Расчет внутрифабричного транспорта

Процесс производства продукции любого вида — непрерывный процесс. От организации этого процесса зависят экономические показатели работы предприятия, а также уровень организации труда и степень его механизации и автоматизации.

Процесс производства тканей трудоемок, что связано с особенностью ткацкого производства. Особенностью является то, что в настоящее время не представляется возможным механизировать и автоматизировать процесс производства ткани; т. е. невозможно создать полностью автоматизированную поточную линию по производству ткани. От степени обеспеченности сырьем на каждом технологическом переходе зависит ритмичность производства, величина простоев оборудования и в конечном итоге себестоимость продукции. Поэтому организация работы внутрифабричного транспорта играет важную роль.

По опыту работы текстильных предприятий определено, что на транспортных, погрузочно-разгрузочных операциях занято 20−30% работающих, доля затрат труда достигает 30−40%. На одну технологическую операцию приходится 3−5 транспортных и разгрузочно-погрузочных работ. В связи с этим большой объем транспортных работ и особенностей их выполнения требует комплексной механизации и автоматизации производства, в том числе автоматизации транспортных и разгрузочно-погрузочных операций.

1. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ГРУЗОПОТОКОВ И ИХ РАСЧЕТ

Основная хлопчатобумажная пряжа, линейной плотностью 15,4*2 текс, c машин ПК-100 массой 1,2 кг. поступает на ЦСП в цилиндрических бобинах в мешках с предприятий поставщиков железнодорожным транспортом.

С ЦСП основная пряжа доставляется в мотальный отдел цепным подвесным конвейером на напольных тележках-этажерках, где происходит перематывание пряжи в конические бобины.

Сформированные конические бобины на напольно-подвесных тележках доставляются цепным подвесным конвейером в сновальный отдел, где происходит формирование сновального вала.

Сформированные сновальные валы транспортируются электроталью с помощью захвата по подвесному монорельсовому пути в шлихтовальный отдел, где устанавливаются на стеллажи для подбора партии. При срабатывании старой партии основы, сновальные валы со стеллажа устанавливаются на стойки шлихтовальной машины электроталью с захватом.

Кромочная пряжа с ЦСП доставляется в эмульсирующий отдел электротягачем с прицепными напольными тележками.

В процессе эмульсирования формируется ткацкий навой, который доставляется электроталью с захватом в склад основ, где хранится на стеллажах.

Затем 10% основ поступают в проборный отдел для пробирания нитей через детали технологической оснастки ткацкого станка. Пробранные основы доставляются в склад основ и устанавливаются на стеллажи. Эти транспортные операции осуществляются с помощью электротали с захватом.

Со склада основ пробранные и не пробранные основы транспортируются электротягачом с прицепными напольными тележками в ткацкий цех, где пробранные основы заправляются на ткацких станках, а не пробранные — привязываются к старым с помощью узловязальных машин непосредственно на ткацком станке.

Льняное волокно в кипах доставляется на комбинат железнодорожным транспортом, и храниться на складе сырья. Со склада сырья волокно доставляется на электрокарах в прядильное производство, где получают льняную пряжу БМВЛ линейной плотностью 38 текс в качестве утка.

Уточная пряжа в прядильных патронах с машин ПМ-88-Л5 массой 0,16 кг., в кассетах, установленных в люльках, транспортируются цепным подвесным конвейером на ЦСП. Этим же транспортом из ЦСП доставляют уточную пряжу в мотальный отдел, где формируют конические бобины.

Из мотального отдела бобины на напольно-подвесных тележках доставляются цепным подвесным конвейером на склад утка.

Затем со склада утка цепным подвесным конвейером с прицепными напольными тележками на эмульсирование и обратно тем же транспортом.

Со склада утка конические бобины по мере необходимости транспортируются в напольных тележках электротягачом в ткацкий цех. В ткацком цехе идет выработка ткани заданной структуры и свойств.

Сформированные рулоны ткани обрезаются со станка и доставляются электротягачем с прицепными напольными тележками в УСО, где происходит разбраковка суровой ткани и подбор партии.

Из УСО ткань транспортируется в склад суровья с помощью ленточного конвейера.

Со склада суровья тягачом с прицепными тележками суровая ткань отправляется в отделочную фабрику, где ткани придают товарный вид.

Составим схему грузопотоков, для этого расчета сопряженности оборудования возьмем количество полуфабрикатов, транспортируемых за 1 час, м, кг. Масса пряжи на 1 паковке m принимается из расчета паковок.

Количество паковок, транспортируемых за 1 час определяетcя по формуле:

g = ,

Единицей груза считают ящики, кассеты, мешки, бобины, сновальные валы, ткацкие навои, рулоны ткани, т. е. те паковки, которые непосредственно нагружаются грузчиком на грузонесущее устройство транспортного средства.

Определим количество цилиндрических бобин массой 1,2 кг. с хлопчатобумажной пряжей линейной плотностью 15,4*2 текс, транспортируемых за 1 час, на транспортируемом переходе ЦСП — мотальный отдел, при часовой потребности в данном виде пряжи М = 359,54 кг.

g = ,

g = = 299,62 шт.

Принимаем 300 бобин.

Для следующих транспортных переходов расчетов производится аналогично.

Кассета с прядильными патронами считается единицей груза.

Количество единиц груза, перемещаемых за 1 час:

N= ,

где N — количество единиц груза, транспортируемых за 1 час Е1 -количество паковок в одной единице груза, шт.

Определим количество кассет, для уточной пряжи перемещаемых за 1 час, если емкость кассеты — 42 прядильных початков, а количество паковок, транспортируемых за 1 час равно

N= = 67,19 шт.

Принимаем 68 кассет.

По результатам расчетов составляется таблица грузопотоков, представленная в таблице 1.

Масса груза, транспортируемая одним грузонесущим устройством, определяется;

М1= m•E1•E2,

где E2 — емкость грузонесущего устройства, шт.

Определим массу льняной пряжи, транспортируемой в прядильных початках массой 0,16 кг в кассетах, емкостью 4 кассеты из ЦСП в мотальный отдел:

Таблица 1 — Схема грузопотоков

М1 =0,16•42•4 = 26,88 кг.

Для остальных транспортных переходов расчет аналогичен.

Требуемое количество грузонесущих устройств, для транспортировки данного объема полуфабрикатов за 1 час:

Кm = ,

Определим требуемое количество напольных тележек — этажерок марки СКБТМ для транспортировки 359,63 кг хлопчатобумажной пряжи за 1 час на транспортном переходе ЦСП — мотальный отдел:

Кm = = 2,14 шт.

Принимаем 3 тележки.

Для остальных транспортных переходов расчет аналогичен.

Выбор грузонесущих средств, представлен в таблице 2.

Таблица 2 — Выбор грузонесущих устройств и транспортных средств

2. ВЫБОР ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ И ГРУЗОНЕСУЩИХ УСТРОЙСТВ

На комбинате для транспортирования бобин с хлопчатобумажной основной пряжей и льняного волокна в кипах со склада сырья в качестве межфабричного транспорта используются электрокары модели ЭК-2, которые имеют грузоподъемность 2000 кг, скорость перемещения с грузом 5км/час, без груза 10 км/час. На ткацкой фабрике в качестве внутрифабричного транспорта используются транспортные средства непрерывного и периодического действия.

Транспортное средство непрерывного действия на фабрике — это цепной подвесной конвейер с грузонесущими устройствами. Он служит для непрерывного транспортирования штучных грузов по замкнутому кругу сложной трассы.

Выбранный цепной конвейер является грузонесущим, так как каретки с грузовыми подвесками и крепятся к цепи конвейера.

Основными достоинствами цепного конвейера являются:

— перемещения груза на большие расстояния без перегрузки;

— возможность обслуживать большое количество рабочих мест в одном или нескольких цехах;

— не загромождает проходы и проезды в цехе, экономит производственные площади;

— сравнительно небольшой расход электроэнергии;

— на конвейере можно создавать подвижный запас сырья и полуфабрикатов;

— можно хорошо использовать автоматизацию погрузочно-разгрузочных работ.

Цепной конвейер используется на следующих транспортных переходах:

1. Для транспортировки основной пряжи:

— ЦСП — мотальный отдел

— мотальный отдел — сновальный отдел.

2.Для транспортировки уточной пряжи:

— ЦСП — мотальный отдел

— мотальный отдел — склад утка

— склад утка — эмульсирование

— эмульсирование — склад утка.

3. Для транспортировки цилиндрических и конических бобин в качестве грузонесущего устройства используется напольная тележка — этажерка конструкции СКБТМ емкостью 140 бобин и напольная тележка «елочка» конструкции ГПИ-1 на 140 бобин.

4.Для транспортирования кассет с прядильными початками используется люлька М55−102 на 4 кассеты.

Транспортируемые средства периодического действия — электротали — используются для осуществления следующих транспортных операций:

1. Со сновальными валами на переходах:

— сновальные машины — стеллажи для подбора партии

— стеллажи-стойки эмульсирующей машины.

2. С ткацкими навоями на переходах:

— эмульсирующая машина — склад основ

— склад основ — проборный отдел

— проборный отдел — склад основ.

Электрическая таль представляет собой совокупность подвесных путей и подъемно-транспортных устройств. Электротали широко используют на предприятии для вертикального подъема, опускания, горизонтального перемещения грузов по подвесным монорельсовым путям. Они имеют ряд преимуществ:

— компактны

— имеют небольшой вес

— простые в установке и управлении

— не занимают производственных площадей

— позволяют перемещать груз в различных направлениях.

Так как наиболее тяжелым грузом на этих переходах является сновальный вал массой 394,57 кг, то принимаем электроталь марки ТЭ 050−711,

Она имеет грузоподъемность 500 кг., высоту подъема груза — 6 м, скорость подъема крюка 8 м/мин, скорость передвижения 0,33 м/мин, установочную мощность 0,93 кВт, питание механизмов от гибкого кабеля, режим работы-средний, управление кнопочное с пола, тип монорельса для передвижения ТЭ-двутавр N 14−24, наименьший радиус закругления пути- 1 м, число включений в час-120, тип электродвигателя: подъемно-специальный ДПТ-22−4,передвижение-специальный ФТТО-08−4.

Транспортирование сновальных валов и ткацких навоев осуществляется с помощью захвата марки М 66−71 и М 66 — 73.

Для транспортировки пробранных и непробранных ткацких навоев из склада основы в ткацкий цех, рулонов ткани в УСО, а также для транспортировки утка, из склада в ткацкий цех используются электротягочи с прицепными тележками. Эти транспортные средства относятся к напольным и имеют следующее преимущества:

— грузы можно перемещать к месту назначения без промежуточных перегрузок;

— малые размеры;

— высокая маневренность.

Принимаем электротягач марки АТ-60. Он имеет следующее технические характеристики: тяговое усилие на крючке — 0,59 кН; максимальная скорость передвижения с грузом — 4 км/час; без груза 5 км/час; максимальная масса груза, перевозимого на прицепе-1500 кг; габаритные размеры: длина со сцепкой 1446 мм, ширина-700 мм, высота -1288 мм, минимальный радиус поворота-1600 мм.

Для транспортировки рулонов ткани суровой из ткацкого цеха в УСО используется напольная тележка М 52−219, грузоподъемностью 1000 кг. Для транспортировки ткацких навоев-ТУН-8, грузоподъемностью 1500 кг.

3. РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОГО КОЛИЧЕСТВА ГРУЗОНЕСУЩИХ УСТРОЙСТВ

3.1 Расчет транспортных средств непрерывного действия

Расчетная схема цепного подвесного конвейера представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 -Схема цепного подвесного конвейера Цепной конвейер состоит из 14 участков.

Определим длину каждого участка:

l1 = l3 = l5 = l9 = l11 = l13 = l15 = l17= ,

где D — диаметр звездочки, равный 1,2 м

Так как цепь охватывает только четверть звездочки,

l1 = l3 = l5 = l9 = l11 = l13 = l15 = l17 = 3,14 •1,2/4 = 0.942 м

l7 = D /2,

l7 = 3,14• 1,2/2 = 1,884 м

l2 =48,4 м, l4 =13,6 м, l6 =4,8 м, l8 = 8,6 м, l10=4,8 м, l12 =14,2 м,

l14= 3,6 м, l16 =32,8 м, l18=19,8 м Общая длина цехового конвейера:

L = ?li,

L = 160,02 м Число циклов движения конвейеров за 1 час:

Ц = 60•V/L,

где Vскорость движения конвейера, равная 10 м/мин Ц = 60 •10 /160,02 = 3,75

Количество подвесок, крепящихся к цепному конвейеру:

Кп = ?Кi / Ц, где Кi — требуемое количество грузонесущих подвесок для транспортировки часовой потребности полуфабриката по отдельным технологическим переходам.

Для транспортировки основной льняной пряжи на переходе ЦСП — мотальный отдел при К = 86, количество подвесок:

Кп = 86 / 3,75 = 22,93

Принимаем 23 подвески.

На переходе мотальныйсновальный отдел, при К = 3, количество подвесок:

Кп = 4/ 3,75 = 1,07

Принимаем 2 подвески.

Для транспортирования уточной пряжи на переходе ЦСП — мотальный отдел, при

К = 69, количество подвесок.

Кп = 69/3,75 = 18,4

Принимаем 19 подвесок.

Мотальный отдел — склад утка, при К =3, количество подвесок:

Кп = 3 / 3,75 = 0,8

Принимаем 1 подвеску.

Общее количество подвесок, крепящихся к цепи конвейера:

Кп = 23+2+19+1= 45

Рассчитываем производительность конвейера :

Qp = a •Kп •Ц, где, а — коэффициент неравномерности подачи груза, равный 1,2

Qp = 1,2 •45 •3,75 = 202,5 подвески в час

Максимальная масса грузонесущей каретки с полуфабрикатами:

G = 1,3 •215,95 = 280,735 кг По технической характеристике конвейеров в зависимости от грузо-подъемности каретки выбираем тип грузонесущего конвейера ГН-100 Р.

Он имеет грузоподъемность каретки — 500 кг, скорость -10 м/мин, шаг тяговой цепи -100 мм, тяговое усилие-1000−1200 даН, шаг грузонесущих подвесок на конвейере расчетный:

tрас = (60•V)/Qр,

tрас =(60•10) / 202,5= 2,96

Расчетное количество пар звеньев цепи между подвесками:

а = tрас /(2 •tрас),

где tцепи — шаг цепи грузонесущего конвейера, равный 100 мм, а = 2,96/(2 •0,1)= 14,8 пар звеньев Фактический шаг грузонесущих подвесок на конвейере:

tф = 2•а• tцепи,

tф = 2•15•0,1 = 3

Результаты расчета цепного конвейера представлены в таблице 3.

Таблица 3 — Результаты расчета цепного конвейера

3.2 Расчет транспортных средств периодического действия

На ткацкой фабрике в качестве транспортных средств периодического действия используются электрические тали ТЭ050−711 с захватом М66−73 и электрические тягачи АТ-60 с прицепными напольными тележками. В данном расчете необходимо определить требуемое количество этих транспортных средств.

3.2.1 Расчет электрической тали

Для расчета необходимо определить средний транспортный путь в связи с разной протяженностью рейсов при доставке полуфабрикатов к отдельным машинам:

Lср = (l1+ l2) / 2,

где l1 — расстояние до ближайшей единицы оборудования по транспортным переходам, м

l2 — расстояние до наиболее удаленной единицы оборудования, м.

Производим расчет всех транспортных переходов, на которых используются электрическая таль.

Сновальный отдел — стеллажи для подбора партии в шлихтовальном отделе.

Средний транспортный путь:

Lср = 21 м При транспортировке сновальных валов из сновального отдела в шлихтовальный на стеллажи возчик-транспортировщик с помощью электрической тали с захватом осуществляет следующие транспортные операции, представленные в таблице 4.

Таблица 4 — Транспортные операции

Продолжительность одного рейса:

t =(++?ti•ni)•К1,

где Vn — скорость движения транспортного средства с грузом, м/с

Vскорость движения транспортного средства без груза и при транспортировке тары, м/с

ti — продолжительность рабочей операции при загрузке и выгрузке единицы груза;

К1 = 1,2 — коэффициент, учитывающий время на обслуживания рабочего места и личные надобности;

ni — количество погрузочно-разгрузочных операций;

Vn — скорость подъема (опускания) груза, м/с;

Н — высота подъема (опускания) груза, м

t = (++ 70•2 + 40 + 30 +20•2+20)• 1,2 = 602,76

Возможное число рейсов за 1 час:

n =,

где µ- коэффициент использования транспортного средства, равный 0,8

n = = 4,77

Потребное число рейсов:

n =,

где Kt — количество транспортируемых транспортом грузонесущих устройств

n1 == 1,44

Расчет количества транспортных средств:

P = n1 / n

P = 1,44/4,77 = 0,30

Стеллажи для подбора партии — стойки для эмульсирующих машин.

Средним транспортным путем является расстояние от стеллажа до стойки эмульсирующие машины:

Lср = 8 м На данном транспортном переходе возчик-транспортировщик с помощью электрической тали с захватом осуществляет следующие транспортные операции, представленные в таблице 5.

Таблица 5 — Транспортные операции

Продолжительность одного рейса:

t = (+ + 70•2 + 30•2 +20•2+50)• 1,2 = 516,94

Возможное число рейсов за 1 час:

n = = 5,57

Потребное число рейсов:

n1 == 1,44

Расчет количества транспортных средств:

P = 1,44/5,57 = 0,26

Эмульсирующий отдел — склад основ Средний транспортный путь:

Lср = 16 м На данном транспортном переходе возчик-транспортировщик с помощью электрической тали с захватом осуществляет следующие транспортные операции, представленные в таблице 6.

Таблица 6 — Транспортные операции

Продолжительность одного рейса:

t =(+ +70•2 +40+30+2•20+20)• 1,2 = 551.12

Возможное число рейсов за 1 час:

n = = 5.22

Потребное число рейсов:

n1 == 1,73

Расчет количества транспортных средств:

P = 1,73/5.22 = 0,33

Склад основ — проборный отдел Средний транспортный путь:

Lср = 18 м На данном переходе возчик-транспортировщик с помощью электрической тали с захватом осуществляет следующие транспортные операции, представленные в таблице 7.

Таблица 7 — Транспортные операции

Продолжительность одного рейса:

t =(+ + 70 + 40 + 50 + 20)• 1,2 = 457,66

Возможное число рейсов за 1 час:

n = = 6,29

Потребное число рейсов:

n1 == 0,34

Расчет количества транспортных средств:

P = 0,34/6,29 = 0,054

Проборный отдел — склад основ Средний транспортный путь:

Lср = 18 м На данном транспортном переходе возчик-транспортировщик с помощью электрической тали с захватом осуществляет следующие транспортные операции, представленные в таблице 8.

Таблица 8 — Транспортные операции

Продолжительность одного рейса:

t = (+ + 70 + 30 + 20)• 1,2 =385,66

Возможное число рейсов за 1 час:

n = = 8,02

Потребное число рейсов:

n1 == 0,34

Расчет количества транспортных средств:

P = 0,34/8,02 = 0,042

Суммарное количество электрических талей:

Pэл.т= 0,986

К использованию принимаем 1 электрическую таль и один захват, обслуживающийся возчиком-транспортировщиком на всех переходах от сновальных машин до склада основ.

3.2.2 Расчет электрического тягача

Электротягач с прицепными напольными тележками используются на следующих переходах:

— склад основ — ткацкий цех;

— склад утка — ткацкий цех;

— ЦСП — эмульсирующий отдел;

— ткацкий цех — УСО;

— УСО-склад суровья Склад утка — ткацкий цех На данном переходе конические бобины с уточной пряжей транспортируются на прицепных напольных тележках в ткацкий цех.

Возчик электрического тягача на складе утка прицепляет уже загруженные тележки, везет их в ткацкий цех, отцепляет, затем прицепляет тележки с пустыми патронами и возвращается на склад утка.

Средний транспортный путь:

Lср = 69,4 м Продолжительность одного рейса:

t = (± 2•tпр•n +2•tот•n)• К1,

где Vnскорость движения транспортного средства с грузом, м/с

Vскорость движения транспортного средства с грузом, м/с

Vскорость движения транспортного средства без груза, м/с;

n = 2 — количество тележек в сцепе;

t = (± 2•10•2 +2•10•2)• 1,2 = 133,95 c.

Возможное число рейсов за 1 час:

n = = 21.5

Потребное число рейсов:

n1 == 1,26

Расчетное количество транспортных средств:

P = 1,26 /26.18 = 0.048

Склад основ — ткацких цех На данном переходе транспортируют пробранные и не пробранные ткацкие навои.

Возчик электротягача загружает навойную тележку, взвешивает, прицепляет ее к тягачу и везет в ткацкий цех, там ее отпускает, затем прицепляет тележку с пустыми ткацкими навоями и везет в склад основ к тележкам для хранения. Возчик загружает тележку и укладывает пустой навой на стеллаж. В таблице 9 представлены основные операции.

Средний транспортный путь:

Lср = 115 м Таблица 9 — Транспортные операции

Продолжительность одного рейса:

t =(++?ti•ni)• К1,

t = (++1•60•2+2•10•2+2•10•2+40•2+1•60•2+1•30•2)• 1,2 = 1297

Возможное число рейсов за 1 час:

n = = 2.22

Потребное число рейсов:

n1 == 1,37

Расчет количества транспортных средств:

P = 1,37/2.22 = 0,62

электротягач грузопоток рейс путь Ткацкий цех — УСО Из ткацкого цеха в УСО электротягач транспортирует рулоны суровой ткани напольных тележках. Возчик электротягача в ткацком цехе срезает рулон ткани, загружает его на тележку, прицепляет тележку к тягачу и везет в УСО, там он отцепляет тележку, прицепляют пустую, возвращается в ткацкий цех и там отцепляет тележку.

Средний транспортный путь:

Lср = 103 м На данном транспортном переходе возчик-транспортировщик с помощью электрической тали с захватом осуществляет следующие транспортные операции, представленные в таблице10.

Таблица 10 — Транспортные операции

Продолжительность одного рейса:

t = (++ 2•tотц•n + 2•tпр•ni + E2•tзагр•ni + E2•tсрез •ni)• К1

t = (++ 2•10•2 + 2•10•2 + 40•10•2 + 40•25 •2)• 1,2 = 3654.78

Возможное число рейсов за 1 час:

n = = 0.78

Потребное число рейсов:

n1 == 0,71

Расчет количества транспортных средств:

P = 0,96/0.78 = 0,91

Суммарное количество электротягачей:

Pэл.т = 1.23

Принимаем к использованию 2 тягача.

Результаты расчета представлены в таблице 11.

Таблица 11 — Результаты расчета транспортных средств периодического действия

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для бесперебойной работы ткацкого производства, для механизации операций по транспортировке грузов на фабрике используются транспортные средства и подъемно-транспортные устройства.

Для транспортировки бобин из ЦСП в мотальный отдел используется цепной конвейер марки ГН-100Р с подвесными тележками.

Для транспортировки сновальных валов из сновального отдела в мульсирующий, и ткацких навоев из эмульсирующего отдела в склад основ используют одну электрическую таль марки ТЭ 050−711 с захватом 66−73.

Скорость передвижения электрической тали 20 м/мин. Электрическую таль обслуживает возчик-транспортировщик.

Для транспортировки бобин с уточной пряжей из склада утка в ткацкий цех, ткацких навоев из склада основ в ткацкий цех и рулонов суровой ткани из ткацкого цеха в УСО используется 2 электротягача марки АТ-60 с прицепными тележками различной конструкции, электрический тягач обслуживается возчиков.

Из УСО рулоны ткани транспортируются в склад суровья ткани по ленточному конвейеру. Ширина ленты 650 мм, скорость движения ленты 0,2−1,0 м/с. Максимальная длина конвейера 180 м разгрузка и загрузка конвейера может быть ручной и автоматической.

1. Тягунов В. А. Расчет внутрифабричного транспорта. Методическое пособие.- Кострома: КГТУ, 1994.

2. Тягунов В. А., Брут-Бруляко А.Б., Глотова Т. М., Основы проектирования ткацких фабрик: Учебное пособие.-2е изд., переработанное и дополненное. -Кострома: КГТУ, 2001. — 125 с.