 10,9 мин.

Режим работы – 2-сменный (F д = 4025 ч).

Такт выпуска

Определение состава и выбор моделей основного оборудования.

Расчетное число станков по операциям

 

Принимаем количество станков: по операции 005 K пр1 = 3; по операции 010 K пр2 = 1. Коэффициенты загрузки станков: по операции 005 K з1 = 2,4 / 3 = 0,8; по операции 010 K з2 = 0,95.

Общий коэффициент загрузки станков ГПС K з = (0,8 + 0,95) / 2 = 0,9, что удовлетворяет условиям загрузки станочного комплекса ГПС, составляющим K з = 0,7…0,95.

По габаритным размерам группы обрабатываемых деталей типа "Втулки" (табл. П3) выбираем в качестве основной модели станочного комплекса РТК мод. БРСК-01 на базе токарно-револьверного станка с ЧПУ мод. 1В340Ф30 и промышленного робота портального типа мод. М20Ц.48.01 [7, с.129].

Промышленный робот 1 (рис. 4.14) выполняет загрузку заготовки станка 2 из магазина-накопителя 3, выгрузку обработанных деталей и укладку их в тот же магазин после обработки. Наибольшие размеры обрабатываемых заготовок D max × L max= 200 × 120 мм. Производительность комплекса до 4000 шт./год. Габаритные размеры 5920 × 2760 × 3250 мм.

Кроме четырех единиц РТК мод. БРСК-01 в состав основного технологического оборудования включим:

– контрольно-измерительную машину на базе прибора Б13В1 с габаритными размерами 1400 × 1340 × 2500 мм;

– моечно-сушительный агрегат МСА-031 с габаритными размерами 4160 × 3375 × 2865 мм.

 

Рис. 4.14. Роботизированный технологический комплекс модели БРСК-01:

1 – промышленный робот модели М20Ц.48.01 портального типа;

2 – токарно-револьверный станок 1В340Ф30 с ЧПУ;

3 – магазин-накопитель;

4 – устройство управления ПР;

5 – ограждение;

6 – устройство управления станка

Выберем компоновку станочного комплекса линейную с расположением станков в "затылок", т.е. направленными торцами станков с магазинами заготовок (см. рис. 4.15) к линии автоматизированного склада. Приняв по нормам технологического проектирования [5, c.116] расстояние между станками b = 1,2 м, получим следующую длину станочного комплекса

L ск = 4 В ст + 5 b + А кин + А мса = 4 ⋅ 2,76 + 5 ⋅ 1,2 + 1,4 + 4,16 ≈ 24 м.

Расчет числа позиций контроля. Месячная программа изготовления деталей на ГПС составит

N м = N г /12 =16800 /12 =1400 шт.

Из них по условию формулы (2.9) каждая 5-я детале-установка выводится на выборочный межоперационный и послеоперационный (окончательный) контроль. Таким образом, число детале-установок, подвергающихся выборочному контролюв течение месяца, составит

 

При суммарном значении времени контроля t кΣ = 5 + 8 = 13 мин число позиций контроля по формуле (2.7) составит

 

Принимаем одну позицию контроля, т.е. n поз.к = 1 с загрузкой ее по времени работы 20 %. Оставшееся время позиция контроля может быть использована для контроля других по конфигурации групп деталей. Кроме этого неиспользованное время работы оператора может быть использовано для обслуживания других единиц оборудования ГПС.

Расчет характеристик склада. По формуле (4.30) определяем число деталеустановок (число возможных серий) K наим, обрабатываемых на комплексе в течение месяца. Для этого по детали-представителю определим среднюю станкоемкость обработки деталей, состоящей из двух операций, т.е.

 

Затем определим месячный объем партии детали-представителя:

 

Тогда по формуле (4.30)

 

С учетом K зап = 12 % (коэффициент запаса свободных ячеек) по формуле (4.32) найдем число ячеек автоматизированного склада:

n яч =1,12⋅94 ≈106 ячеек.

Определим месячную станкоемкость обработки партии деталей-представителей при среднем такте выпуска τв = 11,5мин:

T опΣ =11,5⋅40 = 460 мин.

Полученное значение станкоемкости обработки месячной партии деталей укладывается в рабочее время одной смены (Т см = 480 мин), поэтому принимаем решение обрабатывать всю месячную партию заготовок деталей-представителей целиком за 1 смену.

Определим массу месячной партии заготовок:

Q т = 40 ⋅ 3,5 = 140 кг.

По табл. П15 выбираем по грузоподъемности вид тары – ящичный металлический поддон мод. Т-0,16 с допускаемой грузоподъемностью 160 кг и габаритными размерами (ширина × длина × высота) 400 × 600 × 350 мм. Площадь дна поддона (400× 600 = 24 ⋅ 104 мм2) позволяет разместить в нем весь объем месячной партии груза диаметром 80 мм мм2) с коэффициентом плотности укладки K т i = 20 / 24 = 0,8.

По расчетной грузоподъемности Q т и габаритам выбранной тары выбираем тип стеллажа. По табл. П14 этим параметрам отвечает многосекционный стеллаж бесполочной конструкции мод. СТ-0,16 с габаритами ячейки (ширина × длина вглубь стеллажа) А × В ст = 450 × 670 мм с допускаемой нагрузкой на ячейку 160 кг.

Выбираем модель автоматизированного стеллажного крана-штабелера. По табл. 4.7 приведенным параметрам (грузоподъемности и транспортируемой тары) отвечает штабелер мод. СА-ТСС-0,16 с грузоподъемностью 160 кг.

Располагая склад вдоль линии станков и выбирая его однорядным, рассчитаем число ярусов, высоту склада и высоту грузоподъема штабелера. Длину склада L ск целесообразно принимать примерно равной длине станочного комплекса L ст, т.е.

L ск = 24 000 мм.

Тогда число ячеек секций в одном ярусе составит

Y = 24 000 / 450 = 53 шт.

Принимаем двухярусную конструкцию склада с общим количеством ячеек n яч = 106 шт.

Коэффициент запаса при этом по сравнению с расчетным значением числа K наим = 94 составит

K зап = 106 / 94 = 1,13,

что находится в пределах рекомендуемого для складов ГПС коэффициента запаса K зап = 1,1…1,15.

Высота стеллажа с учетом расстояния от рельсового пути до нижнего рабочего положения грузозахватного устройства штабелера (h н = 450 мм) составит

Н ст = h н + 2 С я = 450 + 2(350 + 110) = 1370 мм.

Назначаем по рекомендациям табл. 4.6 высоту стеллажа Н ст = 1800 мм с высотой грузоподъема штабелера Dh = 450…1200 мм (допускаемый грузоподъем штабелера СА-ТСС-0,16 до 4000 мм).

Расчет количества штабелеров и их загрузки. Для определения числа перемещений штабелера и суммарного времени его работы t сΣ в течение месяца воспользуемся транспортно-технологическим маршрутом обработки детали-представителя на станках комплекса. В процессе изготовления деталь-представитель (с выборочным контролем) перемещается по следующему маршруту:

стеллаж – станок первой операции (005) – моечно-сушильный агрегат – контрольная операция 1 – станок второй операции (015) – моечно-сушильный агрегат – контрольная операция 2 (окончательный контроль) – приемно-передающий агрегат станка операции 015 – стеллаж.

Количество транспортных перемещений штабелера при этом составит:

• стеллаж – станок операции 005 – 3 перемещения с одним поддоном к каждому из трех станков;

• станок операции 005 – моечно-сушильный агрегат – 8 перемещений, связанных с выборочным контролем деталей n дет.к = 8;

• моечно-сушильный агрегат – контрольная позиция – 8 перемещений;

• контрольная позиция – станок операции 015 – 8 перемещений;

• станок операции 005 – станок операции 015 – 3 перемещения с каждым поддоном заготовок, обработанных на трех первых станках;

• станок операции 015 – моечно-сушильный агрегат – 8 перемещений (второй выборочный контроль);

• моечно-сушильный агрегат – контрольная позиция – 8 перемещений;

• контрольная позиция – приемно-передающий агрегат станка операции 015 – 8 обратных перемещений;

• станок операции 015 – стеллаж – 3 перемещения с первоначально доставленными с операции 005 поддонами.

Таким образом, суммарное число перемещений штабелера по обработке всей месячной партии заготовок по детали-представителю составит

 

Всего за месяц суммарное число перемещений штабелера по обработке K наим = 94 числа деталеустановок составит

 

Принимая среднее время одного транспортного цикла Т ц = 1,4 мин [5, с. 157] и учитывая транспортировку груза штабелерами единичными поддонами (z' т = 1), суммарная трудоемкость транспортных операций за месяц составит по формуле (4.42)

 

а расчетное число штабелеров по формуле (4.41) составит

 

Принимаем для обслуживания автоматизированного склада один штабелер мод. СА-ТСС-0,16 с коэффициентом загрузки K исп = 0,7.

Таким образом, расчеты показали, что для обработки заданной номенклатуры деталей типа "Втулка" (табл. П3) требуется ГПС, состоящая из четырех РТК мод. БРСК-01, моечно-сушильного агрегата, контрольно-измерительной машины, однорядного склада линейной компоновки емкостью 106 ячеек, крана-штабелера грузоподъемностью 160 кг с коэффициентом загрузки K и = 0,7. Автоматизированная транспортно-складская система ГПС должна быть оснащена позициями загрузки-разгрузки склада, приемно-передающими агрегатами у станков, необходимым объемом тары, конструкция которых приведены в табл. П16 – П19. В состав ГПС должна также входить автоматизированная система инструментообеспечения, методика расчета которой приведена ранее в п. 4.4.

Планировочное решение рассчитанной ГПС со спецификацией входящего в нее оборудования приведена на рис. 4.15 и в табл. 4.9.

Рис. 4.15. Гибкая производственная система токарной обработки деталей типа "Втулка" 35 наименований




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-10-15; Просмотров: 827; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.072 сек.