Чумаков А.П., Маслеников В.А. Проектирование складов штучных грузов
Подождите немного. Документ загружается.
-для мостового крана-штабелёра
B
/
пр
=b+(1,2…1,5); (17)
-для электропогрузчика с фронтальным вилочным захватом
B
/
пр
=2,4…3,0 м; (18)
-для электроштабелёров и электропогрузчиков с поворотным грузозахватом
B
/
пр
=1,6…1,8 м. (19)
При штабельном способе хранения сначала определяют число продольных
проходов, n
/
пр
, шт, обеспечивающих беспрепятственный подъезд к любому
хранящемуся на складе грузу определяемое по формуле [1]
1
)1(2
)(
/
/
/
bRBzn
Bzn
n
еПР
ПР
, (20)
где- n – число наименований грузов, к которым должен быть обеспечен
независимый свободный доступ штабелирующей машины, без
перестановки других грузов, ед.
Число грузовых складских единиц, которое может быть размещено в
пролёте складского здания х, шт, определяется по формуле [1]
b
BBnx
x
ПРПР
///
(21)
Число поддонов с грузом по длине зоны хранения У, шт., определяется по
формуле [1]
У=R
е
/(x*z) ,
Длина зоны хранения грузов, L
x
, шт, определяется по формуле [1]
L
X
=У(а+λ
1
)+n''
пр
*В''
пр
+(n''
пр
– 1)(l
1
+l
2
) , (22)
где- а – длина поддона (размер, которым он устанавливается вдоль
стеллажей), м.;
λ
1
- зазор между грузовыми складскими единицами по длине, λ
1
=0,03…
0,10м. при а=0,4…1,6м.;
n''
пр
- число поперечных проходов по длине склада, n''
пр
= 0…4;
В''
пр
– ширина поперечного прохода в складе, В''
пр
=3м.;
11
l
1
,l
2
- расстояние в торцах секций стеллажей на выход штабелирующей
машины из стеллажей, м. (табл. П.1.4)
Ориентировочно число штабелирующих машин, r, шт, обслуживающих
зону хранения грузов определяют следующим образом [1]
]/[RKRr
Pеш
, (23)
где - R
е
– число грузовых складских единиц (поддонов с грузом), хранящихся
на складе, шт;
[R] – число грузовых складских единиц, которое может обслужить одна
штабелирующая машина, принимается в зависимости от вида машины,
размеров поддона и срока хранения грузов, шт. (табл. П.1.3)
3.1.2 Определение площади разгрузочной (погрузочной) площадки
Определим длину разгрузочного участка L
р
, м, с учетом числа
одновременно прибывающих к складу транспортных средств с грузом m и
длины участка L
1
, м, необходимый для установки одного транспортного
средства под разгрузку.
L
р
= m*L
1
+l
1
*(m-1), (24)
где- l
1
–допустимое расстояние между транспортными средствами,
принимают: l
1
=1м.- для автомобилей при установке торцами, l
1
=2,5м.
– для автомобилей при установке вдоль фронта разгрузки, l
1
=1,0…
1,5м. – для железнодорожного транспорта.
Длину L
1
принимают: для железнодорожных вагонов L
1
=15м., для
автомобилей L
1
=4…6м.(при подаче их под погрузку или разгрузку задним
бортом) или L
1
=12…20м. (при подаче боковым бортом), для электротележек
L
1
=3…6м.
Число одновременно прибывающих транспортных средств для
железнодорожного транспорта, m
В
, шт, принимают равным числу вагонов в
расчетной подаче [1]
ПВП
НГ
В
xgT
kQ
m
, (25)
где - Q
Г
–
ГОДОВОЙ
грузопоток прибытия грузов, т.;
k
Н
– коэффициент неравномерности подачи вагонов, k
Н
=1,3…1,5 ;
Т
П
– число суток прибытия грузов в году, Т
П
=280…360 суток;
В
g
- средняя загрузка одного вагона, =20…30 т.;
х
П
– число подач вагонов к складу за сутки , принимают равным числу
рабочих смен х
П
=1…3.
12
Число одновременно прибывающих автомобилей или электротележек,
m
А
, шт., определяют по формуле [2]
1
***
**
0
t
T
СП
HГ
kgTT
kQ
m
, (26)
где- τ
0
– время регулярно выполняемых при разгрузке/погрузке
подготовительно-заключительных операций, принимают: для
автомобилей τ
0
= 0,033 ч.; для электротележек и прицепных тележек-
- τ
0
= 0,017 ч.;
k
H
– коэффициент неравномерности прибытия автомобилей, k
H
= 1,1;
T
С
– число часов работы погрузочного или разгрузочного участка в
сутки, ч.;
T
g
- средняя загрузка транспортного средства, т.
Для конвейеров и многорельсовых дорог число одновременно
прибывающих с грузом транспортных средств принимают равным единице.
Площадь разгрузочной (погрузочной) площадки, F
П.Р.
, м
2
, определяют по
формулам
ПХРГРПРП
TgtQkF /
,,
, (27)
или
ПРKХРГРПРП
TkGnftQkF /
,,
, (28)
где - k
п,р
– коэффициент неравномерности прибытия или отпуска грузов;
t
ХР
– время хранения прибывшего (отпускаемого) груза, сут.;
ƒ
К
– площадь, занимаемая грузом, м
2
;
n – число рядов груза на площадке разгрузки (погрузки), шт.;
k
р
– коэффициент, учитывающий проходы и проезды, k
р
=0,60…0,75.
Ширину разгрузочной и отпускных площадок для расчета времени
цикла соответствующих машин определяют с учетом формул .
Для более точного расчета размеров площадок для разгрузки и отпуска
грузов определят число грузовых складских единиц R
П.Р.
, шт., которое
должно размещаться на них с учетом хранения запаса пустых поддонов [3]
1
,, РПРП
k
G
gm
R
, (29)
где - k
п,р
–число партий прибытия (отпуска), которое должно перемещаться
на соответствующих площадках: k
п,р
=1…10 – в зависимости от типа
и назначения склада, режима его работы и интервалов времени
между прибытиями (отпуском) партий груза;
13
ξ – число порожних поддонов, составляющих одну грузовую складскую
единицу: ξ=5…8 – для плоских поддонов, ξ=1 – для стоячных и
ящечных поддонов.
По результатам расчета, выполняем в масштабе примерный план склада. (см.
П.1.5)
3.2 Определение потребности в средствах механизации
3.2.1 Определение среднего времени одноадресного цикла используемых
машин
Продолжительность одного цикла для электропогрузчика t
Э
, с,
вычисляется по формуле [4]
149,0*2,0*144,0*0183,0
KH
ЭШ
hhltt
, (30)
где-
l
- среднее расстояние транспортирования груза из транспортных
средств до участка приёмки или до места хранения, м;
Н
h
-средняя высота подъёма вил электропогрузчика в начале рейса при
взятии груза в вагоне, м.;
h
K
– средняя высота подъёма вил электропогрузчика в конце рейса при
установке груза в штабель или в стеллаж, м.
Величины
KH
hhl ,,
,м. определяют аналогично [1]
maxmin
5,0 lll
; (31)
maxmin
5,0
HH
Н
hhl
; (32)
maxmin
5,0
КК
К
hhl
, (33)
где-
min
min
min
,,
KH
hhl
- соответственно минимальное расстояние
транспортирования груза, минимальная высота подъема вил при
захвате груза в транспортном средстве и минимальная высота
подъема вил при укладке груза в штабель или стеллаж, м.;
max
max
max
,,
KH
hhl
- максимальное расстояние транспортирования груза,
максимальная высота подъема вил при захвате и максимальная
высота подъема вил при укладке груза, м.
Величины
maxmin
l,l
определяют по предварительной технологической
планировке склада с учетом размещения груза, размеров проходов и
проездов, а также размеров разгрузочной площадки.
Среднее время одноадресного рейса (цикла) мостового крана
установленного на разгрузочном участке t
м
, с, определяется по формуле [4]
14
0
242
t
V
l
V
h
V
l
t
T
T
ПK
K
M
, (34)
где -
K
l
- среднее расстояние перемещения груза краном вдоль
разгрузочного участка, м.;
h
- средняя высота подъёма или опускания грузозахвата в процессе
перемещения груза при взятии и установке его на место,
h
=1м.;
T
l
- среднее расстояние перемещения груза тележкой или электроталью
подвесного крана при разгрузке, м.;
t
0
- время на застропку и растропку груза, t
0
=1…2 мин.;
V
K
,V
П
,V
T
– скорости передвижения крана, подъёма груза,
передвижения тележки или электротали, принимают: V
K
=32
м./мин.; V
П
=8 м./мин.;
V
T
=20 м./мин.
Величину
K
l
, м, принимают по предварительной технологической
планировке склада как среднюю между наибольшими и наименьшими
расстояниями перемещения.
Среднее время одноадресного цикла стеллажного крана-штабелера с
ручным управлением при приеме груза в хранилище (мин.) определяют по
формуле
4,01,0
4
2,01
1
2,015,005,0
05,1
1
11
1
b
V
zzC
V
aSaSУ
VS
t
Г
ПЯ
BK
P
C
(35)
где- S – число грузовых складских единиц, размещаемых в каждой ячейке по
длине стеллажа, принимается: S=1 – для бесполочных стеллажей, S=2…
4 – для каркасных (балочных) стеллажей, шт.;
У – среднее число грузовых складских единиц по длине стеллажа,
которые проходит кран-штабелер в каждом рейсе, шт.;
а
1
– длина грузовой складской единицы (размер по длине стеллажа), м.;
b
1
– ширина грузовой складской единицы (размер в глубину стеллажа),
м.;
z
П
–номер яруса по высоте, на уровне которого находится перегрузочное
устройство для приема и выдачи грузов из стеллажного хранилища;
φ – коэффициент совмещения подъема грузозахвата с перемещением
крана-штабелёра по горизонтали, 0≤φ≤1;
V
К1
,V
В
,V
Г
– скорости движения крана, движения грузозахвата по
вертикали и выдвижения телескопического грузозахвата,
принимаемые по технической характеристике, м./мин. (табл. П.1.6)
Среднее время одноадресного цикла стеллажного крана-штабелера с
автоматическим управлением (мин.) определяют по формуле:
1,01,0
4
;)2,0(15,0)05,0(
05,1
max
1
1
1
2,1
b
V
zz
V
C
aSaSУ
VS
t
Г
П
B
Я
K
A
C
(36)
15
где-
...max
2,1
- обозначение, показывающее, что нужно взять наибольшую
величину из двух выражений в скобках и использовать ее в
дальнейших расчетах.
Среднее время одноадресного цикла мостового крана-штабелёра с
ручным управлением (мин.) определяют следующим образом
4,0
2
1
2,01
1
)2,0(15,0)05,0(
05,1
1
1
nV
l
zzC
V
aSaSУ
VS
t
T
n
ПЯ
KK
М
(37)
где- ξ – коэффициент, зависящий от расположения устройства приема грузов
в зону хранения, ξ=1 – при расположении устройства приема
напротив крайнего стеллажа секции, ξ=2 – в случае его
расположения напротив середины торца секции;
l
П
– пролётмоста крана-штабелёра, м.;
V
T
– скорость движения тележки крана-штабелёра, м./мин. (см. П.1.7);
n – частота вращения колонны крана-штабелёра, м
–1
(см.П.1.7)
3.2.2 Потребность в средствах механизации на участке приема груза
Число машин, необходимых для разгрузки расчетной транспортной
партии грузов за нормативное время [τ] определяется по формуле
0
У
P
tm
r
, (38)
где- ρ – число единиц грузов, находящихся в одном транспортном средстве,
шт.;
t
- средний цикл разгрузки одного места груза с транспортного
средства, мин.;
τ
у
– время установки или подготовки к работе разгрузочного устройства
в расчете на одно транспортное средство: τ
у
= 0,1мин.- для стационарных
разгрузочных устройств, τ
у
=0,2…1,0мин.- для подвижных, τ
у
=3мин.- для
телескопического конвейера, τ
у
=5мин.- для конвейерной разгрузочной
машины,
τ
у
=
15мин.- для передвижного конвейера,
τ
у
=1мин.- для
электропогрузчика;
τ
0
– время выполнения регулярных подготовительно-заключительных
операций при погрузке (разгрузке): τ
0
=10- для железнодорожных
вагонов, τ
0
=2- для автомобилей, τ
0
=1- для электротележек и прицепных
тележек.
m – число одновременно прибывающих транспортных средств, ед.;
g
- средняя загрузка транспортного средства, т.;
16
t
ш
– продолжительность одного цикла работы штабелирующей машины,
ч.;
[τ] – нормативное время разгрузки транспортной партии, принимают:
для группы железнодорожных вагонов [τ]=2,25 ч.; для автомобилей:
ГАЗ-52, ГАЗ-53 - [τ]=0,2 ч.; для автомобилей: ЗИЛ-130, ЗИЛ-131, ЗИЛ-
133 - [τ]=0,25 ч.; для автомобилей: МАЗ-5335, МАЗ-5166, МАЗ-6422 и
др., КамАЗ-5410, КамАЗ-54112 и др. - [τ]=0,33 ч.; для автомобилей:
КрАЗ-255, КрАЗ-258, КрАЗ-260 и др. - [τ]=0,42 ч.; для электротележек и
прицепных тележек - [τ]=0,08…0,13 ч.;
Уточненная потребность в штабелирующих машинах на приеме грузов в
зону хранения определяется по формуле
T
Ш
П
Ш
kG
gtm
r
][
, (39)
где
g
- средняя загрузка транспортного средства, т.;
k
T
– коэффициент использования оборудования по времени, k
T
=0,8…0,9.
3.2.3 Потребность в средствах механизации на участке выдачи груза
При выдаче грузов из зоны хранения целыми поддонами, без отборки,
потребность в штабелирующих машинах для выдачи грузов при работе
одноадресными циклами определяется по формуле
TСМСМ
Ш
B
C
В
Ш
kGТn
tQ
r
60
, (40)
где-
B
C
Q
- расчетный суточный грузопоток выдачи грузов со склада, т./сут.;
Ш
t
-продолжительность цикла работы штабелирующей машины, мин.;
СМ
n
-число смен работы склада на выдачу грузов,
СМ
n
=1…3;
Т
СМ
-продолжительность рабочей смены, Т
СМ
=8 ч. или Т
СМ
=12 ч.
При выдаче грузов из зоны хранения целыми поддонами и отборке из
них поддоном вне зоны хранения с одновременной комплектацией заказов
(заявок, требований) потребность в штабелирующих машинах определяется
следующим образом
T
B
СМСМ
B
Ш
B
C
В
Ш
kVТn
GVtQ
r
60
/2
, (41)
где-
B
V
- средняя взвешенная величина выдачи груза одного наименования,
т.
17
Значение
B
V
определяется по формуле
K
1
B
B
V
i
Г
Гi
Q
Q
V
, (42)
где- V
вi
– величина выдачи грузов i-той группы, т.;
Q
Гi
– годовой грузопоток прибытия грузов i-той номенклатуры, т.
При отборе грузов в зоне хранения и одновременной комплектацией
заказов потребность в штабелирующих машинах определяется по формуле
TСМСМZ
B
ZZШ
B
C
Ш
kТnVG
VVGVGtQ
r
60;min
/;min2,0;min3,1
2.1
2.12.1
, (41)
где- t
ш
– время цикла штабелирующей машины, мин.;
V
z
– средняя масса грузов в одном заказе, т.;
Z
VG;min
- обозначение, показывающее, что в расчетах нужно
использовать меньшую из величин, стоящих в скобках, т.е.
G
или
V
Z
;
ω – трудоемкость ручной перекладки грузов в зависимости от их массы
g, чел.- мин./шт. (табл. П.2.2)
3.2.4 Механизация и автоматизация вспомогательных работ
Для механизации и автоматизации работ на складах используют
перегрузочные механизмы, грузозахватные устройства различных типов и
весоизмерительные устройства. Расчет потребности в них может
осуществляться с использованием следующих соотношений. Общее число
одинаковых устройств, участвующих в процессе перемещения грузов на
различных этапах их переработки
T
ii
P
k
t
r
3600
, (42)
18
где- λ
i
– интенсивность грузопотока на i-том этапе переработки грузов, 1/ч.;
t
i
– продолжительность одного цикла работы механизма на i-том этапе,
принимается по его технической характеристике, с.;
k
T
- коэффициент использования оборудования по времени, k
т
=0,6…0,95.
Интенсивность грузопотоков на отдельных этапах переработки грузов
определяют по формуле
G
Kgm
i
ОП
ПР
i
,
, (43)
где-
ОП
ПР
K
,
- число партий прибытия (отправки) грузов, которое должно
перемещаться на участке временного хранения,
ОП
ПР
K
,
= 1…10.
Основываясь на результатах расчетов, выбираются средства
механизации и автоматизации вспомогательных работ.
В заключение раздела следует представить выводы, которые должны
содержать результаты проектирования.
4 Планировка склада штучных грузов и общая схема механизации работ
В разделе разрабатывается авторский вариант планировки склада с
указанием необходимых размеров,плана размещения стеллажей (штабелей) с
грузами, основного и вспомогательного оборудования, транспортных средств
прибытия и отправки грузов. При этом целесообразно изучить и
использовать рекомендации по типовым схемам планировок складов,
приведенные в специальной литературе [4-6].
Выбранная планировка склада и схема модернизации работ должны
получить подробное описание с указанием преимуществ, недостатков и
существенных отличий от других планировок и схем механизации.
Для определения показателей эффективности работы склада и принятой
схемы механизации работ определяют его общую площадь
F
0
= F
ПОЛ
+F
ПР
+ F
ПЛ
+F
СЛ
+F
М
, (44)
где- F
ПОЛ
–полезная площадь склада, м
2
;
F
ПР
– площадь проходов и проездов, м
2
;
F
ПЛ
– площадь приемо-сортировочных площадок, м
2
;
F
СЛ
– площадь служебных помещений, м
2
F
М
– площадь, занимаемая машинами, м
2
;
Площади F
ПОЛ
и F
ПЛ
определяют по формулам (9) или (10). Для
определения остальных площадей: F
ПР
, F
СЛ
и F
М
используют формулы
F
ПР
=k
пр
* F
ПОЛ
; (45)
19
F
СЛ
= m
p
*ƒ
р
; (46)
F
М
=k
м
*ƒ
м
, (41)
где- k
пр
– коэффициент, учитывающий площадь проходов и проездов: для
электропогрузчиков - k
пр
=0,5…0,8; для кранов-штабелеров - k
пр
=0,2…0,5;
m
p
– общее число работников на складе, чел.;
ƒр – норма площади служебных помещений на одного работника: если
заняты 2 работника - ƒр=5 м
2
/чел.; 3…5 работников - ƒ
р
=4м
2
/чел.;
более 5 работников - ƒ
р
=3,25 м
2
/чел.;
k
м
– коэффициент, учитывающий дополнительную площадь,
необходимую для размещения и обслуживания одной машины: для
двухконсольных козловых кранов - k
м
=1,6…1,7; для мостовых -
k
м
=2…2,5; для электропогрузчиков - k
м
=1,2…1,5;
ƒ
м
– площадь, занимаемая машиной, исходя из ее габаритных размеров ,
м
2
.
При расчете общей численности работников склада пользуются
рекомендациями, изложенными в [3,7].
Для оценки показателей надежности принятой схемы механизации работ
на основе анализа ее функционирования разрабатывают структурную схему.
Возможны три типа структурных схем транспортно-складских систем: с
последовательным включением составляющих элементов; с параллельным
включением элементов; смешанные схемы (последовательно-параллельные).
При последовательном соединении отказ любого из элементов приводит к
отказу всей системы. Вероятность безотказной работы системы за время t в
этом случае определяют по формуле
n
i
inC
tPtPtPtPtP
1
21
...
, (42)
где - P
1
(t), P
2
(t), …, P
n
(t) – вероятность безотказной работы элемента 1,2,…,n
за время t (табл.П.1.6).
При параллельном соединении элементов отказ любого из них не
приводит к отказу складской системы. Вероятность безотказной работы
такой системы определяют по формуле
n
i
iC
tPtP
1
11
, (43)
При расчете смешанной системы сначала определяют вероятность
безотказной работы параллельно соединенных элементов, а затем
расчитывают систему как состоящую из последовательно соединенных
элементов.
20