ЛС_конспект лекций
.pdf4.Тип оборудования для размещения (складирования) – тип стеллажей, площадок, терминалов и т.п.
5.Тип складских подъёмно-транспортных машин и механизмов (ПТМ).
6.Тип используемой вычислительной системы управления складом.
7.Показатель – складской и транспортный грузовой пакет.
8.Показатель – унитизация грузов и коэффициенты унитизации по вместимости и грузоподъёмности.
9.Показатель – совместимости движения грузозахвата ПТМ и расчёта этого показателя.
Контрольные вопросы:
1). В чём различие между складским и транспортным грузовым пакетом».
2). Перечислите, какие типы складирования существуют в современных складах.
3). Приведите формулу определения коэффициента совместимости движения грузозахвата ПТМ
Тема 11. Разработка оптимальной системы складирования
11.1. Общие сведения
Оптимальная система складирования базируется на следующем:
1). Оптимальная маршрутизация (определение кратчайшего маршрута, совмещение движений грузозахвата)
2). Создание отказоустойчивой системы функционирования (дублирование датчиков, устройств, транспортных машин и систем, адаптируемых программ).
3). Оптимальная компоновка грузов на грузоносителях.
31
11.2. Методика расчёта коэффициента совмещения движений грузозахвата
В логистике для сравнения параметров совмещения транспортных операций по перемещению грузов целесообразно ис-
пользовать коэффициент совмещения (kc).
При определении kc, следует исключать совмещение операций перемещения груза по взаимно противоположным направлениям (например, вверх-вниз, вправо-влево, вперёд-назад).
Коэффициент совмещения операций движений (kc) грузоза-
хвата СТС – это показатель, характеризующий соотношение движений грузозахвата при совмещении по нескольким степеням свободы.
Коэффициент совмещения (kc) операций перемещения грузозахвата в процессе выполнения заданного адреса определяется по формулам:
А). Для варианта перемещения в плоскости
(рис. 11.1.)
Z
Y
B C
X
A
Рис. 11.1. Схема совмещения транспортных операций грузозахвата по двум координатам (X, Z)
32
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
p |
|
|
|
|
∑ tX |
|
|
|
|
|
|
|
£ |
|
|
|
|
i =1 |
|
i |
|
|
|||
а) если |
∑ t |
Xi |
∑ t |
Z j |
, то |
k = |
|
; |
(11.1) |
|||||
|
|
|
|
|||||||||||
|
i =1 |
|
j =1 |
|
c |
|
p |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ tZ |
j |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
j =1 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
p |
|
|
|
|
∑ t |
Z j |
|
|||
|
|
³ |
|
|
kc = |
j =1 |
|
|||||||
b) если |
∑ tXi |
∑ tZ j |
, то |
|
|
|
|
, |
(11.2) |
|||||
|
n |
|
|
|||||||||||
|
i =1 |
|
|
j =1 |
|
|
|
|
∑ t |
Xi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i =1 |
|
|
|
|
||
где tXi ;tZ j |
- продолжительность движения грузозахвата, |
соот- |
||||||||||||
|
ветственно, по координате X, Z (i=1...n, j=1...p), с. |
Б). Для перемещения в пространстве
(рис.11.2)
Z
D
Y
B
C
A
X
Рис. 11.2. Схема совмещения транспортных операций по трём координатам (X, Y, Z)
33
а) если |
n |
|
≤ |
m |
t |
p |
|
|
|
|
, то |
|
|
|
∑ t |
Xi |
∑ |
≤ ∑ t |
Z j |
|
|
|
|||||||
|
i =1 |
|
f =1 Y f |
j =1 |
m |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ t |
|
||
|
|
|
|
|
|
max |
= |
f =1 Y f |
, |
|||||
|
|
|
|
|
|
k c |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ t |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
j =1 Z j |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ t |
Xi |
|
|
|
|
|
|
|
|
min |
= |
|
i =1 |
; |
||||
|
|
|
|
|
|
k c |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ t |
Z j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
j =1 |
|
b) если |
n |
|
≤ |
p |
t |
|
∑ t |
Xi |
∑ |
Z j |
|||
|
i =1 |
|
j =1 |
c) если |
m |
t |
n |
|
∑ |
≤ ∑ t |
Xi |
||
|
f =1 Y f |
i =1 |
≤ |
m |
|
|
|
|
|
|
∑ t , то |
|
||||||
|
f =1 Y f |
|
|
|
|
||
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
∑ tZ |
|
|||
|
max = j =1 |
|
|
|
j |
||
k c |
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ t |
|
|||
|
|
|
f =1 Y f |
||||
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
∑ t |
Xi |
|||
|
min |
= |
i =1 |
|
|||
k c |
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ t |
|
|
||
|
p |
|
f =1 Y f |
||||
≤ |
|
, то |
|
|
|
||
∑ t |
Z j |
|
|
|
|||
|
j =1 |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ tX |
i |
|||
|
max = i =1 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||
kc |
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ t |
Z j |
|||
|
|
|
j =1 |
|
|
||
|
|
|
m |
t |
|
||
|
|
|
∑ |
|
|||
|
min |
= f =1 Y f |
|||||
kc |
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ t |
Z j |
|||
|
|
|
j =1 |
|
|
34
,
;
,
;
(11.3)
(11.4)
(11.5)
(11.6)
(11.7)
(11.8)
d) если |
m |
t |
≤ |
p |
≤ |
n |
|
, то |
|
|
∑ |
∑ t |
∑ t |
|
|
|
|||||
|
f =1 Y f |
|
j =1 |
Z j |
i =1 |
Xi |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ t |
|
|
|
|
|
|
|
|
max |
= j =1 Z j |
, |
||
|
|
|
|
|
k c |
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ t |
Xi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i =1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ t |
|
|
|
|
|
|
|
|
min = f =1 Y f |
; |
||||
|
|
|
|
|
k c |
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i =1 Xi |
|
e) если |
p |
|
∑ t |
Z j |
|
|
j =1 |
f) если |
p |
|
∑ t |
Z j |
|
|
j =1 |
|
n |
|
m |
, то |
|
|
|
|
||
≤ ∑ t |
≤ ∑ t |
|
|
|
|
|||||
|
i =1 |
Xi |
f |
=1 Y f |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ tX |
|
||||
|
|
|
max = i =1 |
|
|
|
|
i |
||
|
|
|
kc |
|
m |
|
t |
|
||
|
|
|
|
|
∑ |
|
|
|||
|
|
|
|
|
f =1 Y f |
|||||
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ t |
Z j |
||||
|
|
|
min = |
j =1 |
|
|
||||
|
|
|
kc |
|
m |
t |
|
|
||
|
|
|
|
|
∑ |
|
|
|||
|
|
|
|
|
f =1 Y f |
|||||
≤ |
m |
t |
≤ |
n |
, то |
|
|
|
||
∑ |
∑ t |
|
|
|
||||||
|
f =1 Y f |
i |
=1 Xi |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
m |
|
t |
|
||
|
|
|
|
|
∑ |
|
|
|||
|
|
|
max = |
f =1 Y f |
||||||
|
|
|
kc |
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ t |
Xi |
||||
|
|
|
|
|
i =1 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ t |
Z j |
||||
|
|
|
min = j =1 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
kc |
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∑ t |
Xi |
||||
|
|
|
|
|
i =1 |
|
35
,
;
,
,
(11.9)
(11.10)
(11.11)
(11.12)
(11.13)
(11.14)
где t ;t ;t - продолжительность движения грузозахвата, соот-
Xi Y f Z j
ветственно, по координате X, Y, Z (i=1...n; f=1...m; j=1...p), с.
По формулам (11.1, 11÷11.14), см. по контексту, рассчитываются максимальные и минимальные коэффициенты совмещения.
В приведённых выше формулах не учитывается совмещение движений грузозахвата по четвертой степени свободы (вращению в плоскости X-Y).
Из схемы рис.11.2 путь, который проходит груз при транспортировке в системе трёх координат, т.е. в пространстве, равен:
а) в последовательном режиме -
S ПР2 = SАВ + SВС + SСD ,
б) в совмещенном режиме -
S СР2 = SАD .
По аналогии с пояснениями, приведёнными для варианта А, для варианта Б время перемещения в заданную позицию по схеме рис.11.2 равно:
а) в последовательном режиме –
|
ТПС = |
S AB |
+ |
SBC |
+ |
SCD |
|
=t AB +tBC +tCD , |
||
|
B |
C |
D |
|
||||||
|
|
∫VAB dv |
|
|
∫VBC dv |
|
∫VCD dv |
|
||
|
|
A |
|
|
B |
|
C |
|
|
|
где VAB – |
скорость движения по координате X; |
|
||||||||
VBC – |
скорость движения по координате Y; |
|
||||||||
VCD – |
скорость движения по координате Z; |
|
||||||||
б) в совмещенном режиме – |
|
S AD |
|
|
|
|||||
|
|
ТПС2 = |
|
|
|
|
|
. |
||
|
|
B |
C |
D |
||||||
|
|
|
|
∫VAB dv + |
∫VBC dv + ∫VCD dv |
|
||||
|
|
|
|
A |
B |
C |
|
Ниже рассмотрены варианты совмещения движений ГЗ складских механизмов на складах тарно-штучных грузов.
36
11.3. Оптимизация режимов работы козлового крана на контейнерном терминале ж.д. станции
11.3.1.Общие сведения о козловом кране
Козловой кран предназначен для перемещения грузов в пространстве (в системе декартовых координат X-Y-Z).
На рис.11.3, 11.4. показан общий вид козлового крана (вид сверху и сбоку).
Основные узлы крана: мост, опоры моста, тележка, подъёмник и грузозахват (альтернативы названий: захват, спредер, крюк со стропами или грузозахватное приспособление).
При выполнении погрузочно-разгрузочных операций посредством козлового крана собственно операция захвата груза осуществляется разными способами, зависящими от конструкции используемого грузозахвата: посредством строп или автоматического грузозахвата – спредера.
Грузозахват перемещает груз в пространстве. При этом для перемещения груза по координате «X» используется тележка крана, по «Y» - мост (собственно козловой кран, который перемещается по подкрановым путям), по «Z» - подъёмник.
37
Y |
ж.д. вагон |
контейнер |
автомобиль |
|
с контейнером |
||
|
|
с контейнером |
|
|
|
|
|
|
Склад |
|
|
|
(площадка для контейнеров) |
|
стэки |
|
|
|
Q1
3
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
Q2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q3 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
1 |
2 |
3 |
… |
n-1 |
n |
ряды |
X
0 |
мост козлового |
тележка |
подкрановый |
|
|||
|
крана |
козлового крана |
путь (рельс) |
Рис.11.3. Рекомендуемая технологическая схема перегрузки контейнеров на грузовом терминале ж.д. станции.
38
Зона действия крана зависит от его технических характеристик и длины подкрановых путей.
Z
мост крана |
тележка подъёмник |
спредер (захват) |
опора крана |
Q1
Q2 |
Q3 |
X
0 |
|
|
|
ж.д. вагон |
рельс |
контейнер |
автомобиль |
Рис. 11.4. Схема технологическая погрузочно-разгрузочных работ на грузовом терминале с использованием козлового крана (вид сбоку):
Q1 – траектория движения груза при перегрузке по прямому варианту; Q2, Q3 – перегрузка по складскому варианту
11.3.2.Варианты технологических операций погрузочноразгрузочных работ на грузовых терминалах
Различают два варианта выполнения погрузочноразгрузочных технологических операций работы козлового крана на грузовых терминалах: прямой и складской.
Анализ показателей статистических данных по перегрузке контейнеров показывает, что большей частью (80÷90%) перегрузка выполняется по складскому варианту, то есть с врéменной установкой контейнеров на площадку терминала, и,
39
частично, по прямому варианту: «вагон-автомобиль», «автомо- биль-вагон». Однако, в зависимости от условий работы, опыта крановщика, использования автоматизации управления перегрузка по любому из указанных вариантов может выполняться после-
довательно (последовательный режим), то есть операция сле-
дует за операцией (захват груза → подъём → горизонтальное пе-
ремещение и т.д.) или параллельно (совмещённый режим), ко-
гда одновременно выполняются несколько операций (например, подъём + горизонтальное перемещение и т.п.).
Для сокращения холостых пробегов крана, по возможности, организуются сдвоенные операции перегрузки. Например, вначале выполняется операция перегрузки контейнера из вагона на автомобиль, а затем, из рядом стоящего автомобиля, - в вагон, то есть операции чередуются.
Очевидно, что совмещённый режим и режим выполнения сдвоенных операций относится к оптимизации режимов работы
этого типа кранов.
Для работы со среднетоннажными контейнерами широко применяются автостропы, а для работы с крупнотоннажными контейнерами автоматические захваты - спредеры.
11.4.Оптимизация режимов работы мостового крана-
штабелёра
11.4.1.Общие сведения о мостовом кране-штабелёре
Этот тип крана предназначен для перемещения грузов в пространстве (в системе декартовых координат X-Y-Z). Основное назначение кранов этого типа – обслуживать несколько (от 4-х до 8-и) секций стеллажей для размещения штучных грузов при невысокой интенсивности их складской переработки.
На рис.11.5 показан общий вид склада, обслуживаемого одним мостовым краном-штабелёром (вид сверху).
Основные узлы крана: мост, подъёмник, тележка, поворотный круг, колонна и грузозахват (как правило, вилочного типа).
40